初中数学中考复习 专题39 几何最值之阿氏圆问题【热点专题】(原卷版)
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问题分析:“阿氏圆”又称为“阿波罗尼斯圆”,如下图,已知A、B两点,点P满足PA:PB=k(k≠1),则满足条件的所有的点P的轨迹构成的图形为圆.这个轨迹最早由古希腊数学家阿波罗尼斯发现,故称“阿氏圆”。
模型展示:如下图,已知A、B两点,点P满足PA:PB=k(k≠1),则满足条件的所有的点P构成的图形为圆.
(1)角平分线定理:如图,在△ABC中,AD是∠BAC的角平分线,则.
证明:,,即
(2)外角平分线定理:如图,在△ABC中,外角CAE的角平分线AD交BC的延长线于点D,则.
证明:在BA延长线上取点E使得AE=AC,连接BD,则△ACD≌△AED(SAS),CD=ED且AD平分∠BDE,则,即.
接下来开始证明步骤:
如图,PA:PB=k,作∠APB的角平分线交AB于M点,根据角平分线定理,,故M点为定点,即∠APB的角平分线交AB于定点;作∠APB外角平分线交直线AB于N点,根据外角平分线定理,,故N点为定点,即∠APB外角平分线交直线AB于定点;又∠MPN=90°,定边对定角,故P点轨迹是以MN为直径的圆.
模型最值技巧:
计算的最小值时,利用两边成比例且夹角相等构造母子型相似三角形
问题:在圆上找一点P使得的值最小,解决步骤具体如下:
① 如图,将系数不为1的线段两端点与圆心相连即OP,OB
② 计算出这两条线段的长度比
③ 在OB上取一点C,使得,即构造△POM∽△BOP,则,
④ 则,当A、P、C三点共线时可得最小值
【例1】如图,已知正方ABCD的边长为4,圆B的半径为2,点P是圆B上的一个动点,则的最大值为_______.
【例2】如图,菱形的边长为2,锐角大小为,与相切于点E,在上任取一点P,则的最小值为___________.
【例3】如图,在中,∠C=90°,CA=3,CB=4.的半径为2,点P是上一动点,则的最小值______________的最小值_______
1.如图,矩形中,,以B为圆心,以为半径画圆交边于点E,点P是弧上的一个动点,连结,则的最小值为( )
A. B. C. D.
2.如图,已知菱形的边长为4,,的半径为2,P为上一动点,则的最小值_______.的最小值_______
3.如图,在中,∠ACB=90°,BC=12,AC=9,以点C为圆心,6为半径的圆上有一个动点D.连接AD、BD、CD,则2AD+3BD的最小值是 .
4.如图,抛物线与轴交于,,两点(点在点的左侧),与轴交于点,且,的平分线交轴于点,过点且垂直于的直线交轴于点,点是轴下方抛物线上的一个动点,过点作轴,垂足为,交直线于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)设点的横坐标为,当时,求的值;
(3)当直线为抛物线的对称轴时,以点为圆心,为半径作,点为上的一个动点,求的最小值.
5.如图1,抛物线y=ax2﹣6ax+6(a≠0)与x轴交于点A(8,0),与y轴交于点B,在x轴上有一动点E(m,0)(0<m<8),过点E作x轴的垂线交直线AB于点N,交抛物线于点P,过点P作PM⊥AB于点M.
(1)分别求出直线AB和抛物线的函数表达式.
(2)设△PMN的面积为S1,△AEN的面积为S2,若S1:S2=36:25,求m的值.
(3)如图2,在(2)条件下,将线段OE绕点O逆时针旋转得到OE′,旋转角为α(0°<α<90°),连接E′A、E′B.①在x轴上找一点Q,使△OQE′∽△OE′A,并求出Q点的坐标.
②求BE′+AE′的最小值.
6.如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+x+3与x轴交于A、B两点(点A在点B的右侧),与y轴交于点C,过点C作x轴的平行线交抛物线于点P.连接AC.
(1)求点P的坐标及直线AC的解析式;
(2)如图2,过点P作x轴的垂线,垂足为E,将线段OE绕点O逆时针旋转得到OF,旋转角为α(0°<α<90°),连接FA、FC.求AF+CF的最小值;
7.如图1,在平面直角坐标系中,直线y=﹣5x+5与x轴,y轴分别交于A,C两点,抛物线y=x2+bx+c经过A,C两点,与x轴的另一交点为B.
(1)求抛物线解析式及B点坐标;
(2)若点M为x轴下方抛物线上一动点,连接MA、MB、BC,当点M运动到某一位置时,四边形AMBC面积最大,求此时点M的坐标及四边形AMBC的面积;
(3)如图2,若P点是半径为2的⊙B上一动点,连接PC、PA,当点P运动到某一位置时,PC+PA的值最小,请求出这个最小值,并说明理由.
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