模型23 隐圆系列之点圆最值模型(讲+练)-备战2023年中考数学解题大招复习讲义(全国通用)
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平面内一定的D和O上动点M的连线中,当连线过圆心O时,线段DM有最大值和最小值。分以下情况讨论:(设OD=d,O的半径为r)
点D在O外时,d>r,如图:
①当D、M、O三点共线时,线段DM出现最值,DM的最大值为d+r,DM的最小值为d-r;
②当点D在O上时,d=r,如图:
当D、O、M三点共线时,线段DM有最值;DM最大值为d+r,DM最小值为d-r=0(即点D与点M重合)
③当点D在O内时,d<r,如图
当点D、O、M三点共线时,DM有最值;DM最大值为d+r,DM最小值为|d-r|=r-d;
点圆最值:平面内一定点到圆上一点的距离的最值问题.
方法:求出该定点到圆心的距离d,则最大值为d+r,最小值为|d-r|
【例1】.如图,在长方形纸片ABCD中,AB=4,AD=6.点E是AB的中点,点F是AD边上的一个动点.将△AEF沿EF所在直线翻折,得到△GEF.则GC长的最小值是( )
A. B. C.2 D.2
变式训练
【变式1-1】.如图,在平行四边形ABCD中,AB=6,AD=2,∠A=45°,M是AD边的中点,N是AB边上的一动点,将△AMN沿MN所在直线翻折得到△A′MN,连接A′C,则A′C长度的最小值是 .
【变式1-2】.如图,矩形ABCD中,AB=6,BC=9,以D为圆心,3为半径作⊙D,E为⊙D上一动点,连接AE,以AE为直角边作Rt△AEF,使∠EAF=90°,tan∠AEF=,则点F与点C的最小距离为 .
【例2】.如图,△ABC中,AB=AC,BC=24,AD⊥BC于点D,AD=5,P是半径为3的⊙A上一动点,连结PC,若E是PC的中点,连结DE,则DE长的最大值为_______
变式训练
【变式2-1】.如图,在正方形ABCD中,AB=2,F是BD边上的一个动点,连接AF,过点B作BE⊥AF于E,在点F变化的过程中,线段DE的最小值是 .
【变式2-2】.如图,AB是⊙O的直径,点C在半圆的中点,且BC=4cm,点D是上的一个动点,连接BD,过C点作CH⊥BD于H,连接AH,在点D的运动过程中,AH长度的最小值是 .
1.如图,四边形ABCD为矩形,AB=3,BC=4,点P是线段BC上一动点,点M为线段AP上一点,∠ADM=∠BAP,则BM的最小值为( )
A. B. C.﹣ D.﹣2
2.如图,△ABC为等边三角形,AB=3.若P为△ABC内一动点,且满足∠PAB=∠ACP,则线段PB长度的最小值为( )
A.1.5 B. C. D.2
3.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AB=2,点D为线段AB的中点,将线段BC绕点B顺时针旋转90°,得到线段BE,连接DE,则DE最大值是 .
4.如图,在边长为2的正方形ABCD中,E,F分别是边DC,CB上的动点,且始终满足DE=CF,AE,DF交于点P,则∠APD的度数为 ;连接CP,线段CP的最小值为 .
5.如图,在△ABC中,∠BAC=90°,AC=8,BC=10,AD是BC边上的高,E、F分别为边DC,DA上的动点,且DE:DF=4:3,射线AE与BF相交于点M,若连接CM,则线段CM的最小值为 .
6.如图,直角梯形ABCD中,AB∥DC,∠B=90°,AB=1,BC=2,CD=3,以B为圆心,半径为1的弧交BC于M,E是线段CD上一动点,EG⊥AD,垂足为G,F是弧AM上一动点,则EG+EF的最小值为 .
7.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AB=4,点O是AB的中点,以BC为直角边向外作等腰Rt△BCD,连接OD,当OD取最大值时,则∠ODB的度数是 .
8.如图,正方形ABCD的边长为2,点E为正方形外一个动点,∠AED=45°,P为AB中点,线段PE的最大值是 .
9.如图,在矩形ABCD中,AB=4,BC=6.
(1)如图①,点E是AB的中点,点F是BC边上一点,将△BEF沿EF折叠,点B的对应点为点P,求CP的最小值;
(2)如图②,若点P是矩形ABCD内部一点,且∠BPC=90°,求PD取得最小值时,BP的长;
(3)如图③,若点P是矩形ABCD内部一点,且∠PAD+∠PBC=60°,求AP+BP的最大值.
10.如图,已知四边形ABCD为正方形,△AEF为等腰直角三角形,∠AEF=90°,连接FC,G为FC的中点,连接GD,ED.
(1)如图①,当点E在AB边上时,请直接写出DE,DG的数量关系;
(2)如图②,将图①中的△AEF绕点A逆时针旋转,其他条件不变.
①探究(1)中的结论是否成立?若成立,请证明;若不成立,请说明理由;
②若AD=4,AE=1,求DG的最大值和最小值.
11.(1)如图1,A、B是⨀O上的两个点,点P在⨀O上,且△APB是直角三角形,⨀O的半径为1
①请在图1中画出点P的位置;
②当AB=1时,∠APB= °;
(2)如图2,⨀O的半径为5,A、B为⨀O外固定两点(O、A、B三点不在同一直线上),且OA=9,P为⊙O上的一个动点(点P不在直线AB上),以PA和AB为作平行四边形PABC,求BC的最小值并确定此时点P的位置;
(3)如图3,A、B是⊙O上的两个点,过A点作射线AM⊥AB,AM交⨀O于点C,若AB=3,AC=4,点D是平面内的一个动点,且CD=2,E为BD的中点,在D的运动过程中,求线段AE长度的最大值与最小值.
12.【问题提出】
(1)如图①,四边形ABCD为正方形,以BC边为直径在BC上方作半圆O,P是上一点,若AB=6,则DP的最小值为 ;
【问题探究】
(2)如图②,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,BC=4,AC=3,CD是中线,将△ACD沿CD折叠,得到△ECD,点A的对应点为E,连接AE,求AE的长;
【问题解决】
(3)如图③是一块矩形ABCD的场地,AB=300m,AD=600m,D为场地的出人口,点E在AD边上,且AE=400m.按照规划,要在矩形内修建一个小型观光台P,且满足∠APE=90°,在BC上修建休息亭M,并要在观光台P、休息台M以及出入口D之间规划道路PM,DM,为了节约成本,要使得线段PM,DM之和最短,试求PM+DM的最小值,并说明理由.(道路的宽度忽略不计)
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