专题2-5 最值模型之阿氏圆与胡不归 备考2024年中考数学—模型·方法·技巧专题突破(全国通用)
展开TOC \ "1-3" \n \h \z \u \l "_Tc153477096" 知识点梳理
\l "_Tc153477097" 模块一 胡不归模型
\l "_Tc153477098" 【题型1】胡不归模型·已有相关角直接作垂线
\l "_Tc153477099" 【题型2】胡不归模型·构造相关角再作垂线
\l "_Tc153477100" 【题型3】胡不归模型·取最值时对其它量进行计算
\l "_Tc153477101" 模块二 阿氏圆模型
\l "_Tc153477102" 【题型4】点在圆外:向内取点(系数小于1)
\l "_Tc153477103" 【题型5】点在圆内:向外取点(系数大于1)
\l "_Tc153477104" 【题型6】一内一外提系数
\l "_Tc153477105" 【题型7】隐圆型阿氏圆
知识点梳理
一、胡不归模型讲解
如图,一动点P在直线MN外的运动速度为V1,在直线MN上运动的速度为V2,且V1<V2,A、B为定点,点C在直线MN上,确定点C的位置使的值最小.
,记,即求BC+kAC的最小值.
构造射线AD使得sin∠DAN=k,CH/AC=k,CH=kAC.
将问题转化为求BC+CH最小值,过B点作BH⊥AD交MN于点C,交AD于H点,此时BC+CH取到最小值,即BC+kAC最小.
二、阿氏圆模型讲解
【模型来源】
所谓阿圆,就是动点到两定点距离之比为定值,那么动点的轨迹就是圆,这个圆,称为阿波罗尼斯圆,简称为阿圆.其本质就是通过构造母子相似,化去比例系数,转化为两定一动将军饮马型求最值,难点在于如何构造母子相似.
【模型建立】
如图 1 所示,⊙O 的半径为R,点 A、B 都在⊙O 外 ,P为⊙O上一动点,已知R=OB,
连接 PA、PB,则当“PA+PB”的值最小时,P 点的位置如何确定?
解决办法:如图2,在线段 OB 上截取OC使 OC=R,则可说明△BPO与△PCO相似,则有PB=PC。故本题求“PA+PB”的最小值可以转化为“PA+PC”的最小值,其中与A与C为定点,P为动点,故当 A、P、C 三点共线时,“PA+PC”值最小。
模块一 胡不归模型
【题型1】胡不归模型·已有相关角直接作垂线
2023·西安·二模
如图,在菱形中,,,对角线、相交于点,点在线段上,且,点为线段上的一个动点,则的最小值为 .
2023·保定·一模
如图,在矩形中,对角线交于点O,,点M在线段上,且.点P为线段上的一个动点.
(1) °;
(2)的最小值为 .
2023·湘西·中考真题
如图,是等边三角形的外接圆,其半径为4.过点B作于点E,点P为线段上一动点(点P不与B,E重合),则的最小值为 .
如图,,,C(1,0),D为射线AO上一点,一动点P从A出发,运动路径为,在AD上的速度为4个单位/秒,在CD上的速度为1个单位/秒,则整个运动时间最少时,D的坐标为 .
2023·江苏宿迁中考模拟
如图,二次函数与x轴交于点A,B,对称轴为直线l,顶点C到x轴的距离为.点P为直线l上一动点,另一点从C出发,先以每秒2个单位长度的速度沿运动到点P,再以每秒1个单位长度的速度沿运动到点A停止,则时间最短为 秒.
2023·四川自贡·统考中考真题
如图,直线与x轴,y轴分别交于A,B两点,点D是线段AB上一动点,点H是直线上的一动点,动点,连接.当取最小值时,的最小值是 .
2023·成都市七中校考
如图,在矩形中,,,点,分别在边,上,且,沿直线翻折,点的对应点恰好落在对角线上,点的对应点为,点为线段上一动点,则的最小值为 .
【题型2】胡不归模型·构造相关角再作垂线
如图,在长方形中,,,点在上,连接,在点的运动过程中,的最小值为 .
2023·广西二模
如图所示,在中,,M为线段上一定点,P为线段上一动点.当点P在运动的过程中,满足的值最小时,则 .
如图,,,,点为上一点,连接,则的最小值为 3 .
如图,是圆的直径,,弧,点是弦上的一个动点,那么的最小值为
A.B.C.D.
如图,在中,,,为边上的一个动点(不与、重合),连接,则的最小值是
A.B.C.D.8
如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠B=30°,AB=4,点D、F分别是边AB,BC上的动点,连接CD,过点A作AE⊥CD交BC于点E,垂足为G,连接GF,则GF+FB的最小值是
如图,在中,,,,点是斜边上的动点,则的最小值为 .
【题型3】胡不归模型·取最值时对其它量进行计算
2023·广东深圳·统考三模
如图,在△ACE中,CA=CE,∠CAE=30°,⊙O经过点C,且圆的直径AB在线段AE上.
(1)试说明CE是⊙O的切线;
(2)若△ACE中AE边上的高为h,试用含h的代数式表示⊙O的直径AB;
(3)设点D是线段AC上任意一点(不含端点),连接OD,当CD+OD的最小值为6时,求⊙O的直径AB的长.
如图,矩形的对角线,相交于点,关于的对称图形为.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)连接,若,.
①求的值;
②若点为线段上一动点(不与点重合),连接,一动点从点出发,以的速度沿线段匀速运动到点,再以的速度沿线段匀速运动到点,到达点后停止运动,当点沿上述路线运动到点所需要的时间最短时,求的长和点走完全程所需的时间.
抛物线与轴交于、两点,与轴交于点,且,.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图,点是抛物线的顶点,将抛物线沿方向平移,使点落在点处,且,点是平移后所得抛物线上位于左侧的一点,轴交直线于点,连结.当的值最小时,求的长.
模块二 阿氏圆模型
【题型4】点在圆外:向内取点(系数小于1)
如图,已知正方ABCD的边长为6,圆B的半径为3,点P是圆B上的一个动点,则的最大值为_______.
如图,在中,,,,圆的半径为2,点为圆上一动点,连接,.
求①;②;③;④的最小值.
如图,为的直径,,点C与点D在的同侧,且,,,,点P是上的一动点,则的最小值为 .
如图,正方形ABCD边长为2 eq \r(2),内切圆O上一动点P,连接AP、DP,则AP+eq \f( eq \r(2),2)PD的最小值为______.
如图,等边三角形ABC边长为4 eq \r(3),圆O是△ABC的内切圆,P是圆O上一动点,连接PB、PC,则BP+eq \f(1,2)CP的最小值为______________.
如图,在平面直角坐标系中,M(6,3),N(10,0),A(5,0),点P为以OA为半径的圆O上一动点,则PM+eq \f(1,2)PN的最小值为_______________
2023·山东烟台·统考中考真题
如图,抛物线与轴交于两点,与轴交于点,以点为圆心,画半径为2的圆,点为上一个动点,请求出的最小值.
如图1,抛物线y=ax 2+( a+3 )x+3与x轴交于点A(4,0),与y轴交于点B,点E是线段OA上的一个动点,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)求抛物线的函数表达式;
(2)当 EQ \F(MN, NE ) = EQ \F(6, 5 ) 时,求点E的坐标;
(3)如图2,在(2)条件下,将线段OE绕点O逆时针旋转得到OE′,连接E′A、E′B,求E′A+ EQ \F(2, 3 ) E′B的最小值.
y
B
O
A
E
P
M
N
图1
y
B
O
A
E
P
M
N
图2
E′
【题型5】点在圆内:向外取点(系数大于1)
如图,在中,点A、点在上,,,点在上,且,点是的中点,点是劣弧上的动点,则的最小值为 .
如图,∠AOB=90°,OA=OB=1,圆O的半径为 eq \r(2),P是圆O上一动点,PA+ eq \r(2)PB的最小值为________.
已知扇形COD中,∠COD=90°,OC=6,OA=3,OB=5,点P是弧CD上一点,2PA+PB的最小值为________.
【题型6】一内一外提系数
如图,在中,,,,在以为圆心3为半径的圆上,则的最小值为 .
【解答】解:在上取点,使,
,
,
,
,
,
,
在延长线上取,
,
则,
又,
,
,
,
,
当为和圆的交点时最小,即最小,且值为,
,
的最小值为,
故答案为:.
如图,正方形边长为4,是的中点,在上,的最大值是 ,
的最小值是
【题型7】隐圆型阿氏圆
2023·咸阳·三模
如图,在菱形中,对角线相交于点O,点E、F分别是上的两个动点,且,P是的中点,连接,若,则的最小值为 .
2023·宿迁·三模
如图,在平面直角坐标系中,、、、,点P在第一象限,且,则的最小值为 .
如图,在中,,,,、分别是边、上的两个动点,且,是的中点,连接,,则的最小值为 .
如图,在边长为6的正方形中,M为上一点,且,N为边上一动点.连接,将沿翻折得到,点P与点B对应,连接,则的最小值为 .
如图,在平面直角坐标系中,、、、,是外部的第一象限内一动点,且,则的最小值是 .
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