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1、资料下载来源:初中数学教师群:95837671,初中数学学生解题群:691875790,中考数学几何模型9:隐圆模型名师点睛 拨开云雾 开门见山【点睛1】触发隐圆模型的类型(1)动点定长模型 若P为动点,但AB=AC=AP 原理:圆A中,AB=AC=AP 则B、C、P三点共圆,A圆心,AB半径 备注:常转全等或相似证明出定长(2)直角圆周角模型 固定线段AB所对动角C恒为90 原理:圆O中,圆周角为90所对弦是直径则A、B、C三点共圆,AB为直径 备注:常通过互余转换等证明出动角恒为直角(3)定弦定角模型 固定线段AB所对动角P为定值 原理:弦AB所对同侧圆周角恒相等则点P运动轨迹为过A、B、
2、C三点的圆 备注:点P在优弧、劣弧上运动皆可 (4)四点共圆模型 若动角A+动角C=180 原理:圆内接四边形对角互补则A、B、C、D四点共圆 备注:点A与点C在线段AB异侧(5)四点共圆模型 固定线段AB所对同侧动角P=C 原理:弦AB所对同侧圆周角恒相等则A、B、C、P四点共圆 备注:点P与点C需在线段AB同侧【点睛2】圆中旋转最值问题 条件:线段AB绕点O旋转一周,点M是线段AB上的一动点,点C是定点(1)求CM最小值与最大值(2)求线段AB扫过的面积(3)求最大值与最小值 作法:如图建立三个同心圆,作OMAB,B、A、M运动路径分别为大圆、中圆、小圆结论:CM1最小,CM3最大 线段A
3、B扫过面积为大圆与小圆组成的圆环面积最小值以AB为底,CM1为高;最大值以AB为底,CM2为高典题探究 启迪思维 探究重点例题1. 如图,在边长为2的菱形ABCD中,A=60,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AMN,连接AC,则AC长度的最小值是_【分析】考虑AMN沿MN所在直线翻折得到AMN,可得MA=MA=1,所以A轨迹是以M点为圆心,MA为半径的圆弧连接CM,与圆的交点即为所求的A,此时AC的值最小构造直角MHC,勾股定理求CM,再减去AM即可,答案为变式练习1如图,在RtABC中,C=90,AC=6,BC=8,点F在边AC上,并且CF=2,点E为边
4、BC上的动点,将CEF沿直线EF翻折,点C落在点P处,则点P到边AB距离的最小值是_【分析】考虑到将FCE沿EF翻折得到FPE,可得P点轨迹是以F点为圆心,FC为半径的圆弧过F点作FHAB,与圆的交点即为所求P点,此时点P到AB的距离最小由相似先求FH,再减去FP,即可得到PH答案为1.2.例题2. 如图,已知圆C的半径为3,圆外一定点O满足OC=5,点P为圆C上一动点,经过点O的直线l上有两点A、B,且OA=OB,APB=90,l不经过点C,则AB的最小值为_【分析】连接OP,根据APB为直角三角形且O是斜边AB中点,可得OP是AB的一半,若AB最小,则OP最小即可连接OC,与圆C交点即为所
5、求点P,此时OP最小,AB也取到最小值答案为4. 变式练习2如图,矩形ABCD中,AB=4,BC=8,P、Q分别是直线BC、AB上的两个动点,AE=2,AEQ沿EQ翻折形成FEQ,连接PF、PD,则PF+PD的最小值是_答案为8.【分析】F点轨迹是以E点为圆心,EA为半径的圆,作点D关于BC对称点D,连接PD,PF+PD化为PF+PD连接ED,与圆的交点为所求F点,与BC交点为所求P点,勾股定理先求ED,再减去EF即可 例题3. 如图,E、F是正方形ABCD的边AD上的两个动点,满足AE=DF,连接CF交BD于点G,连接BE交AG于点H,若正方形边长为2,则线段DH长度的最小值是_【分析】根据
6、条件可知:DAG=DCG=ABE,易证AGBE,即AHB=90,所以H点轨迹是以AB为直径的圆弧当D、H、O共线时,DH取到最小值,勾股定理可求答案为 变式练习3如图,RtABC中,ABBC,AB=8,BC=4,P是ABC内部的一个动点,且满足PAB=PBC,则线段CP长的最小值是_答案为【分析】PBC+PBA=90,PBC=PAB,PAB+PBA=90,APB=90,P点轨迹是以AB为直径的圆弧当O、P、C共线时,CP取到最小值,勾股定理先求OC,再减去OP即可 例题4. 如图,在RtABC中,ACB=90,BC=4,AC=10,点D是AC上的一个动点,以CD为直径作圆O,连接BD交圆O于点
7、E,则AE的最小值为_【分析】连接CE,由于CD为直径,故CED=90,考虑到CD是动线段,故可以将此题看成定线段CB对直角CEB取CB中点M,所以E点轨迹是以M为圆心、CB为直径的圆弧连接AM,与圆弧交点即为所求E点,此时AE值最小, 变式练习4如图,正方形ABCD的边长为4,动点E、F分别从点A、C同时出发,以相同的速度分别沿AB、CD向终点B、D移动,当点E到达点B时,运动停止,过点B作直线EF的垂线BG,垂足为点G,连接AG,则AG长的最小值为 【分析】首先考虑整个问题中的不变量,仅有AE=CF,BGEF,但BGE所对的BE边是不确定的重点放在AE=CF,可得EF必过正方形中心O点,连
8、接BD,与EF交点即为O点BGO为直角且BO边为定直线,故G点轨迹是以BO为直径的圆记BO中点为M点,当A、G、M共线时,AG取到最小值,利用RtAOM勾股定理先求AM,再减去GM即可答案为例题5. 如图,等边ABC边长为2,E、F分别是BC、CA上两个动点,且BE=CF,连接AE、BF,交点为P点,则CP的最小值为_答案为【分析】由BE=CF可推得ABEBCF,所以APF=60,但APF所对的边AF是变化的所以考虑APB=120,其对边AB是定值所以如图所示,P点轨迹是以点O为圆心的圆弧(构造OA=OB且AOB=120)当O、P、C共线时,可得CP的最小值,利用RtOBC勾股定理求得OC,再
9、减去OP即可变式练习5在ABC中,AB=4,C=60,AB,则BC的长的取值范围是_【分析】先作图,如下答案为:条件不多,但已经很明显,AB是定值,C=60,即定边对定角故点C的轨迹是以点O为圆心的圆弧(作AO=BO且AOB=120)题意要求AB,即BCAC,故点C的轨迹如下图当BC为直径时,BC取到最大值为,考虑A为ABC中最大角,故BC为最长边,BCAB=4无最小值例题6. 如图,ABCD为正方形,O为AC、BD的交点,DCE为Rt,CED90,DCE30,若OE,则正方形的面积为()A5B4C3D2【解答】解:如图,过点O作OMCE于M,作ONDE交ED的延长线于N,CED90,四边形O
10、MEN是矩形,MON90,COM+DOMDON+DOM,COMDON,四边形ABCD是正方形,OCOD,在COM和DON中,COMDON(AAS),OMON,四边形OMEN是正方形,设正方形ABCD的边长为2a,DCE30,CED90DEa,CEa, 亦可按隐圆模型解答设DNx,x+DECEx,解得:x,NEx+a,OENE,a1,S正方形ABCD4故选:B变式练习6如图, BE,CF为ABC的高,且交于点H,连接AH并延长交于BC于点D,求证:ADBC.例题7. 如图,在四边形ABCD中,BCD90,AC为对角线,过点D作DFAB,垂足为E,交CB延长线于点F,若ACCF,CADCFD,DF
11、AD2,AB6,则ED的长为【解答】解:CADCFD,点A,F,C,D四点共圆,FAD+DCF180,FACFDC,DCF90,FAD90,ACFC,FACAFC,DFAB,ABF+BFECDF+BFE90,ABFCDF,AFBABF,AFAB6,DFAD2,DFAD+2,DF2AF2+AD2,(2+AD)262+AD2,解得:AD8,DF10,FAD90,AEDF,ADEDAF,DE,故答案为:变式练习7(1)如图1,E是正方形ABCD的边AB上的一点,过点E作DE的垂线交ABC的外角平分线于点F,求证:FE=DE.(2)如图2,正方形ABCD,EAF45,当点E,F分别在对角线BD、边CD
12、上,若FC6,则BE的长为3 图1 图2证明:(1)如图,连接DB、DF. 四边形ABCD是正方形,且BF是CBA的外角平分线,CBF=45,DBC=45, DBF=90又DEF=90,D、E、B、F四点共圆DFE=DBE=45(同弧所对的圆周角相等)DEF是等腰直角三角形FE=DE(2)解:作ADF的外接圆O,连接EF、EC,过点E分别作EMCD于M,ENBC于N(如图)ADF90,AF为O直径,BD为正方形ABCD对角线,EDFEAF45,点E在O上,AEF90,AEF为等腰直角三角形,AEEF,在ABE与CBE中,ABECBE(SAS),AECE,CEEF,EMCF,CF6,CMCF3,
13、ENBC,NCM90,四边形CMEN是矩形,ENCM3,EBN45,BEEN3,故答案为:3例题8. 在锐角ABC中,AB4,BC5,ACB45,将ABC绕点B按逆时针方向旋转,得到A1BC1,点E为线段AB中点,点P是线段AC上的动点,在ABC绕点B按逆时针方向旋转过程中,点P的对应点是点P1,求线段EP1长度的最大值与最小值解析如图,过点B作BDAC,D为垂足,因为ABC为锐角三角形,所以点D在线段AC上,在RtBCD中,BDBCsin45;当P在AC上运动与AB垂直的时候,ABC绕点B旋转,使点P的对应点P1在线段AB上时,EP1最小,最小值为:EP1BP1BEBDBE2;当P在AC上运
14、动至点C,ABC绕点B旋转,使点P的对应点P1在线段AB的延长线上时,EP1最大,最大值为:EP1BC+BE2+57变式练习8如图,已知等边ABC的边长为8,点P是AB边上的一个动点(与点A、B不重合)直线l是经过点P的一条直线,把ABC沿直线l折叠,点B的对应点是点B当PB=6时,在直线l变化过程中,求ACB面积的最大值 【分析】考虑l是经过点P的直线,且ABC沿直线l折叠,所以B轨迹是以点P为圆心,PB为半径的圆弧考虑ACB面积最大,因为AC是定值,只需B到AC距离最大即可过P作作PHAC交AC于H点,与圆的交点即为所求B点,先求HB,再求面积答案为.达标检测 领悟提升 强化落实1. 如图
15、, AB是半圆O的直径,点C在半圆O上,AB=10,AC=8D是弧BC上的一个动点,连接AD,过点C作CEAD于E,连接BE在点D移动的过程中,BE的最小值为 答案为:【分析】E是动点,E点由点C向AD作垂线得来,AEC=90,且AC是一条定线段,所以E点轨迹是以AC为直径的圆弧当B、E、M共线时,BE取到最小值连接BC,勾股定理求BM,再减去EM即可 2. 如图,以正方形的边AB为斜边在正方形内作直角三角形ABE,AEB90,AC、BD交于O已知AE、BE的长分别为3,5,求三角形OBE的面积3. 如图,正方形ABCD的边长是4,点E是AD边上一动点,连接BE,过点A作AFBE于点F,点P是
16、AD边上另一动点,则PC+PF的最小值为_答案为:【分析】AFB=90且AB是定线段,故F点轨迹是以AB中点O为圆心、AB为直径的圆考虑PC+PF是折线段,作点C关于AD的对称点C,化PC+PF为PC+PF,当C、P、F、O共线时,取到最小值4. 如图,在RtABC中,ACB=90,B=30,AB=4,D是BC上一动点,CEAD于E,EFAB交BC于点F,则CF的最大值是_【分析】AEC=90且AC为定值,故E点轨迹是以AC为直径的圆弧考虑EFAB,且E点在圆上,故当EF与圆相切的时候,CF取到最大值连接OF,易证OCFOEF,COF=30,故CF可求答案为5. 如图,ABC为等边三角形,AB
17、=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_答案为6. 如图,AB是半圆O的直径,点C在半圆O上,AB5cm,AC4cmD是弧BC上的一个动点(含端点B,不含端点C),连接AD,过点C作CEAD于E,连接BE,在点D移动的过程中,BE的取值范围是2BE3【解答】解:如图,由题意知,AEC90,E在以AC为直径的M的上(不含点C、可含点N),BE最短时,即为连接BM与M的交点(图中点E点),AB5,AC4,BC3,CM2,则BM,BE长度的最小值BEBMME2,BE最长时,即E与C重合,BC3,且点E与点C不重合,BE3,综上,2BE3,故答案为:2BE37. 在
18、RtABC中,C90,AC10,BC12,点D为线段BC上一动点以CD为O直径,作AD交O于点E,连BE,则BE的最小值为8【解答】解:解:如图,连接CE,CEDCEA90,点E在以AC为直径的Q上,AC10,QCQE5,当点Q、E、B共线时BE最小,BC12,QB13,BEQBQE8,BE的最小值为8,故答案为88. 如图,在等腰RtABC中,BAC90,ABAC,BC,点D是AC边上一动点,连接BD,以AD为直径的圆交BD于点E,则线段CE长度的最小值为22【解答】解:连结AE,如图1,BAC90,ABAC,BC,ABAC4,AD为直径,AED90,AEB90,点E在以AB为直径的O上,O
19、的半径为2,当点O、E、C共线时,CE最小,如图2,在RtAOC中,OA2,AC4,OC2,CEOCOE22,即线段CE长度的最小值为22故答案为229. 如图,在矩形ABCD中,已知AB4,BC8,点O、P分别是边AB、AD的中点,点H是边CD上的一个动点,连接OH,将四边形OBCH沿OH折叠,得到四边形OFEH,连接PE,则PE长度的最小值是22【解答】解:如图,连接EO、PO、OC四边形ABCD是矩形,BOAP90,在RtOBC中,BC8,OB2,OC2,在RtAOP中,OA2,PA4,OP2,OEOC2,PEOEOP,PE的最小值为22故答案为2210. 如图,矩形ABCD中,AB3,
20、BC4,点E是AB边上一点,且AE2,点F是边BC上的任意一点,把BEF沿EF翻折,点B的对应点为G,连接AG,CG,则四边形AGCD的面积的最小值为【解答】解:四边形ABCD是矩形,CDAB3,ADBC4,ABCD90,根据勾股定理得,AC5,AB3,AE2,点F在BC上的任何位置时,点G始终在AC的下方,设点G到AC的距离为h,S四边形AGCDSACD+SACGADCD+ACh43+5hh+6,要四边形AGCD的面积最小,即:h最小,点G是以点E为圆心,BE1为半径的圆上在矩形ABCD内部的一部分点,EGAC时,h最小,即点E,点G,点H共线由折叠知EGFABC90,延长EG交AC于H,则EHAC,在RtABC中,sinBAC,在RtAEH中,AE2,sinBAC,EHAE,hEHEG1,S四边形AGCD最小h+6+6故答案为:初中数学资料千人群:662373887,衡水中学内部资料群:591993305,