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文档简介

专题13隐圆问题1.如图,四边形为矩形,,.点P是线段上一动点,点M为线段上一点.,则的最小值为(

)A. B. C. D.2.如图,在中,,cm,cm.是边上的一个动点,连接,过点作于,连接,在点变化的过程中,线段的最小值是(

)A.1 B. C.2 D.3.如图,菱形ABCD边长为4,∠A=60°,M是AD边的中点,N是AB边上一动点,将△AMN沿MN所在的直线翻折得到△A′MN,连接A′C,则A′C的最小值是(

)A.2 B.+1 C.2﹣2 D.34.如图,△ACB中,CA=CB=4,∠ACB=90°,点P为CA上的动点,连BP,过点A作AM⊥BP于M.当点P从点C运动到点A时,线段BM的中点N运动的路径长为(

)A.π B.π C.π D.2π5.如图,在等腰Rt∆ABC中,,点P在以斜边AB为直径的半圆上,M为PC的中点.当点P沿半圆从点A运动至点B时,点M运动的路径长是(

)A. B.2 C. D.46.如图,中,,,,P是内部的一个动点,满足,则线段CP长的最小值为(

)A. B.2 C. D.7.如图,△ABC为等边三角形,AB=2,若P为△ABC内一动点,且满足∠PAB=∠ACP,则点P运动的路径长为_________.8.如图,在矩形ABCD中,AB=4,AD=6,E是AB边的中点,F是线段BC上的动点,将ΔEBF沿EF所在直线折叠得到ΔEB'F,连接B'D,则B'D的最小值是_____.9.如图,在矩形中,,,是矩形内部的一个动点,且,则线段的最小值为______.10.如图,AB是半圆O的直径,点D在半圆O上,AB=13,AD=5,C是弧BD上的一个动点,连接AC,过D点作DH⊥AC于H.连接BH,在点C移动的过程中,BH的最小值是___.11.如图,在矩形ABCD中,AB=8,BC=5,P是矩形内部一动点,且满足∠PAB=∠PBC,则线段CP的最小值是_______.12.如图,矩形ABCD中,AB=8,BC=12,以D为圆心,4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________.13.如图,在矩形中,,,点、分别是边、上的动点,且,点是的中点,、,则四边形面积的最小值为______.14.如图,在△ABC中,∠C=90°,AC=8,AB=10,D是AC上一点,且CD=3,E是BC边上一点,将△DCE沿DE折叠,使点C落在点F处,连接BF,则BF的最小值为_______.15.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠B=30°,AB=4,D是BC上一动点,连接AD,过点C作CE⊥AD于E,过点E作EF⊥AB交BC于点F,则CF的最大值是__________________.16.△ABC中,AB=4,AC=2,以BC为边在△ABC外作正方形BCDE,BD、CE交于点O,则线段AO的最大值为______.17.如图,点,的坐标分别为,,为坐标平面内一动点,且,点为线段的中点,连接,当取最大值时,点的纵坐标为____.18.如图,中,,,,是内部的一个动点,且满足,则线段长的最小值为________.19.如图,在等腰Rt△ABC中,AC=BC=,点P在以斜边AB为直径的半圆上,M为PC的中点,当点P沿半圆从点A运动至点B时,点M运动的路径长是___.20.如图,已知正方形ABCD的边长为2,点P在射线BC上,则的最小值为__________________.21.△ABC中,AB=AC=5,BC=6,D是BC的中点,E为AB上一动点,点B关于DE的对称点在△ABC内(不含△ABC的边上),则BE长的范围为______.22.如图,是的直径,,点C为上一点,,点为上一动点,点是的中点,求的最小值.23.如图,正方形ABCD中,AB=,O是BC边的中点,点E是正方形内一动点,OE=2,连接DE,将线段DE绕点D逆时针旋转90°得DF,连接AE,CF.(1)求证:AE=CF;(2)若A,E,O三点共线,连接OF,求线段OF的长.(3)求线段OF长的最小值.专题13隐圆问题1.如图,四边形为矩形,,.点P是线段上一动点,点M为线段上一点.,则的最小值为(

)A. B. C. D.【答案】D【分析】证明,得出点M在O点为圆心,以AO为半径的圆上,从而计算出答案.【详解】设AD的中点为O,以O点为圆心,AO为半径画圆∵四边形为矩形∴∵∴∴∴点M在O点为圆心,以AO为半径的圆上连接OB交圆O与点N∵点B为圆O外一点∴当直线BM过圆心O时,BM最短∵,∴∴∵故选:D.【点睛】本题考查直角三角形、圆的性质,解题的关键是熟练掌握直角三角形和圆的相关知识.2.如图,在中,,cm,cm.是边上的一个动点,连接,过点作于,连接,在点变化的过程中,线段的最小值是(

)A.1 B. C.2 D.【答案】A【分析】由∠AEC=90°知,点E在以AC为直径的⊙M的上(不含点C、可含点N),从而得BE最短时,即为连接BM与⊙M的交点(图中点E′点),BE长度的最小值BE′=BM−ME′.【详解】如图,由题意知,,在以为直径的的上(不含点、可含点,最短时,即为连接与的交点(图中点点),在中,,,则.,长度的最小值,故选:.【点睛】本题主要考查了勾股定理,圆周角定理,三角形的三边关系等知识点,难度偏大,解题时,注意辅助线的作法.3.如图,菱形ABCD边长为4,∠A=60°,M是AD边的中点,N是AB边上一动点,将△AMN沿MN所在的直线翻折得到△A′MN,连接A′C,则A′C的最小值是(

)A.2 B.+1 C.2﹣2 D.3【答案】C【分析】根据题意,在折叠过程中A′在以M为圆心、AD为直径的圆上的弧AD上运动,当A′C取最小值时,由两点之间线段最短知此时M、A′、C三点共线,得出A′的位置,过点M作MH⊥DC于点H,再利用含30°的直角三角形的性质以及勾股定理求出MC的长,进而求出A′C的长即可.【详解】解:如图所示,∵MA′是定值,A′C长度取最小值时,即A′在MC上.过点M作MH⊥DC于点H,∵在边长为4的菱形ABCD中,∠MAN=60°,M为AD的中点,∴2MD=AD=CD=4,∠HDM=∠MAN=60°,∴MD=2,∠HMD=30°,∴HD=MD=1,∴HM==,CH=CD+DH=5,∴,∴A′C=MC-MA′=2-2;故选:C.【点睛】本题考查翻折变换、菱形的性质、勾股定理、两点之间线段最短等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造直角三角形解决问题,突破点是正确寻找点A′的位置.4.如图,△ACB中,CA=CB=4,∠ACB=90°,点P为CA上的动点,连BP,过点A作AM⊥BP于M.当点P从点C运动到点A时,线段BM的中点N运动的路径长为(

)A.π B.π C.π D.2π【答案】A【详解】解:设AB的中点为Q,连接NQ,如图所示:∵N为BM的中点,Q为AB的中点,∴NQ为△BAM的中位线,∵AM⊥BP,∴QN⊥BN,∴∠QNB=90°,∴点N的路径是以QB的中点O为圆心,AB长为半径的圆交CB于D的,∵CA=CB=4,∠ACB=90°,∴ABCA=4,∠QBD=45°,∴∠DOQ=90°,∴为⊙O的周长,∴线段BM的中点N运动的路径长为:π,故选:A.5.如图,在等腰Rt∆ABC中,,点P在以斜边AB为直径的半圆上,M为PC的中点.当点P沿半圆从点A运动至点B时,点M运动的路径长是(

)A. B.2 C. D.4【答案】B【详解】分析:取AB的中点O、AC的中点E、BC的中点F,连结OC、OP、OM、OE、OF、EF,如图,利用等腰直角三角形的性质得到AB=BC=8,则OC=AB=4,OP=AB=4,再根据等腰三角形的性质得OM⊥PC,则∠CMO=90°,于是根据圆周角定理得到点M在以OC为直径的圆上,由于点P点在A点时,M点在E点;点P点在B点时,M点在F点,则利用四边形CEOF为正方得到EF=OC=4,所以M点的路径为以EF为直径的半圆,然后根据圆的周长公式计算点M运动的路径长.详解:取AB的中点O、AC的中点E、BC的中点F,连结OC、OP、OM、OE、OF、EF,如图,∵在等腰Rt△ABC中,AC=BC=4,∴AB=BC=8,∴OC=AB=4,OP=AB=4.

∵M为PC的中点,∴OM⊥PC,∴∠CMO=90°,∴点M在以OC为直径的圆上,点P点在A点时,M点在E点;点P点在B点时,M点在F点,易得四边形CEOF为正方形,EF=OC=4,∴M点运动的路径为以EF为直径的半圆,∴点M运动的路径长=•4π=2π.

故选B.

点睛:本题考查了轨迹:点按一定规律运动所形成的图形为点运动的轨迹.解决此题的关键是利用等腰三角形的性质和圆周角定理确定M点的轨迹为以EF为直径的半圆.6.如图,中,,,,P是内部的一个动点,满足,则线段CP长的最小值为(

)A. B.2 C. D.【答案】D【分析】结合题意推导得,取AB的中点O,以点O为圆心,为直径作圆,连接OP;根据直角三角形斜边中线的性质,得;根据圆的对称性,得点P在以AB为直径的上,根据两点之间直线段最短的性质,得当点O、点P、点C三点共线时,PC最小;根据勾股定理的性质计算得,通过线段和差计算即可得到答案.【详解】,,,,,取AB的中点O,以点O为圆心,为直径作圆,连接OP,点P在以AB为直径的上,连接OC交于点P,当点O、点P、点C三点共线时,PC最小在中,,,,,最小值为故选:D.【点睛】本题考查了两点之间直线段最短、圆、勾股定理、直角三角形斜边中线的知识;解题的关键是熟练掌握圆的对称性、两点之间直线段最短、直角三角形斜边中线的性质,从而完成求解.第II卷(非选择题)请点击修改第II卷的文字说明二、填空题7.如图,△ABC为等边三角形,AB=2,若P为△ABC内一动点,且满足∠PAB=∠ACP,则点P运动的路径长为_________.【答案】【详解】解:∵△ABC是等边三角形,∴∠ABC=∠BAC=60°,AC=AB=2,∵∠PAB=∠ACP,∴∠PAC+∠ACP=60°,∴∠APC=120°,∴点P的运动轨迹是,如图所示:连接OA、OC,作OD⊥AC于D,则AD=CDAC=1,∵所对的圆心角=2∠APC=240°,∴劣弧AC所对的圆心角∠AOC=360°﹣240°=120°,∵OA=OC,∴∠OAD=30°,∵OD⊥AC,∴ODAD,OA=2OD,∴的长为π;故答案为:π.8.如图,在矩形ABCD中,AB=4,AD=6,E是AB边的中点,F是线段BC上的动点,将ΔEBF沿EF所在直线折叠得到ΔEB'F,连接B'D,则B'D的最小值是_____.【答案】.【分析】如图所示,点B'在以E为圆心EA为半径的圆上运动,当D、B'、E共线时,B'D的值最小,根据勾股定理求出DE,根据折叠的性质可知B'E=BE=2,即可求出B'D.【详解】如图所示点B'在以E为圆心EA为半径的圆上运动,当D、B'、E共线时,B'D的值最小,根据折叠的性质,△EBF≌△EB'F,∴∠B=∠EB'F,EB'=EB.∵E是AB边的中点,AB=4,∴AE=EB'=2.∵AD=6,∴DE2,∴B'D=22.故答案为22.【点睛】本题考查了折叠的性质、全等三角形的判定与性质、两点之间线段最短的综合运用;确定点B'在何位置时,B'D的值最小是解决问题的关键.9.如图,在矩形中,,,是矩形内部的一个动点,且,则线段的最小值为______.【答案】【分析】根据,可得到点E的运动轨迹是以AB的中点O为圆心,AB长为直径的圆,连接OC交圆O于点,从而得到当点E位于点位置时,线段CE取最小值,再利用勾股定理即可求解【详解】解:∵,∴点E的运动轨迹是以AB的中点O为圆心,AB长为直径的圆,如图所示,连接OC交圆O于点,∴当点E位于点位置时,线段CE取最小值,在矩形中,∠ABC=90°,∵,∴OA=OB==1,∵,∴,∴故答案为:【点睛】本题主要考查了圆周角定理,圆的基本性质及矩形的性质,勾股定理,根据,可得到点E的运动轨迹是以AB的中点O为圆心,AB长为直径的圆是解题的关键10.如图,AB是半圆O的直径,点D在半圆O上,AB=13,AD=5,C是弧BD上的一个动点,连接AC,过D点作DH⊥AC于H.连接BH,在点C移动的过程中,BH的最小值是___.【答案】【分析】连接BD,取AD的中点E,连接BE,由题意先判断出点H在以点E为圆心,AE为半径的圆上,当B、H、E三点共线时,BH取得最小值,然后在直角三角形中,利用勾股定理求出BE的长,利用直角三角形中,斜边上的中线等于斜边的一半,求出EH的长,由即可算出BH的长度.【详解】解:连接BD,取AD的中点E,连接BE,如下图:∵DH⊥AC∴点H在以点E为圆心,AE为半径的圆上,当B、H、E三点共线时,BH取得最小值∵AB是直径∴在中,AB=13,AD=5由勾股定理得:即:∵∴∵E为AD的中点∴在中,,由勾股定理得:即:∵∴又∵DH⊥AC,且点E为AD的中点∴∴故答案为:【点睛】本题考查勾股定理解三角形,直径所对的圆周角为直角,直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,隐圆问题的处理等相关知识点,能够判断出从动点的运动轨迹是解题的关键.11.如图,在矩形ABCD中,AB=8,BC=5,P是矩形内部一动点,且满足∠PAB=∠PBC,则线段CP的最小值是_______.【答案】﹣4.【分析】连接OC与圆O交于点P,先证明点P在以AB为直径的圆O上,再利用勾股定理求出OC即可.【详解】∵∠ABC=90°,∴∠ABP+∠PBC=90°,∵∠PAB=∠PBC,∴∠BAP+∠ABP=90°,∴∠APB=90°,∴OP=OA=OB(直角三角形斜边中线等于斜边一半),∴点P在以AB为直径的⊙O上,连接OC交⊙O于点P,此时PC最小,∵在矩形ABCD中,AB=8,BC=5,在RT△BCO中,∵∠OBC=90°,BC=5,OB=4,∴OC=,∴PC=OC﹣OP=﹣4.∴PC最小值为﹣4.故答案为﹣4.【点睛】本题考查了点与圆的的位置关系、圆周角定理及最短路径等知识,会求圆外一点到圆的最大距离和最小距离是解题的关键.12.如图,矩形ABCD中,AB=8,BC=12,以D为圆心,4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________.【答案】4【分析】如图,取AB的中点G,连接FG,FC,GC,由△FAG∽△EAD,推出FG:DE=AF:AE=1:3,因为DE=4,可得FG=,推出点F的运动轨迹是以G为圆心为半径的圆,再利用两点之间线段最短即可解决问题.【详解】解:如图,取AB的中点G,连接FG.FC.GC.∵∠EAF=90°,tan∠AEF=,∴=,∵AB=8,AG=GB,∴AG=GB=4,∵AD=12,∴,∴,∵四边形ABCD是矩形,∴∠BAD=∠B=∠EAF=90°,∴∠FAG=∠EAD,∴△FAG∽△EAD,∴FG:DE=AF:AE=1:3,∵DE=4,∴FG=,∴点F的运动轨迹是以G为圆心为半径的圆,∵GC=,∴FC≥GC−FG,∴FC≥4,∴CF的最小值为4.故答案为:4.【点睛】本题考查了矩形,圆,相似三角形的判定和性质,两点之间线段最短等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造相似三角形解决问题,属于中考填空题中的压轴题.13.如图,在矩形中,,,点、分别是边、上的动点,且,点是的中点,、,则四边形面积的最小值为______.【答案】38【分析】首先连接AC,过B作BH⊥AC于H,当G在BH上时,三角形ACG面积取最小值,此时四边形AGCD面积取最小值,再连接BG,知BG=2,得到G点轨迹圆,该轨迹与BH交点即为所求最小值时的G点,利用面积法求出BH、GH的长,代入三角形面积公式求解即可.【详解】解:连接,过作于,当G在BH上时,△ACG面积取最小值,此时四边形AGCD面积取最小值,四边形AGCD面积=三角形ACG面积+三角形ACD面积,即四边形AGCD面积=三角形ACG面积+24.连接BG,由G是EF中点,EF=4知,BG=2,故G在以为圆心,为半径的圆弧上,圆弧交于,此时四边形AGCD面积取最小值,如图所示,由勾股定理得:AC=10,∵AC·BH=AB·BC,∴BH=4.8,∴,即四边形面积的最小值=.故答案为:.【点睛】本题考查了勾股定理及矩形中的与动点相关的最值问题,解题的关键是利用直角三角形斜边的直线等于斜边的一半确定出点的运动轨迹.14.如图,在△ABC中,∠C=90°,AC=8,AB=10,D是AC上一点,且CD=3,E是BC边上一点,将△DCE沿DE折叠,使点C落在点F处,连接BF,则BF的最小值为_______.【答案】##【分析】先由折叠判断出F的运动轨迹是为以D为圆心,CD的长度为半径的圆,当B、D、F共线且F在B、D之间时BF最小,根据勾股定理及圆的性质求出此时BD、BF的长度即可.【详解】解:由折叠知,F点的运动轨迹为:以D为圆心,CD的长度为半径的圆,如图所示,可知,当点B、D、F共线,且F在B、D之间时,BF取最小值,∵∠C=90°,AC=8,AB=10,∴BC=6,在Rt△BCD中,由勾股定理得:BD=,∴BF=BD-DF=,故答案为:.【点睛】本题考查了折叠的性质、圆的性质、勾股定理解直角三角形的知识,该题涉及的最值问题属于中考常考题型,根据折叠确定出F点运动轨迹是解题关键.15.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠B=30°,AB=4,D是BC上一动点,连接AD,过点C作CE⊥AD于E,过点E作EF⊥AB交BC于点F,则CF的最大值是__________________.【答案】【分析】如图,取AC的中点O,连接OE,OF,延长FE交AB于T.证明OE=AC=1,推出点E的在以O为圆心,1为半径的圆上运动,推出当FT与⊙O相切时,CF的值最大.【详解】解:如图,取AC的中点O,连接OE,OF,延长FE交AB于T.∵∠ACB=90°,AB=4,∠B=30°,∴∠CAB=60°,AC=AB=2,∵CE⊥AD,∴∠AEC=90°,∵AO=OC=1,∴OE=AC=1,∴点E在以O为圆心,1为半径的圆上运动,∴当FT与⊙O相切时,CF的值最大,∵直线CF,直线EF都是⊙O的切线,∴FC=FE,∴∠FCE=∠FEC,∵∠CAE+∠ACE=90°,∠ACE+∠ECF=90°,∴∠CAE=∠FCE,∵∠CEF+∠AET=90°,∠AET+∠EAT=90°,∴∠FEC=∠EAT,∴∠CAE=∠EAT=30°,∵CF=FE,OC=OE,∴OF⊥EC,∵AD⊥CE,∵OF∥AD,∴∠COF=∠CAD=30°,∴CF=OC•tan30°=,∴CF的最大值为.故答案为:.【点睛】本题主要考查直角三角形30°角的性质,直线与圆的位置关系,线段的垂直平分线的性质等知识,解决本题的关键是发现点E在以O为圆心,1为半径的圆上运动,推出当FT与⊙O相切时,CF的值最大.16.△ABC中,AB=4,AC=2,以BC为边在△ABC外作正方形BCDE,BD、CE交于点O,则线段AO的最大值为______.【答案】【详解】解:如图:以AO为边作等腰直角△AOF,且∠AOF=90°∵四边形BCDE是正方形∴BO=CO,∠BOC=90°∵△AOF是等腰直角三角形∴AO=FO,AFAO∵∠BOC=∠AOF=90°∴∠AOB=∠COF,且BO=CO,AO=FO∴△AOB≌△FOC(SAS)∴AB=CF=4若点A,点C,点F三点不共线时,AF<AC+CF;若点A,点C,点F三点共线时,AF=AC+CF∴AF≤AC+CF=2+4=6∴AF的最大值为6∵AFAO∴AO的最大值为3.故答案为:317.如图,点,的坐标分别为,,为坐标平面内一动点,且,点为线段的中点,连接,当取最大值时,点的纵坐标为____.【答案】【分析】根据同圆的半径相等可知:点C在半径为2的⊙B上,通过画图可知,C在AB的延长线上时,AC最大,根据中点坐标公式可得结论.【详解】解:如图,∵点C为坐标平面内一点,BC=2,∴C在⊙B上,且半径为2,∴当C在AB的延长线上时,AC最大,过点C作CD⊥x轴,∵点,的坐标分别为,,∴,∵,∴是等腰直角三角形,∴,,∴.∵CD⊥x轴,∴是等腰直角三角形,∴,∵,即,解得:,∴C点的纵坐标为,∵点为线段的中点,∴点的纵坐标为.故答案为:.【点睛】本题考查了坐标和图形的性质,动点线段最值问题,勾股定理等知识,确定AC为最大值时点C的位置是解题的关键.18.如图,中,,,,是内部的一个动点,且满足,则线段长的最小值为________.【答案】2:【分析】首先证明点P在以AB为直径的⊙O上,连接OC与⊙O交于点P,此时PC最小,利用勾股定理求出OC即可解决问题.【详解】∵∠PAB+∠PBA=90°∴∠APB=90°∴点P在以AB为直径的弧上(P在△ABC内)设以AB为直径的圆心为点O,如图接OC,交☉O于点P,此时的PC最短∵AB=6,∴OB=3∵BC=4∴∴PC=5-3=2【点睛】此题考查了三角形与圆的综合题,重点是发现满足什么条件时PC有最小值.关于三点共线的最短距离是中考偏好考的考点之一,此类问题借助图形进行理解,发现点O的位置是关键.19.如图,在等腰Rt△ABC中,AC=BC=,点P在以斜边AB为直径的半圆上,M为PC的中点,当点P沿半圆从点A运动至点B时,点M运动的路径长是___.【答案】【分析】如图,连接OP,OC,取OC的中点K,连接MK.由三角形的中位线定理可得KM,推出当点P沿半圆从点A运动至点B时,点M运动的路径是以K为圆心,为半径的半圆,由此即可得出结论.【详解】如图,连接OP,OC,取OC的中点K,连接MK.∵AC=BC,∠ACB=90°,∴AB2,∴OPAB=1.∵CM=MP,CK=OK,∴MKOP,∴当点P沿半圆从点A运动至点B时,点M运动的路径是以K为圆心,为半径的半圆,∴点M运动的路径长•2•π•.故答案为.【点睛】本题考查了轨迹,等腰直角三角形的性质,圆周角定理等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,正确寻找点的运动轨迹.20.如图,已知正方形ABCD的边长为2,点P在射线BC上,则的最小值为__________________.【答案】【分析】在AP上取点E,连接DE,使∠ADE=∠APD,由△ADE∽△APD,可得,当DE最小时,的值最小,作△ABE的外接圆⊙O,连接OD,OE,利用勾股定理及三角形三边关系可得答案.【详解】解:如图,在AP上取点E,连接DE,使∠ADE=∠APD,∵△ADE∽△APD,∴,∴,∵AD=2,∴DE最小时,的值最小,作△ABE的外接圆⊙O,连接OD,OE,则OE=OA=OB=1,在Rt△AOD中,,∴DE≥OD﹣OE=﹣1,∴DE的最小值为﹣1,∴的最小值=,故答案为:.【点睛】本题考查了正方形的性质,相似三角形的判定和性质等知识,解题的关键是正确寻找相似三角形解决问题,学会利用辅助圆解决问题,属于中考填空压轴题.21.△ABC中,AB=AC=5,BC=6,D是BC的中点,E为AB上一动点,点B关于DE的对称点在△ABC内(不含△ABC的边上),则BE长的范围为______.【答案

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