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文档简介
专题34最值模型之阿氏圆模型
最值问题在中考数学常以压轴题的形式考查,“阿氏圆”又称“阿波罗尼斯圆”,主要考查转化与化归等的
数学思想。在各类考试中都以高档题为主,中考说明中曾多处涉及。本专题就最值模型中的阿氏圆问题进
行梳理及对应试题分析,方便掌握。
.........................................................................................................................................................................................1
模型1.阿氏圆模型..........................................................................................................................................1
...................................................................................................................................................6
模型1.阿氏圆模型
动点到两定点距离之比为定值(即:平面上两点A、B,动点P满足PA/PB=k(k为常数,且k≠1)),
那么动点的轨迹就是圆,因这个结论最早由古希腊数学家阿波罗尼斯发现的,故称这个圆称为阿波罗尼斯
圆,简称为阿氏圆。
OP
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=k·OB(即k),连
OB
接PA、PB,则当“PA+k·PB”的值最小时,P点的位置如何确定?最小值是多少呢?
OCOPOPOC
如图2,在线段OB上截取OC使OC=k·r(即k),∵k,∴,
OPOBOBOP
PC
∵∠POC=∠BOP,∴POC∽BOP,∴k,即k·PB=PC。
PB
△△
故本题求“PA+k·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,如图3所示。
阿氏圆求最值的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。
阿氏圆最值问题常见考法:点在圆外:向内取点(系数小于1);点在圆内:向外取点(系数大于1);一内
一外:提系数;隐圆型阿氏圆等。
注意区分胡不归模型和阿氏圆模型:在前面的“胡不归”问题中,我们见识了“k·PA+PB”最值问题,其中P点
轨迹是直线,而当P点轨迹变为圆时,即通常我们所说的“阿氏圆”问题.
例1.(2024·安徽合肥·二模)在ABC中,ACB90,AC6,BC8,点D是平面上一点,且CD4,
连接AD、BD,则下列说法正确的是()
28
A.AD长度的最大值是9B.ADBD的最小值是10
33
C.CBD30D.△ABD面积的最大值是40
例2.(2024·广东·模拟预测)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
1
动点,则PDPC的最大值为_______.
2
例3.(2023·北京·九年级专题练习)如图,边长为4的正方形,内切圆记为⊙O,P是⊙O上一动点,则2PA
+PB的最小值为________.
例4.(2024·江苏·无锡市九年级期中)如图,⊙O与y轴、x轴的正半轴分别相交于点M、点N,⊙O半径
为3,点A(0,1),点B(2,0),点P在弧MN上移动,连接PA,PB,则3PA+PB的最小值为___.
例5.(2024·山东·模拟预测)如图,在ABC中,ABC90,AB2BC6,BD1,P在以B为圆心
3为半径的圆上,则AP6PD的最小值为.
例6.(2024·广东·模拟预测)如图,在RtABC中,ACB90,AC6,BC8,D、E分别是边BC、
1
AC上的两个动点,且DE4,P是DE的中点,连接PA,PB,则PAPB的最小值为.
4
例7.(2024·福建·校考一模)如图,在边长为6的正方形ABCD中,M为AB上一点,且BM2,N为边BC
上一动点.连接MN,将BMN沿MN翻折得到PMN,点P与点B对应,连接PA,PC,则PA2PC的
最小值为.
例8.(2024·广东·校考二模)(1)初步研究:如图1,在PAB中,已知PA=2,AB=4,Q为AB上一点且
AQ=1,证明:PB=2PQ;(2)结论运用:如图2,已知正△方形ABCD的边长为4,⊙A的半径为2,点P是
⊙A上的一个动点,求2PC+PB的最小值;(3)拓展推广:如图3,已知菱形ABCD的边长为4,∠A=60°,
⊙A的半径为2,点P是⊙A上的一个动点,求2PC−PB的最大值.
例9.(2023·山东烟台·统考中考真题)如图,抛物线yax2bx5与x轴交于A,B两点,与y轴交于点
C,AB4.抛物线的对称轴x3与经过点A的直线ykx1交于点D,与x轴交于点E.
(1)求直线AD及抛物线的表达式;(2)在抛物线上是否存在点M,使得△ADM是以AD为直角边的直角三角
形?若存在,求出所有点M的坐标;若不存在,请说明理由;(3)以点B为圆心,画半径为2的圆,点P为B
1
上一个动点,请求出PCPA的最小值.
2
1.(2024·安徽六安·模拟预测)如图,在矩形ABCD中,已知AB3,BC6,E为AD边上一动点,将ABE
1
沿BE翻折到FBE的位置,点A与点F重合,连接DF,CF,则DFCF的最小值为()
2
913313
A.B.C.4D.
222
2.(2024年广东深圳中考模拟试题)如图,矩形ABCD中AB8,AD6,点E是矩形ABCD内部一个动
点,且EB4,连接CE,则DE三分之二CE的最小值为()
2623
A.8B.C.D.9
33
3.(2024·安徽六安·模拟预测)如图,在矩形ABCD中,已知AB3,BC6,E为AD边上一动点,将ABE
1
沿BE翻折到FBE的位置,点A与点F重合,连接DF,CF,则DFCF的最小值为()
2
913313
A.B.C.4D.
222
4.(2024·山东泰安·二模)如图,在RtABC中,ACB90,CB22,AC9,以C为圆心,3为半
1
径作C,P为C上一动点,连接AP、BP,则APBP的最小值为()
3
A.1B.2C.3D.4
5.(2024·陕西西安·模拟预测)如图,在矩形ABCD中,AB6,AD9,点P为边CD的中点,点E在边
10
AD上,连接BP,点F为BP上的动点,则EFBF的最小值为.
10
6.(2024·安徽合肥·模拟预测)如图所示,正方形ABCD边长为8,M为BC中点,E为AC上的动点,F为
BE上的点,且BF3,连接DE,则2MFDE的最小值是()
A.65B.37C.214D.217
7.(2024·江苏镇江·二模)如图,边长为2的正方形ABCD中,E、F分别为BC、CD上的动点,BECF,
5
连接AE、BF交于点P,则PDPC的最小值为.
5
8.(2024·浙江温州·模拟预测)如图,在正方形ABCD中,点M,N分别在边AB,BC上(不与顶点重合),
且满足AMBN,连接AN,DM交于点P.E,F分别是边AB,BC的中点,连结接PE,PF.若正方
1
形的边长为8,则PEPF的最小值为.
2
9.(2024·广西·一模)图所示,在半径为6的扇形ABC中,∠BAC=60°,点D,E分别在半径AB,
3
AC上,且BD=CE=2,点F是弧BC上的动点,连接DF,EF,则DF+EF的最小值为.
2
10.(23-24九年级上·江苏徐州·阶段练习)如图正方形ABCD的边长是4,A的半径是2,点E是A上一
1
动点,连接EB,EC.则ECEB的最小值=.
2
11.(2024九年级·广东·专题练习)如图,在VABC中,ACB90,ACBC4,C的半径为2,D是C
1
上一动点,点E在CB上,CE1,连接AD,DE,则AD2DE的最小值
2
12.(2024·四川·校考一模)如图,AB为O的直径,AB=2,点C与点D在AB的同侧,且ADAB,BCAB,
2
AD=1,BC=3,点P是O上的一动点,则PDPC的最小值为.
2
13.(23-24九年级上·江苏盐城·期末)已知:等腰Rt△ABC中,ACB90,ACBC4,O是AB上一
2
点,以O为圆心的半圆与AC、BC均相切,P为半圆上一动点,连PC、PB,如图,则PCPB的最小
2
值是.
14.(2024·江苏镇江·二模)如图,边长为2的正方形ABCD中,E、F分别为BC、CD上的动点,BECF,
5
连接AE、BF交于点P,则PDPC的最小值为.
5
15.(2024·江苏·校考二模)如图,在ABC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.
16.(23-24九年级上·江苏南京·期末)如图,在RtABC中,ACB90,AC6,BC8,D、E分别
1
是边BC、AC上的两个动点,且DE4,P是DE的中点,连接PA,PB,则PAPB的最小值为.
4
17.(2024·江苏·无锡市九年级阶段练习)问题提出:如图①,在Rt△ABC中,∠C90,CB4,CA6,
1
⊙C的半径为2,P为圆上一动点,连接AP、BP,求APBP的最小值.
2
(1)尝试解决:为了解决这个问题,下面给出一种解题思路:如图①,连接CP,在CB上取一点D,使CD1,
CDCP1PDCD1
则.又PCDBCP,所以PCD∽BCP.所以.
CPCB2BPCP2
11
所以PDPB,所以APBPAPPD.
22
1
请你完成余下的思考,并直接写出答案:APBP的最小值为________;
2
1
(2)自主探索:在“问题提出”的条件不变的前提下,求APBP的最小值;
3
(3)拓展延伸:如图②,已知在扇形COD中,COD90,OC6,OA3,OB5,P是CD上一点,
求2PAPB的最小值.
18.(2023春·江苏宿迁·九年级校考开学考试)
1
【问题呈现】如图1,∠AOB=90°,OA=4,OB=5,点P在半径为2的⊙O上,求APBP的最小值.
2
OC1OP
【问题解决】小明是这样做的:如图2,在OA上取一点C使得OC=1,这样可得,又因为∠
OP2OA
CPOP111
COP=∠POA,所以可得COP∽△POA,所以,得CPAP所以APBPCPBP.
APOA222
△1
又因为CPBPCBOC2OB2,所以APBP最小值为.
2
1
【思路点拨】小明通过构造相似形(图3),将AP转化成CP,再利用“两点之间线段”最短”求出CP+BP
2
的最小值.
2
【尝试应用】如图4,∠AOB=60°,OA=10,OB=9,点P是半径为6的⊙O上一动点,求AP+BP最小
3
值.
【能力提升】如图5,∠ABC=120°,BA=BC=8,点D为平面内一点且BD=3CD,连接AD,则ABD面
积的最大值为.△
19.(2023·江苏连云港·统考一模)如图1,平面内有一点P到ABC的三个顶点的距离分别为PA、PB、PC,
若有PA2PB2PC2,则称点P为ABC关于点A的勾股点.
(1)如图2,在55的网格中,每个小正方形的边长均为1,点A,B、C、D、E均在小正方形的格点上,则
点D是ABC关于点______的勾股点;若点F在格点上,且点E是△ABF关于点F的勾股点,请在方格纸
中画出△ABF;(2)如图3,菱形ABCD中,AC与BD交于点O,点E是平面内一点,且点
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