阿氏圆(2018中考数学压轴热点)(2020年整理).doc
2020中考专题10——最值问题之阿氏圆

2020中考专题10——最值问题之阿氏圆班级姓名.【模型解析】“阿氏圆”模型---“PB k PA ⋅+”型最值◆条件:A、B 为定点,P 为⊙O 上一个动点,k OB OP =(10<<k ).◆问题:求PB k PA ⋅+的最小值,并画出点P 的位置.◆方法:连接OP,OB.在OB 上取点C,使k OP OC =.易证得△POC∽△BOP,所以k OBOP PB CP ==,所以PB k CP ⋅=.所以AC CP PA PB k PA ≥+=⋅+,当P 为AC 与⊙O 的交点时,PB k PA ⋅+的最小值为AC.【例题分析】例1.在Rt △ABC 中,∠ACB=90°,AC=4,BC=3,点D 为△ABC 内一动点,满足CD=2,求AD+32BD 的最小值。
例2.问题提出:如图1,在Rt △ABC 中,∠ACB=90°,CB=4,CA=6,⊙C 半径为2,P 为圆上一动点,连结AP 、BP ,求AP+12BP 的最小值.P尝试解决:为了解决这个问题,下面给出一种解题思路:如图2,连接CP ,在CB 上取点D ,使CD=1,则有12CD CP CP CB ==,又∵∠PCD=∠BCP ,∴△PCD ≌△BCP ,12PD BP =,∴PD=12BP ,∴AP+12BP=AP+PD .请你完成余下的思考,并直接写出答案:AP+12BP 的最小值为.自主探索:在“问题提出”的条件不变的情况下,13AP+BP 的最小值为.拓展延伸:已知扇形COD 中,∠COD=90°,OC=6,OA=3,OB=5,点P 是弧CD 上一点,求2PA+PB 的最小值.【巩固训练】1.如图1,在Rt △ABC 中,∠ACB=90°,CB=4,CA=6,圆C 半径为2,点P 为圆上一动点,连接AP ,BP ,AP+21BP 最小值为。
图1图2图32.如图2,在Rt △ABC 中,∠B=90°,AB=CB=2,以点B 为圆心作圆B 与AC 相切,点P 为圆B 上任一动点,则PA+22PC 的最小值是。
2020年中考数学线段最值问题之阿波罗尼斯圆问题(含答案)

2020中考数学线段最值问题之阿波罗尼斯圆(阿氏圆)【知识背景】阿波罗尼斯与阿基米德、欧几里德齐名,被称为亚历山大时期数学三巨匠。
阿波罗尼斯对圆锥曲线有深刻而系统的研究,其主要研究成果集中在他的代表作《圆锥曲线》一书,阿波罗尼斯圆是其研究成果之一,本文主要讲述阿波罗尼斯圆在线段最值中的应用,下文中阿波罗尼斯圆简称为“阿氏圆”。
【定 义】阿氏圆是指:平面上的一个动点P 到两个定点A ,B 的距离的比值等于k ,且k≠1的点P 的轨迹称之为阿氏圆。
即:)1(≠=k k PBPA,如下图所示:上图为用几何画板画出的动点P 的轨迹,分别是由图中红色和蓝色两部分组成的的圆,由于是静态文档的形式,无法展示动图,有兴趣的可以用几何画板试一试。
【几何证明】证明方法一:初中纯几何知识证明:阿氏圆在高中数学阶段可以建立直角坐标系,用解析几何的方式来确定其方程。
但在初中阶段,限于知识的局限性,我们可以采用纯几何的证明方式,在证明前需要先明白角平分线定理及其逆定理,请看下文: 知识点1:内角平分线定理及逆定理若AD 是∠BAC 的角平分线,则有:CDBDAC AB =。
即“两腰之比”等于“两底边之比”。
其逆定理也成立:即CDBDAC AB =,则有:AD 是∠BAC 的角平分线。
知识点2:外角平分线定理及其逆定理若AD 是△ABC 外角∠EAC 的角平分线,则有CDBDAC AB =。
即“两腰之比”等于“两底边之比”。
其逆定理也成立:即CDBDAC AB =,则有:AD 是外角∠EAC 的角平分线。
【阿氏圆的证明】有了上述两个知识储备后,我们开始着手证明阿氏圆。
①如上图,根据阿氏圆的定义: 当P 点位于图中P 点位置时有:k PB PA =,当P 点位于图中N 点位置时有:k NBNA=, 所以有:NBNAPB PA =,所以PN 是∠APB 的角平分线,∴∠1=∠2. 当P 点位于图中M 点位置时有:PBPAk MB MA ==, 所以有:MBMNPB PA =,所以PM 是∠EPA 的角平分线,∴∠3=∠4. 又∵∠1+∠2+∠3+∠4=180° ∴2∠1+2∠3=180° ∴∠1+∠3=90°故∠MPN=90°,所以动点P 是在以MN 为直线的圆上。
专题05 阿氏圆求最小值(解析版)

中考数学压轴题--二次函数第5节阿氏圆求最小值内容导航方法点拨点P 在直线上运动的类型称之为“胡不归”问题;点 P 在圆周上运动的类型称之为“阿氏圆”问题,“阿氏圆”又称“阿波罗尼斯圆”,已知平面上两点 A、B,则所有满足 PA=k·PB(k≠1)的点 P 的轨迹是一个圆,这个轨迹最早由古希腊数学家阿波罗尼斯发现,故称“阿氏圆”。
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,连接 PA、PB,则当“PA+k·PB”的值最小时,P 点的位置如何确定?如图2,在线段 OB 上截取 OC 使 OC=k·r,则可说明△BPO 与△PCO 相似,即 k·PB=PC。
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:【破解策略详细步骤解析】例题演练例1.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+4x的顶点为点A(1)求点A的坐标;(2)点B为抛物线上横坐标等于﹣6的点,点M为线段OB的中点,点P为直线OB下方抛物线上的一动点.当△POM的面积最大时,过点P作PC⊥y轴于点C,若在坐标平面内有一动点Q满足PQ=,求OQ+QC的最小值;【解答】解:(1)∵y=x2+4x=(x+2)2﹣4,∴A(﹣2,﹣4);(2)如图1,过P作PH⊥x轴交OB于H,作PG⊥BC于G,过M作MD⊥y轴交y轴于D,∵点B为抛物线上横坐标等于﹣6的点,∴B(﹣6,12),∴直线AB解析式为y=﹣2x设P(m,m2+4m),则H(m,﹣2m),PH=﹣2m﹣(m2+4m)=﹣m2﹣6m∵点M为线段OB的中点,∴M(﹣3,6),∴MD=3∵PH∥y轴∴∠PHG=∠MOD∵PG⊥BC MD⊥y轴∴∠PGH=∠MDO∴△PGH∽△MDO∴=,即PG•MO=PH•MD=3(﹣m2﹣6m)=﹣3m2﹣18m,∴S△POM=PG•MO=﹣9m=﹣(m+3)2+∵﹣<0,∴当m=﹣3时,S△POM的值最大,此时P(﹣3,﹣3),在PC上取点T,使得PT=,连接QT,OT,∵PC=3,PQ=∴==∵∠QPT=∠CPQ∴△QPT∽△CPQ∴==,即TQ=QC,∴OQ+QC=OQ+TQ≥OT∵OT===∴OQ+QC的最小值为;练1.1如图1,抛物线y=ax2+(a+3)x+3(a≠0)与x轴交于点A(4,0),与y轴交于点B,在x轴上有一动点E(m,0)(0<m<4),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a的值和直线AB的函数表达式;(2)设△PMN的周长为C1,△AEN的周长为C2,若=,求m的值;(3)如图2,在(2)条件下,将线段OE绕点O逆时针旋转得到OE′,旋转角为α(0°<α<90°),连接E′A、E′B,求E′A+E′B的最小值.【解答】解:(1)令y=0,则ax2+(a+3)x+3=0,∴(x+1)(ax+3)=0,∴x=﹣1或﹣,∵抛物线y=ax2+(a+3)x+3(a≠0)与x轴交于点A(4,0),∴﹣=4,∴a=﹣.∵A(4,0),B(0,3),设直线AB解析式为y=kx+b,则,解得,∴直线AB解析式为y=﹣x+3.(2)如图1中,∵PM⊥AB,PE⊥OA,∴∠PMN=∠AEN,∵∠PNM=∠ANE,∴△PNM∽△ANE,∴=,∵NE∥OB,∴=,∴AN=(4﹣m),∵抛物线解析式为y=﹣x2+x+3,∴PN=﹣m2+m+3﹣(﹣m+3)=﹣m2+3m,∴=,解得m=2或4,经检验x=4是分式方程的增根,∴m=2.(3)如图2中,在y轴上取一点M′使得OM′=,连接AM′,在AM′上取一点E′使得OE′=OE.∵OE′=2,OM′•OB=×3=4,∴OE′2=OM′•OB,∴=,∵∠BOE′=∠M′OE′,∴△M′OE′∽△E′OB,∴==,∴M′E′=BE′,∴AE′+BE′=AE′+E′M′=AM′,此时AE′+BE′最小(两点间线段最短,A、M′、E′共线时),最小值=AM′==.练1.2如图1,抛物线y=ax2﹣6ax+6(a≠0)与x轴交于点A(8,0),与y轴交于点B,在x轴上有一动点E(m,0)(0<m<8),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)分别求出直线AB和抛物线的函数表达式.(2)设△PMN的面积为S1,△AEN的面积为S2,若S1:S2=36:25,求m的值.(3)如图2,在(2)条件下,将线段OE绕点O逆时针旋转得到OE′,旋转角为α(0°<α<90°),连接E′A、E′B.①在x轴上找一点Q,使△OQE′∽△OE′A,并求出Q点的坐标.②求BE′+AE′的最小值.【解答】解:(1)把点A(8,0)代入抛物线y=ax2﹣6ax+6,得64a﹣48a+6=0,∴16a=﹣6,a=﹣,∴y=﹣x2+x+6与y轴交点,令x=0,得y=6,∴B(0,6).设AB为y=kx+b过A(8,0),B(0,6),∴,解得:,∴直线AB的解析式为y=﹣x+6.(2)∵E(m,0),∴N(m,﹣m+6),P(m,﹣m2+m+6).∵PE∥OB,∴△ANE∽△ABO,∴=,∴=,解得:AN=.∵PM⊥AB,∴∠PMN=∠NEA=90°.又∵∠PNM=∠ANE,∴△NMP∽△NEA.∵=,∴,∴PM=AN=×=12﹣m.又∵PM=﹣m2+m+6﹣6+m=﹣m2+3m,∴12﹣m=﹣m2+3m,整理得:m2﹣12m+32=0,解得:m=4或m=8.∵0<m<8,∴m=4.(3)①在(2)的条件下,m=4,∴E(4,0),设Q(d,0).由旋转的性质可知OE′=OE=4,若△OQE′∽△OE′A.∴=.∵0°<α<90°,∴d>0,∴=,解得:d=2,∴Q(2,0).②由①可知,当Q为(2,0)时,△OQE′∽△OE′A,且相似比为===,∴AE′=QE′,∴BE′+AE′=BE′+QE′,∴当E′旋转到BQ所在直线上时,BE′+QE′最小,即为BQ长度,∵B(0,6),Q(2,0),∴BQ==2,∴BE′+AE′的最小值为2.练1.3如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+x+3与x轴交于A、B两点(点A在点B 的右侧),与y轴交于点C,过点C作x轴的平行线交抛物线于点P.连接AC.(1)求点P的坐标及直线AC的解析式;(2)如图2,过点P作x轴的垂线,垂足为E,将线段OE绕点O逆时针旋转得到OF,旋转角为α(0°<α<90°),连接F A、FC.求AF+CF的最小值;【解答】解:(1)在抛物线y=x2+x+3中,当x=0时,y=3,∴C(0,3),当y=3时,x1=0,x2=2,∴P(2,3),当y=0时,x1=﹣4,x2=6,B(﹣4,0),A(6,0),设直线AC的解析式为y=kx+3,将A(6,0)代入,得,k=﹣,∴y AC=﹣x+3,∴点P坐标为P(2,3),直线AC的解析式为y AC=﹣x+3;(2)在OC上取点H(0,),连接HF,AH,则OH=,AH===,∵==,=,且∠HOF=∠FOC,∴△HOF∽△FOC,∴=,∴HF=CF,∴AF+CF=AF+HF≥AH=,∴AF+CF的最小值为;练1.4如图1,在平面直角坐标系中,直线y=﹣5x+5与x轴,y轴分别交于A,C两点,抛物线y =x2+bx+c经过A,C两点,与x轴的另一交点为B.(1)求抛物线解析式及B点坐标;(2)若点M为x轴下方抛物线上一动点,连接MA、MB、BC,当点M运动到某一位置时,四边形AMBC面积最大,求此时点M的坐标及四边形AMBC的面积;(3)如图2,若P点是半径为2的⊙B上一动点,连接PC、P A,当点P运动到某一位置时,PC+P A 的值最小,请求出这个最小值,并说明理由.【解答】解:(1)直线y=﹣5x+5,x=0时,y=5∴C(0,5)y=﹣5x+5=0时,解得:x=1∴A(1,0)∵抛物线y=x2+bx+c经过A,C两点∴解得:∴抛物线解析式为y=x2﹣6x+5当y=x2﹣6x+5=0时,解得:x1=1,x2=5∴B(5,0)(2)如图1,过点M作MH⊥x轴于点H∵A(1,0),B(5,0),C(0,5)∴AB=5﹣1=4,OC=5∴S△ABC=AB•OC=×4×5=10∵点M为x轴下方抛物线上的点∴设M(m,m2﹣6m+5)(1<m<5)∴MH=|m2﹣6m+5|=﹣m2+6m﹣5∴S△ABM=AB•MH=×4(﹣m2+6m﹣5)=﹣2m2+12m﹣10=﹣2(m﹣3)2+8∴S四边形AMBC=S△ABC+S△ABM=10+[﹣2(m﹣3)2+8]=﹣2(m﹣3)2+18∴当m=3,即M(3,﹣4)时,四边形AMBC面积最大,最大面积等于18(可以直接利用点M是抛物线的顶点时,面积最大求解)(3)如图2,在x轴上取点D(4,0),连接PD、CD∴BD=5﹣4=1∵AB=4,BP=2∴∵∠PBD=∠ABP∴△PBD∽△ABP∴==,∴PD=AP∴PC+P A=PC+PD∴当点C、P、D在同一直线上时,PC+P A=PC+PD=CD最小∵CD=∴PC+P A的最小值为练1.5如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A(,0),B两点(点B在点A的左侧),与y 轴交于点C,且OB=3OA=OC,∠OAC的平分线AD交y轴于点D,过点A且垂直于AD的直线l交y轴于点E,点P是x轴下方抛物线上的一个动点,过点P作PF⊥x轴,垂足为F,交直线AD于点H.(1)求抛物线的解析式;(2)设点P的横坐标为m,当FH=HP时,求m的值;(3)当直线PF为抛物线的对称轴时,以点H为圆心,HC为半径作⊙H,点Q为⊙H上的一个动点,求AQ+EQ的最小值.【解答】解:(1)由题意A(,0),B(﹣3,0),C(0,﹣3),设抛物线的解析式为y=a(x+3)(x﹣),把C(0,﹣3)代入得到a=.故抛物线的解析式为y=x2+x﹣3.(2)在Rt△AOC中,tan∠OAC==,∴∠OAC=60°,∵AD平分∠OAC,∴∠OAD=30°,∴OD=OA•tan30°=1,∴D(0,﹣1),∴直线AD的解析式为y=x﹣1,由题意P(m,m2+m﹣3),H(m,m﹣1),F(m,0),∵FH=PH,∴1﹣m=m﹣1﹣(m2+m﹣3)解得m=﹣或(舍弃),∴当FH=HP时,m的值为﹣.(3)如图,∵PF是对称轴,∴F(﹣,0),H(﹣,﹣2),∵AH⊥AE,∴∠EAO=60°,∴EO=OA=3,∴E(0,3),∵C(0,﹣3),∴HC==2,AH=2FH=4,∴QH=CH=1,在HA上取一点K,使得HK=,此时K(﹣,﹣),∵HQ2=1,HK•HA=1,∴HQ2=HK•HA,∴=,∵∠QHK=∠AHQ,∴△QHK∽△AHQ,∴==,∴KQ=AQ,∴AQ+QE=KQ+EQ,∴当E、Q、K共线时,AQ+QE的值最小,最小值==.。
阿氏圆(2018中考数学压轴热点)

--阿氏圆模型专题训练阿氏圆( 阿波罗尼斯圆) :已知平面上两定点A、B,则所有满足PA/PB=k(k 不等于1) 的点P 的轨迹是一个圆,这个轨迹最先由古希腊数学家阿波罗尼斯发现,故称阿氏圆。
在初中的题目中往往利用逆向思维构造斜屁型相似( 也叫母子型相似或美人鱼相似)+ 两点间线段最短解决带系数两线段之和的最值问题。
观察下面的图形,当P 在在圆上运动时,PA、PB的长在不断的发生变化,但它们的比值却始终保持不变。
解决阿氏圆问题,首先要熟练掌握母子型相似三角形的性质和构造方法。
ABD D,使得AD/AB=AB/AC,则此时△∽△ACB如图,在△ABC的边AC上找一点母子型相似(共角共边)BA CD: 我们来看一道基本题目的性质解答带系数的两条线段和的最小值呢?那么如何应用阿氏圆为圆上一动点 . CB=4,CA=6已知∠ACB=90°,,⊙C半径为2,PA1(1) AP 求BP 的最小值为 21AP 求(2) 的最小值为BP3PBC 实战练习:D 1 AB上一动点,,,为切线,AC、BD AC=1BD=2P 为弧,半径为、已知⊙O 1 2的最小值试求PC PDC 2PB AO1 AP),,(、已知点2 A4 0B 上运动,试求的⊙2 在半径为),点,(44 P O BP 的最小值 2yBPxO A-- --1 -- --轴相切,与y 为⊙C 上一动点,且⊙C P,B(0,3 ),C(1,0 ),若点3、已知点A(-3,0)1AP(1)y ; BP 的最小值 4B(2)S 的最小值 .PAB PO CxA4、如图1,在平面直角坐标系xoy 中,半⊙O交x 轴与点A、B(2,0) 两点,AD、BC均为半⊙O 的切线,AD=2,BC=7.(1)求OD的长;(2)如图2,若点P 是半⊙O上的动点,Q为OD的中点 . 连接PO、PQ.①求证:△OPQ∽△ODP;②是否存在点P,使PD 2PC 有最小值,若存在,试求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由 .5、(1)如图1,已知正方形ABC的边长为4,圆B 的半径为2,点P 是圆B 上的一个动点,1 1求PD PC 的最小值和PD PC 的最大值 .2 2(2)如图2,已知正方形ABCD的边长为9,圆B 的半径为6,点P 是圆B 上的一个动点,那么2 2;PD PDPC 的最小值为PC 的最大值为3 3B 上的一个2. 点P 是圆4,已知菱形ABCD的边长为,∠B=60°,圆B 的半径为3(3)如图11PC 的最大值为PC 的最小值为PD PD动点. 那么;22巩固练习:----2----11、如图,在Rt△ABC中,∠ACB﹦90°,CB﹦4,CA﹦6,圆C 半径为2,P 为圆上一动点,连接AP,BP,AP BP2 最小值为()A、37B、6C、2 17D、4APC B2、如图,在△ABC中,∠B﹦90°,AB﹦CB﹦2,以点 B 为圆心作圆B 与AC 相切,点P 为圆B 上任一动点,2.PC 则PA 的最小值是2CPAB3E,在⊙相切于点60,锐角大小为的边长为 2 °,⊙A 与BC3、如图,菱形ABCDPD,则PB A 上任取一点P2的最小值为.PADB E C4、在平面直角坐标系中,A(2,0),B(0,2),C (4,0),D(3 ,2),P 是△AOB 外部的第一象限内一.动点,且∠BPA﹦135°,则2PD﹢PC的最小值是yx----3----12,点4,圆B 的半径为5、(1)如图1,已知正方形ABCD的边长为PC求PDP 是圆B 上的一个动点,21的最小值和PC 的最大值.PD 2上的一个动点,求,点P 是圆B 9,圆B 的半径为6,已知正方2(2)如图2PCPD 的边长为ABCD形3 2的最大值.PC PD 的最小值和3上的一个动是圆B ,2,点P,∠B﹦90°,圆B 的半径为(3)如图3,已知菱形ABCD的边长为41 PC PD点,求21PD 的最小值和PC 的最大值. 2DA D AADPPPBBC C3图1 图2 图套路总结阿氏圆基本解法:构造相似kPD PC 阿氏圆一般解题步骤:OD 、的线段的两个端点分别与圆心相连接)O (将系数不为1 ,则连接OP;第一步:连接动点至圆心OD 长度;、第二步:计算出所连接的这两条线段OP OPm ;第三步:计算这两条线段长度的OD比OM m ;,使OD 第四步:在上取点M OP 得交点即为点,与圆第五步:连接CM O P.----4----1.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CB=4,CA=6,⊙C 半径为2,P 为圆上一动点,连结AP,BP,AP+BP的最小值为()2.如图,半圆的半径为1,AB 为直径,AC、BD 为切线,P BD=2 AC=1 上一动点,求为,,的最小值.PC+PD5--。
2020年中考数学线段最值问题之阿波罗尼斯圆问题(含答案)

2020中考数学线段最值问题之阿波罗尼斯圆(阿氏圆)【知识背景】阿波罗尼斯与阿基米德、欧几里德齐名,被称为亚历山大时期数学三巨匠。
阿波罗尼斯对圆锥曲线有深刻而系统的研究,其主要研究成果集中在他的代表作《圆锥曲线》一书,阿波罗尼斯圆是其研究成果之一,本文主要讲述阿波罗尼斯圆在线段最值中的应用,下文中阿波罗尼斯圆简称为“阿氏圆”。
【定 义】阿氏圆是指:平面上的一个动点P 到两个定点A ,B 的距离的比值等于k ,且k≠1的点P 的轨迹称之为阿氏圆。
即:)1(≠=k k PBPA,如下图所示:上图为用几何画板画出的动点P 的轨迹,分别是由图中红色和蓝色两部分组成的的圆,由于是静态文档的形式,无法展示动图,有兴趣的可以用几何画板试一试。
【几何证明】证明方法一:初中纯几何知识证明:阿氏圆在高中数学阶段可以建立直角坐标系,用解析几何的方式来确定其方程。
但在初中阶段,限于知识的局限性,我们可以采用纯几何的证明方式,在证明前需要先明白角平分线定理及其逆定理,请看下文: 知识点1:内角平分线定理及逆定理若AD 是∠BAC 的角平分线,则有:CDBDAC AB =。
即“两腰之比”等于“两底边之比”。
其逆定理也成立:即CDBDAC AB =,则有:AD 是∠BAC 的角平分线。
知识点2:外角平分线定理及其逆定理若AD 是△ABC 外角∠EAC 的角平分线,则有CDBDAC AB =。
即“两腰之比”等于“两底边之比”。
其逆定理也成立:即CDBDAC AB =,则有:AD 是外角∠EAC 的角平分线。
【阿氏圆的证明】有了上述两个知识储备后,我们开始着手证明阿氏圆。
①如上图,根据阿氏圆的定义: 当P 点位于图中P 点位置时有:k PB PA =,当P 点位于图中N 点位置时有:k NBNA=, 所以有:NBNAPB PA =,所以PN 是∠APB 的角平分线,∴∠1=∠2. 当P 点位于图中M 点位置时有:PBPAk MB MA ==, 所以有:MBMNPB PA =,所以PM 是∠EPA 的角平分线,∴∠3=∠4. 又∵∠1+∠2+∠3+∠4=180° ∴2∠1+2∠3=180° ∴∠1+∠3=90°故∠MPN=90°,所以动点P 是在以MN 为直线的圆上。
2020中考数学专题10——最值问题之阿氏圆

IA2020中考专题10——最值问题之阿氏班级________姓名____________ . 【模型解析】“阿氏圆”樓型——u PA + k PB M型最值♦条件:A、B为定点,P为ΘO±一个动A, —= k (0<i<l). OB♦问題:求PA^k PB的最小血并预出点P的位置・CP ∙k PB•所以PA + k PB∙PAYP≥AC,当P为AC与GlO的交点时■ PA^kPB的最小置为AC・【例題分析】2例 1.⅛ Rt∆ABC 中P ZACB=90β , AC=4, BC=3,点 D 为AABC 内一动点■满足CD=2,求AD÷ jBD 的最小值•例2•问题提出:如图h在RtΔ^5C中.ZACB=90°. CB=A, CA≈69 CDC半径为2, P为SI上一动点,连结肿、BP9求AP丄BP的最小值.2图2图3√2 2尝试解决,为了解决这个问題,下面给出一种耘題思路:如图2,连按CP,在CB 上取点D,使CDCP1PD 1 1CD=I,则有一=—=-,Xv ZPCD=ZBCP, ΛΔPCDS≤ΔJCP, — = -, APD=-BP, CPCB2 BP 2 2:.AP--BP^AP^PD.2请你芫成余下的思考,芥直按写出答案,AP +I BP 的最小值为 ______________ .2自主探索:在“问题提出"的条件不变的情况下,^AP^BP 的最:、值为 ______________ . 拓展延伸:己知扇形CoD 中,ZCOD=90°, OC=6, 0Λ=3f 0B≡5f 点P 是弧CD 上一点,求的最小值.【巩固训练】2•如BB 2,在Rt∆ABC 中∙ ZB=90t ∙ AB=CB=2,以点B 为圆心作HIB 与AC 相切.点P 为OaB 上任3•如图3,己知点P 是边长为6的正方形ABCD 内SC —动点・PA=3■求PC÷- PD 的量小值为.—动点.则PA∙PC 的最小值是 __________1 •如图 1,在 Rt∆ABC 中,ZACB=90∙ , CB=4, CA=6, HIC 半径为 2,点 P 为21上一动点,连按 AP,国45•如图5,己知点A (4, 0), B (4, 4力点P 在半径为2的圆0上运动•试求丄AP+BP 的最小值• 26•如旳6,己知点A (-3^ 0) ,B (03), C C1, 0),若点P 为ElCJz 的一気 试求, CI)1AP ÷BP ^^5 ⑵的最小值.7.如图 7,扼物线y=-χ2+bx-^c 与直线 AB 交于 A(-4,-4), B(0, 4)两点,直线 AC : V = -^X-6 交y 轴于点C,点E 是直线AB ±的动点,过点E 作EF 丄X 轴交AC 于点F,交拋物线于点G(I) 求牠物线y = -x 2+bx + C 的表达式;4•如EB 4,己知[S O 半径为1, AC. BD 为切线,AC=1, BD=2, P 为弧AB 上一动点试求√2 2PC÷PD留5国6(2) 连按GB, EO,当四边形GEOB 是平行四边形时, 求点G 的坐标:(3) ①在y 轴上存在一点H,连按EH, HF,当点E 运动到什么住置时,以A. E l F, H 为顶点的四边形是矩形?求出此时点匕H 的坐标: ②在①的前提下,以点E 为El 心,EH 长为半径作Eh 点M 为EIE 上一动点,求ZAM 十CM 的最小值.2图72020中考专题10——最值问題之阿氏圆 参考答案CD 2 例1・分析:由C 为定点D 为动点可知CD 的运动轨迹为以C 为图心半径为2的匮。
专题2.6 阿氏圆 (隐圆压轴三)(解析版)

专题2.6 阿氏圆阿氏圆问题问题:求解“AP nPB+”类加权线段和最小值方法:①定:定系数,并确定是半径和哪条线段的比值②造:根据线段比,构造母子型相似③算:根据母子型结论,计算定点位置④转:“AP nPB+”问题+”转化为“AP PM关键:①可解性:半径长与圆心到加权线段中定点距离比等于加权系数②系数小于1:内部构造母子型③系数大于1:外部构造母子型【典例1】阅读以下材料,并按要求完成相应的任务.已知平面上两点A、B,则所有符合=k(k>0且k≠1)的点P会组成一个圆.这个结论最先由古希腊数学家阿波罗尼斯发现,称阿氏圆.阿氏圆基本解法:构造三角形相似.【问题】如图1,在平面直角坐标系中,在x轴,y轴上分别有点C(m,0),D(0,n),点P是平面内一动点,且OP=r,设=k,求PC+kPD的最小值.阿氏圆的关键解题步骤:第一步:如图1,在OD上取点M,使得OM:OP=OP:OD=k;第二步:证明kPD=PM;第三步:连接CM,此时CM即为所求的最小值.下面是该题的解答过程(部分):解:在OD上取点M,使得OM:OP=OP:OD=k,又∵∠POD=∠MOP,∴△POM∽△DOP.任务:(1)将以上解答过程补充完整.(2)如图2,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=4,BC=3,D为△ABC内一动点,满足CD=2,利用(1)中的结论,请直接写出AD+BD的最小值.【解答】解(1)在OD上取点M,使得OM:OP=OP:OD=k,又∵∠POD=∠MOP,∴△POM∽△DOP.∴MP:PD=k,∴MP=kPD,∴PC+kPD=PC+MP,当PC+kPD取最小值时,PC+MP有最小值,即C,P,M三点共线时有最小值,利用勾股定理得.(2)∵AC=m=4,=,在CB上取一点M,使得CM=CD=,∴的最小值为.【变式1-1】如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,AB=6,BC=9,⊙B的半径为3,点P是⊙B上一点,连接AP,CP,则AP+CP的最小值为 .【答案】【解答】解:连接BP,在BC上截取BQ=1,连接PQ,AQ,∴,,∴,∵∠PBQ=∠CBP,∴△BPQ∽△BCP,∴,∴PQ=CP,∴AP+CP=AP+PQ≥AQ,当A、P、Q三点依次在同一直线上时,AP+CP=AQ=的值最小,故答案为:.【变式1-2】如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CB=4,CA=6,⊙C半径为2,P为圆上一动点,连接AP,BP,则AP+BP的最小值为( )A.B.6C.2 D.4【答案】A【解答】解:如图1,连接CP,在CB上取点D,使CD=1,则有==,又∵∠PCD=∠BCP,∴△PCD∽△BCP,∴=,∴PD=BP,∴AP+BP=AP+PD.要使AP+BP最小,只要AP+PD最小,当点A,P,D在同一条直线时,AP+PD 最小,即:AP+BP最小值为AD,在Rt△ACD中,CD=1,AC=6,∴AD==,AP+BP的最小值为,故选:A.【变式1-3】如图,在正方形ABCD中.AB=8,点P是正方形ABCD内部的一点,且满足BP=4,则PD+PC的最小值是( )A.6B.8C.10D.12【答案】C【解答】解:在BC边上取一点E,使BE=2,连接DE,如图∵ABCD是正方形,AB=8∴AB=BC=CD=8,∠BCD=90°∵BP=4∴,∴且∠PBC=∠PBC∴△PBE∽△BCP∴∴PE=PC∴PD+PC=PD+PE在Rt△DCE中,CD=8,CE=BC﹣BE=6∴DE==10∵PD+PE≥DE∴PD+PE≥10∴PD+PC的最小值是10故选:C.【变式1-4】如图,已知抛物线y=﹣x2+x+3与x轴交于A,B两点(A在点B 的左侧),与y轴交于点C,⊙O与x轴交于点E(2,0),点P是⊙O上一点,连接CP,BP,求BP+CP的最小值.【解答】解:如图,在OC上取一点T,使得OT=,连接PT,BT,OP.由题意C(0,3),E(2,0),A(﹣1,0),B(4,0)∴OE=2,OC=3,OB=4,OA=1,∴OP2=OT•OB,∴=,∵∠POT=∠COP,∴△POT∽△COP,∴===,∴PT=PC,∴PB+PC=BP+PT≥BT,在Rt△BOT中,OB=4,OT=,∴BT===,∴ABP+PC≥,∴BP+PC的最小值为.【变式1-5】(西峡县期末)如图,在△ABC中,∠A=90°,AB=AC=4,点E、F分别是边AB、AC的中点,点P是以A为圆心、以AE为半径的圆弧上的动点,则的最小值等于( )A.4B.C.D.【答案】C【解答】解:在AB上截取AQ=1,连接AP,PQ,CQ,∵点E、F分别是边AB、AC的中点,点P是以A为圆心、以AE为半径的圆弧上的动点,∴=,∵AP=2,AQ=1,∴=,∵∠PAQ=∠BAP,∴△APQ∽△ABP,∴PQ=PB,∴=PC+PQ≥CQ,在Rt△ACQ中,AC=4,AQ=1,∴QB==,∴的最小值,故选:C.【变式1-6】(2022春•长顺县月考)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC =6,BC=8,D、E分别是边BC、AC上的两个动点,且DE=4,P是DE的中点,连接PA,PB,则PA+PB的最小值为 .【答案】见试题解答内容【解答】解:如图,在CB上取一点F,使得CF=,连接PF,AF.∵∠DCE=90°,DE=4,DP=PE,∴PC=DE=2,∵=,=,∴=,∵∠PCF=∠BCP,∴△PCF∽△BCP,∴==,∴PF=PB,∴PA+PB=PA+PF,∵PA+PF≥AF,AF===,∴PA+PB≥,∴PA+PB的最小值为,故答案为.【变式1-7】(龙凤区期末)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=9,BC=4,以点C为圆心,3为半径做⊙C,分别交AC,BC于D,E两点,点P是⊙C上一个动点,则PA+PB的最小值为 .【答案】.【解答】解:在AC上截取CQ=1,连接CP,PQ,BQ,∵AC=9,CP=3,∴=,∵CP=3,CQ=1,∴=,∴△ACP∽△PCQ,∴PQ=AP,∴PA+PB=PQ+PB≥BQ,∴当B、Q、P三点共线时,PA+PB的值最小,在Rt△BCQ中,BC=4,CQ=1,∴QB=,∴PA+PB的最小值,故答案为:.【变式1-8】如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=4,BC=3,点D为△ABC内一动点,且满足CD=2,则AD+BD的最小值为 .【答案】.【解答】解:如图,在CB上取一点T,使得CT=,连接DT,AT.∵CD=2,CT=,CB=3,∴CD2=CT•CB,∴=,∵∠DCT=∠BCD,∴△DCT∽△BCD,∴==,∴DT=BD,∴AD+BD=AD+DT≥AT,在Rt△ACT中,AC=4,CT=,∴AT===,∴AD+BD≥,∴AD+BD的最小值为.【变式1-9】如图,正方形ABCD的边长为4,E为BC的中点,以B为圆心,BE为半径作⊙B,点P是⊙B上一动点,连接PD、PC,则PD+PC的最小值为 5 .【答案】5.【解答】解:如图,在BC上取一点T,使得BT=1,连接PB,PT,DT.∵四边形ABCD是正方形,∴∠DCT=90°,∵CD=4,CT=3,∴DT===5,∵PB=2,BT=1,BC=4,∴PB2=BT•BC,∴=,∵∠PBT=∠PBC,∴△PBT∽△CBP,∴==,∴PT=PC,∵PD+PC=PD+PT≥DT=5,∴PD+PC的最小值为5,故答案为:5.【典例2】如图,在扇形AOB中,∠AOB=90°,OA=4,C,D分别为OA,OB的中点,点P是上一点,则2PC+PD的最小值为 .【答案】2.版权所有【解答】解:如图,延长OA使AE=OA,连接ED,EP,OP,∵AO=OB=4,C,D分别是OA,OB的中点,∴OE=8,OP=4,OD=OC=2,∴==,且∠COP=∠EOP,∴△OPE∽△OCP,∴==,∴EP=2DC,∴2PC+PD=PE+PD,∴当点E,点P,点D三点共线时,2PC+PD的值最小,∴2PC+PD最小值==2.【变式2-1】如图,在扇形COD中,∠COD=90°,OC=3,点A是OC中点,OB=2,点P是为CD上一点,则PB+2PA的最小值为 .【答案】【解答】连接OP,延长OC至点E,使得OE=6,则=,,∴,∵∠AOP=∠AOP,∴△AOP∽△POE,∴,即2PA=PE,∴PB+2PA=PB+PE,∴当E、P、B三点共线时,PB+PE最小,∴PB+2PA的最小值为BE==.故答案为:.【变式2-2】(梁溪区校级期中)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 .【答案】.【解答】解:如图,在y轴上取点H(0,9),连接BH,∵点A(0,1),点B(2,0),点H(0,9),∴AO=1,OB=2,OH=9,∵,∠AOP=∠POH,∴△AOP∽△POH,∴,∴HP=3AP,∴3PA+PB=PH+PB,∴当点P在BH上时,3PA+PB有最小值为HB的长,∴BH===,故答案为:.【变式2-3】(溧阳市一模)如图,在⊙O中,点A、点B在⊙O上,∠AOB=90°,OA=6,点C在OA上,且OC=2AC,点D是OB的中点,点M是劣弧AB上的动点,则CM+2DM的最小值为 .【答案】4.【解答】解:延长OB到T,使得BT=OB,连接MT,CT.∵OM=6,OD=DB=3,OT=12,∴OM2=OD•OT,∴=,∵∠MOD=∠TOM,∴△MOD∽△TOM,∴==,∴MT=2DM,∵CM+2DM=CM+MT≥CT,又∵在Rt△OCT中,∠COT=90°,OC=4,OT=12,∴CT===4,∴CM+2DM≥4,∴CM+2DM的最小值为4,∴答案为4.【变式2-4】如图,边长为4的正方形,内切圆记为圆O,P为圆O上一动点,则PA+PB的最小值为 2 .【答案】2【解答】解:设⊙O半径为r,OP=r=BC=2,OB=r=2,取OB的中点I,连接PI,∴OI=IB=,∵,,∴,∠O是公共角,∴△BOP∽△POI,∴,∴PI=PB,∴AP+PB=AP+PI,∴当A、P、I在一条直线上时,AP+PB最小,作IE⊥AB于E,∵∠ABO=45°,∴IE=BE=BI=1,∴AE=AB﹣BE=3,∴AI==,∴AP+PB最小值=AI=,∵PA+PB=(PA+PB),∴PA+PB的最小值是AI==2.故答案是2.。
(完整版)阿氏圆问题归纳

阿氏圆题型的解题方法和技巧以阿氏圆(阿波罗尼斯圆)为背景的几何问题近年来在中考数学中经常出现,对于此类问题的归纳和剖析显得非常重要.具体内容如下:阿氏圆定理(全称:阿波罗尼斯圆定理),具体的描述:一动点P 到两定点A 、B 的距离之比等于定比n m (≠1),则P 点的轨迹,是以定比n m内分和外分定线段AB 的两个分点的连线为直径的圆.这个轨迹最先由古希腊数学家阿波罗尼斯发现,该圆称为阿波罗尼斯圆,简称阿氏圆.定理读起来和理解起来比较枯燥,阿氏圆题型也就是大家经常见到的PA+kPB ,(k ≠1)P 点的运动轨迹是圆或者圆弧的题型.PA+kPB,(k ≠1)P 点的运动轨迹是圆或圆弧的题型阿氏圆基本解法:构造母子三角形相似【问题】在平面直角坐标系xOy 中,在x 轴、y 轴分别有点C(m ,0),D(0,n).点P 是平面内一动点,且OP=r ,求PC+kPD 的最小值.阿氏圆一般解题步骤:第一步:确定动点的运动轨迹(圆),以点O 为圆心、r 为半径画圆;(若圆已经画出则可省略这一步) 第二步:连接动点至圆心O(将系数不为1的线段的固定端点与圆心相连接),即连接OP 、OD ; 第三步:计算出所连接的这两条线段OP 、OD 长度; 第四步:计算这两条线段长度的比k ;第五步:在OD 上取点M ,使得OM:OP=OP:OD=k ;第六步:连接CM ,与圆O 交点即为点P .此时CM 即所求的最小值.习题【旋转隐圆】如图,在Rt △ABC 中,∠ACB=90°,D 为AC 的中点,M 为BD 的中点,将线段AD 绕A 点任意旋转(旋转过程中始终保持点M 为BD 的中点),若AC=4,BC=3,那么在旋转过程中,线段CM 长度的取值范围是___________.1.Rt △ABC 中,∠ACB=90°,AC=4,BC=3,点D 为△ABC 内一动点,满足CD=2,则AD+32BD 的最小值为_______.2.如图,菱形ABCD 的边长为2,锐角大小为60°,⊙A 与BC 相切于点E ,在⊙A 上任取一点P ,则PB+23PD 的最小值为________.3.如图,已知菱形ABCD 的边长为4,∠B=60°,圆B 的半径为2,P 为圆B 上一动点,则PD+1PC 的最小值为_________.6.如图,边长为47.如图,边长为4的正方形,点P 是正方形内部任意一点,且BP=2,则PD+21PC 的最小值为______;2PD+4PC 的最小值为______.8.在平面直角坐标系xOy 中,A(2,0),B(0,2),C(4,0),D(3,2),P 是△AOB 外部的第一象限内一动点,且∠BPA=135°,则2PD+PC 的最小值是_______.9.在△ABC 中,AB=9,BC=8,∠ABC=60°,⊙A 的半径为6,P 是⊙A 上的动点,连接PB 、PC ,则3PC+2PB 的最小值为_______.10.如图,在Rt △ABC 中,∠A=30°,AC=8,以C 为圆心,4为半径作⊙C . (1)试判断⊙C 与AB 的位置关系,并说明理由;(2)点F 是⊙C 上一动点,点D 在AC 上且CD=2,试说明△FCD ~△ACF ; (3)点E 是AB 上任意一点,在(2)的情况下,试求出EF+21FA 的最小值.11.(1)如图1,已知正方形ABCD 的边长为4,圆B 的半径为2,点P 是圆B 上的一个动点,求PD+21PC 的最小值和PD-21PC 的最大值; (2)如图2,已知正方形ABCD 的边长为9,圆B 的半径为6,点P 是圆B 上的一个动点,那么PD+32PC 的最小值为______,PD-32PC 的最大值为______. (3)如图3,已知菱形ABCD 的边长为4,∠B=60°,圆B 的半径为2,点P 是圆B 上的一个动点,那么PD+21PC 的最小值为______,PD-21PC 的最大值为________.2PA+PB 的最小值.【二次函数结合阿氏圆题型】13.如图1,抛物线y=ax ²+(a+3)x+3(a ≠0)与x 轴交于点A (4,0),与y 轴交于点B ,在x 轴上有一动点E (m ,0)(0<m <4),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a 的值和直线AB 的函数表达式; (2)设△PMN 的周长为C1,△AEN 的周长为C2,若5621=C C ,求m 的值; (3)如图2,在(2)条件下,将线段OE 绕点O 逆时针旋转得到OE ′,旋转角为α(0°<α<90°),连接E ′A 、E ′B ,求E ′A+32E ′B 的最小值.问题背景:如图1,在△ABC中,BC=4,AB=2AC.问题初探:请写出任意一对满足条件的AB与AC的值:AB=_____,AC=_______.问题再探:如图2,在AC右侧作∠CAD=∠B,交BC的延长线于点D,求CD的长.问题解决:求△ABC的面积的最大值.1.小明的数学探究小组进行了系列探究活动.类比定义:类比等腰三角形给出如下定义:有一组邻边相等的凸四边形叫做邻等四边形.探索理解:(1)如图1,已知A、B、C在格点(小正方形的顶点)上,请你协助小明用两种不同的方法画出格点D,连接DA、DC,使四边形ABCD为邻等四边形;尝试体验:(2)如图2,邻等四边形ABCD中,AD=CD,∠ABC=120°,∠ADC=60°,AB=2,BC=1,求四边形ABCD的面积.解决应用:(3)如图3,邻等四边形ABCD中,AD=CD,∠ABC=75°,∠ADC=60°,BD=4.小明爸爸所在的工厂,需要裁取某种四边形的材料板,这个材料板的形状恰巧是符合如图3条件的邻等四边形,要求尽可能节约.你能求出这种四边形面积的最小值吗?如果能,请求出此时四边形ABCD面积的最小值;如果不能,请说明理由.2.我们定义:有一组邻边相等的凸四边形叫做“等邻边四边形”.(1)如图1,在四边形ABCD中,添加一个条件使得四边形ABCD是“等邻边四边形”.请写出你添加的一个条件.(2)如图2,等邻边四边形ABCD中,AB=AD,∠BAD+∠BCD=90°,AC、BD为对角线,AC=2 AB,试探究BC,BD的数量关系.(3)如图3,等邻边四边形ABCD中,AB=AD,AC=2,∠BAD=2∠BCD=60°,求等邻边四边形ABCD 面积的最小值.。
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C
阿氏圆(阿波罗尼斯圆):
已知平面上两定点A 、B ,则所有满足PA/PB=k(k 不等于1)的点P 的轨迹是一个圆,这个轨迹最先由古希腊数学家阿波罗尼斯发现,故称阿氏圆。
在初中的题目中往往利用逆向思维构造"斜A"型相似(也叫"母子型相似"或"美人鱼相似")+两点间线段最短解决带系数两线段之和的最值问题。
观察下面的图形,当P 在在圆上运动时,
PA 、PB 的长在不断的发生变化,但它们的比值却始终保持不变。
解决阿氏圆问题,首先要熟练掌握母子型相似三角形的性质和构造方法。
如图,在△ABC 的边AC 上找一点D ,使得AD/AB=AB/AC ,则此时△ABD ∽△ACB 。
那么如何应用"阿氏圆"的性质解答带系数的两条线段和的最小值呢?我们来看一道基本题目:
已知∠ACB=90°,CB=4,CA=6,⊙C 半径为2,P 为圆上一动点. (1)
求12
AP BP +的最小值为 (2)求13AP BP +的最小值为
实战练习: 1、已知⊙O 半径为1,AC 、BD 为切线,AC=1,BD=2,P 为弧试求
2PC PD +的最小值
2、已知点A (4,0),B (4,4),点P 在半径为2的⊙O 上运动,试求
12AP BP +的最小值
y x O C B A P 3、已知点A(-3,0),B (0,3),C (1,0),若点P 为⊙C 上一动点,且⊙C 与y 轴相切,
(1)14AP BP +的最小值; (2)PAB S V 的最小值.
4、如图1,在平面直角坐标系xoy 中,半⊙O 交x 轴与点A 、B(2,0)两点,AD 、BC 均为半⊙O 的切线,AD=2,BC=7.
(1)求OD 的长;
(2)如图2,若点P 是半⊙O 上的动点,Q 为OD 的中点.连接PO 、PQ.
①求证:△OPQ ∽△ODP;
②是否存在点P ,使2PD PC 有最小值,若存在,试求出点P 的坐标;
若不存在,请说明理由.
5、(1)如图1,已知正方形ABC 的边长为4,圆B 的半径为2,点P 是圆B 上的一个动点,求12PD PC +的最小值和12
PD PC -的最大值. (2)如图2,已知正方形ABCD 的边长为9,圆B 的半径为6,点P 是圆B 上的一个动点,那么23PD PC +的最小值为 ;23
PD PC -的最大值为 (3)如图3,已知菱形ABCD 的边长为4,∠B=60°,圆B 的半径为2.点P 是圆B 上的一个
动点.那么12PD PC +的最小值为 ;12PD PC -的最大值为。