1、 专题03 阿氏圆(知识解读)【专题说明】 “PA+kPB”型的最值问题是近几年中考考查的热点更是难点。此类问题的处理通常以动点P所在图像的不同来分类,一般分为2类研究。即点P在直线上运动和点P在圆上运动。(1)其中点P在直线上运动的类型称之为“胡不归”问题;(2)点P在圆周上运动的类型称之为“阿氏圆”问题;本章节主要学习“阿氏圆”解题方法。【方法技巧】阿氏圆问题问题:求解“”类加权线段和最小值方法:定:定系数,并确定是半径和哪条线段的比值造:根据线段比,构造母子型相似算:根据母子型结论,计算定点位置转:“”转化为“”问题关键: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系数小于1:
2、内部构造母子型系数大于1:外部构造母子型【典例分析】【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(k0且k1)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OPr,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:OPOP:ODk;第二步:证明kPDPM;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
3、OP:ODk,又PODMOP,POMDOP任务:(1)将以上解答过程补充完整(2)如图2,在RtABC中,ACB90,AC4,BC3,D为ABC内一动点,满足CD2,利用(1)中的结论,请直接写出AD+BD的最小值【变式1】如图,在RtABC中,ABC90,AB6,BC9,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 【典例2】如图,在扇形AOB中,AOB90,OA4,C,D分别为OA,OB的中点,点P是上一点,则2PC+PD的最小值为 【变式2-1】如图,扇形AOB中,AOB90,OA6,C是OA的中点,D是OB上一点,OD5,P是上一动点,则PC+PD的最小值为 【
4、变式2-2】如图,ABC为等边三角形,AB6,将边AB绕点A顺时针旋转(0120)得到线段AD,连接CD,BAD的平分线交CD于点E,点F为CD上一点,且DF2CF,连接BF(1)如图,当60时,求EF的长;(2)如图,连接AF,求BF+AF的最小值 专题03 阿氏圆(知识解读)【专题说明】 “PA+kPB”型的最值问题是近几年中考考查的热点更是难点。此类问题的处理通常以动点P所在图像的不同来分类,一般分为2类研究。即点P在直线上运动和点P在圆上运动。(1)其中点P在直线上运动的类型称之为“胡不归”问题;(2)点P在圆周上运动的类型称之为“阿氏圆”问题;本章节主要学习“阿氏圆”解题方法。【方法
5、技巧】阿氏圆问题问题:求解“”类加权线段和最小值方法:定:定系数,并确定是半径和哪条线段的比值造:根据线段比,构造母子型相似算:根据母子型结论,计算定点位置转:“”转化为“”问题关键: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系数小于1:内部构造母子型系数大于1:外部构造母子型【典例分析】【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(k0且k1)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,
6、且OPr,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:OPOP:ODk;第二步:证明kPDPM;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:OPOP:ODk,又PODMOP,POMDOP任务:(1)将以上解答过程补充完整(2)如图2,在RtABC中,ACB90,AC4,BC3,D为ABC内一动点,满足CD2,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:OPOP:ODk,又PODMOP,POMDOPMP:PDk,MPkPD,PC+kPDPC+MP
7、,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)ACm4,在CB上取一点M,使得CMCD,的最小值为【变式1】如图,在RtABC中,ABC90,AB6,BC9,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BQ1,连接PQ,AQ,PBQCBP,BPQBCP,PQCP,AP+CPAP+PQAQ,当A、P、Q三点依次在同一直线上时,AP+CPAQ的值最小,故答案为:【典例2】如图,在扇形AOB中,AOB90,OA4,C,D分别为OA,OB的中点,点P是上一点,则2PC+PD的最小值
8、为 【答案】2版权所有【解答】解:如图,延长OA使AEOA,连接ED,EP,OP,AOOB4,C,D分别是OA,OB的中点,OE8,OP4,ODOC2,且COPEOP,OPEOCP,EP2DC,2PC+PDPE+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,扇形AOB中,AOB90,OA6,C是OA的中点,D是OB上一点,OD5,P是上一动点,则PC+PD的最小值为 【答案】【解答】解:如图,延长OA使AEOB,连接EC,EP,OP,AOOB6,C分别是OA的中点,OE12,OP6,OCAC3,且COPEOPOPEOCP,EP2PC,PC+P
9、D(2PC+PD)(PD+PE),当点E,点P,点D三点共线时,PC+PD的值最小,DE13,PD+PEDE13,PD+PE的最小值为13,PC+PD的值最小值为故答案为:【变式2-2】如图,ABC为等边三角形,AB6,将边AB绕点A顺时针旋转(0120)得到线段AD,连接CD,BAD的平分线交CD于点E,点F为CD上一点,且DF2CF,连接BF(1)如图,当60时,求EF的长;(2)如图,连接AF,求BF+AF的最小值【解答】解:(1)将边AB绕点A顺时针旋转(0120)得到线段AD,如图,BAD,ABAD,ABC是等边三角形,ABAC,BAC60,ACAD,ADCACD,60,DAC120ADCACD30,AE平分BAD,DAEBAE30,EDAEAD,CAE90,DEAE,ABAC6,DEAEACtan302,CE4,CDCE+DE6,DF2CF,CFCD2,EFCECF2;(2)如图,过F作FHAD,交AC于H,取AC的中点M,连接FM,则AMCM3,CFHCDA,DF2FC,CHFH2,MH321,FHMAHF,FHMAHF,FMAF,当B、F、M三点共线时,BF+FMBF+AF的长最小,如图,此时BMAC,BM,BF+AF的最小值为3
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