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文檔簡介
中考特色題型專練之最值問題——圓題型一、點運動路徑1.如圖,在等腰中,,點在以斜邊為直徑的半圓上,為的中點,當點沿半圓從點運動至點時,點運動的路徑長是(
)A. B. C. D.2【答案】C【分析】取的中點,的中點,的中點,連接,可得四邊形是正方形,由得,則可得點的運動路徑,從而求得路徑的長.【詳解】解:取的中點,的中點,的中點,連接,如圖:則,且,,,∴四邊形為平行四邊形,∵,,∴四邊形為正方形,∴,,由勾股定理得:,∵在等腰中,,∴,∴,,∵為的中點,∴,∴,∴點在以為直徑的圓上,當點在點時,點在點;當點在點時,點在點,∴點的路徑為以為直徑的半圓,∴點的運動路徑長.故選:C.【點睛】本題考查了勾股定理、直角三角形斜邊上中線的性質(zhì)、三角形中位線定理、等腰三角形的性質(zhì)及正方形的判定,確定點的運動路徑是關(guān)鍵與難點.2.如圖,在平面直角坐標系中,點A坐標為,點B坐標為,的半徑為4(O為坐標原點),點C是上一動點,過點B作直線的垂線,P為垂足,點C在上運動一周,則點P運動的路徑長等于(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】如圖,連接,根據(jù),得到點在以為直徑的圓上運動,當與相切時,得到的運動軌跡為,進行求解即可.【詳解】解:∵點A坐標為,點B坐標為,∴,,連接,∵,∴,∴點在以為直徑的上運動,當點在上運動一周時,點的運動路徑為以與相切時,與的兩個交點所夾的,如圖:當與相切時,,∴,∴,∴,∴的度數(shù)為,∴的長度為:;故選C.【點睛】本題考查坐標與圖形,切線的性質(zhì),求弧長,解直角三角形,圓周角定理,綜合性強,難度大,屬于壓軸題.解題的關(guān)鍵是確定點的運動軌跡.3.如圖,在邊長為的菱形中,,點分別是上的動點,且與交于點.當點從點運動到點時,則點的運動路徑長為.【答案】【分析】作的外接圓,連接.利用全等三角形的性質(zhì)證明點在以為弦的圓上,確定圓心和半徑利用弧長公式計算即可.【詳解】解∶如圖,作的外接圓,連接,四邊形是菱形,,都是等邊三角形,,,,點在以為弦的圓上,為的外接圓弧所對的圓心角為度,,過點作于根據(jù)垂徑定理,得在在,,即,,故點P的運動的路徑的長.故答案為:.【點睛】本題考查了菱形的性質(zhì),等邊三角形的判定和性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì),圓內(nèi)接四邊形的性質(zhì),弧長公式等知識,解題的關(guān)鍵是學會準確尋找點的運動軌跡.4.如圖,在扇形中,,,是弧上一動點,過點作,交于點,連接,,分別平分、,當點從運動到的過程中,點的運動路徑長為.【答案】【分析】根據(jù)、分別平分、,求出,連接,證明,得到,得到點路徑為以為弦,所對圓心角為的圓弧,構(gòu)造,求出,,根據(jù)弧長公式計算即可.【詳解】解:如圖,,,,分別平分、,,連接,,,,,,點的路徑為以為弦,所對圓心角為的圓弧的一部分,過點、、作圓,作圓內(nèi)接四邊形,則,,,,,當重合時,則,,則是等邊三角形點的運動路徑長為:.故答案為:.【點睛】本題考查動點問題根據(jù)題意確定點所經(jīng)過的路徑,角平分線的定義,三角形內(nèi)角和定理,圓周角定理,圓內(nèi)接四邊形對角互補,求弧長,轉(zhuǎn)化為定邊對定角問題是解題的關(guān)鍵.題型二、將軍飲馬1.如圖,已知的直徑的度數(shù)為,它的另一邊交于點,點為弧的中點,點為直徑上的一個動點,則的最小值為(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】本題考查了圓周角定理,軸對稱的性質(zhì),勾股定理等知識.熟練掌握圓周角定理,軸對稱的性質(zhì),勾股定理是解題的關(guān)鍵.如圖,作點關(guān)于直徑的對稱點,連接,,則,,由,可知當三點共線時,此時的值最小,由點為弧的中點,可求,則,由勾股定理求,進而可得結(jié)果.【詳解】解:如圖,作點關(guān)于直徑的對稱點,連接,,∴,,∴,∴當三點共線時,此時的值最小,∵點為弧的中點,∴,∴,∴,由勾股定理得,,故選:B.2.如圖,點是半圓上一個三等分點,點是弧的中點,點是直徑上一動點,的半徑為1,則的最小值為(
)A.1 B. C.2 D.無法計算【答案】B【分析】本題考查了圓的性質(zhì),勾股定理,對稱的性質(zhì);作點B關(guān)于的對稱點C,連接交于點D,連接,當點P與D重合時,最小,利用勾股定理即可求得最小值.【詳解】解:如圖,作點B關(guān)于的對稱點C,連接交于點D,連接,則,;∵點是半圓上一個三等分點,點是弧的中點,∴,,∴;∵,∴當點P與D重合時,最小,最小值為線段的長;在中,,由勾股定理得:,即的最小值為;故選:B.3.如圖,的半徑是8,是的直徑,M為上一動點,,則的最小值為.【答案】16【分析】本題考查了軸對稱確定最短路線問題,垂徑定理.作點關(guān)于的對稱點,連接與相交于點,根據(jù)軸對稱確定最短路線問題,點為的最小值時的位置,根據(jù)垂徑定理可得,然后求出為直徑,從而得解.【詳解】解:如圖,作點關(guān)于的對稱點,連接與相交于點,此時,點為的最小值時的位置,由垂徑定理,,∴,∵,為直徑,∴為直徑.則.故答案為:16.4.如圖,在中,直徑,位于點兩側(cè)且垂直于直徑的兩條弦長分別為,,若點為直徑上任意一點,則的最小值為.【答案】【分析】根據(jù)垂徑定理可得,,根據(jù)兩點之間線段最短,的長度即為所求,在中應用勾股定理,即可求解,本題考查了垂徑定理,兩點之間線段最短,已知弦長半徑求弦心距,勾股定理,解題的關(guān)鍵是:找到的等長線段.【詳解】解:連接,交于點,過點作的垂線,垂足為點,,是直徑,垂直平分弦,,的最小值,弦心距,弦心距,,,,故答案為:.題型三、兩動一定1.如圖,在正方形中,,點E是正方形內(nèi)部一動點,且,點P是邊上一動點,連接,,則的最小值為(
)A. B. C. D.4【答案】A【分析】本題考查了軸對稱﹣最短路線問題,正方形的性質(zhì),勾股定理,正確的作出輔助線是解題的關(guān)鍵.根據(jù),得到點E在以為直徑的半圓上移動,如圖,設的中點為O,作正方形關(guān)于直線對稱的正方形,則點D的對應點是F,連接交于P,交半圓O于E,則線段的長即為的長度最小值,根據(jù)勾股定理即可得到結(jié)論.【詳解】解:∵,∴點E在以為直徑的半圓上移動,如圖,設的中點為O,作正方形關(guān)于直線對稱的正方形,則點D的對應點是F,連接交于P,交半圓O于E,則線段的長即為的長度最小值,∵,∴,∴,∴,故的長度最小值為,故選A.2.如圖,矩形中,,,以為圓心,2為半徑畫圓,是上一動點,是上的一動點,則的最小值是(
)A.4 B.6 C.8 D.【答案】C【分析】本題考查圓外動點最小距離問題,勾股定理及軸對稱最小距離問題,作點的對稱點,連接交圓于一點即為最小距離和的點,根據(jù)勾股定理求解即可得到答案;【詳解】解:作點關(guān)于直線的對稱點,連接交圓于一點即為最小距離和的點,如圖所示,∵矩形中,,,∴,,,∴,∴的最小值是:,故選:C.3.如圖,點是邊長為2的正六邊形內(nèi)的一點(不包括邊界),且,是上的一點,是的中點,則的最小值為.【答案】2【分析】本題考查了正多邊形,軸對稱的性質(zhì),等邊三角形的判定與性質(zhì),直角三角形斜邊中線的性質(zhì)等知識.取中點O,中點,連接,,延長、相交于點T,利用軸對稱的性質(zhì)可得,從而得出當共線時,的最小值為,然后利用直角三角形斜邊中線的性質(zhì)求出,證明,為等邊三角形,即可求解.【詳解】解:取中點O,中點,連接,,延長、相交于點T,
,∵正六邊形關(guān)于直線對稱,∴,也關(guān)于直線對稱,∴,∵,O為中點,∴,∴,當共線時,,∴的最小值為,∵正六邊形的邊長為2,∴,,∴是等邊三角形,∴,,∵,O為中點,Q為中點,∴,,∴,∴是等邊三角形,
∴,∴,∴的最小值為2.故答案為:2.4.如圖,點E是邊長為6的正方形的邊上一動點,F(xiàn)是以為直徑的半圓上的一動點,連接,則的最小值是.
【答案】/【分析】本題考查了正方形的性質(zhì),線段和最小原理,圓的最值性質(zhì).延長到點G,使得,設半圓的圓心為點O,連接交于點M,交半圓于點N,則的最小值是,根據(jù)用勾股定理計算即可.【詳解】解:延長到點G,使得,設半圓的圓心為點O,連接交于點M,交半圓于點N,∵E是邊長為6的正方形的邊上的一個動點,F(xiàn)是以為直徑的半圓上的一個動點,∴,,過點O作于H,
∵邊長為6的正方形,∴,∴四邊形是矩形,∴,∴,當點F與點N重合,點E與點M重合時,最小,最小值是,且.故答案為:.題型四、折疊圓1.如圖,在矩形ABCD中,AB=8,BC=12,E是AB邊的中點,F(xiàn)是線段BC上的動點,將△EBF沿EF所在直線折疊得到△EB'F,連接B'D,則B'D的最小值是()A.8 B.12 C. D.【答案】D【分析】由折疊可得,BE=B'E=AE,點B′在以E為圓心EA為半徑的圓弧上運動.當D、B′、E共線時,B′D的長度最小.根據(jù)勾股定理求出DE,根據(jù)折疊的性質(zhì)可知B′E=BE=4,即可求出B′D的最小值.【詳解】解:如圖,B′的運動軌跡是以E為圓心EA為半徑的圓弧,∴當B′點落在DE上時,B′D取得最小值.根據(jù)折疊的性質(zhì),可得△EBF≌△EB′F,∴EB′⊥B′F,EB′=EB,∵E是AB邊的中點,AB=8,∴AE=EB′=4,∵AD=BC=12,∴DE==4,∴DB′=DE﹣B'E=4﹣4.故選:D.【點睛】本題主要考查了折疊的性質(zhì),矩形的性質(zhì),勾股定理,兩點之間線段最短的綜合運用.折疊是一種對稱變換,它屬于軸對稱,折疊前后圖形的形狀和大小不變,關(guān)鍵是抓住對應邊和對應角相等.2.如圖,在中,,,,點在邊上,且,點為射線上一動點,連接.將沿直線折疊,使點落在點處,連接,,則的面積最小值為(
)A.3 B.6 C. D.12【答案】B【分析】根據(jù)題意可得,點P在以點F為圓心,2為半徑的圓弧上運動,則過點F作FD⊥AB于D,F(xiàn)D與⊙F的交點為P,則此時△APB的面積最小,結(jié)合相似三角形的判定與性質(zhì)以及勾股定理求出此時AB,PD的長即可得出結(jié)果.【詳解】解:根據(jù)折疊可知,F(xiàn)P=FC=2,∴在折疊的過程中,F(xiàn)P的長度不變?yōu)?,∴點P在以點F為圓心,2為半徑的圓弧上運動,則過點F作FD⊥AB于D,F(xiàn)D與⊙F的交點為P,則此時△APB的面積最?。赗t△ABC中,根據(jù)勾股定理得,AB=,∵∠DAF=∠CAB,∠ADF=∠ACB=90°,∴△ADF∽△ACB,∴,∴,∴DF=3.2.∴DP=DF-PF=3.2-2=1.2,∴此時△APB的面積=×AB×DP=×10×1.2=6.即△APB面積的最小值為6.故選:B.【點睛】本題考查了圓的基本性質(zhì),相似三角形的判定與性質(zhì),軸對稱的性質(zhì)以及勾股定理等知識點,解題的關(guān)鍵是找出點P的運動軌跡,從而得出面積最小時的點P的位置.3.如圖,正方形紙片的邊長為6,點E是邊上一定點,連接,且,點F是邊的中點,點M是線段(除點A外)上任意一個動點,連接,把沿折疊,點A落在處,連接,則的最小值是.
【答案】/【分析】本題考查了正方形的性質(zhì),圓的性質(zhì),作出點A關(guān)于直線的對稱點M,交于點M,根據(jù),判定三點都在以B為圓心,以為半徑的圓上弧上,當點與點M重合時,取得最大值,是定值,此時取得最小值,解答即可.【詳解】作出點A關(guān)于直線的對稱點M,交于點M,
∵,∴三點都在以B為圓心,以為半徑的圓上弧上,當點與點M重合時,取得最大值,∵是定值,∴此時取得最小值,∵正方形紙片的邊長為6,點E是邊上一定點,,∴,,解得,∴,∵點F是邊的中點,∴,設與的交點為N,根據(jù)題意,得,,∴,解得,∴,∴,故答案為:.4.如圖,在矩形中,,,P為邊上一個動點,連接,將沿所在直線折疊后,點A的對應點落在點處,連接,則當取最小值時,的值為.【答案】/0.75【分析】本題考查了折疊的性質(zhì)、矩形的性質(zhì)、解直角三角形等知識,根據(jù)折疊可得出,則在以B為圓心,為半徑的圓上運動,則當B、、D三點共線時,取最小值,最小值為,然后在中利用正切的定義求解即可.【詳解】解:連接,∵折疊,∴,∴在以B為圓心,為半徑的圓上運動,∵,∴當B、、D三點共線時,取最小值,最小值為,∴.故答案為:.題型五、直角圓1.如圖,在中,,,,點是邊上一動點,連接,作于點,連接,則線段長度的最小值為(
)A.3 B. C. D.1【答案】B【分析】本題主要考查了等腰直角三角形的基本性質(zhì),圓周角定理以及勾股定理連接,如圖,先根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)得到,再根據(jù)圓周角定理,由為直徑得到,接著由得到點在以為直徑的上,于是當點、、共線時,最小,如圖,在中利用勾股定理計算出,從而得到的最小值【詳解】,,,,,點在以為直徑的上,連接,,在中,,,,由于,是定值,點在線段上時,最小,如圖2,,即線段長度的最小值為,故選:B.2.如圖,在中,,D是內(nèi)部的一個動點,滿足,則線段長的最小值為(
)A.2 B.1 C. D.【答案】A【分析】本題考查圓外一點到圓上一點距離的最值問題.根據(jù),推出,得到點在以為直徑的圓上,取的中點,連接,,根據(jù),求出最小值即可.解題的關(guān)鍵是確定點的運動軌跡.【詳解】解:∵,∴,∴,∵,∴,∴,∴點在以為直徑的圓上,取的中點,連接,,則:∵,∴,∴,∴,∴的最小值為2.故選A.3.如圖,是半圓的直徑,點在半圓上,,,是弧上的一個動點,連接,過點作于,連接,在點移動的過程中,的最小值是.【答案】【分析】本題考查圓外一點到圓上最小距離問題,勾股定理,圓周角定理,根據(jù)得到點在為直徑的圓上,連接圓心與點交于一點即為最小距離點,結(jié)合勾股定理求解即可得到答案;【詳解】解:∵,∴點在為直徑的圓上,∴連接圓心與點交于一點即為最小距離點,如圖所示,∵是半圓的直徑,∴,∵,,,∴,∴,∴,∴,故答案為:.4.如圖,矩形中,AB=2,,動點P從點A出發(fā)向終點D運動,連接BP,并過點C作CHBP,垂足為H.以下結(jié)論:①;②AH的最小值為;③在運動過程中,BP掃過的面積等于;④在運動過程中,點H的運動路徑的長為,其中正確的有(填寫序號).【答案】①②③④【分析】由四邊形是矩形,,得,則,即可證明,可判斷①正確;取的中點,連接,,可求得,由勾股定理求得,因為,所以,則,即可求得的最小值是,可判斷②正確;當點與點重合時,則與矩形的對角線重合,可求得掃過的面積為,可判斷③正確;可求得,則點的運動路徑的長為,可判斷④正確,于是得到問題的答案.【詳解】解:∵四邊形是矩形,,∴,∴,∴,故①正確;如圖1,取的中點,連接,,∴,,∴,∴,∵,∴,∴,∴的最小值是,故②正確;如圖,點的運動路徑為以的中點為圓心,半徑長為的一段圓弧,當點與點重合時,則為與矩形的對角線重合,∴掃過的面積為,故③正確;∵由勾股定理得,∴,∴,∴,∴點的運動路徑的長為,故④正確,故答案為:①②③④.【點睛】本題主要考查了矩形的性質(zhì)、相似三角形的判定、旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)、兩點之間線段最短、勾股定理的應用、三角形的面積公式、弧長公式等知識,正確地作出所需要的輔助線是解題的關(guān)鍵.題型六、定角定長1.如圖,是邊長為1的正方形內(nèi)的一個動點,且滿足,則的最小值是(
)A. B. C. D.【答案】D【分析】本題考查正方形的性質(zhì),等腰直角三角形的判定與性質(zhì),勾股定理,圓周角定理等知識,先求出,從而證明點P在以點A為圓心,為半徑的圓上,從而得到,從而得到,得出點P在以點A為圓心,為半徑的圓上是解題的關(guān)鍵.【詳解】解:連接、,∵四邊形是正方形,∴,,∴,,又∵,∴,∴,以點A為圓心,為半徑作圓,延長交圓于點Q,連接,則,∴,∴點P在上,,∴.故選:D.2.如圖,等邊邊長為,E、F分別是邊上兩個動點且.分別連接,交于P點,點M為的中點,N為上一動點,則的最小值為(
)A. B. C. D.4【答案】B【分析】本題考查了圓內(nèi)接四邊形的性質(zhì),等邊三角形的判定和性質(zhì),勾股定理和直角三角形的性質(zhì).以為邊在外作等邊,取的外心為,求得點在上運動,作點關(guān)于的對稱點,連接交于點,當點在同一直線上時,有最小值,最小值為的長,據(jù)此求解即可.【詳解】解:∵等邊邊長為,點M為的中點,∴,,,∵,∴,∴,∴,∴,以為邊在外作等邊,取的外心為,連接,∵,∴點在上運動,作點關(guān)于的對稱點,連接交于點,當點在同一直線上時,有最小值,最小值為的長,過點作直線的垂線,垂足為,如圖,∵,,,∴,,∴,∵是的外心,∴,∴,∴四邊形是矩形,∴,,∵是等邊三角形,∴,,∴,由勾股定理得,在中,,∴,∴的最小值為:,故選:B.3.如圖,在矩形中,,,為矩形內(nèi)一動點,且.()當為等邊三角形時,.()的最小值為.【答案】【分析】()如圖,在的垂直平分線上取點,使得,以點為圓心,為半徑畫圓,在圓上任取一點,均有,當為等邊三角形時,圓與垂直平分線上在矩形內(nèi)的交點即為點,過點作于,解直角三角形求出,即可求解;()連接,與圓交于點,此時,的值最小,過點作于,解直角三角形求出,,進而求出,利用勾股定理求出,即可求出;本題考查了圓周角定理,矩形的性質(zhì),等邊三角形的性質(zhì),三角函數(shù),勾股定理,根據(jù)題意,準確找到點的位置是解題的關(guān)鍵.【詳解】解:()如圖,在的垂直平分線上取點,使得,以點為圓心,為半徑畫圓,在圓上任取一點,均有,當為等邊三角形時,圓與垂直平分線上在矩形內(nèi)的交點即為點,過點作于,則,∴四邊形為矩形,∴,∵為等邊三角形,∴,∴,∴,∴,∴,故答案為:;()連接,與圓交于點,此時,的值最小,過點作于,則,∵,,,∴,∴,,∴,∴,∴,故答案為:.4.如圖,已知以為直徑的,A為弧中點,P為弧上任意一點,交于D,連,若,則的最小值為.【答案】/【分析】以為斜邊作等腰直角三角形,連接、,圓周角定理,易得,為等腰直角三角形,得到,進而得到點D在點為圓心,為半徑的上運動,根據(jù)圓外一點到圓上一點的最值的確定方法進行求解即可.【詳解】解:如圖,以為斜邊作等腰直角三角形,連接、,∵以為直徑的,A為弧中點,∴,∴為等腰直角三角形,∴,,∴,∵,∴,∵,∴,∴,∴點D在點為圓心,為半徑的上運動,在等腰直角中,,在中,,∴,∵∴當C、D、三點共線時,CD取的最小值,最小值為.故答案為:.【點睛】本題考查圓周角定理,弧,弦,角之間的關(guān)系,等腰三角形的判定和性質(zhì),勾股定理.解題的關(guān)鍵是確定動點的運動軌跡,利用一箭穿心,進行求解.題型七、切線與勾股定理1.如圖,在平面直角坐標系中,直線經(jīng)過點,,的半徑為2(為坐標原點),點是直線上的一動點,過點作的一條切線,為切點,則切線長的最小值為()
A. B.3 C. D.【答案】D【分析】本題考查切線的判定和性質(zhì),勾股定理.根據(jù)題意連結(jié)、OQ,當時,線段最短,即線段最短,再根據(jù)勾股定理求解即可.【詳解】如答圖,連結(jié)、OQ.
是的切線,,,當時,,線段最短,即線段最短.,,,,,,.故選:D.2.如圖,在中,,的半徑為1,點是邊上的動點,過點作的一條切線,為切點,則線段長度的最小值為(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】首先連接根據(jù)勾股定理知可得當時,即線段最短,然后由勾股定理即可求得答案.本題考查了切線的性質(zhì)、等腰直角三角形的性質(zhì)以及勾股定理,注意掌握輔助線的作法,注意得到當時,線段最短是關(guān)鍵.【詳解】解:連接如圖:∵是的切線,根據(jù)勾股定理知∴當時,線段最短,∵在中,故選:C.3.如圖所示,在直角坐標系中,點坐標為,的半徑為,為軸上一動點,切于點,則最小值是.【答案】【分析】本題主要考查了切線的性質(zhì)、坐標與圖形、勾股定理、垂線段最短等知識,解題關(guān)鍵是將問題進行轉(zhuǎn)化,再根據(jù)垂線段最短的性質(zhì)進行分析.連接,,根據(jù)切線的性質(zhì)定理可得,要使最小,只需最小即可,根據(jù)垂線段最短,當軸時,取最小值,然后根據(jù)勾股定理求解即可.【詳解】解:如圖,連接,,根據(jù)切線的性質(zhì)定理,得.要使最小,只需最小,則根據(jù)垂線段最短,當軸于時,取最小值,此時點的坐標是,,在中,,∴,則最小值是.故答案為:.4.如圖,在平面直角坐標系中,的半徑為1,點P在經(jīng)過點,的直線上,與相切于點Q,則切線長的最小值為.
【答案】【分析】本題主要考查切線的性質(zhì)、勾股定理及圖形與坐標,熟練掌握切線的性質(zhì)及勾股定理是解題的關(guān)鍵;連接,由切線的性質(zhì)可知,要使的值為最小,則需滿足為最小值即可,然后根據(jù)點到直線垂線段最短可知當時為最小值,進而問題可求解.【詳解】解:連接,如圖所示:
∵與相切于點Q,∴,∵,∴,∵,,∴,∴是等腰直角三角形,且,要使的值為最小,則需滿足為最小值即可,根據(jù)點到直線垂線段最短可知當時為最小值,∴,∴,∴的最小值為;故答案為.題型八、中位線與瓜豆原理1.如圖,在平面直角坐標系中,,,半徑為5,P為上任意一點,E是的中點,則的最小值是()A. B. C. D.【答案】B【分析】本題考查點與圓的位置關(guān)系,坐標與圖形的性質(zhì),三角形的中位線定理等知識,解題的關(guān)鍵是學會添加常用輔助線,正確尋找點E的運動軌跡,屬于中考選擇題中的壓軸題.如圖,連接,取的中點H,連接,利用三角形的中位線定理可得,推出點E的運動軌跡是以H為圓心半徑為2.5的圓,進而求解即可.【詳解】解:如圖,連接,,取的中點H,連接,.∵點E是的中點,點H是的中點,,點E的運動軌跡是以H為圓心半徑為2.5的圓,,,,,的最小值.故選B.2.拋物線與軸交于兩點(在左側(cè)),其對稱軸與軸交于點是以點為圓心,為半徑的圓上的動點,是線段的中點,則線段的最大值與最小值的比值為(
)A. B. C. D.【答案】D【分析】本題考查求線段最大值,最小值的問題,關(guān)鍵是把求的最大值,最小值轉(zhuǎn)化成求的最大值,最小值,由三角形中位線定理,把求的最大值,最小值轉(zhuǎn)化成求的最大值,最小值,連接交圓于,延長交圓于,由二次函數(shù)的性質(zhì)求出,的長即可.【詳解】解:連接,∵拋物線的對稱軸與軸交于點,∴是的中點,∵是中點,∴是的中位線,∴,∴當取最大值,最小值時,取得最大值,最小值,連接交圓于,延長交圓于,當與重合時,長最小,當與重合時,長最大,拋物線,∴當時,∴,∴,∴點的坐標是,∴,∵點的坐標是,∴,∴,∵的半徑是∴長的最大值是,最小值是,∴的最大值是,最小值是,∴線段的最大值與最小值的比值是,故選:D.3.如圖,在平面直角坐標系中,四邊形為矩形,,點M為邊上一點,以點M為圓心,為半徑作,交x軸于點D,連接交于點E,連接,點F為中點,則的最小值為.【答案】/【分析】如圖所示,連接,取中點H,連接,取中點G,連接,由矩形的性質(zhì)得到,進而得到,,證明,則,再證明為的中位線,得到,則點F在以點G為圓心,半徑為1的圓上運動,故當三點共線且點F在上時,有最小值,利用勾股定理得到,則.【詳解】解;如圖所示,連接,取中點H,連接,取中點G,連接,∵四邊形為矩形,,∴,∴,∴,∵為的直徑,∴,∴,∵點F為的中點,∴為的中位線,∴,∴點F在以點G為圓心,半徑為1的圓上運動,∴當三點共線且點F在上時,有最小值,∵,∴,故答案為:.【點睛】本題主要考查了一點到圓上一點的距離的最值問題,矩形的性質(zhì),三角形中位線定理,圓周角定理,直角三角形的性質(zhì),坐標與圖形,勾股定理等等,正確作出輔助線推出點F的運動軌跡是解題的關(guān)鍵.4.(1)如圖①,在平面直角坐標系中,、,以點為圓心、2為半徑的上有一動點.連接,若點為的中點,連接,則的最小值為.(2)如圖②,點A、B的坐標分別為、,點為坐標平面內(nèi)一點,,點為線段的中點,連接,則的最大值為.
【答案】【分析】(1)連結(jié),取的中點D,連結(jié),,根據(jù)三角形的中位線定理得,則點C在以定點D為圓心,1為半徑的圓上運動,所以當點C運動到線段上時,的值最小,求出的長,即得的最小值;(2)連結(jié),取的中點D,連結(jié),,根據(jù)三角形的中位線定理得,則點M在以定點D為圓心,為半徑的圓上運動,所以當點M運動到線段的延長線上時,的值最大,求出的長,即得的最大值.【詳解】(1)連結(jié),取的中點D,連結(jié),,
為的中點,,所以點C在以定點D為圓心,1為半徑的圓上運動,,,,,,所以當點C在線段上時,的值最小,最小值為;故答案為:.(2)連結(jié),取的中點D,連結(jié),,
為的中點,,所以點M在以定點D為圓心,為半徑的圓上運動,,,,,,所以當點M運動到線段的延長線上時,的值最大,最大值為;故答案為:.【點睛】本題考查了圖形與坐標,圓的定義,三角形中位線定理,求圓外一點到圓上點的距離的最值,熟練掌握相關(guān)知識是解答本題的關(guān)鍵.題型九、阿氏圓1.如圖,矩形中,,以B為圓心,以為半徑畫圓交邊于點E,點P是弧上的一個動點,連結(jié),則的最小值為(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】連接BP,取BE的中點G,連接PG,通過兩組對應邊成比例且夾角相等,證明,得到,則,當P、D、G三點共線時,取最小值,求出DG的長得到最小值.【詳解】解:如圖,連接BP,取BE的中點G,連接PG,∵,,∴,∵G是BE的中點,∴,∴,∵,∴,∴,∴,則,當P、D、G三點共線時,取最小值,即DG長,.故選:C.【點睛】本題考查矩形和圓的基本性質(zhì),相似三角形的性質(zhì)和判定,解題的關(guān)鍵是構(gòu)造相似三角形將轉(zhuǎn)換成,再根據(jù)三點共線求出最小值.2.如圖,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠B=30°,AB=4,點D、F分別是邊AB,BC上的動點,連接CD,過點A作AE⊥CD交BC于點E,垂足為G,連接GF,則GF+FB的最小值是()A. B. C. D.【答案】C【分析】由FB聯(lián)想到給FB構(gòu)造含30°角的直角三角形,故把Rt△ABC補成等邊△ABP,過F作BP的垂線FH,故GF+FB=GF+FH,易得當G、F、H成一直線時,GF+FB最短.又由于點G為動點,易證點G在以AC為直徑的圓上,求點G到PB的最短距離即當點G在點O到BP的垂線段上時,GQ的長度.【詳解】延長AC到點P,使CP=AC,連接BP,過點F作FH⊥BP于點H,取AC中點O,連接OG,過點O作OQ⊥BP于點Q,∵∠ACB=90°,∠ABC=30°,AB=4∴AC=CP=2,BP=AB=4∴△ABP是等邊三角形∴∠FBH=30°∴Rt△FHB中,F(xiàn)H=FB∴當G、F、H在同一直線上時,GF+FB=GF+FH=GH取得最小值∵AE⊥CD于點G∴∠AGC=90°∵O為AC中點∴OA=OC=OG=AC∴A、C、G三點共圓,圓心為O,即點G在⊙O上運動∴當點G運動到OQ上時,GH取得最小值∵Rt△OPQ中,∠P=60°,OP=3,sin∠P=
∴OQ=∴GH最小值為故選C.【點睛】本題考查了含30°直角三角形性質(zhì),垂直平分線性質(zhì),點到直線距離,圓上點與直線距離,最短路徑.解題關(guān)鍵是找到點G運動到什么位置時,GH最小,進而聯(lián)想到找出點G運動路徑再計算.3.已知:等腰中,,,是上一點,以為圓心的半圓與、均相切,為半圓上一動點,連、,如圖,則的最小值是.【答案】【分析】本題考查了切線的性質(zhì)、等腰直角三角形的性質(zhì)、相似三角形的判定與性質(zhì).設半圓與、的切點為、,取的中點,連接、,根據(jù)已知條件證明,得,當且僅當、、三點共線時,取得最小值,進而求解.【詳解】解:設半圓與、的切點為、,連接、、、,則,,,所以平分,,,,,,取的中點,連接、,則,,,在和中,,,,,,,當且僅當、、三點共線時,取得最小值,最小值為.故答案為:.4.如圖,在平面直角坐標系中,、、、,點P在第一象限,且,則的最小值為.
【答案】【分析】取一點,以O為圓心,為半徑作圓,與交于點F,連接,首先利用四點共圓證明,再利用相似三角形的性質(zhì)證明,推出,根據(jù),利用兩點之間的距離公式,即可求出的最小值,即可得.【詳解】解:如圖所示,取一點,以O為圓心,為半徑作圓,與交于點F,連接,
∵、,,∴,,以O為圓心,為半徑作,在優(yōu)弧上取一點Q,連接,∵,,∴,∴A,P,B,Q四點共圓,∴,∵,,,∴,∴,∵,∴,∴,∴,∴,過點F作于點G,∵,,∴∴點F的坐標為,∵,∴∵,即,∴的最小值是,故答案為:.【點睛】本題考查了四點共圓,相似三角形,勾股定理,三角形三邊關(guān)系,解題的關(guān)鍵是掌握這些知識點.題型十、相切最大1.如圖,直線與以線段為直徑的圓相切于點,,,點是直線上一個動點.當?shù)亩葦?shù)最大時,線段的長度為(
)A. B. C. D.【答案】D【詳解】試題解析:連接BC,∵直線l與以線段AB為直徑的圓相切于點C,∴∠ACB=90°,當∠APB的度數(shù)最大時,則P和C重合,∴∠APB=90°,∵AB=6,AC=3,由勾股定理得:BP=BC=.故選D.2.如圖(4)所示,直線與線段為直徑的圓相切于點,并交的延長線于點,且,點在切線上移動,當?shù)亩葦?shù)最大時,則的度數(shù)為(
)A.° B.°C.° D.°【答案】B【詳解】解:連接BD,∵直線CD與以線段AB為直徑的圓相切于點D,∴∠ADB=90°,當∠APB的度數(shù)最大時,則P和D重合,∴∠APB=90°,∵AB=2,AD=1,∴sin∠DBP=,∴∠ABP=30°,∴當∠APB的度數(shù)最大時,∠ABP的度數(shù)為30°.故選B.3.如圖,AB是⊙O的直徑,AB=2,CD與⊙O相切于點D,,點E在切線CD上,則當∠AEB最大時,AE=.【答案】30°.【詳解】試題解析:解:連接BD,AP,∵直線CD與以線段AB為直徑的圓相切于點D,∴∠ADB=90°,當∠APB的度數(shù)最大時,則P和D重合,∴∠APB=90°,∵AB=2,AD=1,∴sin∠DBA=,∴∠ABP=30°,∴當∠APB的度數(shù)最大時,∠ABP的度數(shù)為30°.考點:切線的性質(zhì).4.如圖,半徑為1的與直線相切于點A,點是上的一個動點,作于點,則的最大值是.【答案】/【分析】在的延長線上取一點,使,則.當與相切于點時,取得最大值,此時連接并延長交延長線于點,則.根據(jù)等腰直角三角形的性質(zhì)和切線的性質(zhì),求出結(jié)果即可.【詳解】解:由圓的對稱性不妨設點是左半圓上的動點.如圖,在的延長線上取一點,使,則.當與相切于點時,取得最大值,此時連接并延長交延長線于點,則.,,,,∴為等腰直角三角形,∴,,連接,則.∴為等腰直角三角形,∴,,,的最大值為.【點睛】本題屬于線段和的最值問題,主要考查了切線的性質(zhì)、勾股定理等,能正確作出輔助線,將所求最大值轉(zhuǎn)化為求的長的最大值是解題的關(guān)鍵.題型十一、其它最值1.如圖,△ABC中,∠ABC=45°,∠BCA=75°,BC=6﹣2,點P是BC上一動點,PD⊥AC于D,PE⊥AB于E,在點P的運動過程中,線段DE的最小值為()A.3﹣3 B. C.4﹣6 D.2【答案】B【分析】根據(jù)PD⊥AC,PE⊥AB可以確定A,D,P,E四點共圓,根據(jù)三角形內(nèi)角和定理確定∠BAC=60°,進而確定當AP⊥BC時,線段DE取得最小值,根據(jù)三角形內(nèi)角和定理和圓周角定理的推論確定∠ADE=45°,根據(jù)相似三角形的判定定理和性質(zhì)可=,設AE=2x,根據(jù)等角對等邊和勾股定理表示出AB和AP,根據(jù)30°所對的直角邊是斜邊的一半,圓周角定理和勾股定理表示出AD,最后代入比例式中計算即可.【詳解】解:如下圖所示,以AP為直徑作,連接OD,過D作DM⊥AP于M.∵PD⊥AC于D,PE⊥AB于E,∴∠ADP=90°,∠AEP=90°.∴∠ADP+∠AEP=180°.∴A、D、P、E四點共圓,且直徑為AP.∵∠ABC=45°,∠BCA=75°,∴∠BAC=60°.∴DE是中60°圓周角所對的弦.∴當直徑最小時,DE取得最小值.∴當AP⊥BC時,DE取得最小值.∵∠ABC=45°,∴∠BAP=45°.∴∠APE=45°,∠ABC=∠BAP.∴∠BAP=∠APE,AP=BP.∴AE=PE.∵∠ADE和∠APE都是所對的圓周角,∴∠ADE=∠APE=45°.∴∠ADE=∠ABC=45°.
∵∠EAD=∠CAB,∴△AED∽△ACB.∴=.設AE=2x,則PE=2x.∴.∴OA=OD=x,.∴.∵∠BAC=60°,∠BAP=45°,∴∠DAP=∠BAC﹣∠BAP=1
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