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专题 2-5 最值模型之阿氏圆与胡不归
知识点梳理
模块一 胡不归模型
【题型1】胡不归模型·已有相关角直接作垂线
【题型2】胡不归模型·构造相关角再作垂线
【题型3】胡不归模型·取最值时对其它量进行计算
模块二 阿氏圆模型
【题型4】点在圆外:向内取点(系数小于1)
【题型5】点在圆内:向外取点(系数大于1)
【题型6】一内一外提系数
【题型7】隐圆型阿氏圆
知识点梳理
一、胡不归模型讲解
如图,一动点P在直线MN外的运动速度为V ,在直线MN上运动的速度为V ,且V <V ,A、B
1 2 1 2
为定点,点C在直线MN上,确定点C的位置使 的值最小.
B
B
V M A α C N
1
CH
H
sinα= =k
AC
D
M N
A V C
2 CH=kAC
,记 ,即求BC+kAC的最小值.
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构造射线AD使得sin∠DAN=k,CH/AC=k,CH=kAC.
将问题转化为求BC+CH最小值,过B点作BH⊥AD交MN于点C,交AD于H点,此时BC+CH
取到最小值,即BC+kAC最小.
二、阿氏圆模型讲解
【模型来源】
所谓阿圆,就是动点到两定点距离之比为定值,那么动点的轨迹就是圆,这个圆,称为阿波罗尼斯
圆,简称为阿圆.其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.
P
A B O
【模型建立】
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= OB,
连接 PA、PB,则当“PA+ PB”的值最小时,P 点的位置如何确定?
解决办法:如图2,在线段 OB 上截取OC使 OC= R,则可说明△BPO与△PCO相似,则有
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PB=PC。故本题求“PA+ 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。
模块一 胡不归模型
【题型1】胡不归模型·已有相关角直接作垂线
2023·西安·二模
1.如图,在菱形ABCD中,ABC60,AD6,对角线AC、BD相交于点O,点E
1
在线段 上,且 ,点 为线段 上的一个动点,则 的最小值为
AC AE2 F BD EF 2 BF
.
2023·保定·一模
2.如图,在矩形ABCD中,对角线AC,BD交于点O,ABOB3,点M在线段AC上,且
AM 2.点P为线段OB上的一个动点.
(1)OBC °;
1
MP PB
(2) 的最小值为 .
2
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2023·湘西·中考真题
O ABC BE AC
3.如图, 是等边三角形 的外接圆,其半径为4.过点B作 于点E,点P为线段
1
上一动点(点P不与B,E重合),则CP BP的最小值为 .
BE 2
A 0,15
4.如图,AB AC, ,C(1,0),D为射线AO上一点,一动点P从A出发,运动路
径为ADC,在AD上的速度为4个单位/秒,在CD上的速度为1个单位/秒,则整个运动时
间最少时,D的坐标为 .
2023·江苏宿迁中考模拟
5.如图,二次函数 与x轴交于点A,B,对称轴为直线l,顶点C到x轴的距离为
.点P为直线l上一动点,另一点从C出发,先以每秒2个单位长度的速度沿 运动到
点P,再以每秒1个单位长度的速度沿 运动到点A停止,则时间最短为 秒.
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2023·四川自贡·统考中考真题
1
6.如图,直线y x2与x轴,y轴分别交于A,B两点,点D是线段AB上一动点,点H是直
3
4
线 y
3
x2 上的一动点,动点Em,0,Fm3,0,连接
BE,DF,HD
.当
BEDF
取最
小值时,3BH 5DH 的最小值是 .
2023·成都市七中校考
7.如图,在矩形 中, , ,点 , 分别在边 , 上,且 ,沿直
线 翻折,点 的对应点 恰好落在对角线 上,点 的对应点为 ,点 为线段 上
一动点,则 的最小值为 .
【题型2】胡不归模型·构造相关角再作垂线
8.如图,在长方形 中, , ,点 在 上,连接 ,在点 的运动过程中,
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的最小值为 .
2023·广西二模
9.如图所示,在ABC中,A30,M为线段AB上一定点,P为线段AC上一动点.当点P在
1
运动的过程中,满足 PM AP 的值最小时,则 .
2 APM
10.如图, , , ,点 为 上一点,连接 ,则 的最小
值为 3 .
11.如图, 是圆 的直径, ,弧 ,点 是弦 上的一个动点,那么
的最小值为
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A. B. C. D.
12.如图,在 中, , , 为 边上的一个动点(不与 、 重合),连
接 ,则 的最小值是
A. B. C. D.8
13.如图,在Rt ABC中,∠ACB=90°,∠B=30°,AB=4,点D、F分别是边AB,BC上的动点,
△
连接CD,过点A作AE⊥CD交BC于点E,垂足为G,连接GF,则GF+ FB的最小值是
14.如图,在Rt△ABC中,ACB90,AC 4,BC3,点D是斜边AB上的动点,则
2
CD AD
2 的最小值为 .
【题型3】胡不归模型·取最值时对其它量进行计算
2023·广东深圳·统考三模
15.如图,在△ACE中,CA=CE,∠CAE=30°,⊙O经过点C,且圆的直径AB在线段AE上.
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(1)试说明CE是⊙O的切线;
(2)若△ACE中AE边上的高为h,试用含h的代数式表示⊙O的直径AB;
1
(3)设点D是线段AC上任意一点(不含端点),连接OD,当2CD+OD的最小值为6时,求⊙O
的直径AB的长.
16.如图,矩形 的对角线 , 相交于点 , 关于 的对称图形为 .
(1)求证:四边形 是菱形;
(2)连接 ,若 , .
①求 的值;
②若点 为线段 上一动点(不与点 重合),连接 ,一动点 从点 出发,以 的速
度沿线段 匀速运动到点 ,再以 的速度沿线段 匀速运动到点 ,到达点 后停止
运动,当点 沿上述路线运动到点 所需要的时间最短时,求 的长和点 走完全程所需的时间.
17.抛物线 与 轴交于 、 两点,与 轴交于点 ,且 , .
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(1)求抛物线的解析式;
(2)如图,点 是抛物线的顶点,将抛物线沿 方向平移,使点 落在点 处,且 ,
点 是平移后所得抛物线上位于 左侧的一点, 轴交直线 于点 ,连结 .当
的值最小时,求 的长.
模块二 阿氏圆模型
【题型4】点在圆外:向内取点(系数小于1)
18.如图,已知正方 ABCD 的边长为 6,圆 B 的半径为 3,点 P 是圆 B 上的一个动点,则
的最大值为_______.
A D
P
B C
19.如图,在 中, , , ,圆 的半径为2,点 为圆上一动点,
连接 , .
求① ;② ;③ ;④ 的最小值.
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A
P
C B
20.如图, 为 的直径, ,点C与点D在 的同侧,且 , ,
, ,点P是 上的一动点,则 的最小值为 .
21.如图,正方形ABCD边长为2,内切圆O上一动点P,连接AP、DP,则AP+PD的最小值为
______.
A D
P
O
B C
22.如图,等边三角形ABC边长为4,圆O是△ABC的内切圆,P是圆O上一动点,连接PB、
PC,则BP+CP的最小值为______________.
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A
O
P
B C
23.如图,在平面直角坐标系中,M(6,3),N(10,0),A(5,0),点P为以OA为半径的圆O上一
动点,则PM+PN的最小值为_______________
y
P
M
O A N x
2023·山东烟台·统考中考真题
24.如图,抛物线 与 轴交于 两点,与 轴交于点 ,以点 为圆心,画
半径为2的圆,点 为 上一个动点,请求出 的最小值.
25.如图1,抛物线y=ax2+(a+3)x+3与x轴交于点A(4,0),与y轴交于点B,点E是线段
OA 上的一个动点,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)求抛物线的函数表达式;
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(2)当 = 时,求点E的坐标;
(3)如图2,在(2)条件下,将线段OE绕点O逆时针旋转得到OE′,连接E′A、E′B,求E′A+
E′B的最小值.
y y
P P
B B
M M
N N
E′
O E A O E A
图1 图2
【题型5】点在圆内:向外取点(系数大于1)
26.如图,在 中,点A、点 在 上, , ,点 在 上,且 ,
点 是 的中点,点 是劣弧 上的动点,则 的最小值为 .
27.如图,∠AOB=90°,OA=OB=1,圆 O 的半径为,P 是圆 O 上一动点,PA+PB 的最小值为
________.
O
P
A
B
28.已知扇形COD中,∠COD=90°,OC=6,OA=3,OB=5,点P是弧CD上一点,2PA+PB的最小
值为________.
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C P
A
O D
B
【题型6】一内一外提系数
29.如图,在 中, , , , 在以 为圆心3为半径的圆上,
则 的最小值为 .
【解答】解:在 上取点 ,使 ,
,
,
,
,
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,
,
在 延长线上取 ,
,
则 ,
又 ,
,
,
,
,
当 为 和圆的交点时 最小,即 最小,且值为 ,
,
的最小值为 ,
故答案为: .
30.如图,正方形 边长为 4, 是 的中点, 在 上, 的最大值是
,
的最小值是
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【题型7】隐圆型阿氏圆
2023·咸阳·三模
31.如图,在菱形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,点E、F分别是OD、OC上的两个动点,
1
PC PD
且
EF 4
,P是
EF
的中点,连接
OP、PC、PD
,若AC 12,BD16,则
4
的最小值
为 .
2023·宿迁·三模
A2,0 B0,2 C5,2 D4,4
32.如图,在平面直角坐标系中, 、 、 、 ,点P在第一象限,且
APB135 2PD4PC
,则 的最小值为 .
33.如图,在 中, , , , 、 分别是边 、 上的两个
动点,且 , 是 的中点,连接 , ,则 的最小值为 .
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34.如图,在边长为6的正方形 中,M为 上一点,且 ,N为边 上一动点.连
接 ,将 沿 翻折得到 ,点P与点B对应,连接 ,则 的
最小值为 .
35.如图,在平面直角坐标系中, 、 、 、 , 是 外部的第一象
限内一动点,且 ,则 的最小值是 .
16