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专题 08 圆中的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。
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模型1.阿氏圆模型...........................................................................................................................................1
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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。
P
A B O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 ),
连接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?
如图2,在线段OB上截取OC使OC=k·r(即 ),∵ ,∴ ,
∵∠POC=∠BOP,∴△POC∽△BOP,∴ ,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。
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 中, ,点D是平面上一点,且 ,
连接 ,则下列说法正确的是( )
A. 长度的最大值是9 B. 的最小值是
C. D. 面积的最大值是40例2.(2024·四川成都·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
一个动点,则 的最大值为_______.
例3.(2024·四川成都·九年级校考期中)如图所示,在△ABC中,∠B=90°,BA=BC=2,以B为圆心
作圆B与AC相切,点P是圆B上任一动点,连接PA、PC,则 PA+PC的最小值为 .
例4.(23-24九年级下·江苏泰州·阶段练习)如图, 的半径为 , , , ,
点 为圆上任意一点,连接 ,则 最小值为 .
例5.(2024·福建·九年级校考期中)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 .
例6.(2024·安徽芜湖·二模)如图,正方形 边长为4,点 分别在边 上,且满足
交于 点, 分别是 的中点,则 的最小值为( )
A. B. C. D.
A2,0 B0,2 C5,2 D4,4
例7.(2024·江苏·九年级阶段练习如图,在平面直角坐标系中, 、 、 、 ,
APB135 2PD4PC
点P在第一象限,且 ,则 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 与 轴交于 两点,与 轴交于点
.抛物线的对称轴 与经过点 的直线 交于点 ,与 轴交于点 .
(1)求直线 及抛物线的表达式;(2)在抛物线上是否存在点 ,使得 是以 为直角边的直角三
角形?若存在,求出所有点 的坐标;若不存在,请说明理由;(3)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.1.(23-24九年级上·江苏宿迁·期末)如图,在 中, , , ,以 为圆
心,4为半径作圆 ,交两边于点C,D,P为劣弧CD上一动点,则 最小值为( ).
A.13 B. C. D.
2.(23-24九年级上·江苏宿迁·期末)如图,在 中, , , , 、
分别是边 上的动点,连接 ,过点 作 交 于点 ,垂足为 ,连接 ,则
的最小值是( )A. B. C. D.3
3.(23-24九年级上·江苏苏州·期末)如图,四边形 内接于 , 为 的直径, ,
,D为弧 的中点,M是弦 上任意一点(不与端点A、C重合),连接 ,则
的最小值是( )
A. B. C. D.4
3.(23-24九年级上·江苏盐城·期末)已知:等腰 中, , , 是 上
一点,以 为圆心的半圆与 、 均相切, 为半圆上一动点,连 、 ,如图,则 的最
小值是 .
5.(24-25九年级上·江苏连云港·阶段练习)如图, , , , 为 上的一段弧,
且 ,分别在 、线段 和 上选取点 , , ,则 的最小值为 .6.(2024·江苏镇江·二模)如图,边长为2的正方形 中,E、F分别为 上的动点,
,连接 交于点P,则 的最小值为 .
7.(23-24九年级下·江苏苏州·阶段练习)如图,在ΔABC中, , , ,以点
为圆心,6为半径的圆上有一个动点 .连接 、 、 ,则 的最小值是 .
8.(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 .
9.(2024·江苏苏州·模拟预测)如图,在 中, , , ,以点 为圆心,6为半径的圆上有一动点 ,连接 、 、 ,则 的最小值是
10.(23-24九年级上·江苏无锡·期中)如图,在 中, , , ,D、E分
别是边BC、AC上的两个动点,且 ,P是DE的中点,连接PA,PB,则 的最小值为
.
11.(23-24九年级上·江苏南京·期末)如图,在 中, , , ,D、E分
别是边 、 上的两个动点,且 ,P是 的中点,连接 , ,则 的最小值为 .
12.(23-24九年级上·江苏南京·期末)在 中,∠AOB=90°,OA=8,OB=10,以O为圆心,4为
半径作圆O,交两边于点C,D,P为劣弧CD上一动点,则 最小值为 .13.(23-24九年级下·江苏盐城·阶段练习)如图,在 中, , , ,点
为 内一动点,且满足 ,则 的最小值为 .
14.(23-24九年级上·江苏宿迁·期末)问题提出:如图①,在 中, , , ,
的半径为 , 为圆上一动点,连接 ,求 的最小值.
(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 ,在 上取一点 ,使
,则 .又 ,所以 .所以 .所以
,所以 .请你完成余下的思考,并直接写出答案: 的最小值为 ;
(2)自主探索:在“问题提出”的条件不变的前提下,求 的最小值;(3)拓展延伸:如图②,已知在扇形COD中, , , , , 是 上一点,
求 的最小值.
15.(2023·江苏盐城·模拟预测)如图,点P在y轴上, 交x轴于A,B两点,连接 并延长交 于
C,过点C的直线 交x轴于D,交y轴于点E,且 的半径为 , .
(1)写出点B,P,C的坐标;(2)求证: 是 的切线;
(3) 上有一动点M,求 的最小值.
16.(2024·江苏无锡·一模)如图,等边 中, ,点 在 上,从A向 运动,运动速度
为1cm/s;点 在 上,从 向 运动,运动速度是 ,两点同时出发,设运动时间为 ,当一点到达
终点时,另一点停止运动.连接 、 ,交点为 .
(1)若 ,求 的度数;
(2)在(1)的条件下,取 中点 , 为 上一动点,连接 、 ,则 的最小值为______;
(3)若 ,求 为何值时, 的值最小,并求出最小值是多少?