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专题18 阿氏圆小题
1.如图,在 中, , ,点 、 分别是边 、 的中点,点 是
以 为圆心、以 为半径的圆弧上的动点,则 的最小值等于
A.4 B. C. D.
【解答】解:在 上截取 ,连接 , , ,
点 、 分别是边 、 的中点,点 是以 为圆心、以 为半径的圆弧上的动点,
,
, ,
,
,
,
,
,
在 中, , ,
,
的最小值 ,
故选: .2.如图,已知菱形 的边长为8, ,圆 的半径为4,点 是圆 上的一个动点,
则 的最大值为 .
【解答】解:连接 ,在 上取一点 ,使得 ,连接 , ,过点 作
交 的延长线于 .
, , ,
,
,
,
,
,
,
四边形 是菱形,
, ,
,
在 中, , ,
,,
,
,
的最大值为 .
3.如图,正方形 的边长为4, 为 的中点,以 为圆心, 为半径作 ,点 是
上一动点,连接 、 ,则 的最小值为 5 .
【解答】解:如图,在 上取一点 ,使得 ,连接 , , .
四边形 是正方形,
,
, ,
,
, , ,
,
,
,
,
,,
,
的最小值为5,
故答案为:5.
4.如图,扇形 中, , , 是 的中点, 是 上一点, ,
是 上一动点,则 的最小值为 .
【解答】解:如图,延长 使 ,连接 , , ,
, 分别是 的中点,
, , ,
,且
,
,
,
当点 ,点 ,点 三点共线时, 的值最小,
,
,
的最小值为13,
的值最小值为 .故答案为: .
5.如图所示的平面直角坐标系中, , , 是第一象限内一动点, ,连接 、
,则 的最小值是 .
【解答】解:如图,取点 ,连接 , ., , ,
, , ,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
的最小值为 .
故答案为: .
6.如图,在 中,点 、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 .
【解答】解:延长 到 ,使得 ,连接 , ., , ,
,
,
,
,
,
,
,
又 在 中, , , ,
,
,
的最小值为 ,
答案为 .
7.如图,边长为4的正方形,内切圆记为圆 , 为圆 上一动点,则 的最小值为
.【解答】
解:设 半径为 ,
, ,
取 的中点 ,连接 ,
,
,
,
,
是公共角,
,
,
,
,
当 、 、 在一条直线上时, 最小,
作 于 ,
,
,
,
,最小值 ,
,
的最小值是 .
故答案是 .
8.如图,在 中, , , ,以点 为圆心,3为半径做 ,分别交
, 于 , 两点,点 是 上一个动点,则 的最小值为 .
【解答】解:在 上截取 ,连接 , , ,
, ,
,
, ,
,
,
,
,当 、 、 三点共线时, 的值最小,
在 中, , ,
,
的最小值 ,
故答案为: .
9.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 .
【解答】解:如图,在 上取一点 ,使得 ,连接 , ., , ,
,
, ,
,
,
,
,
,
,
, ,
,
的最小值为 ,
故答案为 .
10.如图,在 中, , ,则 的最大值为 .
【解答】解: ,求 的最大值就是求 的最大值,
过 作 于 ,延长 到 ,使得 ,
,
,
,
, ,
由勾股定理得: ,
,
为定值,
是定值,
点 在 的外接圆上,
,
当 为直径时, 最大,即 ,
,
解得 ,
,
,
故答案为: .11.如图, 与 轴、 轴的正半轴分别相交于点 、点 , 半径为3,点 ,点
,点 在弧 上移动,连接 , ,则 的最小值为 .
【解答】解:如图,在 轴上取点 ,连接 ,
点 ,点 ,点 ,
, , ,
, ,
,
,
,
,
当点 在 上时, 有最小值为 的长,
,
故答案为: .12.【新知探究】新定义:平面内两定点 , ,所有满足 为定值)的 点形成的图形
是圆,我们把这种圆称之为“阿氏圆”
【问题解决】如图,在 中, , ,则 面积的最大值为 .
【解答】解:以 为顶点, 为边,在 外部作 , 与 的延长线交于
点 ,
, , ,
,
,
, ,
,
,解得: ,
, ,即点 为定点,
点 的轨迹为以点 为圆心, 为半径的圆上,如图,过点 作 的垂线,交圆 与点 ,此时点 到 的距离最大,即 的面积最大,
.
故答案为: .
13.如图所示, ,半径为2的圆 内切于 . 为圆 上一动点,过点 作 、
分 别 垂 直 于 的 两 边 , 垂 足 为 、 , 则 的 取 值 范 围 为
.
【解答】
解:作 于 ,作 于 ,
, ,
,
,
,
,
,,
当 与 相切时, 取得最大和最小,
如图1,
连接 , ,
可得:四边形 是正方形,
,
在 中,
,
,
在 中,
,
,
,
如图2,由上知: , ,
,
,
,
.
三.解答题(共2小题)
14.如图,在每个小正方形的边长为1的网格中, 的顶点 , , 均在格点上,点 在
上,且点 也在格点上.
的值为 ;
(Ⅱ) 是以点 为圆心,2为半径的一段圆弧.在如图所示的网格中,将线段 绕点 逆时
针旋转得到 ,旋转角为 连接 , ,当 的值最小时,请用无刻
度的直尺画出点 ,并简要说明点 的位置是如何找到的(不要求证明) .
【解答】解:(1)由题意 , ,
,
故答案为: .
(2)如图,取格点 , ,连接 交 于 ,连接 交 于 ,连接 ,点 即为所
求.故答案为:通过取格点 、 ,使得 ,构造相似三角形将 转化为 ,利用
两点之间线段最短即可解决问题.
15.阅读以下材料,并按要求完成相应的任务.
已知平面上两点 、 ,则所有符合 且 的点 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 轴, 轴上分别有点 , ,点 是平面
内一动点,且 ,设 ,求 的最小值.
阿氏圆的关键解题步骤:
第一步:如图1,在 上取点 ,使得 ;
第二步:证明 ;第三步:连接 ,此时 即为所求的最小值.
下面是该题的解答过程(部分)
解:在 上取点 ,使得 ,又 , .
任务:
(1)将以上解答过程补充完整.
(2)如图 2,在 中, , , , 为 内一动点,满足
,利用(1)中的结论,请直接写出 的最小值.
【解答】解(1)在 上取点 ,使得 ,
又 ,
.
,
,
,当 取最小值时, 有最小值,即 , , 三点共线
时有最小值,
利用勾股定理得 .
(2) , ,在 上取一点 ,使得 ,
的最小值为 .