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专题02 隐圆6 大模型
解题通法—明晰核心解法,助力能力迁移
题型归纳—精讲典型题法,夯实解题根基
模型一、定点定长
模型二、定弦定角
模型三、直角圆周角
模型四、动点定长
模型五、四点共圆
压轴挑战—攻克高难压轴,突破思维上限
解题通法—明晰核心解法,助力能力迁移
隐圆模型解题核心是挖掘题目隐藏的定点定长、定弦定角、对角互补、定角定高这些圆的生成条件,
识别出动点的运动轨迹为圆或圆弧,再转化为圆的相关性质,借助圆的半径、圆心、直径、圆周角、点圆
距离、求解线段最值、角度、存在性问题,解题时先找不变的定点与不变量确定隐圆的圆心和半径,画出
轨迹圆,再结合几何图形位置关系分析临界点,避开漏看圆弧范围导致的错误,把几何问题转化成圆的计
算完成求解。
题型归纳—精讲典型题法,夯实解题根基
模型一、定点定长
典例1 如图,
60
AB
BC
BD
=
=
=
,
90
ABC
=
,
2
DP
AP
=
,则线段CP 的最小值为( )
目 录
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A.35
B.20 2
6
+
C.30 5
30
−
D.20 13
20
−
模型模版
1.特征:有一个定点,动点到该定点距离始终不变,动点轨迹为圆。
2.方法:识别定点与定长,画出隐形圆,借助圆的性质求解角度、最值、线段长度。
变式1-1 如图,△ACB 中,CA=CB=4,∠ACB=90°,点P 为CA 上的动点,连BP,过点A 作AM⊥BP
于M.当点P 从点C 运动到点A 时,线段BM 的中点N 运动的路径长为( )
A.√2
2 π
B.√2π
C.√3π
D.2π
变式1-2(2025·湖南永州·三模)综合与实践课上,同学们以“矩形折纸”为主题开展了数学活动.小明同学
准备了一张长方形纸片ABCD,如图:
12
AB =
,
10
BC =
,他在边BC 上取中点N,又在边AB 上任取一点
M,再将BMN
沿MN 折叠得到
B MN
△
,连结AB.AB达到最小值时,求BM = .
变式1-3 如图,在四边形ABCD中,
60
DAB
=
,
30
ABC
=
,
4
AB =
,
2
CD = ,点M 为CD的中点,
连接AM 、BM ,则ABM
的面积的最小值是 .
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模型二、定弦定角
典例2 如图△ABC 中,∠ABC=90°,AB=2,𝐵𝐶= √5,D 为平面内一点,且∠BDA=∠C,过点B 作
BE⊥BD,与DA 的延长线相交于点E,则△BDE 面积的最大值为( )
A.√5
B.
9√5
5
C.2√5
D.
18√5
5
题型模版
1.特征:线段长度固定,线段所对的角大小固定,角的顶点在一段圆弧上运动。
2.方法:以定弦为弦作出隐圆,利用圆周角、圆心角性质求角度或者线段最值。
变式2-1 如图,在△ABC 中,AC=6,BC=8√3,∠ACB=60°,过点A 作BC 的平行线l,P 为直线l 上一
动点,⊙O 为△APC 的外接圆,直线BP 交⊙O 于E 点,则AE 的最小值为 2 .
变式2-2 如图,已知正方形𝐴𝐵𝐶𝐷,边长为4,正方形内有一动点𝐸,∠𝐵𝐸𝐶= 135°.连接𝐴𝐸,则线段𝐴𝐸的
最小值为 .
变式2-3 如图,正方形ABCD中,
2
AB =
,点E 为正方形ABCD内部一点,连接AE ,BE ,CE ,且
ABE
DAE
=
,当BCE
为等腰三角形时,AE 的长为 .
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模型三、直角圆周角
典例3 如图,Rt△ABC 中,AB⊥BC,AB=8,BC=4,P 是△ABC 内部的一个动点,且满足∠PAB=∠PBC,
则线段CP 长的最小值是_________.
题型模版
1.特征:定线段为斜边,直角顶点不断变化,直角顶点的轨迹是以该线段为直径的圆。
2.方法:运用对角互补、外角等于内对角,实现角度之间的转换计算。
变式3-1 图,在△𝐴𝐵𝐶中,∠𝐴𝐶𝐵= 90°,𝐴𝐶= 4,𝐵𝐶= 3,点𝐷在边𝐴𝐵上,过点𝐴作𝐴𝐸⊥𝐶𝐷,垂足为点𝐸,
则
𝐶𝐷
𝐷𝐸的最小值是 .
变式3-2 如图,在
ABC
中,
90
4
3
ACB
AC
BC
=
=
=
,
,
,点D 在边AB 上(不与A,B 重合),过点A 作
AE
CD
⊥
,垂足为点E ,则CD
DE 的最小值是 .
P
A
B
C
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变式3-3 如图,在Rt△ABC 中,∠ACB=90°,CA=CB=3,线段CD 绕点C 在平面内旋转,过点B 作AD
的垂线,交射线AD 于点E.若CD=1,则AE 的最大值为 2√2 + 1 ,最小值为 2√2 −1 .
模型四、动点定长
典例4 如图,在正方形ABCD中,
4
=
AD
,动点E ,F 分别在边DC ,CB 上移动,且满足DE
CF
=
.连
接AE 和DF ,交于点P .点E 从点D 开始运动到点C 时,点P 也随之运动,求点P 的运动路径长.
题型模版
1.特征:动点到某个定点的距离保持定值,动点轨迹形成隐形圆。
2.方法:找准定点与定长确定隐圆半径,利用圆的性质处理线段最值、角度计算。
变式4-1 如图,在菱形ABCD中,
60 ,
6
ABC
AD
=
=
,点E 在边CD上,且
4
DE =
,F 是边AD上一动点,
将DEF
沿直线EF 折叠,点D 落在点N 处,当点N 在四边形ABCD内部(含边界)时,DF 的长度的最大
值是( )
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A.2 13
2
−
B.2 13
2
+ B.4 2
2
− D.4 2
2
+
变式4-2 如图,⊙O 的直径AB 为8,P 是AB 上一动点,半径OC 垂直于AB,AH⊥CP,垂足为H.当点P
从A 运动到B 的过程中,点H 运动的路径长为( )
A.2π
B.2√2𝜋
C.4π
D.4√2𝜋
变式4-3 如图所示,在△ABC 中,∠BAC=90°,AB=AC=5,点D 在AC 上,且AD=2,E 是AB 上的
动点,连结DE,F,G 分别是BC,DE 的中点,连结AG,FG,当AG=FG 时,线段DE 的长为( )
A.√13
B.5√2
2
C.√41
2
D.4
题型五、四点共圆
典例5 如图,在
中,
,
,
,点P 为平面内一点,且
,过C
作
交PB 的延长线于点Q,则CQ 的最大值为( )
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A.
B.
C.
D.
题型模版
1.特征:四个点满足对角互补或外角等于内对角,四点同在一个圆周上。
2.方法:识别角度条件判定四点共圆,套用圆周角、圆内接四边形性质倒角算边长。
变式5-1 如图,四边形
中,
,
.若四边形
面积的最大值为
,
则对角线
的长为___________.
变式5-2 如图,四边形ABCD 中,∠ABC=∠BCD=90°,AB=1,AE⊥AD,交BC 于点E,EA 平分∠BED.
(1)CD 的长是_____;
(2)当点F 是AC 中点时,四边形ABCD 的周长是_____.
压轴挑战—攻克高难压轴,突破思维上限
1.如图,在矩形ABCD 中,AD=5,AB=3√3,点E 在AB 上,
𝐴𝐸
𝐸𝐵=
1
2,在矩形内找一点P,使得∠BPE=
60°,则线段PD 的最小值为( )
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A.2√7 −2
B.2√13 −4
C.4
D.2√3
2.如图,AB 是半圆O 的直径,AB=5cm,AC=4cm.D 是弧BC 上的一个动点(含端点B,不含端
点C),连接AD,过点C 作CE⊥AD 于E,连接BE,在点D 移动的过程中,BE 的取值范围是( )
A.√13 −2 < 𝐵𝐸≤9
5
B.√13 −2 ≤𝐵𝐸< 3
C.9
5 ≤𝐵𝐸< 3
D.√13 −9
5 ≤𝐵𝐸< 3
3.如图,矩形ABCD 的对角线交于点O,线段EF 不经过点O,且EF∥BC,EF 分别与边AB,CD 交
于点G,H,EG=FH,连接AE.若AD=2,EF=4,点O 在线段AE 的垂直平分线上,则 AG·GB 是( )
A.2
B.3
C.4
D.5
4.△ABC 中,AB=AC=5,BC=6,D 是BC 的中点,E 为AB 上一动点,点B 关于DE 的对称点B在△ABC
内(不含△ABC 的边上),则BE 长的范围为 .
5.如图,四边形ABCD中,
3
AB = ,
6
BC =
,
60
ABC
=
,且四边形ABCD的面积为27 3
4
,连接AC
BD
、
,
则
ADC
△
的面积为 ;在BD上取点E ,使
BAE
ADB
=
,则CE 最小值为 .
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6.如图,Rt
ABC
△
中,
90
ACB
=
,
6
AB =
,点P 在射线BC 上,且
2
3
AC
PB =
,则AP 的最小值为 .
7.【图形感知】
如图1,在四边形𝐴𝐵𝐶𝐷中,已知∠𝐵𝐴𝐷= ∠𝐴𝐵𝐶= ∠𝐵𝐷𝐶= 90
∘,𝐴𝐷= 2,𝐴𝐵= 4.
(1)求𝐶𝐷的长;
(2)【探究发现】
老师指导同学们对图1所示的纸片进行了折叠探究.
在线段𝐶𝐷上取一点𝐸,连接𝐵𝐸.将四边形𝐴𝐵𝐸𝐷沿𝐵𝐸翻折得到四边形𝐴′𝐵𝐸𝐷′,其中𝐴′,𝐷′分别是𝐴,
𝐷的对应点.
其中甲、乙两位同学的折叠情况如下:
①甲:点𝐷′恰好落在边𝐵𝐶上,延长𝐴′𝐷′交𝐶𝐷于点𝐹,如图2.判断四边形𝐷𝐵𝐴′𝐹的形状,并说明理由;
②乙:点𝐴′恰好落在边𝐵𝐶上,如图3.求𝐷𝐸的长;
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(3)如图4,连接𝐷𝐷′交𝐵𝐸于点𝑃,连接𝐶𝑃.当点𝐸在线段𝐶𝐷上运动时,线段𝐶𝑃是否存在最小值?若
存在,直接写出;若不存在,说明理由.
8.(1)提出问题:如图1,在
ABC
中,
120
A
=
,
100
BC =
,则
ABC
的外接圆的半径是___________.
(2 )问题拓展:如图2 ,在等边
ABC
中有一点P ,
3
AP =
,
5
BP =
,
4
CP = ,求
APC
的度数?
(3)问题应用:某校研学旅行安排在秦岭终南山下的薰衣草庄园,庄园内一块矩形薰衣草地如图3所示、
睿智小组给薰衣草地绘制图形并标上字母,在矩形ABCD中有E 、F 两点,E 在
ABC
内,F 在ACD
内,
测量
60
AB =
米、
80
BC =
米、AE
AF
=
,
240
E
F
+
=
,
60
ECF
=
,在四边形AECF 中种植普罗旺斯
薰衣草,每平方米的费用是300元.种植普罗旺斯薰衣草费用的最小值是多少?
9.(1)如图1,已知线段
5
AB =
,平面内有一动点C ,且
2
CA =
,则BC 的最小值为______.
(2)如图2,Rt
ABC
△
中,
90 ,
BAC
AB
AC
=
=
,点D 为BC 的中点,点E 为
ABC
内一动点,
2
DE =
,
连接CE ,过点E 作EF
CE
⊥
,且EF
CE
=
,连接AF ,求AF 的长.
(3)某工厂计划加工如图3 所示的
ABC
零件,要求
6
BC =
分米,
30
A
=
,在AB 上有一点
1
,
3
P BP
AC
=
,
连接CP ,请你帮工人师傅计算CP 是否存在最小值,若存在,请求出CP 的最小值;若不存在,请说明理由.
10.真实问题情境
(1)【问题提出】
如图①,直线m∥n,m,n 之间的距离为12,点 P 在直线m 上,点 E,F 在直线n 上,若∠EPF=45°,
求EF 的最小值;
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(2)【问题解决】
如图②,四边形ABCD 为某运动场馆外的广场草坪设计示意图.在四边形 ABCD 中, 𝐴𝐷𝐵𝐶, 𝐴𝐷=
1
3 𝐵𝐶,AD 与 BC 之间的距离为12 米,且∠A+∠D=240°.已知种植草坪的成本为每平方米20 元.为了节省
费用,四边形 ABCD 的面积是否存在最小值?若存在,求出此时四边形ABCD 面积的最小值,并预估
此种情况下种植草坪的成本(成本的计算结果保留整数);若不存在,请说明理由.(参考数据: √3 ≈1.73)