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专题30 最值模型之瓜豆模型(原理)圆弧轨迹型
动点轨迹问题是中考和各类模拟考试的重要题型,学生受解析几何知识的局限和思维能力的束缚,该
压轴点往往成为学生在中考中的一个坎,致使该压轴点成为学生在中考中失分的集中点。掌握该压轴题型
的基本图形,构建问题解决的一般思路,是中考专题复习的一个重要途径。本专题就最值模型中的瓜豆原
理(动点轨迹为圆弧型)进行梳理及对应试题分析,方便掌握。
【模型解读】
模型1、运动轨迹为圆弧
模型1-1. 如图,P 是圆O 上一个动点,A 为定点,连接AP,Q 为AP 中点.Q 点轨迹是?
如图,连接AO,取AO 中点M,任意时刻,均有△AMQ∽△AOP,QM:PO=AQ:AP=1:2.
则动点Q 是以M 为圆心,MQ 为半径的圆。
模型1-2. 如图,△APQ 是直角三角形,∠PAQ=90°且AP=k AQ,当P 在圆O 运动时,Q 点轨迹是?
如图,连结AO,作AM⊥AO,AO:AM=k:1;任意时刻均有△APO∽△AQM,且相似比为k。
则动点Q 是以M 为圆心,MQ 为半径的圆。
模型1-3. 定义型:若动点到平面内某定点的距离始终为定值,则其轨迹是圆或圆弧。(常见于动态翻折
中)
如图,若P 为动点,但AB=AC=AP,则B、C、P 三点共圆,
则动点P 是以A 圆心,AB 半径的圆或圆弧。
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模型1-4. 定边对定角(或直角)模型
1)一条定边所对的角始终为直角,则直角顶点轨迹是以定边为直径的圆或圆弧.
如图,若P 为动点,AB 为定值,∠APB=90°,则动点P 是以AB 为直径的圆或圆弧。
2)一条定边所对的角始终为定角,则定角顶点轨迹是圆弧.
如图,若P 为动点,AB 为定值,∠APB 为定值,则动点P 的轨迹为圆弧。
P
P
A
B
O
P
P
P
A
B
P
【模型原理】动点的轨迹为定圆时,可利用:“一定点与圆上的动点距离最大值为定点到圆心的距离与半
径之和,最小值为定点到圆心的距离与半径之差”的性质求解。
例1.(2023·山东泰安·统考中考真题)如图,在平面直角坐标系中,
的一条直角边
在x 轴
上,点A 的坐标为
;
中,
,连接
,点M 是
中
点,连接
.将
以点O 为旋转中心按顺时针方向旋转,在旋转过程中,线段
的最小值是
( )
A.3
B.
C.
D.2
例2.(2023·四川广元·统考一模)如图,线段
为
的直径,点
在
的延长线上,
,
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,点
是
上一动点,连接
,以
为斜边在
的上方作Rt
,且使
,连接
,则
长的最大值为 .
例3.(2023·四川宜宾·统考中考真题)如图,
是正方形
边
的中点,
是正方形内一点,连接
,线段
以
为中心逆时针旋转
得到线段
,连接
.若
,
,则
的最小值
为 .
例4.(2023·湖南·统考中考真题)如图,在矩形
中,
,动点
在矩形的边上沿
运动.当点
不与点
重合时,将
沿
对折,得到
,连接
,则在点
的运动过程中,线段
的最小值为 .
例5.(2023·山东·统考中考真题)如图,在四边形
中,
,点E 在线段
上运动,点F 在线段
上,
,则线段
的最小值为 .
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例6.(2023·浙江金华·九年级校考期中)如图,点A,C,N 的坐标分别为
,以点C 为圆
心、2 为半径画
,点P 在
上运动,连接
,交
于点Q,点M 为线段
的中点,连接
,
则线段
的最小值为 .
例7.(2023 上·江苏连云港·九年级校考阶段练习)已知矩形
为矩形
内一
点,且
,若点
绕点
逆时针旋转
到点
,则
的最小值为 .
例8.(2023 下·陕西西安·九年级校考阶段练习)问题提出:
(1)如图①,在
中,
,
,
,则
的长为__________;
问题探究:(2)如图②,已知矩形
,
,
,点P 是矩形
内一点,且满足
,连接
,求线段
的最小值;
问题解决:(3)如图③所示,我市城市绿化工程计划打造一片四边形绿地
,其中
,
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,
,点E 为
边上一点,且
,
,为了美化环境,要求四边
形
的面积尽可能大,求绿化区域
面积的最大值.
课后专项训练
1.(2023·安徽合肥·校考一模)如图,在
中,
,
,以
为边作等腰直角
,
连
,则
的最大值是( )
A.
B.
C.
D.
2.(2023 春·广东·九年级专题练习)已知:如图,在
中,
,
,
面积的最
大值是( ).
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A.
B.
C.
D.
3.(2022 秋·江苏扬州·九年级校考阶段练习)如图,A 是
上任意一点,点C 在
外,已知
是等边三角形,则
的面积的最大值为( )
A.
B.4
C.
D.6
4.(2023·山东济南·一模)正方形ABCD 中,AB=4,点E、F 分别是CD、BC 边上的动点,且始终满足
DE=CF,DF、AE 相交于点G.以AG 为斜边在AG 下方作等腰直角△AHG 使得∠AHG=90°,连接BH.则
BH 的最小值为( )
A.
B.
C.
D.
5.(2023 上·江苏连云港·九年级统考期中)如图,在矩形
中,已知
,
,点
是
边
上一动点点
不与点
,
重合,连接
,作点
关于直线
的对称点
,连接
,则
的最小
值为 .
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6.(2023 春·广东深圳·九年级专题练习)如图,点G 是
内的一点,且
,
是等
边三角形,若
,则
的最大值为 .
7.(2023·江苏泰州·九年级专题练习)如图,在矩形
中,
,
,P 为
的中点,连
接
.在矩形
外部找一点E,使得
,则线段
的最大值为 .
8.(2023·陕西渭南·三模)如图,在矩形ABCD 中,
,
,点E 在BC 上,且
,点M
为矩形内一动点,使得
,连接AM,则线段AM 的最小值为______.
9.(2023 江苏扬州·三模)如图,在等边△ABC 和等边△CDE 中,AB=6,CD=4,以AB、AD 为邻边作
平行四边形ABFD,连接AF.若将△CDE 绕点C 旋转一周,则线段AF 的最小值是______.
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10.(2023 秋·湖北武汉·九年级校考阶段练习)如图,
为等腰直角三角形,
,
,点
为
所在平面内一点,
,以
、
为边作平行四边形
,
则
的最小值为 .
11.(2023·福建泉州·统考模拟预测)如图,点
是正方形
的内部一个动点(含边界),且
,点
在
上,
,则以下结论:①
的最小值为;②
的最小值为
;③
;④
的最小值为
;正确的是 .
12.(2021·广东·中考真题)在
中,
.点D 为平面上一个动点,
,则线段
长度的最小值为_____.
13.(2023·广东·深圳市二模)如图,在矩形ABCD 中,AB=3,BC=4,E 为边BC 上一动点,F 为AE 中
点,G 为DE 上一点,BF=FG,则CG 的最小值为______.
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14.(2023 秋·广东汕头·九年级校考期中)如下图,在正方形
中,
,点
是以
为直径的
圆上的点,连接
,将线段
绕点
逆时针旋转
,得到线段
,连接
,则线段
的最大值与
最小值的和 .
15.(2023·陕西渭南·统考一模)如图,在矩形
中,
,Q 是矩形
左侧一点,
连接
、
,且
,连接
,E 为
的中点,连接
,则
的最大值为 .
16.(2023·安徽亳州·统考模拟预测)等腰直角
中,
,
,点
是平面内一点,
,连接
,将
绕
点逆时针旋转
得到
,连接
,当
填度数度时,
可以取最大值,最大值等于 .
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17.(2023·河北廊坊·统考二模)已知如图,
是腰长为4 的等腰直角三角形,
,以A 为
圆心,2 为半径作半圆A,交
所在直线于点M,N.点E 是半圆A 上仟意一点.连接
,把
绕点B
顺时针旋转90°到
的位置,连接
,
.
(1)求证:
;(2)当
与半圆A 相切时,求弧
的长;(3)直接写出
面积的最大值.
18.(2022·北京·中考真题)在平面直角坐标系
中,已知点
对于点
给出如下定义:将点
向右
或向左
平移
个单位长度,再向上
或向下
平移
个单位长度,得到点
,
点
关于点
的对称点为
,称点
为点
的“对应点”.(1)如图,点
点
在线段
的延长线
上,若点
点
为点
的“对应点”.①在图中画出点
;②连接
交线段
于点
求证:
(2)
的半径为1,
是
上一点,点
在线段
上,且
,若
为
外
一点,点
为点
的“对应点”,连接
当点
在
上运动时直接写出
长的最大值与最小值的差
(用含的式子表示)
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19.(2023 下·广东广州·九年级校考阶段练习)如图,
为等边三角形,点P 是线段
上一动点(点
P 不与A,C 重合),连接
,过点A 作直线
的垂线段,垂足为点D,将线段
绕点A 逆时针旋转
得到线段
,连接
,
.(1)求证:
;(2)连接
,延长
交
于点F,若
的
边长为2;
①求
的最小值;②求
的最大值.
20.(2023·江苏常州·统考二模)如图,在平面直角坐标系中,二次函数
的图像与x 轴交
于点A 和点
,与y 轴交于点C.(1)求二次函数的表达式;(2)若点P 是抛物线上一点,满足
,求点P 的坐标;(3)若点Q 在第四象限内,且
,点M 在y 轴正半轴,
,线段
是否存在最大值,如果存在,直接写出最大值;如果不存在,请说明理由.
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