备考2025年中考数学难点突破与经典模型精讲练(全国)专题21 最值问题中的阿氏圆模型(解析版)

2024-11-24 14:33:35  阅读 10 次 评论 0 条
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专题21最值问题中的阿氏圆模型

【模型展示】

“PA+k·PB”型的最值问题是近几年中考考查的热点更是难点。

1、当k值为1时,即为“PA+PB”之和最短问题,用“饮马问题”模型来处理,即可以转化为轴

对称问题来处理。

2、当k取不为1的正数时,再以常规的轴对称思想来解决问题,则无法进行,因此必须

转换思路。此类问题的处理通常以动点P所在图像的不同来分类:

点P在直线上运动和点P在圆上运动。其中点P在直线上运动的类型称之为“胡不归”问题;

点P在圆周上运动的类型称之为“阿氏圆”问题。

“阿氏圆”又称“阿波罗尼斯圆”,已知平面上两点A、B,则所有满足PAk·PB(k≠1)的点的

轨迹是一个圆,这个轨迹最早由古希腊数学家阿波罗尼斯发现,故称“阿氏圆”。

如图1所示,圆O的半径为r,点A、B都在圆O外,P为圆O上一动点,已知rkOB,连

特点接PA、PB,则当“PA+kPB”的值最小时,P点的位置如何确定?

如图2,在线段OB上截取OC使△BPO与△PCO相似,即k·PBPC。故本题中“PA+k·PB”

的最小值可以转化为“PA+PC”的最小值,其中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

1、一般将含有k的线段两端点分别与圆心O相连,即连接OB、OP;

2、计算出线段OP与OB及OP与OA的线段比,找到线段比为k的情况

3、连接AC,与圆O的交点即为点P

4、将图2中△BPO单独提取出,如图4,△PCO∽△BPO(母子型相似模型)

(构造出△PCO∽△BPO,就可以得到OC/OPOP/OB,进而推出OP²OB·OC,即“半径的

平方=原有线段×构造线段”,确定C的位置后,连接AC,求出AC的长度“阿氏圆”即可破解)

结论“PA+k·PB”型的最值

【题型演练】

一、单选题

.如图,在△中,∠=,=,=,以为圆心、为半径作⊙,为⊙上一动

1RtABCACB90°CB7AC9C3CPC

1

点,连接、,则+的最小值为()

APBPAPBP

3

A.7B.52C.410D.213

【答案】B

【详解】思路引领:如图,在上截取,使得=,连接,,.利用相似三角形的性质

CACMCM1PMPCBM

11

证明,可得=,利用勾股定理求出即可解决问题.

MPPAAP+BPPM+PB≥BMBM

33

答案详解:如图,在CA上截取CM,使得CM=1,连接PM,PC,BM.

∵PC=3,CM=1,CA=9,

2

∴PC=CM•CA,

PCCM

∴,

CACP

∵∠PCM=∠ACP,

∴△PCM∽△ACP,

PMPC1

∴,

PAAC3

1

∴PMPA,

3

1

∴=,

AP+BPPM+PB

3

∵PM+PB≥BM,

在Rt△BCM中,∵∠BCM=90°,CM=1,BC=7,

∴BM2252,

17

1

∴AP+BP≥52,

3

1

∴AP+BP的最小值为52.

3

故选:B.

二、填空题

ABC



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