《2023年中考数学压轴大题之经典模型培优案(全国通用)》专题09阿氏圆问题(原卷版)
【压轴必刷】2023 年中考数学压轴大题之经典模型培优案
专题 09 阿氏圆问题
模型建立:已知平面上两点 A、B,则所有符合 =k(k>0且k≠1)的点 P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.
模型解读:
如图 1所示,⊙O 的半径为 r,点 A、B 都在⊙O 外,P 为⊙O 上的动点, 已知 r=k·OB.连接
PA、PB,则当“PA+k·PB”的值最小时,P 点的位置如何确定?
1:连接动点至圆心 0(将系数不为 1的线段两端点分别与圆心相连接),即连接 OP、OB;
2:计算连接线段 OP、OB 长度;
3:计算两线段长度的比值
OP
OB =k
;
4:在 OB 上截取一点 C,使得
OC
OP =OP
OB
构建母子型相似:
5:连接 AC,与圆 0交点为 P,即 AC 线段长为 PA+K*PB 的最小值.
本题的关键在于如何确定“k·PB”的大小,(如图 2)在线段 OB 上截取 OC 使 OC=k·r,则可说明
△BPO 与△PCO 相似,即 k·PB=PC.
∴本题求“PA+k·PB”的最小值转化为求“PA+PC”的最小值,即 A、P、C 三点共线时最小(如图 3),
时AC 线段长即所求最小值.
解题策略
经典例题
【例 1】(2021·全国·九年级专题练习)如图 1,在 RT△ABC 中,∠ACB=90°,CB=4,CA=6,圆 C的半
径为 2,点 P为圆上一动点,连接 AP,BP,求:
①
AP+1
2BP
,
②
2AP+BP
,
③
1
3AP+BP
,
④
AP+3BP
的最小值.
【例 2】(2022·广东惠州·一模)如图 1,抛物线
y=a x2+bx − 4
与
x
轴交于
A、B
两点,与
y
轴交于点
C
,
其中点
A
的坐标为
(
−1,0
)
,抛物线的对称轴是直线
x=3
2
.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点
P
是直线
BC
下方的抛物线上一个动点,是否存在点
P
使四边形
ABPC
的面积为 16,若存在,求出
点
P
的坐标若不存在,请说明理由;
(3)如图 2,过点
B
作
BF ⊥BC
交抛物线的对称轴于点
F
,以点
C
为圆心,2为半径作
⊙C
,点
Q
为
⊙C
上
的一个动点,求
❑
√
2
4BQ+FQ
的最小值.
【例 3】(2019 秋•山西期末)阅读以下材料,并按要求完成相应的任务.
已知平面上两点 A、B,则所有符合 =k(k>0且k≠1)的点 P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 x轴,y轴上分别有点 C(m,0),D(0,n),点 P是平面
内一动点,且 OP=r,设 =k,求 PC+kPD 的最小值.
阿氏圆的关键解题步骤:
第一步:如图 1,在 OD 上取点 M,使得 OM:OP=OP:OD=k;
第二步:证明 kPD=PM;第三步:连接 CM,此时 CM 即为所求的最小值.
下面是该题的解答过程(部分):
解:在 OD 上取点 M,使得 OM:OP=OP:OD=k,
又∵∠POD=∠MOP,∴△POM∽△DOP.
任务:
(1)将以上解答过程补充完整.
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