蘇科版2025年新九年級(jí)數(shù)學(xué)暑假銜接講義第16講重難點(diǎn)03“定弦定角”模型(學(xué)生版+解析)_第1頁(yè)
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/重難點(diǎn)03“定弦定角”模型1.識(shí)別幾何模型。2.利用“定弦定角”模型解決問(wèn)題一.選擇題1.(2022?觀山湖區(qū)一模)如圖,點(diǎn)P是正六邊形ABCDEF內(nèi)一點(diǎn),AB=4,當(dāng)∠APB=90°時(shí),連接PD,則線段PD的最小值是()A. B. C.6 D.2.(2022?睢陽(yáng)區(qū)模擬)如圖,正方形OABC中,A(8,0),B(8,8),點(diǎn)D坐標(biāo)為(﹣6,0),連接CD,點(diǎn)P為邊OA上一個(gè)動(dòng)點(diǎn),連接CP,過(guò)點(diǎn)D作DE⊥CP于點(diǎn)E,連接AE,當(dāng)AE取最小值時(shí),點(diǎn)E的縱坐標(biāo)為()A.3﹣ B.4﹣ C. D.3.(2021秋?潛山市期末)如圖,在矩形ABCD中,AB=8,BC=6,點(diǎn)P在矩形的內(nèi)部,連接PA,PB,PC,若∠PBC=∠PAB,則PC的最小值是()A.6 B.﹣3 C.2﹣4 D.4﹣44.(2021秋?唐縣期末)如圖,△ABC中,∠C=90°,∠BAC=30°,AB=2,點(diǎn)P從C點(diǎn)出發(fā),沿CB運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)B停止,過(guò)點(diǎn)B作射線AP的垂線,垂足為Q,點(diǎn)Q運(yùn)動(dòng)的路徑長(zhǎng)為()A. B. C. D.5.(2021秋?連城縣期中)如圖,點(diǎn)A是半徑為8的圓O上一定點(diǎn),點(diǎn)B是圓O上一動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)P是弦AB的中點(diǎn),則點(diǎn)B繞圓周運(yùn)動(dòng)一周,點(diǎn)P所經(jīng)過(guò)的路徑長(zhǎng)為()A.4 B.8 C.4π D.8π6.(2023?梁溪區(qū)校級(jí)二模)如圖,AB是⊙O的直徑,AB=4,C為的三等分點(diǎn)(更靠近A點(diǎn)),點(diǎn)P是⊙O上個(gè)動(dòng)點(diǎn),取弦AP的中點(diǎn)D,則線段CD的最大值為()A.2 B. C. D.7.(2022?防城港模擬)如圖,在矩形ABCD中,AD=5,AB=3,點(diǎn)E在AB上,=,在矩形內(nèi)找一點(diǎn)P,使得∠BPE=60°,則線段PD的最小值為()A.2﹣2 B. C.4 D.2二.填空題8.(2023?利州區(qū)模擬)如圖,正方形ABCD中,AB=4,動(dòng)點(diǎn)E從點(diǎn)A出發(fā)向點(diǎn)D運(yùn)動(dòng),同時(shí)動(dòng)點(diǎn)F從點(diǎn)D出發(fā)向點(diǎn)C運(yùn)動(dòng),點(diǎn)E、F運(yùn)動(dòng)的速度相同,當(dāng)它們到達(dá)各自終點(diǎn)時(shí)停止運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過(guò)程中線段AF、BE相交于點(diǎn)P,M是線段BC上任意一點(diǎn),則MD+MP的最小值為.9.(2021秋?頭屯河區(qū)校級(jí)期末)如圖,在△ABC中,AC=4,BC=9,∠ACB=60°,AM∥BC,點(diǎn)P在射線AM上運(yùn)動(dòng),連BP交△APC的外接圓于點(diǎn)E,則AE的最小值為.10.(2021秋?錦江區(qū)校級(jí)月考)如圖,在△ABC中,AC=6,BC=8,∠ACB=60°,過(guò)點(diǎn)A作BC的平行線l,P為直線l上一動(dòng)點(diǎn),⊙O為△APC的外接圓,直線BP交⊙O于E點(diǎn),則AE的最小值為.11.(2021秋?思明區(qū)校級(jí)期中)如圖,在△ABC中,BC=2,點(diǎn)A為動(dòng)點(diǎn),在點(diǎn)A運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中始終有∠BAC=45°,則△ABC面積的最大值為.12.(2023?定遠(yuǎn)縣校級(jí)一模)如圖,半徑為4的⊙O中,CD為直徑,弦AB⊥CD且過(guò)半徑OD的中點(diǎn),點(diǎn)E為⊙O上一動(dòng)點(diǎn),CF⊥AE于點(diǎn)F.當(dāng)點(diǎn)E從點(diǎn)B出發(fā)順時(shí)針運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)D時(shí),點(diǎn)F所經(jīng)過(guò)的路徑長(zhǎng)為.三.解答題13.(2021秋?自貢期末)在△ABC中,AB=AC,過(guò)點(diǎn)C作CD⊥BC,垂足為C,∠BDC=∠BAC,AC與BD交于點(diǎn)E.(1)如圖1,∠ABC=60°,BD=6,求DC的長(zhǎng);(2)如圖2,AM⊥BD,AN⊥CD,垂足分別為M,N,CN=4,求DB+DC的長(zhǎng).14.(2022?雁塔區(qū)校級(jí)三模)問(wèn)題提出(1)如圖①,已知△ABC為邊長(zhǎng)為2的等邊三角形,則△ABC的面積為;問(wèn)題探究(2)如圖②,在△ABC中,已知∠BAC=120°,BC=6,求△ABC的最大面積;問(wèn)題解決(3)如圖③,某校學(xué)生禮堂的平面示意為矩形ABCD,其寬AB=20米,長(zhǎng)BC=24米,為了能夠監(jiān)控到禮堂內(nèi)部情況,現(xiàn)需要在禮堂最尾端墻面CD上安裝一臺(tái)攝像頭M進(jìn)行觀測(cè),并且要求能觀測(cè)到禮堂前端墻面AB區(qū)域,同時(shí)為了觀測(cè)效果達(dá)到最佳,還需要從點(diǎn)M出發(fā)的觀測(cè)角∠AMB=45°,請(qǐng)你通過(guò)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析,在墻面CD區(qū)域上是否存在點(diǎn)M滿足要求?若存在,求出MC的長(zhǎng)度;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.15.(2021秋?泗陽(yáng)縣期末)如圖,已知AB⊥MN于點(diǎn)B,且AB=10cm,將線段AB繞點(diǎn)B按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)角α(0≤α≤360°)得到線段BC,過(guò)點(diǎn)C作CD⊥MN于點(diǎn)D,⊙O是△BCD的內(nèi)切圓,直線AO、BC相交于點(diǎn)H.(1)若α=60°,則CD=cm.(2)若AO⊥BC①點(diǎn)H與⊙O的位置關(guān)系是;A.點(diǎn)H在⊙O外B.點(diǎn)H在⊙O上C.點(diǎn)H在⊙O內(nèi)②求線段AO的長(zhǎng)度.(3)線段AB繞點(diǎn)B按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)90°,求點(diǎn)O運(yùn)動(dòng)的路徑長(zhǎng).16.(2021秋?開福區(qū)校級(jí)期末)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)M在x軸負(fù)半軸上,⊙M與x軸交于A、B兩點(diǎn)(A在B的左側(cè)),與y軸交于C、D兩點(diǎn)(點(diǎn)C在y軸正半軸上),且,點(diǎn)B的坐標(biāo)為(3,0),點(diǎn)P為優(yōu)弧CAD上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),連結(jié)CP,過(guò)點(diǎn)M作ME⊥CP于點(diǎn)E,交BP于點(diǎn)N,連結(jié)AN.(1)求⊙M的半徑長(zhǎng);(2)當(dāng)BP平分∠ABC時(shí),求點(diǎn)P的坐標(biāo);(3)當(dāng)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)時(shí),求線段AN的最小值.17.(2021秋?揚(yáng)州月考)在一次數(shù)學(xué)探究活動(dòng)中,王老師設(shè)計(jì)了一份活動(dòng)單:已知線段BC=4,使用作圖工具作∠BAC=30°,嘗試操作后思考:(1)這樣的點(diǎn)A唯一嗎?(2)點(diǎn)A的位置有什么特征?你有什么感悟?“追夢(mèng)”學(xué)習(xí)小組通過(guò)操作、觀察、討論后匯報(bào):點(diǎn)A的位置不唯一,它在以BC為弦的圓弧上(點(diǎn)B、C除外),….小華同學(xué)畫出了符合要求的一條圓?。ㄈ鐖D1).(1)小華同學(xué)提出了下列問(wèn)題,請(qǐng)你幫助解決.①該弧所在圓的半徑長(zhǎng)為;②△ABC面積的最大值為;(2)經(jīng)過(guò)比對(duì)發(fā)現(xiàn),小明同學(xué)所畫的角的頂點(diǎn)不在小華所畫的圓弧上,而在如圖1所示的弓形外部,我們記為A′,請(qǐng)你利用圖1證明∠BA'C<30°.(3)請(qǐng)你運(yùn)用所學(xué)知識(shí),結(jié)合以上活動(dòng)經(jīng)驗(yàn),解決問(wèn)題:如圖2,已知矩形ABCD的邊長(zhǎng)AB=2,BC=5,點(diǎn)P在直線CD的左側(cè),且∠DPC=60°,則線段PB長(zhǎng)的最小值為.18.(2020秋?丹陽(yáng)市期末)【發(fā)現(xiàn)】如圖(1),AB為⊙O的一條弦,點(diǎn)C在弦AB所對(duì)的優(yōu)弧上,根據(jù)圓周角性質(zhì),我們知道∠ACB的度數(shù)(填“變”或“不變”);若∠AOB=150°,則∠ACB=°.愛動(dòng)腦筋的小明猜想,如果平面內(nèi)線段AB的長(zhǎng)度已知,∠ACB的大小確定,那么點(diǎn)C是不是在某一個(gè)確定的圓上運(yùn)動(dòng)呢?【研究】為了解決這個(gè)問(wèn)題,小明先從一個(gè)特殊的例子開始研究.如圖(2),若AB=2,直線AB上方一點(diǎn)C滿足∠ACB=45°,為了畫出點(diǎn)C所在的圓,小明以AB為底邊構(gòu)造了一個(gè)等腰Rt△AOB,再以O(shè)為圓心,OA為半徑畫圓,則點(diǎn)C在⊙O上.請(qǐng)根據(jù)小明的思路在圖(2)中完成作圖(要求尺規(guī)作圖,不寫作法,保留作圖痕跡,并用2B鉛筆或黑色水筆加黑加粗).后來(lái),小明通過(guò)逆向思維及合情推理,得出一個(gè)一般性的結(jié)論,即:若線段AB的長(zhǎng)度已知,∠ACB的大小確定,則點(diǎn)C一定在某一個(gè)確定的圓上,即定弦定角必定圓,我們把這樣的幾何模型稱之為“定弦定角”模型.【應(yīng)用】(1)如圖(3),AB=2,平面內(nèi)一點(diǎn)C滿足∠ACB=60°,則△ABC面積的最大值為.(2)如圖(4),已知正方形ABCD,以AB為腰向正方形內(nèi)部作等腰△BAE,其中BE=BA,過(guò)點(diǎn)E作EF⊥AB于點(diǎn)F,點(diǎn)P是△BEF的內(nèi)心.①∠BPE=°,∠BPA=°;②連接CP,若正方形ABCD的邊長(zhǎng)為2,則CP的最小值為.19.(2020秋?東??h期末)思考發(fā)現(xiàn):(1)如圖1,點(diǎn)A和點(diǎn)B均在⊙O上,且∠AOB=60°,點(diǎn)P和點(diǎn)Q均在射線AM上,若∠APB=30°,則點(diǎn)P與⊙O的位置關(guān)系是;若∠AQB>30°,則點(diǎn)Q與⊙O的位置關(guān)系是.問(wèn)題解決:如圖2,四邊形ABCD中,∠B=∠D=90°,∠DAB=135°,且AB=2,AD=4.(2)若點(diǎn)P是BC邊上任意一點(diǎn),且∠APD=45°,求BP的長(zhǎng);(3)如圖3,以B為圓心,BC為半徑作弧,交BA的延長(zhǎng)線于點(diǎn)E,若點(diǎn)Q為弧EC上的動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)Q作QH⊥BC于點(diǎn)H,設(shè)點(diǎn)I為△BQH的內(nèi)心,連接BI,QI,當(dāng)點(diǎn)Q從點(diǎn)C運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)E時(shí),則內(nèi)心I所經(jīng)過(guò)的路徑長(zhǎng)為.(直接填空)一、填空題1.(2021·全國(guó)·九年級(jí)專題練習(xí))如圖,點(diǎn)在半圓上,半徑,,點(diǎn)在弧上移動(dòng),連接,作,垂足為,連接,點(diǎn)在移動(dòng)的過(guò)程中,的最小值是______.2.(2021秋·四川成都·九年級(jí)成都嘉祥外國(guó)語(yǔ)學(xué)校??茧A段練習(xí))如圖,在中,,,,過(guò)點(diǎn)作的平行線,為直線上一動(dòng)點(diǎn),為的外接圓,直線交于點(diǎn),則的最小值為__________.二、解答題3.(2022秋·江蘇徐州·九年級(jí)校考階段練習(xí))如圖1,是的直徑,點(diǎn)在的延長(zhǎng)線上,,,是上半部分的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),連接,.

(1)當(dāng)________時(shí),的最大面積為________;(2)如圖2,延長(zhǎng)交于點(diǎn),連接,且.求證:是的切線.4.(2023秋·江蘇揚(yáng)州·九年級(jí)??计谀緦W(xué)習(xí)心得】小雯同學(xué)在學(xué)習(xí)完“圓”這一章內(nèi)容后,感覺到一些幾何問(wèn)題如果添加輔助圓,運(yùn)用圓的知識(shí)解決,可以使問(wèn)題變得非常容易.例如:如圖,在中,,,D是外一點(diǎn),且,求的度數(shù).若以點(diǎn)A為圓心,AB長(zhǎng)為半徑作輔助圓,則C,D兩點(diǎn)必在上,是的圓心角,是的圓周角,則.(1)【初步運(yùn)用】如圖,在四邊形中,,,求的度數(shù);(2)【方法遷移】如圖,已知線段和直線,用直尺和圓規(guī)在上作出所有的點(diǎn),使得(不寫作法,保留作圖痕跡);(3)【問(wèn)題拓展】①如圖,已知矩形,,,為上的點(diǎn).若滿足的點(diǎn)恰好有兩個(gè),則的取值范圍為______.②如圖,在中,,是邊上的高,且,,求的長(zhǎng).5.(2022·全國(guó)·九年級(jí)專題練習(xí))在等邊中,是邊上一動(dòng)點(diǎn),連接,將繞點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)120°,得到,連接.(1)如圖1,當(dāng)、、三點(diǎn)共線時(shí),連接,若,求的長(zhǎng);(2)如圖2,取的中點(diǎn),連接,猜想與存在的數(shù)量關(guān)系,并證明你的猜想;(3)如圖3,在(2)的條件下,連接、交于點(diǎn).若,請(qǐng)直接寫出的值.

重難點(diǎn)03“定弦定角”模型1.識(shí)別幾何模型。2.利用“定弦定角”模型解決問(wèn)題一.選擇題1.(2022?觀山湖區(qū)一模)如圖,點(diǎn)P是正六邊形ABCDEF內(nèi)一點(diǎn),AB=4,當(dāng)∠APB=90°時(shí),連接PD,則線段PD的最小值是()A. B. C.6 D.【分析】先判斷出點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)軌跡:點(diǎn)P在以AB為直徑的圓弧上,取AB的中點(diǎn)O,連接OD,當(dāng)O、P、D三點(diǎn)共線時(shí),PD有最小值,連接BD,過(guò)點(diǎn)C作CH⊥BD于點(diǎn)H,再根據(jù)正六邊形的性質(zhì)得到∠CBH=30°,∠OBD=90°,根據(jù)勾股定理即可求出BH、BD、OD,進(jìn)而可得DP的最小值.【解答】解:∵AB=4,∠APB=90°,∴點(diǎn)P在以AB為直徑的圓弧上,如圖,取AB的中點(diǎn)O,連接OD,當(dāng)O、P、D三點(diǎn)共線時(shí),PD有最小值,連接BD,過(guò)點(diǎn)C作CH⊥BD于點(diǎn)H,∵點(diǎn)O為AB的中點(diǎn),∴OA=OB=OP=4÷2=2,∵正六邊形的每個(gè)內(nèi)角為180°×(6﹣2)÷6=120°,∵CD=CB,∴∠CBD=(180°﹣120°)÷2=30°,BD=2BH,∴∠OBD=120°﹣30°=90°,在Rt△CBH中,CH==2,BH=,∴BD=,在Rt△OBD中,OD==,∴PD的最小值為OD﹣OP=.故選:B.【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查正多邊形內(nèi)角和、等腰三角形的性質(zhì)、勾股定理、定弦定角構(gòu)造圓等,解題關(guān)鍵是判斷出點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)軌跡.2.(2022?睢陽(yáng)區(qū)模擬)如圖,正方形OABC中,A(8,0),B(8,8),點(diǎn)D坐標(biāo)為(﹣6,0),連接CD,點(diǎn)P為邊OA上一個(gè)動(dòng)點(diǎn),連接CP,過(guò)點(diǎn)D作DE⊥CP于點(diǎn)E,連接AE,當(dāng)AE取最小值時(shí),點(diǎn)E的縱坐標(biāo)為()A.3﹣ B.4﹣ C. D.【分析】先判斷出點(diǎn)E的運(yùn)動(dòng)軌跡:以CD中點(diǎn)F為圓心,半徑FD=FC=FE=5的圓弧上,連接AF,交⊙M于點(diǎn)E,此時(shí)AE最小,再過(guò)點(diǎn)F作FM⊥x軸于點(diǎn)M,過(guò)點(diǎn)E作EN⊥x軸于點(diǎn)N,通過(guò)相似即可求出點(diǎn)E的縱坐標(biāo).【解答】解:∵DE⊥CP,∴∠DEC=90°,取CD中點(diǎn)F(﹣3,4),則點(diǎn)E的運(yùn)動(dòng)軌跡在以點(diǎn)F為圓心,半徑FD=FC=FE=5的圓弧上,連接AF,交⊙M于點(diǎn)E,此時(shí)AE最小,過(guò)點(diǎn)F作FM⊥x軸于點(diǎn)M,過(guò)點(diǎn)E作EN⊥x軸于點(diǎn)N,則AM=11,F(xiàn)M=4,∠FMA=∠ENA=90°,在Rt△AFM中,AF==,∵∠FMA=∠ENA=90°,∴FM∥EN,∴,即,∴EN=4﹣.故選:B.【點(diǎn)評(píng)】本題考查四邊形綜合,涉及到定長(zhǎng)定角構(gòu)造輔助圓,勾股定理、相似三角形,解題關(guān)鍵是判斷出動(dòng)點(diǎn)E的運(yùn)動(dòng)軌跡.3.(2021秋?潛山市期末)如圖,在矩形ABCD中,AB=8,BC=6,點(diǎn)P在矩形的內(nèi)部,連接PA,PB,PC,若∠PBC=∠PAB,則PC的最小值是()A.6 B.﹣3 C.2﹣4 D.4﹣4【分析】首先證明∠PAB+∠PBA=90°,得∠APB=90°,則點(diǎn)P在以AB為直徑的圓上運(yùn)動(dòng),設(shè)圓心為O,連接OC交⊙O于P,此時(shí)PC最小,利用勾股定理求出OC的長(zhǎng)即可.【解答】解:∵四邊形ABCD是矩形,∴∠ABC=90°,∴∠ABP+∠PBC=90°,∵∠PBC=∠PAB,∴∠PAB+∠PBA=90°,∴∠APB=90°,∴點(diǎn)P在以AB為直徑的圓上運(yùn)動(dòng),設(shè)圓心為O,連接OC交⊙O于P,此時(shí)PC最小,∵OC===2,∴PC的最小值為2﹣4,故選:C.【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了矩形的性質(zhì),勾股定理等知識(shí),利用定邊對(duì)定角確定點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)路徑是解題的關(guān)鍵.4.(2021秋?唐縣期末)如圖,△ABC中,∠C=90°,∠BAC=30°,AB=2,點(diǎn)P從C點(diǎn)出發(fā),沿CB運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)B停止,過(guò)點(diǎn)B作射線AP的垂線,垂足為Q,點(diǎn)Q運(yùn)動(dòng)的路徑長(zhǎng)為()A. B. C. D.【分析】由AQ⊥BQ,得點(diǎn)Q在以AB為直徑的⊙O上運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)路徑為,連接OC,代入弧長(zhǎng)公式即可.【解答】解:∵AQ⊥BQ,∴點(diǎn)Q在以AB為直徑的⊙O上運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)路徑為,連接OC,∵∠ACB=90°,OA=OB,∴CO=OA=1,∴∠COB=2∠CAB=60°,∴的長(zhǎng)為,故選:D.【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了圓周角定理,弧長(zhǎng)公式,確定點(diǎn)Q在以AB為直徑的⊙O上運(yùn)動(dòng)是解題的關(guān)鍵.5.(2021秋?連城縣期中)如圖,點(diǎn)A是半徑為8的圓O上一定點(diǎn),點(diǎn)B是圓O上一動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)P是弦AB的中點(diǎn),則點(diǎn)B繞圓周運(yùn)動(dòng)一周,點(diǎn)P所經(jīng)過(guò)的路徑長(zhǎng)為()A.4 B.8 C.4π D.8π【分析】連接OP,OA,由點(diǎn)P為AB的中點(diǎn),得∠OPA=90°,則點(diǎn)P在以O(shè)A為直徑的圓上運(yùn)動(dòng),求出圓周長(zhǎng)即可.【解答】解:連接OP,OA,∵點(diǎn)P為AB的中點(diǎn),∴∠OPA=90°,∴點(diǎn)P在以O(shè)A為直徑的圓上運(yùn)動(dòng),∵OA=8,∴點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)路徑長(zhǎng)為:2π×4=8π,故選:D.【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了垂徑定理,利用定弦對(duì)定角確定點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)路徑是解題的關(guān)鍵.6.(2023?梁溪區(qū)校級(jí)二模)如圖,AB是⊙O的直徑,AB=4,C為的三等分點(diǎn)(更靠近A點(diǎn)),點(diǎn)P是⊙O上個(gè)動(dòng)點(diǎn),取弦AP的中點(diǎn)D,則線段CD的最大值為()A.2 B. C. D.【分析】如圖,連接OD,OC,首先證明點(diǎn)D的運(yùn)動(dòng)軌跡為以AO為直徑的⊙K,連接CK,當(dāng)點(diǎn)D在CK的延長(zhǎng)線上時(shí),CD的值最大,利用勾股定理求出CK即可解決問(wèn)題.【解答】解:如圖,連接OD,OC,∵AD=DP,∴OD⊥PA,∴∠ADO=90°,∴點(diǎn)D的運(yùn)動(dòng)軌跡為以AO為直徑的⊙K,連接CK,AC,當(dāng)點(diǎn)D在CK的延長(zhǎng)線上時(shí),CD的值最大,∵C為的三等分點(diǎn),∴∠AOC=60°,∴△AOC是等邊三角形,∴CK⊥OA,在Rt△OCK中,∵∠COA=60°,OC=2,OK=1,∴CK==,∵DK=OA=1,∴CD=+1,∴CD的最大值為+1,故選:D.【點(diǎn)評(píng)】本題考查圓周角定理、軌跡、勾股定理、點(diǎn)與圓的位置關(guān)系等知識(shí),解題的關(guān)鍵是正確尋找點(diǎn)D的運(yùn)動(dòng)軌跡,學(xué)會(huì)構(gòu)造輔助圓解決問(wèn)題.7.(2022?防城港模擬)如圖,在矩形ABCD中,AD=5,AB=3,點(diǎn)E在AB上,=,在矩形內(nèi)找一點(diǎn)P,使得∠BPE=60°,則線段PD的最小值為()A.2﹣2 B. C.4 D.2【分析】如圖,在BE的上方,作△OEB,使得OE=OB,∠EOB=120°,連接OD,過(guò)點(diǎn)O作OQ⊥BE于Q,OJ⊥AD于J.證明點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)軌跡是以O(shè)為圓心,OE為半徑的⊙O,推出當(dāng)點(diǎn)P落在線段OD上時(shí),DP的值最小,想辦法求出OD,OP,可得結(jié)論.【解答】解:如圖,在BE的上方,作△OEB,使得OE=OB,∠EOB=120°,連接OD,過(guò)點(diǎn)O作OQ⊥BE于Q,OJ⊥AD于J.∵∠BPE=∠EOB,∴點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)軌跡是以O(shè)為圓心,OE為半徑的⊙O,∴當(dāng)點(diǎn)P落在線段OD上時(shí),DP的值最小,∵四邊形ABCD是矩形,∴∠A=90°,∵AB=3,AE:EB=1:2,∴BE=2,∵OE=OB,∠EOB=120°,OQ⊥EB,∴EQ=BQ=,∠EOQ=∠BOQ=60°,∴OQ=1,OE=2,∵OJ⊥AD,OQ⊥AB,∴∠A=∠AJO=∠AQO=90°,∴四邊形AQOJ是矩形,∴AJ=OQ=1,JO=AQ=2,∵AD=5,∴DJ=AD﹣AJ=4,∴OD===2,∴PD的最小值=OD﹣OP=2﹣2,故選:A.【點(diǎn)評(píng)】本題考查點(diǎn)與圓的位置關(guān)系,矩形的性質(zhì),圓周角定理,解直角三角形等知識(shí),解題的關(guān)鍵是學(xué)會(huì)添加輔助圓解決問(wèn)題,屬于中考選擇題中的壓軸題.二.填空題8.(2023?利州區(qū)模擬)如圖,正方形ABCD中,AB=4,動(dòng)點(diǎn)E從點(diǎn)A出發(fā)向點(diǎn)D運(yùn)動(dòng),同時(shí)動(dòng)點(diǎn)F從點(diǎn)D出發(fā)向點(diǎn)C運(yùn)動(dòng),點(diǎn)E、F運(yùn)動(dòng)的速度相同,當(dāng)它們到達(dá)各自終點(diǎn)時(shí)停止運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過(guò)程中線段AF、BE相交于點(diǎn)P,M是線段BC上任意一點(diǎn),則MD+MP的最小值為2﹣2.【分析】首先判斷出△ABE≌△DAF,即可判斷出∠DAF=∠ABE,再根據(jù)∠ABE+∠BEA=90°,可得∠FAD+∠BEA=90°,所以∠APB=90°;然后根據(jù)點(diǎn)P在運(yùn)動(dòng)中保持∠APB=90°,可得點(diǎn)P的路徑是一段以AB為直徑的弧,設(shè)AB的中點(diǎn)為O,根據(jù)勾股定理,即可求出線段DP的最小值為多少.【解答】解:如圖作點(diǎn)D關(guān)于BC的對(duì)稱點(diǎn)D′,連接PD′,由軸對(duì)稱的性質(zhì)可知:MD=D′M,CD=CD′=4,設(shè)AB的中點(diǎn)為O,易證AF⊥BE,故可知P的運(yùn)動(dòng)軌跡為以AB為直徑的半圓弧上,連接OD′交⊙O于P,交BC于M,則此時(shí),MD+MP的值最小且等于PD′,過(guò)O作OG⊥CD于G,∴CG=OB=2,OG=AD=4,∴D′G=6,∴OD′=,∴PD′=2﹣2,∴MD+MP的最小值為2﹣2,故答案為:2﹣2.【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查的是最短路徑問(wèn)題,由軸對(duì)稱圖形的性質(zhì)和正方形的性質(zhì)確定出點(diǎn)P的位置是解題的關(guān)鍵.9.(2021秋?頭屯河區(qū)校級(jí)期末)如圖,在△ABC中,AC=4,BC=9,∠ACB=60°,AM∥BC,點(diǎn)P在射線AM上運(yùn)動(dòng),連BP交△APC的外接圓于點(diǎn)E,則AE的最小值為2.【分析】如圖,連接CE.首先證明∠BEC=120°,由此推出點(diǎn)E在以O(shè)為圓心,OB為半徑的上運(yùn)動(dòng),連接OA交于E′,此時(shí)AE′的值最?。窘獯稹拷猓喝鐖D,連接CE.∵AM∥BC,∴∠MAC=∠ACB=60°,∴∠CEP=∠CAP=60°,∴∠BEC=120°,∴點(diǎn)E在以O(shè)為圓心,OB為半徑的上運(yùn)動(dòng)(△BOC是等腰三角形,∠BOC=120°,OB=OC=3),連接OA交于E′,此時(shí)AE′的值最?。摺螦CB=60°,∠BCO=30°,∴∠ACO=90°,∴OA==5,∴AE′=OA﹣OE′=5﹣3=2,∴AE的最小值為2.故答案為:2.【點(diǎn)評(píng)】本題考查三角形的外接圓與外心、平行線的性質(zhì)、圓周角定理、勾股定理,點(diǎn)與圓的位置關(guān)系等知識(shí),解題的關(guān)鍵是添加常用輔助線,構(gòu)造輔助圓解決問(wèn)題.10.(2021秋?錦江區(qū)校級(jí)月考)如圖,在△ABC中,AC=6,BC=8,∠ACB=60°,過(guò)點(diǎn)A作BC的平行線l,P為直線l上一動(dòng)點(diǎn),⊙O為△APC的外接圓,直線BP交⊙O于E點(diǎn),則AE的最小值為2.【分析】如圖,連接CE.首先證明∠BEC=120°,由此推出點(diǎn)E在以O(shè)'為圓心,O'B為半徑的上運(yùn)動(dòng),連接O'A交于E′,此時(shí)AE′的值最?。窘獯稹拷猓喝鐖D,連接CE.∵AP∥BC,∴∠PAC=∠ACB=60°,∴∠CEP=∠CAP=60°,∴∠BEC=120°,∴點(diǎn)E在以O(shè)'為圓心,O'B為半徑的上運(yùn)動(dòng),連接O'A交于E′,此時(shí)AE′的值最?。藭r(shí)⊙O與⊙O'交點(diǎn)為E'.∵∠BE'C=120°∴所對(duì)圓周角為60°,∴∠BO′C=2×60°=120°,∵△BO′C是等腰三角形,BC=8,∴O′B=O′C=8,∵∠ACB=60°,∠BCO'=30°,∴∠ACO'=90°∴O'A===10,∴AE′=O'A﹣O'E′=10﹣8=2,故答案為:2.【點(diǎn)評(píng)】本題考查三角形的外接圓與外心、平行線的性質(zhì)、圓周角定理、勾股定理,點(diǎn)與圓的位置關(guān)系等知識(shí),解題的關(guān)鍵是添加常用輔助線,構(gòu)造輔助圓解決問(wèn)題.11.(2021秋?思明區(qū)校級(jí)期中)如圖,在△ABC中,BC=2,點(diǎn)A為動(dòng)點(diǎn),在點(diǎn)A運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中始終有∠BAC=45°,則△ABC面積的最大值為+1.【分析】作出△ABC的外接圓⊙O,連接OB、OC,根據(jù)同弧所對(duì)的圓周角等于圓心角的一半求出∠BOC=90°,過(guò)點(diǎn)O作OD⊥BC,根據(jù)等腰直角三角形的性質(zhì)求出半徑OB的長(zhǎng)度,再根據(jù)三角形的面積公式,底邊BC一定,邊BC上的高越大則三角形的面積越大,所以,當(dāng)BC邊上的高過(guò)圓心O時(shí),三角形的面積最大,進(jìn)行求解即可.【解答】解:如圖,△ABC的外接圓⊙O,連接OB、OC,∵∠BAC=45°,∴∠BOC=2∠BAC=2×45°=90°,過(guò)點(diǎn)O作OD⊥BC,垂足為D,∵OB=OC,∴BD=CD=BC=1,∵∠BOC=90°,OD⊥BC,∴OD=BC=1,∴OB==,∵BC=2保持不變,∴BC邊上的高越大,則△ABC的面積越大,當(dāng)高過(guò)圓心時(shí),最大,此時(shí)BC邊上的高為:+1,∴△ABC的最大面積是:×2×(+1)=+1.故答案為:+1.【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了面積及等積變化,解題的關(guān)鍵是利用同弦所對(duì)的圓周角與圓心角的關(guān)系得△BOC是等腰直角三角形是關(guān)鍵.12.(2023?定遠(yuǎn)縣校級(jí)一模)如圖,半徑為4的⊙O中,CD為直徑,弦AB⊥CD且過(guò)半徑OD的中點(diǎn),點(diǎn)E為⊙O上一動(dòng)點(diǎn),CF⊥AE于點(diǎn)F.當(dāng)點(diǎn)E從點(diǎn)B出發(fā)順時(shí)針運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)D時(shí),點(diǎn)F所經(jīng)過(guò)的路徑長(zhǎng)為.【分析】由∠AFC=90°,得點(diǎn)F在以AC為直徑的圓上運(yùn)動(dòng),當(dāng)點(diǎn)E與B重合時(shí),此時(shí)點(diǎn)F與G重合,當(dāng)點(diǎn)E與D重合時(shí),此時(shí)點(diǎn)F與A重合,則點(diǎn)E從點(diǎn)B出發(fā)順時(shí)針運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)D時(shí),點(diǎn)F所經(jīng)過(guò)的路徑長(zhǎng)為的長(zhǎng),然后根據(jù)條件求出所在圓的半徑和圓心角,從而解決問(wèn)題.【解答】解:∵CF⊥AE,∴∠AFC=90°,∴點(diǎn)F在以AC為直徑的圓上運(yùn)動(dòng),以AC為直徑畫半圓AC,連接OA,當(dāng)點(diǎn)E與B重合時(shí),此時(shí)點(diǎn)F與G重合,當(dāng)點(diǎn)E與D重合時(shí),此時(shí)點(diǎn)F與A重合,∴點(diǎn)E從點(diǎn)B出發(fā)順時(shí)針運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)D時(shí),點(diǎn)F所經(jīng)過(guò)的路徑長(zhǎng)為的長(zhǎng),∵點(diǎn)G為OD的中點(diǎn),∴OG=OD=OA=2,∵OG⊥AB,∴∠AOG=60°,AG=2,∵OA=OC,∴∠ACG=30°,∴AC=2AG=4,∴所在圓的半徑為2,圓心角為60°,∴的長(zhǎng)為,故答案為:.【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了垂徑定理,圓周角定理,定角對(duì)定弦,弧長(zhǎng)公式等知識(shí),確定點(diǎn)F的運(yùn)動(dòng)路徑是解題的關(guān)鍵.三.解答題13.(2021秋?自貢期末)在△ABC中,AB=AC,過(guò)點(diǎn)C作CD⊥BC,垂足為C,∠BDC=∠BAC,AC與BD交于點(diǎn)E.(1)如圖1,∠ABC=60°,BD=6,求DC的長(zhǎng);(2)如圖2,AM⊥BD,AN⊥CD,垂足分別為M,N,CN=4,求DB+DC的長(zhǎng).【分析】(1)先根據(jù)有一個(gè)角是60度的等腰三角形式等邊三角形,由此可推出∠BAC的度數(shù),再根據(jù)直角三角形推出30度角,即可得到線段的關(guān)系求解;(2)根據(jù)Rt△BDC和∠BDC=∠BAC,可得到A、B、C、D四點(diǎn)共圓,利用圓周角性質(zhì)得到角度相等,結(jié)合題目條件證明三角形全等得出相等的線段,最后利用等量代換即可求解.【解答】解:(1)∵∠ABC=60°且AB=AC,∴△ABC是等邊三角形,∴∠BAC=60°,∴∠BDC=∠BAC=60°,∵CD⊥BC,∴Rt△BDC中,∠DBC=30°,∴DC=BD=3.(2)作△BCD的外接圓⊙O,如圖所示:∵CD⊥BC,∴BD為⊙O直徑,∵∠BDC=∠BAC,∴A點(diǎn)在⊙O上,∴∠BAD=90°,∵AM⊥BD,AN⊥CD,∠AMB=∠ACN=90°,∴在△ABM和△ACN中,∴△ABM≌△ACN,∴AM=AN,BM=CN,∵在Rt△AMD和Rt△AND中,∴Rt△AMD≌Rt△AND,∴DN=DM,∴DB+DC=DM+MB+DC=DN+DC+MB=CN+MB=2CN=8.【點(diǎn)評(píng)】本題第一問(wèn)主要考查等邊三角形的判定再結(jié)合30角的直角三角形的性質(zhì),第二問(wèn)主要考查隱形圓的問(wèn)題,利用題目條件得到隱形圓,推出相等的角度用作全等的判定,最后利用線段相等進(jìn)行等量代換.14.(2022?雁塔區(qū)校級(jí)三模)問(wèn)題提出(1)如圖①,已知△ABC為邊長(zhǎng)為2的等邊三角形,則△ABC的面積為;問(wèn)題探究(2)如圖②,在△ABC中,已知∠BAC=120°,BC=6,求△ABC的最大面積;問(wèn)題解決(3)如圖③,某校學(xué)生禮堂的平面示意為矩形ABCD,其寬AB=20米,長(zhǎng)BC=24米,為了能夠監(jiān)控到禮堂內(nèi)部情況,現(xiàn)需要在禮堂最尾端墻面CD上安裝一臺(tái)攝像頭M進(jìn)行觀測(cè),并且要求能觀測(cè)到禮堂前端墻面AB區(qū)域,同時(shí)為了觀測(cè)效果達(dá)到最佳,還需要從點(diǎn)M出發(fā)的觀測(cè)角∠AMB=45°,請(qǐng)你通過(guò)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析,在墻面CD區(qū)域上是否存在點(diǎn)M滿足要求?若存在,求出MC的長(zhǎng)度;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.【分析】(1)作AD⊥BC于D,由勾股定理求出AD的長(zhǎng),即可求出面積;(2)作△ABC的外接圓⊙O,可知點(diǎn)A在上運(yùn)動(dòng),當(dāng)A'O⊥BC時(shí),△ABC的面積最大,求出A'H的長(zhǎng),從而得出答案;(3)以AB為邊,在矩形ABCD的內(nèi)部作一個(gè)等腰直角三角形AOB,且∠AOB=90°,過(guò)O作HG⊥AB于H,交CD于G,利用等腰直角三角形的性質(zhì)求出OA,OG的長(zhǎng),則以O(shè)為圓心,OA為半徑的圓與CD相交,從而⊙O上存在點(diǎn)M,滿足∠AMB=45°,此時(shí)滿足條件的有兩個(gè)點(diǎn)M,過(guò)M1作M1F⊥AB于F,作EO⊥M1F于E,連接OF,利用勾股定理求出OE的長(zhǎng),從而解決問(wèn)題.【解答】解:(1)作AD⊥BC于D,∵△ABC是邊長(zhǎng)為2的等邊三角形,∴BD=1,∴AD==,∴△ABC的面積為×2×=,故答案為:;(2)作△ABC的外接圓⊙O,∵∠BAC=120°,BC=6,∴點(diǎn)A在上運(yùn)動(dòng),當(dāng)A'O⊥BC時(shí),△ABC的面積最大,∴∠BOA'=60°,BH=CH=3,∴OH=3,OB=6,∴A'H=OA'﹣OH=6﹣3=3,∴△ABC的最大面積為×6×3=9;(3)存在,以AB為邊,在矩形ABCD的內(nèi)部作一個(gè)等腰直角三角形AOB,且∠AOB=90°,過(guò)O作HG⊥AB于H,交CD于G,∵AB=20米,∴AH=OH=10米,OA=10米,∵BC=24米,∴OG=14米,∵10>14,∴以O(shè)為圓心,OA為半徑的圓與CD相交,∴⊙O上存在點(diǎn)M,滿足∠AMB=45°,此時(shí)滿足條件的有兩個(gè)點(diǎn)M,過(guò)M1作M1F⊥AB于F,作EO⊥M1F于E,連接OF,∴EF=OH=10米,OM1=10米,∴EM1=14米,∴OE==2米,∴CM1=BF=8米,同理CM2=BH+OE=10+2=12(米),∴MC的長(zhǎng)度為8米或12米.【點(diǎn)評(píng)】本題是四邊形綜合題,主要考查了等邊三角形的性質(zhì),矩形的性質(zhì),等腰直角三角形的性質(zhì),勾股定理,垂徑定理等知識(shí),熟練掌握定角定邊的基本模型是解題的關(guān)鍵.15.(2021秋?泗陽(yáng)縣期末)如圖,已知AB⊥MN于點(diǎn)B,且AB=10cm,將線段AB繞點(diǎn)B按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)角α(0≤α≤360°)得到線段BC,過(guò)點(diǎn)C作CD⊥MN于點(diǎn)D,⊙O是△BCD的內(nèi)切圓,直線AO、BC相交于點(diǎn)H.(1)若α=60°,則CD=5cm.(2)若AO⊥BC①點(diǎn)H與⊙O的位置關(guān)系是B;A.點(diǎn)H在⊙O外B.點(diǎn)H在⊙O上C.點(diǎn)H在⊙O內(nèi)②求線段AO的長(zhǎng)度.(3)線段AB繞點(diǎn)B按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)90°,求點(diǎn)O運(yùn)動(dòng)的路徑長(zhǎng).【分析】(1)由旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)知BC=BA=10cm,則CD=BC=5cm;(2)①若⊙O與BC相切于P,則OP⊥BC,則點(diǎn)P與H重合,可得答案;②延長(zhǎng)AO交BD于E,利用∠A=∠CBD=90°﹣α,用α的代數(shù)式表示∠AOB和∠ABO,從而解決問(wèn)題;(3)在直線BD上取BG=BC,連接OG,以BG為斜邊在等腰直角△BFG,利用SAS證明△BOG≌△BOC,得∠BOC=∠BOG,而∠BOC=135°,從而確定點(diǎn)O的運(yùn)動(dòng)路徑.【解答】解:(1)∵線段AB繞點(diǎn)B按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)角α(0≤α≤360°)得到線段BC,∴BC=BA=10cm,當(dāng)α=60°時(shí),∠CBD=30°,∴CD=BC=5cm,故答案為:5;(2)①當(dāng)AO⊥BC時(shí),則OH⊥BC,若⊙O與BC相切于P,則OP⊥BC,∴點(diǎn)P與H重合,∴點(diǎn)H在⊙O上,故選:B;②延長(zhǎng)AO交BD于E,∵AO⊥BC,∴∠A=∠CBD=90°﹣α,∵⊙O是△BCD的內(nèi)切圓,∴BO平分∠CBD,∴∠OBC=∠CBD=45°﹣α,∴∠AOB=90°﹣∠OBC=90°﹣(45°﹣α)=45°+α,∵∠ABO=∠ABC+∠CBO=α+45°﹣α=45°+α,∴∠AOB=∠ABO,∴AO=AB=10cm;(3)如圖,在直線BD上取BG=BC,連接OG,以BG為斜邊在等腰直角△BFG,∵∠OBG=∠OBC,OB=OB,∴△BOG≌△BOC(SAS),∴∠BOC=∠BOG,∵∠BCD+∠CBD=90°,∴∠BCO+∠OBC=45°,∴∠BOC=135°,∴∠BOG=135°,∴點(diǎn)O在以F為圓心、BF為半徑的圓上運(yùn)動(dòng),∵BG=BC=10cm,∴BF=5cm,∴當(dāng)線段AB繞點(diǎn)B按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)90°時(shí),O運(yùn)動(dòng)的路徑長(zhǎng)為=(cm).【點(diǎn)評(píng)】本題是圓的綜合題,主要考查了三角形內(nèi)切圓的性質(zhì),旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),全等三角形的判定與性質(zhì),切線的性質(zhì)等知識(shí),構(gòu)造全等三角形得出點(diǎn)O的運(yùn)動(dòng)路徑是解題的關(guān)鍵,屬于中考?jí)狠S題.16.(2021秋?開福區(qū)校級(jí)期末)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)M在x軸負(fù)半軸上,⊙M與x軸交于A、B兩點(diǎn)(A在B的左側(cè)),與y軸交于C、D兩點(diǎn)(點(diǎn)C在y軸正半軸上),且,點(diǎn)B的坐標(biāo)為(3,0),點(diǎn)P為優(yōu)弧CAD上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),連結(jié)CP,過(guò)點(diǎn)M作ME⊥CP于點(diǎn)E,交BP于點(diǎn)N,連結(jié)AN.(1)求⊙M的半徑長(zhǎng);(2)當(dāng)BP平分∠ABC時(shí),求點(diǎn)P的坐標(biāo);(3)當(dāng)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)時(shí),求線段AN的最小值.【分析】(1)連接CM,由CD=2OM,CD⊥MB,得CM==2OM,得∠MCO=30°,∠CMO=60°,從而證明結(jié)論;(2)連接AP,過(guò)點(diǎn)P作PF⊥AB于F,由BP平分∠ABC,得∠ABP=30°,則AP=,在Rt△PFB中,由∠ABP=30°,得PF=,BF==9,從而得出點(diǎn)P的坐標(biāo);(3)由∠PNE=∠BNM=60°,BM=6,可知點(diǎn)N在以G為圓心,GM為半徑的圓上,連接AG,此時(shí)AN的最小值為AG﹣GM,再利用勾股定理分別求出AG和GM的長(zhǎng)即可.【解答】解:(1)如圖,連接CM,∵CD=2OM,∴OM,∵CD⊥MB,∴CM==2OM,∴∠MCO=30°,∠CMO=60°,∵M(jìn)C=MB,∴△CMB為等邊三角形,∵B(3,0),∴OB=3,∴MB=2OB=6,∴⊙M的半徑長(zhǎng)為6;(2)連接AP,過(guò)點(diǎn)P作PF⊥AB于F,∵AB為⊙M的直徑,AB=2MB=12,∴∠APB=90°,∴△APB為直角三角形,由(1)得△CMB是等邊三角形,∵BP平分∠ABC,∴∠ABP=30°,∴AP=,∴BP==6,在Rt△PFB中,由∠ABP=30°,∴PF=,∴BF==9,∴OF=BF﹣OB=6,∴OF=6,PF=3,∴P(﹣6,3);(3)∵CD垂直平分MB,∴在OC上取點(diǎn)G,使∠GMB=30°,連接GM,GB,∵M(jìn)E⊥PC,∴∠PEM=90°,∵∠CPB=∠CMB=30°,∴∠PNE=∠BNM=60°,∴BM=6,∴點(diǎn)N在以G為圓心,GM為半徑的圓上,連接AG,此時(shí)AN的最小值為AG﹣GM,∵BM=6,∠GMB=30°,∴OG=,GM=2,在Rt△AOG中,由勾股定理得,AG=,∴AN的最小值為2﹣2.【點(diǎn)評(píng)】本題是圓的綜合題,主要考查了圓周角定理,等邊三角形的判定與性質(zhì),含30°角的直角三角形的性質(zhì),勾股定理等知識(shí),運(yùn)用定弦對(duì)定角確定點(diǎn)N的運(yùn)動(dòng)路徑是解題的關(guān)鍵.17.(2021秋?揚(yáng)州月考)在一次數(shù)學(xué)探究活動(dòng)中,王老師設(shè)計(jì)了一份活動(dòng)單:已知線段BC=4,使用作圖工具作∠BAC=30°,嘗試操作后思考:(1)這樣的點(diǎn)A唯一嗎?(2)點(diǎn)A的位置有什么特征?你有什么感悟?“追夢(mèng)”學(xué)習(xí)小組通過(guò)操作、觀察、討論后匯報(bào):點(diǎn)A的位置不唯一,它在以BC為弦的圓弧上(點(diǎn)B、C除外),….小華同學(xué)畫出了符合要求的一條圓弧(如圖1).(1)小華同學(xué)提出了下列問(wèn)題,請(qǐng)你幫助解決.①該弧所在圓的半徑長(zhǎng)為4;②△ABC面積的最大值為8+4;(2)經(jīng)過(guò)比對(duì)發(fā)現(xiàn),小明同學(xué)所畫的角的頂點(diǎn)不在小華所畫的圓弧上,而在如圖1所示的弓形外部,我們記為A′,請(qǐng)你利用圖1證明∠BA'C<30°.(3)請(qǐng)你運(yùn)用所學(xué)知識(shí),結(jié)合以上活動(dòng)經(jīng)驗(yàn),解決問(wèn)題:如圖2,已知矩形ABCD的邊長(zhǎng)AB=2,BC=5,點(diǎn)P在直線CD的左側(cè),且∠DPC=60°,則線段PB長(zhǎng)的最小值為﹣2.【分析】(1)①設(shè)圓心為O,連接OB,OC,可得△OBC是等邊三角形,則OB=BC=4;②當(dāng)AO⊥BC時(shí),S△ABC最大,求出AD的長(zhǎng)即可;(2)設(shè)A'B交⊙O于E,由圓周角定理知∠BAC=∠BEC=30°,由∠BEC是△A'EC的外角,則∠BEC>∠A';(3)作等腰△ODC,使∠COD=120°,以O(shè)為圓心,OD為半徑作圓,則點(diǎn)P在優(yōu)弧CD上,連接OB交⊙O于P,此時(shí)BP最小,過(guò)O作OG⊥CD于G,OH⊥BC于H,利用勾股定理求出BO的長(zhǎng)即可.【解答】解:(1)①設(shè)圓心為O,連接OB,OC,∵∠BAC=30°,∴∠BOC=60°,∴△OBC是等邊三角形,∴OB=BC=4,故答案為:4;②當(dāng)AO⊥BC時(shí),S△ABC最大,此時(shí)OD=2,∴AD=4+2,∴S△ABC=×BC×AD=(4+2)×4=8+4,故答案為:8+4;(2)設(shè)A'B交⊙O于E,由圓周角定理知∠BAC=∠BEC=30°,∵∠BEC是△A'EC的外角,∴∠BEC>∠A',∴∠A'<30°;(3)如圖,作等腰△ODC,使∠COD=120°,以O(shè)為圓心,OD為半徑作圓,則點(diǎn)P在優(yōu)弧CD上,連接OB交⊙O于P,此時(shí)BP最小,過(guò)O作OG⊥CD于G,OH⊥BC于H,∵CD=AB=2,∴CG=CD=,在Rt△OCG中,∠OCG=30°,∴OG=1,OC=2,∴BH=BC﹣CH=5﹣1=4,∴BO===,∴BP的最小值為﹣2,故答案為:﹣2.【點(diǎn)評(píng)】本題是圓的綜合題,主要考查了圓周角定理,三角形外角的性質(zhì),等邊三角形的判定與性質(zhì),矩形的性質(zhì),勾股定理等知識(shí),運(yùn)用定弦對(duì)定角構(gòu)造輔助圓是解題的關(guān)鍵.18.(2020秋?丹陽(yáng)市期末)【發(fā)現(xiàn)】如圖(1),AB為⊙O的一條弦,點(diǎn)C在弦AB所對(duì)的優(yōu)弧上,根據(jù)圓周角性質(zhì),我們知道∠ACB的度數(shù)不變(填“變”或“不變”);若∠AOB=150°,則∠ACB=75°.愛動(dòng)腦筋的小明猜想,如果平面內(nèi)線段AB的長(zhǎng)度已知,∠ACB的大小確定,那么點(diǎn)C是不是在某一個(gè)確定的圓上運(yùn)動(dòng)呢?【研究】為了解決這個(gè)問(wèn)題,小明先從一個(gè)特殊的例子開始研究.如圖(2),若AB=2,直線AB上方一點(diǎn)C滿足∠ACB=45°,為了畫出點(diǎn)C所在的圓,小明以AB為底邊構(gòu)造了一個(gè)等腰Rt△AOB,再以O(shè)為圓心,OA為半徑畫圓,則點(diǎn)C在⊙O上.請(qǐng)根據(jù)小明的思路在圖(2)中完成作圖(要求尺規(guī)作圖,不寫作法,保留作圖痕跡,并用2B鉛筆或黑色水筆加黑加粗).后來(lái),小明通過(guò)逆向思維及合情推理,得出一個(gè)一般性的結(jié)論,即:若線段AB的長(zhǎng)度已知,∠ACB的大小確定,則點(diǎn)C一定在某一個(gè)確定的圓上,即定弦定角必定圓,我們把這樣的幾何模型稱之為“定弦定角”模型.【應(yīng)用】(1)如圖(3),AB=2,平面內(nèi)一點(diǎn)C滿足∠ACB=60°,則△ABC面積的最大值為3.(2)如圖(4),已知正方形ABCD,以AB為腰向正方形內(nèi)部作等腰△BAE,其中BE=BA,過(guò)點(diǎn)E作EF⊥AB于點(diǎn)F,點(diǎn)P是△BEF的內(nèi)心.①∠BPE=135°,∠BPA=135°;②連接CP,若正方形ABCD的邊長(zhǎng)為2,則CP的最小值為﹣.【分析】【發(fā)現(xiàn)】根據(jù)題意,直接得出答案,利用圓周角定理求出∠ACB;【研究】先作出AB的垂直平分線,再以垂足為圓心,AB的一半為半徑確定出圓心O,即可得出結(jié)論;【應(yīng)用】(1)先確定出△ABC的外接圓的半徑,再判斷出點(diǎn)C到AB的最大距離為3,即可得出結(jié)論;(2)①先確定出∠BFE=90°,再判斷出∠BEP=∠BEF,∠EBP=∠ABE,最后用三角形的內(nèi)角和定理,即可得出結(jié)論;②先作出△ABP的外接圓,進(jìn)而求出外接圓的半徑,進(jìn)而判斷出CP最小時(shí),點(diǎn)P的位置,最后構(gòu)造直角三角形,即可得出結(jié)論.【解答】解:【發(fā)現(xiàn)】根據(jù)圓周角性質(zhì),∠ACB的度數(shù)不變,∵∠AOB=150°,∴∠ACB=∠AOB=75°,故答案為:不變,75°;【研究】補(bǔ)全圖形如圖1所示,【應(yīng)用】(1)如圖2,記△ABC的外接圓的圓心為O,連接OA,OB,∵∠ACB=60°,∴∠AOB=2∠ACB=120°,∵OA=OB,∴∠OAB=30°,過(guò)點(diǎn)O作OH⊥AB于H,∴AH=AB=,在Rt△AHO中,設(shè)⊙O的半徑為2r,則OH=r,根據(jù)勾股定理得,(2r)2﹣r2=3,∴r=1(舍去負(fù)數(shù)),∴OA=2,OH=1,∵點(diǎn)C到AB的最大距離h為r+OH=2+1=3,∴S△ABC最大=AB?h=×2×3=3,故答案為:3;(2)①∵EF⊥AB,∴∠EFB=90°,∴∠BEF+∠EBF=90°,∵點(diǎn)P是△BEF的內(nèi)心,∴PE,PB分別是∠BEF和∠EBF的角平分線,∴∠BEP=∠BEF,∠EBP=∠ABP=∠ABE,∴∠BPE=180°﹣(∠BEP+∠EBP)=180°﹣(∠BEF+∠EBF)=180°﹣×90°=135°;在△BPE和△BPA中,,∴△BPE≌△BPA(SAS).∴∠BPA=∠BPE=135°,故答案為:135°,135°;②如圖3,作△ABP的外接圓,圓心記作點(diǎn)O,連接OA,OB,在優(yōu)弧AB上取一點(diǎn)Q,連接AQ,BQ,則四邊形APBQ是⊙O的圓內(nèi)接四邊形,∴∠AQB=180°﹣∠BPA=45°,∴∠AOB=2∠AQB=90°,∴OA=OB=AB=,連接OC,與⊙O相交于點(diǎn)P'此時(shí),CP'是CP的最小值,過(guò)點(diǎn)O作OM⊥AB于M,ON⊥CB,交CB的延長(zhǎng)線于N,則四邊形OMBN是正方形,∴ON=BN=BM=AB=1,∴CN=BC+BN=3,在Rt△ONC中,OC==,∴CP的最小值=CP'=OC﹣OP'=﹣,故答案為:﹣.【點(diǎn)評(píng)】此題是圓的綜合題,主要考查了圓周角定理,等腰直角三角形的性質(zhì),內(nèi)心,構(gòu)造出圓是解本題的關(guān)鍵.19.(2020秋?東??h期末)思考發(fā)現(xiàn):(1)如圖1,點(diǎn)A和點(diǎn)B均在⊙O上,且∠AOB=60°,點(diǎn)P和點(diǎn)Q均在射線AM上,若∠APB=30°,則點(diǎn)P與⊙O的位置關(guān)系是在圓上;若∠AQB>30°,則點(diǎn)Q與⊙O的位置關(guān)系是在圓內(nèi).問(wèn)題解決:如圖2,四邊形ABCD中,∠B=∠D=90°,∠DAB=135°,且AB=2,AD=4.(2)若點(diǎn)P是BC邊上任意一點(diǎn),且∠APD=45°,求BP的長(zhǎng);(3)如圖3,以B為圓心,BC為半徑作弧,交BA的延長(zhǎng)線于點(diǎn)E,若點(diǎn)Q為弧EC上的動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)Q作QH⊥BC于點(diǎn)H,設(shè)點(diǎn)I為△BQH的內(nèi)心,連接BI,QI,當(dāng)點(diǎn)Q從點(diǎn)C運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)E時(shí),則內(nèi)心I所經(jīng)過(guò)的路徑長(zhǎng)為π.(直接填空)【分析】(1)根據(jù)點(diǎn)Y2圓的位置關(guān)系判斷即可.(2)過(guò)點(diǎn)D作DE垂直于BC交于點(diǎn)E,過(guò)點(diǎn)A作AF垂直于DE.以點(diǎn)F為圓心,DF為半徑作圓,交BC于點(diǎn)P,連接AP,PD,則∠APD=∠AFD=45°,分兩種情形分別求解即可.(3)如圖3中,連接IC,以BC為斜邊,向下作等腰直角三角形△BCT,證明∠BIC=∠BIQ=135°,由定弦定角推出點(diǎn)I在△BCT的外接圓上運(yùn)動(dòng)從而構(gòu)造輔助圓,利用弧長(zhǎng)公式求解即可.【解答】解:(1)如圖1中,∵∠APB=30°,∠AOB=60°,∴∠APB=∠AOB,∴點(diǎn)P在⊙O上,當(dāng)∠AQB>30°,時(shí)點(diǎn)Q在⊙O內(nèi)部,故答案為:在圓上,在圓內(nèi).(2)過(guò)點(diǎn)D作DE垂直于BC交于點(diǎn)E,過(guò)點(diǎn)A作AF垂直于DE.∵∠AFE=∠FEB=∠B=90°,∴四邊形ABEF是矩形,∴∠BAF=90°,∵∠BAD=135°,∴∠DAF=135°﹣90°=45°,∵∠AFD=90°,∴∠FAD=∠FDA=45°,∴FA=FD,以點(diǎn)F為圓心,DF為半徑作圓,交BC于點(diǎn)P,連接AP,PD,則∠APD=∠AFD=45°,當(dāng)點(diǎn)P在E點(diǎn)右側(cè)時(shí),∵∠DAF=45°,AB=FE=2,,∴FP=FA=4,∴EP===2,即.當(dāng)點(diǎn)P在E點(diǎn)左側(cè)時(shí),.(3)如圖3中,連接IC,以BC為斜邊,向下作等腰直角三角形△BCT,∵BQ=BC,∠QBI=∠CBI,BI=BI,∴∠∠BIQ=∠BIC,∵I是△BHQ的內(nèi)心,∠BHQ=90°,∴∠BIQ=180°﹣×90°=135°,∴∠BIC=∠BIQ=135°,∴點(diǎn)I在△BCT的外接圓上運(yùn)動(dòng),由(2)可知BC=BE=BA+EC=2+8=10,∴BT=TC=×10=5,∴點(diǎn)I的運(yùn)動(dòng)路徑的長(zhǎng)==.故答案為:π.【點(diǎn)評(píng)】本題屬于圓綜合題,考查了點(diǎn)與圓的位置關(guān)系,圓周角定理,解直角三角形,弧長(zhǎng)公式等知識(shí),解題的關(guān)鍵是學(xué)會(huì)添加常用輔助線解決問(wèn)題,學(xué)會(huì)利用輔助圓解決問(wèn)題,屬于中考?jí)狠S題.一、填空題1.(2021·全國(guó)·九年級(jí)專題練習(xí))如圖,點(diǎn)在半圓上,半徑,,點(diǎn)在弧上移動(dòng),連接,作,垂足為,連接,點(diǎn)在移動(dòng)的過(guò)程中,的最小值是______.【答案】【分析】先確定點(diǎn)H的運(yùn)動(dòng)軌跡,再根據(jù)點(diǎn)與圓的位置關(guān)系可得取最小值時(shí),點(diǎn)H的位置,然后利用圓周角定理、線段的和差即可得.【詳解】如圖,設(shè)AD的中點(diǎn)為點(diǎn)E,則由題意得,點(diǎn)H的運(yùn)動(dòng)軌跡在以點(diǎn)E為圓心,EA為半徑的圓上由點(diǎn)與圓的位置關(guān)系得:連接BE,與圓E交于點(diǎn)H,則此時(shí)取得最小值,連接BDAB為半圓O的直徑故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查了圓周角定理、點(diǎn)與圓的位置關(guān)系、勾股定理等知識(shí)點(diǎn),依據(jù)題意,確定點(diǎn)H的運(yùn)動(dòng)軌跡,從而得出BH取最小值時(shí),點(diǎn)H的位置是解題關(guān)鍵.2.(2021秋·四川成都·九年級(jí)成都嘉祥外國(guó)語(yǔ)學(xué)校??茧A段練習(xí))如圖,在中,,,,過(guò)點(diǎn)作的平行線,為直線上一動(dòng)點(diǎn),為的外接圓,直線交于點(diǎn),則的最小值為__________.【答案】2【分析】如圖,連接CE.首先證明∠BEC=120°,根據(jù)定弦定角,可得點(diǎn)E在以M為圓心,MB為半徑的上運(yùn)動(dòng),連接MA交于E′,此時(shí)AE′的值最?。驹斀狻拷猓喝鐖D,連接CE.∵AP∥BC,∴∠PAC=∠ACB=60°,∴∠CEP=∠CAP=60°,∴∠BEC=120°,,為定值,則點(diǎn)E的運(yùn)動(dòng)軌跡為一段圓弧如圖,點(diǎn)E在以M為圓心,MB為半徑的上運(yùn)動(dòng),過(guò)點(diǎn)作∴中優(yōu)弧度數(shù)為=240°,則劣弧度數(shù)為120°∴△BMC是等腰三角形,∠BMC=120°,∵∠BCM=30°,BC=,∴MB=MC=8,∴連接MA交于E′,此時(shí)AE′的值最?。摺螦CB=60°,∠BCO=30°,∴∠ACM=90°,∴MA==,∴AE的最小值為=.故答案為:2【點(diǎn)睛】本題考查三角形的外接圓與外心、平行線的性質(zhì)、圓周角定理、勾股定理,點(diǎn)與

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