2、學(xué)會運用數(shù)形結(jié)合思想。數(shù)形結(jié)合思想是指從幾何直觀的角度,利用幾何圖形的性質(zhì)研究數(shù)量關(guān)系,尋求代數(shù)問題的解決方法(以形助數(shù))。
3、要學(xué)會搶得分點。要將整道題目解題思路轉(zhuǎn)化為得分點。
4、學(xué)會運用等價轉(zhuǎn)換思想。將抽象的問題轉(zhuǎn)化為具體的問題,將實際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題。
5、學(xué)會運用分類討論的思想。如果不注意對各種情況分類討論,就有可能造成錯解或漏解,縱觀近幾年的中考壓軸題分類討論思想解題已成為新的熱點。
6、轉(zhuǎn)化思想:體現(xiàn)在數(shù)學(xué)上也就是要把難轉(zhuǎn)簡,把不熟轉(zhuǎn)熟,把未知轉(zhuǎn)為已知的問題。
重難點突破14 幾何最值問題4種類型
(費馬點、胡不歸模型、阿氏圓模型、瓜豆原理)
題型01 費馬點
【基礎(chǔ)】費馬點概念:三角形內(nèi)部滿足到三個頂點距離之和最小的點,稱為費馬點.
結(jié)論:
1)對于一個各角不超過120°的三角形,費馬點是對各邊的張角都是120°的點;對于2)有一個角超過120°的三角形,費馬點就是這個內(nèi)角的頂點.
(注意:通常涉及費馬點的試題中三角形的最大頂角小于120°)
【解題思路】運用旋轉(zhuǎn)的方法,以?ABC任意一條邊向外旋轉(zhuǎn)60°構(gòu)造等邊三角形,根據(jù)兩點之間線段最短,得出最短長度.
結(jié)論證明過程:
情況一:當(dāng)△ABC各角不超過120°時,
將?APB繞著點B逆時針旋轉(zhuǎn)60°得到?A’P’B
則?APB≌?A’P’B ∴BP=BP’ AP=AP’ ∠A’P’B =∠APB
而∠P’BP=60° 則? P’BP為等邊三角形
∴∠BPP’=∠P’BP=∠B P’P=60°
∵PA+PB+PC= P’A’+PP’+PC≤A’C
∴當(dāng)A’、P’、P、C四點共線時,PA+PB+PC的最小值為A’C
此時∠BPC=180°-∠BPP’=120°
∠APB=∠A’P’B =180°-∠BP’ P=120°
∠APC=360°-∠APB-∠BPC=120°
情況二(僅需理解):當(dāng)△ABC有一個內(nèi)角不小于120°時,
延長BA至C'使得AC=AC',做∠C'AP'=∠CAP,
并且使得AP'=AP, PC'=PC,則△APC≌△AP'C'
∵∠BAC≥120°
∴∠PAP'=180°-∠BAP-∠C'AP'=180°-∠BAP-∠CAP=180°-∠BAC≤60°
∴等腰三角形PAP'中,AP≥PP'
∴PA+PB+PC≥PP'+PB+PC'>BC'=AB+AC( (只有當(dāng)P、A重合時取等號))
所以,當(dāng)有一內(nèi)角大于或等于120°時,所求的P點就是鈍角的頂點.
【費馬點的作法】(當(dāng)△ABC各角不超過120°)
作法:1)如圖,分別以?ABC中的AB、AC為邊,作等邊?ADB、等邊?AEC
2)連接CD、BE,則?ADC≌?ABE(手拉手模型)
3)記CD、BE交點為P,點P為費馬點.
4)以BC為邊作等邊?BCF,連接AF,必定經(jīng)過點P,且BE=AF=CD.
【擴展】與等腰三角形、等邊三角形、直角三角形常見的費馬點結(jié)論
如圖所示,以邊AB、AC分別向△ABC外側(cè)作等邊三角形,連接DC、EB,交點為點P,點P為費馬點.
【進階】
加權(quán)費馬點模型概述:前面學(xué)的PA+PB+PC最小值的費馬點問題線段前面系數(shù)都是l,如果現(xiàn)在求mPA+nPB+xPC最小值,前面系數(shù)不是1,那么此類題目就叫做“加權(quán)費馬點”.
【關(guān)鍵】系數(shù)的改變只是影響了旋轉(zhuǎn)角度的改變,依然考的是旋轉(zhuǎn).
已知:在Rt△ABC中,∠ACB=30°,BC=6,AC=5, △ABC內(nèi)部有一點P,連接PA,PB,PC
備注:若變形后的系數(shù)不是特殊值,則可借助位似的相關(guān)知識進行求解.
【費馬點 專項訓(xùn)練】
1.(2022·廣東廣州·統(tǒng)考一模)如圖,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,點P是AB邊上一動點,作PD⊥BC于點D,線段AD上存在一點Q,當(dāng)QA+QB+QC的值取得最小值,且AQ=2時,則PD= .
2.(2021·全國·九年級專題練習(xí))如圖,已知矩形ABCD,AB=4,BC=6,點M為矩形內(nèi)一點,點E為BC邊上任意一點,則MA+MD+ME的最小值為 .
3.(2021·遼寧丹東·統(tǒng)考中考真題)已知:到三角形3個頂點距離之和最小的點稱為該三角形的費馬點.如果△ABC是銳角(或直角)三角形,則其費馬點P是三角形內(nèi)一點,且滿足∠APB=∠BPC=∠CPA=120°.(例如:等邊三角形的費馬點是其三條高的交點).若AB=AC=7,BC=23,P為△ABC的費馬點,則PA+PB+PC= ;若AB=23,BC=2,AC=4,P為△ABC的費馬點,則PA+PB+PC= .
4.(2022下·福建三明·八年級統(tǒng)考期中)【問題背景】17世紀(jì)有著“業(yè)余數(shù)學(xué)家之王”美譽的法國律師皮耶·德·費馬,提出一個問題:求作三角形內(nèi)的一個點,使它到三角形三個頂點的距離之和最小后來這點被稱之為“費馬點”.
如圖,點P是△ABC內(nèi)的一點,將△APC繞點A逆時針旋轉(zhuǎn)60°到△AP'C',則可以構(gòu)造出等邊△APP',得AP=PP',CP=CP',所以PA+PB+PC的值轉(zhuǎn)化為PP'+PB+P'C'的值,當(dāng)B,P,P',C四點共線時,線段BC的長為所求的最小值,即點P為△ABC的“費馬點”.
(1)【拓展應(yīng)用】
如圖1,點P是等邊△ABC內(nèi)的一點,連接PA,PB,PC,將△PAC繞點A逆時針旋轉(zhuǎn)60°得到△AP'C'.
①若PA=3,則點P與點P'之間的距離是______;
②當(dāng)PA=3,PB=5,PC=4時,求∠AP'C'的大??;
(2)如圖2,點P是△ABC內(nèi)的一點,且∠BAC=90°,AB=6,AC=23,求PA+PB+PC的最小值.
5.(2023·湖北隨州·統(tǒng)考中考真題)1643年,法國數(shù)學(xué)家費馬曾提出一個著名的幾何問題:給定不在同一條直線上的三個點A,B,C,求平面上到這三個點的距離之和最小的點的位置,意大利數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家托里拆利給出了分析和證明,該點也被稱為“費馬點”或“托里拆利點”,該問題也被稱為“將軍巡營”問題.
(1)下面是該問題的一種常見的解決方法,請補充以下推理過程:(其中①處從“直角”和“等邊”中選擇填空,②處從“兩點之間線段最短”和“三角形兩邊之和大于第三邊”中選擇填空,③處填寫角度數(shù),④處填寫該三角形的某個頂點)
當(dāng)△ABC的三個內(nèi)角均小于120°時,
如圖1,將△APC繞,點C順時針旋轉(zhuǎn)60°得到△A'P'C,連接PP',

由PC=P'C,∠PCP'=60°,可知△PCP'為 ① 三角形,故PP'=PC,又P'A'=PA,故PA+PB+PC=PA'+PB+PP'≥A'B,
由 ② 可知,當(dāng)B,P,P',A在同一條直線上時,PA+PB+PC取最小值,如圖2,最小值為A'B,此時的P點為該三角形的“費馬點”,且有∠APC=∠BPC=∠APB= ③ ;
已知當(dāng)△ABC有一個內(nèi)角大于或等于120°時,“費馬點”為該三角形的某個頂點.如圖3,若∠BAC≥120°,則該三角形的“費馬點”為 ④ 點.
(2)如圖4,在△ABC中,三個內(nèi)角均小于120°,且AC=3,BC=4,∠ACB=30°,已知點P為△ABC的“費馬點”,求PA+PB+PC的值;

(3)如圖5,設(shè)村莊A,B,C的連線構(gòu)成一個三角形,且已知AC=4km,BC=23km,∠ACB=60°.現(xiàn)欲建一中轉(zhuǎn)站P沿直線向A,B,C三個村莊鋪設(shè)電纜,已知由中轉(zhuǎn)站P到村莊A,B,C的鋪設(shè)成本分別為a元/km,a元/km,2a元/km,選取合適的P的位置,可以使總的鋪設(shè)成本最低為___________元.(結(jié)果用含a的式子表示)
6.(2021上·江蘇蘇州·八年級蘇州工業(yè)園區(qū)星灣學(xué)校??计谥校┍尘百Y料:在已知△ABC所在平面上求一點P,使它到三角形的三個頂點的距離之和最小.這個問題是法國數(shù)學(xué)家費馬1640年前后向意大利物理學(xué)家托里拆利提出的,所求的點被人們稱為“費馬點”.如圖1,當(dāng)△ABC三個內(nèi)角均小于120°時,費馬點P在△ABC內(nèi)部,當(dāng)∠APB=∠APC=∠CPB=120°時,則PA+PB+PC取得最小值.
(1)如圖2,等邊△ABC內(nèi)有一點P,若點P到頂點A、B、C的距離分別為3,4,5,求∠APB的度數(shù),為了解決本題,我們可以將△ABP繞頂點A旋轉(zhuǎn)到△ACP'處,此時△ACP'≌△ABP這樣就可以利用旋轉(zhuǎn)變換,將三條線段PA、PB、PC轉(zhuǎn)化到一個三角形中,從而求出∠APB=_______;
知識生成:怎樣找三個內(nèi)角均小于120°的三角形的費馬點呢?為此我們只要以三角形一邊在外側(cè)作等邊三角形并連接等邊三角形的頂點與△ABC的另一頂點,則連線通過三角形內(nèi)部的費馬點.請同學(xué)們探索以下問題.
(2)如圖3,△ABC三個內(nèi)角均小于120°,在△ABC外側(cè)作等邊三角形△ABB',連接CB',求證:CB'過△ABC的費馬點.
(3)如圖4,在RT△ABC中,∠C=90°,AC=1,∠ABC=30°,點P為△ABC的費馬點,連接AP、BP、CP,求PA+PB+PC的值.
(4)如圖5,在正方形ABCD中,點E為內(nèi)部任意一點,連接AE、BE、CE,且邊長AB=2;求AE+BE+CE的最小值.
7.(2022·山東德州·統(tǒng)考一模)若一個三角形的最大內(nèi)角小于120°,則在其內(nèi)部有一點所對三角形三邊的張角均為120°,此時該點叫做這個三角形的費馬點.如圖1,當(dāng)△ABC三個內(nèi)角均小于120°時,費馬點P在△ABC內(nèi)部,此時∠APB=∠BPC=∠CPA=120°,PA+PB+PC的值最?。?br>(1)如圖2,等邊三角形ABC內(nèi)有一點P,若點P到頂點A,B,C的距離分別為3,4,5,求∠APB的度數(shù).為了解決本題,小林利用“轉(zhuǎn)化”思想,將△ABP繞頂點A旋轉(zhuǎn)到△ACP'處,連接PP',此時△ACP'≌△ABP,這樣就可以通過旋轉(zhuǎn)變換,將三條線段PA,PB,PC轉(zhuǎn)化到一個三角形中,從而求出∠APB=______.
(2)如圖3,在圖1的基礎(chǔ)上延長BP,在射線BP上取點D,E,連接AE,AD.使AD=AP,∠DAE=∠PAC,求證:BE=PA+PB+PC.
(3)如圖4,在直角三角形ABC中 ,∠ABC=90°,∠ACB=30°,AB=1,點P為直角三角形ABC的費馬點,連接AP,BP,CP,請直接寫出PA+PB+PC的值.
8.(2021·河南鄭州·鄭州外國語中學(xué)??寄M預(yù)測)閱讀材料:平面幾何中的費馬問題是十七世紀(jì)法國數(shù)學(xué)家、被譽為業(yè)余數(shù)學(xué)家之王的皮埃爾·德·費馬提出的一個著名的幾何問題.1643年,在一封寫給意大利數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家托里拆利的私人信件中,費馬提出了下面這個極富挑戰(zhàn)性和趣味性的幾何難題,請求托里拆利幫忙解答:給定不在一條直線上的三個點A,B,C,求平面上到這三個點的距離之和最短的點P的位置.托里拆利成功地解決了費馬的問題.后來人們就把平面上到一個三角形的三個頂點A,B,C距離之和最小的點稱為△ABC的費馬-托里拆利點,也簡稱為費馬點或托里拆利點.問題解決:
(1)費馬問題有多種不同的解法,最簡單快捷的還是幾何解法.如圖1,我們可以將△BPC繞點B順時針旋轉(zhuǎn)60°得到△BDE,連接PD,可得△BPD為等邊三角形,故PD=PB,由旋轉(zhuǎn)可得DE=PC,因PA+PB+PC=PA+PD+DE,由 可知,PA+PB+PC的最小值與線段 的長度相等;
(2)如圖2,在直角三角形ABC內(nèi)部有一動點P,∠BAC=90°,∠ACB=30°,連接PA,PB,PC,若AB=2,求PA+PB+PC的最小值;
(3)如圖3,菱形ABCD的邊長為4,∠ABC=60°,平面內(nèi)有一動點E,在點E運動過程中,始終有∠BEC=90°,連接AE、DE,在△ADE內(nèi)部是否存在一點P,使得PA+PD+PE最小,若存在,請直接寫出PA+PD+PE的最小值;若不存在,請說明理由.
9.(2020·江蘇南通·南通市新橋中學(xué)??家荒#?)【操作發(fā)現(xiàn)】
如圖1,將△ABC繞點A順時針旋轉(zhuǎn)50°,得到△ADE,連接BD,則∠ABD= 度.
(2)【解決問題】
①如圖2,在邊長為7的等邊三角形ABC內(nèi)有一點P,∠APC=90°,∠BPC=120°,求△APC的面積.
②如圖3,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,P是△ABC內(nèi)的一點,若PB=1,PA=3,∠BPC=135°,則PC= .
(3)【拓展應(yīng)用】
如圖4是A,B,C三個村子位置的平面圖,經(jīng)測量AB=4,BC=32,∠ABC=75°,P為△ABC內(nèi)的一個動點,連接PA,PB,PC.求PA+PB+PC的最小值.
【加權(quán)費馬點 專項訓(xùn)練】
1.(2021·全國·九年級專題練習(xí))如圖,在△ABC中,∠ACB=30°,BC=6,AC=5,在△ABC內(nèi)部有一點P,連接PA、PB、PC.(加權(quán)費馬點)求:
(1)PA+PB+PC的最小值;
(2)PA+PB+2PC的最小值
(3)PA+PB+3PC的最小值;
(4)2PA+PB+3PC的最小值
(5)12PA+PB+32PC的最小值;
(6)2PA+4PB+23PC的最小值
(7)4PA+2PB+23PC的最小值;
(8)3PA+4PB+5PC的最小值
題型02 胡不歸模型
【模型介紹】從前有一位姓胡的小伙外出學(xué)習(xí),某天不幸得知老父親病危的消息,便立即決定回家.小伙子略懂?dāng)?shù)學(xué)常識,考慮到“兩點之間線段最短”的知識,雖然他所在求學(xué)的地方與家之間布滿了砂石,但他還是義無反顧的踏上了歸途.當(dāng)他趕到家時,老人剛咽了氣,小伙子追悔莫及失聲痛哭.鄰居告訴小伙子說,老人彌留之際不斷念叨著“胡不歸?胡不歸?…”之后的歲月,小伙子不斷的反思:如果我當(dāng)時先沿著驛道走一段距離,再通過砂石區(qū)域回家,是否能見到父親最后一面呢?如果可以,他應(yīng)該沿著驛道走多遠再通過砂石區(qū)域回家呢?這就是流傳千百年的“胡不歸問題.
如圖,A是出發(fā)點,B是目的地,直線m是一條驛道,而驛道靠目的地一側(cè)全是砂石,為了選擇合適的路線,假設(shè)通過驛道速度為v1米/秒,通過砂石區(qū)域速度為v2米/秒(v1> v2),小伙子需要在直線m上選取一點C,再折往至B,求點C在何處時,用時最短(A→C→B)?
由題目可知A、B為定點,點C在直線m上運動,求tAC+tBC的最小值.
t總=tAC+tBC=ACv1+BCv2= 1v2BC+v2v1AC,因為v1,v2為定值,所以只需求BC+v2v1AC的最小值即可,因此需要在圖中構(gòu)造出長度為v2v1AC的替換線段.因為v1> v2,所以設(shè)v2v1 =sinα,則在AC外側(cè)作∠CAM=α,過點C作CE⊥AM,則CEAC=v2v1 =sinα,所以CE=v2v1AC,原問題轉(zhuǎn)化為1v2BC+CE的最小值,顯然垂線段最短,即過點B作AM的垂線,與直線m的交點C即為所求點.
【解題關(guān)鍵】在求形如“PA+KPB”的式子的最值問題中,關(guān)鍵是構(gòu)造與 kPB相等的線段,將“PA+KPB”型問題轉(zhuǎn)化為“PA+PC”型.(若k>1,則提取系數(shù),轉(zhuǎn)化為小于1的形式解決即可).
【胡不歸模型 專項訓(xùn)練】
1.(2023上·四川樂山·九年級統(tǒng)考期末)如圖,在△ABC中,∠BAC=90°,∠B=60°,AB=4,若D是BC邊上的動點,則2AD+DC的最小值是( )
A.6B.8C.10D.12
2.(2022·遼寧鞍山·統(tǒng)考二模)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,二次函數(shù)y=?x2+bx+3的圖像與x軸交于A、C兩點,與x軸交于點C(3,0),若P是x軸上一動點,點D的坐標(biāo)為(0,?1),連接PD,則2PD+PC的最小值是( )
A.4B.2+22C.22D.32+232
3.(2022·內(nèi)蒙古鄂爾多斯·統(tǒng)考中考真題)如圖,在△ABC中,AB=AC=4,∠CAB=30°,AD⊥BC,垂足為D,P為線段AD上的一動點,連接PB、PC.則PA+2PB的最小值為 .
4.(2023·遼寧錦州·統(tǒng)考中考真題)如圖,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠ABC=30°,AC=4,按下列步驟作圖:①在AC和AB上分別截取AD、AE,使AD=AE.②分別以點D和點E為圓心,以大于12DE的長為半徑作弧,兩弧在∠BAC內(nèi)交于點M.③作射線AM交BC于點F.若點P是線段AF上的一個動點,連接CP,則CP+12AP的最小值是 .
5.(2020·陜西·模擬預(yù)測)如圖,四邊形ABCD是菱形,AB=8,且∠ABC=60°,M為對角線BD(不含B點)上任意一點,則AM+12BM的最小值為 .
6.(2023·湖南湘西·統(tǒng)考中考真題)如圖,⊙O是等邊三角形ABC的外接圓,其半徑為4.過點B作BE⊥AC于點E,點P為線段BE上一動點(點P不與B,E重合),則CP+12BP的最小值為 .

7.(2023下·全國·九年級專題練習(xí))在平面直角坐標(biāo)系,A(1,1),直線l:y=43x+1經(jīng)過B(m,113),點H在直線l上運動,求AH+45BH最小值.
8.(2022·四川成都·四川省成都市七中育才學(xué)校校考模擬預(yù)測)拋物線y=ax2+bx+3分別交x軸于點A1,0,B?3,0,交y軸于點C,拋物線的對稱軸與x軸相交于點D,點M為線段OC上的動點,點N為線段AC上的動點,且MN⊥AC.
(1)求拋物線的表達式;
(2)線段MN,NC在數(shù)量上有何關(guān)系,請寫出你的理由;
(3)在M,N移動的過程中,DM+12MC是否有最小值,如果有,請寫出理由.
9.(2022下·重慶·八年級統(tǒng)考期末)已知,在正方形ABCD中,點E,F(xiàn)分別為AD上的兩點,連接BE、CF,并延長交于點G,連接DG,H為CF上一點,連接BH、DH,∠GBH+∠GED=90°
(1)如圖1,若H為CF的中點,且AF=2DF,DH=102,求線段AB的長;
(2)如圖2,若BH=BC,過點B作BI⊥CH于點I,求證:BI+22DG=CG;
(3)如圖2,在(1)的條件下,P為線段AD(包含端點A、D)上一動點,連接CP,過點B作BQ⊥CP于點Q,將△BCQ沿BC翻折得△BCM,N為直線AB上一動點,連接MN,當(dāng)△BCM面積最大時,直接寫出22AN+MN的最小值.
10.(2021·四川綿陽·統(tǒng)考三模)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,直線y=12x+2與x軸交于點A,與y軸交于點C.拋物線y=ax2+bx+c的對稱軸是x=-32且經(jīng)過A、C兩點,與x軸的另一交點為點B.
(1)求二次函數(shù)y=ax2+bx+c的表達式;
(2)點P為線段AB上的動點,求AP+2PC的最小值;
(3)拋物線上是否存在點M,過點M作MN垂直x軸于點N,使得以點A,M,N為頂點的三角形與△ABC相似?若存在,求出點M的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
11.(2021·全國·九年級專題練習(xí))如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,直線l1:y=33x+3和直線l2:y=﹣3x+b相交于y軸上的點B,且分別交x軸于點A和點C.
(1)求△ABC的面積;
(2)點E坐標(biāo)為(5,0),點F為直線l1上一個動點,點P為y軸上一個動點,求當(dāng)EF+CF最小時,點F的坐標(biāo),并求出此時PF+22OP的最小值.
12.(2019·四川綿陽·統(tǒng)考中考真題)在平面直角坐標(biāo)系中,將二次函數(shù)y=ax2a>0的圖象向右平移1個單位,再向下平移2個單位,得到如圖所示的拋物線,該拋物線與x軸交于點A、B(點A在點B的左側(cè)),OA=1,經(jīng)過點A的一次函數(shù)y=kx+bk≠0的圖象與y軸正半軸交于點C,且與拋物線的另一個交點為D,ΔABD的面積為5.
(1)求拋物線和一次函數(shù)的解析式;
(2)拋物線上的動點E在一次函數(shù)的圖象下方,求ΔACE面積的最大值,并求出此時點E的坐標(biāo);
(3)若點P為x軸上任意一點,在(2)的結(jié)論下,求PE+35PA的最小值.
13.(2019·湖南張家界·統(tǒng)考中考真題)已知拋物線y=ax2+bx+c(a≠0)過點A(1,0),B(3,0)兩點,與y軸交于點C,OC=3.
(1)求拋物線的解析式及頂點D的坐標(biāo);
(2)過點A作AM⊥BC,垂足為M,求證:四邊形ADBM為正方形;
(3)點P為拋物線在直線BC下方圖形上的一動點,當(dāng)ΔPBC面積最大時,求點P的坐標(biāo);
(4)若點Q為線段OC上的一動點,問:AQ+12QC是否存在最小值?若存在,求出這個最小值;若不存在,請說明理由.
題型03 阿氏圓模型
【模型由來】已知平面上兩點 A、B,則所有滿足PA=k·PB(k≠1)的點P的軌跡是一個圓,這個軌跡最先由古希臘數(shù)學(xué)家阿波羅尼斯發(fā)現(xiàn),故稱“阿氏圓”,又稱阿波羅尼斯圓.
【模型解讀1】如圖1所示,⊙O的半徑為r,點 A、B 都在⊙O外,P為⊙O上的動點,已知r=k·OB.連接 PA、PB,則當(dāng)PA+kPB的值最小時,P 點的位置如何確定?
思路:如圖 2,在線段OB上截取OC,使OC= k·r(即OCOP=k=OPOB)且∠BOP=∠COP,則可說明△BPO與△PCO相似,即PCPB=k .故本題求 PA+kPB的最小值可以轉(zhuǎn)化為PA+ PC的最小值,其中A與C為定點,P為動點,故當(dāng) A、P’、C三點共線時, PA+kPB的最小值為線段AC的長.
具體步驟:
1:連接動點至圓心0(將系數(shù)不為1的線段兩端點分別與圓心相連接),即連接OP、OB;
2:計算連接線段OP、OB長度;
3:計算兩線段長度的比值OP/OB="k" ;
4:在OB上截取一點C,使得OC/OP=OP/OB構(gòu)建母子型相似:
5:連接AC,與圓0交點為P,即AC線段長為PA+K*PB的最小值.
【模型解讀2】如圖點A,B在⊙O上,OA⊥OB,OA=OB=12,點C是OA的中點,D在OB上,OD=10,點P是⊙O上一動點,則2PC+PD的最小值 ,PC+65PD的最小值 .
【詳解】解:如圖1,延長OA到E,使OA=AE,連接PE、OP,
∵OA=OP,C為OA中點,∴OPOE=12,OCOP=12,∴OPOE=OCOP=12,
∵∠COP=∠POE,∴△OCP∽△OPE,∴OPOE=APPE=12,
∴PE=2PC,∴2PC+PD=PE+PE,即當(dāng)E、P、D三點共線時,2PC+PD有最小值,
最小值為OE2+OD2=242+102=26;
如圖2,延長OB到F,使OF=725,連接PF、OP,
∵OD=10,OP==OA=12,∴OPOF=ODOP=56,
∵∠DOP=∠POF,∴△ODP∽△OPF,∴OPOF=DPPF=56,∴PF=65PD,
∴PC+65PD=PC+PF,即當(dāng)C、P、F三點共線時,PC+65PD有最小值,
最小值為OC2+OF2=62+7252=15.6.
【模型總結(jié)】
對于阿氏圓而言:當(dāng)系數(shù)k<1的時候,一般情況下,考慮向內(nèi)構(gòu)造。
當(dāng)系數(shù)k>1的時候,一般情況下,考慮向外構(gòu)造。
【注意事項】針對求PA+kPB的最小值問題時,當(dāng)軌跡為直線時,運用“胡不歸模型”求解;
當(dāng)軌跡為圓形時,運用“阿氏圓模型”求解.
【阿氏圓模型 專項訓(xùn)練】
1.(2021·全國·九年級專題練習(xí))如圖,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CB=7,AC=9,以C為圓心、3為半徑作⊙C,P為⊙C上一動點,連接AP、BP,則13AP+BP的最小值為( )
A.7B.52C.4+10D.213
2.(2023·陜西咸陽·??既#┤鐖D,在菱形ABCD中,對角線AC、BD相交于點O,點E、F分別是OD、OC上的兩個動點,且EF=4,P是EF的中點,連接OP、PC、PD,若AC=12,BD=16,則PC+14PD的最小值為 .

3.(2022·四川瀘州·四川省瀘縣第一中學(xué)??家荒#┤鐖D,AB為⊙O的直徑,AB=2,點C與點D在AB的同側(cè),且AD⊥AB,BC⊥AB,AD=1,BC=3,點P是⊙O上的一動點,則22PD+PC的最小值為 .
4.(2022上·浙江·九年級專題練習(xí))如圖所示的平面直角坐標(biāo)系中,A(0,4),B(4,0),P是第一象限內(nèi)一動點,OP=2,連接AP、BP,則BP+12AP的最小值是 .
5.(2020·江蘇常州·統(tǒng)考一模)如圖,在⊙O中,點A、點B在⊙O上,∠AOB=90°,OA=6,點C在OA上,且OC=2AC,點D是OB的中點,點M是劣弧AB上的動點,則CM+2DM的最小值為 .
6.(2021·全國·九年級專題練習(xí))如圖,邊長為4的正方形,內(nèi)切圓記為⊙O,P是⊙O上一動點,則2PA+PB的最小值為 .
7.(2021·全國·九年級專題練習(xí))如圖,已知正方ABCD的邊長為6,圓B的半徑為3,點P是圓B上的一個動點,則PD?12PC的最大值為 .
8.(2020·全國·九年級專題練習(xí))如圖,在△ABC中,∠B=90°,AB=CB=2,以點B為圓心作圓B與AC相切,點P為圓B上任一動點,則PA+22PC的最小值是 .

9.(2018·甘肅天水·校聯(lián)考一模)如圖,已知正方形ABCD的邊長為4,⊙B的半徑為2,點P是⊙B上的一個動點,則PD﹣12PC的最大值為 .
10.(2023下·江蘇宿遷·九年級校考開學(xué)考試)
【問題呈現(xiàn)】如圖1,∠AOB=90°, OA=4,OB=5,點P在半徑為2的⊙O上,求12AP+BP的最小值.
【問題解決】小明是這樣做的:如圖2,在OA上取一點C使得OC=1,這樣可得OCOP=12=OPOA,又因為∠COP=∠POA,所以可得△COP ∽△POA,所以CPAP=OPOA=12,得CP=12AP所以12AP+BP=CP+BP.
又因為CP+BP≥CB=OC2+OB2,所以12AP+BP最小值為 .
【思路點撥】小明通過構(gòu)造相似形(圖3),將12AP轉(zhuǎn)化成CP,再利用“兩點之間線段”最短”求出CP+ BP的最小值.
【嘗試應(yīng)用】如圖4,∠AOB=60°, OA=10,OB=9,點P是半徑為6的⊙O上一動點,求AP+23BP的最小值.
【能力提升】如圖5,∠ABC=120°, BA= BC=8,點D為平面內(nèi)一點且BD= 3CD,連接AD,則△ABD面積的最大值為 .
11.(2022·廣東惠州·統(tǒng)考一模)如圖1,拋物線y=ax2+bx?4與x軸交于A、B兩點,與y軸交于點C,其中點A的坐標(biāo)為?1,0,拋物線的對稱軸是直線x=32.
(1)求拋物線的解析式;
(2)若點P是直線BC下方的拋物線上一個動點,是否存在點P使四邊形ABPC的面積為16,若存在,求出點P的坐標(biāo)若不存在,請說明理由;
(3)如圖2,過點B作BF⊥BC交拋物線的對稱軸于點F,以點C為圓心,2為半徑作⊙C,點Q為⊙C上的一個動點,求24BQ+FQ的最小值.
12.(2021·全國·九年級專題練習(xí))如圖,Rt△ABC,∠ACB=90°,AC=BC=2,以C為頂點的正方形CDEF(C、D、E、F四個頂點按逆時針方向排列)可以繞點C自由轉(zhuǎn)動,且CD=2,連接AF,BD
(1)求證:△BDC≌△AFC
(2)當(dāng)正方形CDEF有頂點在線段AB上時,直接寫出BD+22AD的值;
(3)直接寫出正方形CDEF旋轉(zhuǎn)過程中,BD+22AD的最小值.
13.(2017下·江蘇鹽城·九年級階段練習(xí))如圖1,拋物線y=ax2+a+3x+3a≠0與x軸交于點A4,0,與y軸交于點B,在x軸上有一動點Em,0(0

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