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中考热点:体验一构造辅助圆模型,绝杀圆最值问题,夺高分必得

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前言:

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在处理平面几何中的许多问题时,常需要借助于圆的性质,问题才得以解决,而我们需要的圆并不存在(有时题设中没有涉及圆,有时虽然题设涉及圆,但是此圆并不是我们需要的圆),这就需要我们利用已知条件,借助图形把需要的实际存在的圆找出来,通过添加辅助圆,做到"图中无圆,心中有圆"。下面讲述一构造辅助圆常见模型来求解圆的最值问题,给人耳目一新的感觉,令人深思。

1.(2019•武汉模拟)如图,点D在半圆O上,半径OB=√61,AD=10,点C在弧BD上移动,连接AC,H是MC上一点,∠DHC=90°,连接BH,点C在移动的过程中,BH的最小值是( )

A.5 B.6 C.7 D.8

【解析】如图,取AD的中点M,连接BD,HM,BM.

∵DH⊥AC,∴∠AHD=90°,∴点H在以M为圆心,MD为半径的⊙M上,

∴当M、H、B共线时,BH的值最小,

∴BH的最小值为BM﹣MH=13﹣5=8.故选:D.

【点评】本题考查点与圆的位置关系、勾股定理、圆周角定理等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,利用辅助线=圆解决问题,属于中考选择题中的压轴题.

变式1.(2018秋•北仑区期末)如图,已知点C是以AB为直径的半圆的中点,D为弧AC上任意一点,过点C作CE⊥BD于点E,连接AE,若AB=4,则AE的最小值为_______ .

【解析】连接OC、BC,P点为BC的中点,作PH⊥AB于H,如图,利用点C是以AB为直径的半圆的中点得到OC⊥OB,则可判断△BOC、△BPH为等腰直角三角形,再利用∠BEC=90°判断点E在⊙P上,连接AP交⊙P于E′,此时AE′的长为AE的最小值,然后利用勾股定理计算出AP,计算AP﹣PE′即可得到AAE的最小值为√10-√2.

变式2.(2018秋•海曙区期末)如图,AB是⊙O的直径,AB=4√2,C为弧AB中点,点P是⊙O上一个动点,取弦AP的中点D,则CD的最大值为 ______.

【解析】如图,连接OD,OC,∵AD=DP,∴OD⊥PA,∴∠ADO=90°,

∴点D的运动轨迹为以AO为直径的⊙K,连接CK,

当点D在CK的延长线上时,CD的值最大,

3.(2019•硚口区模拟)已知⊙O的直径AB为4cm,点C是⊙O上的动点,点D是BC的中点,AD延长线交⊙O于点E,则BE的最大值为______ .

【解析】如图,以OB为直径作⊙K,当直线AE切⊙K于D时,BE的值最大.

4.(2019•锡山区一模)如图,△ABC中,∠BAC=90°,AC=12,AB=10,D是AC上一个动点,以AD为直径的⊙O交BD于E,则线段CE的最小值是 ______.

【解析】如图,连接AE,则∠AED=∠BEA=90°,

∴点E在以AB为直径的⊙Q上,

∵AB=10,∴QA=QB=5,当点Q、E、C三点共线时,QE+CE=CQ(最短),

【点评】本题考查了圆周角定理和勾股定理的综合应用,解决本题的关键是确定E点运动的轨迹,从而把问题转化为圆外一点到圆上一点的最短距离问题.

5.(2018秋•邗江区期末)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=3,AC=4,D、E分别是AC、BC上的一点,且DE=3,若以DE为直径的圆与斜边AB相交于M、N,则MN的最大值为 _______.

6.(2018秋•婺城区期末)如图,在平面直角坐标系xOy中,⊙O的半径为1,A、B两点坐标分别为(3,4)、(3,﹣3).已知点P是⊙O上的一点,点Q是线段AB上的一点,设△OPQ的面积为S,当△OPQ为直角三角形时,S的取值范围为_____.

总结提升

1.数学方法:构造辅助圆

(可以利用直径所对的圆周角是直角,以斜边为直径,构造辅助圆.

2.数学思想:(建模思想、转化思想、分类讨论思想)

利用构造辅助圆解决分类讨论问题,可以很快找到符合条件的点,并可以将问题转化为圆中求线段、求角度的问题.

3. 深入挖掘题目中的隐含条件;善于联想所学定理,巧妙地构造符合题意特征的辅助圆,再利用圆的有关性质来解决问题,往往能起到化隐为显、化难为易的解题效果!

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