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“中考数学专题复习 圆来如此简单”经典几何模型之隐圆专题(含答案)

经典几何模型之隐圆”“圆来如此简单”一.名称由来在中考数学中,有一类高频率考题,几乎每年各地都会出现,明明图形中没有出现“圆”,但是解题中必须用到“圆”的知识点,像这样的题我们称之为“隐圆模型”。

正所谓:有“圆”千里来相会,无“圆”对面不相逢。

“隐圆模型”的题的关键突破口就在于能否看出这个“隐藏的圆”。

一旦“圆”形毕露,则答案手到擒来!二.模型建立【模型一:定弦定角】【模型二:动点到定点定长(通俗讲究是一个动的点到一个固定的点的距离不变)】【模型三:直角所对的是直径】【模型四:四点共圆】三.模型基本类型图形解读【模型一:定弦定角的“前世今生”】【模型二:动点到定点定长】【模型三:直角所对的是直径】【模型四:四点共圆】四.“隐圆”破解策略牢记口诀:定点定长走圆周,定线定角跑双弧。

直角必有外接圆,对角互补也共圆。

五.“隐圆”题型知识储备3六.“隐圆”典型例题 【模型一:定弦定角】1.(2017 威海)如图 1,△ABC 为等边三角形,AB =2,若 P 为△ABC 内一动点,且满足 ∠PAB =∠ACP ,则线段 PB长度的最小值为_ 。

简答:因为∠PAB =∠PCA ,∠PAB +∠PAC =60°,所以∠PAC +∠PCA =60°,即∠APC =120°。

因为 AC 定长、∠APC =120°定角,故满足“定弦定角模型”,P 在圆上,圆周角∠APC =120°,通过简单推导可知圆心角∠AOC =60°,故以 AC 为边向下作等边△AOC ,以 O 为圆心,OA 为半径作⊙O ,P 在⊙O 上。

当 B 、P 、O 三点共线时,BP 最短(知识储备一:点圆距离),此时 BP =2 -22. 如图 1 所示,边长为 2 的等边△ABC 的原点 A 在 x 轴的正半轴上移动,∠BOD =30°,顶点 A 在射线 OD 上移动,则顶点 C 到原点 O 的最大距离为 。

3 2 2 简答:因为∠AOB =30°(定角),AB =2(定弦),故 A 、B 、O 三点共圆,圆心角为 60°,故以 AB 为边向 O 方向作等边△ABQ ,∠AQB =60°为圆心角,Q 为圆心,以 QA 为半径作 ⊙ Q ( 如 图 2 ), 由 知 识 储 备 二 可 知 当 OC ⊥ AB 时 , OC 距 离 最 大 ,OC =OQ +QH +HC =2+ + =2+2 【思考:若∠BOD =45°呢?(提示:需要构造倍角模型)】 3. 如图 1,点 A 是直线 y =-x 上的一个动点,点 B 是 x 轴上的动点,若 AB =2,则△AOB 面积最大值为( ) A. 2 B . + 1C. -1D.2简答:因为 AB =2(定弦),∠AOB =135°(定角),因为∠AOB 是圆周角,故圆心角为 90°,以 AB 为斜边向上方作等腰直角△QAB ,则 Q 为圆心(如图 2),由“知识储备二”可知,当 OQ ⊥ AB 时 , 此 时 △ OAB 的 高 OH 最 大 , 面 积 最 大 。

面 积 为 1 AB • OH = 1• 2 • ( 2 - 1) = 2 22 - 1 ,所以此题选择 B 。

同学:老师,你说错答案了,选 C 。

小段老师:没错啊,就选 B 啊。

同学:你是老师,你说了算,你开心就好...3 3 23 3 小段老师:题目有告诉你们 A 、B 在哪里吗,为什么想当然觉得∠AOB =135°呢,难道不可能等于 45°吗?如图 3,构建⊙Q ,由“知识储备二”可知当 OQ ⊥AB 时,此时△OAB 的面积最大为 1 AB • OH = 1• 2 • ( 2 +1) = 2 22 +1 ,故答案选 B4. 如图 1,AC 为边长为 2 的菱形 ABCD 的对角线,∠ABC =60°,点 M 、N 分别从点 B 、 C 同时出发,以相同速度沿 BC 、CA 向终点 C 和 A 运动,连接 AM 和 BN ,求△APB 周长的最大值简答:如图 2,由 M 、N 点速度相同可知 BM =CN ,易证△ABM ≌△BCN ,故∠NBC =∠BAM(如图 2),又因为∠NBC +∠ABN =60°,所以∠BAM +∠ABN =∠APN =60°(外角性质),所以∠APB =120°(定角),又因为 AB 长度固定(定弦),故以 AB 为底向左侧构建等腰△ QAB ,∠AQB =120°,则 P 在⊙Q 上,由“知识储备三”可知,当△ABP 是等腰三角形时,△ABP 周长最短。

又由△APB 是定角为 120°的等腰三角形,故 AP :BP :AB =1:1: ,AB =AC =2 ,故 PB =PA =2,故△ABP 的周长最大值为 4+2【模型二:动点到定点定长】 1. 如图 1,四边形 ABCD 中,AB =AC =AD ,若∠CAD =76°,则∠CBD =度。

简答:如图 2,因为 AB =AC =AD ,故 B 、C 、D 三点在以 A 为圆心的圆上,故∠CBD = 1 ∠2CAD =38° 2. 如图,在△ABC 内有一点 D ,使得 DA =DB =DC ,若∠DAB =20°,则∠ACB = 。

3 3简答:如图 2,因为DA=DB=DC,故A、B、C 三点在⊙D 上,∠DAB=∠DBA=20°,故∠ADB=140°,故∠ACB= 1∠ADB=70°23.如图 1,已知四边形ABCD 中,AB∥CD,AB=AC=AD=5,BC=6,求BD简答:因为∠1=∠2,AD∥BC,故∠3=∠1,∠4=∠2,故易证△AEB≌△ACD,故EB=CD=6,ED=2AD=10,故BD=84.如图 1,长 2 米的梯子AB 竖直放在墙角,在沿着墙角缓慢下滑直至水平地面过程中,梯子AB 的中点P 的移动轨迹长度为?.简答:由斜边上的中点等于斜边的一半可知,OP=1,动点P 到定点O 的距离始终等于 1,满足圆的定义(到定点的距离等于定长的点的集合叫做圆),故P的运动轨迹是圆弧,圆心角为90°,轨迹长度为四分之一圆的长度,省略。

5.在矩形ABCD 中,已知AB=2,BC=3,现有一根长为 2 的木棒EF 紧贴着矩形的边(即两个端点始终落在矩形的边上),接逆时针方向滑动一周,则木棒 EF 的中点 P 在运动过程中所围成的围形的面积为?如图 1 如图 2简答:由上一题可知,P 的运动轨迹是圆弧,因为滑动一周,故有四个圆弧,则点 P 所围成的图形为中间的图形,用矩形的面积减去四个四分之一圆的面积即可,答案: 6 -π6. 如图 1,在矩形 ABCD 中,AB =2,AD =3,点 E ,F 分别为 AD 、DC 边上的点,且 EF =2, G 为 EF 的中点,P 为 BC 边上一动点,则 PA +PG 的最小值为?如图 1 如图 2简单:G 的运动轨迹为圆,求 AP +PG 典型的“将军饮马”问题,故做 A 关于 BC 的对称点A ',则 AP +PG =A 'P +PG ,当 A '、P 、G 三点共线时,最短,又因为 A '为固定点,G 在圆上运动,由“知识储备一”可知当 A '、G 、D 三点共线时,此时 A 'G 最短,为 47. 在平面直角坐标系中,点 A 的坐标为(3,0),B 为 y 轴正半轴上的点,C 为第一象限内的点,且 AC =2.设 t AN ∠BOC =M ,则 M 的取值范围为?简答:因为 AC =2,A 是定点,通过圆的定义(到定点的距离等于定长的点的集合叫做圆) 可知,C 在⊙A 上运动,当 OC 与⊙A 相切时,此时∠BOC 最小,t AN ∠BOC 也最小,此时∠BOC +∠AOC =∠AOC +∠CAO =90°,故∠BOC =∠CAO ,此时 t AN ∠CAO = OC = 5,AC 23 3 又因为角度越大,正切值越大,故 t AN ∠BOC =M ≥ 528. 如图 1,在 R t△ABC 中,∠C =90°,AC =7,BC =8,点 F 在边 AC 上,并且 CF =2,点 E为边 BC 上的动点,将△CEF 沿直线 EF 翻折,点 C 落在点 P 处,则点 P 到边 AB 距离的最小值是?简答:E 是动点,导致 EF 、EC 、EP 都在变化,但是 FP =FC =2 不变,故 P 点到 F 点的距离永远等于 2,故 P 在⊙F 上运动,如图 2。

由垂线段最短可知,FH ⊥AB 时,FH 最短, 当 F 、P 、H 三点共线时,PH 最短,又因为△AFH ∽△ABC ,所以 AF :FH :AH =5:4:3,又因为 AF =5,故 FH =4,又因为 FP =2,故 PH 最短为 2 9. 如图,在□ABCD 中,∠BCD =30°,BC =4,CD = 3 3 ,M 是 AD 边的中点,N 是 AB 边上一动点,将△AMN 沿 MN 所在直线翻折得到△PMN ,连接 PC ,则 PC 长度的最小值是?简答:翻折过程中,MP =MA =2,故 P 在⊙M 上运动,当 M 、P 、C 三点共线时,PC 最短。

PC =MC -MP ,要求 MP 需要过 M 作 MH ⊥CD 于 H ,∠HDM =30°,故 HM =1,HD = ,故 HC =4 ,故易求 MC =7,则 PC =7-2=5【模型三:直角所对的是直径】1. 如图 1,R t△ABC 中,AB ⊥BC ,AB =6,BC =4,P 是△ABC 内部的一个动点,且始终有 AP ⊥BP ,则线段 CP 长的最小值为?2 2简答:如图 2,因为 AP ⊥BP ,∠P =90°(定角),AB =6(定弦),故 P 在以 AB 为直径的 ⊙H 上,当 H 、P 、C 三点共线时 CP 最短,HB =3,BC =4 则 HC =5,故 CP =5-3=2 2. 如图 1,A (1,0)、B (3,0),以 AB 为直径作圆 M ,射线 OF 交圆 M 于 E 、F 两点,C 为弧 AB 的中点,D 为弦 EF 的中点,当射线绕 O 旋转时,CD 的最小值为?简答:因为 D 是 EF 中点,故 MD ⊥EF ,故∠ODM 始终等于 90°,故 D 在以 OM 为直径的圆上,如图 2。

易知 A 为圆心,当 A 、D 、C 三点共线时,CD 最短,CD =AC -AD ,又易知 C (2,1),故 AC = ,故 CD = -13. 在△ABC 中,∠ABC =90,AB =6,BC =8,O 为 AC 的中点,过 O 作 OE ⊥OF ,OE 、OF 分别交射线 AB ,BC 于 E 、F ,则 EF 的最小值为?简答:因为∠EOF=90°,∠C=90°,故C、O均在以EF为直径的圆上(也称四点共圆),因为EF 是圆的直径,O、C 均在圆上,且OC 长度固定,要使得EF 最短,则圆最小,要使圆最小,OC 为固定长度,则OC 为直径时,圆最小(此处比较难,思维量比较大,大家慢慢琢磨),此时CO=EF=OA=OB=5(斜边上中线等于斜边一半)4.如图 1,已知R t△ABC 中,AC=5,BC=12,∠ACB=90°,P 是边AB 上的动点,Q 是边BC 上的动点,且∠CPQ=90°,求线段CQ 的取值范围.简答:以CQ 为直径作⊙O,根据直径所对的圆周角是直角,若AB 边上的动点P 在圆上,∠CPQ就为直角.当⊙O与AB相切时(如图2),直径CQ最小.由切线长定理,得AP=AC=5,所以BP=13―5=8.再根据△BPO∽△BCA,所以OP =10,CQ=20.当点Q 3 3与点B重合时(如图3),直径CQ最大,此时CQ=12.综上所述,20≤CQ≤12 35.如图 1,半径为 4 的⊙O 中,CD 为直径,弦AB⊥CD 且过半径OD 的中点,点E 为⊙O上一动点,CF⊥AE 于点F.当点E 从点B 出发顺时针运动到点D 时,点F 所经过的路径长为?简答:因为∠CFA=90°(定角),AC=4(定弦),故F在以AC为直径的⊙Q上,当E在B 处时,F 在G 处,当 E 在 D 处时,F 在 A 处,故 F 的运动路径为弧AG 的长度,易求60出∠ACD=30°,故∠AQG=60°,故弧AG 长度=• 2π• 2 3= 2 3360 36.(2013 武汉)如图 1,E,F 是正方形ABCD 的边AD 上两个动点,满足AE=DF.连接CF 交BD 于点G,连接BE 交AG 于点H.若正方形的边长为 2,则线段DH 长度的最小35 3 值是?简答:易证△ABE ≌△DCF ,△DAG ≌△DCG ,故∠DAG =∠DCG =∠ABE ,又因为∠ABE + ∠AEB =90°,故∠EAH +∠AEH =90°,故∠AHB =90°,故 H 在以 AB 为直径的⊙O 上,当 O 、H 、D 三点共线的时候 DH 最小,DH =OD -OH = -17.如图 1,在 R t△ABC 中,∠B =90°,∠C =30°,AB =1,D 为线段 AC 上一动点,将△ BDC 沿着 BD 翻折,点 C 的对应点为 F ,E 为 AC 的中点,在 D 从 C 到 A 的运动过程中, 当 EF 最短时,CD 为?简答:在折叠过程中,BF 始终等于 BC ,故 F 到 B 点的距离是定值,F 在⊙B 上,当 EF 最短时,B 、E 、F 三点共线(如图 2),此时∠BFD =∠BCD =30°,∠FBD =∠CBD =15°(因为 BE =CE ,故∠EBC =∠BCE =30°),故∠FDH =∠CDH =45°,∠FED =60°,故 FD ⊥CE , EF =BF -BE = -1 , 又 因 为 DF =DC , 在 R t △ EDF 中 ED = 1 EF = 3 -1 , 故CD =1-ED =1 - 2 2 3 -1 = 3 - 3 2 28.(2017 宿迁)如图,在矩形纸片 ABCD 中,已知 AB =1,BC = ,点 E 在边 CD 上移动, 连接 AE ,将多边形 ABCE 沿直线 AE 翻折,得到多边形 AB ′C ′E ,点 B 、C 的对应点分别为点 B ′、C ′.(1) 当 B ′C ′恰好经过点 D 时(如图 1),求线段 CE 的长;(2) 若 B ′C ′分别交边 AD ,CD 于点 F ,G ,且∠DAE =22.5°(如图 2),求△DFG 的面积;36 (3) 在点 E 从点 C 移动到点 D 的过程中,求点 C ′运动的路径长.简答:(1)“K 字形”秒杀,过程略,答案: - 2(2) 由翻折全等可知∠B ′AE =∠BAE =67.5°,又因为∠DAE =22.5°,故∠B ′AF =45°,故△AB ′F 、△DFE 均为等腰直角三角形,后面略,答案: 5 - 2 (3)折叠过程中始终有 AC '=AC ,故 C '在以 A 为圆心,AC 为半径的圆上。

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