資源簡介 “隱圓問題”自主學習單知識技能梳理隱形圓問題常見的有以下幾種形式:一是定點定長,軌跡是圓;二是定弦定角,點在圓上;三是四點共圓判定隱形圓。題目具體表現為折疊問題、旋轉問題、角度不變問題等。學習過程模塊一:定點定長模型(利用圓的定義,找定點、尋定長,得到圓)例1. 如圖,正方形ABCD的邊長為3,將長為2的線段QF的兩端放在正方形相鄰的兩邊上同時滑動.如果點Q從點A出發,在AB上滑動,同時點F在BC上滑動,當點F到達點C時,運動停止,那么在這個過程中,線段QF的中點M所經過的路線長為 .例2. 如圖,在矩形ABCD中,AB=4,AD=6,E是AB邊的中點,F是線段BC邊上的動點,將△EBF沿EF所在直線折疊得到△EB′F,連接B′D,則B′D的最小值是 .練習一:1. 在△ABC中,AB=3,AC=,當∠B最大時,BC的長是 .2.在平面直角坐標系中,點A的坐標為(3,0),點B為y軸正半軸上的一點,點C是第一象限內一點,且AC=2.設tan∠BOC=m,則m的取值范圍是 .3.在四邊形ABCD中,DC∥AB,BC=1,AB=AC=AD=2,則BD長為多少 .4.如圖,在矩形ABCD中,BC=8,CD=6,點E在邊AB上,且BE=2,點F為邊BC上的動點,將△BEF沿直線EF翻折,點B落在點G處,連接GA,GC,則四邊形GADC面積的最小值是 .5.在等邊△ABC的外側作直線AM,若點B關于直線AM的對稱點為D,連接BD、CD,直線AM與線段CD所在直線交于點E(1)依題意,在圖1中完成作圖,并求出∠BDC的度數;(2)如果直線AM的位置如圖2所示,求∠BEC的度數;(3)當直線AM與線段AB的夾角發生改變時,若DE=EC,請直接寫出線段DC與線段BC之間的數量關系.6.問題背景:如圖1,在△ABC中,BC=4,AB=2AC.[問題初探]請寫出任意一對滿足條件的AB與AC的值:AB= ,AC= .[問題再探]如圖2,在AC右側作∠CAD=∠B,交BC的延長線于點D,求CD的長.[問題解決]求△ABC的面積的最大值.模塊二:定邊對定角模型(若弦的長度固定,它所對的圓周角都相等,則圓周角頂點的軌跡為圓)例3. 如圖,在等腰Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=8,點D為線段AC上一動點,連接BD,過點C作CH⊥BD于點H,連接AH,則AH的最小值為 .例4:在平面直角坐標系中,已知點A(4,0)、B(﹣6,0),點C是y軸上的一個動點,當∠BCA=45°時,點C的坐標為 .練習二:7.如圖,在邊長為2的正方形ABCD中,點P是正方形ABCD內一點,連接AC,AP,PC,若,則面積的大值為 .8.直線y=x+4分別與x軸、y軸交于點M、N,邊長為2的正方形OABC一個頂點O在坐標原點,直線AN與MC相交于點P,若正方形OABC繞著點O旋轉一周,點P的位置也發生變化,則點P到點(0,2)距離的最小值為 .9.如圖,在邊長為2的等邊△ABC中,點D,E分別是BC,AC上兩個動點,且滿足AE=CD,連接BE、AD相交于點P,則線段CP的最小值為 .10.如圖,以正方形ABCD的一邊BC為邊向四邊形內作等腰△BCE,BE=BC,過E作EH⊥BC于點H,點P是Rt△BEH的內心,連接AP,若AB=2,則AP的最小值為 .11.如圖1,若PA=PB,∠APB=2∠ACB,AC與PB交于點D,且PB=4,PD=3,則AD DC等于 .12.如圖,點A與點B的坐標分別是(1,0),(5,0),點P是該直角坐標系內的一個動點.(1)使∠APB=30°的點有 個;(2)若點P在y軸上,且∠APB=30°,求滿足條件的點P的坐標;(3)當點P在y軸上移動時,∠APB是否有最大值?若有,求點P的坐標,并說明此時∠APB最大值的理由;若沒有,也請說明理由.模塊三:四點共圓模型(四邊形對角互補;或兩個點在一條線段的同旁,并且和這條線段的兩端連線所夾的角相等,則四點共圓)例5. 如圖,等邊△ABC中,AB=6,P為AB上一動點,PD⊥BC,PE⊥AC,則DE的最小值為 .例6. 如圖,△ABC和△ABD均為直角三角形,∠ADB=∠ACB=90°,連接CD,若∠CAB=35°,求∠CDB的度數.練習三13.如圖,AB=AD=6,∠A=60°,點C在∠DAB內部且∠C=120°,則CB+CD的最大值 .14.如圖,已知在Rt△ABC和Rt△ADE中,∠ABC=∠ADE=90°,AB=BC=3,AD=DE=2.(1)如圖①,當點D,E分別在邊AB,AC上時,求的值;(2)如圖②,將△ADE繞點A順時針旋轉,連接CE,BD,猜想CE與BD的數量關系,并證明你猜想的結論;(3)在△ADE旋轉的過程中,設CE與BD所在的直線交于點P,求△CBP面積的最大值.15.如圖,已知△ABC是邊長為4的等邊三角形,取AC的中點E,△ABC繞E點旋轉任意角度得到△GMN,直線BN,GC相交于點H,△GMN繞點E旋轉的過程中,線段AH的最大值是 .16.如圖4,已知△ABC是等腰三角形,AB=AC,點D是線段BC上的一個動點(點D不與點B重合,且BD<CD,連結AD,作點C關于AD的對稱點E,連接EB并延長交AD的延長線于F,連接AE,DE.①求證:A,D,B,E“四點共圓”;②若AB=2,AD AF的值是否會發生變化,若不變化,求出其值:若變化,請說明理由.17.如圖,將正方形ABCD繞點A逆時針旋轉到正方形APQR,連接CQ,延長BP與CQ交于點E.(1)證明:E為線段CQ的中點;(2)若CP⊥BE,求的值.《壓軸題難點突破3——隱圓問題》練習題答案模塊一:定點定長模型練習一:1.在平面直角坐標系中,點A的坐標為(3,0),點B為y軸正半軸上的一點,點C是第一象限內一點,且AC=2.設tan∠BOC=m,則m的取值范圍是 .【解答】解:C在以A為圓心,以2為半徑作圓周上,只有當OC與圓A相切(即到C點)時,∠BOC最小,AC=2,OA=3,由勾股定理得:OC=,∵∠BOA=∠ACO=90°,∴∠BOC+∠AOC=90°,∠CAO+∠AOC=90°,∴∠BOC=∠OAC,tan∠BOC=tan∠OAC==,隨著C的移動,∠BOC越來越大,∵C在第一象限,不在x軸上∴∠BOC<90°,∴tan∠BOC≥,故答案為:m≥.2.在△ABC中,AB=3,AC=,當∠B最大時,BC的長是 .【解答】解:根據題意得點C的運動軌跡可以看成是以點A為圓心,以AC=長度為半徑的圓,由圖可知,當AC⊥BC時(即BC與⊙A相切時,∠B 最大)此時BC===.故答案是:.3.在四邊形ABCD中,DC∥AB,BC=1,AB=AC=AD=2,則BD長為多少 .【解答】解:以A為圓心,AB長為半徑作圓,延長BA交⊙A于F,連接DF.∵AB=AC=AD=2,∴D,C在圓A上,∵DC∥AB,∴弧DF=弧BC,∴DF=CB=1,BF=AB+AF=2AB=4,∵FB是⊙A的直徑,∴∠FDB=90°,∴BD==故答案為:.4.如圖,在矩形ABCD中,BC=6,CD=8,點E在邊AB上,且BE=2,點F為邊BC上的動點,將△BEF沿直線EF翻折,點B落在點G處,連接GA,GC,則四邊形GADC面積的最小值是 .【解答】解:當點F與點C重合時,點G的臨界點落在處,如圖①所示,點G在以E為圓心EG為半徑的圓弧上運動.連接AC,當EG⊥AC時,△AGC面積最小,則四邊形GADC面積最小.如圖②,過點E作EH⊥AC于點H,∵∠BAC=∠BAC,∠B=∠AHE,∴△AEH∽△ACB,則,∴3.2∴=1.2∴因此,四邊形GADC面積的最小值是30.5.在等邊△ABC的外側作直線AM,若點B關于直線AM的對稱點為D,連接BD、CD,直線AM與線段CD所在直線交于點E(1)依題意,在圖1中完成作圖,并求出∠BDC的度數;(2)如果直線AM的位置如圖2所示,求∠BEC的度數;(3)當直線AM與線段AB的夾角發生改變時,若DE=EC,請直接寫出線段DC與線段BC之間的數量關系.【解答】解:(1)如圖1中,連接AD.∵B,D關于直線AM對稱,∴AD=AB,∵△ABC是等邊三角形,∴AB=AC,∠BAC=60°,以A為圓心AB為半徑畫圓,∵∠BDC=∠BAC,∴∠BDC=30°.(2)如圖2中,連接AD,以A為圓心,AB為半徑作圓,在優弧BC上取一點N,連接BN,CN.∵∠N=∠BAC=30°,∴∠BDC=180°﹣30°=150°,∴∠BDE=180°﹣150°=30°,∵BE=DE,∴∠EBD=∠EDB=30°,∴∠BEC=180°﹣30°﹣30°=120°.(3)①當直線AM在△ABC的外側時,CD=BC.理由:如圖3﹣1中,在EC上取一點K,使得EK=EB,連接BK.∵DE=EB=EC,BE=EK,∴EK=KC,∵∠BEC=∠D+∠EBD=60°,∴△EBK是等邊三角形,∴∠EKB=60°,∵KB=KC,∴∠KBC=∠KCB,∵∠EKB=∠KBC+∠KCB=60°,∴∠KBC=∠KCB=30°,∵∠D=30°,∴∠D=∠KCB,∴BD=BC,作BH⊥CD于H,則DH=CH=BC cos30°=BC,∴DC=2DH=BC.②如圖3﹣2中,當直線AM與線段BC相交時,BC=CD.理由:作BK⊥CE交CE的延長線于K.設CD=DE=BE=m,∵∠BEC=120°,∴∠BEK=60°,∴EK=BE=m,BK=m,∴BC===m.∴BC=CD.6.問題背景:如圖1,在△ABC中,BC=4,AB=2AC.[問題初探]請寫出任意一對滿足條件的AB與AC的值:AB= ,AC= .[問題再探]如圖2,在AC右側作∠CAD=∠B,交BC的延長線于點D,求CD的長.[問題解決]求△ABC的面積的最大值.【解答】解:[問題初探]設AC=x,則AB=2x,∵BC=4,∴2x﹣x<4且2x+x>4,解得:<x<4,取x=3,則AC=3,AB=6,故答案為:6,3;[問題再探]∵∠CAD=∠B,∠D=∠D,∴△DAC∽△DBA,則==,設CD=a,AD=b,∴,解得:,即CD=;[問題解決]由(2)可知, ,則點A在以點為圓心,以AD的長度為半徑的圓弧上運動.過A作AH⊥BD于H,在Rt△ADH中,AH≤AD=DH當AH與AD重合時,AH取最大值為,此時△ABC的面積取最大值,所以當AH⊥BD時,S△ABC取得最大值.模塊二:定邊對定角模型練習二:7.如圖,在邊長為2的菱形ABCD中,點P是正方形ABCD內一點,連接AC,AP,PC,若,則面積的大值為 .【解答】解:在菱形ABCD中,,∴三角形ADC為等邊三角形∴∵∴∴又∵∴點P的運動軌跡是以O為圓心,OA為半徑的圓弧,如圖,過點O作OM⊥AC于點M,交圓弧AC于點N,根據圓周角定理可得∠AOC=120°,∠OAM=30°,在Rt△OMA中,AM=1,∴,,∴當點P與N重合時,△PAC的面積最大,此時,最大值=8.直線y=x+4分別與x軸、y軸交于點M、N,邊長為2的正方形OABC一個頂點O在坐標原點,直線AN與MC相交于點P,若正方形OABC繞著點O旋轉一周,點P的位置也發生變化,則點P到點(0,2)距離的最小值為 .【解答】解:在△MOC和△NOA中,,∴△MOC≌△NOA,∴∠CMO=∠ANO,∵∠CMO+∠MCO=90°,∠MCO=∠NCP,∴∠NCP+∠CNP=90°,∴∠MPN=90°∴MP⊥NP,在正方形旋轉的過程中,同理可證,∴∠CMO=∠ANO,可得∠MPN=90°,MP⊥NP,∴P在以MN為直徑的圓上,∵M(﹣4,0),N(0,4),∴圓心G為(﹣2,2),半徑為2,∵PG﹣GC≤PC,∴當圓心G,點P,C(0,2)三點共線時,PC最小,∵GN=GM,CN=CO=2,∴GC=OM=2,這個最小值為GP﹣GC=2﹣2.故答案為:2﹣2.9.如圖,在邊長為2的等邊△ABC中,點D,E分別是BC,AC上兩個動點,且滿足AE=CD,連接BE、AD相交于點P,則線段CP的最小值為 .【解答】解:∵△ABC是等邊三角形,∴AB=BC=AC,∠ABC=∠BAC=∠BCE=60°,∵AE=CD∴BD=CE,∴△ABD≌△BCE(SAS),∴∠BAD=∠CBE,∵∠APE=∠BAD+∠ABE,∴∠APE=∠CBE+∠ABE=∠ABC,∴∠APE=60°,∴點P的運動軌跡是以O為圓心,OA為半徑的圓弧,如圖,連接OC交⊙O于N,則OC⊥AB,根據圓周角定理可得∠AOB=120°,∠OAF=30°,AF==,∴OA==2,∴OC=2OA=4,當點P與N重合時,CP的值最小,最小值=OC﹣ON=4﹣2=2,故答案為:2.10.如圖,以正方形ABCD的一邊BC為邊向四邊形內作等腰△BCE,BE=BC,過E作EH⊥BC于點H,點P是Rt△BEH的內心,連接AP,若AB=2,則AP的最小值為 .【解答】解:連接PE、PC、PB.∵P是△EHB的內心,∠EHB=90°,∴∠EPB=180°﹣(∠HEB+∠HBE)=135°,∵BC=BE,∠PBC=∠PBE,PB=PB,∴△PBC≌△PBE(SAS),∴∠BPC=∠BPE=135°(定角),∴點P的運動軌跡是圓弧,以BC為斜邊在BC的下方作等腰直角三角形BCO,連接OP、OA.則以點O為圓心,OB為半徑的⊙O是點P的軌跡,∵AP≤AO﹣OP,∴當O、P、A共線時,PA的值最小,作OM⊥AB于M.易知OB=,OF=BF=1,OA==,∴PA的最小值為﹣,故答案為:﹣,11.如圖1,若PA=PB,∠APB=2∠ACB,AC與PB交于點D,且PB=4,PD=3,則AD DC等于 .【解答】解:因為PA=PB,可以將A,B看作以點P為圓心的圓上的兩點,∠APB為弧AB所對的圓心角,∵∠APB=2∠ACB所以∠C可以看作是弧AB所對的圓周角,即點C也在圓P上∴∠E=∠C,而∠ADE=∠CDB,∴△ADE∽△BDC,∴=,∴AD CD=BE=BD ED=(4+3) (4﹣3)=7.12.如圖,點A與點B的坐標分別是(1,0),(5,0),點P是該直角坐標系內的一個動點.(1)使∠APB=30°的點有 個;(2)若點P在y軸上,且∠APB=30°,求滿足條件的點P的坐標;(3)當點P在y軸上移動時,∠APB是否有最大值?若有,求點P的坐標,并說明此時∠APB最大值的理由;若沒有,也請說明理由.【解答】解:(1)以AB為邊,在第一象限內作等邊三角形ABC,以點C為圓心,AC為半徑作⊙C,交y軸于點P1、P2.在優弧AP1B上任取一點P,如圖1,則∠APB=∠ACB=×60°=30°.∴使∠APB=30°的點P有無數個.故答案為:無數;(2)①當點P在y軸的正半軸上時,過點C作CG⊥AB,垂足為G,如圖1.∵點A(1,0),點B(5,0),∴OA=1,OB=5.∴AB=4.∵點C為圓心,CG⊥AB,∴AG=BG=AB=2.∴OG=OA+AG=3.∵△ABC是等邊三角形,∴AC=BC=AB=4.∴CG===2,∴點C的坐標為(3,2),過點C作CD⊥y軸,垂足為D,連接CP2,如圖1,∵點C的坐標為(3,2),∴CD=3,OD=2,∵P1、P2是⊙C與y軸的交點,∴∠AP1B=∠AP2B=30°,∵CP2=CA=4,CD=3,∴DP2==.∵點C為圓心,CD⊥P1P2,∴P1D=P2D=.∴P2(0,2﹣),P1(0,2+),②當點P在y軸的負半軸上時,同理可得:P3(0,﹣2﹣),P4(0,﹣2+).綜上所述:滿足條件的點P的坐標為(0,2﹣)、(0,2+)、(0,﹣2﹣)、(0,﹣2+).(3)當過點A、B的⊙E與y軸相切于點P時,∠APB最大.理由:可證:∠APB=∠AEH,當∠APB最大時,∠AEH最大.由sin∠AEH=得:當AE最小即PE最小時,∠AEH最大.所以當圓與y軸相切時,∠APB最大.①當點P在y軸的正半軸上時,連接EA,作EH⊥x軸,垂足為H,如圖2.∵⊙E與y軸相切于點P,∴PE⊥OP.∵EH⊥AB,OP⊥OH,∴∠EPO=∠POH=∠EHO=90°.∴四邊形OPEH是矩形.∴OP=EH,PE=OH=3.∴EA=3.∵∠EHA=90°,AH=2,EA=3,∴EH===,∴OP=,P(0,),當點P在y軸的負半軸上時,同理可得:P(0,﹣),理由:①若點P在y軸的正半軸上,在y軸的正半軸上任取一點M(不與點P重合),連接MA,MB,交⊙E于點N,連接NA,如圖2所示.∵∠ANB是△AMN的外角,∴∠ANB>∠AMB.∵∠APB=∠ANB,∴∠APB>∠AMB.②若點P在y軸的負半軸上,同理可證得:∠APB>∠AMB.綜上所述:當點P在y軸上移動時,∠APB有最大值,此時點P的坐標為(0,)和(0,﹣).模塊三:四點共圓模型練習三:13.如圖,AB=AD=6,∠A=60°,點C在∠DAB內部且∠C=120°,則CB+CD的最大值 .【解答】解:如圖,連接AC,BD,在AC上取點M使DM=DC,∵∠DAB=60°,∠DCB=120°,∴∠DAB+∠DCB=180°,∴A,B,C,D,四點共圓,∵AD=AB,∠DAB=60°,∴△ADB是等邊三角形,∴∠ABD=∠ACD=60°,∵DM=DC,∴△DMC是等邊三角形,∴∠ADB=∠ACD=60°,∴∠ADM=∠BDC,∵AD=BD,∴△ADM≌△BDC(SAS),∴AM=BC,∴AC=AM+MC=BC+CD,∵四邊形ABCD的周長為AD+AB+CD+BC=AD+AB+AC,且AD=AB=6,∴當AC最大時,四邊形ABCD的周長最大,則CB+CD最大,此時C點在的中點處,∴∠CAB=30°,∴AC的最大值=AB×cos30°=4,∴CB+CD最大值為AC=4,14.如圖,已知在Rt△ABC和Rt△ADE中,∠ABC=∠ADE=90°,AB=BC=3,AD=DE=2.(1)如圖①,當點D,E分別在邊AB,AC上時,求的值;(2)如圖②,將△ADE繞點A順時針旋轉,連接CE,BD,猜想CE與BD的數量關系,并證明你猜想的結論;(3)在△ADE旋轉的過程中,設CE與BD所在的直線交于點P,求△CBP面積的最大值.【解答】解:(1)在Rt△ABC和Rt△ADE中,∠ABC=∠ADE=90°,AB=BC=3,AD=DE=2,∴BD=AB﹣AD=3﹣2=1,AE=,AC=,∴CE=AC﹣AE=,∴=;(2)CE=BD,理由:由題可得,△ABC和△ADE是等腰直角三角形,∴∠BAC=∠DAE=45°,AC=AB,AE=AD,∴∠BAD=∠CAE,=,∴△BAD∽△CAE,∴==,∴CE=BD;(3)如圖所示,過P作PH⊥BC于H,作△CPB的外接圓⊙O,過O作OM⊥BC于M,連接OB,OP,由(2)可知,△CAE∽△BAD,∴∠ABD=∠ACE,∴∠BAC=∠BPC=45°,∴∠BOC=2∠BPC=90°,∵OC=OB,∴△BOC是等腰直角三角形,∴OM=BC=,OC==OP,∵PH≤OP+OM,∴當M,O,P三點共線時,PH取得最大值,且最大值=OM+OP=.∴PH的最大值=.∴△BCP的面積的最大值=PH的最大值==.15.如圖,已知△ABC是邊長為4的等邊三角形,取AC的中點E,△ABC繞E點旋轉任意角度得到△GMN,直線BN,GC相交于點H,△GMN繞點E旋轉的過程中,線段AH的最大值是 .【解答】解:如圖:連接EN,EB,MB,CN,MC∵△ABC是等邊三角形,E是AC中點∴AE=CE=2,BE⊥AC即∠BEC=90°∵AB=4∴BE=2∵旋轉∴BC=MN=4,GE=EM=2且△GMN是等邊三角形∴EN⊥GM即∠NEC=90°∴∠CEN=∠BEM,且EM=EC,BE=EN∴△EBM≌△ECN∴BM=CN∵BM=CN,BN=BN,BC=MN∴△MNB≌△BCN∴∠BNM=∠CBN∵BM=CN,且MN=BC,MC=MC∴△MCB≌△MCN∴∠MCB=∠CMN∵∠BNM+∠CBN=∠MCB+∠CMN∴∠MCB=∠CBN∴MC∥BN∵ME=EG=EC∴△GCM為直角三角形即∠GCM=90°∵MC∥BN∴∠BHG=∠GCM=90°∴H在以BC為直徑的圓上∴當AH過以BC為直徑的圓的圓心時,線段AH長度最大∴AH最大值為2+216.如圖4,已知△ABC是等腰三角形,AB=AC,點D是線段BC上的一個動點(點D不與點B重合,且BD<CD,連結AD,作點C關于AD的對稱點E,連接EB并延長交AD的延長線于F,連接AE,DE.①求證:A,D,B,E“四點共圓”;②若AB=2,AD AF的值是否會發生變化,若不變化,求出其值:若變化,請說明理由.①證明:∵AB=AC,∴∠ABC=∠ACB,∵點E與點C關于AD的對稱,∴AE=AC,DE=DC,∴∠AEC=∠ACE,∠DEC=∠DCE,∴∠AED=∠ACB,∴∠AED=∠ABC,∴A,D,B,E四點共圓;②解:AD AF的值不會發生變化,理由如下:如圖4,連接CF,∵點E與點C關于AD的對稱,∴FE=FC,∴∠FEC=∠FCE,∴∠FED=∠FCD,∵A,D,B,E四點共圓,∴∠FED=∠BAF,∴∠BAF=∠FCD,∴A,B,F,C四點共圓,∴∠AFB=∠ACB=∠ABC,∵∠BAD=∠FAB,∴△ABD∽△AFB,∴=,∴AD AF=AB2=8.17.如圖,將正方形ABCD繞點A逆時針旋轉到正方形APQR,連接CQ,延長BP與CQ交于點E.(1)證明:E為線段CQ的中點;(2)若CP⊥BE,求的值.【解答】(1)證明:連接AQ、AC、CP、AE,∵正方形ABCD繞點A逆時針旋轉到正方形APQR,∴AB=AP,AC=AQ,∠BAC=∠QAP=45°,∴∠BAP=∠CAQ,∴△BAP∽△CAQ,∴∠ABP=∠ACQ,∴∠ABE=∠ACE,∴A、B、C、E四點共圓,∴∠AEC+∠ABC=180°,∵∠ABC=90°,∴∠AEC=90°,而AC=AQ,∴E為線段CQ的中點;(2)解:∵∠BAC=∠PAQ=45°,∴∠BAP=∠CAQ,∵AB=AP,AC=AQ,∴=,∴△PAB∽△QAC,∴==,設PB=m,則QC=m,∴EC=QE=m,∵A.B.C.E四點共圓,∴∠CEP=∠CAB=45°,∵PC⊥BE,∴PE=PC=m,∴==2. 展開更多...... 收起↑ 資源列表 《壓軸題難點突破3—隱圓問題》練習題答案.docx 《壓軸題難點突破3—隱圓問題》自主學習單.docx 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫