②连接DB,PB,在BD上取一点E,使得BE=∵PB2=4,BE?BD=∴∴∴
==
×4
,连接EC,作EF⊥BC于F.
=4,∴BP2=BE?BD,
,∵∠PBE=∠PBD,∴△PBE∽△DBP, =
,∴PE=
PD,
PD+4PC=4(PD+PC)=4(PE+PC),
,
∵PE+PC≥EC,在Rt△EFC中,EF=,FC=,∴EC=∴
PD+4PC的最小值为10
.故答案为5,10
.
1例题4. 如图,已知正方ABCD的边长为6,圆B的半径为3,点P是圆B上的一个动点,则PD?PC的
2最大值为_______.
ADPBC
31【分析】当P点运动到BC边上时,此时PC=3,根据题意要求构造PC,在BC上取M使得此时PM=,
221则在点P运动的任意时刻,均有PM=PC,从而将问题转化为求PD-PM的最大值.连接PD,对于△PDM,
2PD-PM<DM,故当D、M、P共线时,PD-PM=DM为最大值
AAA15. 2DADDDPPBPMCBMCBMCBMCP
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变式练习>>>
4.(1)如图1,已知正方形ABCD的边长为9,圆B的半径为6,点P是圆B上的一个动点,那么PD+的最小值为 ,PD﹣
的最大值为 .
(2)如图2,已知菱形ABCD的边长为4,∠B=60°,圆B的半径为2,点P是圆B上的一个动点,那么PD+
的最小值为 ,PD﹣
的最大值为 .
图1 图2
【解答】解:(1)如图3中,在BC上取一点G,使得BG=4. ∵∴
==,=
==,
,∵∠PBG=∠PBC,
∴△PBG∽△CBP, ∴
=
=,∴PG=PC,
∴PD+PC=DP+PG, ∵DP+PG≥DG,
∴当D、G、P共线时,PD+PC的值最小,最小值为DG=∵PD﹣PC=PD﹣PG≤DG,
当点P在DG的延长线上时,PD﹣PC的值最大,最大值为DG=故答案为,
(2)如图4中,在BC上取一点G,使得BG=1,作DF⊥BC于F. ∵∴
==2,=
==2,
. =
.
,∵∠PBG=∠PBC,
∴△PBG∽△CBP, ∴
=
=,
∴PG=PC, ∴PD+PC=DP+PG,
∵DP+PG≥DG,∴当D、G、P共线时,PD+PC的值最小,最小值为DG,
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在Rt△CDF中,∠DCF=60°,CD=4, ∴DF=CD?sin60°=2,CF=2, 在Rt△GDF中,DG==∵PD﹣PC=PD﹣PG≤DG,
当点P在DG的延长线上时,PD﹣PC的值最大(如图2中),最大值为DG=故答案为
,
.
.
例题5. 如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与直线AB交于A(﹣4,﹣4),B(0,4)两点,直线AC:y=﹣
1x﹣62交y轴于点C.点E是直线AB上的动点,过点E作EF⊥x轴交AC于点F,交抛物线于点G. (1)求抛物线y=﹣x2+bx+c的表达式;
(2)连接GB,EO,当四边形GEOB是平行四边形时,求点G的坐标;
(3)①在y轴上存在一点H,连接EH,HF,当点E运动到什么位置时,以A,E,F,H为顶点的四边形是矩形?求出此时点E,H的坐标;②在①的前提下,以点E为圆心,EH长为半径作圆,点M为⊙E上一动点,求
1AM+CM它的最小值. 2
【解答】解:(1)∵点A(﹣4,﹣4),B(0,4)在抛物线y=﹣x2+bx+c上, ∴,∴,∴抛物线的解析式为y=﹣x2﹣2x+4; (2)设直线AB的解析式为y=kx+n过点A,B,
∴,∴,∴直线AB的解析式为y=2x+4, 设E(m,2m+4),∴G(m,﹣m2﹣2m+4), ∵四边形GEOB是平行四边形,∴EG=OB=4,
∴﹣m2﹣2m+4﹣2m﹣4=4,∴m=﹣2,∴G(﹣2,4); (3)①如图1,
由(2)知,直线AB的解析式为y=2x+4,∴设E(a,2a+4), ∵直线AC:y=﹣
11x﹣6,∴F(a,﹣a﹣6),设H(0,p), 22∵以点A,E,F,H为顶点的四边形是矩形, ∵直线AB的解析式为y=2x+4,直线AC:y=﹣∴AB⊥AC,∴EF为对角线,
1x﹣6, 2 - 8 -
∴
11111(﹣4+0)=(a+a),(﹣4+p)=(2a+4﹣a﹣6), 22222∴a=﹣2,P=﹣1,∴E(﹣2,0).H(0,﹣1); ②如图2,
由①知,E(﹣2,0),H(0,﹣1),A(﹣4,﹣4), ∴EH=5,AE=25,设AE交⊙E于G,取EG的中点P,∴PE=连接PC交⊙E于M,连接EM,∴EM=EH=
,
5, 25ME511PEME1PE∴=,∴=, ???2=,∵
22MEAE2AEME255PEME1∵∠PEM=∠MEA,∴△PEM∽△MEA,∴=, ?MEAE211∴PM=AM,∴AM+CM的最小值=PC,设点P(p,2p+4),
22∵E(﹣2,0),∴PE2=(p+2)2+(2p+4)2=5(p+2)2,
55,∴5(p+2)2=, 24535∴p=?或p=﹣(由于E(﹣2,0),所以舍去),∴P(?,﹣1),
222∵PE=
∵C(0,﹣6),∴PC=
变式练习>>>
5.如图1,抛物线y=ax2+(a+3)x+3(a≠0)与x轴交于点A(4,0),与y轴交于点B,在x轴上有一动点E(m,0)(0<m<4),过点E作x轴的垂线交直线AB于点N,交抛物线于点P,过点P作PM⊥AB于点M.
(1)求a的值和直线AB的函数表达式; (2)设△PMN的周长为C1,△AEN的周长为C2,若
=,求m的值;
=55551,即:AM+CM=. 222(3)如图2,在(2)条件下,将线段OE绕点O逆时针旋转得到OE′,旋转角为α(0°<α<90°),连接E′A、E′B,求E′A+E′B的最小值.
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【解答】解:(1)令y=0,则ax2+(a+3)x+3=0, ∴(x+1)(ax+3)=0,∴x=﹣1或﹣,
∵抛物线y=ax2+(a+3)x+3(a≠0)与x轴交于点A(4,0), ∴﹣=4,∴a=﹣.∵A(4,0),B(0,3), 设直线AB解析式为y=kx+b,则∴直线AB解析式为y=﹣x+3.
(2)如图1中,∵PM⊥AB,PE⊥OA,
∴∠PMN=∠AEN,∵∠PNM=∠ANE,∴△PNM∽△ANE,∴∵NE∥OB,∴
=
,∴AN=(4﹣m),
=,
,解得
,
∵抛物线解析式为y=﹣x2+x+3,
∴PN=﹣m2+m+3﹣(﹣m+3)=﹣m2+3m,
∴
=,解得m=2.
(3)如图2中,在y轴上 取一点M′使得OM′=,连接AM′,在AM′上取一点E′使得OE′=OE. ∵OE′=2,OM′?OB=×3=4, ∴OE′2=OM′?OB, ∴
=
,∵∠BOE′=∠M′OE′,
∴△M′OE′∽△E′OB, ∴
=
=,
∴M′E′=BE′,
∴AE′+BE′=AE′+E′M′=AM′,此时AE′+BE′最小 (两点间线段最短,A、M′、E′共线时), 最小值=AM′=
=
.
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中考数学几何模型之阿氏圆最值模型(解析版)
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