【2016武汉中考】如图,在等腰Rt△ABC中,AC=BC=22,点P在以斜边AB为直径的半圆上,M为PC的中点,当半圆从点A运动至点B时,点M运动的路径长为________.
PAMCB
【分析】考虑C、M、P共线及M是CP中点,可确定M点轨迹:
取AB中点O,连接CO取CO中点D,以D为圆心,DM为半径作圆D分别交AC、BC于E、F两点,则弧EF即为M点轨迹.
PAMEODCFB
当然,若能理解M点与P点轨迹关系,可直接得到M点的轨迹长为P点轨迹长一半,即可解决问题.
【2024南通中考】如图,正方形ABCD中,AB?25,O是BC边的中点,点E是正方形内一动点,OE=2,连接DE,将线段DE绕点D逆时针旋转90°得DF,连接AE、CF.求线段OF长的最小值.
ADEFBOC
【分析】E是主动点,F是从动点,D是定点,E点满足EO=2,故E点轨迹是以O为圆心,2为半径的圆.
6
ADEFBOC
考虑DE⊥DF且DE=DF,故作DM⊥DO且DM=DO,F点轨迹是以点M为圆心,2为半径的圆.
ADMEFBOC
直接连接OM,与圆M交点即为F点,此时OF最小.可构造三垂直全等求线段长,再利用勾股定理求得OM,减去MF即可得到OF的最小值.
ADFMEBOC
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【练习】△ABC中,AB=4,AC=2,以BC为边在△ABC外作正方形BCDE,BD、CE交于点O,则线段AO的最大值为_____________.
ABCOED
【分析】考虑到AB、AC均为定值,可以固定其中一个,比如固定AB,将AC看成动线段,由此引发正方形BCED的变化,求得线段AO的最大值.
根据AC=2,可得C点轨迹是以点A为圆心,2为半径的圆.
ABCOED
接下来题目求AO的最大值,所以确定O点轨迹即可,观察△BOC是等腰直角三角形,锐角顶点C的轨迹是以点A为圆心,2为半径的圆,所以O点轨迹也是圆,以AB为斜边构造等腰直角三角形,直角顶点M即为点O轨迹圆圆心.
ABCMOED
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连接AM并延长与圆M交点即为所求的点O,此时AO最大,根据AB先求AM,再根据BC与BO的比值可得圆M的半径与圆A半径的比值,得到MO,相加即得AO.
ABCMOED
此题方法也不止这一种,比如可以如下构造旋转,当A、C、A’共线时,可得AO最大值.
ABCOA'ED
或者直接利用托勒密定理可得最大值.
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二、轨迹之线段篇
引例:如图,P是直线BC上一动点,连接AP,取AP中点Q,当点P在BC上运动时,Q点轨迹是?
AQBPC
【分析】当P点轨迹是直线时,Q点轨迹也是一条直线.
可以这样理解:分别过A、Q向BC作垂线,垂足分别为M、N,在运动过程中,因为AP=2AQ,所以QN始终为AM的一半,即Q点到BC的距离是定值,故Q点轨迹是一条直线.
AQBPNMC
【引例】如图,△APQ是等腰直角三角形,∠PAQ=90°且AP=AQ,当点P在直线BC上运动时,求Q点轨迹?
ABPQC
【分析】当AP与AQ夹角固定且AP:AQ为定值的话,P、Q轨迹是同一种图形.
当确定轨迹是线段的时候,可以任取两个时刻的Q点的位置,连线即可,比如Q点的起始位置和终点位置,连接即得Q点轨迹线段.
Q2ABCQ1
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初中数学最值系列之瓜豆原理
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