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2022-2023学年九年级数学上学期期末专题10 阿氏圆与相似的融合
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这是一份2022-2023学年九年级数学上学期期末专题10 阿氏圆与相似的融合,共28页。
专题10 阿氏圆与相似的融合
“PA+k·PB”型的最值问题是近几年中考考查的热点更是难点。
1.当k值为1时,即可转化为“PA+PB”之和最短问题,就可用我们常见的“饮马问题”模型来处理,即可以转化为轴对称问题来处理;
2.当k取任意不为1的正数时,若再以常规的轴对称思想来解决问题,则无法进行,因此必须转换思路。
此类问题的处理通常以动点P所在图像的不同来分类,一般分为2类研究。即点P在直线上运动和点P在圆上运动。
点P在圆周上运动的类型称之为“阿氏圆”问题。
阿氏圆:
阿氏圆钥匙:构造母子相似三角形
模型建立:PA+k∙PB的最小值。
第一步:确动点的运动轨迹(圆),
以点0为圆心、r为半径画圆;
(若圆已经画出则可省略这一步)
第二步:连接动点至圆心0
(将系数不为1的线段的固定端点
与圆心相连接),即连接OP,OB。
第三步:计算这两条线段长度的比k;
第五步:在0B上取点C,使得OC= k∙OP ; OCOP=OPOB=k, ∠O= ∠O,
可得△ POC ∽ △ BOP
可得: OCOP=PCPB=k, PC=k ∙PB
第六步:则PA+k∙PB ≥PA+PC ≥AC,即当A,P,C 三点共线时可得最小值。
[提升:若能直接构造△相似计算的,直接计算,不能直接构造△相似计算的,先把k提到 括号外边,将其中一条线段的系数化成1k,再构造△相似进行计算.]
典例
如图,在Rt△ABC中,AB=AC=4,点E,F分别是AB,AC的中点,点P是扇形AEF的EF上任意一点,连接BP,CP,则12BP+CP的最小值是 17 .
思路引领:在AB上取一点T,使得AT=1,连接PT,PA,CT.证明△PAT∽△BAP,推出PTPB=APAB=12,推出PT=12PB,推出12PB+CP=CP+PT,根据PC+PT≥TC,求出CT即可解决问题.
答案详解:在AB上取一点T,使得AT=1,连接PT,PA,CT.
∵PA=2.AT=1,AB=4,
∴PA2=AT•AB,
∴PAAT=ABPA,
∵∠PAT=∠PAB,
∴△PAT∽△BAP,
∴PTPB=APAB=12,
∴PT=12PB,
∴12PB+CP=CP+PT,
∵PC+PT≥TC,
在Rt△ACT中,∵∠CAT=90°,AT=1,AC=4,
∴CT=AT2+AC2=17,
∴12PB+PC≥17,
∴12PB+PC的最小值为17.
故答案为17.
实战训练
1.如图,在△ABC中,∠B=90°,AB=CB=2,以B为圆心作圆B与AC相切,点P为圆B上任一动点,则PA+22PC的最小值是 .
2.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CB=7,AC=9,以C为圆心、3为半径作⊙C,P为⊙C上一动点,连接AP、BP,则13AP+BP的最小值为( )
A.7 B.52 C.4+10 D.213
3.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,D、E分别是边BC、AC上的两个动点,且DE=4,P是DE的中点,连接PA,PB,则PA+14PB的最小值为 .
4.如图,在Rt△ABC中,AB=AC=4,点E,F分别是AB,AC的中点,点P是扇形AEF的EF上任意一点,连接BP,CP,则12BP+CP的最小值是 .
5.如图,在△ABC中,BC=6,∠BAC=60°,则2AB+AC的最大值为 .
6.如图,已知菱形ABCD的边长为8,∠B=60°,圆B的半径为4,点P是圆B上的一个动点,则PD−12PC的最大值为 .
7.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=14x2−32x﹣4与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C.
(1)求点A、B、C的坐标;
(2)如图1,连接BC,点D是抛物线上一点,若∠DCB=∠ABC,求点D的坐标;
(3)如图2,若点P在以点O为圆心,OA长为半径作的圆上,连接BP、CP,请你直接写出12CP+BP的最小值.
8.问题提出:如图1,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CB=4,CA=6,⊙C半径为2,P为圆上一动点,连接AP、BP,求AP+12BP的最小值.
(1)尝试解决:为了解决这个问题,下面给出一种解题思路:如图2,连接CP,在CB上取点D,使CD=1,则有CDCP=CPCB=12,又∵∠PCD=∠BCP,∴△PCD∽△BCP.∴PDBP=12,∴PD=12BP,∴AP+12BP=AP+PD.
请你完成余下的思考,并直接写出答案:AP+12BP的最小值为 .
(2)自主探索:在“问题提出”的条件不变的情况下,13AP+BP的最小值为 .
(3)拓展延伸:已知扇形COD中,∠COD=90°,OC=6,OA=3,OB=5,点P是CD上一点,求2PA+PB的最小值.
9.已知抛物线y=x2﹣bx+c(b,c为常数,b>0)经过点A(﹣1,0),点M(m,0)是x轴正半轴上的动点.
(Ⅰ)当b=2时,求抛物线的顶点坐标;
(Ⅱ)点D(b,yD)在抛物线上,当AM=AD,m=5时,求b的值;
(Ⅲ)点Q(b+12,yQ)在抛物线上,当2AM+2QM的最小值为3324时,求b的值.
10.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=−12x﹣6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12AM+CM它的最小值.
二.典例
11.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=9,BC=4,以点C为圆心,3为半径做⊙C,分别交AC,BC于D,E两点,点P是⊙C上一个动点,则13PA+PB的最小值为 .
12.如图,⊙O与y轴、x轴的正半轴分别相交于点M、点N,⊙O半径为3,点A(0,1),点B(2,0),点P在弧MN上移动,连接PA,PB,则3PA+PB的最小值为 .
1.如图,在△ABC中,∠B=90°,AB=CB=2,以B为圆心作圆B与AC相切,点P为圆B上任一动点,则PA+22PC的最小值是 5 .
试题分析:作BH⊥AC于H,取BC的中点D,连接PD,如图,根据切线的性质得BH为⊙B的半径,再根据等腰直角三角形的性质得到BH=12AC=2,接着证明△BPD∽△BCP得到PD=22PC,所以PA+22PC=PA+PD,而PA+PD≥AD(当且仅当A、P、D共线时取等号),从而计算出AD得到PA+22PC的最小值.
答案详解:解:作BH⊥AC于H,取BC的中点D,连接PD,如图,
∵AC为切线,
∴BH为⊙B的半径,
∵∠B=90°,AB=CB=2,
∴AC=2BA=22,
∴BH=12AC=2,
∴BP=2,
∵PBBC=22,BDBP=12=22,
而∠PBD=∠CBP,
∴△BPD∽△BCP,
∴PDPC=PBBC=22,
∴PD=22PC,
∴PA+22PC=PA+PD,
而PA+PD≥AD(当且仅当A、P、D共线时取等号),
而AD=22+12=5,
∴PA+PD的最小值为5,
即PA+22PC的最小值为5.
所以答案是5.
2.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CB=7,AC=9,以C为圆心、3为半径作⊙C,P为⊙C上一动点,连接AP、BP,则13AP+BP的最小值为( )
A.7 B.52 C.4+10 D.213
试题分析:如图,在CA上截取CM,使得CM=1,连接PM,PC,BM.利用相似三角形的性质证明MP=13PA,可得13AP+BP=PM+PB≥BM,利用勾股定理求出BM即可解决问题.
答案详解:解:如图,在CA上截取CM,使得CM=1,连接PM,PC,BM.
∵PC=3,CM=1,CA=9,
∴PC2=CM•CA,
∴PCCA=CMCP,
∵∠PCM=∠ACP,
∴△PCM∽△ACP,
∴PMPA=PCAC=13,
∴PM=13PA,
∴13AP+BP=PM+PB,
∵PM+PB≥BM,
在Rt△BCM中,∵∠BCM=90°,CM=1,BC=7,
∴BM=12+72=52,
∴13AP+BP≥52,
∴13AP+BP的最小值为52.
所以选:B.
3.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,D、E分别是边BC、AC上的两个动点,且DE=4,P是DE的中点,连接PA,PB,则PA+14PB的最小值为 1452 .
试题分析:如图,在CB上取一点F,使得CF=12,连接PF,AF.利用相似三角形的性质证明PF=14PB,根据PF+PA≥AF,利用勾股定理求出AF即可解决问题.
答案详解:解:如图,在CB上取一点F,使得CF=12,连接PF,AF.
∵∠DCE=90°,DE=4,DP=PE,
∴PC=12DE=2,
∵CFCP=14,CPCB=14,
∴CFCP=CPCB,
∵∠PCF=∠BCP,
∴△PCF∽△BCP,
∴PFPB=CFCP=14,
∴PF=14PB,
∴PA+14PB=PA+PF,
∵PA+PF≥AF,AF=CF2+AC2=(12)2+62=1452,
∴PA+14PB≥1452,
∴PA+14PB的最小值为1452,
所以答案是1452.
4.如图,在Rt△ABC中,AB=AC=4,点E,F分别是AB,AC的中点,点P是扇形AEF的EF上任意一点,连接BP,CP,则12BP+CP的最小值是 17 .
试题分析:在AB上取一点T,使得AT=1,连接PT,PA,CT.证明△PAT∽△BAP,推出PTPB=APAB=12,推出PT=12PB,推出12PB+CP=CP+PT,根据PC+PT≥TC,求出CT即可解决问题.
答案详解:解:在AB上取一点T,使得AT=1,连接PT,PA,CT.
∵PA=2.AT=1,AB=4,
∴PA2=AT•AB,
∴PAAT=ABPA,
∵∠PAT=∠PAB,
∴△PAT∽△BAP,
∴PTPB=APAB=12,
∴PT=12PB,
∴12PB+CP=CP+PT,
∵PC+PT≥TC,
在Rt△ACT中,∵∠CAT=90°,AT=1,AC=4,
∴CT=AT2+AC2=17,
∴12PB+PC≥17,
∴12PB+PC的最小值为17.
所以答案是17.
5.如图,在△ABC中,BC=6,∠BAC=60°,则2AB+AC的最大值为 421 .
试题分析:由2AB+AC=2(AB+12AC)得12AC=AE,再将AB+AE转化成一条线段BP,可证出∠P是定角,从而点P在△PBC的外接圆上运动,当BP为直径时,BP最大解决问题.
答案详解:解:∵2AB+AC=2(AB+12AC),
∴求2AB+AC的最大值就是求2(AB+12AC)的最大值,
过C作CE⊥AB于E,延长EA到P,使得AP=AE,
∵∠BAC=60°,
∴EA=12AC=AP,
∴AB+12AC=AB+AP,
∵EC=3AE,PE=2AE,
由勾股定理得:PC=7AE,
∴sinP=CECP=3AE7AE=217,
∴∠P为定值,
∵BC=6是定值,
∴点P在△CBP的外接圆上,
∵AB+AP=BP,
∴当BP为直径时,AB+AP最大,即BP',
∴sinP'=sinP=BCBP'=217,
解得BP'=221,
∴AB+AP=221,
∴2AB+AC=2(AB+AP)=421,
所以答案是:421.
6.如图,已知菱形ABCD的边长为8,∠B=60°,圆B的半径为4,点P是圆B上的一个动点,则PD−12PC的最大值为 237 .
试题分析:连接PB,在BC上取一点G,使得BG=2,连接PG,DG,过点D作DH⊥BC交BC的延长线于H.利用相似三角形的性质证明PG=12PC,再根据PD−12PC=PD﹣PG≤DG,求出DG,可得结论.
答案详解:解:连接PB,在BC上取一点G,使得BG=2,连接PG,DG,过点D作DH⊥BC交BC的延长线于H.
∵PB=4,BG=2,BC=8,
∴PB2=BG•BC,
∴PBBG=BCPB,
∵∠PBG=∠CBP,
∴△PBG∽△CBP,
∴PGPC=PBBC=12,
∴PG=12PC,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AB∥CD,AB=CD=BC=8,
∴∠DCH=∠ABC=60°,
在Rt△CDH中,CH=CD•cos60°=4,DH=CD•sin60°=43,
∴GH=CG+CH=6+4=10,
∴DG=GH2+DH2=102+(43)2=237,
∵PD−12PC=PD﹣PG≤DG,
∴PD−12PC≤237,
∴PD−12PC的最大值为237.
7.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=14x2−32x﹣4与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C.
(1)求点A、B、C的坐标;
(2)如图1,连接BC,点D是抛物线上一点,若∠DCB=∠ABC,求点D的坐标;
(3)如图2,若点P在以点O为圆心,OA长为半径作的圆上,连接BP、CP,请你直接写出12CP+BP的最小值.
试题分析:(1)分别令x=0和y=0解方程可得结论;
(2)分两种情况:①当点D在x轴的上方时,根据等角对等边可得CE=BE,设OE=a,根据勾股定理列方程可得a的值,确定CE的解析式,联立直线CE和抛物线的解析式列方程解出可得点D的坐标;②当点D在x轴的下方时,根据内错角相等可得CD与x轴平行,C和D是对称点,可得点D的坐标;
(3)如图3,根据12PC+BP=PM+PB,确定当B、P、M三点共线时,12CP+BP的值最小,根据勾股定理可得BM的长,可得结论.
答案详解:解:(1)当x=0时,y=﹣4,
当y=0时,14x2−32x﹣4=0,解得:x1=8,x2=﹣2,
∴A(﹣2,0),B(8,0),C(0,﹣4);
(2)分两种情况:
①当点D在x轴上方时,如图1,CD交x轴于点E,
∵∠DCB=∠ABC,
∴CE=BE,
设OE=a,则BE=8﹣a,
Rt△OCE中,由勾股定理得:a2+42=(8﹣a)2,
解得:a=3,
∴E(3,0),
∵C(0,4),
设CE的解析式为:y=kx+b,
则3k+b=0b=−4,解得:k=43b=−4,
∴CE的解析式为:y=43x﹣4,
∵14x2−32x﹣4=43x﹣4,
解得:x1=0,x2=343,
∴D(343,1009);
②当点D在x轴的下方时,如图2,
∵∠DCB=∠ABC,
∴CD∥x轴,
∴C和D关于抛物线的对称轴对称,
∴D(6,﹣4);
综上,点D的坐标为(343,1009)或(6,﹣4);
(3)如图3,连接OP,PM,在y轴截取OM,使OMOP=OPOC=12,
∵∠POM=∠POC,
∴△POM∽△COP,
∴PMPC=12,
∴PM=12PC,
∴12PC+BP=PM+PB,
当B、P、M三点共线时,12CP+BP的值最小,
在Rt△BOM中,BM=OB2+OM2=82+12=65,
即12CP+BP的最小值是65.
8.问题提出:如图1,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CB=4,CA=6,⊙C半径为2,P为圆上一动点,连接AP、BP,求AP+12BP的最小值.
(1)尝试解决:为了解决这个问题,下面给出一种解题思路:如图2,连接CP,在CB上取点D,使CD=1,则有CDCP=CPCB=12,又∵∠PCD=∠BCP,∴△PCD∽△BCP.∴PDBP=12,∴PD=12BP,∴AP+12BP=AP+PD.
请你完成余下的思考,并直接写出答案:AP+12BP的最小值为 37 .
(2)自主探索:在“问题提出”的条件不变的情况下,13AP+BP的最小值为 2337 .
(3)拓展延伸:已知扇形COD中,∠COD=90°,OC=6,OA=3,OB=5,点P是CD上一点,求2PA+PB的最小值.
试题分析:(1)利用勾股定理即可求出,最小值为AD=37;
(2)连接CP,在CA上取点D,使CD=23,则有CDCP=CPCA=13,可证△PCD∽△ACP,得到PD=13AP,即:13AP+BP=BP+PD,从而13AP+BP的最小值为BD;
(3)延长OA到点E,使CE=6,连接PE、OP,可证△OAP∽△OPE,得到EP=2PA,得到2PA+PB=EP+PB,当E、P、B三点共线时,得到最小值.
答案详解:解:(1)如图1,
连接AD,
∵AP+12BP=AP+PD,要使AP+12BP最小,
∴AP+AD最小,当点A,P,D在同一条直线时,AP+AD最小,
即:AP+12BP最小值为AD,
在Rt△ACD中,CD=1,AC=6,
∴AD=AC2+CD2=37,
AP+12BP的最小值为37,所以答案是:37;
(2)如图2,
连接CP,在CA上取点D,使CD=23,
∴CDCP=CPCA=13,
∵∠PCD=∠ACP,
∴△PCD∽△ACP,
∴PDAP=13,
∴PD=13AP,
∴13AP+BP=BP+PD,
∴同(1)的方法得出13AP+BP的最小值为BD=BC2+CD2=2337.
所以答案是:2337;
(3)如图3,
延长OA到点E,使CE=6,
∴OE=OC+CE=12,
连接PE、OP,
∵OA=3,
∴OAOP=OPOE=12,
∵∠AOP=∠AOP,
∴△OAP∽△OPE,
∴APEP=12,
∴EP=2PA,
∴2PA+PB=EP+PB,
∴当E、P、B三点共线时,取得最小值为:BE=OB2+OE2=13.
9.已知抛物线y=x2﹣bx+c(b,c为常数,b>0)经过点A(﹣1,0),点M(m,0)是x轴正半轴上的动点.
(Ⅰ)当b=2时,求抛物线的顶点坐标;
(Ⅱ)点D(b,yD)在抛物线上,当AM=AD,m=5时,求b的值;
(Ⅲ)点Q(b+12,yQ)在抛物线上,当2AM+2QM的最小值为3324时,求b的值.
试题分析:(Ⅰ)将点A(﹣1,0)代入y=x2﹣bx+c,求出c关于b的代数式,再将b代入即可求出c的值,可进一步写出抛物线解析式及顶点坐标;
(Ⅱ)将点D(b,yD)代入抛物线y=x2﹣bx﹣b﹣1,求出点D纵坐标为﹣b﹣1,由b>0判断出点D(b,﹣b﹣1)在第四象限,且在抛物线对称轴x=b2的右侧,过点D作DE⊥x轴,可证△ADE为等腰直角三角形,利用锐角三角函数可求出b的值;
(Ⅲ)将点Q(b+12,yQ)代入抛物线y=x2﹣bx﹣b﹣1,求出Q纵坐标为−b2−34,可知点Q(b+12,−b2−34)在第四象限,且在直线x=b的右侧,点N(0,1),过点Q作直线AN的垂线,垂足为G,QG与x轴相交于点M,过点Q作QH⊥x轴于点H,则点H(b+12,0),在Rt△MQH中,可知∠QMH=∠MQH=45°,设点M(m,0),则可用含b的代数式表示m,因为2AM+2QM=3324,所以2[(b2−14)﹣(﹣1)]+22[(b+12)﹣(b2−14)]=3324,解方程即可.
答案详解:解:(Ⅰ)∵抛物线y=x2﹣bx+c经过点A(﹣1,0),
∴1+b+c=0,
即c=﹣b﹣1,
当b=2时,
y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,
∴抛物线的顶点坐标为(1,﹣4);
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,抛物线的解析式为y=x2﹣bx﹣b﹣1,
∵点D(b,yD)在抛物线y=x2﹣bx﹣b﹣1上,
∴yD=b2﹣b•b﹣b﹣1=﹣b﹣1,
由b>0,得b>b2>0,﹣b﹣1<0,
∴点D(b,﹣b﹣1)在第四象限,且在抛物线对称轴x=b2的右侧,
如图1,过点D作DE⊥x轴,垂足为E,则点E(b,0),
∴AE=b+1,DE=b+1,得AE=DE,
∴在Rt△ADE中,∠ADE=∠DAE=45°,
∴AD=2AE,
由已知AM=AD,m=5,
∴5﹣(﹣1)=2(b+1),
∴b=32−1;
(Ⅲ)∵点Q(b+12,yQ)在抛物线y=x2﹣bx﹣b﹣1上,
∴yQ=(b+12)2﹣b(b+12)﹣b﹣1=−b2−34,
可知点Q(b+12,−b2−34)在第四象限,且在直线x=b的右侧,
∵2AM+2QM=2(22AM+QM),
∴可取点N(0,1),
如图2,过点Q作直线AN的垂线,垂足为G,QG与x轴相交于点M,
由∠GAM=45°,得22AM=GM,
则此时点M满足题意,
过点Q作QH⊥x轴于点H,则点H(b+12,0),
在Rt△MQH中,可知∠QMH=∠MQH=45°,
∴QH=MH,QM=2MH,
∵点M(m,0),
∴0﹣(−b2−34)=(b+12)﹣m,
解得,m=b2−14,
∵2AM+2QM=3324,
∴2[(b2−14)﹣(﹣1)]+22[(b+12)﹣(b2−14)]=3324,
∴b=4.
10.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=−12x﹣6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12AM+CM它的最小值.
试题分析:(1)利用待定系数法求出抛物线解析式;
(2)先利用待定系数法求出直线AB的解析式,进而利用平行四边形的对边相等建立方程求解即可;
(3)①先判断出要以点A,E,F,H为顶点的四边形是矩形,只有EF为对角线,利用中点坐标公式建立方程即可;
②先取EG的中点P进而判断出△PEM∽△MEA即可得出PM=12AM,连接CP交圆E于M,再求出点P的坐标即可得出结论.
答案详解:解:(1)∵点A(﹣4,﹣4),B(0,4)在抛物线y=﹣x2+bx+c上,
∴−16−4b+c=−4c=4,
∴b=−2c=4,
∴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,
∴n=4−4k+n=−4,
∴k=2n=4,
∴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=−12x﹣6,
∴F(a,−12a﹣6),
设H(0,p),
∵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=−12x﹣6,
∴AB⊥AC,
∴EF为对角线,
∴EF与AH互相平分,
∴12(﹣4+0)=12(a+a),12(﹣4+p)=12(2a+4−12a﹣6),
∴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=52,
连接PC交⊙E于M,连接EM,
∴EM=EH=5,
∴PEME=525=12,
∵MEAE=525=12,
∴PEME=MEAE=12,∵∠PEM=∠MEA,
∴△PEM∽△MEA,
∴PMAM=MEAE=12,
∴PM=12AM,
∴12AM+CM的最小值=PC,
设点P(p,2p+4),
∵E(﹣2,0),
∴PE2=(p+2)2+(2p+4)2=5(p+2)2,
∵PE=52,
∴5(p+2)2=54,
∴p=−52或p=−32(由于E(﹣2,0),所以舍去),
∴P(−52,﹣1),
∵C(0,﹣6),
∴PC=(−52)2+(−1+6)2=552,
即:12AM+CM的最小值为 552.
二.典例
11.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=9,BC=4,以点C为圆心,3为半径做⊙C,分别交AC,BC于D,E两点,点P是⊙C上一个动点,则13PA+PB的最小值为 17 .
试题分析:在AC上截取CQ=1,连接CP,PQ,BQ,证明△ACP∽△PCQ,可得PQ=13AP,当B、Q、P三点共线时,13PA+PB的值最小,求出BQ即为所求.
答案详解:解:在AC上截取CQ=1,连接CP,PQ,BQ,
∵AC=9,CP=3,
∴CPAC=13,
∵CP=3,CQ=1,
∴CQCP=13,
∴△ACP∽△PCQ,
∴PQ=13AP,
∴13PA+PB=PQ+PB≥BQ,
∴当B、Q、P三点共线时,13PA+PB的值最小,
在Rt△BCQ中,BC=4,CQ=1,
∴QB=17,
∴13PA+PB的最小值17,
所以答案是:17.
12.如图,⊙O与y轴、x轴的正半轴分别相交于点M、点N,⊙O半径为3,点A(0,1),点B(2,0),点P在弧MN上移动,连接PA,PB,则3PA+PB的最小值为 85 .
试题分析:在y轴上取点H(0,9),连接BH,通过证明△AOP∽△POH,可证HP=3AP,则3PA+PB=PH+PB,当点P在BH上时,3PA+PB有最小值为HB的长,即可求解.
答案详解:解:如图,在y轴上取点H(0,9),连接BH,
∵点A(0,1),点B(2,0),点H(0,9),
∴AO=1,OB=2,OH=9,
∵OAOP=13=39=OPOH,∠AOP=∠POH,
∴△AOP∽△POH,
∴APHP=OPOH=13,
∴HP=3AP,
∴3PA+PB=PH+PB,
∴当点P在BH上时,3PA+PB有最小值为HB的长,
∴BH=OB2+OH2=4+81=85,
所以答案是:85.
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