專題15 圓中最值問(wèn)題專訓(xùn)(九大題型)(解析版)_第1頁(yè)
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專題15圓中最值問(wèn)題專訓(xùn)【九大題型】【題型目錄】題型一圓中的線段最值問(wèn)題題型二圓中的線段之和最值問(wèn)題題型三圓中的線段平方和最值問(wèn)題題型四圓中的面積最值問(wèn)題題型五圓中的周長(zhǎng)最值問(wèn)題題型六圓中的旋轉(zhuǎn)最值問(wèn)題題型七圓中的翻折最值問(wèn)題題型八阿氏圓求最值問(wèn)題(含相似證明)題型九圓中的最值綜合問(wèn)題【經(jīng)典題型一圓中的線段最值問(wèn)題】1.(2022秋·江蘇南京·九年級(jí)??茧A段練習(xí))如圖,在中,,,.點(diǎn)P是內(nèi)部的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),且滿足,則線段長(zhǎng)的最小值是(

).

A.5 B. C. D.【答案】C【分析】首先證明點(diǎn)P在以為直徑的上,連接與交于點(diǎn)P,此時(shí)最小,利用勾股定理求出即可解決問(wèn)題.【詳解】解:,,,,,∴點(diǎn)P在以為直徑的⊙O上,如圖,連接交于點(diǎn)P,

此時(shí)最小,在中,,,,,,,,最小值為:,故選:C.【點(diǎn)睛】本題考查點(diǎn)與圓的位置關(guān)系、圓周角定理、最短問(wèn)題等知識(shí),解題的關(guān)鍵是確定點(diǎn)P位置,學(xué)會(huì)求圓外一點(diǎn)到圓的最小、最大距離,屬于??碱}型.2.(2023·湖南衡陽(yáng)·模擬預(yù)測(cè))如圖,在中,,,以為圓心,為半徑作,為線段上動(dòng)點(diǎn)從運(yùn)動(dòng)到,過(guò)作的切線,切點(diǎn)為,則的取值范圍是()

A. B. C. D.【答案】A【分析】連接、,根據(jù)當(dāng)時(shí),線段最短,當(dāng)在或點(diǎn)時(shí),線段最長(zhǎng),進(jìn)而分別求得的長(zhǎng),即可求解.【詳解】解:連接、.是的切線,;根據(jù)勾股定理知,當(dāng)時(shí),線段最短,當(dāng)在或點(diǎn)時(shí),線段最長(zhǎng),①當(dāng)時(shí),在中,,,,,.②當(dāng)在點(diǎn)時(shí),在中,,,,的取值范圍是,故選:A.

【點(diǎn)睛】本題考查了切線的性質(zhì),勾股定理,熟練掌握切線的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.3.(2023·四川南充·四川省南充高級(jí)中學(xué)??级#┤鐖D,的半徑是5,點(diǎn)A是圓周上一定點(diǎn),點(diǎn)B在上運(yùn)動(dòng),且,,垂足為點(diǎn)C,連接,則的最小值是()A. B. C. D.【答案】D【分析】設(shè)交于,連接、、,過(guò)作于,連接,由題意易證明是等邊三角形,即得出,,從而由勾股定理可求出.再根據(jù)直角三角形斜邊中線的性質(zhì)可知,最后利用三角形三邊關(guān)系即可求解.【詳解】設(shè)交于,連接、、,過(guò)作于,連接,,,,是等邊三角形,,,由勾股定理得:.,.,,在中,,,的最小值是,故選:D.【點(diǎn)睛】本題考查等邊三角形的判定和性質(zhì),勾股定理,直角三角形斜邊中線的性質(zhì)和三角形三邊關(guān)系的應(yīng)用.正確的作出輔助線是解題關(guān)鍵.4.(2023春·全國(guó)·八年級(jí)專題練習(xí))如圖,正方形中,,點(diǎn)為邊上一個(gè)動(dòng)點(diǎn),連接,點(diǎn)為上一點(diǎn),且,在上截取點(diǎn)使,交于點(diǎn),連接,則的最小值為()A. B. C. D.【答案】C【分析】如圖所示,過(guò)點(diǎn)作于,當(dāng)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí),點(diǎn)在以為直徑的半圓上,即點(diǎn)在圓心為的半圓上運(yùn)動(dòng),當(dāng)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到連線上時(shí),的值最小,根據(jù)題意可證,由此可證是直角三角形,可得點(diǎn)在以為直徑的半圓上運(yùn)動(dòng),可求出半圓的半徑,在中,可求出的長(zhǎng),由此即可求解.【詳解】解:如圖所示,過(guò)點(diǎn)作于,連接,如圖所示:

∵四邊形是正方形,∴,,∵,∴四邊形是矩形,則,在和中,,∴,∴,∵,∴,∴,即是直角三角形,∴當(dāng)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)時(shí),點(diǎn)在以為直徑的半圓上運(yùn)動(dòng),設(shè)圓心為,當(dāng)點(diǎn)M運(yùn)動(dòng)到連線上時(shí),的值最小,∵,∴,則半圓的半徑,在中,,當(dāng)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到連線上時(shí),的值最小,∴的最小值為,故C正確.故選:C.【點(diǎn)睛】本題主要考查正方形與圓的結(jié)合求最值,理解動(dòng)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,正方形的性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì),勾股定理等知識(shí)是解題的關(guān)鍵.5.(2023秋·江蘇·九年級(jí)專題練習(xí))如圖,在中,,,,是內(nèi)一動(dòng)點(diǎn),為的外接圓,交直線于點(diǎn),交邊于點(diǎn),若,則的最小值為.【答案】【分析】根據(jù)得,再由可得到,于是點(diǎn)在以為弦,的圓弧上運(yùn)動(dòng),再由可證明,從而算出,當(dāng)、、三點(diǎn)共線時(shí),最小,求出此時(shí)的長(zhǎng)即可.【詳解】解:,,,,,點(diǎn)在以為弦,的圓弧上運(yùn)動(dòng),如圖,設(shè)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的圓弧圓心為,取優(yōu)弧上一點(diǎn),連接,,,,,,

則,,,為等邊三角形,,,,,,當(dāng)、、三點(diǎn)共線時(shí),最小,此時(shí),,故答案為:.【點(diǎn)睛】本題主要考查了圓周角定理、等邊三角形的判定與性質(zhì)、勾股定理,熟練掌握?qǐng)A周角定理、等邊三角形的判定與性質(zhì)、勾股定理,添加適當(dāng)?shù)妮o助線是解題的關(guān)鍵.6.(2023·重慶·九年級(jí)統(tǒng)考學(xué)業(yè)考試)如圖,四邊形是矩形,,點(diǎn)是平面內(nèi)的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),連接,在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,始終垂直于,將繞點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)得到,連接,則的最大值為.

【答案】【分析】先通過(guò),則可判斷點(diǎn)在為直徑的圓上運(yùn)動(dòng),將繞點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)至,設(shè)的中點(diǎn)為,則點(diǎn)在為直徑的圓上運(yùn)動(dòng),當(dāng)點(diǎn),,三點(diǎn)共線時(shí),有最大值,最后利用勾股定理即可求解.【詳解】如圖,

∵,∴,∴點(diǎn)在為直徑的圓上運(yùn)動(dòng),將繞點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)至,設(shè)的中點(diǎn)為,又∵,∴由題意可知點(diǎn)在為直徑的圓上運(yùn)動(dòng),當(dāng)點(diǎn),,三點(diǎn)共線時(shí),有最大值,∵四邊形是矩形,∴,,,∵,為中點(diǎn),∴,,在中,由勾股定理得:,∴的最大值為:.【點(diǎn)睛】此題考查了旋轉(zhuǎn)變換和圓有關(guān)的概念,解題的關(guān)鍵是正確理解點(diǎn),的運(yùn)動(dòng)路徑是圓.7.(2023秋·全國(guó)·九年級(jí)專題練習(xí))已知中,,則的最大值為.

【答案】【分析】過(guò)點(diǎn)C作,垂足為D,取,即可說(shuō)明是等腰直角三角形,求出,進(jìn)一步求出,繼而將轉(zhuǎn)化為,推出點(diǎn)D在以為直徑的圓上,從而可知當(dāng)為等腰直角三角形時(shí),最大,再求解即可.【詳解】解:如圖,過(guò)點(diǎn)C作,垂足為D,取,∴是等腰直角三角形,∴,∵,∴,∴,∴,∴,∴,∴,∵,而一定,∴當(dāng)?shù)拿娣e最大時(shí),最大,∵,∴點(diǎn)D在以為直徑的圓上,∴當(dāng)D平分時(shí),點(diǎn)D到的距離最大,即高最大,則面積最大,此時(shí),則為等腰直角三角形,∴,故答案為:.

.【點(diǎn)睛】本題考查了等腰直角三角形的判定和性質(zhì),勾股定理,含30度的直角三角形的性質(zhì),圓周角定理,解題的關(guān)鍵是添加輔助線,將最值轉(zhuǎn)化為的長(zhǎng).8.(2023·遼寧葫蘆島·統(tǒng)考二模)如圖,在矩形中,,連接,點(diǎn)是的中點(diǎn),點(diǎn)是上一動(dòng)點(diǎn),連接,以為斜邊向下作等腰直角,連接,當(dāng)?shù)闹底钚r(shí),的長(zhǎng)為.

【答案】3【分析】先利用勾股定理計(jì)算出,則,再利用等腰直角三角形的性質(zhì)得到,,則根據(jù)圓周角定理可判斷點(diǎn)A、P在以為直徑的圓上,所以,,從而可判斷平分,過(guò)點(diǎn)D作與點(diǎn)P,利用垂線段最短得到的值最小,然后證明,.【詳解】解:∵四邊形是矩形,∴,在中,,∴,∵點(diǎn)是的中點(diǎn),∴,∴是等腰直角三角形,∴,,∴點(diǎn)A、P在以為直徑的圓上,∴,,∴平分,過(guò)點(diǎn)D作與點(diǎn)P,此時(shí)的值最小,如下圖所示,

∵,∴,∵,∴,在和中,,∴,∴,故答案為:3.【點(diǎn)睛】本題考查了矩形的性質(zhì):矩形的四個(gè)角都是直角,也考查了等腰直角三角形的性質(zhì)、圓周角定理和全等三角形的判定與性質(zhì).9.(2023·陜西咸陽(yáng)·??级#締?wèn)題提出】(1)如圖①,為的一條弦,圓心O到弦的距離為4,若的半徑為7,則上的點(diǎn)到弦的距離最大值為_(kāi)______;【問(wèn)題探究】(2)如圖②,在中,為邊上的高,若,求面積的最小值;【問(wèn)題解決】(3)“雙減”是黨中央、國(guó)務(wù)院作出的重大決策部署,實(shí)施一年多來(lái),工作進(jìn)展平穩(wěn),取得了階段性成效,為了進(jìn)一步落實(shí)雙減政策,豐富學(xué)生的課余生活,某校擬建立一塊綜合實(shí)踐基地,如圖③,為基地的大致規(guī)劃示意圖,其中,平分交于點(diǎn),點(diǎn)為上一點(diǎn),學(xué)校計(jì)劃將四邊形部分修建為農(nóng)業(yè)實(shí)踐基地,并沿鋪設(shè)一條人行走道,部分修建為興趣活動(dòng)基地.根據(jù)規(guī)劃要求,米,.且農(nóng)業(yè)實(shí)踐基地部分(四邊形)的面積應(yīng)盡可能小,問(wèn)四邊形的面積是否存在最小值?若存在,求出其最小值;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.

【答案】(1)11;(2);(3)四邊形的面積存在最小值,最小值為平方米【分析】(1)根據(jù)圓的性質(zhì)直接可得答案;(2)作的外接圓,連接,過(guò)點(diǎn)O作于點(diǎn),設(shè),則,根據(jù)垂線段最短可得R的最小值,從而得出的最小值,進(jìn)而得出答案;(3)過(guò)點(diǎn)作于點(diǎn)于點(diǎn),則,在上截取,連接,利用證明,則,要使四邊形的面積最小,只需的面積最小,由(2)同理求出面積的最小值即可.【詳解】解:(1)∵圓心O到弦的距離為4,若的半徑為7,∴上的點(diǎn)到弦的距離最大值為,故答案為:11;(2)作的外接圓,連接,過(guò)點(diǎn)O作于點(diǎn),如圖.

.設(shè),則,由,得,即,∴,,.即面積的最小值為(3)過(guò)點(diǎn)作于點(diǎn)于點(diǎn),∵平分,∴.又,.米,,,為等腰直角三角形,∴米,(平方米),平方米.在上截取,連接,如圖.

,,,要使四邊形的面積最小,只需的面積最?。?,作的外接圓,如圖,連接,作于點(diǎn),則,∴.設(shè),則.由,得,解得,米,(平方米),(平方米).即四邊形的面積存在最小值,最小值為平方米.【點(diǎn)睛】本題考查了圓的性質(zhì),全等三角形的判定與性質(zhì),圓周角定理,垂徑定理,全等三角形的判定與性質(zhì),交平分線的性質(zhì),勾股定理,垂線段最短等知識(shí),將四邊形面積最小問(wèn)題轉(zhuǎn)化為三角形面積最小是解題的關(guān)鍵.10.(2023·陜西西安·??家荒#?)如圖1,的半徑為,,點(diǎn)為上任意一點(diǎn),則的最小值為.(2)如圖2,已知矩形,點(diǎn)為上方一點(diǎn),連接,作于點(diǎn),點(diǎn)是的內(nèi)心,求的度數(shù).(3)如圖3,在(2)的條件下,連接,若矩形的邊長(zhǎng),,,求此時(shí)的最小值.【答案】(1);(2);(3)【分析】(1)當(dāng)點(diǎn)在線段上時(shí),有最小值,即可求解;(2)由角平分線的性質(zhì)可得,,由三角形內(nèi)角和定理可求解;(3)先作出的外接圓,進(jìn)而求出外接圓的半徑,進(jìn)而判斷出最小時(shí),點(diǎn)的位置,最后構(gòu)造直角三角形,即可得出結(jié)論.【詳解】解:(1)當(dāng)點(diǎn)在線段上時(shí),有最小值為,故答案為:;(2)∵,∴,∴,∵點(diǎn)是的內(nèi)心,∴平分,平分,∴,,∴;(3)∵,,,∴,∴,如圖3,作的外接圓,圓心記作點(diǎn),連接,在優(yōu)弧上取一點(diǎn),連接,∴四邊形是的圓內(nèi)接四邊形,∴,∴,∴,即是等腰直角三角形,連接,與相交于點(diǎn),此時(shí)根據(jù)(1)的結(jié)論可知,是的最小值,過(guò)點(diǎn)作于,,交的延長(zhǎng)線于,則四邊形是正方形,∴,∴,在中,,∴.【點(diǎn)睛】本題是圓的綜合題,主要考查了圓周角定理,等腰直角三角形的性質(zhì),內(nèi)心,構(gòu)造出圓是解本題的關(guān)鍵.【經(jīng)典題型二圓中的線段之和最值問(wèn)題】1.(2023·江蘇·九年級(jí)假期作業(yè))如圖,同一個(gè)圓中的兩條弦、相交于點(diǎn).若,,則與長(zhǎng)度之和的最小值為()A. B. C. D.【答案】C【分析】如圖,以為邊作等邊,則,而,則在的外接圓上運(yùn)動(dòng),記,所在的圓為,連接,,,,證明,再證明,(當(dāng),,三點(diǎn)共線時(shí)取等號(hào)),再利用弧長(zhǎng)公式進(jìn)行計(jì)算即可.【詳解】解:如圖,以為邊作等邊,則,而,∴,∴點(diǎn)在的外接圓上運(yùn)動(dòng),記,所在的圓為,連接,,,,∴,,∴,∵,(當(dāng),,三點(diǎn)共線時(shí)取等號(hào)),當(dāng)時(shí),半徑最小,此時(shí)半徑為,∴此時(shí)與長(zhǎng)度的和最小,最小值為:.故選:C.【點(diǎn)睛】本題考查等邊三角形的性質(zhì),三角形的三邊關(guān)系的應(yīng)用,三角形外接圓的含義,圓周角定理的應(yīng)用,弧長(zhǎng)的計(jì)算,確定弧長(zhǎng)和取最小值時(shí)圓心的位置是解題的關(guān)鍵.2.(2023秋·全國(guó)·九年級(jí)專題練習(xí))如圖,是等腰的外接圓,為弧上一點(diǎn),為的內(nèi)心,過(guò)作,垂足為,若,則的值為()

A. B. C. D.【答案】A【分析】作于,于,連接,在上截取,連接,易證,推出是等腰直角三角形,進(jìn)而得到四邊形是正方形,推出,得到,同理得到,得到,即可得出結(jié)果.【詳解】解:作于,于,連接,在上截取,連接,

是等腰直角三角形,,,,,,,,,是等腰直角三角形,,是的內(nèi)心,,,四邊形是正方形,,,,,,同理:,,,.故選:A.【點(diǎn)睛】本題考查等腰三角形的判定和性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì),正方形的判定和性質(zhì),三角形的外接圓和內(nèi)心.解題的關(guān)鍵是添加輔助線,構(gòu)造特殊三角形和全等三角形.3.(2023春·安徽·九年級(jí)專題練習(xí))如圖,,,點(diǎn),分別在,的另一邊上運(yùn)動(dòng),并保持2,點(diǎn)在邊上,,點(diǎn)是的中點(diǎn),若點(diǎn)為上任意一點(diǎn),則的最小值為(

)A. B. C. D.【答案】D【分析】延長(zhǎng),,交于點(diǎn),作點(diǎn)關(guān)于的對(duì)稱點(diǎn),連接,,交于點(diǎn),交于點(diǎn),利用軸對(duì)稱的性質(zhì)可得,利用直角三角形斜邊中線的性質(zhì)可得,即可判斷點(diǎn)在以為圓心,半徑為1的圓位于的內(nèi)部的弧上運(yùn)動(dòng),從而得出當(dāng)、、、四點(diǎn)在同一條直線上時(shí),最小,然后利用勾股定理求出,即可得出結(jié)論.【詳解】如圖,延長(zhǎng),,交于點(diǎn),作點(diǎn)關(guān)于的對(duì)稱點(diǎn),連接,,交于點(diǎn),交于點(diǎn),則,,,,是的中點(diǎn),連接,,點(diǎn)在以為圓心,半徑為1的圓位于的內(nèi)部的弧上運(yùn)動(dòng),,當(dāng)、、、四點(diǎn)在同一條直線上時(shí),最小,即最小,點(diǎn)、關(guān)于對(duì)稱,垂直平分,,,,,,,的最小值為.故答案為:D.【點(diǎn)睛】本題考查了軸對(duì)稱的性質(zhì),直角三角形斜邊中線的性質(zhì),勾股定理等知識(shí),明確題意,添加合適的輔助線,找出所求問(wèn)題需要的條件是解題的關(guān)鍵.4.(2023春·湖北鄂州·八年級(jí)統(tǒng)考期中)如圖,矩形的邊,,為的中點(diǎn),是矩形內(nèi)部一動(dòng)點(diǎn),且滿足,為邊上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),連接,,則的最小值為.

【答案】7【分析】先找出點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)路線為以為直徑的圓,設(shè)圓心為,作點(diǎn)關(guān)于直線的對(duì)稱點(diǎn),連接交于點(diǎn),可推出的長(zhǎng)即為的最小值,再求出的長(zhǎng)即可.【詳解】解:四邊形是矩形,,,,點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)路線為以為直徑的圓,作以為直徑的,作點(diǎn)關(guān)于直線的對(duì)稱點(diǎn),連接交于點(diǎn),連接,,

則,,,的最小值為;連接,四邊形是矩形,點(diǎn)是的中點(diǎn),點(diǎn)為的中點(diǎn),,,,四邊形是矩形,,點(diǎn)關(guān)于直線的對(duì)稱點(diǎn),,在中,由勾股定理,得,的最小值為,故答案為:7.【點(diǎn)睛】本題考查軸對(duì)稱最短路線問(wèn)題,矩形的性質(zhì),勾股定理,能利用一條線段的長(zhǎng)表示兩線段的和的最小值是解題的關(guān)鍵.5.(2023·福建泉州·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))如圖,點(diǎn)是正方形的內(nèi)部一個(gè)動(dòng)點(diǎn)(含邊界),且,點(diǎn)在上,,則以下結(jié)論:①的最小值為;②的最小值為;③;④的最小值為;正確的是.

【答案】①②④【分析】由題意可得點(diǎn)在以為圓心,為半徑的圓上運(yùn)動(dòng),點(diǎn)在以為圓心,為半徑的圓上運(yùn)動(dòng),則當(dāng)點(diǎn)在上時(shí),有最小值為,當(dāng)點(diǎn)在上時(shí),有最小值為,故①②正確;由“”可證≌,可得,則當(dāng),,三點(diǎn)共線時(shí),取得最小值,最小值為的長(zhǎng),由勾股定理可求的長(zhǎng),可判斷④正確;即可求解.【詳解】解:在上截取,連接,,,如圖所示:

四邊形是正方形,,,,,,,,點(diǎn)在以為圓心,為半徑的圓上運(yùn)動(dòng),點(diǎn)在以為圓心,為半徑的圓上運(yùn)動(dòng),當(dāng)點(diǎn)在上時(shí),有最小值為,當(dāng)點(diǎn)在上時(shí),有最小值為,故①②正確;在和中,,≌,,當(dāng),,三點(diǎn)共線時(shí),取得最小值,最小值為的長(zhǎng),,故DE的最小值為,故④正確;當(dāng)點(diǎn)在上時(shí),有最小值為,此時(shí),與不一定相等,故③不一定正確;故答案為:①②④.【點(diǎn)睛】本題是四邊形綜合題,考查了正方形的性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì),勾股定理,點(diǎn)與圓上點(diǎn)距離最值問(wèn)題等知識(shí),靈活運(yùn)用這些性質(zhì)解決問(wèn)題是解題的關(guān)鍵.6.(2023·四川·統(tǒng)考中考真題)如圖,,半徑為2的與角的兩邊相切,點(diǎn)P是⊙O上任意一點(diǎn),過(guò)點(diǎn)P向角的兩邊作垂線,垂足分別為E,F(xiàn),設(shè),則t的取值范圍是.

【答案】【分析】利用切線的性質(zhì)以及等腰直角三角形的性質(zhì)求得,再求得,分兩種情況討論,畫出圖形,利用等腰直角三角形的性質(zhì)即可求解.【詳解】解:設(shè)與兩邊的切點(diǎn)分別為D、G,連接,延長(zhǎng)交于點(diǎn)H,

由,∵,∴,∴,∴,如圖,延長(zhǎng)交于點(diǎn)Q,

同理,∵,∴,當(dāng)與相切時(shí),有最大或最小值,連接,∵D、E都是切點(diǎn),∴,∴四邊形是矩形,∵,∴四邊形是正方形,∴的最大值為;如圖,

同理,的最小值為;綜上,t的取值范圍是.故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查了切線的性質(zhì),等腰直角三角形的性質(zhì),勾股定理,求得是解題的關(guān)鍵.7.(2023·浙江嘉興·統(tǒng)考一模)平面直角坐標(biāo)系中,的半徑為2,點(diǎn)M在上,點(diǎn)N在線段上,設(shè),點(diǎn)P的坐標(biāo)為,將點(diǎn)P沿方向平移2個(gè)單位,得到點(diǎn),再將點(diǎn)作關(guān)于點(diǎn)N的對(duì)稱點(diǎn)Q,連接,當(dāng)點(diǎn)M在上運(yùn)動(dòng)時(shí),長(zhǎng)度的最大值與最小值的差為.(用含t的式子表示)

【答案】/【分析】根據(jù)題意作出點(diǎn)和點(diǎn),連接,,并延長(zhǎng)至點(diǎn)B,使得,連接并延長(zhǎng)交的延長(zhǎng)線于點(diǎn)C,證明四邊形為平行四邊形,四邊形為平行四邊形,求出和的長(zhǎng)度,根據(jù)三角形三邊關(guān)系即可判斷.【詳解】

解:根據(jù)題意作出點(diǎn)和點(diǎn),如圖,連接,,并延長(zhǎng)至點(diǎn)B,使得,連接并延長(zhǎng)交的延長(zhǎng)線于點(diǎn)C,將點(diǎn)作關(guān)于點(diǎn)N的對(duì)稱點(diǎn)Q,,,,且,將點(diǎn)P沿方向平移2個(gè)單位,,,四邊形為平行四邊形,四邊形為平行四邊形,將點(diǎn)P沿方向平移2個(gè)單位,,,點(diǎn)P的坐標(biāo)為,,由圖得,,

的最大值為,的最小值為,長(zhǎng)度的最大值與最小值的差為.故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查了圓的綜合問(wèn)題,主要考查了中位線的性質(zhì),三角形三邊關(guān)系,平行四邊形的判定及性質(zhì),正確畫出圖形并作出輔助線是解題的關(guān)鍵.8.(2023·陜西寶雞·統(tǒng)考一模)問(wèn)題提出:(1)如圖1所示,已知A為上一點(diǎn),P為外一點(diǎn),若,的半徑為2,則的最小值為_(kāi)________;問(wèn)題探究:(2)如圖2所示,P為等邊三角形內(nèi)一點(diǎn),若,求的最小值;問(wèn)題解決:(3)由于網(wǎng)購(gòu)的方便與快捷,極大地促進(jìn)了物流行業(yè)的發(fā)展,如圖3所示,一條半圓形公路連接著A,B兩座城市.物流公司沿半圓形公路在A,B兩地之間進(jìn)行物流運(yùn)送.點(diǎn)D為一輛等在半圓形公路上的物流車,隨時(shí)接收從外地運(yùn)來(lái)的貨物以便及時(shí)送到A,B兩地.為了節(jié)約資金,提高物流中轉(zhuǎn)的效率,現(xiàn)需在這個(gè)區(qū)域內(nèi)建一個(gè)物流中轉(zhuǎn)站P,要求物流中轉(zhuǎn)站P到A,B兩城市及半圓形公路上點(diǎn)D的距離之和最小,請(qǐng)幫物流公司求出這個(gè)距離和的最小值.

【答案】(1)4;(2);(3)【分析】(1)如圖所示,連接,根據(jù)進(jìn)行求解即可;(2)如圖所示,將繞點(diǎn)B順時(shí)針旋轉(zhuǎn)至,連接,,則是等邊三角形,可得,則,連接,則的最小值就是的長(zhǎng),證明四邊形為菱形且,,求出的長(zhǎng)即可;(3)如圖所示,連接,將繞點(diǎn)A順時(shí)針旋轉(zhuǎn)至位置,連接、,則都是等邊三角形,則此時(shí)為定點(diǎn),D為半圓上一動(dòng)點(diǎn);取的中點(diǎn)O,連接并延長(zhǎng)交半圓于點(diǎn),此時(shí)的長(zhǎng)即為的最小值,據(jù)此求解即可.【詳解】解:(1)如圖所示,連接,∵,∴,∴的最小值為4,故答案為:4;

(2)如圖所示,將繞點(diǎn)B順時(shí)針旋轉(zhuǎn)至,連接,,∴,,∴是等邊三角形,∴,

∴,連接,∵A,為定點(diǎn),∴的最小值就是的長(zhǎng),∵為等邊形三角形,∴∴四邊形為菱形且,,設(shè)交于T,則,∴,∴,即的最小值為;(3)如圖所示,連接,將繞點(diǎn)A順時(shí)針旋轉(zhuǎn)至位置,連接、,∴,∴都是等邊三角形,

∴此時(shí)為定點(diǎn),D為半圓上一動(dòng)點(diǎn),取的中點(diǎn)O,連接并延長(zhǎng)交半圓于點(diǎn),此時(shí)的長(zhǎng)即為的最小值.∵為等邊三角形,,∴,∴,∴的最小值為.【點(diǎn)睛】本題主要考查了旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),等邊三角形的性質(zhì)與判定,菱形的性質(zhì)與判定,勾股定理,含30度角的直角三角形的性質(zhì),點(diǎn)到圓上一點(diǎn)的距離的最值問(wèn)題等等,正確作出輔助線是解題的關(guān)鍵.【經(jīng)典題型三圓中的線段平方和最值問(wèn)題】1.(2023·廣西·模擬預(yù)測(cè))如圖,在正方形中,,以邊為直徑作半圓,是半圓上的動(dòng)點(diǎn),于點(diǎn),于點(diǎn),設(shè),,則的最小值是(

)A. B. C. D.【答案】D【分析】由題意,四邊形為矩形,,所以當(dāng)最小時(shí),即三點(diǎn)共線時(shí),最小,利用勾股定理進(jìn)行計(jì)算,即可得解.【詳解】解:連接∵四邊形為正方形,,為圓O直徑,∴,∵,,∴四邊形為矩形,∴,∵∴當(dāng)三點(diǎn)共線時(shí),最小,,則:,∴,∴,故選:D.【點(diǎn)睛】本題考查圓上的動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題,正方形的性質(zhì),矩形的判定和性質(zhì).熟練掌握?qǐng)A外一點(diǎn)與圓心和圓上一點(diǎn)三點(diǎn)共線時(shí),圓外一點(diǎn)到圓上一點(diǎn)的距離最大或最小是解題的關(guān)鍵.2.(2022春·全國(guó)·九年級(jí)期末)如圖,在正方形中,,以邊為直徑作半圓O,E是半圓O上的動(dòng)點(diǎn),于點(diǎn)F,于點(diǎn)P,設(shè),則的最小值是(

)A. B. C. D.【答案】D【分析】由題意,四邊形為矩形,,所以當(dāng)最小時(shí),即三點(diǎn)共線時(shí),最小,利用勾股定理進(jìn)行計(jì)算,即可得解.【詳解】解:連接∵四邊形為正方形,,為圓O直徑,∴,∵,,∴四邊形為矩形,∴,∵∴當(dāng)三點(diǎn)共線時(shí),最小,則:,∴,∴,故選D.【點(diǎn)睛】本題考查圓上的動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題.熟練掌握?qǐng)A外一點(diǎn)與圓心和圓上一點(diǎn)三點(diǎn)共線時(shí),圓外一點(diǎn)到圓上一點(diǎn)的距離最大或最小是解題的關(guān)鍵.同時(shí)考查了正方形的性質(zhì),矩形的判定和性質(zhì),是一道綜合題.3.(2022秋·浙江寧波·九年級(jí)校考期中)在中,若為邊的中點(diǎn),則必有:成立.依據(jù)以上結(jié)論,解決如下問(wèn)題:如圖,在矩形中,已知,,點(diǎn)在以半徑為的上運(yùn)動(dòng),則的最大值為()A. B. C. D.【答案】B【分析】設(shè)的中點(diǎn)為,連接、,根據(jù)題意可得,,由此可以判定的最大值,即是的最大值,即可求解.【詳解】解:設(shè)的中點(diǎn)為,連接、,如下圖:則,,根據(jù)題意可得,,的最大值,即是的最大值,又∵點(diǎn)在以半徑為的上運(yùn)動(dòng),∴的最大值,由勾股定理可得:,∴的最大值為14,∴的最大值為.故選:B.【點(diǎn)睛】本題考查了點(diǎn)與圓的位置關(guān)系、矩形的性質(zhì)以及三角形三邊關(guān)系,利用三角形三邊關(guān)系找出的最大值是解題的關(guān)鍵.4.(2022春·九年級(jí)課時(shí)練習(xí))如圖,點(diǎn),,均在坐標(biāo)軸上,,過(guò),,作,是上任意一點(diǎn),連結(jié),,則的最大值是(

)A.4 B.5 C.6 D.【答案】C【分析】連接,,如圖,利用圓周角定理可判定點(diǎn)在上,易得,,,,,設(shè),則,由于表示點(diǎn)到原點(diǎn)的距離,則當(dāng)為直徑時(shí),點(diǎn)到原點(diǎn)的距離最大,由于為平分,則,利用點(diǎn)在圓上得到,則可計(jì)算出,從而得到的最大值.【詳解】解:連接,,如圖,,為的直徑,點(diǎn)在上,,,,,,,設(shè),,而表示點(diǎn)到原點(diǎn)的距離,當(dāng)為直徑時(shí),點(diǎn)到原點(diǎn)的距離最大,為平分,,,,即,此時(shí),即的最大值是6.故選:.【點(diǎn)睛】本題考查了點(diǎn)與圓的位置關(guān)系、圓周角定理、勾股定理等,作出輔助線,得到是解題的關(guān)鍵.5.(2023·全國(guó)·九年級(jí)專題練習(xí))如圖,點(diǎn)A、B、C均在坐標(biāo)軸上,AO=BO=CO=1,過(guò)A、O、C作⊙D,E是⊙D上任意一點(diǎn),連結(jié)CE,BE,則的最大值是.【答案】6【分析】連接AC,OD,DE,根據(jù)圓周角定理的推論,推出AC是⊙D的直徑,設(shè)E(x,y),利用勾股定理分別求出求出,得到與的關(guān)系,推出當(dāng)最大時(shí),最大,根據(jù)圓中直徑最長(zhǎng),即可求出的最大值.【詳解】解:連接AC,OD,DE,設(shè)E(x,y),∵,∴AC是⊙D的直徑,∵AO=BO=CO=1,∴A(0,1),C(1,0),B(﹣1,0),∴,,,∴,∵,∴當(dāng)OE為⊙D的直徑時(shí),OE最大,的值最大,∴,∴的最大值,故答案為:6.【點(diǎn)睛】本題考查了三角形的外接圓與外心,勾股定理,圓周角定理,坐標(biāo)與圖形的性質(zhì),點(diǎn)與圓的位置關(guān)系,根據(jù)題目的已知條件并結(jié)合圖形添加適當(dāng)?shù)妮o助線是解題的關(guān)鍵.6.(2022秋·江蘇·九年級(jí)專題練習(xí))如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)A(-1,0),點(diǎn)B(1,0),點(diǎn)M(3,4),以M為圓心,2為半徑作⊙M.若點(diǎn)P是⊙M上一個(gè)動(dòng)點(diǎn),則PA2+PB2的最大值為【答案】100【分析】設(shè)點(diǎn)P(x,y),表示出PA2+PB2的值,從而轉(zhuǎn)化為求OP的最值,畫出圖形后可直觀得出OP的最值,代入求解即可.【詳解】解:設(shè)P(x,y),∵PA2=(x+1)2+y2,PB2=(x?1)2+y2,∴PA2+PB2=2x2+2y2+2=2(x2+y2)+2,∵OP2=x2+y2,∴PA2+PB2=2OP2+2,當(dāng)點(diǎn)P處于OM與圓的交點(diǎn)P處時(shí),OP取得最大值,如圖,∴OP的最大值為OP=OM+PM=+2=7,∴PA2+PB2最大值為2×72+2=100.故答案為:100.【點(diǎn)睛】本題考查了圓的綜合,解答本題的關(guān)鍵是設(shè)出點(diǎn)P坐標(biāo),將所求代數(shù)式的值轉(zhuǎn)化為求解OP的最大值,難度較大.7.(2022·九年級(jí)單元測(cè)試)如圖,點(diǎn)、、均在坐標(biāo)軸上,,過(guò)、、作,是上任意一點(diǎn),連結(jié),,則的最大值是.【答案】6【分析】連接,,如圖,利用圓周角定理可判定點(diǎn)在上,易得,,,,,,設(shè),利用兩點(diǎn)間的距離公式得到則,由于表示點(diǎn)到原點(diǎn)的距離,則當(dāng)為直徑時(shí),點(diǎn)到原點(diǎn)的距離最大,由于為平分,則,利用點(diǎn)在圓上得到,則可計(jì)算出,從而得到的最大值.【詳解】解:連接,,如圖,,為的直徑,點(diǎn)在上,,,,,,,,設(shè),,而表示點(diǎn)到原點(diǎn)的距離,當(dāng)為直徑時(shí),點(diǎn)到原點(diǎn)的距離最大,為平分,,,,即,此時(shí),即的最大值是6.故答案為:6.【點(diǎn)睛】本題考查了點(diǎn)與圓的位置關(guān)系:點(diǎn)的位置可以確定該點(diǎn)到圓心距離與半徑的關(guān)系,反過(guò)來(lái)已知點(diǎn)到圓心距離與半徑的關(guān)系可以確定該點(diǎn)與圓的位置關(guān)系.也考查了圓周角定理、勾股定理和坐標(biāo)與圖形性質(zhì).8.(2022秋·湖北黃岡·九年級(jí)校聯(lián)考階段練習(xí))如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)是以為圓心,1為半徑的上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),已知,,連接,,則的最小值是.【答案】34【分析】設(shè)點(diǎn),表示出的值,從而轉(zhuǎn)化為求的最值,根據(jù)圖形求出的最小值,代入求解即可.【詳解】解:設(shè),∵,∴,∵,∴,∵,∴,當(dāng)點(diǎn)P處于與圓的交點(diǎn)上時(shí),取得最值,∴的最小值為,∴最小值為.故答案為34.【點(diǎn)睛】本題考查了圓的綜合,解答本題的關(guān)鍵是設(shè)出點(diǎn)P坐標(biāo),將所求代數(shù)式的值轉(zhuǎn)化為求解的最小值,難度較大.9.(2023秋·廣東廣州·九年級(jí)統(tǒng)考期末)在邊長(zhǎng)為10的正方形中,以為直徑作半圓,圓心為,是半圓上一動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作,垂足為,連接.(1)如圖1,若直線與圓相切,求線段的長(zhǎng);(2)求的最小值;(3)如圖2,若,求的最小值.【答案】(1)10(2)(3)200【分析】(1)連接,根據(jù)正方形的性質(zhì),切線的性質(zhì),證明即可.(2)設(shè)與半圓于點(diǎn)M,當(dāng)點(diǎn)E與點(diǎn)M重合時(shí),最短,運(yùn)用勾股定理計(jì)算即可.(3)根據(jù)為直徑,則,得到是定值,故t的最小值,有的最小值確定,且當(dāng)E位于正方形對(duì)角線交點(diǎn)處時(shí),取得最小值.【詳解】(1)連接,∵邊長(zhǎng)為10的正方形,直線與圓相切,E為切點(diǎn),∴,∴,∴,∴.(2)如圖1,連接,設(shè)與半圓于點(diǎn)M,當(dāng)點(diǎn)E與點(diǎn)M重合時(shí),最短,∵邊長(zhǎng)為10的正方形,∴,∴,∴.(3)∵為直徑,∴,∴是定值,故t的最小值,有的最小值確定,∵點(diǎn)E在半圓弧上,∴在正方形中,只能是銳角三角形或者直角三角形,不可能是鈍角三角形,∴,當(dāng)且當(dāng)E位于正方形對(duì)角線交點(diǎn)處時(shí)(此時(shí)是直角三角形),取等號(hào).∴,∴,故t的最小值為200.【點(diǎn)睛】本題考查了正方形的性質(zhì),圓的性質(zhì),勾股定理,熟練掌握正方形的性質(zhì),圓的性質(zhì),勾股定理是解題的關(guān)鍵.【經(jīng)典題型四圓中的面積最值問(wèn)題】1.(2023春·江蘇常州·九年級(jí)常州實(shí)驗(yàn)初中??茧A段練習(xí))點(diǎn)C是以為直徑的半圓O上的動(dòng)點(diǎn),D在上,且,點(diǎn)E、F、G分別是、、的中點(diǎn).若,則的面積最大值為(

)A.2 B.3 C.6 D.9【答案】B【分析】由中位線求得,,由和可求解.【詳解】解:∵由點(diǎn)E、F、G分別是、、的中點(diǎn),,,,,,,為直徑,,,,,,,,,,故選:B.【點(diǎn)睛】本題考查了中位線的性質(zhì),直徑所對(duì)的角是直角,完全平方公式的應(yīng)用;解題的關(guān)鍵是由完全平方公式得到.2.(2023春·江蘇南京·九年級(jí)南師附中樹(shù)人學(xué)校校考階段練習(xí))如圖,中,,在的同側(cè)作正,正和正,則四邊形面積最大值是(

)A.1 B.2 C. D.【答案】B【分析】過(guò)作于,過(guò)作,交于,根據(jù)等邊三角形的性質(zhì),得出,再根據(jù)角之間的數(shù)量關(guān)系,得出,再根據(jù)三線合一的性質(zhì),得出,進(jìn)而得出,即點(diǎn)、、在一條直線上,再根據(jù)“邊角邊”,得出,再根據(jù)全等三角形的性質(zhì),得出,再根據(jù)等量代換,得出,同理得出,再根據(jù)平行四邊形的判定定理,得出四邊形是平行四邊形,再根據(jù)直角三角形中角所對(duì)的直角邊等于斜邊的一半,得出,再根據(jù)平行四邊形和三角形的面積,得出,再以為直徑作圓,當(dāng)最大時(shí),的面積最大,此時(shí)為半徑,再根據(jù)三角形的面積公式,結(jié)合二次根式的乘法,計(jì)算即可得出答案.【詳解】解:如圖所示,過(guò)作于,過(guò)作,交于,,,,是正三角形,,,,即點(diǎn)、、在一條直線上,在正、正和正,,,,,,,,,同理可得,

四邊形是平行四邊形,,,,,,以為直徑作圓,當(dāng)最大時(shí),的面積最大,此時(shí)為半徑,,四邊形面積的最大值是2.故選:B【點(diǎn)睛】本題考查了等邊三角形的性質(zhì)、三線合一的性質(zhì)、全等三角形的判定與性質(zhì)、平行四邊形的判定定理、含角的直角三角形、圓周角定理、二次根式的乘法,解本題的關(guān)鍵在熟練掌握相關(guān)的性質(zhì)定理,并正確作出輔助線.3.(2022秋·江蘇宿遷·九年級(jí)統(tǒng)考階段練習(xí))如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,半徑為4的與x軸交于點(diǎn)A,B,與y軸交于點(diǎn)C,D,連接BC,已知x軸上一點(diǎn),點(diǎn)Q是上一動(dòng)點(diǎn),連接,點(diǎn)M為的中點(diǎn),連接,則面積的最小值為()A. B. C.12 D.16【答案】B【分析】連接,由三角形的中位線定理求得,得M點(diǎn)在以A點(diǎn)為圓心,2為半徑的圓上運(yùn)動(dòng),當(dāng)M點(diǎn)為與的交點(diǎn)時(shí),的面積最小,求出此時(shí)的面積便可.【詳解】解:連接,∵,∴,∵為直徑,∴,由題意知,點(diǎn)M在以A為圓心,2為半徑的上運(yùn)動(dòng),當(dāng)M點(diǎn)為與的交點(diǎn)時(shí),點(diǎn)M到的距離最短為,∴△BCM面積的最小值為∶,故選:B.【點(diǎn)睛】本題考查坐標(biāo)與圖形,圓周角定理,勾股定理,三角形的中位線定理,關(guān)鍵在于確定M點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡.4.(2022·浙江·九年級(jí)專題練習(xí))如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,為坐標(biāo)原點(diǎn),半徑為2的與軸的負(fù)半軸交于點(diǎn),點(diǎn)是上一動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)為弦的中點(diǎn),直線與軸、軸分別交于點(diǎn),,則面積的最小值為()A.5 B.6 C. D.【答案】D【分析】連接,根據(jù)點(diǎn)為弦的中點(diǎn),可得點(diǎn)在以為直徑的圓上,以為直徑作,過(guò)點(diǎn)作直線于,交于,則上到直線上最短的距離是,則可得即的面積最小,根據(jù)一次函數(shù)的性質(zhì),求得,根據(jù)勾股定理可得,再根據(jù)的半徑為2,可知,,,由等積法可求得,,根據(jù)可求得面積最小是.【詳解】解:連接,如圖,點(diǎn)為弦的中點(diǎn),,,點(diǎn)在以為直徑的圓上,以為直徑作,過(guò)點(diǎn)作直線于,交于,則上到直線上最短的距離是,此時(shí),即的面積最小,當(dāng)時(shí),,則,當(dāng)時(shí),,解得,則,,,∵的半徑為2,∴,,由等積法可知:∴∴,∴,即的面積最小是,故選:.【點(diǎn)睛】本題考查了垂徑定理,圓周角定理,一次函數(shù)的性質(zhì)和等積法等知識(shí)點(diǎn),屬性相關(guān)性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.5.(2020·湖北武漢·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))如圖,將繞點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°得到,連接.若,,則四邊形面積的最小值是()A. B. C. D.【答案】D【分析】將四邊形的面積轉(zhuǎn)化為,再進(jìn)行分析解答【詳解】由旋轉(zhuǎn)得:,∴,設(shè)四邊形面積為S,∴.由旋轉(zhuǎn)可知,AB=AD,而∠DAB=60°,∴△ABD是等邊三角形,∴,∠ADB=∠ABD=∠DAB=60°,∴,∴最大時(shí),最小,作的外接圓,易知.∴,.當(dāng)為中點(diǎn)時(shí),面積最大,過(guò)作于,則.設(shè),.∴,.∴.∴.故選D.【點(diǎn)睛】本題求面積的最小值,考查的知識(shí)點(diǎn)有等邊三角形的判定與性質(zhì)、圓周角定理、旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)、勾股定理等知識(shí),綜合性強(qiáng),難度較大.6.(遼寧省部分學(xué)校2022-2023學(xué)年九年級(jí)上學(xué)期期末數(shù)學(xué)試題)在中(線段,,為定長(zhǎng)),為線段上一動(dòng)點(diǎn),作,,的平分線,,,直線,交于點(diǎn),點(diǎn)為直線上一點(diǎn),且,當(dāng)點(diǎn)移動(dòng)到線段中點(diǎn)時(shí),,,,,則當(dāng)點(diǎn)從點(diǎn)向點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,取最小值時(shí),.【答案】【分析】過(guò)點(diǎn)作于點(diǎn),根據(jù)當(dāng)點(diǎn)移動(dòng)到線段中點(diǎn)時(shí),,,,得出的長(zhǎng),根據(jù)題意,作出圖形,得出取得最小值,點(diǎn)與點(diǎn)重合,即可求解.【詳解】解:如圖:過(guò)點(diǎn)作于點(diǎn),∵點(diǎn)移動(dòng)到線段中點(diǎn)時(shí),,∴,∵,∴,∵,∴,∵直線,交于點(diǎn),∴是的內(nèi)心,∴,∵,即,∴是的平分線,∴分別為的內(nèi)心,如圖所示,過(guò)點(diǎn),分別作的垂線,垂足分別為,設(shè),與交于點(diǎn),∴的面積等于(為三角形的鉛垂高,水平寬乘以鉛錘高的一半)當(dāng)與最小時(shí),的面積取得最小值,∵,觀察圖形,當(dāng)點(diǎn)從點(diǎn)向點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,當(dāng)時(shí),最小,此時(shí),即,如圖所示,∴,故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查了解直角三角形,三角形內(nèi)心的相關(guān)問(wèn)題,根據(jù)題意作出圖形是解題的關(guān)鍵.7.(2023春·廣東廣州·九年級(jí)專題練習(xí))如圖,在邊長(zhǎng)為的正方形中,P是邊上一動(dòng)點(diǎn)(不與點(diǎn)A,B重合),連接,過(guò)點(diǎn)B作交的延長(zhǎng)線于點(diǎn)M,連接,過(guò)點(diǎn)A作交于點(diǎn)N,連接,,則面積的最小值為.【答案】【分析】點(diǎn)N在正方形內(nèi)部,所以,由可得點(diǎn)M在以中點(diǎn)為圓心,長(zhǎng)為半徑的圓上,先證明,然后求最大面積即可求出的最小面積.【詳解】∵四邊形為正方形,

∴,,∵,∴,∵,,,∴,在和中,,∴.∴,∵,∴當(dāng)面積最大時(shí),面積最小,∵,∴點(diǎn)M在以中點(diǎn)為圓心,長(zhǎng)為半徑的圓上,當(dāng)面積最大時(shí),,如圖,∵點(diǎn)O為中點(diǎn),,∴,∵,∴,∴,∴,∴.故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查正方形的性質(zhì)、三角形面積計(jì)算、全等三角形的判定、圓周角定理及用勾股定理解三角形等知識(shí)點(diǎn),將求的最小面積轉(zhuǎn)化為求最大面積并找出M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡是解題關(guān)鍵.8.(2023·河南安陽(yáng)·統(tǒng)考二模)如圖,⊙O的半徑為2cm,弦,C是弦AB所對(duì)的優(yōu)弧上一個(gè)動(dòng)點(diǎn),則圖中陰影部分的面積之和的最小值是cm2.【答案】/【分析】過(guò)點(diǎn)C作于E,由,得當(dāng)最大時(shí),最小,此時(shí),經(jīng)過(guò)圓心O,即垂直平分,點(diǎn)C為優(yōu)弧的中點(diǎn),連接,由垂徑與勾股定理求出的長(zhǎng),即可求解.【詳解】解:過(guò)點(diǎn)C作于E,∵,∴當(dāng)最大時(shí),最小,此時(shí),經(jīng)過(guò)圓心O,即垂直平分,點(diǎn)C為優(yōu)弧的中點(diǎn),連接,∵,∴,由勾股定理,得,∴,∴最小值,故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查垂徑定理,不規(guī)則圖形面積,三角形面積,勾股定理,根據(jù)圖形面積關(guān)系,得出點(diǎn)C為優(yōu)弧的中點(diǎn)時(shí),陰影面積最小是解題的關(guān)鍵.9.(2023·貴州黔東南·統(tǒng)考二模)如圖,在矩形中,,,點(diǎn)E是的中點(diǎn),點(diǎn)F是上的動(dòng)點(diǎn),將矩形沿折疊,使點(diǎn)A落在點(diǎn)處,連接,,則面積的最小值為.【答案】【分析】由折疊的性質(zhì)可得:,進(jìn)而可確定點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡是以點(diǎn)E為圓心,為半徑的圓上的一段弧,如圖,作,由于,故當(dāng)最小時(shí),的面積最小,因?yàn)椋手恍枰蟪黾纯桑驹斀狻拷猓河烧郫B的性質(zhì)可得:,∴點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡是以點(diǎn)E為圓心,為半徑的圓上的一段弧,如圖,作,垂足分別為G、H,∵四邊形是矩形,,∴,,,∴四邊形是矩形,∴,∵,∴當(dāng)最小時(shí),的面積最小,∵,∴,∴當(dāng)點(diǎn)在上時(shí),最小,最小為,∴面積的最小值為.故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查了矩形的判定和性質(zhì)、圓的基本性質(zhì)、折疊的性質(zhì)以及垂線段最短等知識(shí),熟練掌握相關(guān)圖形的判定和性質(zhì)、得出的最小值是解題的關(guān)鍵.10.(2020春·廣東廣州·九年級(jí)??茧A段練習(xí))如圖,在等腰中,,,為線段上一點(diǎn),以為半徑作交于點(diǎn).連接、,線段、、的中點(diǎn)分別為D、M、N.

(1)試探究是什么特殊三角形,說(shuō)明理由.(2)將繞點(diǎn)O逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)到如圖的位置,其結(jié)論是否仍然成立,并證明結(jié)論.

(3)設(shè),把繞點(diǎn)O在平面內(nèi)自由旋轉(zhuǎn),求的面積y的最大值與最小值的差(用x表示).【答案】(1)等腰直角三角形,理由見(jiàn)解析(2)成立,證明見(jiàn)解析(3)【分析】(1)先利用三角形的中位線定理得出,,再判斷出即可得出結(jié)論;(2)先判斷出,得出,,利用三角形中位線得出,,再判斷出是直角即可得出結(jié)論;(3)先判斷出的面積時(shí)點(diǎn)的位置,利用三角形的三邊關(guān)系即可得出結(jié)論.【詳解】(1)解:為等腰直角三角形,理由:、分別為、的中點(diǎn),,且.同理:,,,,.又,,,即為等腰直角三角形;(2)仍然成立,證明:由旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),.,,,,.、分別為、的中點(diǎn),,且.同理:,,,在等腰中,.,.,,同理:,..為等腰直角三角形;(3)如圖,設(shè)交于點(diǎn),交延長(zhǎng)線于點(diǎn),連接,,.,而,,同理,,由題意,,的最小值為.同理,最大值為,的最大值與最小值的差為:.

【點(diǎn)睛】此題是圓的綜合題,主要考查了等腰直角三角形的判定和性質(zhì),三角形的中位線定理,全等三角形的判定和性質(zhì),旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),圓的性質(zhì),三角形面積公式,判斷出是直角是解本題的關(guān)鍵.11.(2023·陜西西安·西安市大明宮中學(xué)校考三模)問(wèn)題研究如圖1,是的中線,是邊上的高.(1)當(dāng),,時(shí),________.(2)求證:.問(wèn)題解決(3)某地為打造元宵節(jié)燈展景觀,需按如下要求設(shè)計(jì)一批燈展造型.如圖2,矩形是造型框架,以頂點(diǎn)為圓心懸掛圓形燈架(),以,為頂點(diǎn)釘兩個(gè)正方形展板(正方形和正方形),接合點(diǎn)點(diǎn)恰好在上.若,,的半徑為,求兩個(gè)正方形展板面積和的最小值.【答案】(1)10(2)見(jiàn)解析(3)【分析】(1)先求出的長(zhǎng),然后在中利用勾股定理求解即可;(2)在中,,在中,,整理可得,結(jié)合可證結(jié)論成立;(3)取的中點(diǎn)F,連接,由(2)知,,由于為定值,所以當(dāng)取最小值時(shí),的值最小,則當(dāng)A,E,F(xiàn)共線時(shí),取得最小值,根據(jù)勾股定理求出的長(zhǎng),進(jìn)而求出的長(zhǎng),然后可求出的值最小值.【詳解】(1)∵是邊上的高∴∵,∴∵是的中線∴∴在中,,∴故答案為:10(2)∵,,∴在中,在中,∴在中,∴(3)由已知可得兩個(gè)正方形的面積和為:取的中點(diǎn)F,連接由(2)知,∵四邊形是矩形∴∵∴為定值∴當(dāng)取最小值時(shí),的值最小,則當(dāng)A,E,F(xiàn)共線時(shí),取得最小值∵∴∴的值最小值【點(diǎn)睛】本題考查了三角形的中線,三角形的高,勾股定理,矩形的性質(zhì),以及圓的知識(shí),熟練掌握勾股定理和圓的性質(zhì)是解答本題的關(guān)鍵.【經(jīng)典題型五圓中的周長(zhǎng)最值問(wèn)題】1.(2023·山東臨沂·統(tǒng)考二模)如圖,在扇形中,平分交于點(diǎn),點(diǎn)為半徑上一動(dòng)點(diǎn).若,則陰影部分周長(zhǎng)的最小值為(

)

A. B. C. D.【答案】A【分析】利用軸對(duì)稱的性質(zhì),得出當(dāng)點(diǎn)移動(dòng)到點(diǎn)時(shí),陰影部分的周長(zhǎng)最小,此時(shí)的最小值為的長(zhǎng)與的長(zhǎng)度和,分別進(jìn)行計(jì)算即可.【詳解】解:因?yàn)槭嵌ㄖ担箨幱安糠种荛L(zhǎng)的最小值,即求最小值即可作點(diǎn)關(guān)于對(duì)稱的對(duì)稱點(diǎn),連接與直線交于點(diǎn),則

,,此時(shí)為最小值連接,平分,,,

在中,,,陰影部分周長(zhǎng)的最小值為.故選:A.【點(diǎn)睛】本題考查與圓有關(guān)的計(jì)算,掌握軸對(duì)稱的性質(zhì),弧長(zhǎng)的計(jì)算方法是正確計(jì)算的前提,理解軸對(duì)稱解決路程最短問(wèn)題是關(guān)鍵.2.(2022春·九年級(jí)課時(shí)練習(xí))如圖,∠MON=40°,以O(shè)為圓心,4為半徑作弧交OM于點(diǎn)A,交ON于點(diǎn)B,分別以點(diǎn)A,B為圓心,大于的長(zhǎng)為半徑畫弧,兩弧在∠MON的內(nèi)部相交于點(diǎn)C,畫射線OC交于點(diǎn)D,E為OA上一動(dòng)點(diǎn),連接BE,DE,則陰影部分周長(zhǎng)的最小值為(

)A. B. C. D.【答案】A【分析】利用作圖可知OA=OB=OD=4,∠BOD=∠DOA=20°,即可求出的長(zhǎng)度,作D點(diǎn)關(guān)于OM的對(duì)稱點(diǎn)F,連接EF、OF、BF,根據(jù)∠FOA=∠DOA=20°,OF=OD=OB,ED=EF,得到∠BOF=60°,得到△OBF是等邊三角形,則有BE+DE=BE+EF的最小值為BF=4(B、E、F三點(diǎn)在同一直線上),則問(wèn)題得解.【詳解】作D點(diǎn)關(guān)于OM的對(duì)稱點(diǎn)F,連接EF、OF、BF,如圖所示:根據(jù)題條件可知,∠BOD=∠DOA=20°,∴,∵D、F關(guān)于OM對(duì)稱,∴∠FOA=∠DOA=20°,OF=OD=OB,ED=EF,∴∠BOF=60°,∴△OBF是等邊三角形,BF=OB=4,∵DE=EF,∴BE+DE=BE+EF,∵的長(zhǎng)度為定值,∴要想求陰影部分的周長(zhǎng)最小即求BE+DE的最小值,又∵BE+DE=BE+EF,∴要求BE+EF的最小值,由圖可知當(dāng)B、E、F三點(diǎn)在同一直線上時(shí),BE+EF=BF,此時(shí)有最小值,∵△OBF是等邊三角形,BF=OB=4,∴BE+EF=BF=4此時(shí)最小,∴陰影部分的周長(zhǎng)最小值為:,故選:A.【點(diǎn)睛】本題考查了作圖-復(fù)雜作圖:求出EB+ED的最小值為解答問(wèn)題的關(guān)鍵,可考查了軸對(duì)稱的性質(zhì)和最短路線問(wèn)題.3.(2022·廣西河池·統(tǒng)考二模)如圖,AB是的直徑,AB=10,點(diǎn)M在上,∠MAB=20°,N是弧MB的中點(diǎn),P是直徑AB上的一動(dòng)點(diǎn).若MN=2,則△PMN周長(zhǎng)的最小值為()A.4 B.5 C.6 D.7【答案】D【分析】由題意作點(diǎn)M關(guān)于AB的對(duì)稱點(diǎn)K,連接AK,OK,PK,OM,ON,NK.證明△ONK是等邊三角形,再利用兩點(diǎn)之間線段最短即可解決問(wèn)題.【詳解】解:如圖,作點(diǎn)M關(guān)于AB的對(duì)稱點(diǎn)K,連接AK,OK,PK,OM,ON,NK.則∠MAB=∠KAB=20°,∵OA=OM=OK=5,∴∠AMO-∠OAM=∠OAK=∠OKA=20°,∴∠MOB=∠A+∠OMA=40°,∠BOK=∠OAK+∠OKA=40°,∵,∴∠MON=∠NOB=20°,∴∠KON=60°,∵ON=OK,∴△NKO是等邊三角形,∴NK=ON=5,∵M(jìn),K關(guān)于AB對(duì)稱,∴PM=PK,∴PN+PM=PN+PK≥NK=5,∴PM+PN的最小值為5,∴△PMN的周長(zhǎng)的最小值=PM+PN+MN=5+2=7.故選:D.【點(diǎn)睛】本題考查圓周角定理,最短問(wèn)題,等邊三角形的判定,軸對(duì)稱變換等知識(shí),解題的關(guān)鍵是學(xué)會(huì)利用軸對(duì)稱變換解決最短問(wèn)題.4.(2021秋·江蘇宿遷·九年級(jí)統(tǒng)考期中)如圖,正方形內(nèi)接于⊙O,線段在對(duì)角線上運(yùn)動(dòng).若⊙O的面積為,,則周長(zhǎng)的最小值是(

)A.4 B.5 C.6 D.7【答案】C【分析】由正方形的性質(zhì),知點(diǎn)C是點(diǎn)A關(guān)于BD的對(duì)稱點(diǎn),過(guò)點(diǎn)C作CA′∥BD,且使CA′=1,連接AA′交BD于點(diǎn)N,取NM=1,連接AM、CM,則點(diǎn)M、N為所求點(diǎn),進(jìn)而求解.【詳解】解:連接AC,⊙O的面積為6π,則圓的半徑為,則BD=2=AC,由正方形的性質(zhì),知點(diǎn)C是點(diǎn)A關(guān)于BD的對(duì)稱點(diǎn),BD⊥AC,過(guò)點(diǎn)C作CA′∥BD,且使CA′=1,∴CA′⊥AC,連接AA′交BD于點(diǎn)N,取NM=1,連接AM、CM,則點(diǎn)M、N為所求點(diǎn),理由:∵A′C∥MN,且A′C=MN,則四邊形MCA′N為平行四邊形,則A′N=CM=AM,故△AMN的周長(zhǎng)=AM+AN+MN=AA′+1為最小,則A′A==5,則△AMN的周長(zhǎng)的最小值為5+1=6,故選:C.【點(diǎn)睛】本題考查了圓的性質(zhì)、點(diǎn)的對(duì)稱性、平行四邊形的性質(zhì)等,確定點(diǎn)M、N的位置是本題解題的關(guān)鍵.5.(2023·湖北咸寧·統(tǒng)考二模)如圖,正方形內(nèi)接干圓,線段在對(duì)角線BD上運(yùn)動(dòng),若圓O的面積為,,周長(zhǎng)的最小值是.

【答案】4【分析】由正方形的性質(zhì)知點(diǎn)C是點(diǎn)A關(guān)于的對(duì)稱點(diǎn),過(guò)點(diǎn)C作,且使,連接交于點(diǎn)N,取,連接,則點(diǎn)M、N為所求點(diǎn),進(jìn)而求解.【詳解】解:的面積為,則圓的半徑為,,由正方形的性質(zhì)知點(diǎn)C是點(diǎn)A關(guān)于的對(duì)稱點(diǎn),過(guò)點(diǎn)C作,且使,連接交于點(diǎn)N,取,連接,則點(diǎn)M、N為所求點(diǎn),

理由:,且,則四邊形為平行四邊形,則,故的周長(zhǎng)為最小,正方形中,,,則的周長(zhǎng)的最小值為,故答案為:4.【點(diǎn)睛】本題考查了圓的性質(zhì)、點(diǎn)的對(duì)稱性、平行四邊形的性質(zhì)等,確定點(diǎn)M、N的位置是解題的關(guān)鍵.【經(jīng)典題型六圓中的旋轉(zhuǎn)最值問(wèn)題】1.(2022·全國(guó)·九年級(jí)專題練習(xí))如圖,三角形,三角形均為邊長(zhǎng)為4的等邊三角形,點(diǎn)是、的中點(diǎn),直線、相交于點(diǎn),三角形繞點(diǎn)旋轉(zhuǎn)時(shí),線段長(zhǎng)的最小值為(

)A. B. C. D.【答案】C【分析】首先證明,判定出點(diǎn)在以為直徑的圓上運(yùn)動(dòng),當(dāng)運(yùn)動(dòng)到時(shí),最短來(lái)解決問(wèn)題.【詳解】解:如圖,連接、、,,,,,,,、是等邊三角形,是、的中點(diǎn),,,,,,,,,,,,,,,,,,,點(diǎn)在以為直徑的圓上運(yùn)動(dòng),當(dāng)時(shí),且、在的同側(cè)時(shí),最短,,,,的最小值為.故選:C.【點(diǎn)睛】本題考查了旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)、等邊三角形的判定與性質(zhì)、全等三角形的判定與性質(zhì)、圓的有關(guān)知識(shí)等,解題的關(guān)鍵是證明,判定出在以為直徑的圓上運(yùn)動(dòng).2.(2022春·江蘇泰州·八年級(jí)泰州市第二中學(xué)附屬初中校考期中)如圖,在中,,,正方形的邊長(zhǎng)為2,將正方形繞點(diǎn)B旋轉(zhuǎn)一周,連接,點(diǎn)M為的中點(diǎn),點(diǎn)N為的中點(diǎn)連接,則線段的最大值是(

)A.3 B.6 C. D.【答案】D【分析】點(diǎn)F在以B為圓心,以2為半徑的圓上運(yùn)動(dòng),根據(jù)直徑是圓中最大的弦,得到當(dāng)A、B、F三點(diǎn)共線時(shí),AF最大,根據(jù)三角形中位線定理,得到MN=,MN的最值與AF的最值一致,計(jì)算AF的長(zhǎng)即可,即AF=AB+BF.【詳解】根據(jù)題意,得點(diǎn)F在以B為圓心,以2為半徑的圓上運(yùn)動(dòng),根據(jù)直徑是圓中最大的弦,得到當(dāng)A、B、F三點(diǎn)共線時(shí),AF最大,∴AF=AB+BF,∵,,∴,∴AF=,∵點(diǎn)M為的中點(diǎn),點(diǎn)N為的中點(diǎn),∴MN是△AEF的中位線,∴MN==,故選:D.【點(diǎn)睛】本題考查了圓的性質(zhì),勾股定理,三角形中位線定理,熟練掌握?qǐng)A的性質(zhì),勾股定理是解題的關(guān)鍵.3.(2021·山東淄博·統(tǒng)考二模)如圖,等邊三角形的邊長(zhǎng)為8,點(diǎn)是的內(nèi)心,,繞點(diǎn)旋轉(zhuǎn),分別交線段、于、兩點(diǎn),連接,給出下列四個(gè)結(jié)論:①點(diǎn)也一定是的外心;②;③四邊形的面積始終等于;④周長(zhǎng)的最小值為6.上述結(jié)論中正確的個(gè)數(shù)是(

)A.1 B.2 C.3 D.4【答案】B【分析】連接OB、OC,如圖,利用等邊三角形的性質(zhì)得∠ABO=∠OBC=∠OCB=30°,再證明∠BOD=∠COE,于是可判斷△BOD≌△COE,所以BD=CE,OD=OE,則可對(duì)①進(jìn)行判斷;利用S△BOD=S△COE得到四邊形ODBE的面積=S△ABC=,則可對(duì)③進(jìn)行判斷;作OH⊥DE,如圖,則DH=EH,計(jì)算出S△ODE=OE2,利用S△ODE隨OE的變化而變化和四邊形ODBE的面積為定值可對(duì)②進(jìn)行判斷;由于△BDE的周長(zhǎng)=BC+DE=4+DE=4+OE,根據(jù)垂線段最短,當(dāng)OE⊥BC時(shí),OE最小,△BDE的周長(zhǎng)最小,計(jì)算出此時(shí)OE的長(zhǎng)則可對(duì)④進(jìn)行判斷.【詳解】連接OB、OC,如圖,∵△ABC為等邊三角形,∴∠ABC=∠ACB=60°,∵點(diǎn)O是等邊△ABC的內(nèi)心,∴OB=OC,OB、OC分別平分∠ABC和∠ACB,∴∠ABO=∠OBC=∠OCB=30°,∴∠BOC=120°,即∠BOE+∠COE=120°,而∠DOE=120°,即∠BOE+∠BOD=120°,∴∠BOD=∠COE,在△BOD和△COE中,,∴△BOD≌△COE,∴BD=CE,OD=OE,所以①正確;∴S△BOD=S△COE,∴四邊形ODBE的面積=S△OBC=S△ABC=,所以③錯(cuò)誤;作OH⊥DE,如圖,則DH=EH,∵∠DOE=120°,∴∠ODE=∠OEH=30°,∴OH=OE,HE=OH=OE,∴DE=OE,∴S△ODE=.OE?OE=,即S△ODE隨OE的變化而變化,而四邊形ODBE的面積為定值,∴S△ODE≠S△BDE;所以②錯(cuò)誤;∵BD=CE,∴△BDE的周長(zhǎng)=BD+BE+DE=CE+BE+DE=BC+DE=4+DE=4+OE,當(dāng)OE⊥BC時(shí),OE最小,△BDE的周長(zhǎng)最小,此時(shí)OE=,∴△BDE周長(zhǎng)的最小值=4+2=6,所以④正確.故選:B.【點(diǎn)睛】本題主要考查了等邊三角形的性質(zhì),三角形的內(nèi)切圓與內(nèi)心,最短路線問(wèn)題,旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)等,綜合性很強(qiáng),熟練掌握知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系是解答的關(guān)鍵.4.(2023春·全國(guó)·八年級(jí)專題練習(xí))如圖,在邊長(zhǎng)為1的正方形中,將射線繞點(diǎn)A按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)度(),得到射線,點(diǎn)M是點(diǎn)D關(guān)于射線的對(duì)稱點(diǎn),則線段長(zhǎng)度的最小值為()A. B. C. D.【答案】B【分析】由軸對(duì)稱的性質(zhì)可知,故此點(diǎn)M在以A圓心,以AD為半徑的圓上,故此當(dāng)點(diǎn)在一條直線上時(shí),有最小值.【詳解】解:如圖所示:連接.∵四邊形為正方形,∴.∵點(diǎn)D與點(diǎn)M關(guān)于對(duì)稱,∴.∴點(diǎn)M在以A為圓心,以長(zhǎng)為半徑的圓上.如圖所示,當(dāng)點(diǎn)在一條直線上時(shí),有最小值.∴的最小值1.故選:B.【點(diǎn)睛】本題主要考查的是旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),依據(jù)旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)確定出點(diǎn)M運(yùn)動(dòng)的軌跡是解題的關(guān)鍵.5.(2022秋·北京東城·九年級(jí)北京二中校聯(lián)考期末)如圖,在中,,,,點(diǎn)是邊的中點(diǎn),將繞點(diǎn)C逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)得到,點(diǎn)是邊上的一動(dòng)點(diǎn),則長(zhǎng)度的最大值與最小值的差為.【答案】/【分析】由直角三角形的性質(zhì)可得,由旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)可得,可得,即點(diǎn)在以為圓心,為半徑的圓上,則當(dāng)點(diǎn),點(diǎn),點(diǎn)共線,且時(shí),長(zhǎng)度最小,當(dāng)點(diǎn)與點(diǎn)重合,且點(diǎn)在的延長(zhǎng)線上時(shí),長(zhǎng)度最大,然后求得最大值與最小值的差即可求解.【詳解】解:,,,,將繞點(diǎn)按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn),得到,點(diǎn)是邊的中點(diǎn),,,點(diǎn)在以為圓心,為半徑的圓上,如圖,當(dāng)點(diǎn),點(diǎn),點(diǎn)共線,且時(shí),長(zhǎng)度最小,,,最小值為.當(dāng)點(diǎn)與點(diǎn)重合,且點(diǎn)在的延長(zhǎng)線上時(shí),長(zhǎng)度最大,則最大值為長(zhǎng)度的最大值與最小值的差為故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查了旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),直角三角形的性質(zhì)、圓的基本認(rèn)識(shí),確定點(diǎn)的軌跡是本題的關(guān)鍵.6.(2022秋·全國(guó)·九年級(jí)專題練習(xí))如圖,、,以為直徑作,射線交于、兩點(diǎn),為弧的中點(diǎn),為的中點(diǎn).當(dāng)射線繞點(diǎn)旋轉(zhuǎn)時(shí),的最小值為.【答案】/【分析】連接MD,如圖,利用垂徑定理得到MD⊥EF,則∠ODM=90°,再根據(jù)勾股定理得到點(diǎn)D在以A點(diǎn)為圓心,2為半徑的圓上,利用點(diǎn)與圓的位置關(guān)系可判斷當(dāng)D點(diǎn)為CA與⊙A的交點(diǎn)時(shí),CD的值最小,此時(shí)CD=AC-2=.【詳解】解:連接MD,如圖,是的中點(diǎn),∵D為EF的中點(diǎn),∴MD⊥EF,∴∠ODM=90°,又,即,∴點(diǎn)D在以A點(diǎn)為圓心,2為半徑的圓,當(dāng)D點(diǎn)為CA與⊙A的交點(diǎn)時(shí),CD的值最小,此時(shí)CD=AC-2=.即CD的最小值為.故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查了圓周角定理:在同圓或等圓中,同弧或等弧所對(duì)的圓周角相等,都等于這條弧所對(duì)的圓心角的一半.推論:半圓(或直徑)所對(duì)的圓周角是直角,90°的圓周角所對(duì)的弦是直徑.也考查了垂徑定理和勾股定理.7.(2023秋·全國(guó)·九年級(jí)專題練習(xí))如圖,和都是等邊三角形,,,固定,把繞點(diǎn)C旋轉(zhuǎn)任意角度,連接AD,BE,設(shè)AD,BE所在的直線交于點(diǎn)O,則在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中,始終有,且的大小保持不變,這時(shí)點(diǎn)O到直線AB的最大距離為.【答案】【分析】證明△ACD≌△BCE(SAS),作△ABC的外接圓⊙M,則當(dāng)點(diǎn)O與點(diǎn)C重合時(shí),點(diǎn)O到直線AB的距離最大,最大距離為線段CF的長(zhǎng),勾股定理求解即可【詳解】∵△ABC和△CDE都是等邊三角形,∴AC=BC,CD=CE,∠BAC=∠ABC=∠ACB=∠DCE,∴∠ACE+∠DCE=∠ACE+∠ACB,即∠ACD=∠BCE,則△ACD≌△BCE(SAS),∴∠CAD=∠CBE,∴∠AOB=∠ACB,作△ABC的外接圓⊙M,如圖:則點(diǎn)O在⊙OM上,作OF⊥AB于點(diǎn)F,則當(dāng)點(diǎn)O與點(diǎn)C重合時(shí),點(diǎn)O到直線AB的距離最大,最大距離為線段CF的長(zhǎng),在Bt△ACF中,AF=BF=AB=3,CF=AF=3,即點(diǎn)O到直線AB的最大距離為3故答案為:【點(diǎn)睛】本題考查了等邊三角形的性質(zhì),含30度角的直角三角形的性質(zhì),旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),三角形的外心,作出輔助圓是解題的關(guān)鍵.8.(2023春·山東煙臺(tái)·九年級(jí)統(tǒng)考期中)四邊形和是正方形,直線交于點(diǎn)P.

(1)如圖1,點(diǎn)G在邊上,判斷線段和的數(shù)量與位置關(guān)系,并證明;(2)如圖2,將正方形繞點(diǎn)A旋轉(zhuǎn)一個(gè)銳角.①(1)中線段和的數(shù)量與位置關(guān)系是否仍成立?說(shuō)明理由;②若正方形的邊長(zhǎng)為,在正方形的旋轉(zhuǎn)過(guò)程中,請(qǐng)直接寫出點(diǎn)P到直線的最大距離.【答案】(1),證明見(jiàn)解析(2)①成立,理由見(jiàn)解析;②【分析】(1)證明和全等,可得,即可;(2)①證明設(shè)交于點(diǎn)I,則,和全等,可得,即可;②連接交于點(diǎn)O,作于點(diǎn)M,根據(jù)正方形的性質(zhì)可得,再以點(diǎn)O為圓心,的長(zhǎng)為半徑畫圓,可得,從而得到點(diǎn)P在上的一段弧上運(yùn)動(dòng),然后作于點(diǎn)H,的延長(zhǎng)線交于點(diǎn)N,可得四邊形是矩形,從而得到,即可求解.【詳解】(1)解:,證明如下:∵四邊形和是正方形,∴,,∴,∵點(diǎn)G在邊AB上,∴點(diǎn)E,A,D三點(diǎn)在同一條直線上,在和中,,∴,∴,∴,∴,∴;(2)解:①成立,理由如下:如圖,設(shè)交于點(diǎn)I,則,

∵四邊形和是正方形,∴,,∴,在和中,,∴,∴,∴,∴,∴;②如圖,連接交于點(diǎn)O,作于點(diǎn)M,

∵,∴,∵,且,∴,∴,以點(diǎn)O為圓心,的長(zhǎng)為半徑畫圓,∵,∴,∴點(diǎn)P在上的一段弧上運(yùn)動(dòng),作于點(diǎn)H,的延長(zhǎng)線交于點(diǎn)N,∵,∴四邊形是矩形,∴,∴,∴,即,∴的最大值為,即點(diǎn)P到直線的最大距離為.【點(diǎn)睛】此題重點(diǎn)考查正方形的性質(zhì)、同角的余角相等、全等三角形的判定與性質(zhì)、勾股定理、直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半、點(diǎn)與圓的位置關(guān)系、矩形的判定與性質(zhì)、垂線段最短等知識(shí),此題綜合性強(qiáng),難度較大,屬于考試壓軸題.【經(jīng)典題型七圓中的翻折最值問(wèn)題】1.(2022秋·江蘇無(wú)錫·九年級(jí)校聯(lián)考階段練習(xí))如圖,在平行四邊形中,,,,是邊的中點(diǎn),是邊上的一動(dòng)點(diǎn),將沿所在直線翻折得到△,連接,設(shè)的長(zhǎng)為,則的范圍是(

)A. B. C. D.【答案】C【分析】首先點(diǎn)是的中點(diǎn),得,則點(diǎn)在以為圓心,2為半徑的圓弧上運(yùn)動(dòng),找到的最小和最大時(shí)的點(diǎn),分別通過(guò)勾股定理求解即可.【詳解】解:四邊形是平行四邊形,,,點(diǎn)是的中點(diǎn),,將沿所在直線翻折得到△,,點(diǎn)在以為圓心,2為半徑的圓弧上運(yùn)動(dòng)(如圖),此時(shí)即為最小值,過(guò)作,交的延長(zhǎng)線于,,,,,在中,由勾股定理得:,,當(dāng)與重合時(shí),最大,此時(shí),,在中,由勾股定理得:,當(dāng)與重合時(shí),不存在,,故選:C.【點(diǎn)睛】本題主要考查了平行四邊形的性質(zhì),翻折的性質(zhì),勾股定理,圓的定義等知識(shí),發(fā)現(xiàn)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)路徑是解題的關(guān)鍵.2.(2021·全國(guó)·八年級(jí)專題練習(xí))如圖,在中,,點(diǎn)D是邊的中點(diǎn),點(diǎn)E是邊上的任意一點(diǎn)(點(diǎn)E不與點(diǎn)B重合),沿翻折使點(diǎn)B落在點(diǎn)F處,連接,則線段長(zhǎng)的最小值是(

)A.2 B. C.3 D.【答案】B【分析】連接AD,以D為圓心,以CD為半徑畫圓,交AD于G,根據(jù)題意可知點(diǎn)F在上,當(dāng)G和F重合時(shí)AF有最小值,然后利用勾股定理計(jì)算長(zhǎng)度即可.【詳解】解:連接AD,以D為圓心,以CD為半徑畫圓,交AD于G,根據(jù)題意可知點(diǎn)F在上,當(dāng)G和F重合時(shí)AF有最小值,∵點(diǎn)D是邊的中點(diǎn),∴,在Rt△ACD中,∴.故選:B【點(diǎn)睛】本題主要考查圓的性質(zhì)和勾股定理,能夠找到點(diǎn)F的運(yùn)動(dòng)軌跡是解題的關(guān)鍵.3.(2023·河北·模擬預(yù)測(cè))如圖,正方形的邊長(zhǎng)為4,E是邊的中點(diǎn),F(xiàn)是邊上一動(dòng)點(diǎn),連接,將沿翻折得到,連接.當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)最小時(shí),的長(zhǎng)為(

)A. B.C. D.【答案】D【分析】根據(jù)正方形的性質(zhì)和勾股定理可得的長(zhǎng),再由翻折知,得點(diǎn)G在以B為圓心,4為半徑的圓上運(yùn)動(dòng),可知當(dāng)點(diǎn)三點(diǎn)共線時(shí),最?。驹斀狻拷猓骸哒叫蔚倪呴L(zhǎng)為,∴,∵點(diǎn)E是邊的中點(diǎn),∴,∴,∵將沿翻折得到,∴,∴點(diǎn)G在以B為圓心,4為半徑的圓上運(yùn)動(dòng),∴當(dāng)點(diǎn)三點(diǎn)共線時(shí),最小,連接,設(shè),∵∴解得,故選:D.【點(diǎn)睛】本題主要考查了翻折的性質(zhì),正方形的性質(zhì),勾股定理以及輔助圓,確定當(dāng)點(diǎn)三點(diǎn)共線時(shí),最小是解題的關(guān)鍵,同時(shí)注意運(yùn)用面積法求垂線段的長(zhǎng)度.4.(2023·陜西西安·陜西師大附中校考模擬預(yù)測(cè))如圖,四邊形為矩形,,,點(diǎn)P為邊上一點(diǎn),以為折痕將翻折,點(diǎn)A的對(duì)應(yīng)點(diǎn)為點(diǎn),連接交于點(diǎn)M,點(diǎn)Q為線段上一點(diǎn),連接,,則的最小值為.【答案】【分析】根據(jù)可知點(diǎn)M在以為直徑的上,作點(diǎn)A關(guān)于的對(duì)稱點(diǎn)點(diǎn),連接交于M,交于點(diǎn)Q,此時(shí)的值最小,為的長(zhǎng),然后利用勾股定理求出,進(jìn)而可得答案.【詳解】解:由折疊可知,,即,∴點(diǎn)M在以為直徑的上,如圖,作點(diǎn)A關(guān)于的對(duì)稱點(diǎn)點(diǎn),連接交于M,交于點(diǎn)Q,此時(shí)的值最小,為的長(zhǎng),∵在矩形中,,,∴,,∴,∴,即的最小值為,故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查了圓周角定理的推論,矩形的性質(zhì),軸對(duì)稱的性質(zhì),勾股定理以及圓外一點(diǎn)到圓上一點(diǎn)的最短距離問(wèn)題,判斷出點(diǎn)M的運(yùn)動(dòng)軌跡是解題的關(guān)鍵.5.(2023·湖南長(zhǎng)沙·模擬預(yù)測(cè))如圖,在邊長(zhǎng)為4的菱形中,,M是邊上的一點(diǎn),且,N是邊上的一動(dòng)點(diǎn),將沿所在直線翻折得到,連接,則長(zhǎng)度的最小值是.【答案】/【分析】過(guò)點(diǎn)M作交延長(zhǎng)線于點(diǎn)H,連接,根據(jù)菱形的性質(zhì)和直角三角形的性質(zhì),求出,再由勾股定理求出的長(zhǎng),再由折疊的性質(zhì)可得點(diǎn)在以M為圓心,為半徑的圓上,從而得到當(dāng)點(diǎn)在線段上時(shí),長(zhǎng)度有最小值,是解題的關(guān)鍵.【詳解】解:過(guò)點(diǎn)M作交延長(zhǎng)線于點(diǎn)H,連接,菱形中,,,∵,∴,∵,∴,∴,∴,∴,,∴,∵將沿所在直線翻折得到,∴,∴點(diǎn)在以M為圓心,為半徑的圓上,∴當(dāng)點(diǎn)在線段上時(shí),長(zhǎng)度有最小值,∴長(zhǎng)度的最小值.故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查菱形的性質(zhì)、直角三角形的性質(zhì)、折疊的性質(zhì),找到當(dāng)點(diǎn)在上,的長(zhǎng)度最小,是解題的關(guān)鍵.6(2022秋·福建泉州·八年級(jí)??茧A段練習(xí))如圖,在矩形紙片中,,,點(diǎn)是的中點(diǎn),點(diǎn)是邊上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),將沿所在直線翻折,得到,則的長(zhǎng)的最小值是.【答案】8【分析】先由折疊可知,則可得點(diǎn)在以為圓心,以的長(zhǎng)為半徑的圓上,然后結(jié)合已知條件求出、、的長(zhǎng)度,最后求出的長(zhǎng)的最小值.【詳解】解:由折疊可知,∴點(diǎn)在以為圓心,以的長(zhǎng)為半徑的圓上,如圖,連接,交圓于點(diǎn),此時(shí)的長(zhǎng)取最小值,∵,,點(diǎn)為的中點(diǎn),∴,,故答案為:8.【點(diǎn)睛】本題考查矩形中的折疊問(wèn)題,以及構(gòu)造圓解決線段最值問(wèn)題.熟練掌握折疊的性質(zhì),以及到定點(diǎn)等于定長(zhǎng)的點(diǎn)在以定點(diǎn)為圓心,定長(zhǎng)為半徑的圓上,是解題的關(guān)鍵.【經(jīng)典題型八阿氏圓求最值問(wèn)題(含相似證明)】1.(2023春·九年級(jí)課時(shí)練習(xí))如圖,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CB=7,AC=9,以C為圓心、3為半徑作⊙C,P為⊙C上一動(dòng)點(diǎn),連接AP、BP,則AP+BP的最小值為(

)A.7 B.5 C. D.【答案】B【詳解】思路引領(lǐng):如圖,在CA上截取CM,使得CM=1,連接PM,PC,BM.利用相似三角形的性質(zhì)證明MPPA,可得AP+BP=PM+PB≥BM,利用勾股定理求出BM即可解決問(wèn)題.答案詳解:如圖,在CA上截取CM,使得CM=1,連接PM,PC,BM.∵PC=3,CM=1,CA=9,∴PC2=CM?CA,∴,∵∠PCM=∠ACP,∴△PCM∽△ACP,∴,∴PMPA,∴AP+BP=PM+PB,∵PM+PB≥BM,在Rt△BCM中,∵∠BCM=90°,CM=1,BC=7,∴BM5,∴AP+BP≥5,∴AP+BP的最小值為5.故選:B.2.(2022春·江蘇·九年級(jí)專題練習(xí))如圖所示的平面直角坐標(biāo)系中,,,是第一象限內(nèi)一動(dòng)點(diǎn),,連接、,則的最小值是.【答案】【分析】取點(diǎn),連接,.根據(jù),有,即可證明,即有,進(jìn)而可得,則有,利用勾股定理可得,則有,問(wèn)題得解.【詳解】解:如圖,取點(diǎn),連接,.,,,,,,,,,,,,,,,,,(當(dāng)B、P、T三點(diǎn)共線時(shí)取等號(hào))的最小值為.故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查阿氏圓問(wèn)題,相似三角形的判定和性質(zhì),勾股定理等知識(shí),解題的關(guān)鍵是學(xué)會(huì)添加常用輔助線,構(gòu)造相似三角形解決問(wèn)題.3.(2023秋·浙江溫州·九年級(jí)校考期末)如圖所示,,半徑為2的圓內(nèi)切于.為圓上一動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作、分別垂直于的兩邊,垂足為、,則的取值范圍為.【答案】【分析】根據(jù)題意,本題屬于動(dòng)點(diǎn)最值問(wèn)題-“阿氏圓”模型,首先作于,作于,如圖所示,通過(guò)代換,將轉(zhuǎn)化為,得到當(dāng)與相切時(shí),取得最大值和最小值,分兩種情況,作出圖形,數(shù)形結(jié)合解直角三角形即可得到相應(yīng)最值,進(jìn)而得到取值范圍.【詳解】解:作于,作于,如圖所示:,,,,,,,,當(dāng)與相切時(shí),取得最大和最小,①連接,,,如圖1所示:可得:四邊形是正方形,,在中,,,在中,,,即;②連接,,,如圖2所示:可得:四邊形是正方形,,由上同理可知:在中,,,在中,,,即,.故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查動(dòng)點(diǎn)最值模型-“阿氏圓”,難度較大,掌握解決動(dòng)點(diǎn)最值問(wèn)題的方法,熟記相關(guān)幾何知識(shí),尤其是圓的相關(guān)知識(shí)是解決問(wèn)題的關(guān)鍵.4.(2023·江蘇蘇州·蘇州市第十六中學(xué)校考二模)如圖,在中,點(diǎn)A、點(diǎn)在上,,,點(diǎn)在上,且,點(diǎn)是的中點(diǎn),點(diǎn)是劣弧上的動(dòng)點(diǎn),則的最小值為.【答案】【分析】延長(zhǎng)到,使得,連接,,利用相似三角形的性質(zhì)證明,求的最小值問(wèn)題轉(zhuǎn)化為求的最小值.求出即可判斷.【詳解】解:延長(zhǎng)到,使得,連接,.,,,,,,,,,,又在中,,,,,,的最小值為,故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查了相似三角形的判定和性質(zhì),解直角三角形等知識(shí),解題的關(guān)鍵是學(xué)會(huì)添加常用輔助線,構(gòu)造相似三角形解決問(wèn)題.5.(2022·四川成都·模擬預(yù)測(cè))如圖,已知正方ABCD的邊長(zhǎng)為6,圓B的半徑為3,點(diǎn)P是圓B上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),則的最大值為.【答案】【分析】如圖,連接,在上取一點(diǎn),使得,進(jìn)而證明,則在點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的任意時(shí)刻,均有PM=,從而將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為求PD-PM的最大值.連接PD,在△PDM中,PD-PM<DM,故當(dāng)D、M、P共線時(shí),PD-PM=DM為最大值,勾股定理即可求得.【詳解】如圖,連接,在上取一點(diǎn),使得,,在△PDM中,PD-PM<DM,當(dāng)D、M、P共線時(shí),PD-PM=DM為最大值,四邊形是正方形在中,故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查了圓的性質(zhì),相似三角形的性質(zhì)與判定,勾股定理,構(gòu)造是解題的關(guān)鍵.6.(2023秋·浙江溫州·九年級(jí)??计谀┤鐖D,在邊長(zhǎng)為4的正方形ABCD內(nèi)有一動(dòng)點(diǎn)P,且BP=.連接CP,將線段PC繞點(diǎn)P逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°得到線段PQ.連接CQ、DQ,則DQ+CQ的最小值為.【答案】5【分析】連接AC、AQ,先證明△BCP∽△ACQ得即AQ=2,在AD上取AE=1,證明△QAE∽△DAQ得EQ=QD,故DQ+CQ=EQ+CQ≥CE,求出CE即可.【詳解】解:如圖,連接AC、AQ,∵四邊形ABCD是正方形,PC繞點(diǎn)P逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°得到線段PQ,∴∠ACB=∠PCQ=45°,∴∠BCP=∠ACQ,cos∠ACB=,cos∠PCQ=,∴∠ACB=∠PCO,∴△BCP∽△ACQ,∴∵BP=,∴AQ=2,∴Q在以A為圓心,AQ為半徑的圓上,在AD上取AE=1,∵,,∠QAE=∠DAQ,∴△QAE∽△DAQ,∴即EQ=QD,∴DQ+CQ=EQ+CQ≥CE,連接CE,∴,∴DQ+CQ的最小值為5.故答案為:5.【點(diǎn)睛】本題主要考查了正方形的性質(zhì),旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),相似三角形的性質(zhì)與判定,三角函數(shù),解題的關(guān)鍵在于能夠連接AC、AQ,證明兩對(duì)相似三角形求解.7.(2021·全國(guó)·九年級(jí)專題練習(xí))如圖,在中,,以點(diǎn)B為圓心作圓B與相切,點(diǎn)P為圓B上任一動(dòng)點(diǎn),則的最小值是.【答案】【分析】作BH⊥AC于H,取BC的中點(diǎn)D,連接PD,如圖,根據(jù)切線的性質(zhì)得BH為⊙B的半徑,再根據(jù)等腰直角三角形的性質(zhì)得到BHAC,接著證明△BPD∽△BCP得到PDPC,所以PAPC=PA+PD,而PA+PD≥AD(當(dāng)且僅當(dāng)A、P、D共線時(shí)取等號(hào)),從而計(jì)算出AD得到PA的最小值.【詳解】解:作BH⊥AC于H,取BC的中點(diǎn)D,連接PD,如圖,∵AC為切線,∴BH為⊙B的半徑,∵∠ABC=90°,AB=CB=2,∴ACBA=2,∴BHAC,∴BP,∵,,而∠PBD=∠CBP,∴△BPD∽△BCP,∴,∴PDPC,∴PAPC=PA+PD,而PA+PD≥AD(當(dāng)且僅當(dāng)A、P、D共線時(shí)取等號(hào)),而AD,∴PA+PD的最小值為,即PA的最小值為.故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查了切線的性質(zhì):圓的切線垂直于經(jīng)過(guò)切點(diǎn)的半徑.解決問(wèn)題的關(guān)鍵是利用相似比確定線段PDPC.也考查了等腰直角三角形的性質(zhì).8.(2021·全國(guó)·九年級(jí)專題練習(xí))如圖1,在RT△ABC中,∠ACB=90°,CB=4,CA=6,圓C的半徑為2,點(diǎn)P為圓上一動(dòng)點(diǎn),連接AP,BP,求:①,②,③,④的最小值.【答案】①;②;③;④.【分析】①在CB上取點(diǎn)D,使,連接CP、DP、AD.根據(jù)作圖結(jié)合題意易證,即可得出,從而推出,說(shuō)明當(dāng)A、P、D三點(diǎn)共線時(shí),最小,最小值即為長(zhǎng).最后在中,利用勾股定理求出AD的長(zhǎng)即可;②由,即可求出結(jié)果;③在CA上取點(diǎn)E,使,連接CP、EP、BE.根據(jù)作圖結(jié)合題意易證,即可得出,從而推出,說(shuō)明當(dāng)B、P、E三點(diǎn)共線時(shí),最小,最小值即為長(zhǎng).最后在中,利用勾股定理求出BE的長(zhǎng)即可;④由,即可求出結(jié)果.【詳解】解:①如圖,在CB上取點(diǎn)D,使,連接CP、DP、AD.∵,,,∴.又∵,∴,∴,即,∴,∴當(dāng)A、P、D三點(diǎn)共線時(shí),最小,最小值即為長(zhǎng).∵在中,.∴的最小值為;②∵,∴的最小值為;③如圖,在CA上取點(diǎn)E,使,連接CP、EP、BE.∵,,,∴.又∵,∴,∴,即,∴,∴當(dāng)B、P、E三點(diǎn)共線時(shí),最小,最小值即為長(zhǎng).∵在中,.∴的最小值為;④∵,∴的最小值為.【點(diǎn)睛】本題考查圓的基本性質(zhì),相似三角形的判定和性質(zhì),勾股定理.正確的作出輔助線,并且理解三點(diǎn)共線時(shí)線段最短是解答本題的關(guān)鍵.9.(2021·全國(guó)·九年級(jí)專題練習(xí))如圖,Rt△ABC,∠ACB=90°,AC=BC=2,以C為頂點(diǎn)的正方形CDEF(C、D、E、F四個(gè)頂點(diǎn)按逆時(shí)針?lè)较蚺帕校┛梢岳@點(diǎn)C自由轉(zhuǎn)動(dòng),且CD=,連接AF,BD(1)求證:△BDC≌△AFC(2)當(dāng)正方形CDEF有頂點(diǎn)在線段AB上時(shí),直接寫出BD+AD的值;(3)直接寫出正方形CDEF旋轉(zhuǎn)過(guò)程中,BD+AD的最小值.【答案】(1)見(jiàn)解析;(2)或;(3)【分析】(1)利用SAS,即可證明△FCA≌△DCB;(2)分兩種情況當(dāng)點(diǎn)D,E在AB邊上時(shí)和當(dāng)點(diǎn)E,F(xiàn)在邊AB上時(shí),討論即可求解;(3)取AC的中點(diǎn)M.連接DM,BM.則CM=1,可證得△DCM∽△ACD,可得DM=AD,從而得到當(dāng)B,D,M共線時(shí),BD+AD的值最小,即可求解.【詳解】(1)證明:∵四邊形CDEF是正方形,∴CF=CD,∠DCF=∠ACB=90°,∴∠ACF=∠DCB,∵AC=CB,∴△FCA≌△DCB(SAS);(2)解:①如圖2中,當(dāng)點(diǎn)D,E在AB邊上時(shí),∵AC=BC=2,∠ACB=90°,∴,∵CD⊥AB,∴AD=BD=,∴BD+AD=;②如圖3中,當(dāng)點(diǎn)E,F(xiàn)在邊AB上時(shí).BD=CF=,AD==,∴BD+AD=,綜上所述,BD+AD的值

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