【专题突破】圆弧型动点最值问题
一、圆(圆弧)型运动
1.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6,
BC=8,点F在边AC上,并且CF=2,点E为边BC上的动点,将△CEF沿直线EF翻折,点C落在点P处,则点P到边AB距离的最小值是_____.
分析:本题中,要求点P到边AB距离的最小值,先要确定点P的运动轨迹.因为FP=FC=2,所以点P的运动轨迹是以点F为圆心,2为半径的圆弧(如图),过点F作FQ⊥AB,以F为圆心的弧与FQ的交点为满足条件的点P.
答案:6/5
这是动点轨迹为圆弧的一种类型,动点满足到定点的距离等于定长,确定动点的运动轨迹为以定点为圆心,定长为半径的圆(或一段弧).
2. 如图,点P是正方形ABCD的对角线BD上的一个动点(不与B、D重合),连结AP,过点B作直线AP的垂线,垂足为H,连结DH,若正方形的
边长为4,则线段DH长度的最小值是_______.
分析:要求线段DH长度的最小值,先要确定动点H的运动轨迹。在点P的运动过程中,∠AHB=90°,点H的运动轨迹是以AB为直径的半圆,题目转化为圆外一点到圆上一点之间的最小距离的问题(如图),连结点D和AB中点O,与半圆O交于点H,此时DH长度最小.
答案:
这一类动点满足与定线段构成一个直角三角形,且为直角顶点,则这个动点的轨迹是以定线段为直径的圆(或圆弧)。由特殊到一般,如果动点与定线段构成的三角形中,以动点为顶点的角度确定,这个动点的运动轨迹是以定线段为弦的圆(或圆弧).
3. 如图,正方形OABC的边长为4,以O为圆心,EF为直径的半圆经过点A,连接AE,CF相交于点P,将正方形OABC从OA与OF重合的位置开始,绕着点O逆时针旋转90°,交点P运动的路径长是( )
分析:这题看似动点很多,其实点A、B、C可看成是同一个动点,点P是第二动点,要求点P运动的路径长,先要确定点P的运动轨迹。因为四边形OABC是正方形,所以∠AOC=90°,所以∠AFC=45°,因为EF是直径,所以∠EAF=90°,∠APF=45°,∠EPF=135°,点P的运动轨迹是以EF为弦且该弦所对的一个圆周角为135°的一段圆弧(如图)。求出这段圆弧所对圆心角以及所在圆半径便可解决问题.
答案:A.
由此可见,定线段和动点组成的三角形中,如果以动点为顶点的角度是定值,那么这个动点的运动轨迹是一个圆(或一段圆弧).