九上尖子生培优系列(43) ——圆的有关性质(5)
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【例题】如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=4,AB=5,在线段AC上有一动点P(P不与C重合),以PC为直径作⊙O交PB于Q点,连AQ,求AQ长的最小值.
【分析】求最值相关问题,往往有两种方法:一是找出所求最值的量(AQ)与动点间的函数关系,再转化为求函数的最值问题;二是用几何方法找出最小值的点,此时必须先找出与所求的量AQ中相关的动点(或因(被)动点)的运动路径,然后用几何相关的知识进行求解。
对本题来说,由于A是定点,Q是“因(或被)动点”,要求出AQ的最小值,当然应该知道Q点的运动路径如何,才可找到AQ的最小值。因Q点在以PC为直径的圆上,连接CQ,不难得到可得∠PQC= 90°,进一步得到∠BQC =90°(定角),而∠BQC中点B、C均为定点,因此点Q必在BC为直径的⊙O上,继而知当点Q、A、O三点共线时AQ最小。如下图示,
根据勾股定理求得AO的长,即可得线段AQ的最小值.
下面,请认真观察本题的动态演示.
【详细解答过程】
解:如上图,连接CQ,则∠PQC=∠BQC=90°,
∴点Q在以BC为直径的⊙O上,
∵∠ACB=90°,AC=4,AB=5,
∴BC=3,∴CO=QO=1.5,
∴当点Q、A、O三点共线时,AQ最小,
【点评】“动中有静”,本题中的“静”即PC是直径可得到∠BQC=∠PQC=900(“他山之石”),从而得到Q点的运动轨迹路径,从而把问题转化为圆外一点到圆上一点的最短距离问题(“可以攻玉”).
【变式与拓展】如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=4,AB=5,在直线AC上有一动点P(P不与C重合),Q点BC的中点,过A点作直线PB的垂线,垂足为D,连接QD,求QD长的最大值和最小值.
(改编题,答案下期找)
上期答案
【原题呈现】已知:点A(0,4),B(0,﹣6),C为x轴正半轴上一点,且满足∠ACB=30°,求点C坐标.
【解法提示】类似例题的解法:
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