线段最值-阿氏圆太阳照常升起 久石让
一.阿氏圆的定义
已知平面两个定点A 、B 到一动点P 的比值为一定值k (k ≠1),即P A :P B =k (k ≠1),那么这个动点P 的轨迹是一个圆。 注意:
1、此圆与直线AB 交于点E 和点F ,点E 以定比内分线段AB,点F 以定比外分线段AB;
2、k=1,此动点在定线段的垂直平分线上。 图文:
A B P
O
B
P
A
K
PB PA =                  1==K PB
PA
【专题说明】
“阿氏圆”模型核心知识点是构造母子型相似,构造△P AB ∽△CA P 推出 2
PA =PC PB •,即:半径的平方=原有线段⨯
构造线段。 【模型展示】
如下图,已知A 、B 两点,点P 满足P A :P B =k (k ≠1),则
满足条件的所有的点P 构成的图形为圆.
A
B P
O
(1)角平分线定理:如图,在△ABC 中,AD 是∠BAC 的
角平分线,则AB DB
AC DC
=. F
E
D
C
B
A
证明:
ABD ACD
S
BD S
CD =
,ABD ACD
S
AB DE AB
S
AC DF AC ⨯=
=
⨯,即AB DB AC DC
=
(2)外角平分线定理:如图,在△ABC 中,外角CAE 的
角平分线AD 交BC 的延长线于点D ,则AB DB
AC DC
=. A
B
C
D
E
证明:在BA 延长线上取点E 使得AE =AC ,连接BD ,则△ACD ≌△AED (SAS ),CD =ED 且AD 平分∠BDE ,则DB AB DE AE =,即AB DB
AC DC =.接下来开始证明步骤: N
M
A
P
如图,P A :P B =k ,作∠A P B 的角平分线交AB 于M 点,根据角平分线定理,
MA PA
后弦最好听的歌k MB PB
==,故M 点为定点,即∠A P B 的角平分线交AB 于定点;
作∠A P B 外角平分线交直线AB 于N 点,根据外角平分线定理,
NA PA k NB PB
==,故N 点为定点,即∠A P B 外角平分线交直线AB 于定点;又∠M P N =90°,定边对定角,故P 点轨迹是以MN 为直径的圆.
O
P
B M
【技巧总结】
在“阿氏圆”问题中,其实并不会考察其原理的证明,经常是与相似三角形中的母子型相似结合进行考察,这对母子型相似三角形是
如下图所示,设∠APM=∠B PM=α,∠PAM=β,
∴∠B MP=α+β
∵OM=OP
陶喆i love you歌词∴∠B MP=∠O PM=α+β
∴∠B PO=∠A=α,∠A OP=∠POB贺军翔主演的电视剧
∴△AOP∽△PBO
根据之前的介绍,我们知道“阿氏圆”是一个动点P 到两个定点A、B的距离之比为定值,其轨迹是一个圆,但是在实际考试过程中,经常会隐藏一个定点,需要我们构造辅助线,把这个定点到,其核心
方法就是构造母子型相似,利用相似进行求解.
【引例】如图1所示,我们经常遇到在圆上一点P使得P A+k·P B的值最小,其实动点P的轨迹是“阿氏圆”;B点就是其中一个定点,另外一个定点在直线BO上,需要我们添加辅助线,利用母子型相似把这个定点到;而系数k 是动点P到两个定点的距离之比.解决步骤如下:
1.将系数不为1的线段端点与圆心相连,即连接OB、OP;
2.计算出这两条线段的长度之比,即
OB
OP ,会发现
OB
OP正好等于系数k;
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3.在OB上取一点C,使得k
OP
OC
=,此时可构造出△POC
∽△BOP,可得k
PB
PC
=,即PB
k
PC•
=;
4.可得P A+k·P B=P A+PC≥AC,所以当A、P、C三点共线时,取得最小值,即AC的长度.
阿氏圆总结:遇到”
“kPB
PA+型的最值问题,要将系数为K的线段转化为系数为1的线段,即要考虑”
飞轮海的歌
“PC
kPB=。求kAB
PA+可转化为PA+PC.
B
A
P
O
B C
A
P
O
B C
P P
A
O
图1              图2              图3  关键在于确定点C的位置,当点A、P、C三点共线时,PA+PC.最小,即PA+k·PB值最小。
(提示:kAB
PA+=k(
k
1
PA+PB),所以也可以将
k
1
PA转化为系数为1的线段。)