‘壹’ 初中数学|中考数学“阿氏圆”几何模型详细总结(精华)
中考数学“阿氏圆”几何模型详细总结(精华)
一、模型由来与定义
“阿氏圆”又称“阿波罗尼斯圆”,是由古希腊数学家阿波罗尼斯发现的一种几何轨迹。已知平面上两点A、B,则所有满足PA=k·PB(k≠1)的点P的轨迹是一个圆,这个圆即为“阿氏圆”。
二、问题类型与解题思路
在中考数学中,“阿氏圆”问题通常涉及“PA+k·PB”型的最值问题。根据k值的不同和动点P所在图像的不同,问题可以分为两大类:
当k=1时:
问题可转化为“PA+PB”之和最短问题。
可利用“饮马问题”模型处理,即转化为轴对称问题。
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,需转换思路。
根据动点P所在图像的不同,进一步分为两类:
点P在直线上运动,称为“胡不归”问题。
点P在圆周上运动,即为我们讨论的“阿氏圆”问题。
三、阿氏圆的构造与性质
构造方法:
已知两点A、B和比例系数k(k≠1)。
以A、B为端点作线段AB。
在AB的延长线或反向延长线上取一点C,使得AC:BC=k或BC:AC=k(根据k的值确定)。
以C为圆心,CA或CB为半径作圆,则所得圆即为满足条件的阿氏圆。
性质:
阿氏圆的圆心位于线段AB的延长线或反向延长线上。
阿氏圆的半径等于圆心到A点或B点的距离(根据构造方法确定)。
阿氏圆上的任意一点P都满足PA=k·PB或PB=k·PA(根据k的值确定)。
四、解题步骤与示例
解题步骤:
- 审题:明确题目中的已知条件和所求问题。
- 构造阿氏圆:根据已知条件和阿氏圆的构造方法,作出满足条件的圆。
- 利用圆的性质解题:结合圆的性质(如垂径定理、圆周角定理等)和题目中的其他条件,求解问题。
示例:
题目:在平面直角坐标系中,已知点A(1,0)和点B(-3,0),点P是平面上的一个动点,且满足PA=2PB。求点P的轨迹方程,并判断其形状。
解:
审题:已知点A(1,0)和点B(-3,0),点P满足PA=2PB。
构造阿氏圆:
以A、B为端点作线段AB,长度为4。
在AB的延长线上取一点C,使得AC=2AB=8,BC=AC-AB=5。
以C为圆心,CA=8为半径作圆,则所得圆即为满足条件的阿氏圆。
利用圆的性质解题:
由于点P在圆上,所以点P到圆心C的距离等于半径8。
设点P的坐标为(x,y),则根据两点间距离公式有:(x-8)^2+y^2=64
这就是点P的轨迹方程,其形状为一个圆。
五、总结与拓展
“阿氏圆”问题是中考数学中的难点和热点,其关键在于理解阿氏圆的构造方法和性质,并能够灵活运用这些性质来解决问题。在解题过程中,需要注意审题清晰、构造准确、利用性质得当。此外,还可以将“阿氏圆”问题与其他几何模型(如“隐圆”模型)相结合,进行更深入的探讨和拓展。
以下是相关图片展示,帮助理解阿氏圆的构造和性质:
ps://iknow-pic.cdn.bcebos.com/b64543a98226cffc25213935ab014a90f603ea2a?x-bce-process=image%2Fresize%2Cm_lfit%2Cw_600%2Ch_800%2Climit_1%2Fquality%2Cq_85%2Fformat%2Cf_auto"/>
这些图片展示了阿氏圆在不同情境下的应用,有助于加深对阿氏圆的理解和掌握。
‘贰’ 瓜豆原理 | 几何模型手册
瓜豆原理 | 几何模型手册
瓜豆原理,是一种形象生动的几何原理,其核心理念可以用中国古话“种瓜得瓜,种豆得豆”来概括。在几何学中,当一个点(从动点)的运动轨迹由另一个点(主动点)的运动轨迹决定,并且两者之间存在固定的夹角和边长比例关系时,就形成了瓜豆原理。
一、认识模型
瓜豆原理的模型通常包含三个点:定点P、主动点A和从动点B。主动点A在某种轨迹(直线或圆)上运动,从动点B则随着A的运动而运动,且保持与A之间的夹角∠APB和边长比例PA:PB固定。
例1:当点A在圆O上运动时,如果连接PA并作线段PB⊥PA且PB=PA,那么点B也将沿着一个圆运动。
通过以上例子,可以看出瓜豆原理在解决几何问题中的强大作用。只要识别出符合瓜豆原理的模型,就可以快速确定从动点的运动轨迹,从而简化问题求解过程。