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2022柳州中考数学压轴题分析1:隐圆轨迹与几何最值问题

 一个大风子 2022-09-11 发布于黑龙江

本题选自2022年广西柳州中考数学填空压轴题,难度中等。以瓜豆模型为基础,考查动点产生的轨迹,进而求几何最值。是近些年的热点,值得研究。

【题目】


(2022·柳州)如图,在正方形ABCD中,AB=4,G是BC的中点,点E是正方形内一个动点,且EG=2,连接DE,将线段DE绕点D逆时针旋转90°得到线段DF,连接CF,则线段CF长的最小值为   

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【答案】2√5-2
【分析】
点G为定点,EG定长,那么可以得到点E个轨迹为圆弧。而点F为点E绕定点D产生的,轨迹也为圆弧。由于DE=DF,那么可以得到点E的轨迹与点F的轨迹是全等的。

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将点E旋转后,产生的点F的轨迹如下。

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先确定起点、中间点与终点,那么就可以得到轨迹的形状、大小与位置了。
通过观察,其实就是相当于将半圆BC旋转90°得到的图形。

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确定点F轨迹的圆心O,连接OC,易得
CF≤OC-OF=2√5-2,
当且仅当点C、F、O三点共线时取得最大值为2√5-2。

当然,有了上面的分析,其实发现点G与点O均为圆心,且它们的位置是不变的。根据旋转,可以确定一对全等。

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将DE旋转的同时得到△DFO≌△DEG,可以发现点O是固定的,当CF变化时,OF与OC始终保持不变。

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进而得
CF≤OC-OF=2√5-2,
当且仅当点C、F、O三点共线时取得最大值为2√5-2。

【总结】
动点轨迹问题无非就是圆弧或线段,取起点、中间点与终点,即可判断轨迹的形状,进而求得结论。

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