实战演练
【实战演练3】直角三角形动圆半圆中点与AQ最小值
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从动点轨迹
瓜豆原理辅助线
坐标网格
📌 原题题干
如图,在 Rt△ABC 中,∠ACB=90°,AC=8,点 D 在 BC 上,且 CD=2,点 P 是线段 AC 上一个动点,以 PD 为直径作 ⊙O,点 Q 为直径 PD 上方半圆的中点,连接 AQ,则 AQ 的最小值为( )
A. 2√10 B. 2√2 C. 4 D. 4√2
📊 几何量度与最值对比
主动点(瓜)
从动点(豆)
运动轨迹
瓜豆辅助形
目标测量线
🧠 瓜豆原理核心剖析
1.
隐圆与特殊角构造
:⊙O 以 PD 为直径,点 Q 为上方半圆中点,故弧 PQ = 弧 DQ,OQ ⊥ PD,∠PQD = 90°,PQ = QD,即 △PDQ 恒为等腰直角三角形!
2.
瓜豆定角转化
:因为 Q 在以 PD 为底的等腰直角三角形顶点,根据圆周角性质,∠QCD = 1/2 ∠QOD = 45° 恒成立!
3.
从动点 Q 轨迹
:定点 C(0,0),点 D(0,2),∠QCD 始终为定角 45°,且 Q 在 AC 右上方,因此点 Q 恒在过点 C 且与 CD 夹角为 45° 的射线 CT 上运动!
4.
求 AQ 最小值
:A 为定点,Q 在射线 CT 上运动,过点 A 作 AT ⊥ CT 于 T,垂线段 AT 的长即为 AQ 的最小值。
📝 完整推导与几何证明
①
分析 △PQD 与 ∠QCD
:
∵ Q 为半圆弧的中点,∴ OQ ⊥ PD,∠QOD = 90°;
根据圆周角定理,∠QCD = 1/2 ∠QOD = 45°;
②
确定点 Q 运动轨迹
:
∵ ∠ACB = 90°,点 D 在 BC 上,点 C 是定点,
∴ ∠ACT = ∠ACB - ∠QCD = 90° - 45° = 45°;
因此,从动点 Q 的运动轨迹是射线 CQ(与 AC 夹角为 45° 的定直线);
③
计算 AQ 最小值
:
过点 A 作 AT ⊥ CQ 于 T,交 CQ 的延长线于 T;
在 Rt△ATC 中,∠ATC = 90°,∠ACT = 45°,AC = 8,
∴ AT = AC · sin 45° = 8 × (√2 / 2) = 4√2;
根据“垂线段最短”,AQ ≥ AT = 4√2。
故选 D。
🎯 最终标准答案
🏆 结论:
AQ 的最小值为 4√2(故选 D)