2026年课课练江苏九年级数学上册苏科版第50页答案
7. 我们称能完全覆盖某平面图形的圆(即该平面图形上所有的点均在圆内或圆上)为该平面图形的覆盖圆.其中,能完全覆盖平面图形的最小的圆(即直径最小)称为该平面图形的最小覆盖圆.
(1)如图①,线段AB=3,则线段AB的最小覆盖圆的半径为
$\dfrac{3}{2}$
.
(2)如图②,在Rt△ABC中,∠A=90°.用直尺和圆规作出Rt△ABC的最小覆盖圆(保留作图痕迹,不写作法).
(3)如图③,在矩形ABCD中,AB=3,BC=4,则矩形ABCD的最小覆盖圆的半径为
$\dfrac{5}{2}$
.

答案

(1)$\dfrac{3}{2}$
(2)图略(提示:作以BC为直径的圆)
(3)$\dfrac{5}{2}$

解析

【分析】
(1)求解线段的最小覆盖圆时,最小的圆需恰好让线段的两个端点都在圆上,此时线段就是圆的直径,半径等于线段长度的一半,代入AB的长度即可计算。
(2)直角三角形的三个顶点都要在覆盖圆上,根据圆周角定理,90°的圆周角所对的弦是直径,因此直角三角形的最小覆盖圆的直径就是斜边,作图时先找到斜边的中点作为圆心,再以斜边长的一半为半径画圆即可。
(3)矩形的四个顶点都要在覆盖圆上,矩形对角线相等且互相平分,因此矩形的对角线就是最小覆盖圆的直径,先利用勾股定理算出对角线长度,再除以2即可得到半径。
【解析】
(1)线段的最小覆盖圆是以该线段为直径的圆,已知AB=3,即圆的直径为3,因此半径为$\dfrac{3}{2}$。
(2)Rt△ABC中,∠A=90°,该三角形的最小覆盖圆是以斜边BC为直径的圆:作BC的垂直平分线得到BC的中点O,以O为圆心,OB长为半径作圆即为所求,作图保留垂直平分线和圆的痕迹即可。
(3)矩形ABCD的最小覆盖圆的直径为矩形的对角线。在Rt△ABC中,AB=3,BC=4,由勾股定理得对角线$AC=\sqrt{AB^2+BC^2}=\sqrt{3^2+4^2}=5$,因此覆盖圆的半径为$\dfrac{5}{2}$。
【答案】
(1)$\dfrac{3}{2}$
(2)作以BC为直径的圆,图略
(3)$\dfrac{5}{2}$
【知识点】
1. 最小覆盖圆定义
2. 直角三角形外接圆性质
3. 勾股定理
【点评】
本题结合线段、直角三角形、矩形三种图形,考查最小覆盖圆的求解,解题关键是准确判断不同图形的最小覆盖圆的直径,注重对基础几何性质的理解与应用。
【难度系数】
0.8
8. 如图是由三个大小相同的正方形组成的“品”字形轴对称图案,测得顶点A,B之间的距离为5.现用一个半径为r的圆形纸片将其完全覆盖,求r的最小值.

答案


如图,设$BE=x$.在$\mathrm{Rt}△ ACB$中,$AC=2x$,$BC=\dfrac{3}{2}x$,$\therefore (2x)^2+(\dfrac{3}{2}x)^2=5^2$.解得$x=2$(负值舍去).$\therefore EH=4$,$DH=1$.设$OE=a$,$OD=OB=r$,则$\begin{cases}a^2+2^2=r^2,\\(4-a)^2+1^2=r^2,\end{cases}$解得$r=\dfrac{5}{8}\sqrt{17}$(负值舍去)

解析

【分析】
要得到完全覆盖图案的最小圆形,首先利用图形的轴对称性可知,最小覆盖圆的圆心必然在图案的对称轴上,且圆需经过图案外侧最远的顶点。解题分为两步:第一步先根据AB的长度,结合勾股定理求出正方形的边长;第二步设出圆心在对称轴上的位置,利用圆心到两个最远顶点的距离均等于半径,列方程组即可求解得到最小半径r。
【解析】
设正方形的边长为$x$,由轴对称性可知,过图形中心的竖直直线为对称轴。点A到BC的垂直距离为$2x$,点A到点B的水平距离为$\dfrac{3}{2}x$,在$\mathrm{Rt}△ACB$中,由勾股定理得:
$(2x)^2+(\dfrac{3}{2}x)^2=5^2$
解得$x=2$(负值舍去),即正方形边长为2。
设对称轴与下方正方形上边交于E,与上方正方形上边交于H,可得$EH=4$,点D到对称轴的水平距离为1。设圆心O在对称轴上,$OE=a$,且$OD=OB=r$,分别对$△ OEB$和$△ OHD$应用勾股定理得:
$\begin{cases}a^2+2^2=r^2\\(4-a)^2+1^2=r^2\end{cases}$
联立解得$r=\dfrac{5}{8}\sqrt{17}$(负值舍去)。
【答案】
$r$的最小值为$\dfrac{5}{8}\sqrt{17}$
【知识点】
勾股定理,轴对称性质,确定圆的条件
【点评】
本题为几何覆盖类问题,解题核心是利用轴对称性简化圆心位置的判定,再结合勾股定理构造方程求解,能有效锻炼数形结合思想和方程思想的应用能力。
【难度系数】
0.6