内容正文:
专题三 圆有关的最值问题
高考对最值问题的考察比较多,也是我们比较头疼的一类问题。此类问题会有它特殊的解决问题的方法。每一段所用的知识点不同,解决问题的手段也不同。本节内容要抓住“与圆有关”,不管是题目给到的,还是自己用圆的知识解决的。掌握题型方法,运用“数形结合”的思想解决问题。
1.直击高考
例题1.(2020北京,5题)已知半径为1的圆经过点,则其圆心到原点的距离的最小值为
A. 4 B. 5 C. 6 D. 7
【分析】
本题考查了圆的基础知识,考查数形结合思想,是一道常规题.
结合题意画出满足条件的图象,结合图象求出答案即可.
思维升华
如何解决这类问题,关键能把几何知识转化为代数式,达到几何代数的“和谐统一”。用“数形结合”思想来研究该类问题。
基本知识
已知点坐标为,直线:
两点间距离公式:
点到直线距离公式:
【答案】A
【解析】
【解答】
解:如图示:
,
半径为1的圆经过点,可得该圆的圆心轨迹为以为圆心,1为半径的圆,
故当圆心到原点的距离最小时,
连结OB,A在OB上且,此时距离最小,
由,得,
即圆心到原点的距离的最小值是4,
故选:A.
例2.(2018浙江,9题)已知,,是平面向量,是单位向量.若非零向量与的夹角为,向量满足,则的最小值是
A. B. C. 2 D.
【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查平面向量的数量积运算,考查数学转化思想方法与数形结合的解题思想方法,属难题.
把等式变形,可得得,即,设,则的终点在以为圆心,以1为半径的圆周上,再由已知得到的终点在不含端点O的两条射线上,画出图形,数形结合得答案.
【解答】
解:由,得,
,
如图,不妨设,
则的终点在以为圆心,以1为半径的圆周上,
又非零向量与的夹角为,则的终点在不含端点O的两条射线上.
不妨以为例,则的最小值是到直线的距离减1.
即.
故选:A.
例3(2020河南,11题)已知:,直线l:,P为l上的动点.过点P作的切线PA,PB,切点为A,B,当最小时,直线AB的方程为
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【试题解析】
【分析】
本题考查直线与圆位置关系的应用,考查圆的切线方程,考查过圆两切点的直线方程的求法,是中档题.
由已知结合四边形面积公式及三角形面积公式可得,说明要使最小,则需最小,此时PM与直线l垂直.写出PM所在直线