内容正文:
圆的综合应用
知识梳理
多点共圆与隐形圆问题
多点共圆问题
B
O
A
C
D
如果:OA=OB=OC=OD
那么A、B、C、D四点共圆
O
不在同一条直线上的三个点组成的三角形一定存在外接圆.
B
C
H
D
任意两边的垂直平分线的交点为过三点的外接圆圆心.
A
多点共圆问题
O
A
B
C
D
O
A
B
C
D
如果两个直角三角形具有公共斜边,那么这两个直角三角形的四个顶点共圆
∠A=∠D
如果两个三角形有公共底边,公共底边所对的角相等,并且这两个角位于底边的同侧,那么这两个三角形的四个顶点共圆.
同侧型
异侧型
O
A
C
B
D
O
A
B
C
D
O
A
B
C
D
①
②
③
A’
多点共圆问题
O
A
C
B
D
O
A
B
C
D
O
A
B
C
D
∠A+∠D=180°
如果四边形的对角互补,那么这个四边形的四个顶点共圆.
四种四点共圆的情况.
A
B
C
D
E
H
A
B
C
D
E
H
M
F
A
B
C
D
E
H
N
F
A
B
C
D
E
H
F
G
四点共圆的判定方法总结:
1.若四个点到一定点的距离相等,则这四个点在同一个圆上(即这四点共圆);
3.如果两个三角形有公共底边,公共底边所对的角相等,并且这两个角位于底边的同侧,那么这两个三角形的四个顶点共圆;
4.若一个四边形的一组对角互补,则这个四边形的四个顶点共圆;
5.若一个四边形的一个外角等于它的内对角,则这个四边形的四个顶点共圆.
2.如果两个直角三角形具有公共斜边,那么这两个直角三角形的四个顶点共圆;
定点到定圆最值问题
依据:两点之间线段最短
PC最短为: d-r;
PC最长为: d+r.
O
P
B
C
解答
∵两点之间,线段最短,
∴PC≤CO+PO,
当P、O、C三点共线时,
PC取最大值PC=CO+PO=d+r,
此时点C在点B处;
PO≤CO+PC,移项得PC≥PO-CO,
即当P、O、C三点共线时,
PC取最小值PC=PO-CO=d-r,
此时点C在点A处,
所以d-r≤PC≤d+r.
即当点C在点A处时,PC最短,
d
r
A
如图,点P为半径为r的圆O外一定点,到圆心O的距离为d,点C为圆O上一动点,则PC的最大值和最小值分别是什么?
P为圆外一定点,PO=d,点C为圆O上一动点,圆的半径为r.
当点C在点B处时,PC最长,
例1
O
B
C
P
D
A
分析
AP≥AO-PO,确定了点P的位置,
再由勾股定理求得AP的长.
解答
连接AO,OP
因为在点P的移动过程中,AP ≥AO-PO ,
当A、P、O三点共线时,AP取最小值,即AP=AO-PO,
在Rt△ACO中, ,
所以AP=OA-OP= .
因为A为定点,P是CD上的动点,
︵
在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=2,以BC为直径的半圆交AB于点D,P是CD上的一个动点,连接AP,则AP的最小值是___________.
︵
此题为圆外一定点到定圆上点的距离的最值问题,找最大值和最小值的方法为:过定点P与圆心O作直线与圆有两个交点A,B,则定点到定圆的最短距离为PA的长度,最长距离为PB的长度.(简记“一箭穿心”)
A
B
P
O
且OP=1,
定圆上的点到定线的最值问题
依据:圆上的点与圆外直线上各点的连线中,垂线段最短.
l
A
O
如图,l为圆O外的一条直线,点P为圆上一点,则点P到直线l的最短距离是什么?
P
B
①如点P为圆O上的一个定点;
②如点P为圆O上的一个动点;
根据垂线段最短,可知最短距离为垂线段PB的长度
过圆心O作直线l的垂线交直线l于点A,与圆交于点P
P
又因为OP的长为半径,为定值,
根据垂线段最短,圆心O与直线l上所有的点连线中垂线段OA最短,
PA=OA-OP
所以PA此时最短.
在Rt△AOB中,∠AOB=90°,AO=BO= ,⊙O的半径为1,点P是AB边上的动点,过点P作⊙O的一条切线PQ,Q为切点,则线段PQ长的最小值为________.
例2
O
A
Q
P
B
分析
连接OP,OQ
当OP⊥AB时,线段PQ长有最小值
PQ=
连接OP,OQ,
∵PQ是⊙O的切线,
所以OQ垂直于PQ,
在直角三角形OQP当中,
PQ= ,
因为OQ长为定值,所以要使PQ最短,
只需OP最短,即当OP⊥AB时,OP最短.
解答
∵在Rt△AOB中,∠AOB=90°,AO=BO= ,
∴AB= ,
∴OP= =3,
从而线段PQ