内容正文:
第13讲 最值问题之辅助圆(隐圆)的五种模型
· 模型一:点或线到圆上点的最值
动点P在圆外时,P到圆上的最小距离
最大距离
动点P在圆内时,P到圆上的最小距离
最大距离
直线和圆相离时
圆上的点到直线的最小距离为
圆上的点到直线的最大距离为
直线和圆相交时
圆上的点到直线的最小距离为0
圆上的点到直线的最大距离为
【例1】如图,已知圆C的半径为3,圆外一定点O满足OC=5,点P为圆C上一动点,经过点O的直线l上有两点A、B,且OA=OB,∠APB=90°,l不经过点C,则AB的最小值为________.
1.如图,正方形ABCD的边长为4,的半径为1.若在正方形ABCD内平移(可以与该正方形的边相切,则点A到上的点的距离的最大值为( )
A. B. C. D.
2.如图,菱形ABCD中,∠A=60°,AB=3,⊙A、⊙B的半径分别为2和1,点P、E、F分别是边CD、⊙A和⊙B上的动点,则PE+PF的最小值是( )
A.1 B.2 C.2.5 D.3
3.如图,矩形ABCD中,AB=4,BC=6,以A、D为圆心,半径分别为2和1画圆,E、F分别是⊙A、⊙D上的一动点,P是BC上的一动点,则PE+PF的最小值是( )
A.5 B.6 C.7 D.8
4.如图,的半径为6,将劣弧沿弦翻折,恰好经过圆心,点为优弧上的一个动点,则面积的最大值是( )
A. B. C. D.
5.如图,等边三角形ABC的边长为4,的半径为,P为AB边上一动点,过点P作的切线PQ,切点为Q,则PQ的最小值为________.
· 模型二:动点到定点距离等于定长求最值
· 圆的定义:平面内到定点的距离等于定值的所有点构成的集合.
· 构造思路:若动点到平面内某定点的距离始终为定值,则其轨迹是圆或圆弧.
【例2】如图,在边长为2的菱形ABCD中,∠A=60°,M是AD边的中点,N是AB边上的一动点,将△AMN沿MN所在直线翻折得到△A’MN,连接A’C,则A’C长度的最小值是__________.
6.如图,在边长为2的菱形ABCD中,∠A=60°,M是AD边的中点,N是AB边上的一动点,将△AMN沿MN所在直线翻折得到△MN,连接C,则C长度的最小值是( )
A. B. C. D.
7.如图,,已知中,,,的顶点A、B分别在边、上,当点B在边上运动时,点A随之在边上运动,的形状保持不变,在运动过程中,点C到点O的最大距离为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
8.如图,已知⊙的半径为3,圆外一点满足,点为⊙上一动点,经过点 的直线上有两点、,且OA=OB,∠APB=90°,不经过点,则的最小值( )
A.2 B.4 C.5 D.6
9.如图,在中.,,,点在边上,并且,点为边上的动点,将沿直线翻折,点落在点处,则点到边距离的最小值是_____________.
10.如图,矩形中,,,P,Q分别是上的两个动点,,沿EQ翻折形成,连接,则的最小值是___________.
11.问题情境:如图1,P是⊙O外的一点,直线PO分别交⊙O于点A,B,则PA是点P到⊙O上的点的最短距离.
(1)探究证明:如图2,在⊙O上任取一点C(不与点A,B重合),连接PC,OC.求证:PA<PC.
(2)直接应用:如图3,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=3,以BC为直径的半圆交AB于D,P是弧CD上的一个动点,连接AP,则AP的最小值是 .
(3)构造运用:如图4,在边长为2的菱形ABCD中,∠A=60°,M是AD边的中点,N是AB边上一动点,将△AMN沿MN所在的直线翻折得到△A1MN,连接A1B,则A1B长度的最小值为 .
(4)综合应用:如图5,平面直角坐标系中,分别以点A(﹣2,3),B(4,5)为圆心,以1,2为半径作⊙A,⊙B,M,N分别是⊙A,⊙B上的动点,P为x轴上的动点,直接写出PM+PN的最小值为 .
12.如图,已知等边△ABC 的边长为8,点 P 是 AB 边上的一个动点(与点 A、B 不重合).直线 l 是经过点 P 的一条直线,把△ABC 沿直线 l 折叠,点 B 的对应点是点B'.当 PB=6 时,在直线 l 变化过程中,求△ACB'面积的最大值.
· 模型三:定长对直角求最值
· 直径所对的圆周角是直角.
· 构造思路:一条定边所对的角始终为直角,则直角顶点轨迹是以定边为直径的圆或圆弧.
· 图形释义:
若AB是一条定线段,且∠APB=90°,则P点轨迹是以AB为直径的圆.
【例3】已知正方形ABCD边长为2,E、F分别是BC、CD上的动点,且满足BE=CF,连接AE、BF,交点为P点,则PD的最小值为________