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圆中的最值问题(见学生用书P105)
1.如图,⊙O的半径是2,直线l与⊙O相交于A,B两点,M,N是⊙O上的两个动点,且在直线l的异侧,若∠AMB=45°,则四边形MANB面积的最大值是( C )
A.2 B.4
C.4 D.8
2.点P是非圆上一点,若点P到⊙O上的点的最小距离是4 cm,最大距离是9 cm,则⊙O的半径是__6.5__cm或2.5__cm__.
3.如图,AC是⊙O的弦,AC=5,点B是⊙O上的一个动点,且∠ABC=45°,若点M,N分别是AC,BC的中点,则MN的最大值是____.
【解析】 ∵点M,N分别是AC,BC的中点,
∴MN=AB,
∴当AB取得最大值时,MN就取得最大值,当AB是直径时,AB的值最大,
连结AO并延长交⊙O于点B′,连结CB′,如图.
∵AB′是⊙O的直径,∴∠ACB′=90°.
∵∠ABC=45°,AC=5,∴∠AB′C=45°,
∴AB′===5,
∴MN的最大值为.
4.2022·泸州如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6,BC=2,半径为1的⊙O在Rt△ABC内平移(⊙O可以与该三角形的边相切),则点A到⊙O上的点的距离的最大值为__2+1__.
【解析】 当⊙O与BC,BA都相切时,连结AO并延长交⊙O于点D,则AD的长为点A到⊙O上的点的距离的最大值,
设⊙O与BC,BA的切点分别为E,F,连结OE,OF,
则OE⊥BC,OF⊥AB,
∵AC=6,BC=2,∴tan ∠ABC==,AB==4,
∴∠ABC=60°,∴∠OBF=30°,
∴BF==,∴AF=AB-BF=3,
∴OA==2,∴AD=2+1.
1.如图,点C在以AB为直径的半圆上,AB=8,∠CBA=30°,点D在线段AB上运动,点E与点D关于AC对称,DF⊥DE于点D并交EC的延长线于点F.则线段EF的最小值为( A )
A. 4 B.2
C.12 D.2
2.已知P为⊙O内一点,OP=3 cm,⊙O的半径为5 cm,则经过P点的最短弦长为__8__ cm,最长弦长为__10__ cm.
3.如图,在⊙O中,弦AB=1,点C在AB上移动,连结OC,过点C作CD⊥OC交⊙O于点D,则CD的最大值为____.
4.如图,等边三角形ABC的边长为4,⊙C的半径为,P为AB边上一动点,过点P作⊙C的切线PQ,切点为Q,则PQ的最小值为__3__.
【解析】 连结CP,CQ,作CH⊥AB于H,如图.∵等边三角形ABC的边长为4,
∴AB=CB=4,∠BCH=∠ACB=×60°=30°,
∴BH=2,CH=2.
∵PQ为⊙C的切线,∴CQ⊥PQ,
在Rt△CPQ中,PQ==.
∵点P是AB边上一动点,∴当点P运动到H点时,CP最小,即CP的最小值为2,∴PQ的最小值为=3.
1.如图,已知点A是以MN为直径的半圆上一个三等分点,点B是弧AN的中点,点P是半径ON上的点.若⊙O的半径为1,则AP+BP的最小值为( C )
A.2 B.
C. D.1
第1题图
第1题答图
【解析】 如图,作点A关于MN的对称点A′,连结A′B,交MN于点P,则PA+PB最小,连结OA′,AA′,OB.
∵点A与A′关于MN对称,点A是半圆上的一个三等分点,∴∠A′ON=∠AON=60°,PA=PA′.
∵点B是弧AN的中点,∴∠BON=30°,
∴∠A′OB=∠A′ON+∠BON=90°.
又∵OB=OA′=1,∴A′B=,
∴PA+PB的最小值=PA′+PB=A′B=.
2.如图,A,B是半圆O上的两点,MN是直径,OB⊥MN.若AB=4,OB=5,P是MN上的一动点,则PA+PB的最小值为( C )
A. B.10
C.2 D.无法确定
第2题图
第2题答图
【解析】 如图,将⊙O补全,延长BO交⊙O于点C,连结AC交MO于点P,连结BP.
∵BC⊥MN,∴BP=CP,∴BP+AP=AC,根据两点之间线段最短可知所作点P即为所求.∵BC为⊙O的直径,
∴∠BAC=90°.在Rt△ABC中,AB=4,BC=10,
∴AC====2.
3.如图,正方形ABCD内接于⊙O,线段MN在对角线BD上运动,若⊙O的面积为2π,MN=1,则△AMN周长的最小值是( B )
A.3 B.4 C.5 D.6
第3题图
第3题答图
【解析】 ⊙O的面积为2π,则圆的半径为,则BD=2=AC,
由正方形的性质,知点C是点A关于BD的对称点,
如图,过点C作CA′∥BD,且使CA′=1,
连结AA′交BD于点N,取NM=1,连结AM,CM,则点M,N为所求点,∵A′C∥MN,且A′C=MN,则四边形MCA′N为平