内容正文:
专题2.5 线圆最值
考点:线圆最值
已知O及直线l,O的半径为r,点Q为O上一点,圆心O与直线l之间的距离为d.
位置关系
直线与O相离
直线与O相切
直线与O相交
图示
点Q到直线l距离的最大值
d+r
2r
d+r
此时点Q的位置
过点O作直线l的垂线,其反向延长线与O的交点,即为点Q
点Q到直线l距离的最小值
d-r
0
r-d
此时点Q的位置
过点O作直线l的垂线,与O的交点即为点Q
拓展:在解决某些面积最值问题时,常利用此模型,将问题转化为求动点到定边的最大(小)距离,进而利用面积公式求解
【典例1】如图,在矩形ABCD中,BC=2AB=4,点E是AB的中点,点P是矩形ABCD内一点,且EP=AE,连接CP,PD,则△PCD面积的最小值为 .
【变式1-1】(2022•观山湖区一模)如图,点P是正六边形ABCDEF内一点,AB=4,当∠APB=90°时,连接PD,则线段PD的最小值是( )
A. B. C.6 D.
【变式1-2】(安徽一模)在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=8,BC=3,点D是BC边上一动点,连接AD交以CD为直径的圆于点E.则线段BE长度的最小值为( )
A.1 B. C. D.
【典例2】如图,在△ABC和△ADE中,AB=AC=6,AD=AE,∠BAC=∠DAE=60°,且BD=2AD,DE∥BC,点M是DE的中点,连接BM,CM.将△ADE绕点A逆时针旋转,则在旋转过程中,△BMC面积的最大值为 .
【变式2-1】(思明区校级期中)如图,在△ABC中,BC=2,点A为动点,在点A运动的过程中始终有∠BAC=45°,则△ABC面积的最大值为 .
【典例3】如图,在矩形ABCD中,AB=3,BC=4,点P是矩形ABCD内一点,且∠BPC=90°,连接AP,PD,则△APD面积的最小值为 .
【变式3-1】如图,矩形ABCD中,AB=4,BC=8,P是直线AB上的一个动点,AE=2,△APE沿PE翻折形成△FPE,连接PF、EF,则FC的最小值是 ,点F到线段BC的最短距离是 .
【变式3-2】如图,P是矩形ABCD内一点,AB=4,AD=2,AP⊥BP,则当线段DP最短时,CP= .
【变式3-3】(2022•邗江区校级开学)如图,在△ABC中,∠ABC=90°,AB=8,点P是AB边上的一个动点,以BP为直径的圆交CP于点Q,若线段AQ长度的最小值是4,则△ABC的面积为 .
【典例4】如图,在边长为2的菱形ABCD中,∠A=60°,点M是AD边的中点,点N是AB边上一动点,将△AMN沿MN所在直线翻折得到△A'MN,连接A'B,A'C,则△A'BC面积的最小值为 .
【典例5】如图,在Rt△ABC中,AB=3,BC=4,点D是AC边上一点,点E是平面内一点,且DE=1,连接AE,CE,则四边形ABCE面积的最大值为 .
【变式5】如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,∠B=60°,∠BCD=90°,AB=12,BC=16.点M是AB上一点,AM=4,点N是四边形ABCD内一点,且DN=5,连接CN,MN.
(1)当M,N,D三点共线时,求MN的长;
(2)求四边形BCNM面积的最小值.
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专题2.5 线圆最值
考点:线圆最值
已知O及直线l,O的半径为r,点Q为O上一点,圆心O与直线l之间的距离为d.
位置关系
直线与O相离
直线与O相切
直线与O相交
图示
点Q到直线l距离的最大值
d+r
2r
d+r
此时点Q的位置
过点O作直线l的垂线,其反向延长线与O的交点,即为点Q
点Q到直线l距离的最小值
d-r
0
r-d
此时点Q的位置
过点O作直线l的垂线,与O的交点即为点Q
拓展:在解决某些面积最值问题时,常利用此模型,将问题转化为求动点到定边的最大(小)距离,进而利用面积公式求解
【典例1】如图,在矩形ABCD中,BC=2AB=4,点E是AB的中点,点P是矩形ABCD内一点,且EP=AE,连接CP,PD,则△PCD面积的最小值为 .
【答案】3
【解答】解:∵BC=2AB=4,
∴AB=2,
•点E是AB 的中点,
∴AE=BE=1.;
∴点P在以点E为圆心,1为半径的弧上运动,
过点 P作PQ⊥CD 于点Q,
过点E作EF⊥CD于点F,
则=PQ,
∴当PQ最小时,△PCD 的面积取得最小值•EP+PQ≥EF,
当E,P,Q三点共线时,PQ取得最小值,最小值为EF﹣EP的值;
∴四边形