专题四 圆中最值问题-2023-2024学年九年级数学上册同步讲义+强化训练堂堂清(人教版)
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内容正文:
九年级数学上分层优化堂堂清
二十四章 圆
专题四 圆中最值问题
圆中求最值的方法:
在圆中,注意圆的半径长是定值,要围绕半径构造模型解题。
(1) 结合半径,利用垂线段最短直接构造直角三角形求解
(2) 利用圆的轴对称性,将线段转换到一起,再利用两点之间线段最短求解。
(3) 寻找隐含条件(如中位线,直角三角形斜边上的中线等),先建立线段之间的数量关系,再构造直角三角形解题。
类型一 利用垂线段最短直接构造直角三角形求解
【例1-1】如图,⊙O是以原点为圆心,为半径的圆,点是直线上的一点,过点作⊙O的一条切线,为切点,则切线长的最小值为( )
A. B. C. D.
【例1-2】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( )
A.3 B.2 C.3 D.
【例1-3】如图所示,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A=30°,AB=12,点O为BC上的点,⊙O的半径OC=1,点D是AB边上的动点,过点D作⊙O的一条切线DE(点E为切点),则线段DE的最小值为 .
类型二 利用圆的对称性求最值
【例2-1】如图,AB是⊙O的直径,AB=2,点C在⊙O上,∠CAB=30°,D为弧BC的中点,E是直径AB上一动点,则CE+DE最小值为( )
A.1 B. C. D.2
【例2-2】如图,AB是⊙O的直径,AB=2,点C在⊙O上,∠CAB=30°,D为的中点,P是直径AB上一动点,则PC+PD的最小值为
A. B. C.1 D.2
【例2-3】如图,MN为的直径,⊙O的半径为3,点A在上,,B为的中点,P是直径MN上一动点,则的最小值为______.
类型三 利用两点之间线段最短求最值
【例3-1】如图,矩形ABCD中,AB=2,BC=3,以A为圆心,1为半径画⊙A,E是圆⊙A上一动点,P是BC上一动点,则PE+PD最小值是( )
A.2 B.3 C.4 D.2
【例3-2】如图,是的外接圆,,点是外一点,,,则线段的最大值为( )
A.9 B.4.5 C. D.
【例3-3】如图,在等腰直角三角形ABC中,∠ABC=90°,AB=BC=2,P是△ABC所在平面内一点,且满足PA⊥PB,则PC的取值范围为 .
【例3-4】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,°,不经过点,则的最小值为_____.
类型四 利用直径是圆中最长的弦求最值
【例4-1】如图,在中,,经过点C且与边相切的动圆与分别相交于点E,F,则线段长度的最小值是( )
A. B.4.75 C.5 D.4.8
【例4-2】如图,圆与坐标轴分别交于原点O,点A(6,0)和B(0,2),点P是圆上一个动点,点C(0,﹣3),则PC长度的最小值为( )
A.4﹣ B.8﹣ C.2﹣ D.5﹣
【例4-3】如图,在直角坐标系中,⊙A的半径为2,圆心坐标为(4,0),y轴上有点B(0,3),点C是⊙A上的动点,点P是BC的中点,则OP的范围是 OP .
【例4-4】如图,在△ABC中,AB=13,AC=5,BC=12,经过点C且与边AB相切的动圆与CA,CB分别相交于点P,Q,则线段PQ长度的最小值是( )
A. B. C.5 D.无法确定
类型五 隐圆问题
【例5-1】如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=8,BC=3,点D是BC边上动点,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___.
【例5-2】如图,在正方形ABCD中,BC=2,点P,Q均为AB边上的动点,BE⊥CP,垂足为E,则QD+QE的最小值为( )
A.2 B.3 C. D.
【例5-3】如图,△ABC中,∠ABC=45°,∠BCA=75°,BC=6﹣2,点P是BC上一动点,PD⊥AC于D,PE⊥AB于E,在点P的运动过程中,线段DE的最小值为( )
A.3﹣3 B. C.4﹣6 D.2
【例5-4】如图,△ABC为等腰直角三角形,∠BAC=90°,AB=AC=2,点D为△ABC所在平面内一点,∠BDC=90°,以AC、CD为边作平行四边形ACDE,则CE的最小值为( )
A. B. C. D.
巩固练习
1 .如图,矩形ABCD中,AB=4,AD=6,点E、F分别为AD、DC边上的点,且EF=4,点G为EF的中点,点P为BC上一动点,则PA+PG的最小值为( )
A.6 B.8 C.4 D.10
2.如图,在矩形ABCD中,AB=2,,点E为AB中点,点F为AD边上从A到D运动的一个动点,联结EF,将沿EF折叠,点A落在点G处,在运动的过程中,点G运动的路