内容正文:
模块二 问题方法篇
问题4 圆中最值与辅助圆
(一)显性圆中的最值问题
贵州数学
数学
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类型1 点圆最值
模型解读
已知: 的半径为 , 是平面内一定点, 是圆上一动点,确定 的最值.
2
点 位置 在圆内 在圆外
图示
解决方案 “一箭穿心”定交点 ,“近点”有最小值,“远点”有最
大值;
原理:直径是圆内最长的弦
最大值 (即 ) (即 )
最小值 (即 ) (即 )
3
典例精析
例1: 如图, 的半径为4,圆心 的坐标为 ,
点 是 上的任意一点, ,且 , 与 轴
分别交于 , 两点,若点 ,点 关于原点 对称,则
的最大值为____.
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【思路剖析】有直角和斜边中点构造斜边中线,斜边中线的最大值即为斜
边的最大值.连接 并延长交 于点 ,则当点 与点 重合时
的值最大,即 的值最大.
4
解图
【自主解答】
如解图,连接 , , ,
点 ,点 关于原点 对称, , ,
若要使 取得最大值,则 需取得最大值.连接 并
延长交 于点 ,当点 位于 位置时, 取得最
大值,即 取得最大值,过点 作 轴于点 ,则 ,
, ,又 ,
, .
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针对训练
第1题图
1.【多解法】如图,正方形 的边长为4, 的半径
为1.若 在正方形 内平移 可以与该正方形的
边相切 ,则点 到 上的点的距离的最大值为________
_.
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第1题解图
【解析】 方法1:如解图1,取 上任
意一点 ,则 ,
过点 分别作 于点 ,
于点 ,设 , ,
则 , ,则
,
当 , 时, 有最大值,
, .
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方法2:当 与 , 相切时,点 到 上的点 的距离最大,
如解图2,过点 分别作 于点 , 于点 ,
, 平分 , 四边形 为正方形, 点
在 上, , ,
,即点 到 上的点的
距离的最大值为 .
第2题图
2.如图,抛物线 与 轴负半轴交于点 ,
是以点 为圆心,2为半径的圆上的动点, 是线
段 的中点,连接 ,则线段 的最小值是_ _.
9
第2题解图
【解析】 如解图,连接 ,当 时, ,
解得 , ,则 , ,
, 是线段 的中点, 为 的
中位线, , 当 最小时, 最小,
当 过圆心 时, 最小,即点 运动到 位置时,此时 最小,
, , 线段 的最小值是 .
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类型2 线圆最值
模型解读
已知: 的半径为 ,圆心 到定直线 的距离为 ,点 是圆上一动点,确定 到直线 的最值.
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直线 与
的位置 相离 相切 相交
图示
解决方案 过点 作 的垂线,交 于点 ,交直线 于点
最大值
最小值 0 0
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典例精析
例2: 如图,已知直线 与 轴, 轴分别交于 ,
两点, 是以 为圆心,1为半径的圆上一动点,连
接 , ,则 面积的最小值是_ __.
【思路剖析】底边 是定值,故底边上的高 最小时,三
角形的面积最小.过点 作 的垂线 ,则 的最小值即
为 的值可由等面积法求得.
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解图
【自主解答】
如解图,过点 作 于点 ,连接 , 直线
与 轴, 轴分别交于 , 两点, 令
, 则 ,令 ,则 , 点 ,
点 , , ,
,则由三角形面积公式得
, , , 上一点到直
线 的最小距离是 , 面积的最小值是
.
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针对训练
3.已知 的半径为3,直线 与 相切于点 ,点 是 上一动点,
则点 到直线 的距离不可能是( )
A. 0 B. 3 C. 6 D. 7
√
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第4题图
4.如图, 是 的弦, 是优弧 上一点,连接 ,
,若 的半径为4, ,则 面积的
最大值为_ _____.
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第4题解图
【解析】 如解图,当 时, 的面积最大,则
, ,
, ,
,
, , ,
, ,即