内容正文:
九年级数学圆专题——
最值问题
【引例】如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90º,AC=BC=2,以BC为直径的半圆交AB于点D,P是CD上的一个动点,连接AP,则AP的最小值为_______.
⌒
P
P
A
O
B
C
D
知识点一
情境导入
点圆最值
5-1
【分析】AP的最小值即为点A到圆O的最短距离,连接AO交圆O于点P,此时AP有最小值,
在Rt△ACO中,∠ACO=90º,AC=2,CO=1,则AO= ,
∴AP= -1.
2
DE的最大值 d+r 2r d+r
此时点E的位置 连接DO并延长交⊙O于点E
DE的最小值 r-d 0 d-r
此时点E的位置 连接OD并延长交⊙O于点E 点E与点D重合 连接OD交⊙O于点E
位置关系 点D在⊙O内 点D在⊙O上 点D在⊙O外
图示
知识点一
模型分析
点圆最值
已知平面内一定点D和⊙O,点E是⊙O上一动点,设点O与点D之间的距离为d,⊙O的半径为r,则有以下三种情况:
1.如图,在矩形ABCD中,AB=4,AD=6,点E是AB边上的中点,点F是线段BC边上的动点,将△EBF沿EF所在直线折叠得到△EB´F,连接B´C,则B´C最小值是 .
知识点一
针对训练
点圆最值
B´
E
F
C
D
B
B´
2 10-2
A
【分析】B´E=BE=2,∴点B´在以点E为
圆心,2为半径的圆上,B´C的最小值即为点C到圆上的最短距离,连接CE交圆于点B´,此时B´C最小,在Rt△EBC中,∠EBC=90º,BC=6,BE=2,则CE= ,B´C=CE-B´E=
4
知识点一
针对训练
点圆最值
2. 如图,在平面直角坐标系中,⊙M的半径为2,圆心M的坐标为(3,4),P是⊙M上的任意一点,PA⊥PB,且PA,PB分别与x轴交于点A,B.若点A,B关于原点O对称,则AB的最小值为________.
6
【分析】Rt△ABP中,O为AB中点,AB=2OP,AB最小值即为OP最小值,∵P是⊙M上的任意一点,∴OP最小值即为点O到圆上最短距离,连接OM交⊙M于点P,OP=OM-PM=5-2=3,∴AB最小值为6.
5
(i)如图,AB为⊙O的一条定弦,点C为圆上一动点.
如图1,若点C在优弧AB上,当CH⊥AB且CH过圆心O时,线段CH即为点C到弦AB的最大距离,此时△ABC的面积最大;
如图2,若点C在劣弧AB上,当CH⊥AB且CH的延长线过圆心O时,线段CH即为点C到弦AB的最大距离,此时△ABC的面积最大.
知识点二
模型分析
线圆最值
O
C
B
A
H
O
C
B
A
H
6
O
l
(ⅱ)如图,⊙O与直线l相离,点P是⊙O上的一个动点,设圆心O到直线l的距离为d,⊙O的半径为r,则点P到直线l的最小距离是_____,点P到直线l的最大距离是_____.
d-r
d+r
知识点二
模型分析
线圆最值
A
B
H
7
知识点二
针对训练
线圆最值
1. 如图,AB是⊙O的弦,C是优弧AB上一点,连接AC,BC,若⊙O的半径为4,∠ACB=60°,则△ABC面积的最大值为( )
A. 6 B. 12 C. 18 D. 20
B
C
D
【分析】过点O作AB的垂线,交优弧AB于点C,交AB于点D,此时△ABC面积有最大值.
在Rt△AOD中,∠AOD=60°,AO=4,
则OD=2,AD= ,
∴AB= ,CD=CO+OD=4+2=6,
∴△ABC面积的最大值为
8
知识点二
针对训练
线圆最值
2.如图,在Rt△ABC中,∠C=90º,AC=6,BC=8,点F在边AC上,并且CF=2,点E为边BC上的动点,△CEF沿直线EF翻折,点C落在点P处,则点P到边AB距离的最小值是_____.
P
P
H
E
A
F
C
B
1.2
【分析】PF =CF=2,∴点P在以点F为圆心,2为半径的圆上,点P到边AB距离的最小值即为过点F作AB的垂线交圆于点P,交AB于点H,此时PH最小,△ABC∽△AFH,
∴FH=3.2,PH=FH-FP=1.2
9
知识点三
模型分析
圆中最长弦---直径
1.定圆中最长的弦是直径;
O
B
A
D
C
2.定弦中最小的圆是以该弦为直径的圆
A
B
O
B
A
3.经过圆中定点最短的弦是垂直于过这点直径的弦;
O
P
C
D
10
在△ABC中,∠ACB=90º,AC=6,BC=8,O为AB的中点,过O作OE⊥OF,OE,OF分别交射线AC,BC于E,F,则EF的最小值为_____.
【分析】∵∠EOF=∠C=90º,
B
O
A
C
E
F
F
E
知识点三
针对训练
圆中最长弦---直径
5
∴C,O均在以EF为直径的圆上.
∵EF是圆的直径,O、C均在圆上,且OC长度固定,要使EF最短,则圆最小,要使圆最小,由于OC为固定长度,则OC为直径时,圆最小,此时EF=CO=OA=OB=5(斜边上中线等于斜边一半)
圆中最长弦---直径
11
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