内容正文:
小专题培优8点圆、线圆最值模型
(2025.23)
模型1点圆距离最值
问题
已知平面内一定点A和⊙0上一动,点P,⊙O的半径为r,OA=d,求A,P两点之间距离的最值
情况
点A在圆内
点A在圆上
点A在圆外
D
图示
0
A(P,
0
最小值
当点P在OA的延长线上
当点P与点A重合时,AP取
(即点P,处)时,AP取得最
当点P在OA上(即点P
得最小值0
处)时,AP取得最小值d-r
小值r-d
最大值
当,点P在AO的延长线上
当,点P在A0的延长线上
当点P在AO的延长线上
(即,点P2处)时,AP取得最
(即点P,处)时,AP取得最
(即点P,处)时,AP取得最
大值r+d
大值r+d
大值r+d
例1如图,正方形ABCD的边长为4,点P是以AB为直径的半圆O上一点,则CP的最小值
为
例1题图
针对训练1题图
针对训练1如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,D是边BC的中点,以D为圆心,BD长为半径作
⊙D,E是⊙D上一点,若AB=12,BC=10,则AE的最小值为
最大值为
模型2点圆角度最值(2025.23
类型
圆上一动,点、圆心与圆外一定点连线的夹角
圆上两动点与圆外一定点的连线的夹角
p
图示
P是⊙0上的动点,A是⊙0外的定点
P,Q是⊙0上的动点,A是⊙0外的定点
结论
当AP与⊙0相切时,∠PAO最大
当AP,AQ都与⊙0相切时,∠PAQ最大
16
例2如图,⊙0的半径为2,点A在圆外,且0A=4,P是⊙0上的动点,则
∠PA0的度数最大为
o,此时AP的长为
0
模型3线圆距离最值
已知⊙0与直线1,M是⊙0上一动点,⊙0的半径为r,圆心0到直线l的距离为d,求点
问题
M到直线l的距离的最值
情况
直线1与⊙0相离
直线1与⊙0相切
直线1与⊙0相交
0.
图示
0
M
M
P(切点)
0,
0.
0,
M
6
M
M'
过点O作直线1的垂线,交
P(M)
当,点M为直线1与⊙0的交
最小值
⊙0于点M,当,点M运动到
连接OP,当点M与,点P重
点(即,点M和M1'处)时,点
点M的位置时,点M到直线
合时,点M到直线1的距离
M到直线1的距离取得最小
取得最小值0
I的距离取得最小值d-
值0
【技巧点拨】若N是直线l上的动,点,则MN也在此处取得最小值,此时点N的位置为,点O
到直线1的垂线的垂足
M
最大值
过点0作直线1的垂线,其
过点O作直线1的垂线,其
反向延长线交⊙0于点M2,
连接P0并延长,交⊙0于
反向延长线交⊙0于点M2,
点M,当点M运动到,点M)
当点M运动到,点M,的位置
当点M运动到点M,的位置
的位置时,点M到直线1的
时,点M到直线I的距离取
时,点M到直线I的距离取
距离取得最大值2r
得最大值d+r
得最大值d+r
例3如图,等边三角形ABC的边长为4,⊙C的半径为√3,P为AB上一动点,过点P作⊙C
的切线PQ,切点为Q,则PQ的最小值为
B
例3题图
针对训练2题图
针对训练2(2025邯郸丛台区校级模拟)如图,直径为2的半圆O与Rt△ABC的边AC相
切,圆心0在边AB上,若∠C=90°,AC=6,BC=8,P,Q分别是BC与半圆0上的动点,则
PQ的最大值和最小值之积是
()
B.663
C127
D115
4
16
16
16
17小专题培优7“十”字模型
例√7【解析】如解图,过点G作GM⊥BC于点M,过点
F作FN⊥AB于点N,则四边形ABMG和四边形ADFN都
是矩形,.∠FWH=∠GME=90°,GM=AB,NF=AD.四
边形ABCD是正方形,.∴.AB=AD,.GM=NF..∠HOE=
∠G0F=90°,∠B=90°,∴.∠0HB+∠GEM=180°.又
∠FHN+∠OIHB=180°,∴.∠GEM=∠FHN,∴.△GEM≌
△FHN,∴.GE=HF..正方形的边长为4,DG=3AG,E为
BC的中点,.AG=1,BE=2,.BM=AG=1,.ME=BE-
BM=1..GM=AB=4,∴.GE=/GMP+ME=√JI7,
.HF=√I7
B ME
1
2
,【解析四边形ABCD是矩形,∠BAD=90°,BC=
D=35.1B=3.m∠A0B=8-写乙08=0
∠ABD=60°..AE⊥BD,.∠AFB=90°,∴.∠BAE=30°,
cos30=23AF=AB cos30=33
..AF=AB
,EF=AE-
Ar
2
2.解:(1)BF与AE相等.理由如下:
.四边形ABCD是正方形,
∴.AB=AD,∠BAD=∠D=90
∴.∠BAE+∠DAE=90°.
.·AE⊥BF,.∴.∠BAE+∠ABF=90°
∴.∠ABF=∠DAE.
∴.△ABF≌△DAE,∴.BF=AE
(2)2【解法提示】如解图1,过点A作AM∥BC,过点C
作CM∥AB,两线相交于点M,延长BF交CM于点G,则四
边形ABCM是平行四边形.·∠ABC=90°,.□ABCM是
矩形.:BA=BC,.矩形ABCM是正方形,.AB=BC=
CM,同(1)的方法,得△ABD≌△BCG,.CG=BD.:D是
Bc的点m=弓c=宁cwcG=寸-h
AF_AB=2.
AB/CM,△AFB∽△CFG,CFCG
B
M
解图1
解图2
(3)9
【解法提示】在Rt△ABC中,AB=3,BC=4,
AC=5:D是BC边的中点BD=子C=2如解图
2,过点A作ANBC,过点C作CN∥AB,两线相交于点N,
延长BF交CN于点P,则四边形ABCW是平行四边形
·∠ABC=90°,·.☐ABCN是矩形,同(1)的方法,得
∠BAD=∠CBP.:∠ABD=∠BCP=90°,.△ABDM
△B0设0即品Q-号同(2)的方法。
8
acA1B华需n告享
Γ17
小专题培优8点圆、线圆最值模型
例125-2【解析】如解图,连接0P,0C,0C交半圆0
于点P八.0B三)AB=2,在Rt△0BC中,0C的
√OB+BC=25.CP≥0C-0P,.CP≥2W5-2,当点P
与点P'重合时,CP取得最小值25-2.
A
B
D
C
针对训练18;18【解析】当A,E,D三点在一条直线上
时,线段AE的长取得最值.:BC=10,D是边BC的中点,
.BD=5.∠ABC=90°,.AD=√AB+BD=13.当点A,
E在BC的同侧时,AE有最小值,最小值为AD-DE=13
5=8;当点A,E在BC的异侧时,AE有最大值,最大值为
AD+DE=13+5=18.
例230:2√3【解析】分析可知,当AP与⊙0相切时,
∠PA0的度数最大,如解图,连接OP,此时∠AP0=90.
0re2,01=4.in∠M08气n=Vom-0m-
2√3,.∠PA0=30°
例33【解析】如解图,连接CQ,CP,过点C作CH⊥AB
于点H.PQ是⊙C的切线,.CQ⊥PQ,PQ=
√CP-CO=√Cp2-3,当CP⊥AB时,CP最小,PQ取最
小值.△ABC为等边三角形,∠B=60°,CH=BC·
sinB=25,.PQ的最小值为√/(25)2-3=3.
针对训练2B【解析】如解图,设半圆O与Rt△ABC的边
AC相切于点D,连接OD,过点O作OF⊥BC于点F,交半
圆0于点E.∠C=90°,AC=6,BC=8,AB=
√AC+BC=10.直径为2的半圆O与Rt△ABC的边
AC相切于点D,.OD⊥AC,OD=1,.△AD0∽△ACB,
A00D1
4,B0=35
.ABBC8,A0-5】
OF LBC.
△5nA贸0-名0F-头当点P与
点F重合,点Q与点E重合时,PQ有最小值,最小值为
25
41s
21
4,根据圆外的点到圆上的点距离最大时,需经过
圆心,当点P与点B重合,且点Q也在线段AB上时,
P0取得最大值1=
4,Q的最大值和最小值之积
为39x17663
416
D
F P
B
小专题培优9隐形圆(辅助圆)模型
例12√13-2【解析】如解图,连接CE.·P是直线AB
上的一个动点,AE=2,AE=EF=2,点F在以点E为
圆心,AE为半径的圆上运动,当点F在线段EC上时,FC
取得最小值..·在矩形ABCD中,AB=4,BC=8,.CD=AB=
4,AD=BC=8,.DE=AD-AE=8-2=6.在Rt△CDE中,由
勾股定理得CE=√DE+CD=√6+4=2√3,.FC的
最小值为CE-EF=2√13-2.
B
针对训练1100°【解析】:AB=AC=AD,.B,C,D三点
都在以点A为圆心,AB长为半径的圆上.:∠CBD=20°,
∠BDC=30°,∠CAD=2∠CBD=40°,∠BAC=2∠BDC=
60°,∴.∠BAD=∠BAC+∠CAD=100°.
针对训练25或√13【解析】由条件可知点P的运动轨
迹是以点A为圆心,1为半径的圆,.当BP与⊙A相切
时,∠ABP最大.如解图1,当点P在AB左侧时,根据题意
得,AE=AP=1,BP⊥AP.AB=√I0,.BP=√AB-AP=3,
过点P作PH⊥CB,交CB的延长线于点H,PH∥AB,
.∠BPH=∠ABP.又∠APB=∠H=90°,.△BHP
013Bm=3V0
△m0即0
10
0CW=Bc+-1g丽在AP巾
PH=9
CP=√PT+C严=5;如解图2,当点P在AB右侧时,过点
P作PH⊥BC于点A,同理可得BH=0,PM=9V0
10
.CH=BC-BH-710
10
CP=√PI+C=√3.综上
所述,CP的长为5或√13
H B
B H
解图1
解图2
例2D【解析】如解图,取AC的中点O,连接OP,BO.
PA+PC2=AC2,∠APC=90°,.点P在以AC为直径
的半圆上运动.在△BPO中,BP≥BO-OP,.当点P在线
段B0上时,BP有最小值.O是AC的中点,∠APC=
26
0.P0=AO=CO=7AC=3.tm LBOC=3
5
.∠B0C=60°,.△C0P是等边三角形,.SAcm=
3
4
.0A=0C,∴.S△Ac=2S△cr=
3w3
2
B
C
针对训练3√5-1【解析】在正方形ABCD中,AB=BC,
(AB=BC,
∠ABC=∠BCD.在△ABE和△BCF中,了∠ABE=∠BCF,
BE=CF.
△ABE≌△BCF(SAS),∠BAE=∠CBF.∠CBF+
∠ABF=90°,.∠BAE+∠ABF=90°,.∠APB=90°,.点
P在以AB为直径的半圆上运动.取AB的中点O,由图形
可知当O,P,D三点在同一直线上时,PD有最小值,如解
图.在正方形ABCD中,AB=2,.A0=OP=1.在
Rt△0AD中,0D=√AD+A0=√2+下=√5,.PD=0D
-0P=√5-1.
针对训练4片【解析△ABC为等边三角形∠ABC马
∠BAC=60°,AC=AB=2..·∠PAB=∠ACP,.∠PAC+
∠ACP=60°,∠APC=120°,.点P的运动轨迹是AC,
如解图,过点P作PD⊥AC于点D,当O,P,B三点共线
时,PD长度最大,即△APC的面积最大,.PA=PC,AD=
AC=L,∠PAC=∠ACP=30°,PD=AD:tan300=V3
1
3,
2x2x3
六△1C面积的最大值为4C,Pm=子×。
33
B
例3C【解析】:四边形ABCD是矩形,∴.∠BAE=90°.
OE⊥BD,.∠BOE=90°,.四边形AB0E对角互补,
∴.A,B,0,E四点共圆,.∠AOE=∠ABE=20°
针对训练5D【解析】AD,BE,CF为△ABC的三条高,
易知B,C,E,F四点共圆,∠BEF=∠BCF.又LAEF+
∠BEF=90°,∠FBC+∠BCF=90°,.∠AEF=∠FBC
AF EF 3
又∠EAF=∠BAC,△AEF∽△ABC,÷ACBC-5,
3
4
即cos∠BAC=
5,sin LBAC=5在胜△ABE中,
BE=AB·sin∠BMC=6x4=24
55