内容正文:
知识板块六 圆中的最值
必刷考点一 与定直线的最大夹角
1.如图,E 是边长为2 的等边△ABC 所在平面内的一点,且CE=2,M 是BE 的中点,直线CM 交AB 于点N,则AN 的最小值为 .
2.(武汉元调)如图,正方形 ABCD 的边长为4,E是CD上的一点,连接AE,过点 B 作BG⊥AE于点G,连接CG并延长交AD 于点F,则AF 的最大值为 .
3.如图,正方形ABCD 的边长为4,P 是边BC上的动点,DE⊥PA 于点E,点 B 关于点E 的对称点为点F,当∠DCF 最大时,CF 的长为 .
必刷考点二 与定直线夹定角
4.(2026武汉四调)如图,AB 是半径为5 的⊙O 的一条弦,点C在AB上,过点C作AB 的垂线交⊙O 于点D,AB=14,则AC+CD 的最大值是( )
A.16
B.17
C.18
D.19
5.如图,在扇形 OAB 中,∠AOB=90°,OA=OB=6,P 是 上的一动点,PQ∥OA 交OB 于点Q,则 PQ-BQ 的最大值为 .
必刷考点三 定线段的最大张角
6.如图,A,B表示足球门边框(不考虑球门的高度)的两个端点,点C 表示射门点,连接AC,BC,则∠ACB 就是射门角.在不考虑其它因素的情况下,一般射门角越大,射门进球的可能性就越大.球员甲带球线路ED 与球门线AB 垂直,D 为垂足,点C 在ED 上,当∠ACB 最大时就是带球线路ED上的最佳射门角.若AB=8,BD=2,则球员甲在此次带球中获得最佳射门角时,DC 的长度为( )
A.4
B.6
C.2
D.
7.如图,在平面直角坐标系中,点 P(0,-3),Q(m,1),连接OQ,PQ.当∠OQP 最大时,m 的值为 .
拆分突破20 圆中的最值(二)动点、隐圆与函数图象
1.如图1,AB 是半圆E 的直径,D 为半圆上一定点,C 为 上一动点,过点 D 作DH⊥AC 于点H,若AD=10,CH=x,BH=y,当点C从点D出发,沿圆弧向点B 运动,y关于x 的函数图象如图2所示,图象经过点(0,12),则图象的最低点的纵坐标为 .
2.(2026七一华源)如图1,在菱形ABCD 中,动点 E,F 分别从点A,C 同时出发,以相同的速度沿AB,CD 向终点B,D 运动,当点E到达点B 时,停止运动.过点 B 作直线EF 的垂线BG,垂足为G,连接AG.设点 E 运动的路程为.x, y与x之间的函数关系如图 2 所示,则在点 E,F的运动过程中,AG长的最小值为 .
3.如图1,在Rt△ABC 中,∠ACB=90°,BC=2AC,定长线段 EF 的端点E,F 分别是边AC,BC上的动点,O是EF 的中点,连接OB.设.AE=x,CF²=y,y与x之间的函数关系的部分图象如图2所示(最高点为(b,4)),若当x=a时,∠OBC 最大,则a 的值为 .
知识板块六 圆中的最值
拆分突破19 圆中的最值(一)
隐圆隐切线
解:取 BC 的中点O,连接OM,过点. N 作 NH⊥BC 于点 H.∵M是BE的中点,
∴点 M 在以O 的圆心,1为半径的⊙O上运动,
∴当CN与⊙O 相切于点M 时,AN最小,
∴此时,OM⊥CM.
∴∠OCM=45°,
2
即AN 的最小值为
2.1 解:取AB 的中点O,连接OG.
∵AB=4,∠AGB=90°,
∴点G 在以点O 为圆心,半径为2的⊙O上运动.
由图形知,当AF 最大时,则∠GCB最大,
∴当CG与⊙O 相切时,∠GCB 最大,AF 取最大值.
∵∠BAD=∠ABC=90°,
∴AD,BC是⊙O 的切线,
∴当CG 与⊙O 相切时,AF=FG,CG=CB=4.
设AF=FG=x,
则FD=4-x,CF=x+4,
∴在 Rt△CDF 中,
∴x=1,即AF 的最大值为1.
3.4 解:取AD的中点O,连接OE,
∵DE⊥PA,
∴点 E 在以AD 为直径的⊙O 上.连接 BO 并延长,交CD 的延长线于点O',则△AOB≌△DOO',
∴BO=OO',O'D=AB=CD=4,连接BF,
∵点 B 与点 F 关于点E 对称,
∴BE=FE,
∴O'F=2OE=AD=4,
∴点 F 在以O'为圆心,4为半径的⊙O'上,
∴当CF 与⊙O'相切时,∠DCF 最大,此时,O'F⊥CF,
4. C 解:延长AC 至点 E,使CE=CD,连接 DE,则 AC+CD=AE,∠CED=45°,
∴当 DE 与⊙O 相切时,AE 取得最大值(设点 D 在点 D₁处,点E 在点E₁处,如图).
过点 O 作 OG⊥AB 于点 G,延长GO交E₁D₁的延长线于点 F,连接OD₁,OA,则 FG
即AC+CD的最大值为18.故选C.
解:延长OB.至点 M,使QM=PQ,连接PM.
∵∠AOB=90°,PQ∥OA,
∴∠PQM=90°,
∴∠PMO=45°,PQ-BQ=QM-BQ=BM.
∵点 P 在 上,
∴当 PM 与⊙O 相切时,BM 取得最大值(设点 P 在点 P₁处,点M 在点 M₁ 处,如图),连接 OP₁,则
即 PQ-BQ 的最大值为
6. C 解:如图所示,⊙O 为△ABC 的外接圆,延长AO 交⊙O 于点 C′,连接 BC',则 ∠ACB,当⊙O 的半径最小时,∠C'最大,
∵点C在DE上,
∴当 DE 为⊙O 的切线时,∠ACB最大.连接OC,OA,过点O作OF⊥AB 于点F,则AF=BF,
∵AB=8,BD=2,
∴AF=4,DF=6,
∵OC⊥DC,∠D=90°,
∴四边形OCDF 为矩形,
∴OC=DF=OA=6,
选C.
7.2或-2 解:∵Q(m,1),
∴点Q 在直线y=1上.
当△OPQ 的外接圆⊙O 与直线y=1相切时(如图),此时∠OQP 最大.
设直线 y=1交y轴于点 M,过点O₁作 O₁G⊥OP 于点 G,则 PG= 连接O₁Q,O₁P,则四边形O₁QMG 是矩形,
∴在 Rt△O₁GP 中,
由对称性知,m=-2符合题意,
∴m=2或m=-2.
拆分突破20 圆中的最值(二)
动点、隐圆与函数图象
1.8 解:取AD 的中点O₁,连接BD,HO₁,BO₁,
当x=0时,点 C 与点 D 重合,y=BD=12,
∵DH⊥AC,
∴∠AHD=90°,
∴点 H 在以O₁ 为圆心, AD为半径的⊙O₁上运动,
∴当点 H 运动至 BO₁ 与⊙O₂的交点处(B,H,O₁三点共线)时,BH取得最小值,最小值为
∴BH 的最小值为 -5=8.
解:连接AC.
由图2知,当x=0时,y=16,即当点E,F分别与A,C重合时,EF²= ∴AC=4;
当 y 的最小值为12,即当 EF⊥AB时,EF 的最小值为2 ,则可证∠BAC=60°,
∴菱形 ABCD 的边长为4.
连接BD 交AC 于点O,则∠AOB=
∵AE⊥CF,
∴点O在EF 上,
∴∠BGO=90°,取OB 的中点 M,连接MG,MA,
∴点G在以OB 为直径的⊙M上,
∴当点 G 在 AM 上时,AG 的长最小.
∴AG 的最小值为.AM-MG=
解:∵CF≤EF(当点 E与点C 重合时取等号),且EF 是定长,
∴CF 的最大值即为EF 的长,
∵由图象知CF²的最大值为4,
∴EF=2,
∵当x=1时,y=3,
∴当y=3,即( 时,CE=
∴AC=AE+CE=2,
∴BC=2AC=4.
连接OC,
∵O是EF 的中点,
∴点O在半径为1的⊙C 上(如图),
∴当BO 与⊙C 相切时,∠OBC 最大,此时,OC⊥OB,
过点O作OG⊥BC 于点G,则OC·OB=BC·OG,
∵O是EF 的中点,OG∥CE, 即当 时,∠OBC 最大.
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