武汉市2015年中考复习 与圆有关的最值(取值范围)问题

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武汉市2015年中考复习:与圆有关的最值(取值范围)问题引例1:【2012武汉中考】在坐标系中,点A的坐标为(3,0),点B为y轴正半轴上的一点,点C是第一象限内一点,且AC=2.设tan∠BOC=m,则m的取值范围是_________.引例2:【2013武汉元月调考试题】如图,在边长为1的等边△OAB中,以边AB为直径作⊙D,以O为圆心OA长为半径作⊙O,C为半圆弧AB上的一个动点(不与A、B两点重合),射线AC交⊙O于点E,BC=a,AC=b,求a b的最大值.引例3:【2013武汉四月调考试题】如图,∠BAC=60°,半径长为1的圆O与∠BAC的两边相切,P为圆O 上一动点,以P为圆心,PA长为半径的圆P交射线AB、AC于D、E两点,连接DE,则线段DE长度的最大值为( ).A.3 B.6 CD.一、题目分析:此题是一个圆中的动点问题,也是圆中的最值问题,主要考察了圆内的基础知识、基本技能和基本思维方法,注重了初、高中知识的衔接1.引例1:通过隐藏圆(高中轨迹的定义),寻找动点C与两个定点O、A构成夹角的变化规律,转化为特殊位置(相切)进行线段、角度有关计算,同时对三角函数值的变化(增减性)进行了延伸考查,其实质是高中“直线斜率”的直接运用;2.引例2:通过圆的基本性质,寻找动点C与两个定点A、B构成三角形的不变条件,结合不等式的性质进行转化,其实质是高中“柯西不等式”的直接运用;3.引例3:本例动点的个数由引例1、引例2中的一个动点,增加为三个动点,从性质运用、构图形式、动点关联上增加了题目的难度,解答中还是注意动点D、E与一个定点A构成三角形的不变条件(∠DAE=60°),构造弦DE、直径所在的直角三角形,从而转化为弦DE与半径AP之间的数量关系,其实质是高中“正弦定理”的直接运用;综合比较、回顾这三个问题,知识本身的难度并不大,但其难点在于学生不知道转化的套路,只能凭直观感觉去寻找、猜想关键位置来求解,但对其真正的几何原理却无法通透.二、解题策略1.直观感觉,画出图形;2.特殊位置,比较结果;3.理性分析动点过程中所维系的不变条件,通过几何构建,寻找动量与定量(常量)之间的关系,建立等式,进行转化.CA【2013武汉中考】如图,正方形ABCD的边AD上有两个动点E、F满足AE=DF,连接CF,交BD于点G,连接BE,交AG于点H,若正方形的边长为2,则线段DH长度的最小值是【2014武汉元月调考试题】如图,扇形AOD 中,∠AOD =90°,OA =6,点P 为弧AD 上任意一点(不与点A 和D 重合),PQ ⊥OD 于Q ,点I 为△OPQ 的内心,过O ,I 和D 三点的圆的半径为r . 则当点P 在弧AD 上运动时,r 的值满足( )A .30<<rB .3=rC .233<<rD .23=r【2014武汉四月调考试题】如图,P 为的⊙O 内的一个定点,A 为⊙O 上的一个动点,射线AP 、AO 分别与⊙O 交于B 、C 两点.若⊙O 的半径长为3,OP = 3 ,则弦BC 的最大值为A .2 3B .3C . 6D .3 2 .三、中考展望与题型训练方法一、找出与圆的最近点、最远点(极端位置)如图1,在△ABC 中,∠ACB=90°,AC=4,BC=3,点D 是平面内的一个动点且AD=2,M 为BD 的中点,在D 点运动过程中,线段CM 长度的取值范围是 .图1 图2 图3 如图2,⊙O 的直径为4,C 为⊙O 上一个定点,∠ABC=30°,动点P 从A 点出发沿半圆弧AB 向B 点运动(点P 与点C 在直径AB 的异侧),当P 点到达B 点时运动停止,在运动过程中,过点C 作CP 的垂线CD 交PB 的延长线于D 点.在点P 的运动过程中,线段CD 长度的取值范围为 ;方法二、正弦定理如图3,△ABC 中,∠BAC=60°,∠ABC=45°,AB=D 是线段BC 上的一个动点,以AD 为直径作⊙O 分别交AB ,AC 于E ,F 两点,连接EF ,则线段EF 长度的最小值为 .方法三、柯西不等式如图4,在平面直角坐标系中,以坐标原点O 为圆心,2为半径画⊙O ,P 是⊙O 上一动点且P 在第一象限内,过点P 作⊙O 的切线与x 轴相交于点A ,与y 轴相交于点B ,线段AB 长度的最小值是 .方法四、利用函数求最值如图5,已知半径为2的⊙O 与直线l 相切于点A ,点P 是直径AB 左侧半圆上的动点,过点P 作直线l 的垂线,垂足为C ,PC 与⊙O 交于点D ,连接PA 、PB ,设PC 的长为x (2<x <4),则当x= 时,PD•CD 的值最大,且最大值是为 .图4 图5 图6方法五、借助对称求最值如图6,⊙O 的直径CD =4,点A 在⊙O 上,∠ACD=30°,B 为弧AD 的中点,P 为直径CD 上一动点,求BP+AP 的最小值四、题型训练01.如图,直线l与⊙O相离,OA⊥l于点A,OA=5,OA与⊙O相交于点P,AB与⊙O相切于点B,BP的延长线交直线l于点C,若在⊙O上存在点Q,使△QAC是以AC为底边的等腰三角形,则⊙O的半径r的取值范围为 .02.如图,⊙M,⊙N的半径分别为2cm,4cm,圆心距MN=10cm.P为⊙M上的任意一点,Q为⊙N上的任意一点,直线PQ与连心线l所夹的锐角度数为α,当P、Q在两圆上任意运动时,tanα∠的最大值为A.43CD.34( )03.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=8,BC=6,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.194B.245C.5 D.04.如图,在等腰△ABC中,∠C=90°,AC=BC=4,D是AB的中点,点E(不与点A重合)在AB边上运动,过A、D、E三点的⊙O交AC于另一点F,在此运动变化的过程中,线段EF长度的最小值为.(01题)(02题)(03题)(04题)05.如图,线段AB=4,C为线段AB上的一个动点,以AC、BC为边作等边△ACD和等边△BCE,⊙O外接于△CDE,则⊙O半径的最小值为( ).2D. 206.如图,A、B两点的坐标分别为(2,0)、(0,2),⊙C的圆心的坐标为(-1,0),半径为1,若D是⊙C 上的一个动点,线段DA与y轴交于点E,则△ABE面积的最小值是( ).A.2 B.1 C.2- D.2-07.如图,已知A、B两点的坐标分别为(-2,0)、(0,1),⊙C的圆心坐标为(0,-1),半径为1,D是⊙C 上的一个动点,射线AD与y轴交于点E,则△ABE面积的最大值是( ).A.3 B.113C.103D.408.如图∠BAC=60°,半径长1的⊙O与∠BAC的两边相切,P为⊙O上一动点,以P为圆心,PA长为半径的⊙P交射线AB、AC于D、E两点,连接DE,则线段DE长度的范围为 .(05题)(06题)(07题)(08题)09.如图,线段OA交⊙O于点B且OB=AB,点P是⊙O上的一个动点,求∠OAP的最大值。

10、如图,AB是⊙O的一条弦,点C是⊙O上一动点且∠ACB=30°,点E、F分别是AC、BC的中点,直线EF与⊙O交于G、H两点,若⊙O 的半径为7,求GE+FH的最大值。

11、如图,在Rt△AOB中,OA=OB=3,⊙O的半径为1,点P是AB边上的动点,过点P作⊙O的一条切线PQ(点Q为切点),求PQ的最小值。

12、在平面直角坐标系中,以原点O为圆心的圆过点A(13,0),直线y=kx﹣3k+4与⊙O交于B、C两点,求弦BC的长的最小值。

(09题) (10题) (11题) (12题)13、如图,设AB 是⊙O 的动切线,与通过圆心O 而互相垂直的两直线相交于A 、B ,⊙O 的半径为r ,求OA+OB 的最小值。

14、如图,圆O 与正方形ABCD 的两边AB 、AD 相切,E 与圆O 上一点.若圆O 的半径为4,且AB=7,求DE的最大值 15、如图,在⊙O 上有定点C 和动点P ,位于直径AB 的异侧,过点C 作CP 的垂线,与PB 的延长线交于点Q ,已知:⊙O 半径为,tan ∠ABC=,求CQ 的最大值16、在平面直角坐标系中,已知点A (6,0),点B (0,6),动点C 在以半径为3的⊙O 上,连接OC ,过O 点作OD ⊥OC ,OD 与⊙O 相交于点D (其中点C 、O 、D 按逆时针方向排列),连接AB .AC ,BC ,当点C 在⊙O 上运动时,求出△ABC 的面积的最大值.(13题) (14题) (15题) (16题)17、如图,已知11(,)2A y ,2(2,)B y 为反比例函数1y x图像上的两点,动点(,0)P x 在x 正半轴上运动,当线段AP 与线段BP 之差达到最大时,点P 的坐标是( ) A. 1(,0)2B. (1,0)C. 3(,0)2 D. 5(,0)218、如图,定长弦CD 在以AB 为直径的⊙O 上滑动(点C 、D 与点A 、B 不重合),M 是CD 的中点,过点C作CP ⊥AB 于点P ,若CD=3,AB=8,求PM 长度的最大值。

19、如图,在Rt △AOB 中,直角顶点O 在半径为1的圆心上,斜边与圆相切,延长AO ,BO ,分别与圆O 交于C ,D .试求四边形ABCD 面积的最小值.(17题) (18题) (19题)五、综合点评:与圆有关的最值问题,看着无从下手,但只要仔细观察,分析图形,寻找动点与定点之间不变的维系条件,构建关系,将研究的问题转化为变量与常量之间的关系,就能找到解决问题的突破口!。