中考数学专题复习:与圆有关的极值问题(教师) 联系客服

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2015年中考专题-圆

第二讲与圆有关的极值问题

1、如图,已知线段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。

2、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。

解、连接OA,OB,

因为∠ACB=30°,所以∠AOB=60°,所以OA=OB=AB=7,因为E、F中AC、BC的中点,

所以EF= =3.5,因为GE+FH=GH-EF,要使GE+FH最大,而EF为定值,所以GH取最大值时GE+FH有最大值,所以当GH为直径时,GE+FH的最大值为14-3.5=10.5

C

C G

H E F

A B

第2题图

4、在平面直角坐标系xOy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。

解:根据直线y=kx﹣3k+4必过点D(3,4),求出最短的弦CD是过点D且与该圆直径垂直的弦,再求出OD的长,再根据以原点O为圆心的圆过点A(13,0),求出OB的长,再利用勾股定理求出BD,即可得出答案.

解答: 解:∵直线y=kx﹣3k+4必过点D(3,4), ∴最短的弦CD是过点D且与该圆直径垂直的弦, ∵点D的坐标是(3,4), ∴OD=5,

∵以原点O为圆心的圆过点A(13,0), ∴圆的半径为13, ∴OB=13,

∴BD=12,∴BC的长的最小值为24;

5、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。

解:设OA=x,OB=y观察图形可看出Rt?AOB中,斜边AB上的高OP=r为定值,则AB越小,其面积越小,当OA=OB时,面积最小,此时,x?y?22r也最小,?OA?OB的最小值为22r。

6、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

解:当点E运动到DE连线经过圆心O时,DE最大为9

y B P r O A x

7、如图6, 中,AB=10,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,求线段PQ长度的最小值

解:因为AB=10,AC=8,BC=6 即:AB2=AC2+BC2 故:∠C=90° 故:PQ是所求圆的直径 要使PQ最小,就是使该圆的直径最小 明显地,C到AB的垂线段最短 如果过C作CM⊥AB,M为垂足 即:CM为直径时,PQ最小,且PQ=CM 因为S△ABC=1/2?BC?AC=1/2?AB?CM 故:PQ=CM=4.8

8、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 解:∵AB为⊙O的直径,

∴AB=5,∠ACB=90°, ∵tan∠ABC=

,∴

=,

∵CP⊥CQ,∴∠PCQ=90°,而∠A=∠P, ∴△ACB∽△PCQ,∴

=

,∴CQ=

?PC=PC,

当PC最大时,CQ最大,即PC为⊙O的直径时,CQ最大,此时CQ=×5=

9、在平面直角坐标系xOy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.

∵△OAB为等腰直角三角形,∴AB=OA=6, ∴当点C到AB的距离最大时,△ABC的面积最大,

过O点作OE⊥AB于E,OE的反向延长线交⊙O于C,如图, 此时C点到AB的距离的最大值为CE的长, ∵△OAB为等腰直角三角形, ∴AB=

OA=6

,∴OE=AB=3,

)×6

=9

+18.

∴CE=OC+CE=3+3

△ABC的面积=CE?AB=×(3+3

∴当点C在⊙O上运动到第三象限的角平分线与圆的交点位置时, △ABC的面积最大,最大值为9+18.

10、如图,已知,⊙O的直径CD为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

11、如图,△ABC中,∠BAC=60°,∠ABC=45°,AB=22,D是线段BC上的一个动点,以AD为直径画⊙O分别交AB,AC于E,F,连接EF,求线段EF长度的最小值

由垂线段的性质可知,当AD为△ABC的边BC上的高时,直径AD最短,此时线段EF=2EH=20E?sin∠EOH=20E?sin60°,当半径OE最短时,EF最短。如图,连接OE,OF,过O点作OH⊥EF,垂足为H。

∵在Rt△ADB中,∠ABC=45°,AB=22, ∴AD=BD=2,即此时圆的直径为2。

1∠EOF=∠BAC=60°, 233∴在Rt△EOH中,EH=OE?sin∠EOH=1×=。

22由圆周角定理可知∠EOH=由垂径定理可知EF=2EH=3。

12、在平面直角坐标系中,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,求m的最小值.

解:当OC与圆A相切(即到C′点)时,∠BOC最小, AC′=2,OA=3,由勾股定理得:OC′=5, ∵∠BOA=∠AC′O=90°,

∴∠BOC′+∠AOC′=90°,∠C′AO+∠AOC′=90°, ∴∠BOC′=∠OAC′, tan∠BOC=

yBCxOAOC?5?, AC?2随着C的移动,∠BOC越来越大,

但不到E点,即∠BOC<90°, ∴tan∠BOC≥55,∴ m…. 22