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文檔簡介
重難點突破02活用隱圓的五種定義妙解壓軸題
目錄
01方法技巧與總結...............................................................2
02題型歸納與總結...............................................................2
題型一:隱圓的第一定義:到定點的距離等于定長...................................2
題型二:隱圓的第二定義:到兩定點距離的平方和為定值.............................5
題型三:隱圓的第三定義:到兩定點的夾角為90。....................................8
題型四:隱圓的第四定義:邊與對角為定值、對角互補'數(shù)量積定值....................10
題型五:隱圓的第五定義:到兩定點距離之比為定值................................12
03過關測試....................................................................17
方法技巧與總結
活用隱圓的五種定義來妙解壓軸題,關鍵在于理解和運用圓的五種基本性質(zhì)。這五種定義包括:到定
點的距離等于定長(定義圓)、到兩定點距離的平方和為定值、到兩定點的夾角為90。、邊與對角為定值且
對角互補、到兩定點距離之比為定值。
解題時,首先要識別題目中的關鍵條件,看是否符合隱圓的某一定義。一旦確定,就可以利用圓的性
質(zhì)來簡化問題,如利用直徑所對的圓周角是直角、同弦所對的圓周角相等或互補等性質(zhì)。通過逆用這些性
質(zhì),可以找到隱形圓,進而利用圓的幾何特征求解。這種方法能有效轉(zhuǎn)化復雜問題,使解題過程更加清晰
明了。
題型一:隱圓的第一定義:到定點的距離等于定長
【典例1-1】已知是單位向量,ab=O,若向量。滿足|c-a+b|=l,則|c-61的取值范圍是()
A.rV2-l,^+l]B.[1,^+1]C.[0,2]D.[V5-1.V5+1]
【答案】D
【解析】單位向量6滿足。力=0,即作OA=a,OB=b,以射線。4,分別作為x、y軸非負
半軸建立平面直角坐標系,如圖,
。=(1,0),6=(0,1),設c=(x,y),則c-a+)=(x-l,y+l),由|"一。+5|=1得:(x-1)2+(y+l)2=1,
x=l+cos6
令.(0<。<2兀),即c=(1+cos。,一1+sin。),
y=-l+sin,
.1
.夕二禰
Ic-b\=J(1+cos6)2+(-2+sin9辛=^6-2(2sin0-cosO')=?-2加sin(O-0)>其中銳角。滿足<
2
COS(p=—f=
因此,當sin(6?-0)=-l時,111ax=,6+2?=J+1,當sin(6?—0)=1時,\(:-%=5瓦店=布-1,
所以lc-6的取值范圍是-1,百+1].
故選:D
【典例1-2】已知單位向量。與向量心=(0,2)垂直,若向量c滿足,+8+W=l,則|c|的取值范圍為()
A.[1,75-1]B.C.[A/5-1,A/5+1]D.
【答案】C
【解析】由題意不妨設°=(1,0),設c=(x,y),貝Ua+b+c=(l,o)+(o,2)+(x,y)=(l+x,2+y).
v|?+Z?+c|=l,.-.(1+x)2+(2+y)2=1,即表示圓心為(一1,一2),半徑為1的圓,設圓心為尸,
|OP|=7(-l)2+(-2)2=75.
2
?君=乒了表示圓P上的點到坐標原點的距離,75-1<|C|=7^+/?A/5+1,#1的取值范圍為
|^A/5—1,-\/5+1],
故選:C.
【變式1-1]如果圓(了-。)2+口-4=8上總存在兩個點到原點的距離為拉,則實數(shù)。的取值范圍是()
A.(—3,3)B.(—1.1)
C.(-3,1)D.(-3,-l)U(l,3)
【答案】D
【解析】問題可轉(zhuǎn)化為圓。:5-4+('-4=8和圓&:尤2+〉2=2相交,
兩圓圓心距d=J(a-Of+(a-0J=>/2IaL
由&-"|00/<氏+「得20_&<偽.|<2應+應,
解得l<|a|<3,即“e(-3,-1)51,3).
故選:D
【變式1-2】設meR,過定點A的動直線x+2+m(y-7)=0和過定點8的動直線的-y-加+3=0交于點
P(x,y),貝ij|PA|+|P3|的取值范圍是()
A.[A/5,2A/5]B.[A/W,4A/5]C.[264柄]D.〔5,5亞]
【答案】D
【解析】由題意可知,動直線x+2+m(y-7)=0經(jīng)過定點4(-2,7),
動直線mx-y-m+3=0即加(x—l)—y+3=0,經(jīng)過定點3(1,3),
〃iw0時,動直線x+2+機(y_7)=0和動直線如_y_機+3=0的斜率之積為始終垂直,
根=0時,也垂直,所以兩直線始終垂直,
又尸是兩條直線的交點,.?.EOPB,,|/<+|P8|2=|AB|2=25.
設=則1PH=5sin,,|P@=5cos,,
由|網(wǎng)20且歸口》0,可得0)1
.?.|PA|+|PB|=5(sin6?+cos6?)=5V2sin6?+^,
八兀713%
。右嗚,0~\-----G
444
故選:D.
【變式1-3】設meR,過定點A的動直線x+%y=。和過定點8的動直線〃a-y-相+3=0交于點尸(x,y),
則|以卜|尸理的最大值是()
A.4B.10C.5D.而
【答案】C
【解析】由題意可知,動直線x+畋=0經(jīng)過定點40,。),
動直線〃江-〉-"7+3=。即m(x-l)-y+3=0,經(jīng)過定點3(1,3),
因為lx:”一〃zxl=0,所以動直線尤+my=0和動直線〃u-y-m+3=0始終垂直,
P又是兩條直線的交點,
則有E4LPB,.'.\PAf+\PB\1=\ABf=10,
故1PAi?|PB區(qū)約"尸叫=5(當且僅當|PA|=|PB\=75時取“=”),
2
故選:C.
【變式1-4】設過定點A的動直線x+my=。和過定點8的動直線〃4->-根+3=0交于點尸(x,y),
貝力尸4『十|尸例2的值為()
A.5B.10C.叵D.V17
2
【答案】B
【解析】由題意,動直線尤+妝=0經(jīng)過定點(0,0),則4(0,。),
動直線"ix-y-"7+3=0變形得機(x-l)+(3-y)=0,則云(1,3),
\x+my=Q(nr-3m3-〃?)
由V°c得尸I-―r,~―7,
[mjc-y-m+3=OIm+1m+1J
m2-3m?(3-mm2-3m?_3
.-.|PA|2+|PB|2
m2+1)vm2+1m2+1m+1
_m4-6m3+m2+9-6m+m2+9m2+6m+1+m4+6m3+m2
(m2+1)2
10m4+20m2+10°
=---------------Z------=10
(m2+1)
故選:B.
題型二:隱圓的第二定義:到兩定點距離的平方和為定值
【典例2-1】在平面直角坐標系x0y中,尸(2,2),Q(T,0)為兩個定點,動點/在直線x=-l上,動點N滿
足NO2+NQ2=16,則\PM+PN\的最小值為一.
【答案】5
【解析】設點N(尤,y),由NC)2+NQ2=16得:x2+/+(x+4)2+y2=16,
即/+/+4x=0,即(x+2>+/=4,
;.N在以。。為直徑的圓上,不妨設N(2cos"2,2sin。),,
則PM=(-3,m-2),PN=(2cosO-4,2sin6?-2),
PM+PN=(2cos0-1,2sm0+m-4),
PM+PN|2=(2cos9-7)2+(2sin,+—4/=trr—Sm+69+4[(>n-4)sin0—1cos0}
=(〃z—4>+53+浦⑺-4y+49sin(6—0),其中。為輔助角,
令如-裁+49=t,sin(0-<p)=a,貝5|127,-1<?<1.
:]PM+PN\2=t2+4+4at,
令f(t)=t2+4+4at=(t+2a¥+4-4a2,t>l,—1<fl<1,
???/⑺在[7,+8)上單調(diào)遞增,
故當/^=7時,/?)取得最小值53+28。,
再令g(辦=53+28。,-1<a<1,
顯然g(a)在[T,I上單調(diào)遞增,
故。=-1時,g(a)取得最小值53-28=25,
綜上,當f=7,a=-l時,|PA/+PN/取得最小值25.
故|PM+PN|的最小值為5,
故答案為:5.
【典例2-2】(2024.江蘇鹽城.三模)己知A,8,C,。四點共面,BC=2,AB2+AC2=2Q,CD=3CA,則
I2。I的最大值為一.
【答案】10
【解析】設AC=M,由題意可得:DC=3m,AB=,
「AC2+BC2-AB2m2-8
則:
“'2ACxBC2m
m+2>^20-m1
ABC構成三角形,貝U:(I.-----解得:2<m<4,
由余弦定理:
BD=VfiC2+CD2-2BCxCDxcosC=j4+9m2-2x2x3mx=152+3療,
V2m
當機=4時,取得最大值為io.
【變式2-1】已知圓C:(x+l)2+(y—2)=l,點A(—I,o),8。,0).設尸是圓C上的動點,令d=+四『,
則d的最小值為—.
【答案】14-46
222
【解析】設P(%,%),|PA「=(X°+1)2+%2,|P5|=(x0-l)+y0,
2222
|PA|+|PB|=(X0-1)+%2+&+1)+y。2=x;_2%+1+y02+X;+2x°+1+y°2=2x;+2y『+2
=2(/2+%2)+2,
當|。尸|取得最小值時,+1尸即2取得最小值,
由圓C:(x+l)2+(y-2)2=l,則圓心C(—l,2),半徑r=l,
易知1nhi=|0。|一「=5/1^-1=近一1,則d1nm=2(石一1『+2=14-4君.
故答案為:14-45石.
【變式2-2】已知圓C:(x+iy+(y—2)2=4,點人(一2,0),82,0).設p是圓C上的動點,令
1=+\PBf,貝ijd的最小值為
【答案】26-8^
【解析】
由已知C(—1,2),r=2,
2
設POofo),|FA|=J(Xo+2『+y;,|PB|=A/(X0-2)+^,
22
所以d=|"「+1尸砰=(%+2)+y;+&一2)+y;=2(片+y;)+8,
因為|OP|=Jx;+y:,所以當|0P|取得最小值時,d取得最小值,
由IOP|的最小值為|0C|-r=^(-1)2+22-2=正一2,
所以d的最小值為2(君-2『+8=26-8后.
故答案為:26-875.
【變式2-3]正方形ABC。與點p在同一平面內(nèi),已知該正方形的邊長為1,M|PA|2+|PB|2=|PC|2,則
|尸。|的取值范圍為.
【答案】[2-72,2+72]
【解析】如圖,以A為坐標原點,建立平面直角坐標系,
則A(O,O),B(1,O),C(1,1),D(O,1),
設點尸(x,y),則由|R4「+|PB『=|pq2,
Wx2+y2+(x-l)2+y2=(JC-1)2+(j-l)2,
整理得V+(y+l)2=2,
即點P的軌跡是以點M(o,-i)為圓心,血為半徑的圓,
圓心M到點D的距離為|£陷=2,所以|PD1mhi=2-夜,|PD1mx=2+忘,
所以的取值范圍是[2-a,2+0]
故答案為:[2-72,2+72].
題型三:隱圓的第三定義:到兩定點的夾角為90°
【典例3-1】已知向量0,b,c滿足什=4,慟=2/,.與匕的夾角為(a-c).僅-c)=0,則代的最
大值為.
【答案】V10+V2
【解析】設OA=a,OB=b,oc=c,
以。4所在的直線為無軸,。為坐標原點建立平面直角坐標系,
因為問=4,忖=20,〃與匕的夾角為
所以4(4,0),3(2,2),設C(x,y),
即。4=a=(4,0),OB=b=(2,i),OC=c=(x,y),
所以a—c=(4—x,-y),b—c=(2—x,2—,
因為(。一<?)一僅_<?)=0,所以x2_6x+8+y2_2y=0,即(x—3)2+(y_1)2=2,
圓心坐標為0(3,1),半徑r=&,同表示點C到坐標原點的距離即為圓上的點到坐標原點的距離,
因為圓心0(3,1)到原點的距離為]=序了=而,所以="r=M+@
故答案為:Vio+72.
【典例3-2】已知向量a力為單位向量,且“2=。,若C滿足(。-c”6-c)=0,則|c|的最大值是
【答案】V2
【解析】向量。,6為單位向量,且a/=0,
不妨設&=0,0),6=(0,1),令d=(x,y),
則a—c=Z?-c=(-x,l-y),
(a-c)-^-cj=-x(l-x)-y(l-y)=0即/+/-x-y=0,它表示以為圓心,為半徑的圓,
可知同=yjx2+y2=7(x-O)2+(y-O)2表示圓上的點到原點距離,故其最大值是2廠=0.
故答案為:V2.
【變式3-1】已知點A(—m,0),若圓Ud+V—6x—8y+24=0上存在點P,使得
PA±PBJ則實數(shù)〃z的最大值是()
A.4B.5C.6D.7
【答案】C
【解析】圓C:%2+y2—6x—8y+24=0即為:(x—3)?+(y—4)?=1,
其圓心為(3,4),半徑為1,
設A3的中點為M,
因為點A(-m,0)??
所以M(0,0),
以AB為直徑的圓的方程為:%2+y2=m2,
|CM|=V32+42-5-
若圓C:Y+y2—6x—8y+24=0上存在點尸,使得巴4,QB,
則圓C與圓”有公共點,即同―1歸5?同+1,
解得4W帆<6>
所以實數(shù)機的最大值是6.
故選:C
【變式3-2】已知圓C:(彳-1)2+&+3)2=10和點/(5,。,若圓C上存在兩點A,3使得例,版,則實
數(shù)f的取值范圍是—.
【答案】-54tW-1
【解析】圓C:(尤-l)2+(y+3)2=10,貝伴徑為何,C(l,-3),
如上圖,對于直線尤=5上任意一點M(5J),
當AM,8”均為圓的切線時/WB最大,
由題意,MA±"即/AMB=90時,此時M為滿足題設條件的臨界點,
此時有回=sin/AMC>—.
\CM\2
\AC\72回、拒
當Af在臨界點之間移動時,有二2一,即/2?虧,
\CM\2+?+3、)2
即有:(t+3)244,解得:
故答案為:-5<r<-l.
題型四:隱圓的第四定義:邊與對角為定值、對角互補、數(shù)量積定值
【典例4-1】已知友人』是平面向量,同=1,若非零向量。與e的夾角為不向量。滿足
b2-4b-e+3=Q,則|”可的最小值是.
【答案】73-1/-1+V3
【解析】設。=(x,y),e=(l,0),6=W,〃),則由〈a,e〉=g得K=向冏cos^,x=;+/,可得>=±石了,
由Z?2_4e.A+3=0得根?+〃2—4加+3=0,(加一2)2+/=1,
因此,|a-Z?|=^(x-m)2+(y-n)2表示圓(m-2)2+H2=1上的點到直線y=±JL上的點(%,y)的距離;
故其最小值為圓心(2,0)到直線y=土氐的距離[=乎=退減去半徑1,即6.
故答案為:A/3-I
【典例4-2】設向量a,6,c滿足。=。=2,〃.6=一2,(a-c,6-c)=60。,則卜|的最大值等于()
A.4B.2C.也D.1
【答案】A
C
因為a="=2,a-b=-2,所以cosa,6=
如圖所以,^OA=a,OB=b,OC=c,貝qC4=a-c,C8=6-e,ZAO8=120。.
所以NACB=60。,所以NAO3+NACB=180。,所以A,0,8,C四點共圓.
不妨設為圓M,因為A2=6-所以AB=ci1-la-b+b1=12.
所以=2退,由正弦定理可得V49B的外接圓即圓M的直徑為2R=.網(wǎng)=4.
sinZAOB
所以當|。4為圓M的直徑時,,取得最大值4.
故選:A.
【變式4-1](2024.天津.一模)如圖,梯形ABCD中,ABCD,A3=2,CO=4,3C=AD=0,£1和尸分別為
4D與BC的中點,對于常數(shù)4,在梯形ABCD的四條邊上恰好有8個不同的點尸,使得=2成立,
則實數(shù)4的取值范圍是
4B
1一'
5__9_511
4,~20“一了
£119_j_
45J20,-4
【答案】D
【解析】以8的中點為坐標原點,C£)所在的直線為x軸建立平面直角坐標系,則
A(-1,2),5(1,2),C(2,0),0(-2,0),E
當尸在邊CD上時,設P(X,0),MG(0,2),則2=PE-PP=X2—
當尸在邊CB上時,設尸(蒼4—2x),xe(l,2),則;l=PE.PF=x2—(+(3—2x?=5/—12x+彳e
當P在邊AB上時,設P(x,2),We(0,l),則4==
當尸在邊AD上時,設夕(%,2%+4),4£(一2,-1),貝U
2=PE-PF=x2--+(3-2x)2=5x2-12x+—ef--,--1
4I)4I204j
綜上所述,實數(shù)4的取值范圍是[-"?]]-2,-;]=(-2,-;].故選D.
144)(204)<204)
【變式4-2](2024?廣東廣州.一模)在平面四邊形ABC。中,連接對角線3。,己知CD=9,BD=16,
4
^BDC=90°,sinA=,,則對角線AC的最大值為.
【答案】27
4
【解析】畫出圖像如下圖所示,由于sinA=M、BD=16為定值,故A在以3。為弦的圓上運動,由正弦定
理得2火=彳=2。,火=1。,故圓心的坐標為(8,-6),AC的最大值即為CA的值,也即是CO+R的值,由兩
5
點間的距離公式有CO+R=782+152+10=27.
題型五:隱圓的第五定義:到兩定點距離之比為定值
【典例5-1】古希臘著名數(shù)學家阿波羅尼斯發(fā)現(xiàn):已知平面內(nèi)兩個定點及動點尸,若言=2(幾>。
r/X.
且2wl),則點尸的軌跡是圓.后來人們將這個圓以他的名字命名,稱為阿波羅尼斯圓(簡稱“阿氏
圓”).在平面直角坐標系中,已知。(0,0)及(。,0),直線4:區(qū)-y+k+3=o,直線4h+外+3左+1=0,
若尸為//的交點,則;Q「。|+:1|尸。|的最小值為()
A.叵B.6-3A/2C.9-372D.
2
【答案】A
【解析】當左=o時,4:y=3,:x=T,此時4平2,交點為尸(-1,3).
當左片0時,由4:-一y+左+3=0,斜率為左,
由:x+ky+3k+1=0,—,(_L,
k
綜上,4U.
又4:%(x+l)-y+3=0,,直線4恒過E(-l,3),
4:x+1+%(y+3)=0,..?直線4恒過F(-l,-3),
若P為44的交點,則PE,PF,設點P(x,y),
所以點尸的軌跡是以ER為直徑的圓,除去尸點,
則圓心為EF的中點C(-l,0),圓的半徑為r=網(wǎng)=3,
2
故尸的軌跡方程為(x+1)2+/=9(yw-3),
即f+/+2%=8(yw—3),貝lj有y2——%2—2x+8.
又。(O,O),Q(O,a),易知O、Q在該圓內(nèi),
又由題意可知圓C上一點4(2,0)滿足wa=2,取。(8,0),
則由4=6,滿足/萬=3.
PDiiii
下面證明任意一點P(x,y)都滿足記=3,即1Pq=3幟@,
31Poi=^9(x2+y2)=^9(%2-X2-2X+8)=j9(-2x+8),
又|PD|=J(尤-8j+y2=J(x-8)2-Y-2x+8=J-18尤+72=,9(-2x+8),
:.3\PO\=\PD\.
所以31Pq+因=附+閘>|D<2|,
X|DQ|=J(8-0)2+(0-V2)2=A/66,
所以||P0|+J叫2字’
如圖,當且僅當三點共線,且尸位于。,。之間時,等號成立
即?||尸。|+m尸。|最小值為手.
故選:A.
【典例5-2】(2024?江西贛州?模擬預測)阿波羅尼斯是古希臘著名數(shù)學家,與歐幾里得、阿基米德并稱為
亞歷山大時期數(shù)學三巨匠,他對圓錐曲線有深刻而系統(tǒng)的研究,阿波羅尼斯圓是他的研究成果之一,指的
是:已知動點M與兩定點A,B的距離之比為“幾>0,4-1),那么點M的軌跡就是阿波羅尼斯圓,簡稱阿
氏圓.已知在平面直角坐標系中,圓O:V+y2=l、點和點M為圓O上的動點,則
21MAi-的最大值為()
A.-B.姮C.-D.也
2222
【答案】B
【解析】設知?江令21AMi=|MC|,則■=g,
由題知圓V+y2=l是關于點A、C的阿波羅尼斯圓,且2=;,
2
設點c(s〃),則也竺[=x+1+/
惘口?。▁-mj2
2m+42nm2+n2-1
整理得:x2+y2+-----XH-----y二---------
333
2m+4蘇+〃2—11「
比較兩方程可得:~二0,。,-------------=1,gRpnm=-2〃=0,點C(—2,0),
3T3
21MAi-|加冽=|"。-|4"1的值最大,最大為忸q=當
當點M位于圖中的位置時,
故選:B.
【變式5-1](2024.湖南.模擬預測)希臘著名數(shù)學家阿波羅尼斯與歐幾里得、阿基米德齊名.他發(fā)現(xiàn):“平面
內(nèi)到兩個定點A,8的距離之比為定值%(2^1)的點的軌跡是圓”.后來,人們將這個圓以他的名字命名,
稱為阿波羅尼斯圓,簡稱阿氏圓.已知在平面直角坐標系My中,A(T,l),B(-4,4),若點尸是滿足2=g的
阿氏圓上的任意一點,點。為拋物線C:y2=i6x上的動點,。在直線x=T上的射影為R,則
|P8|+2|PQ|+2|QR|的最小值為()
A.4A/5B.875D.2病
【答案】D
【解析】設尸(x,y),
PA]J(x+4『+(yT)2
1
則
2
化簡整理得(X+4『+/=4,
所以點尸的軌跡為以(T,0)為圓心2為半徑的圓,
拋物線C:/=16x的焦點F(4,0),準線方程為x=T,
則|PB|+2|PQ|+2|QR|=2|PA|+2|PQ|+2|QP|
=2(|^4|+|Pei+ieF|)>2|AF|=2V65,
當且僅當A,P,Q,B(只。兩點在A/兩點中間)四點共線時取等號,
所以1PBi+21PQ|+21QR|的最小值為2相.
【變式5-2】阿波羅尼斯是古希臘著名數(shù)學家,與歐幾里得、阿基米德被稱為亞歷山大時期數(shù)學三巨匠,
他對圓錐曲線有深刻且系統(tǒng)的研究,主要研究成果集中在他的代表作《圓錐曲線》一書中,阿波羅尼斯圓
是他的研究成果之一,指的是:已知動點M與兩定點A,3的距離之比為“2>。,4=1),那么點河的軌
跡就是阿波羅尼斯圓.如動點M與兩定點A(|,o13(5,0)的距離之比為g時的阿波羅尼斯圓為
x2+y2=9.下面,我們來研究與此相關的一個問題:已知圓。:無2+產(chǎn)=4上的動點”和定點4(-1,0),
3(1,1),則21M4|+河網(wǎng)的最小值為()
A.2+A/TOB.后C.726D.729
【答案】C
因此21MAi+1=||+1MB閆BN|="(-4-=屆,當且僅當點M是線段BN與圓。的交點時取
等號,
所以21M4|+|MS|的最小值為四.
故選:c
【變式5-3](2024?全國?模擬預測)阿波羅尼斯是古希臘著名數(shù)學家,與歐幾里得、阿基米德被稱為亞歷山
大時期數(shù)學三巨匠,阿波羅尼斯發(fā)現(xiàn):平面內(nèi)到兩個定點A,8的距離之比為定值〃彳>0,且2*1)的點的
PA1
軌跡是圓,此圓被稱為“阿波羅尼斯圓”.在平面直角坐標系x0y中,A(-2,0),8(4,0),點?滿足=設點
rDZ
尸的軌跡為曲線C,則下列說法錯誤的是()
A.C的方程為(了+力+y=16
B.當A,3,P三點不共線時,則=尸O
C.在C上存在點使得|MO|=2|〃A|
D.若。(2,2),則|即+2|尸力的最小值為46
【答案】C
空」#+2y+/
;,化簡得(尤+)故正確;
【解析】設P(x,y),由4?+/=16,A
PB千小一盯+J
OA\1\PA
當A民尸三點不共線時,=-=所以尸O是ZAP5的角平分線,所以NAPO=N/PO,故B正
(JD\2rD
確;
設M(x,y),則存了了=2河以下,化簡得(x+$2+y2=T,因為J(一4+§2+(0-0>=g<4-g,
所以C上不存在點使得|/O|=2|M4],故C錯
誤;
因為?篇=;,所以|尸固=2|以|,所以|「同+2|尸。=2|斜+2「。自2|4。=46,當且僅當尸在線段AD上
時,等號成立,故D正確.
故選:C.
0
//過關測試,\
1.阿波羅尼斯是古希臘著名的數(shù)學家,對圓錐曲線有深刻而系統(tǒng)的研究,阿波羅尼斯圓就是他的研究成
果之一,指的是:已知動點M與兩定點。P的距離之比附=2(2>0"x1),那么點M的軌跡就是阿
波羅尼斯圓.已知動點M的軌跡是阿波羅尼斯圓,其方程為/+丁=1,定點。為x軸上一點,尸,;,0
且4=2,若點3(1,1),則21Mpi+|MB|的最小值為()
A.76B.V7C.710D.而
【答案】C
【解析】設。(。,。),M(x,y),所以=+,
\22
之二二2
因為扁=幾且4=2,所以
+/
2
整理可得V+V+1±^苫=勺二,
33
又動點M的軌跡是爐+y2=1,
3=o
3
所以2、,解得。=-2,
a-11
-------=1
I3
所以。(一2,0),又M9=2|MP|,
所以21Mpi+|MB卜因為5(1,1),
所以2|〃P|+|MB帕勺最小值為忸@=J0+2)2+(1—0)2=如.
故選:c.
2.阿波羅尼斯是古希臘著名數(shù)學家,與歐幾里得、阿基米德被稱為亞歷山大時期數(shù)學三巨匠,他對圓錐
曲線有深刻而系統(tǒng)的研究,主要研究成果在他的代表作《圓錐曲線》一書,阿波羅尼斯圓是他的研究成果
之一,指的是:已知動點M與兩個定點A、8的距離之比為4(2>0,彳力1),那么點M的軌跡就是阿波
羅尼斯圓.若已知圓。必+y=1和點4(-3,0;點8(4,2),M為圓。上的動點,則2M的最小
值為()
A.2而B.2A/10
C.底D.737
【答案】B
【解析】令21M4|=M。,則給=:,所以JC+2J+y_1,
11的一"〃?)2+(匕.-2
整理士+9+也±3x+?y=,得根=一2,〃=0,點M位于圖中M1、知2的位置時,
333一
2|幽+|人倒=|MC|+W碼的值最小可得答案.設M(x,y),令21M4|=|"C|,則普=;,
由題知圓/+9=1是關于點A、C的阿波羅尼斯圓,=
設點c(雙小,則畫引+y整理得:
陽。^(x-m)2+(y-n)2?
22
22m+4Inm+n-1
,H----------x-\-----y=
333
2H7+49nm2+n2-1
比較兩方程可得:3產(chǎn)=0,y=0,1,
3
即加=—2,〃=0,點C(—2,0),
當點M位于圖中Mi、"2的位置時,
2|A£4|+|MB|=|MC|+|MB|的值最小,最小為2M.
故選:B.
)
A.[A/5-1,A/5+1]B.[1,75+1]C.[5,6]D.[4,6]
【答案】D
【解析】??4)是單位向量,.?.W=W=L
,■|C-3Z?-46/|=1
?|c-3b—4a1=c-2c,(36+4a)+9b+24。1b+16a~=1且ci-b-0-
??.2八四+甸=J+24,又中人+同=J(36+4Q『=5,
.-.|c|+24=2x5x|c|cos0(。是"與3。+4〃的夾角).
又一1<COS0<1,
.-.24<|C|2+24<10|C|,
.-.|C|2-10|C|+24<0.
根據(jù)一元二次不等式的解法,
解得4<卜區(qū)6.
故選:D.
4.如果圓C:(x-m)2+(y-m)2=16上總存在兩個點到原點的距離為2,則實數(shù),”的取值范圍是().
A.卜3夜,3夜)B.(-叵吟
C.(-3A/2,V2)D.卜3應,-夜)(夜,3夜)
【答案】D
【解析】如果圓C:(xr〃)2+(y-〃z)2=16上總存在兩個點到原點的距離為2
則圓C:(元—機)~+(y—=16和圓O:Y+丁=4相交,
又圓+(y-〃z)2=16的圓心為C(m,"2),半徑為耳=4
兩圓圓心距|CO|=^(m-0)2+(m-0)'=A/2\m\)
由卜一2|<<q+2得4—2<-\/2|w|<4+2,
解得及<帆<3啦,即加e(-3A/2,-V2)U(四,3行).
故選:D.
5.設mwR,過定點A的動直線〃z"y=。和過定點8的動直線x+/y-4m-3=。交于點p,貝北24|+|「卻
的取值范圍是()
A,[62百]B.[2A/5,5]
C.[5,50]D.[5,10]
【答案】C
【解析】由已知可得動直線niX-y=Q經(jīng)過定點A(0,0),
動直線x+陽-47TL3=0經(jīng)過定點3(3,4),
且兩條直線互相垂直,且相交于點尸,
所以2_LPB,即|巳4「+|尸8「=|4邦=25,
由基本不等式可得|「加*+1盟丫v2仍4卡「呼卜
即25<(|PA|+|PB|)2<50,可得54|到+|尸3歸50,
故選:C.
6.設,"eR,過定點A的動直線X+沖+機=0和過定點8的動直線3-y-%+2=0交于點尸(x,y),則
IR4I+I尸8|的取值范圍是()
A.[括,2石]B.[A/W,2A/5]C.[9,4逃]D.[26,4逐]
【答案】B
【解析】由題意可知,動直線無+沖+機=。經(jīng)過定點A(0,T),
動直線小一丫-〃7+2=。,即m(x-l)-y+2=0,經(jīng)過點定點8(1,2),
「動直線x+沖+相=0和動直線如-丁-相+2=0的斜率之積為一1,始終垂直,
尸又是兩條直線的交點,
PAVPB,日產(chǎn)+1PB\2=\AB|2=10.
設/A3P=6,貝lJ|H4|=a3sin(9,|PB|=JIUcosP,
由|PA|..O且|尸可得9e[0,-]
2
.[PA|+|PB\=^s/lOCsin0+cos0)=2百sin(。+—),
。e[0,—],
2
4717T3〃"
444
.,萬冗、IT
sin(9H—)G[—,1」,
42
.?.2&sin(6?+?)e而,2后,
故選:B.
7.設向量a,b,c滿足:|a|=|6|=l,a.b=~,^a-c,b-c)=60°,貝lj|c|的最大值為()
A.2B.73C.也D.1
【答案】A
【解析】由題意可得|a|=|b|=l,a-b=^-,.?.lxlxcos(a,/?)=-;,
設。4=〃,OB=b,OC=c?則cA=〃一△,CB=b—c,
又(Q-己Z?-d)=60。,/.ZACB+ZAOB=60°+120°=180°,
二.A、。、B、。四點共圓,
當最大時,有|c|=|ocj=2H,R為該圓的半徑,
由AB?=(〃—])2=/十/一2〃.人=3,所以,|AB|=^3
在,A03中,由正弦定理可得2R=A'=1_=2,
sinZAOBsin120°
當且僅當OC是ZAO3的平分線時,取等號,此時?的最大值為圓的直徑大小為2.
8.(2024?遼寧?模擬預測)古希臘著名數(shù)學家阿波羅尼斯(約公元前262年至前190年)與歐幾里得、阿基
TM
米德齊名,著有《圓錐曲線論》八卷.平面內(nèi)兩個定點M,N及動點P,若布=4(九>0且2W1),則點
T的軌跡是圓.后來人們將這個圓以他的名字命名,稱為阿波羅尼斯圓.點P為圓A:(x-l)2+y2=4上一
動點,0為圓B:(尤-3>+(y_4)2=l上一動點,點C(—3,0),則|尸。+|尸。|+|尸理的最小值為一.
【答案】9
【解析】由P為圓A:(x-l)2+y2=4上一動點,得A(l,0),|"|=2,
由。為圓B:(x-3)2+(y-4)2=1上一動點,得3(3,4),忸0=1,
又仙。|=1,恒。=4.
AOAP1
因為^=二方=不,^ACP=ZACP,所以443644PO,
AC/
于是|尸C|=2|尸0.
當P,。,8共線且|P0<|依|時|「0+|尸理取得最小值,即\PQ>[+\PB\>2\PB\-1.
所以|PC|+|尸@+|尸31221Pol+2|尸耳-1N2|0耳一1=27(3-0)2+(4-0)2-1=9,
當O,P,B共線時等號成立.
故答案為:9.
9.古希臘數(shù)學家阿波羅尼斯在他的巨著《圓錐曲線論》中有一個著名的幾何問題:在平面上給定兩點4
B,動點P滿足以|=川國|(其中2是正常數(shù),且XR1),則尸的軌跡是一個圓,這個圓稱之為“阿波羅尼
斯圓現(xiàn)已知兩定點"(TO)、N(2,l),P是圓O:/+y2=3上的動點,則61PMi+|PN|的最小值為
【答案】V26
【解析】如圖,在無軸上取點S(-3,0),
POS,.?.附=兩尸閭,
.?.6pM+|PN|=|PS|+|PN閆SN|(當且僅當尸為SN與圓。交點時取等號),
.?.(用PM|+|PN|)=|SN|=J(—3—2)2+(0-1)2=而
故答案為:A/26.
10.(2024.高三.吉林通化?期末)古希臘數(shù)學家阿波羅尼斯(約公元前262-190年),與歐幾里得、阿基米德
并稱古希臘三大數(shù)學家;他的著作《圓錐曲線論》是古代數(shù)學光輝的科學成果,它將圓錐曲線的性質(zhì)網(wǎng)絡
殆盡,幾乎使后人沒有插足的余地.他發(fā)現(xiàn)“平面內(nèi)到兩個定點A,2的距離之比為定值彳(彳21)的點的軌跡
是圓后來,人們將這個圓以他的名字命名,稱為阿波羅尼斯圓,簡稱阿氏圓.比如在平面直角坐標系
中,4(0,1)、5(0,4),則點尸滿足彳=;所得尸點軌跡就是阿氏圓;已知點C(-2,4),。為拋物線V=8x
上的動點,點。在直線x=—2上的射影為小M為曲線(尤+2),/=4上的動點,則;陽。+|。川+|0叫
的最小值為.貝||同。+|。叫+|。叫的最小值為
【答案】V17;4小
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