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与圆相关的最值问题安阳市龙安高级中学段可贺高中数学中,研究最多的一种曲线是圆。在研究圆的相关问题时,最值问题又是研究的重点和热点,现把常见的与圆相关的最值问题,总结如下。希望对读者有些启发。类型一、“圆上一点到直线距离的最值”问题分析:求圆上一点到直线距离的最值问题,总是转化成求圆心到定直线的距离问题来解决。求圆C:(x-2)2+(y+3)2=4上的点到直线x-y+2=0的最大、最小距离.求圆C:(x-1)2+(y+1)2=2上的点与直线x-y+4=0距离的最大值和最小值.3、圆上的点到直线的距离的最小值为________________.类型二、“圆上一点到定点距离的最值”问题分析:本质是两点间距离。涉及与圆相关的两点的距离,总是转化为圆心与定点距离问题来解决。已知点P(x,y)是圆x2+y2-2x-4y+4=0上一点,求P到原点的最大最小距离.2.已知圆C:及点,若M是圆C上任一点,求最大值和最小值.3.已知x,y满足条件x2+y2-2x-4y+4=0,求范围.4.已知x,y满足圆x2+y2-2x-4y+4=0,求范围.5.已知x,y满足圆x2+y2-2x-4y+4=0,求x2+y2+2x+2y范围.6.已知圆,点A(-1,0),B(1,0),点P为圆上一动点,求的最大值和最小值及对应的P点坐标.类型三、“过定点的弦长”问题1:已知直线和圆;
(1)时,证明与总相交。(2)取何值时,被截得弦长最短,求此弦长。2、已知C:(x-1)2+(y-2)2=25,直线l:(2m+1)x+(m+1)y-7m-4=0(m∈R).(1)求证:不论m取什么实数时,直线l与圆恒交于两点;(2)求直线l被圆C截得的线段的最短长度以及这时直线l的方程.类型四、“切线长”问题分析:切线长问题总是转化为圆心到直线距离问题1、在直线2x+y+3=0上求一点P,使由P向圆x2+y2-4x=0引得的切线长长度为最小.3.一束光线从点A(-1,1)出发经x轴反射到圆C:(x-2)2+(y-3)2=1的最短路程是________________.4.已知P是直线上的动点,PA,PB是圆的两条切线,A,B是切点,求四边形PACB的面积的最小值QPAx5.如图,已知圆和定点A(2,1),由圆O外一点P(a,b)向圆O引切线PQ,切点为Q,且满足QPAx(1)求实数a,b间满足的等量关系。(2)求线段PQ长的最小值。(3)若以P为圆心所做的圆P与圆O有公共点,试求半径取最小值时圆P的方程。类型五、利用“数形结合方法”解决直线与圆的问题(1)利用表达式的几何意义“斜率”解决问题1.若实数x,y满足,则的最大值是2.已知实数x、y满足,求的最大值与最小值。3..圆C:若点在圆上,求的最大值(2)利用直线的“斜率,截距”几何意义解决问题1.若直线与曲线恰有一个公共点,则的取值范围是__________.2.设集合,,若,求实数的取值
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