1、1与圆有关的最值(取值范围)问题,附详细答案 姓名 1. 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 tanBOC=m ,则 m 的取值范围是_ _2. 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 长为半径作圆 O,C 为半圆 AB 上不与 A、B 重合的一动点,射线 AC 交O 于点E,BC= a,AC=b (1)求证:AE=b+ a;(2)求 a+b 的最大值;(3)若 m 是关于 x 的方程:x 2+ ax=b2+ ab 的一个根,求 m 的取值范围3. 如图,BAC=60,
2、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( ).A3 B6 C D3232BACMD4.如图,A 点的坐标为(2, 1) ,以 A 为圆心的A 切 x 轴于点 B,P(m,n)为 A 上的一个动点,请探索 n+m 的最大值5.如图,在 RtABC 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 .6.如图是某种圆形装置的示意图,圆形装置中,O
3、 的直径 AB=5,AB 的不同侧有定点 C 和动点P,tanCAB = 其运动过程是:点P 在弧 AB 上滑动,过点 C 作 CP 的垂线,与 PB 的延长线交于点 Q(1)当 PC= 时,CQ 与 O 相切;此时 CQ= (2)当点 P 运动到与点 C 关于 AB 对称时,求 CQ 的长;(3)当点 P 运动到弧 AB 的中点时,求 CQ 的长(4)在点 P 的运动过程中,线段 CQ 长度的取值范围为 。37.如图,ABC 中,BAC=60,ABC=45,AB= ,D 是线段 BC 上的一个动点,以2AD 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
4、最小值为 8.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 CPAB 于点 P,若 CD=3,AB=8,则 PM 长度的最大值是 9如图,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(2x4) ,则当 x= 时,PD CD 的值最大,且最大值是为 .4ODCEA BE BAC OD10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
5、等边BCE,O 外接于CDE,则O 半径的最小值为( ).A.4 B. C. D. 2233211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 轴相交于点 A,与 轴相交于点 B,线段 AB 长xy度的最小值是 .12如图,在 RtABC 中,C =90,AC=6,BC=8 ,D 为 AB 边上一点,过点 D 作 CD 的垂线交直线 BC 于点 E,则线段 CE 长度的最小值是 .13如图,RtABC 中,C =90,A=30,AB=4,以 AC 上的一点 O 为圆心 OA 为半径作O,若O 与边 BC 始终有
6、交点(包括 B、C 两点) ,则线段 AO 的取值范围是 .5OABC14如图,O 的半径为 2,点 O 到直线 l 的距离为 3,点 P 是直线 l 上的一个动点,PQ切 O 于点 Q,则 PQ 的最小值为( )A B C3 D215.(2015 济南)抛物线 y=ax2+bx+4(a0)过点 A(1,1) ,B(5, 1) ,交 y 轴于点 C(1)求抛物线的函数表达式;(2)如图 1,连接 CB,以 CB 为边作CBPQ,若点 P 在直线 BC 上方的抛物线上,Q 为坐标平面内的一点,且CBPQ 的面积为 30,求点 P 的坐标;(3)如图 2,O 1 过点 A、B、C 三点,AE 为直
7、径,点 M 为 上的一动点(不与点 A,E重合) ,MBN 为直角,边 BN 与 ME 的延长线交于 N,求线段 BN 长度的最大值6OABDCP16.如图,已知 A、B 是O 与 x 轴的两个交点, O 的半径为 1,P 是该圆上第一象限内的一个动点,直线 PA、PB 分别交直线 x=2 于 C、D 两点,E 为线段 CD 的中点(1)判断直线 PE 与O 的位置关系并说明理由;(2)求线段 CD 长的最小值;(3)若 E 点的纵坐标为 m,则 m 的范围为 717如图,在矩形 ABCD 中,AB=3,BC=4 ,O 为矩形 ABCD 的中心,以 D 为圆心 1 为半径作D,P 为D 上的一
8、个动点,连接 AP、OP,则AOP 面积的最大值为( ).(A)4 (B) (C) (D)2153581748CA D BQPOADB CEFAQCPB18如图,在 RtABC 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 B C 5 D194244219如图,在等腰 RtABC 中,C =90,AC=BC =4,D 是 AB的中点,点 E 在 AB 边上运动(点 E 不与点 A 重合) ,过A、D、E 三点作 O,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
9、 20如图,等腰 RtABC 中,ACB=90,AC=BC=4 ,C 的半径为 1,点 P 在斜边 AB 上,PQ 切O 于点 Q,则切线长 PQ 长度的最小值为( ). A. B. C. 3 72D.421在平面直角坐标系中,M(3,4) ,P 是以 M 为圆心, 2 为半径的M 上一动点,A(-1,0) 、B(1,0) ,连接 PA、PB,则 PA2+PB2 最大值是 .9参考答案引例 1. 解:C 在以 A 为圆心,以 2 为半径作圆周上,只有当 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= ,BOA=ACO=90,BOC+AOC=90,
10、CAO+AOC=90,BOC=OAC,tanBOC=tan OAC= ,随着 C 的移动,BOC 越来越大, C 在第一象限,C 不到 x 轴点,即BOC90,tanBOC ,故答案为:m 引例 1 图 引例 2 图引例 2. ;2ab原题:(2013武汉模拟)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 长为半径作圆 O,C 为半圆 AB 上不与 A、B 重合的一动点,射线 AC 交 O于点 E,BC= a,AC=b (1)求证:AE=b+ a;(2)求 a+b 的最大值;(3)若 m 是关于 x 的方程:x 2+ ax=b2+ ab 的一个根,求 m 的
11、取值范围【考点】圆的综合题10【分析】 (1)首先连接 BE,由 OAB 为等边三角形,可得AOB=60,又由圆周角定理,可求得E 的度数,又由 AB 为D 的直径,可求得 CE 的长,继而求得 AE=b+ a;(2)首先过点 C 作 CHAB 于 H,在 RtABC 中,BC=a,AC=b,AB=1,可得(a+b) 2=a2+b2+2ab=1+2ab=1+2CHAB=1+2CH1+2AD=1+AB=2,即可求得答案;(3)由 x2+ ax=b2+ ab,可得(xb) (x +b+ a)=0 ,则可求得 x 的值,继而可求得m 的取值范围【解答】解:(1)连接 BE,OAB 为等边三角形,AO
12、B=60,AEB =30,AB 为直径,ACB=BCE=90,BC=a, BE=2a,CE= a,AC =b,AE=b+ a;(2)过点 C 作 CHAB 于 H,在 RtABC 中,BC=a,AC=b,AB=1,a 2+b2=1,SABC= ACBC= ABCH, ACBC=ABCH,( a+b) 2=a2+b2+2ab=1+2ab=1+2CHAB=1+2CH1+2AD=1+AB=2, a+b ,故 a+b 的最大值为 ,(3)x 2+ ax=b2+ ab, x2b2+ ax ab=0,(x+b) (x b)+ a(xb)=0,( xb) (x +b+ a)=0,x=b 或 x=(b+ a)
13、 ,当 m=b 时,m=b=ACAB=1,0m 1,当 m=( b+ a)时,由(1 )知 AE=m,又ABAE2AO =2, 1m2,2m1,m 的取值范围为 0m1 或2m1【点评】此题考查了圆周角定理、等边三角形的性质、完全平方公式的应用以及一元二次方程的解法此题难度较大,注意掌握数形结合思想与分类讨论思想的应用引例 3. 解:连接 EP,DP ,过 P 点作 PM 垂直 DE 于点 M,过 O 做 OFAC 与 F,连接AO,如图,BAC=60 ,DPE=120 PE=PD,PMDE,EPM=60 ,ED=2EM=2EPsin60= EP= PA当 P 与 A、O 共线时,且在 O 点
14、右侧时,P 直径最大O 与 BAC 两边均相切,且BAC =60,OAF=30,OF=1,11AO= =2,AP=2+1=3,DE= PA=3 故答案为:D。【点评】本题考查了切线的性质中的解决极值问题,解题的关键是找出 DE 与 AP 之间的关系,再解决切线的性质来解决问题本题属于中等难度题,难点在于找到 DE 与半径 AP之间的关系,只有找到 DE 与 AP 之间的关系,才能说明当 A、O 、P 三点共线时 DE 最大引例 3 图例一、斜率运用【考点】切线的性质;坐标与图形性质 【专题】探究型【分析】设 m+n=k,则点 P(m ,n)在直线 x+y=k 上,易得直线 y=x+k 与 y
15、轴的交点坐标为(0,k) ,于是可判断当直线 y=x+k 与A 在上方相切时,k 的值最大;直线 y=x+k与 x 轴交于点 C,切A 于 P,作 PDx 轴于 D,AEPD 于 E,连接 AB,如图,则C(k, 0) ,利用直线 y=x+k 的性质易得PCD=45,则PCD 为等腰直角三角形,接着根据切线长定理和切线的性质得ABOB,AP PC,AP =AB=1,CP =CB=k+2,所以四边形 ABDE 为矩形,APE=45,则 DE=AB=1,PE= AP= ,所以PD=PE+DE= +1,然后在 RtPCD 中,利用 PC= PD 得到 2+k= ( +1) ,解得k= 1,从而得到
16、n+m 的最大值为 1【解答】解:设 m+n=k,则点 P(m ,n)在直线 x+y=k 上,当 x=0 时,y=k,即直线y=x+k 与 y 轴的交点坐标为(0,k) ,所以当直线 y=x+k 与A 在上方相切时,k 的值最大,直线 y=x+k 与 x 轴交于点 C,切 A 于 P,作 PDx 轴于 D,AEPD 于 E,连接 AB,如图,当 y=0 时, x+k=0,解得 x=k,则 C(k,0) ,直线 y=x+k 为直线 y=x 向上平移 k 个单位得到,PCD=45,PCD 为等腰直角三角形,CP 和 OB 为 A 的切线,ABOB,APPC,AP=AB=1,CP= CB=k+2,
17、四边形 ABDE 为矩形,APE=45,DE=AB=1,12APE 为等腰直角三角形,PE= AP= ,PD =PE+DE= +1,在 RtPCD 中,PC= PD, 2+k= ( +1) ,解得 k= 1, n+m 的最大值为 1【点评】本题考查了切线的性质:圆的切线垂直于经过切点的半径运用切线的性质来进行计算或论证,常通过作辅助线连接圆心和切点,利用垂直构造直角三角形解决有关问题解决本题的关键是确定直线 y=x+k 与A 相切时 n+m 的最大值例二、圆外一点与圆的最近点、最远点1. 解:作 AB 的中点 E,连接 EM、CE在直角ABC 中,AB= =5,E 是直角ABC 斜边 AB 上
18、的中点,CE= AB= M 是 BD 的中点,E 是 AB 的中点,ME= AD=1 在CEM 中, 1CM +1,即 CM 故答案是: CM 2.(1) ;(2) ;234CD13变式题:(2011邯郸一模)如图是某种圆形装置的示意图,圆形装置中,O 的直径AB=5,AB 的不同侧有定点 C 和动点 P,tan CAB= 其运动过程是:点 P 在弧 AB 上滑动,过点 C 作 CP 的垂线,与 PB 的延长线交于点 Q(1)当 PC= 时,CQ 与 O 相切;此时 CQ= (2)当点 P 运动到与点 C 关于 AB 对称时,求 CQ 的长;(3)当点 P 运动到弧 AB 的中点时,求 CQ
19、的长13【考点】切线的性质;圆周角定理;解直角三角形【专题】计算题【分析】 (1)当 CQ 为圆 O 的切线时,CQ 为圆 O 的切线,此时 CP 为圆的直径,由 CQ垂直于直径 CP,得到 CQ 为切线,即可得到 CP 的长;由同弧所对的圆周角相等得到一对角相等,由已知角的正切值,在直角三角形 CPQ 中,利用锐角三角函数定义即可求出 CQ的长;(2)当点 P 运动到与点 C 关于 AB 对称时,如图 1 所示,此时 CPAB 于 D,由 AB 为圆O 的直径,得到ACB 为直角,在直角三角形 ACB 中,由 tanCAB 与 AB 的长,利用锐角三角函数定义求出 AC 与 BC 的长,再由
20、三角形 ABC 的面积由两直角边乘积的一半来求,也利用由斜边乘以斜边上的高 CD 的一半来求,求出 CD 的长,得到 CP 的长,同弧所对的圆周角相等得到一对角相等,由已知角的正切值,得到 tanCPB 的值,由 CP 的长即可求出 CQ;(3)当点 P 运动到弧 AB 的中点时,如图 2 所示,过点 B 作 BEPC 于点 E,由 P 是弧 AB的中点,得到PCB =45,得到三角形 EBC 为等腰直角三角形,由 CB 的长,求出 CE 与BE 的长,在直角三角形 EBP 中,由CPB =CAB,得到 tanCPB=tanCAB,利用三角函数定义求出 PE 的长,由 CP+PE 求出 CP
21、的长,即可求出 CQ 的长【解答】解:(1)当 CP 过圆心 O,即 CP 为圆 O 的直径时,CQ 与O 相切,理由为:PCCQ,PC 为圆 O 的直径, CQ 为圆 O 的切线,此时 PC=5; CAB=CPQ,tanCAB=tanCPQ= , tanCPQ= = = ,则 CQ= ;故答案为:5; ;(2)当点 P 运动到与点 C 关于 AB 对称时,如图 1 所示,此时 CPAB 于 D,14图 1 图 2又 AB 为O 的直径,ACB=90,AB=5,tan CAB= ,BC=4,AC=3 ,又 SABC= ACBC= ABCD, ACBC=ABCD,即34=5CD,CD = ,PC
22、=2CD= ,在 RtPCQ 中, PCQ=90,CPQ= CAB,CQ =PCtanCPQ= PC, CQ= = ;(3)当点 P 运动到弧 AB 的中点时,如图 2 所示,过点 B 作 BEPC 于点 E,P 是弧 AB 的中点, PCB=45, CE=BE=2 ,又 CPB=CAB,tan CPB=tanCAB= ,PE= = BE= ,PC =CE+PE=2 + = ,由(2)得,CQ= PC= 【点评】此题考查了切线的性质,圆周角定理,锐角三角函数定义,勾股定理,以及等腰直角三角形的判定与性质,熟练掌握切线的性质是解本题的关键再变式:如图 3 时,CQ 最长。图 3例三、正弦定理1.
23、 EF 的长度由圆 O 的半径决定。解: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,如图,连接 OE,OF,过 O 点作 OHEF,垂足为 H,在 RtADB 中,ABC=45,AB=215AD=BD=2,即此时圆的半径为 1,由圆周角定理可知 EOH= EOF=BAC=60,在RtEOH 中,EH= OEsinEOH=1 = ,由垂径定理可知 EF=2EH= ,故答案为:例三 1 答图 例三 2 答图2. 【考点】垂径定理;三角形中位线定理【分析】当 CDAB 时,PM 长最大,连接 OM,OC,得出矩形 CPOM,推出 PM=OC,求出 OC 长即可【解
24、答】解:法:如图:当 CDAB 时,PM 长最大,连接 OM,OC,CDAB,CPCD, CPAB, M 为 CD 中点,OM 过 O,OM CD,OMC=PCD=CPO=90,四边形 CPOM 是矩形, PM=OC,O 直径 AB=8,半径 OC=4,即 PM=4,故答案为:4法:连接 CO,MO,根据CPO= CM0=90,所以 C,M ,O,P,四点共圆,且 CO 为直径连接 PM,则 PM 为E 的一条弦,当 PM 为直径时 PM 最大,所以 PM=CO=4 时PM 最大即 PMmax=4【点评】本题考查了矩形的判定和性质,垂径定理,平行线的性质的应用,关键是找出符合条件的 CD 的位
25、置,题目比较好,但是有一定的难度例四、柯西不等式、配方法1. 过 O 作 OEPD,垂足为 E,PD 是O 的弦,OEPD,PE =ED,又CEO=ECA=OAC=90,四边形 OACE 为矩形,CE=OA=2,又 PC=x,PE=ED=PCCE=x2, PD=2(x 2) ,CD =PCPD=x2(x 2)=x2x+4=4 x,PDCD=2(x2)(4x )= 2x2+12x16=2(x 3) 2+2,2x4,当 x=3 时,PD CD 的值最大,最大值是 216E BAC OD第 1 题答图 第 2 题答图2. 解:如图,分别作A 与B 角平分线,交点为 PACD 和BCE 都是等边三角形
26、, AP 与 BP 为 CD、CE 垂直平分线又 圆心 O 在 CD、CE 垂直平分线上,则交点 P 与圆心 O 重合,即圆心 O 是一个定点连接 OC若半径 OC 最短,则 OCAB又 OAC=OBC=30,AB=4,OA =OB,AC=BC=2, 在直角AOC 中,OC= ACtanOAC=2tan30= 故选:B 3. 解:(1)线段 AB 长度的最小值为 4,理由如下:连接OP,AB 切O 于 P,OP AB,取 AB 的中点 C, AB=2OC;当OC=OP 时,OC 最短,即 AB 最短,此时 AB=4故答案为:4(3 题答图)例四、相切的应用(有公共点、最大或最小夹角)1. 求
27、CE 最小值,就是求半径 OD 的最小值,当 ODAB 时 OD 最短。2. ;43OA3. 【考点】切线的性质 【专题】压轴题【分析】因为 PQ 为切线,所以 OPQ 是 Rt又 OQ 为定值,所以当 OP 最小时,PQ 最小根据垂线段最短,知 OP=3 时 PQ 最小根据勾股定理得出结论即可17【解答】解:PQ 切O 于点 Q,OQP=90,PQ 2=OP2OQ2,而OQ=2, PQ2=OP24,即 PQ= ,当 OP 最小时, PQ 最小,点 O 到直线 l 的距离为 3,OP 的最小值为 3, PQ 的最小值为 = 故选 B【点评】此题综合考查了切线的性质及垂线段最短等知识点,如何确定
28、 PQ 最小时点 P 的位置是解题的关键,难度中等偏上例五、其他几何知识的运用1. 解:(1)将点 A、B 的坐标代入抛物线的解析式得: ,解得:抛物线得解析式为 y=x26x+4(2)如图所示:设点 P 的坐标为 P(m,m 26m+4) ,平行四边形的面积为 30,SCBP=15,即: SCBP=S 梯形 CEDPSCEBSPBD m( 5+m26m+4+1) 55 (m 5) (m 26m+5)=15化简得:m 25m6=0,解得: m=6,或 m=1m 0,点 P 的坐标为(6,4) (3)连接 AB、E BAE 是圆的直径, ABE=90ABE=MBN又EAB =EMB,EABNMB
29、A(1,1) ,B(5,1) ,点 O1 的横坐标为 3,将 x=0 代入抛物线的解析式得:y=4,点 C 的坐标为(0,4) 设点 O1 的坐标为(3,m ) ,O1C=O1A, ,解得:m=2,点 O1 的坐标为( 3,2) ,18O1A= ,在 RtABE 中,由勾股定理得:BE= =6, 点 E 的坐标为(5,5) AB=4,BE=6EABNMB, NB= 当 MB 为直径时,MB 最大,此时 NB 最大MB=AE=2 ,NB= =3 2. 【考点】圆的综合题 【专题】综合题【分析】 (1)连接 OP,设 CD 与 x 轴交于点 F要证 PE 与O 相切,只需证OPE=90,只需证OP
30、B+EPD =90,由 OP=OB 可得OPB= OBP=FBD,只需证EPD=EDP ,只需证 EP=ED,只需利用直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半就可解决问题(2)连接 OE,由于 PE= CD,要求线段 CD 长的最小值,只需求 PE 长的最小值,在RtOPE 中,OP 已知,只需求出 OE 的最小值就可(3)设O 与 y 轴的正半轴的交点为 Q,由图可知:点 P 从点 Q 向点 B 运动的过程中,点 E 的纵坐标越来越小,而点 P 在点 Q 时,点 E 的纵坐标为 1,由此就可得到 m 的范围【解答】解:(1)直线 PE 与 O 相切证明:连接 OP,设 CD 与 x 轴交于点 F
31、AB 是O 的直径,APB=CPD=90E 为 CD 的中点,PE=CE=DE= CD,EPD=EDPOP =OB,OPB= OBP=DBFDBF+EDB=90,OPB+EPD=OPE=90,EPOPOP 为O 的半径,PE 是O 的切线(2)连接 OE,OPE =90,OP =1,PE 2=OE2OP2=OE21当 OECD 时,OE=OF=2,此时 OE 最短,PE 2 最小值为 3,即 PE 最小值为 , PE= CD,线段 CD长的最小值为 2 (3)设O 与 y 轴的正半轴的交点为 Q,19由图可知:点 P 从点 Q 向点 B 运动的过程中,点 E 的纵坐标越来越小,当点 P 在点
32、Q 时,由 PEOP 可得点 E 的纵坐标为 1点 P 是圆上第一象限内的一个动点,m 的范围为m1【点评】本题考查了切线的判定、圆周角定理、直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半、勾股定理等知识,利用勾股定理将求 PE 的最小值转化为求 OE 的最小值是解决第(2)小题的关键【题型训练】1. 解:连接 OB如图 1,AB 切O 于 B,OA AC,OBA=OAC=90,OBP+ABP=90, ACP+APC=90,OP =OB,OBP=OPB ,OPB=APC,ACP=ABC,AB=AC ,作出线段 AC 的垂直平分线 MN,作 OEMN,如图 2,OE= AC= AB= ,又 圆 O 与直线
33、 MN 有交点,OE =r, 2r,即:100r 24r2,r 220, r2 OA=10,直线 l与 O 相离,r10,2 r10故答案为: 2 r10【点评】本题考查了等腰三角形的性质和判定,相似三角形的性质和判定,切线的性质,勾股定理,直线与圆的位置关系等知识点的应用,主要培养学生运用性质进行推理和计算的能力本题综合性比较强,有一定的难度2.原题:(2004无锡)已知:如图,Rt ABC 中,B=90,A=30,BC=6cm点 O 从 A点出发,沿 AB 以每秒 cm 的速度向 B 点方向运动,当点 O 运动了 t 秒(t 0)时,以O 点为圆心的圆与边 AC 相切于点 D,与边 AB
34、相交于 E、F 两点过 E 作 EGDE 交射线BC 于 G(1)若 E 与 B 不重合,问 t 为何值时,BEG 与 DEG 相似?20(2)问:当 t 在什么范围内时,点 G 在线段 BC 上?当 t 在什么范围内时,点 G 在线段BC 的延长线上?(3)当点 G 在线段 BC 上(不包括端点 B、C)时,求四边形 CDEG 的面积 S(cm 2)关于时间 t(秒)的函数关系式,并问点 O 运动了几秒钟时,S 取得最大值最大值为多少?【考点】切线的性质;二次函数综合题;相似三角形的判定【专题】综合题;压轴题;分类讨论【分析】 (1)连接 OD,DF那么 ODAC,则 AOD=60,AED=
35、30 由于DEG=90,因此BEG=60,因此本题可分两种情况进行讨论:当EDG=60, DGE=30时, BGD=BGE+EGD=60这样BGD 和ACB 相等,那么 G 和 C 重合当DGE=60时,可在直角 AOD 中,根据A 的度数和 AO 的长表示出 AD 的长,也就能表示出 CD 的长,由于A= AED=30,那么 AD=DE,可在直角 DEG 中,用 AD 的长表示出 DG,进而根据 DGAB 得出的关于 CD,AD,DG,AB 的比例关系式即可求出此时t 的值(2)本题可先求出 BG 的表达式,然后令 BGBC ,即可得出 G 在 BC 延长线上时 t 的取值范围(3)由于四边
36、形 CGED 不是规则的四边形,因此其面积可用ABC 的面积 ADE 的面积BEG 的面积来求得在前两问中已经求得 AD,AE,BE,BG 的表达式,那么就不难得出这三个三角形的面积据此可求出 S,t 的函数关系式根据函数的性质和自变量的取值范围即可求出 S 的最大值及对应的 t 的值【解答】解:(1)连接 OD,DF AC 切O 于点 D,ODAC 在 RtOAD 中,A=30,OA= t, OD=OF= t,AD=OA cosA= 又 FOD=9030=60,21AED=30, AD=ED= DEEG, BEG=60,BEG 与DEG 相似B= GED=90,当EGD=30,CE=2BE=
37、2(6 t)则BGD=60=ACB,此时 G 与 C 重合,DE=AD,CD=12 ,BE=6 t, BEGDEC, =, = ,t= ;当EGD=60DGBC,DGAB 在 RtDEG 中,DEG=90,DE= ,DG = t在 RtABC 中, A=30,BC=6,AC =12,AB=6 ,CD=12 DGAB, 解得 t= 答:当 t 为 或 时,BEG 与 EGD 相似;(2)AC 切O 于点 D,ODAC在 RtOAD 中,A=30,OA= t,AED=30,DEEG,BEG=60 在 RtABC 中,B=90,A=30 ,BC=6,AB =6 ,BE=6 tRtBEG 中,BEG=
38、60,BG= BEtan60=18 t当 018 t6,即t4时,点 G 在线段 BC 上;当 18 t6,即 0t 时,点 G 在线段 BC 的延长线上;(3)过点 D 作 DMAB 于 M在 RtADM 中,A=30, DM= AD= tS=SABCSAEDSBEG=36 t227 t= (t ) 2+ ( t4) 所以当 t= 时, s 取得最大值,最大值为 22【点评】本题主要考查了直角三角形的性质、切线的性质、相似三角形的判定、图形面积的求法以及二次函数的综合应用等知识点3.D;4. 解:当 P 点移动到平行于 OA 且与 D 相切时,AOP 面积的最大,如图,P 是 D 的切线,
39、DP 垂直与切线,延长 PD 交 AC 于 M,则 DMAC,在矩形 ABCD 中,AB=3,BC=4,AC = =5,OA = ,AMD=ADC=90,DAM=CAD,ADMACD, = ,AD=4,CD=3,AC =5,DM = ,PM =PD+DM=1+ = ,AOP的最大面积= OAPM= = ,故选 D(4 题答图) (5 题答图)【点评】本题考查了圆的切线的性质,矩形的性质,平行线的性质,勾股定理的应用以及三角形相似的判定和性质,本题的关键是判断出 P 处于什么位置时面积最大;5. 解:如图,设 QP 的中点为 F,圆 F 与 AB 的切点为 D,连接 FD、CF、CD,则FDAB
40、ACB=90,AC =8,BC=6,AB=10,FC+FD= PQ,FC+FDCD,当点 F 在直角三角形 ABC 的斜边 AB 的高 CD 上时,PQ =CD 有最小值,CD=BCACAB=4.8故选:B 6. ;27. 解:若ABE 的面积最小,则 AD 与C 相切,连接 CD,则 CDAD;RtACD 中,CD=1,AC= OC+OA=3;由勾股定理,得:AD=2 ;23SACD= ADCD= ;易证得 AOEADC, =( ) 2=( ) 2= ,即 SAOE= SADC= ;S ABE=SAOBSAOE= 22 =2 ;另解:利用相似三角形的对应边的比相等更简单!故选:C(7 题答图
41、) (8 题答图)8. 解:当射线 AD 与C 相切时, ABE 面积的最大连接 AC,AOC=ADC=90,AC=AC,OC=CD, RtAOCRtADC,AD=AO=2,连接 CD,设 EF=x,DE 2=EFOE,CF=1, DE= ,CDEAOE, = ,即 = ,解得 x= ,S ABE= = = 故选:B【点评】本题是一个动点问题,考查了切线的性质和三角形面积的计算,解题的关键是确定当射线 AD 与C 相切时, ABE 面积的最大9. 解:当 PCAB 时,PQ 的长最短在直角 ABC 中,AB= = =4 ,PC= AB=2 PQ 是C 的切线,CQ PQ,即CQP =90,PQ
42、= = = 故选 A【点评】本题考查了切线的性质以及勾股定理的运用;注意掌握辅助线的作法,注意当PCAB 时,线段 PQ 最短是关键(9 题答图) (10 题答图)10. 解:连接 AO 并延长,与 ED 交于 F 点,与圆 O 交于 P 点,此时线段 ED 最大,连接 OM,PD,可得 F 为 ED 的中点, BAC=60,AE=AD,AED 为等边三角形,AF 为角平分线,即FAD=30,在 RtAOM 中,OM=1, OAM=30,OA =2,24PD=PA=AO+OP=3,在 RtPDF 中,FDP=30,PD=3, PF= ,根据勾股定理得:FD= = ,则 DE=2FD=3 同理可
43、得: DE 的最小值为 ,23。23DE11. ;12. ;15mn0113. 解:设 P(x ,y ) ,PA 2=(x +1) 2+y2,PB 2=(x 1) 2+y2,PA2+PB2=2x2+2y2+2=2(x 2+y2)+2 ,OP 2=x2+y2,PA 2+PB2=2OP2+2,当点 P 处于 OM与圆的交点上时,OP 取得最值, OP 的最大值为 OM+PM=5+2=7,PA 2+PB2 最大值为100【点评】本题考查了圆的综合,解答本题的关键是设出点 P 坐标,将所求代数式的值转化为求解 OP 的最大值,难度较大25附:1.如图,直线 分别与 x、y 轴交于点 A、B,以 OB
44、为直径作M,M 与直线 AB 的另一个交点为 D(1)求BAO 的大小;(2)求点 D 的坐标;(3)过 O、D、A 三点作抛物线,点 Q 是抛物线的对称轴 l 上的动点,探求: |QOQD|的最大值【考点】一次函数综合题 【专题】压轴题【分析】 (1)根据直线解析式求出点 A、B 的坐标,从而得到 OA、OB 的长度,再求出BAO 的正切值,然后根据特殊角的三角函数值求解即可;(2)连接 OD,过 D 作 DEOA 于点 E,根据直径所对的圆周角是直角可得 BDO=90,再根据直角三角形 30角所对的直角边等于斜边的一半求出 OD,直角三角形两锐角互余求出DOE =60,然后解直角三角形求出
45、 OE、DE,再写出点 D 的坐标即可;(3)根据二次函数的对称性可得抛物线的对称轴为 OA 的垂直平分线,再根据三角形的任意两边之差小于第三边判断出点 Q 为 OD 与对称轴的交点时| QOQD|=OD 的值最大,然后求解即可【解答】解:(1)直线 y= x+4 分别与 x、y 轴交于点 A、B,当 y=0 时, x+4=0,解得 x=4 ;当 x=0 时,y=4,A(4 ,0) ,B(0,4) OA=4 ,OB=4 ,在 RtAOB 中,tan BAO= = = ,BAO=30;(2)连接 OD,过 D 作 DEOA 于点 E,OB 是M 的直径,BDO=ADO=90 ,在 RtAOD 中, BAO=30, OD= OA= 4 =2 ,DOE=60,在 RtDOE 中,OE=ODcosDOE=2 = ,DE=ODsinDOE =2 =3,点 D 的坐标为( ,3) ;(3)易知对称轴 l 是 OA 的垂直平分线,延长 OD 交对称轴 l 于点 Q,此时| QOQD|=OD的值最大,理由:设 Q为对称轴 l 上另一点,连接 OQ,