中考初中数学圆的最值问题含答案分析(19页).doc
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1、-中考初中数学圆的最值问题含答案分析-第 19 页数学组卷圆的最值问题一选择题(共7小题)1(2014春兴化市月考)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为第一象限内一点,且AC=2,设tanBOC=m,则m的取值范围是()Am0BCD2(2013武汉模拟)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长度的最大值为()A3B6CD3(2014武汉模拟)如图,P为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=,则
2、弦BC的最大值为()A2B3CD34(2015黄陂区校级模拟)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),PQOD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()A0r3Br=3C3r3Dr=35(2010苏州)如图,已知A、B两点的坐标分别为(2,0)、(0,2),C的圆心坐标为(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()A2B1CD6(2013市中区模拟)如图,已知A、B两点的坐标分别为(8,0)、(0,6),C的圆心坐标为(0,7),半径为5若P是C
3、上的一个动点,线段PB与x轴交于点D,则ABD面积的最大值是()A63B31C32D307(2013枣庄)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,那么OAP的最大值是()A90B60C45D30二填空题(共12小题)8(2013武汉)如图,E,F是正方形ABCD的边AD上两个动点,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9(2015黄陂区校级模拟)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10(2012
4、宁波)如图,ABC中,BAC=60,ABC=45,AB=2,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,则线段EF长度的最小值为11(2015峨眉山市一模)如图,已知直线l与O相离,OAl于点A,OA=10,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O上存在点Q,使QAC是以AC为底边的等腰三角形,则半径r的取值范围是:12(2013长春模拟)如图,在ABC中,C=90,AC=12,BC=5,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PQ长的最小值为13(2013陕西)如图,AB是O的一条弦,点C是O上一动点,且A
5、CB=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,则GE+FH的最大值为14(2013咸宁)如图,在RtAOB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),则切线PQ的最小值为15(2013内江)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=kx3k+4与O交于B、C两点,则弦BC的长的最小值为16(2011苏州校级一模)如图,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是一动点且P在第一象限内,过P作O切线与x轴相交于点A,与y轴相交于点B则线段AB的最小值是17(
6、2015秋江阴市校级期中)如图,O与正方形ABCD的两边AB、AD相切,且DE与O相切于E点若正方形ABCD的周长为28,且DE=4,则sinODE=18(2014春兴化市校级月考)如图所示,已知A(1,y1),B(2,y2)为反比例函数y=图象上的两点,动点P(x,0)在x轴正半轴上运动,当线段AP与线段BP之差达到最大时,点P的坐标是19(2015泰兴市二模)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,PM=l,则l的最大值是三解答题(共5小题)20(2013武汉模拟)如图,在边长为1的等边OAB中,以
7、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:x2+ax=b2+ab的一个根,求m的取值范围21(2014春泰兴市校级期中)如图,E、F是正方形ABCD的边AD上的两个动点,满足AE=DF连接CF交BD于G,连接BE交AG于H已知正方形ABCD的边长为4cm,解决下列问题:(1)求证:BEAG;(2)求线段DH的长度的最小值22已知:如图,AB是O的直径,在AB的两侧有定点C和动点P,AB=5,AC=3点P在上运动(点P不与A,B重合),CP
8、交AB于点D,过点C作CP的垂线,与PB的延长线交于点Q(1)求P的正切值;(2)当CPAB时,求CD和CQ的长;(3)当点P运动到什么位置时,CQ取到最大值?求此时CQ的长23(2013日照)问题背景:如图(a),点A、B在直线l的同侧,要在直线l上找一点C,使AC与BC的距离之和最小,我们可以作出点B关于l的对称点B,连接AB与直线l交于点C,则点C即为所求(1)实践运用:如图(b),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,则BP+AP的最小值为(2)知识拓展:如图(c),在RtABC中,AB=10,BAC=45,BAC的平分线交BC于点D
9、,E、F分别是线段AD和AB上的动点,求BE+EF的最小值,并写出解答过程24(2012苏州)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)(1)当x=时,求弦PA、PB的长度;(2)当x为何值时,PDCD的值最大?最大值是多少?25、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 26、如图,线段AB=4,C为线段AB上的一个动点
10、,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( ).A.4 B. C. D. 227、 如图,已知直角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分别与圆交于C,D试求四边形ABCD面积的最小值2015年12月18日王军的初中数学组卷圆的最值问题参考答案与试题解析一选择题(共7小题)1(2014春兴化市月考)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为第一象限内一点,且AC=2,设tanBOC=m,则m的取值范围是()Am0BCD【考点】直线与圆的位置关系;坐标与图形性质;锐角三角函数的定义【分析】C在以
11、A为圆心,以2为半径的圆周上,只有当OC与圆A相切(即到C点)时,BOC最小,根据勾股定理求出此时的OC,求出BOC=CAO,根据解直角三角形求出此时的值,根据tanBOC的增减性,即可求出答案【解答】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,CAO+AOC=90,BOC=OAC,tanBOC=tanOAC=,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,故选B【点评】本题考查了解直角三角形,勾股定理,切线的性质等知识点的应
12、用,能确定BOC的变化范围是解此题的关键,题型比较好,但是有一定的难度2(2013武汉模拟)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长度的最大值为()A3B6CD【考点】切线的性质菁优网版权所有【专题】计算题【分析】连接AO并延长,与圆O交于P点,当AF垂直于ED时,线段DE长最大,设圆O与AB相切于点M,连接OM,PD,由对称性得到AF为角平分线,得到FAD为30度,根据切线的性质得到OM垂直于AD,在直角三角形AOM中,利用30度角所对的直角边等于斜边的一半求出AO的长,由AO+OP求出
13、AP的长,即为圆P的半径,由三角形AED为等边三角形,得到DP为角平分线,在直角三角形PFD中,利用30度所对的直角边等于斜边的一半求出PF的长,再利用勾股定理求出FD的长,由DE=2FD求出DE的长,即为DE的最大值【解答】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,PD=PA=AO+OP=3,在RtPDF中,FDP=30,PD=3,PF=,根据勾股定理得:FD=,则DE=2FD=3故选D【点评】此题考查
14、了切线的性质,等边三角形的判定与性质,勾股定理,含30度直角三角形的性质,熟练掌握切线的性质是解本题的关键3(2014武汉模拟)如图,P为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=,则弦BC的最大值为()A2B3CD3【考点】垂径定理;三角形中位线定理菁优网版权所有【分析】当OPAB时,弦BC最长,根据三角形相似可以确定答案【解答】解:当OPAC时,弦BC最长,又AC是直径,CBA=90,所以APOABC,又OP=,BC=2故答案选A【点评】本题考查了直径所对的圆周角是900这一性质的应用,以及如何取线段最值问题的做法,用好三角形相似是解答
15、本题的关键4(2015黄陂区校级模拟)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),PQOD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()A0r3Br=3C3r3Dr=3【考点】三角形的内切圆与内心菁优网版权所有【分析】连OI,PI,DI,由OPH的内心为I,可得到PIO=180IPOIOP=180(HOP+OPH)=135,并且易证OPIODI,得到DIO=PIO=135,所以点I在以OD为弦,并且所对的圆周角为135的一段劣弧上;过D、I、O三点作O,如图,连OD,OO,在优弧AO取点P,连PD,P
16、O,可得DPO=180135=45,得DOO=90,OO=3【解答】解:如图,连OI,PI,DI,OPH的内心为I,IOP=IOD,IPO=IPH,PIO=180IPOIOP=180(HOP+OPH),而PHOD,即PHO=90,PIO=180(HOP+OPH)=180(18090)=135,在OPI和ODI中,OPIODI(SAS),DIO=PIO=135,所以点I在以OD为弦,并且所对的圆周角为135的一段劣弧上;过D、I、O三点作O,如图,连OD,OO,在优弧DO取点P,连PD,PO,DIO=135,DPO=180135=45,DOO=90,而OD=6,OO=DO=3,r的值为3故选:D
17、【点评】本题考查的是三角形的内切圆与内心,根据题意作出辅助线,构造出全等三角形是解答此题的关键5(2010苏州)如图,已知A、B两点的坐标分别为(2,0)、(0,2),C的圆心坐标为(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()A2B1CD【考点】切线的性质;坐标与图形性质;三角形的面积;相似三角形的判定与性质菁优网版权所有【专题】压轴题;动点型【分析】由于OA的长为定值,若ABE的面积最小,则BE的长最短,此时AD与O相切;可连接CD,在RtADC中,由勾股定理求得AD的长,即可得到ADC的面积;易证得AEOACD,根据相似三角形的面积比等于相似
18、比的平方,可求出AOE的面积,进而可得出AOB和AOE的面积差,由此得解【解答】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;SACD=ADCD=;易证得AOEADC,=()2=()2=,即SAOE=SADC=;SABE=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【点评】此题主要考查了切线的性质、相似三角形的性质、三角形面积的求法等知识;能够正确的判断出BE面积最小时AD与C的位置关系是解答此题的关键6(2013市中区模拟)如图,已知A、B两点的坐标分别为(8,0)、(
19、0,6),C的圆心坐标为(0,7),半径为5若P是C上的一个动点,线段PB与x轴交于点D,则ABD面积的最大值是()A63B31C32D30【考点】一次函数综合题菁优网版权所有【分析】当直线BP与圆相切时,ABD的面积最大,易证OBDPBC,根据相似三角形的对应边的比相等即可求得OD的长,则AD的长度可以求得,最后利用三角形的面积公式即可求解【解答】解:当直线BP与圆相切时,ABD的面积最大连接PC,则CPB=90,在直角BCP中,BP=12CPB=90DOB=CPB=90又DBP=CBP,OBDPBC,OD=PC=AD=OD+OA=+8=,SABD=ADOB=6=31故选B【点评】本题考查了
20、切线的性质,以及相似三角形的判定与性质,理解ADB的面积最大的条件是关键7(2013枣庄)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,那么OAP的最大值是()A90B60C45D30【考点】切线的性质;含30度角的直角三角形菁优网版权所有【分析】当AP与O相切时,OAP有最大值,连结OP,根据切线的性质得OPAP,由OB=AB得OA=2OP,然后根据含30度的直角三角形三边的关系即可得到此时OAP的度数【解答】解:当AP与O相切时,OAP有最大值,连结OP,如图,则OPAP,OB=AB,OA=2OP,PAO=30故选D【点评】本题考查了切线的性质:圆的切线垂直于过切点的半
21、径也考查了含30度的直角三角形三边的关系二填空题(共12小题)8(2013武汉)如图,E,F是正方形ABCD的边AD上两个动点,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1【考点】正方形的性质菁优网版权所有【专题】压轴题【分析】根据正方形的性质可得AB=AD=CD,BAD=CDA,ADG=CDG,然后利用“边角边”证明ABE和DCF全等,根据全等三角形对应角相等可得1=2,利用“SAS”证明ADG和CDG全等,根据全等三角形对应角相等可得2=3,从而得到1=3,然后求出AHB=90,取AB的中点O,连接OH、OD,根据直角三角形斜边上的
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