高考《數(shù)學(xué)大合集》專題突破強(qiáng)化訓(xùn)練539期圓系列5-何謂隱圓?-隱圓5大定義及8大題型_第1頁(yè)
高考《數(shù)學(xué)大合集》專題突破強(qiáng)化訓(xùn)練539期圓系列5-何謂隱圓?-隱圓5大定義及8大題型_第2頁(yè)
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第第頁(yè)獲取更多資料,關(guān)注公眾號(hào):Hi數(shù)學(xué)派539期圓系列5——何謂隱圓?——隱圓5大定義及8大題型在直線與圓的綜合考查中,有時(shí)題設(shè)條件并沒(méi)有直接給出相關(guān)圓的信息,而是隱含在題目中,要通過(guò)分析和轉(zhuǎn)化,發(fā)現(xiàn)圓的方程或圓的定義,從而可以利用圓的知識(shí)來(lái)求解,這類問(wèn)題常被稱為“隱圓”問(wèn)題.此類問(wèn)題在高考中出現(xiàn)的頻率比較高,通過(guò)對(duì)以往考題的分析與研究,可以總結(jié)為如下的幾種題型.【知識(shí)與典例精講】一、隱圓定義【【隱圓五定義】隱圓的第一定義:到定點(diǎn)的距離等于定長(zhǎng)隱圓的第二定義:到兩定點(diǎn)距離的平方和為定值隱圓的第三定義:到兩定點(diǎn)的夾角為90°隱圓的第四定義:邊與對(duì)角為定值、對(duì)角互補(bǔ)、數(shù)量積定值隱圓的第五定義:到兩定點(diǎn)距離之比為定值二、隱圓八題型1.利用圓的定義(到定點(diǎn)的距離等于定長(zhǎng)的點(diǎn)的軌跡)可確定隱圓【【隱圓判定】題目中若已知到定點(diǎn)的距離等于定長(zhǎng)或者能求出到定點(diǎn)的距離為定常數(shù),則可以得到點(diǎn)的軌跡為圓.【例1】【例1】已知圓,圓.若圓M上存在點(diǎn)P,過(guò)點(diǎn)P作圓O的兩條切線,切點(diǎn)為A,B,使得,則實(shí)數(shù)a的取值范圍為_(kāi)_______.【解析】由題意得,圓心在直線上運(yùn)動(dòng),則動(dòng)圓M是圓心在直線上,半徑為1的圓.又因?yàn)閳AM上存在點(diǎn)P,使經(jīng)過(guò)點(diǎn)P作圓O的兩條切線,切點(diǎn)為A,B,使,所以,即點(diǎn)P也在上,記為圓E,則圓E與圓O一定有公共點(diǎn).于是,即,所以實(shí)數(shù)a的取值范圍是.2.利用圓的性質(zhì)(動(dòng)點(diǎn)到兩定點(diǎn)的夾角為直角)可確定隱圓【【隱圓判定】題目中若動(dòng)點(diǎn)到兩定點(diǎn)的夾角為直角,則可以得到點(diǎn)的軌跡為圓.【例【例2】在平面直角坐標(biāo)系中,直線與直線相交于點(diǎn)P,則當(dāng)實(shí)數(shù)k變化時(shí),點(diǎn)P到直線的距離的最大值為_(kāi)______.【解析】解法1直線分別經(jīng)過(guò)定點(diǎn),且,所以點(diǎn)P在以為直徑的圓C上.則圓C的圓心為,半徑.因?yàn)閳A心C到直線的距離為,所以,點(diǎn)P到直線l的距離的最大值為.解法2當(dāng)時(shí),點(diǎn)到直線的距離為;當(dāng)時(shí),解方程組得兩直線交點(diǎn)P的坐標(biāo)為,所以,點(diǎn)P到直線的距離為,顯然當(dāng)k為正數(shù)時(shí)取得最大值,(關(guān)注微信公眾號(hào):Hi數(shù)學(xué)派)則有,所以.綜上可知,點(diǎn)P到直線l的距離的最大值為.3.已知兩定點(diǎn)A,B,動(dòng)點(diǎn)P滿足為定值可確定隱圓【【隱圓判定】已知兩定點(diǎn)A,B,動(dòng)點(diǎn)P滿足為定值的軌跡為圓.【例【例3】已知點(diǎn),若圓上存在點(diǎn)M滿足,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是________.【解析】設(shè),因?yàn)樗?,即,表示圓.又因?yàn)辄c(diǎn)M在圓上,所以兩圓必有交點(diǎn),,即,解得.4.已知兩定點(diǎn)A,B,動(dòng)點(diǎn)P滿足為定值可確定隱圓【【隱圓判定】已知兩定點(diǎn)A,B,動(dòng)點(diǎn)P滿足為定值的軌跡是圓.【例【例4】如圖1,在平面直角坐標(biāo)系中,已知圓及點(diǎn).在圓C上是否存在點(diǎn)P,使得?若存在,求點(diǎn)P的個(gè)數(shù),若不存在,說(shuō)明理由.【解析】圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為,所以圓心,半徑為2.假設(shè)圓C上存在點(diǎn)P,設(shè),則,又,即,是圓心為,半徑為2的圓.因?yàn)?,所以圓與圓相交,所以點(diǎn)P的個(gè)數(shù)為2.5.給定兩定點(diǎn)A,B,動(dòng)點(diǎn)P滿足的關(guān)系可確定隱圓【【隱圓判定】若給定兩定點(diǎn)A,B,動(dòng)點(diǎn)P滿足的關(guān)系,則P點(diǎn)的軌跡為隱圓,我們稱為阿波羅尼斯圓.【例【例5】已知O為原點(diǎn),,若,則的最大值為_(kāi)______.【解析】設(shè),由,得,即,記為圓C.所以M的軌跡的圓心為,半徑為的圓.又,所以.6.利用軌跡法確定圓【【隱圓判定】所謂軌跡法就是通過(guò)設(shè)點(diǎn),根據(jù)題目中所給的條件得到軌跡方程.常見(jiàn)求軌跡的方法有:直接法、定義法、相關(guān)點(diǎn)法、參數(shù)法.【例【例6】在平面直角坐標(biāo)系中,已知點(diǎn),若圓上存在唯一點(diǎn)P,使得直線在y軸上的截距之積為5,則實(shí)數(shù)m的值為_(kāi)_______.【解析】設(shè)點(diǎn),則直線方程為,它在y軸上的截距為,同理在y軸上的截距為,由截距之積為5,得,化簡(jiǎn)得,又滿足,所以點(diǎn)P的軌跡是以為圓心,半徑為3的圓.由題意P的軌跡應(yīng)與圓M恰有一個(gè)適合題意的點(diǎn),則:①若A,B不在圓M上,則兩圓相切,所以圓心距等于半徑之和或差,,解得;或,m無(wú)解;(關(guān)注微信公眾號(hào):Hi數(shù)學(xué)派)②若A或B在圓M上,把點(diǎn)A代入圓M可知不合題意,把點(diǎn)B代入圓M,解得,經(jīng)檢驗(yàn)也成立.綜上可知,或?yàn)樗螅纠纠?】若實(shí)數(shù)x、y滿足,則x的取值范圍是________.【解析】令,其中,.則.方程可化為,即,如圖1,在平面內(nèi),點(diǎn)的軌跡是以為圓心,為半徑的圓在的部分,即圓弧與原點(diǎn)O的并集,其中,A、B分別為圓弧與x軸、y軸的交點(diǎn),又因?yàn)榈膸缀我饬x是點(diǎn)與原點(diǎn)O兩點(diǎn)的距離的平方.易知,所以的取值范圍是.【例【例7】函數(shù)的值域是________.【解析】設(shè)函數(shù),令,則點(diǎn)位于一個(gè)單位圓x軸的上半部分,如圖3所示.將函數(shù)改寫(xiě)為,它表示定點(diǎn)與點(diǎn)所連直線的斜率.直線與上半單位圓相切時(shí),在直角三角形中,,所以.又,所以.即函數(shù)的值域?yàn)椋?.當(dāng)兩個(gè)定點(diǎn)到某直線的距離分別確定時(shí)【例【例7】若點(diǎn)和點(diǎn)到直線的距離依次為1和2,則這樣的直線有______條.【解析】如圖1,分別以A,B為圓心,1,2為半徑作圓依題意知,直線l是圓A的切線,A到l的距離為1,直線l也是圓B的切線,B到l的距離為2,所以直線l是兩圓的公切線,共3條(2條外公切線,1條內(nèi)公切線).(關(guān)注微信公眾號(hào):Hi數(shù)學(xué)派)故滿足題意的直線有3條.評(píng)注:本題已知條件中雖然沒(méi)有直接出現(xiàn)圓,但由題意并數(shù)形結(jié)合,把原問(wèn)題轉(zhuǎn)化為直線與圓、圓與圓的位置關(guān)系問(wèn)題.8.“四點(diǎn)共圓”模型【【四點(diǎn)共圓】我們知道判定某一四邊形有外接圓的常見(jiàn)方法有兩個(gè),一種方法是四邊形的一組對(duì)角互補(bǔ),另一方法是某一邊分別與其對(duì)邊的兩個(gè)端點(diǎn)構(gòu)成的角大小相等,根據(jù)圓的內(nèi)接四邊形的這兩個(gè)性質(zhì),若題中出現(xiàn)的向量可以構(gòu)造出四邊形且符合這兩種情況,則構(gòu)造四點(diǎn)共圓.【例【例7】向量m,n,p滿足:,,,則最大值為()A.2B.C.1D.4【解析】因?yàn)榧?,所以m,n的夾角為.因?yàn)?,所以與的夾角為.設(shè),則,于是.發(fā)現(xiàn),且,故構(gòu)造如圖4、圖5兩個(gè)圓,易知兩圓半徑長(zhǎng)均為2,點(diǎn)C均在優(yōu)弧上,結(jié)合圓的性質(zhì)知,所以的最大值為4.【提升訓(xùn)練】.1.在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知A,B為圓C:(x+4)2+(y-a)2=16上的兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),且AB=,若直線l:y=2x上存在唯一的一個(gè)點(diǎn)P,使得,則實(shí)數(shù)a的值為_(kāi)_______.【答案】2或-18【解析】由“圓C的弦AB長(zhǎng)度為定值A(chǔ)B=”知,弦AB的中點(diǎn)M的軌跡是以點(diǎn)C為圓心的圓,由“”得,可求得動(dòng)點(diǎn)P的軌跡也在圓上,此時(shí)直線l上存在唯一的一個(gè)點(diǎn)P符合要求,故直線l和動(dòng)點(diǎn)P的軌跡(圓)相切.【詳解】設(shè)AB的中點(diǎn)為M(x0,y0),P(x,y),則由AB=得,CM=,即點(diǎn)M的軌跡為(x0+4)2+(y0-a)2=5.又因?yàn)椋裕矗▁0-x,y0-y)=,從而,(關(guān)注微信公眾號(hào):Hi數(shù)學(xué)派)則動(dòng)點(diǎn)P的軌跡方程為,又因?yàn)橹本€l上存在唯一的一個(gè)點(diǎn)P,所以直線l和動(dòng)點(diǎn)P的軌跡(圓)相切,則,解得,a=2或a=-18.故答案為:2或-18【點(diǎn)睛】此題考查直線與圓的位置關(guān)系,結(jié)合弦長(zhǎng)分析點(diǎn)M的軌跡,轉(zhuǎn)化成直線與圓相切,充分體現(xiàn)了轉(zhuǎn)化與化歸思想.在平面直角坐標(biāo)系中,直線與直線相交于點(diǎn),則當(dāng)實(shí)數(shù)變化時(shí),點(diǎn)到直線的距離的最大值為_(kāi)_____.【答案】【詳解】由題意得,直線的斜率為,且經(jīng)過(guò)點(diǎn),直線的斜率為,且經(jīng)過(guò)點(diǎn),且直線所以點(diǎn)落在以為直徑的圓上,其中圓心坐標(biāo),半徑為,則圓心到直線的距離為,所以點(diǎn)到直線的最大距離為.已知平面上兩定點(diǎn)A、B,且,動(dòng)點(diǎn)P滿足,若點(diǎn)P總不在以點(diǎn)B為圓心,為半徑的圓內(nèi),則負(fù)數(shù)的最大值為_(kāi)______.【答案】##-0.75【分析】利用解析方法,以所在直線為x軸,線段的垂直平分線為y軸,建立平面直角坐標(biāo)系,得到動(dòng)點(diǎn)P點(diǎn)的軌跡方程,分和兩種情況討論,當(dāng)時(shí),利用兩圓的位置關(guān)系得到關(guān)于的不等式,進(jìn)而求解得到的取值范圍.【詳解】以所在直線為x軸,線段的垂直平分線為y軸,建立平面直角坐標(biāo)系,則.(關(guān)注微信公眾號(hào):Hi數(shù)學(xué)派)設(shè),且動(dòng)點(diǎn)P滿足,即,則,當(dāng)時(shí),滿足題意;當(dāng)時(shí),點(diǎn)P在以原點(diǎn)為圓心,為半徑的圓上,同時(shí)點(diǎn)P總不在以點(diǎn)B為圓心,為半徑的圓內(nèi),即圓與圓相離或外切內(nèi)切或內(nèi)含,所以或,解得或(舍去),所以負(fù)數(shù)的最大值為.故答案為:.函數(shù)的最大值為_(kāi)_______.【答案】2【分析】令,則,原問(wèn)題可化為在條件下,求的最大值問(wèn)題,利用線性規(guī)劃思想求得最大值.【詳解】令,則,.原問(wèn)題可化為在條件下,求的最大值問(wèn)題.將目標(biāo)函數(shù)化為,其圖象是一條與平行的直線.當(dāng)直線與圓弧相切時(shí),z取最大值,此時(shí),由圓心到直線的距離等于半徑,易知,得(舍去負(fù)值),所以函數(shù)的最大值為2.(關(guān)注微信公眾號(hào):Hi數(shù)學(xué)派)故答案為:2.在平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn),直線,設(shè)圓C的半徑為1,圓心在l上,若圓C上存在點(diǎn)M,使,求圓心C的橫坐標(biāo)a的取值范圍.【答案】【分析】設(shè),由得出點(diǎn)的軌跡方程,軌跡是圓,由此圓與圓有公共點(diǎn)可得.【詳解】因?yàn)閳A心C在直線.可設(shè)圓心,則圓C的方程為.設(shè),由,得,化簡(jiǎn)整理得,(關(guān)注微信公眾號(hào):Hi數(shù)學(xué)派)所以點(diǎn)M在以為圓心,2為半徑的圓上,由題意得點(diǎn)M也在圓C上,所以圓D和圓C有公共部分,即

,,解得,故圓心C的橫坐標(biāo)a的取值范圍.在平面直角坐標(biāo)系中,已知為圓上兩點(diǎn),點(diǎn),且,則線段的長(zhǎng)的取值范圍是____________.【答案】【分析】設(shè)的中點(diǎn)為,由已知,因此可設(shè),求出點(diǎn)的軌跡方程知點(diǎn)軌跡是圓,從而易得的取值范圍.【詳解】設(shè)的中點(diǎn)為,因?yàn)?,所以,化?jiǎn)得,即點(diǎn)的軌跡是以為圓心,為半徑的圓,所以的取值范圍是,從而的取值范圍是.故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查動(dòng)點(diǎn)的軌跡的求法以及點(diǎn)與圓的位置關(guān)系中的最值問(wèn)題,對(duì)于圓中的弦長(zhǎng)問(wèn)題,注意通過(guò)弦心距進(jìn)行轉(zhuǎn)化,本題屬于中檔題.設(shè),則的最小值是_______.【答案】【分析】的幾何意義為點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離的平方.利用參數(shù)方程思想分別考察的軌跡,得到在直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)A在直線上,點(diǎn)B在半徑的圓上.利用點(diǎn)到直線的距離公式和圓的性質(zhì)求得,然后平方即得所求.【詳解】的幾何意義為點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離的平方.(關(guān)注微信公眾號(hào):Hi數(shù)學(xué)派)設(shè),則點(diǎn)A在直線上;設(shè),則點(diǎn)B在半徑的圓上.如圖,在直角坐標(biāo)系中,圓心O到直線的距離,則.所以P的最小值為.故答案為:.8.已知向量,,為平面向量,,且使得與所成夾角為,則的最大值為(

)A. B. C.1 D.【答案】A【分析】先根據(jù)已知條件求出向量,的夾角,建立平面直角坐標(biāo)系,設(shè),,設(shè),,,根據(jù)線性運(yùn)算可得,,,結(jié)合正弦定理可求出點(diǎn)的軌跡,當(dāng)三點(diǎn)共線時(shí)取得最大值,即可求解.【詳解】因?yàn)?,所以,可得,因?yàn)?,所以,(關(guān)注微信公眾號(hào):Hi數(shù)學(xué)派)如圖所示:在平面直角坐標(biāo)系中,,,不妨設(shè),,延長(zhǎng)到使得,則,點(diǎn)為平面直角坐標(biāo)系中的點(diǎn),,則,,則滿足題意時(shí),,結(jié)合點(diǎn),為定點(diǎn),且,由正弦定理可得:,可得,則點(diǎn)的軌跡是以為圓心,為半徑的優(yōu)弧上,當(dāng)三點(diǎn)共線,即點(diǎn)位于圖中點(diǎn)位置時(shí),取得最大值,其最大值為,故選:A.若,則的最大值是.【答案】【詳解】設(shè),則,根據(jù)面積公式得,①根據(jù)余弦定理得,,將其代入①式得,,由三角形三邊關(guān)系有,解得,故當(dāng)時(shí),取得最大值【綜合培優(yōu)】例1.(2022?和平區(qū)校級(jí)月考)平面內(nèi),定點(diǎn),,,滿足,且,動(dòng)點(diǎn),滿足,,則的最大值為A. B. C. D.【解析】解:由題可知,則到,,三點(diǎn)的距離相等,所以是的外心,又,變形可得,所以,同理可得,,所以是的垂心,所以的外心與垂心重合,所以是正三角形,且是的中心;由,解得,所以的邊長(zhǎng)為;關(guān)注微信公眾號(hào):Hi數(shù)學(xué)派如圖所示,以為坐標(biāo)原點(diǎn)建立直角坐標(biāo)系,則,,,,可設(shè),其中,,而,即是的中點(diǎn),則,,當(dāng)時(shí),取得最大值為.故選:.例2.(2022春?溫州期中)已知是單位向量,,若向量滿足,則的取值范圍是A. B. C., D.【解析】解:由是單位向量,且,則可設(shè),,;向量滿足,,,即,它表示圓心為,半徑為的圓;又,,它表示圓上的點(diǎn)到點(diǎn)的距離,如圖所示:且,關(guān)注微信公眾號(hào):Hi數(shù)學(xué)派;即的取值范圍是,.故選:.【點(diǎn)評(píng)】本題考查了向量的垂直與數(shù)量積的關(guān)系、數(shù)量積的運(yùn)算性質(zhì)、點(diǎn)與圓上的點(diǎn)的距離大小關(guān)系,也考查了推理能力和計(jì)算能力,是綜合性題目.例3.(2022?延邊州一模)如果圓上總存在兩個(gè)點(diǎn)到原點(diǎn)的距離為,則實(shí)數(shù)的取值范圍是A. B. C. D.,,【解析】解:?jiǎn)栴}可轉(zhuǎn)化為圓和圓相交,兩圓圓心距,由得,解得:,即,,故選:.例4.(2022?花山區(qū)校級(jí)期末)設(shè)點(diǎn)為直線上的動(dòng)點(diǎn),若在圓上存在點(diǎn),使得,則的縱坐標(biāo)的取值范圍是A., B. C. D.【解析】解:設(shè),在中,由正弦定理可得,,,,,整理得,,由題意知,,,.當(dāng)時(shí),取得最值,即直線為圓的切線時(shí)取得最值..故選:.例5.(2022?廣元模擬)在平面內(nèi),定點(diǎn),,,滿足,,動(dòng)點(diǎn),滿足,,則的最大值為.【解析】解:平面內(nèi),,,,,,關(guān)注微信公眾號(hào):Hi數(shù)學(xué)派可設(shè),,,,動(dòng)點(diǎn),滿足,,可設(shè),,,,,,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號(hào),的最大值為.故答案為:.例6.(2022?普陀區(qū)二模)如圖,是邊長(zhǎng)為1的正三角形,點(diǎn)在所在的平面內(nèi),且為常數(shù)).下列結(jié)論中,正確的是A.當(dāng)時(shí),滿足條件的點(diǎn)有且只有一個(gè) B.當(dāng)時(shí),滿足條件的點(diǎn)有三個(gè) C.當(dāng)時(shí),滿足條件的點(diǎn)有無(wú)數(shù)個(gè) D.當(dāng)為任意正實(shí)數(shù)時(shí),滿足條件的點(diǎn)是有限個(gè)【解析】解:以所在直線為軸,中點(diǎn)為原點(diǎn),建立直角坐標(biāo)系,如圖所示則,,,,,設(shè),可得,,關(guān)注微信公眾號(hào):Hi數(shù)學(xué)派化簡(jiǎn)得:,即配方,得(1)當(dāng)時(shí),方程(1)的右邊小于0,故不能表示任何圖形;當(dāng)時(shí),方程(1)的右邊為0,表示點(diǎn),恰好是正三角形的重心;當(dāng)時(shí),方程(1)的右邊大于0,表示以為圓心,半徑為的圓由此對(duì)照各個(gè)選項(xiàng),可得只有項(xiàng)符合題意故選:.例7.(2022?江蘇模擬)在平面直角坐標(biāo)系中,圓,圓為實(shí)數(shù)).若圓和圓上分別存在點(diǎn),,使得,則的取值范圍為.【解析】解:由題意,圓為實(shí)數(shù)),圓心為圓上任意一點(diǎn)向圓作切線,切點(diǎn)為,,所以與圓有交點(diǎn),解得,故答案為:,例8.(2022?通州區(qū)月考)在平面直角坐標(biāo)系中,,為兩個(gè)定點(diǎn),動(dòng)點(diǎn)在直線上,動(dòng)點(diǎn)滿足,則的最小值為.【解析】解:,在以為直徑的圓上,不妨設(shè),,則,,,,關(guān)注微信公眾號(hào):Hi數(shù)學(xué)派令,,則,.,令,,,在,上單調(diào)遞增,故當(dāng)時(shí),取得最小值,再令(a),,顯然(a)在,上單調(diào)遞增,故時(shí),(a)取得最小值,綜上,當(dāng),時(shí),取得最小值25.故的最小值為5.故答案為:5.例9.(2022?鹽城三模)已知,,,四點(diǎn)共面,,,,則的最大值為.【解析】解:以為原點(diǎn),以直線為軸建立平面坐標(biāo)系,設(shè),,,,.,關(guān)注微信公眾號(hào):Hi數(shù)學(xué)派,,點(diǎn)在以,以為半徑的圓上,的最大距離為.故答案為:10.例10.(2022?大武口區(qū)校級(jí)期末)已知圓,點(diǎn),,點(diǎn)是圓上的動(dòng)點(diǎn),則的最大值為,最小值為.【解析】解:設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為,則當(dāng)時(shí),即時(shí),取最大值74,當(dāng)時(shí),即,取最小值34,故答案為:74,34.關(guān)注微信公眾號(hào):Hi數(shù)學(xué)派例11.(2022?大觀區(qū)校級(jí)期中)正方形與點(diǎn)在同一平面內(nèi),已知該正方形的邊長(zhǎng)為1,且,求的取值范圍.【解析】解:以點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),所在直線為軸建立平面直角坐標(biāo)系,如圖所示,則,,,,設(shè)點(diǎn),則由,得,整理得,即點(diǎn)的軌跡是以點(diǎn)為圓心,為半徑的圓,圓心到點(diǎn)的距離為,所以,,所以的取值范圍是,.例12.已知,點(diǎn),,點(diǎn)是圓上的動(dòng)點(diǎn),求的最大值、最小值及對(duì)應(yīng)的點(diǎn)坐標(biāo).【解析】解:設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為,則當(dāng)時(shí),即時(shí),取最大值74,此時(shí),,關(guān)注微信公眾號(hào):Hi數(shù)學(xué)派點(diǎn)坐標(biāo),當(dāng)時(shí),即,取最小值34,此時(shí),,點(diǎn)坐標(biāo),.例13.(2022春?湖北期末)已知,是平面內(nèi)兩個(gè)互相垂直的單位向量,若向量滿足,則的最大值是A. B. C. D.【解析】解:,,設(shè),,,設(shè)的中點(diǎn)為,則,,,故在以為直徑的圓上,,在圓上,的最大值為圓的直徑.故選:.例14.(2022春?龍鳳區(qū)校級(jí)期末)已知圓和點(diǎn),若圓上存在兩點(diǎn),使得,則實(shí)數(shù)的取值范圍是A., B., C., D.,【解析】解:由題意圓和點(diǎn),若圓上存在兩點(diǎn),,使得,可得,關(guān)注微信公眾號(hào):Hi數(shù)學(xué)派,,故選:.例15.(2022?荊州區(qū)校級(jí)期末)已知,是圓上兩點(diǎn),點(diǎn),且,則的最小值為A. B. C. D.【解析】解:如圖所示:設(shè)是線段的中點(diǎn),則,,,于是,在中,,,,由勾股定理得:關(guān)注微信公眾號(hào):Hi數(shù)學(xué)派,整理得,故的軌跡是以,為圓心,為半徑的圓,故,故,故選:.例16.(2022?浙江期中)已知點(diǎn),,若圓上存在一點(diǎn),使得,則實(shí)數(shù)的最大值是A.4 B.5 C.6 D.7【解析】解:根據(jù)題意,圓,即;其圓心為,半徑,設(shè)的中點(diǎn)為,又由點(diǎn),,則,,以為直徑的圓為,若圓上存在一點(diǎn),使得,則圓與圓有公共點(diǎn),又由,即有且,解可得:,即或,即實(shí)數(shù)的最大值是6;故選:.例17.(2022?彭州市校級(jí)月考)設(shè),過(guò)定點(diǎn)的動(dòng)直線和過(guò)定點(diǎn)的動(dòng)直線交于點(diǎn),則的取值范圍是A.,2 B.,4 C.,4 D.,2【解析】解:由題意可知,動(dòng)直線經(jīng)過(guò)定點(diǎn),動(dòng)直線即,經(jīng)過(guò)定點(diǎn),動(dòng)直線和動(dòng)直線始終垂直,又是兩條直線的交點(diǎn),,.關(guān)注微信公眾號(hào):Hi數(shù)學(xué)派由基本不等式可得,即,可得.故選:.例18.(2022?安徽校級(jí)月考)設(shè),過(guò)定點(diǎn)的動(dòng)直線和過(guò)定點(diǎn)的動(dòng)直線交于點(diǎn),則的取值范圍是A. B. C. D.【解析】解:由題意可知,動(dòng)直線經(jīng)過(guò)定點(diǎn),動(dòng)直線即,經(jīng)過(guò)點(diǎn)定點(diǎn),動(dòng)直線和動(dòng)直線的斜率之積為,始終垂直,又是兩條直線的交點(diǎn),,.設(shè),則,,由且,可得,,,,,,,,,,故選:.例19.(2022?北京模擬)已知,過(guò)定點(diǎn)的動(dòng)直線和過(guò)定點(diǎn)的動(dòng)直線交于點(diǎn),則的取值范圍是A. B. C. D.【解析】解:由題意可知,動(dòng)直線經(jīng)過(guò)定點(diǎn),動(dòng)直線即,經(jīng)過(guò)點(diǎn)定點(diǎn),動(dòng)直線和過(guò)定點(diǎn)的動(dòng)直線滿足,兩直線始終垂直,又是兩條直線的交點(diǎn),,.關(guān)注微信公眾號(hào):Hi數(shù)學(xué)派設(shè),則,,由且,可得,則,,,,,,故選:.例20.(2022春?大理市校級(jí)期末)已知圓和兩點(diǎn),,.若圓上存在點(diǎn),使得,則的最小值為A.7 B.6 C.5 D.4【解析】解:,點(diǎn)的軌跡是以為直徑的圓,故點(diǎn)是圓與圓的交點(diǎn),因此兩圓相切或相交,即,解得.的最小值為4.故選:.例21.(2022春?紅崗區(qū)校級(jí)期末)已知圓和兩點(diǎn),,,若圓上存在點(diǎn),使得,則的最大值與最小值之差為A.1 B.2 C.3 D.4【解析】解:圓的圓心,半徑,設(shè)在圓上,則,,由,關(guān)注微信公眾號(hào):Hi數(shù)學(xué)派可得,即,的最大值即為的最大值,等于.的最小值即為的最小值,等于.則的最大值與最小值之差為.故選:.例22.(2022?蘭州一模)已知圓和兩點(diǎn),,,若圓上存在點(diǎn),使得,則當(dāng)取得最大值時(shí),點(diǎn)的坐標(biāo)是A., B., C., D.,【解析】解:圓,其圓心,,半徑為1,圓心到的距離為2,圓上的點(diǎn)到點(diǎn)的距離的最大值為3.再由,以為直徑的圓和圓有交點(diǎn),可得,故有,,.圓心,,直線的斜率,直線的方程為聯(lián)立:解得:.故選:.例23.(2022?海淀區(qū)校級(jí)三模)過(guò)直線上的點(diǎn)作圓的切線,若在直線上存在一點(diǎn),使得過(guò)點(diǎn)的圓的切線,,為切點(diǎn))滿足,則的取值范圍是A., B., C.,, D.,,【解析】解:圓,圓心為:,半徑為1,在直線上存在一點(diǎn),使得過(guò)的圓的切線,,為切點(diǎn))滿足,在直線上存在一點(diǎn),使得到的距離等于,只需到直線的距離小于或等于,故,解得,故選:.例24.(2022春?東陽(yáng)市校級(jí)期中)如圖,四邊形中,,,,,則的長(zhǎng)度的取值范圍是.【解析】解:設(shè),顯然,,關(guān)注微信公眾號(hào):Hi數(shù)學(xué)派(其中,,,綜上的長(zhǎng)度的取值范圍是,.故答案為:,.例25.(2022春?淮安校級(jí)期中)若實(shí)數(shù),,成等差數(shù)列,點(diǎn)在動(dòng)直線上的射影為,點(diǎn)坐標(biāo)為,則線段長(zhǎng)度的最小值是.【解析】解:實(shí)數(shù),,成等差數(shù)列,,即,可得動(dòng)直線恒過(guò),點(diǎn)在動(dòng)直線上的射影為,,則在以為直徑的圓上,此圓的圓心坐標(biāo)為,,即,半徑,又,,則點(diǎn)在圓外,則,故答案為:.例26.(2022?長(zhǎng)治模擬)已知,是平面向量,是單位向量,若非零向量與的夾角為,向量,滿足,則的最小值為.【解析】解:,,的終點(diǎn)在以和的終點(diǎn)為直徑端點(diǎn)的圓上運(yùn)動(dòng),設(shè),則圓心為的終點(diǎn),半徑為1的圓上運(yùn)動(dòng),如圖所示,關(guān)注微信公眾號(hào):Hi數(shù)學(xué)派其中,,的終點(diǎn)在射線上運(yùn)動(dòng),顯然當(dāng)交圓于點(diǎn),交于點(diǎn)時(shí),最小,此時(shí),.故答案為:.例27.(2022春?瑤海區(qū)月考)在平面四邊形中,連接對(duì)角線,已知,,,,則對(duì)角線的最大值為A.27 B.16 C.10 D.25【解析】解:根據(jù)題意,建立如圖的坐標(biāo)系,則,,,中點(diǎn)為,則,設(shè)三點(diǎn)都在圓上,其半徑為,在中,由正弦定理可得,即,即,,則,則的坐標(biāo)為,故點(diǎn)在以點(diǎn)為圓心,10為半徑的圓上,當(dāng)且僅當(dāng)、、三點(diǎn)共線時(shí),取得最大值,此時(shí);故選:.例28.(2022秋?沈河區(qū)校級(jí)期中)設(shè)向量,,滿足:,,,,則的最大值為A.2 B. C. D.1【解析】解:由題意可得,,,,,,,.,,,設(shè),,,則,,,.關(guān)注微信公眾號(hào):Hi數(shù)學(xué)派,、、、四點(diǎn)共圓,,為該圓的半徑.中,由正弦定理可得,當(dāng)且僅當(dāng)是的平分線時(shí),取等號(hào),此時(shí),,故選:.例29.(2022?閘北區(qū)一模)在平面內(nèi),設(shè),為兩個(gè)不同的定點(diǎn),動(dòng)點(diǎn)滿足:為實(shí)常數(shù)),則動(dòng)點(diǎn)的軌跡為A.圓 B.橢圓 C.雙曲線 D.不確定【解析】解:設(shè),,,.則,.滿足:為實(shí)常數(shù)),,,,化為,即故動(dòng)點(diǎn)的軌跡是原點(diǎn)為圓心,以為半徑的圓.故選:.例30.(2022?和平區(qū)校級(jí)一模)如圖,梯形中,,,,,和分別為與的中點(diǎn),對(duì)于常數(shù),在梯形的四條邊上恰好有8個(gè)不同的點(diǎn),使得成立,則實(shí)數(shù)的取值范圍是A., B., C., D.,【解析】解:以所在直線為軸,的中垂線為軸建立平面直角坐標(biāo)系則梯形的高為,,,,,,,,.當(dāng)在上時(shí),設(shè),,則,,,.于是,當(dāng)時(shí),方程有一解,當(dāng)時(shí),有兩解;(2)當(dāng)在上時(shí),設(shè),,則,,,.,關(guān)注微信公眾號(hào):Hi數(shù)學(xué)派當(dāng)時(shí),方程有一解,當(dāng)時(shí),有兩解;(3)當(dāng)在上時(shí),直線方程為,設(shè),,則,,,.于是.當(dāng)或時(shí),方程有一解,當(dāng)時(shí),方程有兩解;(4)當(dāng)在上時(shí),由對(duì)稱性可知當(dāng)或時(shí),方程有一解,當(dāng)時(shí),方程有兩解;綜上,若使梯形上有8個(gè)不同的點(diǎn)滿足成立,則的取值范圍是,,,,,.故選:.例31.(2022?寧城縣一模)如圖,正方形的邊長(zhǎng)為6,點(diǎn),分別在邊,上,且,.如果對(duì)于常數(shù),在正方形的四條邊上,有且只有6個(gè)不同的點(diǎn)使得成立,那么的取值范圍是A. B. C. D.【解析】解:以為軸,以為軸建立平面直角坐標(biāo)系,如圖,則,.(1)若在上,設(shè),.,.,,,.當(dāng)時(shí)有一解,當(dāng)時(shí)有兩解.關(guān)注微信公眾號(hào):Hi數(shù)學(xué)派(2)若在上,設(shè),.,.,,.當(dāng)或,有一解,當(dāng)時(shí)有兩解.(3)若在上,設(shè),,.,..當(dāng)或時(shí)有一解,當(dāng)時(shí)有兩解.(4)若在上,設(shè),,,.,,.當(dāng)或時(shí)有一解,當(dāng)時(shí)有兩解.綜上,.故選:.例32.(2022?黃浦區(qū)校級(jí)三模)在邊長(zhǎng)為8的正方形中,是的中點(diǎn),是邊上的一點(diǎn),且,若對(duì)于常數(shù),在正方形的邊上恰有6個(gè)不同的點(diǎn)滿足:,則實(shí)數(shù)的取值范圍是.【解析】解:以所在直線為軸,以所在直線為軸建立平面直角坐標(biāo)系如圖:如圖,則,(1)若在上,設(shè),,,,,,當(dāng)時(shí)有一解,當(dāng)時(shí)有兩解;(2)若在上,設(shè),,,,當(dāng)或時(shí)有唯一解;當(dāng)時(shí)有兩解(3)若在上,設(shè),,,,,,當(dāng)時(shí)有一解,當(dāng)時(shí)有兩解.(4)若在上,設(shè),,,,,,當(dāng)或時(shí)有一解,當(dāng)時(shí)有兩解.綜上,在正方形的四條邊上有且只有6個(gè)不同的點(diǎn),使得成立,那么的取值范圍是關(guān)注微信公眾號(hào):Hi數(shù)學(xué)派故答案為例33.(2022·湖南·長(zhǎng)沙縣第一中學(xué)模擬預(yù)測(cè))古希臘三大數(shù)學(xué)家之一阿波羅尼斯的著作《圓錐曲線論》中指出:平面內(nèi)與兩定點(diǎn)距離的比為常數(shù)k(且的點(diǎn)的軌跡是圓,已知平面內(nèi)兩點(diǎn)A(,0),B(2,0),直線,曲線C上動(dòng)點(diǎn)P滿足,則曲線C與直線l相交于M、N兩點(diǎn),則|MN|的最短長(zhǎng)度為(

)A. B. C.2 D.2【答案】C【解析】設(shè)動(dòng)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(x,y),則,由得:化簡(jiǎn)后得:曲線C:,故P點(diǎn)軌跡為圓,又可化為直線l過(guò)定點(diǎn)A(1,2),則圓心到直線的距離的最大值為|OA|,此時(shí)|MN|的長(zhǎng)度最短.所以|MN|的最短長(zhǎng)度為.故選:C.例34.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí))阿波羅尼斯是古希臘著名數(shù)學(xué)家,與歐幾里得?阿基米德并稱為亞歷山大時(shí)期數(shù)學(xué)三巨匠,他對(duì)圓錐曲線有深刻而系統(tǒng)的研究,主要研究成果集中在他的代表作《圓錐曲線》一書(shū),阿波羅尼斯圓就是他的研究成果之一.指的是:已知?jiǎng)狱c(diǎn)與兩定點(diǎn)的距離之比,那么點(diǎn)的軌跡就是阿波羅尼斯圓.已知?jiǎng)狱c(diǎn)的軌跡是阿波羅尼斯圓,其方程為,其中,定點(diǎn)為軸上一點(diǎn),定點(diǎn)的坐標(biāo)為,若點(diǎn),則的最小值為(

)A. B. C. D.【答案】D【解析】設(shè),,所以,由,所以,因?yàn)榍?,所以,整理可得,又?dòng)點(diǎn)M的軌跡是,所以,解得,所以,又,關(guān)注微信公眾號(hào):Hi數(shù)學(xué)派所以,因?yàn)?,所以的最小值,?dāng)M在位置或時(shí)等號(hào)成立.故選:D例35.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí))阿波羅尼斯(公元前262年~公元前190年),古希臘人,與阿基米德、歐幾里得一起被譽(yù)為古希臘三大數(shù)學(xué)家.阿波羅尼斯研究了眾多平面軌跡問(wèn)題,其中阿波羅尼斯圓是他的論著中的一個(gè)著名問(wèn)題:已知平面上兩點(diǎn)A,B,則所有滿足(,且)的點(diǎn)P的軌跡是一個(gè)圓.已知平面內(nèi)的兩個(gè)相異定點(diǎn)P,Q,動(dòng)點(diǎn)M滿足,記M的軌跡為C,若與C無(wú)公共點(diǎn)的直線l上存在點(diǎn)R,使得的最小值為6,且最大值為10,則C的長(zhǎng)度為(

)A. B. C. D.【答案】B【解析】依題意,M的軌跡C是圓,設(shè)其圓心為點(diǎn)D,半徑為r,顯然直線l與圓C相離,令點(diǎn)D到直線l的距離為d,由圓的性質(zhì)得:,解得,,所以C的長(zhǎng)度為.故選:B例36.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí))阿波羅尼斯約公元前年證明過(guò)這樣一個(gè)命題:平面內(nèi)到兩定點(diǎn)距離之比為常數(shù)且的點(diǎn)的軌跡是圓.后人將這個(gè)圓稱為阿氏圓.若平面內(nèi)兩定點(diǎn)A,B間的距離為2,動(dòng)點(diǎn)P與A,B距離之比滿足:,當(dāng)P、A、B三點(diǎn)不共線時(shí),面積的最大值是(

)A. B.2 C. D.【答案】C【解析】依題意,以線段AB的中點(diǎn)為原點(diǎn),直線AB為x軸建立平面直角坐標(biāo)系,如圖,則,,設(shè),因,則,化簡(jiǎn)整理得:,因此,點(diǎn)P的軌跡是以點(diǎn)為圓心,為半徑的圓,點(diǎn)P不在x軸上時(shí),與點(diǎn)A,B可構(gòu)成三角形,當(dāng)點(diǎn)P到直線(軸)的距離最大時(shí),的面積最大,顯然,點(diǎn)P到軸的最大距離為,此時(shí),,所以面積的最大值是.故選:C例37.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知兩定點(diǎn),,動(dòng)點(diǎn)與?的距離之比(且),那么點(diǎn)的軌跡是阿波羅尼斯圓,若其方程為,則的值為(

)A. B. C.0 D.4【答案】B【解析】設(shè),則,即,又,所以,即,整理得,所以,解得,所以,故選:B.例38.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí))阿波羅尼斯是古希臘著名數(shù)學(xué)家,與歐幾里得、阿基米德被稱為亞歷山大時(shí)期數(shù)學(xué)三巨匠,他對(duì)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?jiǎng)狱c(diǎn)與兩個(gè)定點(diǎn),的距離之比為(,且),那么點(diǎn)的軌跡就是阿波羅尼斯圓.若平面內(nèi)兩定點(diǎn),間的距離為,動(dòng)點(diǎn)滿足,則的最大值為(

)A. B. C. D.【答案】A【解析】由題意,設(shè),,因?yàn)?,所以,即,所以點(diǎn)P的軌跡為以為圓心,半徑為的圓,因?yàn)?,其中可看作圓上的點(diǎn)到原點(diǎn)的距離的平方,關(guān)注微信公眾號(hào):Hi數(shù)學(xué)派所以,所以,即的最大值為,故選:A.例39.(2022·江蘇·高三專題練習(xí))古希臘數(shù)學(xué)家阿波羅尼奧斯(約公元前262~公元前190年)的著作《圓錐曲線論》是古代世界光輝的科學(xué)成果,著作中有這樣一個(gè)命題:平面內(nèi)與兩定點(diǎn)距離的比為常數(shù)(且)的點(diǎn)的軌跡是圓,后人將這個(gè)圓稱為阿波羅尼斯圓.已經(jīng),,動(dòng)點(diǎn)滿足,則動(dòng)點(diǎn)軌跡與圓的位置關(guān)系是(

)A.相交 B.相離 C.內(nèi)切 D.外切【答案】D【解析】由已知?jiǎng)狱c(diǎn)滿足,得即動(dòng)點(diǎn)軌跡為圓:,,兩圓外切.故選:D.例40.(2022·河南省杞縣高中高三階段練習(xí)(理))古希臘數(shù)學(xué)家阿波羅尼奧斯(約公元首262~公元前190年)的著作《圓錐曲線論》是古代世界光輝的科學(xué)成果,著作中這樣一個(gè)命題:平面內(nèi)與兩定點(diǎn)距離的比為常數(shù)且的點(diǎn)的軌跡是圓,后人將這個(gè)圓稱為阿波羅尼斯圓,已知點(diǎn),,圓,在圓上存在點(diǎn)滿足,則實(shí)數(shù)的取值范圍是(

)A. B. C. D.【答案】D【解析】設(shè),因?yàn)辄c(diǎn),,,所以即,所以,可得圓心,半徑,由圓可得圓心,半徑,因?yàn)樵趫A上存在點(diǎn)滿足,所以圓與圓有公共點(diǎn),所以,整理可得:,解得:,所以實(shí)數(shù)的取值范圍是,故選:D.例41.(2022·江蘇省江陰高級(jí)中學(xué)高三開(kāi)學(xué)考試)希臘著名數(shù)學(xué)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(gè)定點(diǎn)的距離之比為定值的點(diǎn)的軌跡是圓”.后來(lái),人們將這個(gè)圓以他的名字命名,稱為阿波羅尼斯圓,簡(jiǎn)稱阿氏圓.已知在平面直角坐標(biāo)系中,,,點(diǎn)是滿足的阿氏圓上的任一點(diǎn),則該阿氏圓的方程為_(kāi)__________________;若點(diǎn)為拋物線上的動(dòng)點(diǎn),在軸上的射影為,則的最小值為_(kāi)_____.【答案】

;

【解析】設(shè)點(diǎn),,.拋物線的焦點(diǎn)為點(diǎn),由題意知,,,.故答案為:;.例42.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí))被譽(yù)為古希臘“數(shù)學(xué)三巨匠”之一的數(shù)學(xué)家阿波羅尼斯發(fā)現(xiàn):平面內(nèi)一動(dòng)點(diǎn)到兩個(gè)不同定點(diǎn)的距離之比為常數(shù),則點(diǎn)的軌跡是一個(gè)圓心在直線上的圓,簡(jiǎn)稱“阿氏圓”據(jù)此請(qǐng)回答如下問(wèn)題:已知中,A為一動(dòng)點(diǎn),為兩定點(diǎn),且,,面積記為,若時(shí),則______若時(shí),則取值范圍為_(kāi)_____.【答案】

3

【解析】以作為原點(diǎn),所在的直線作為軸,建立平面直角坐標(biāo)系,如圖所示,若,即,則不妨設(shè)在正半軸上,則,設(shè)的頂點(diǎn),而,則,化簡(jiǎn)可得:,根據(jù)條件可知A不在直線上,則,即且,所以A點(diǎn)的軌跡為圓除去點(diǎn)與,可得,所以面積的最大值為,即,同樣的,當(dāng),,則的頂點(diǎn)滿足,化簡(jiǎn)可得,可得,又,則,即,所以,解得,即取值范圍為.故答案為:;.例43.(2022·江蘇·揚(yáng)中市第二高級(jí)中學(xué)模擬預(yù)測(cè))已知與為單位向量,且⊥,向量滿足,則||的可能取值有(

)A.6 B.5 C.4 D.3【答案】D【分析】建立平面直角坐標(biāo)系,由向量的坐標(biāo)計(jì)算公式可得,進(jìn)而由向量模的計(jì)算公式可得,分析可得在以為圓心,半徑為2的圓上,結(jié)合點(diǎn)與圓的位置關(guān)系分析可得答案.【詳解】根據(jù)題意,設(shè),,,以為坐標(biāo)原點(diǎn),的方向?yàn)檩S正方向,的方向?yàn)檩S的正方向建立坐標(biāo)系,則,,設(shè),則,關(guān)注公眾號(hào):Hi數(shù)學(xué)派若,則有,則在以為圓心,半徑為2的圓上,設(shè)為點(diǎn),則,則有,即,則的取值范圍為;故選:D.例44.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí))在中,.P為所在平面內(nèi)的動(dòng)點(diǎn),且,則的取值范圍是(

)A. B. C. D.【答案】D【分析】依題意建立平面直角坐標(biāo)系,設(shè),表示出,,根據(jù)數(shù)量積的坐標(biāo)表示、輔助角公式及正弦函數(shù)的性質(zhì)計(jì)算可得;【詳解】解:依題意如圖建立平面直角坐標(biāo)系,則,,,因?yàn)?,所以在以為圓心,為半徑的圓上運(yùn)動(dòng),設(shè),,所以,,所以關(guān)注公眾號(hào):Hi數(shù)學(xué)派,其中,,因?yàn)?,所以,即;故選:D

例45(2022·山東·德州市教育科學(xué)研究院三模)已知平面向量,,且非零向量滿足,則的最大值是(

)A.1 B. C. D.2【答案】B【分析】設(shè),由得,將轉(zhuǎn)化為和圓上點(diǎn)之間的距離,即可求出最大值.關(guān)注公眾號(hào):Hi數(shù)學(xué)派【詳解】設(shè),則,,整理得,則點(diǎn)在以為圓心,為半徑的圓上,則表示和圓上點(diǎn)之間的距離,又在圓上,故的最大值是.故選:B.例46.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知平面向量,,,滿足,且,則的最小值為(

)A. B. C. D.【答案】B【分析】根據(jù)向量數(shù)量積的夾角公式可得,設(shè),,,,,,根據(jù)數(shù)量積的坐標(biāo)表示可得點(diǎn)的軌跡為圓,由幾何意義可知:的最小值為減去半徑即可求解.【詳解】因?yàn)?,所以,因?yàn)?,所以不妨設(shè),,,,,,則,,因?yàn)?,所以,化?jiǎn)為:,關(guān)注公眾號(hào):Hi數(shù)學(xué)派所以對(duì)應(yīng)的點(diǎn)是以為圓心,半徑為的圓,所以的最小值為,故選:B.例47.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知平面向量,,,滿足,與的夾角為,且,則的最小值為(

)A. B.1C. D.

【答案】D【分析】由題意可得,將原等式化為,得出,設(shè),進(jìn)而得出,表示以,半徑為1的圓;而表示圓心到定點(diǎn)B(-2,0)的距離減去半徑,利用數(shù)形結(jié)合的思想即可解得答案.【詳解】由題意知,,則,由可得,即,設(shè),則,所以,所以表示以,半徑為1的圓,表示圓C上的點(diǎn)到定點(diǎn)B(-2,0)的距離,而的最小值即為圓心到定點(diǎn)B(-2,0)的距離減去半徑,如圖所示,又,所以.故選:D例48.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知是邊長(zhǎng)為2的正方形,為平面內(nèi)一點(diǎn),則的最小值是(

)A. B. C. D.【答案】B【分析】根據(jù)給定條件建立平面直角坐標(biāo)系,利用向量運(yùn)算的坐標(biāo)表示即可計(jì)算作答.【詳解】是邊長(zhǎng)為2的正方形,則以點(diǎn)A為原點(diǎn),直線AB,AD分別為x軸,y軸建立平面直角坐標(biāo)系,如圖:關(guān)注公眾號(hào):Hi數(shù)學(xué)派則,設(shè)點(diǎn),,于是得:,當(dāng)時(shí),取得最小值,所以的最小值是.故選:B例49.(2022·江西·新余市第一中學(xué)模擬預(yù)測(cè)(理))已知平面向量滿足,,則的最小值為(

)A. B. C. D.【答案】D【分析】根據(jù)已知條件可得,,,設(shè),,,可得點(diǎn)的軌跡為圓,由圓的性質(zhì)即可求解.【詳解】因?yàn)椋?,,,因?yàn)?,所以,設(shè),,,,,所以,即,所以點(diǎn)在以為圓心,半徑的圓上,表示圓上的點(diǎn)與定點(diǎn)的距離,所以的最小值為,故選:D.例50(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí))設(shè)向量,,滿足,,,則的最小值是(

)A. B. C. D.1【答案】B【分析】建立坐標(biāo)系,以向量,的角平分線所在的直線為軸,使得,的坐標(biāo)分別為,,設(shè)的坐標(biāo)為,由已知可得,表示以為圓心,為半徑的圓,求出圓心到原點(diǎn)的距離,再減去半徑即為所求關(guān)注公眾號(hào):Hi數(shù)學(xué)派【詳解】解:建立坐標(biāo)系,以向量,的角平分線所在的直線為軸,使得,的坐標(biāo)分別為,,設(shè)的坐標(biāo)為,因?yàn)?,所以,化?jiǎn)得,表示以為圓心,為半徑的圓,則的最小值表示圓上的點(diǎn)到原點(diǎn)的距離的最小值,因?yàn)閳A到原點(diǎn)的距離為,所以圓上的點(diǎn)到原點(diǎn)的距離的最小值為,故選:B【點(diǎn)睛】此題考查平面向量的數(shù)量積運(yùn)算,解題的關(guān)鍵是寫(xiě)出滿足條件的對(duì)應(yīng)的點(diǎn),考查數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)化思想,考查數(shù)形結(jié)合的思想,屬于中檔題例51.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知向量,,滿足,在方向上的投影為2,,則的最小值為(

)A. B. C. D.【答案】A【分析】設(shè),向量的夾角為,可得,即可求出,不妨設(shè),,設(shè),由,整理可知點(diǎn)的軌跡是以為圓心,半徑的圓,而,結(jié)合圓的性質(zhì),可求出的最小值.【詳解】設(shè),向量的夾角為,則,則,因?yàn)?,所?關(guān)注公眾號(hào):Hi數(shù)學(xué)派不妨設(shè),,設(shè),則,整理得,所以點(diǎn)的軌跡是以為圓心,半徑的圓,記圓心為,又,即,當(dāng)直線過(guò)圓心,且垂直于軸時(shí),可取得最小值,即.故選:A.【點(diǎn)睛】本題考查向量的模,考查向量的數(shù)量積及向量的投影,注意利用數(shù)形結(jié)合的方法,屬于難題.例52.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知是邊長(zhǎng)為的等邊三角形,其中心為O,P為平面內(nèi)一點(diǎn),若,則的最小值是A. B. C. D.【答案】A【分析】作出圖像如下圖所示,取的中點(diǎn)為D,由,則P在以O(shè)為圓心,以1為半徑的圓上,再由公式,可得選項(xiàng).【詳解】作出圖像如下圖所示,取的中點(diǎn)為D,則,因?yàn)?,則P在以O(shè)為圓心,以1為半徑的圓上,則.又為圓O上的點(diǎn)P到D的距離,則,關(guān)注公眾號(hào):Hi數(shù)學(xué)派∴的最小值為.故選:A.【點(diǎn)睛】本題考查向量的數(shù)量積的最值,轉(zhuǎn)化法是解決此類問(wèn)題的常用方法,屬于中檔題.例53.(2022·陜西·西北工業(yè)大學(xué)附屬中學(xué)高三階段練習(xí)(理))已知為單位向量,向量滿足:,則的最大值為(

)A. B. C. D.【答案】C【分析】可設(shè),,根據(jù),可得的關(guān)系式,并得出的范圍,,將用表示,再根據(jù)函數(shù)的最值即可得解.【詳解】解:可設(shè),,則,即,則,,,當(dāng)時(shí),取得最大值為6,即的最大值為6.故選:C例54.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知向量,,為平面向量,,且使得與所成夾角為,則的最大值為(

)A. B. C.1 D.【答案】A【分析】先根據(jù)已知條件求出向量,的夾角,建立平面直角坐標(biāo)系,設(shè),,設(shè),,,根據(jù)線性運(yùn)算可得,,,結(jié)合正弦定理可求出點(diǎn)的軌跡,當(dāng)三點(diǎn)共線時(shí)取得最大值,即可求解.【詳解】因?yàn)?,所以,可得,因?yàn)?,所以,如圖所示:在平面直角坐標(biāo)系中,,,不妨設(shè),,延長(zhǎng)到使得,則,點(diǎn)為平面直角坐標(biāo)系中的點(diǎn),,則,,則滿足題意時(shí),,結(jié)合點(diǎn),為定點(diǎn),且,由正弦定理可得:,可得,關(guān)注公眾號(hào):Hi數(shù)學(xué)派則點(diǎn)的軌跡是以為圓心,為半徑的優(yōu)弧上,當(dāng)三點(diǎn)共線,即點(diǎn)位于圖中點(diǎn)位置時(shí),取得最大值,其最大值為,故選:A.例55.(2022·北京市第十二中學(xué)三模)為等邊三角形,且邊長(zhǎng)為,則與的夾角大小為,若,,則的最小值為_(kāi)__________.【答案】【分析】以點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),、分別為、軸的正方向建立平面直角坐標(biāo)系,設(shè)點(diǎn),利用平面向量數(shù)量積的坐標(biāo)運(yùn)算以及余弦函數(shù)的有界性可求得的最小值.【詳解】因?yàn)槭沁呴L(zhǎng)為的等邊三角形,且,則為的中點(diǎn),故,以點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),、分別為、軸的正方向建立如下圖所示的平面直角坐標(biāo)系,則、、,設(shè)點(diǎn),,,所以,,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),等號(hào)成立,因此,的最小值為.關(guān)注公眾號(hào):Hi數(shù)學(xué)派故答案為:.例56.(2022·江蘇泰州·模擬預(yù)測(cè))平面向量滿足,與的夾角為,且則的最小值是___.【答案】##【分析】設(shè),,設(shè),根據(jù)結(jié)合數(shù)量積的運(yùn)算求得C的軌跡是以為圓心,1為半徑的圓,利用的幾何意義可求得答案.【詳解】由題意不妨設(shè)O為坐標(biāo)原點(diǎn),令,,設(shè),由于,關(guān)注公眾號(hào):Hi數(shù)學(xué)派∴,∴,即,故C的軌跡是以為圓心,1為半徑的圓,故,故答案為:例57.(2022·浙江嘉興·模擬預(yù)測(cè))平面向量滿足,則的最小值為_(kāi)________.【答案】【分析】設(shè),利用平面向量的幾何意義及平面向量等和線定理進(jìn)行求解.【詳解】解析:幾何意義+等和線由題記,則由,得,且.作圖,如右圖所示:為正三角形,,由,得C在直線上,又∵,∴,即點(diǎn)D在以點(diǎn)E為圓心,為半徑的圓上,∴.故答案為:.例58.(2022·浙江金華·三模)已知平面向量,,滿足,當(dāng)取到最小值吋,對(duì)任意實(shí)數(shù),的最小值是___________.【答案】##【分析】構(gòu)造單位圓,設(shè)出向量,,,由題設(shè)得到CA、CB是圓O的兩條切線,,從而由當(dāng)取到最小值時(shí),求得,結(jié)合表示的是以O(shè)為起點(diǎn),終點(diǎn)在AB上的向量,可求得答案.關(guān)注公眾號(hào):Hi數(shù)學(xué)派【詳解】如圖,設(shè)為單位圓O的兩條半徑,記,,,設(shè),由題意,可知CA、CB是圓O的兩條切線,則,故,當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí)取“=”,此時(shí),因?yàn)楸硎镜氖且設(shè)為起點(diǎn),終點(diǎn)在AB上的向量,故當(dāng)該向量垂直于向量時(shí),其模最小,記,則,則,故答案為:例59.(2022·浙江紹興·模擬預(yù)測(cè))已知平面向量滿足:與的夾角為,記是的最大值,則的最小值是__________.【答案】【分析】設(shè)為AB中點(diǎn),令,結(jié)合圖形,利用向量的線性運(yùn)算求出,轉(zhuǎn)化為函數(shù)求最小值即可.【詳解】如圖,關(guān)注公眾號(hào):Hi數(shù)學(xué)派設(shè)為AB中點(diǎn),令,則

①,關(guān)注公眾號(hào):Hi數(shù)學(xué)派因?yàn)?,故有?/p>

②,由①②得,從而,因?yàn)?,所以,即點(diǎn)C在以AB為直徑的圓E上.,,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),即時(shí)等號(hào)成立.故答案為:【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:在平面上分別作出向量對(duì)應(yīng)的有向線段,利用極化恒等式得出,聯(lián)立方程后可得,是解題的關(guān)鍵,再將向量模用表示出來(lái),即可利用函數(shù)單調(diào)性求最值.例60.(2022·浙江·慈溪中學(xué)模擬預(yù)測(cè))已知平面向量滿足,若,且,則的最小值為_(kāi)__________.【答案】【分析】根據(jù)題意作出圖形,設(shè),,,,,,則,再根據(jù)題意得點(diǎn)是直線與的角平分線的交點(diǎn),得到,進(jìn)而得到,求解計(jì)算即可.【詳解】如下圖所示,設(shè),,,,,,因?yàn)?,所以,因此點(diǎn)在直線上,又由于,因此是的角平分線,因此點(diǎn)是直線與的角平分線的交點(diǎn).根據(jù)角平分線的性質(zhì)可.過(guò)點(diǎn)作的平行線交于點(diǎn),則.因此點(diǎn)在以為圓心,半徑為2的圓上運(yùn)動(dòng)由于,由此當(dāng)直線相切于時(shí),關(guān)注公眾號(hào):Hi數(shù)學(xué)派有最大值,有最小值.設(shè)此時(shí)切點(diǎn)為,則,,故.綜合上述,的最小值為.故答案為:.【點(diǎn)睛】與平面向量有關(guān)的最值問(wèn)題,常見(jiàn)處理方法有兩種:第一種:利用坐標(biāo)進(jìn)行轉(zhuǎn)化;第二種:利用點(diǎn)的幾何意義轉(zhuǎn)化成軌跡問(wèn)題求解.例61.(2022·遼寧·一模)已知向量、、,且,,,,則的最小值為_(kāi)_____.【答案】##【分析】根據(jù)題意,建立直角坐標(biāo)系,寫(xiě)出、、坐標(biāo),求出終點(diǎn)軌跡,數(shù)形結(jié)合即可求解.【詳解】不妨設(shè),,,,則起點(diǎn)在原點(diǎn),終點(diǎn)軌跡為單位圓,∴當(dāng)與同向時(shí),最小,為.故答案為:.例62.(2022·浙江·寧波市鄞州高級(jí)中學(xué)高三開(kāi)學(xué)考試)已知平面向量,和單位向量,滿足,,當(dāng)變化時(shí),的最小值為,則的最大值為_(kāi)_________.【答案】【分析】設(shè),,由條件得出點(diǎn)的軌跡方程,又設(shè),即由條件可得三點(diǎn)共線,根據(jù)幾何關(guān)系可得答案.關(guān)注公眾號(hào):Hi數(shù)學(xué)派【詳解】設(shè),則,由,則即即點(diǎn)在圓上.由,即設(shè),即由,則三點(diǎn)共線.當(dāng)時(shí),取得最小值關(guān)注公眾號(hào):Hi數(shù)學(xué)派故當(dāng)與圓相切時(shí),取得最大值.如圖設(shè)圓心為,由與相似則,即故答案為:例63.(2022·浙江·湖州中學(xué)高三階段練習(xí))已知平面向量滿足:,,則的最小值為_(kāi)__________.【答案】##【分析】建立平面直角坐標(biāo)系,設(shè),,求出B的軌跡方程,再根據(jù)的幾何意義求其最小值.【詳解】如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,設(shè),,則A(1,0),B(x,y),則,,即的軌跡為拋物線:.關(guān)注公眾號(hào):Hi數(shù)學(xué)派設(shè),則,=,設(shè),∵,故C的軌跡是以為圓心,半徑為1的圓,∴,可看作拋物線上任意點(diǎn)到以為圓心,半徑為1的圓上任

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