專題11 直線和圓的方程中的最值(范圍)及新定義問題(壓軸題9大類型專項(xiàng)訓(xùn)練)高二數(shù)學(xué)壓軸題專項(xiàng)訓(xùn)練系列(人教A版2019選擇性必修第一冊)(解析版)_第1頁
專題11 直線和圓的方程中的最值(范圍)及新定義問題(壓軸題9大類型專項(xiàng)訓(xùn)練)高二數(shù)學(xué)壓軸題專項(xiàng)訓(xùn)練系列(人教A版2019選擇性必修第一冊)(解析版)_第2頁
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文檔簡介

1/10專題11直線和圓的方程中的最值(范圍)及新定義問題目錄(Ctrl并單擊鼠標(biāo)可跟蹤鏈接)TOC\o"1-2"\h\u典例詳解 1類型一、點(diǎn)到直線的距離最值(范圍)問題 1類型二、兩點(diǎn)間的距離最值(范圍)問題 4類型三、兩平行線間的距離最值(范圍)問題 8類型四、三點(diǎn)共線類的最值(范圍)問題(含將軍飲馬) 10類型五、點(diǎn)與圓的位置關(guān)系最值(范圍)問題 16類型六、直線與圓中的位置關(guān)系中的最值(范圍)問題 19類型七、圓與圓中的位置關(guān)系中的最值(范圍)問題 24類型八、代數(shù)式的幾何意義類最值(范圍)問題 28類型九、直線與圓中的新定義問題 34壓軸專練 39類型一、點(diǎn)到直線的距離最值(范圍)問題點(diǎn)到直線的距離公式:點(diǎn)到直線的距離.1.(24-25高二上·四川達(dá)州·期末)已知點(diǎn),點(diǎn)為直線上動(dòng)點(diǎn),則、兩點(diǎn)間距離的最小值為(

)A.1 B. C. D.2【答案】B【分析】根據(jù)點(diǎn)到直線的距離公式計(jì)算即可.【詳解】由題意可知,當(dāng)直線與直線垂直時(shí),、兩點(diǎn)間距離最小,點(diǎn)到直線的距離,故、兩點(diǎn)間距離的最小值為.故選:B.2.(24-25高二上·四川綿陽·月考)若點(diǎn)在直線:上,則的最小值為(

)A.2 B.4 C.5 D.3【答案】A【分析】根據(jù)表達(dá)式特征求出點(diǎn)到直線的距離即可.【詳解】易知代表點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離,因此當(dāng)兩點(diǎn)連線與直線垂直時(shí),取得最小值,其最小值為點(diǎn)到直線的距離.故選:A3.(24-25高二上·海南省直轄縣級單位·期中)已知直線不過第二象限,則原點(diǎn)到直線的距離的取值范圍是(

)A. B. C. D.【答案】B【分析】由直線不過第二象限,可得到的范圍,再由點(diǎn)到直線的距離可求出其范圍.【詳解】,即令,解得,∴直線過定點(diǎn)∵直線不過第二象限,∴或,解得則原點(diǎn)到直線的距離故選:B4.已知直線與直線交于,則原點(diǎn)到直線距離的最大值為(

)A.2 B. C. D.1【答案】B【分析】由交點(diǎn)在兩條直線,代入點(diǎn)的坐標(biāo)得的關(guān)系,再將關(guān)系變形代入點(diǎn)到直線的距離公式消元求最值可得.【詳解】因?yàn)閮芍本€交于,則,即,且,則;由原點(diǎn)到直線的距離由,則,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),取最大值,此時(shí).即兩直線重合時(shí),原點(diǎn)到直線的距離最大.故選:B.5.(24-25高二下·上海松江·月考)已知點(diǎn)和直線,則點(diǎn)P到直線l的距離最大值為.【答案】【分析】先求得直線的定點(diǎn),分析可得時(shí),點(diǎn)到直線的距離最大,進(jìn)而求解即可.【詳解】由,即,令,解得,則直線恒過定點(diǎn),當(dāng)時(shí),點(diǎn)到直線的距離最大,此時(shí)最大距離為.故答案為:.6.(24-25高二上·福建廈門·月考)已知實(shí)數(shù),則的取值范圍是.【答案】【分析】設(shè)直線,則的幾何意義為點(diǎn)到直線的距離,求解即可.【詳解】設(shè)直線,設(shè)點(diǎn),則點(diǎn)到直線的距離為,因?yàn)?,所以,則直線的斜率為,若直線的斜率不存在,,所以,當(dāng)時(shí),,所以.故答案為:.類型二、兩點(diǎn)間的距離最值(范圍)問題點(diǎn)到點(diǎn)的距離公式:平面內(nèi)兩點(diǎn),間的距離公式為:.1.(25-26高二上·全國·單元測試)著名數(shù)學(xué)家華羅庚曾說:“數(shù)形結(jié)合百般好,隔裂分家萬事休.”事實(shí)上,有很多代數(shù)問題可以轉(zhuǎn)化為幾何問題加以解決,如:可以轉(zhuǎn)化為平面上點(diǎn)與點(diǎn)的距離.結(jié)合上述觀點(diǎn),可得的最大值為(

)A.1 B. C. D.2【答案】B【分析】將轉(zhuǎn)化成到點(diǎn)的距離與到點(diǎn)的距離之差,再結(jié)合和兩點(diǎn)間的距離公式進(jìn)行求解.【詳解】由所求的式子的形式想到距離之差,,可轉(zhuǎn)化成軸上一點(diǎn)到點(diǎn)的距離與到點(diǎn)的距離之差,則(當(dāng)且僅當(dāng)三點(diǎn)共線時(shí)取等號),所以的最大值為.故選:B.2.(24-25高二上·北京·月考)若點(diǎn)在直線上運(yùn)動(dòng),則的最小值為(

)A. B. C.13 D.【答案】C【分析】通過消元,將所求轉(zhuǎn)化為,分析該式子的幾何意義為軸上某動(dòng)點(diǎn)到兩定點(diǎn)的距離之和,利用的性質(zhì),即可得出所求最小值.【詳解】因?yàn)辄c(diǎn)在直線上運(yùn)動(dòng),所以,所以,表示軸上一點(diǎn)到兩定點(diǎn)的距離之和.在軸兩側(cè),因?yàn)橹?,兩邊之和大于第三邊,所以,?dāng)三點(diǎn)共線時(shí),,此時(shí)最小值為,即的最小值為.故選:C.3.(23-24高二上·山東棗莊·月考)已知點(diǎn),直線,點(diǎn)在直線上,則的最大值為(

)A. B. C. D.2【答案】C【分析】根據(jù)題意,作出點(diǎn)(或點(diǎn))關(guān)于直線的對稱點(diǎn)(),作直線()與直線相交,則交點(diǎn)則就是使取最大值的點(diǎn),求出點(diǎn)(點(diǎn))坐標(biāo),即得最大距離即().【詳解】如圖,作出點(diǎn)關(guān)于直線的對稱點(diǎn),連接延長交直線于點(diǎn),此時(shí)點(diǎn)使取得最大值.(原因如下:根據(jù)點(diǎn)關(guān)于直線的對稱圖形特征,知,此時(shí),在直線上另取點(diǎn),連接,則,)不妨設(shè)點(diǎn),則有:解得:即,故故選:C.4.(23-24高二上·河南·月考)函數(shù)的最小值為.【答案】【分析】分析可知,函數(shù)的幾何意義為軸上的點(diǎn)到點(diǎn)、的距離之和,數(shù)形結(jié)合可知,當(dāng)點(diǎn)、、三點(diǎn)共線時(shí),取最小值,即可得解.【詳解】因?yàn)椋?,函?shù)的幾何意義為軸上的點(diǎn)到點(diǎn)、的距離之和,即,如下圖所示:由圖可知,當(dāng)點(diǎn)、、三點(diǎn)共線時(shí),取最小值,且.故答案為:.5.(23-24高二上·江蘇無錫·月考)著名數(shù)學(xué)家華羅庚曾說“數(shù)缺形時(shí)少直觀,形少數(shù)時(shí)難入微;數(shù)形結(jié)合百般好,隔離分家萬事休.”事實(shí)上,很多代數(shù)問題可以都轉(zhuǎn)化為幾何問題加以解決.已知,則的最小值為.【答案】【分析】依題意轉(zhuǎn)化為動(dòng)點(diǎn)到的距離之和,結(jié)合圖象得到為矩形對角線交點(diǎn)時(shí)距離最小,進(jìn)而得到答案.【詳解】相當(dāng)于動(dòng)點(diǎn)到的距離之和,因?yàn)樗倪呅螢榫匦危?,所以?dāng)為矩形對角線交點(diǎn)時(shí),,此時(shí)最小,最小為,故答案為:.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:根據(jù)幾何意義,轉(zhuǎn)化為動(dòng)點(diǎn)到的距離之和問題,畫出圖象,,當(dāng)為矩形對角線交點(diǎn)時(shí),距離最小.類型三、兩平行線間的距離最值(范圍)問題直線到直線的距離公式:兩條平行直線,,它們之間的距離為:.1.(24-25高二上·江蘇徐州·月考)已知分別是直線與上的動(dòng)點(diǎn),則的最小值為(

)A.3 B. C. D.【答案】B【分析】由題意可得的最小值即為兩平行直線與的距離,代公式計(jì)算可得.【詳解】,直線與平行,的最小值,即為兩平行直線與的距離,化直線方程為,由平行線間的距離公式可得故選:B.2.(24-25高二上·江蘇揚(yáng)州·期末)已知,,,均為實(shí)數(shù),則的最小值為(

)A.1 B. C. D.2【答案】B【分析】表示兩點(diǎn)與之間的距離,表示兩點(diǎn)與之間的距離,進(jìn)而可得點(diǎn)的軌跡方程為兩平行直線,可求最小值.【詳解】表示兩點(diǎn)與之間的距離,表示兩點(diǎn)與之間的距離,又點(diǎn)是直線上的動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)是直線上的動(dòng)點(diǎn),且直線與直線平行,所以的最小值即為直線與直線之間的距離,所以的最小值為.故選:B.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:關(guān)鍵在于把兩根式轉(zhuǎn)化兩點(diǎn)間的距離問題,進(jìn)而可得的最小值即為直線與直線之間的距離,從而求解.3.(25-26高二上·江蘇宿遷·開學(xué)考試)已知實(shí)數(shù)滿足,則的最小值為(

)A. B. C. D.【答案】B【分析】由題意確定點(diǎn)在直線上,點(diǎn)在直線上,將的最小值轉(zhuǎn)化為兩平行線間距離的平方,即可求得答案.【詳解】由題意知實(shí)數(shù)滿足,則,故點(diǎn)在直線上,點(diǎn)在直線上,而表示點(diǎn)和點(diǎn)之間的距離的平方,故的最小值為兩平行線和間距離的平方,最小值為,故選:B4.設(shè),已知直線,過點(diǎn)作直線,且,則直線與之間距離的最大值是.【答案】5【分析】求出直線恒過點(diǎn),從而得到兩平行線的最大距離為點(diǎn)與點(diǎn)的距離,得到答案.【詳解】由于直線,整理得:,故,解得,即直線恒過點(diǎn),則過點(diǎn)作直線,且,則最大距離為點(diǎn)與點(diǎn)的距離,即.故答案為:55.兩平行線,分別過點(diǎn)與.設(shè)與之間距離是,求的取值范圍為.【答案】【分析】由過定點(diǎn)的兩條平行直線可得,極限思想可得出其最小要大于重合時(shí)的距離,最大時(shí)為與直線垂直時(shí).【詳解】由極限思想可得,兩直線的距離,而當(dāng)平行線,與直線垂直時(shí),兩平行線的距離最大,即,所以,.故答案為:類型四、三點(diǎn)共線類的最值(范圍)問題(含將軍飲馬)1、點(diǎn)A、B在直線l同側(cè),點(diǎn)P在直線l上,則AP+BPmin=AB'(當(dāng)點(diǎn)2、點(diǎn)A、B在直線l同側(cè),點(diǎn)P在直線l上,則|AP3、點(diǎn)A、B在直線l異側(cè),點(diǎn)P在直線l上,則|AP?BP|max=AB 1.(24-25高二上·安徽六安·期中)唐代詩人李頎的詩《古從軍行》開關(guān)兩句說:“白日登山望烽火,黃昏飲馬傍交河”,詩中隱含著一個(gè)有趣的數(shù)學(xué)問題一“將軍飲馬”問題,即將軍在觀望烽火之后從山腳下某處出發(fā),先到河邊飲馬后再回到軍營,怎樣走才能使總路程最短?在平面直角坐標(biāo)系中,設(shè)軍營所在的位置為,若將軍從山腳下的點(diǎn)處出發(fā),河岸線所在直線方程為,則“將軍飲馬”的最短總路程為(

)A. B. C. D.【答案】B【分析】求出點(diǎn)A關(guān)于直線的對稱點(diǎn)坐標(biāo),再由兩點(diǎn)間距離公式計(jì)算可得結(jié)果.【詳解】設(shè)關(guān)于直線的對稱點(diǎn),如圖所示,則且,解得,即,則,在直線上取點(diǎn)P,由對稱性可得,所以,當(dāng)且僅當(dāng)B、P、C三點(diǎn)共線時(shí),等號成立,所以,“將軍飲馬”的最短總路程為.故選:B.2.(24-25高二上·青海海南·期中)已知圓,直線,M為直線l上一動(dòng)點(diǎn),N為圓C上一動(dòng)點(diǎn),定點(diǎn),則的最小值為(

)A. B. C. D.【答案】C【分析】由圓的性質(zhì)可知,求點(diǎn)C關(guān)于l的對稱點(diǎn)為,根據(jù)對稱性轉(zhuǎn)化,并結(jié)合幾何性質(zhì)運(yùn)算求解.【詳解】因?yàn)閳A的圓心為,半徑,因?yàn)?,?dāng)且僅當(dāng)點(diǎn)在線段上時(shí),等號成立,設(shè)點(diǎn)C關(guān)于l的對稱點(diǎn)為,則,解得,即,則,所以的最小值為.故選:C.3.(24-25高二上·浙江杭州·期末)已知圓,圓,點(diǎn)在圓上,點(diǎn)在圓上,點(diǎn)在軸上,則的最大值為(

)A. B. C. D.9【答案】D【分析】結(jié)合圖形,先得到,作圓關(guān)于軸的對稱圓,則得,則,即當(dāng)三點(diǎn)共線時(shí),取得最大值.【詳解】如圖,由圓,圓可得,兩圓半徑依次為,因點(diǎn)是軸上一點(diǎn),點(diǎn)分別是圓和圓上一點(diǎn),則,如圖作圓關(guān)于軸的對稱圓,其圓心為,半徑為,由圖知,則,當(dāng)且僅當(dāng)三點(diǎn)共線時(shí),等號成立,即的最大值為9.故選:D.4.(24-25高二下·浙江·期中)已知圓,點(diǎn),為圓上的動(dòng)點(diǎn),為軸上的動(dòng)點(diǎn),則的最小值為.【答案】【分析】作出點(diǎn)關(guān)于軸的對稱點(diǎn)為,由圓的幾何性質(zhì)可得出,即可得解.【詳解】如下圖所示:點(diǎn)關(guān)于軸的對稱點(diǎn)為,圓的圓心為,半徑為,由于為軸上的動(dòng)點(diǎn),由對稱性知,所以,當(dāng)且僅當(dāng)、分別為線段與圓、軸的交點(diǎn)時(shí),等號成立,因此,的最小值為.故答案為:.5.(24-25高二上·廣東清遠(yuǎn)·期中)已知點(diǎn)P在直線上,點(diǎn),則的最小值為【答案】【知識點(diǎn)】求點(diǎn)關(guān)于直線的對稱點(diǎn)后可求線段差的最小值.【詳解】如圖,設(shè)關(guān)于直線的對稱點(diǎn)為,則,解得,則,于是,結(jié)合圖形知,當(dāng)三點(diǎn)共線時(shí),此時(shí)取得最小值,即取得最小值為故答案為:6.(25-26高二上·全國·單元測試)如圖,已知圓和點(diǎn),由圓外一點(diǎn)向圓引切線,切點(diǎn)為,且有.(1)求點(diǎn)的軌跡方程;(2)求的最大值.【答案】(1)(2).【分析】(1)設(shè),和列方程化簡可得;(2)求出點(diǎn)關(guān)于直線的對稱點(diǎn)為,結(jié)合圖形分析即可得解.【詳解】(1)設(shè),如圖,連接,為切點(diǎn),,由勾股定理得,又,,,整理得.點(diǎn)的軌跡方程為.(2)如圖,作出直線,設(shè)關(guān)于直線的對稱點(diǎn)為,連接,則,解得,.連接,則,當(dāng)三點(diǎn)共線時(shí),取得等號.則的最大值為.類型五、點(diǎn)與圓的位置關(guān)系最值(范圍)問題1、若點(diǎn)M在圓內(nèi),則MNmin=2、若點(diǎn)M在圓外,則MNmin=3、圓上一點(diǎn)到圓外一定直線的距離最值若直線l與圓⊙O相離,圓上一點(diǎn)P到直線l的距離為PE,d為圓心O到直線l的距離,為圓半徑,則PEmin=P1.(23-24高二上·四川廣安·月考)已知點(diǎn),點(diǎn)Q為圓上的動(dòng)點(diǎn),則的最小值為(

)A. B.C. D.【答案】C【分析】先確定點(diǎn)在定直線上,根據(jù)的最小值等于圓心到直線的距離減去圓的半徑求解.【詳解】因?yàn)椋栽谥本€即上.又圓心到直線的距離為:,所以的最小值為:.故選:C2.(24-25高二上·江蘇連云港·期中)唐代詩人李頎的詩《古從軍行》開頭兩句“白日登山望烽火,黃昏飲馬傍交河”隱含著一個(gè)有趣的數(shù)學(xué)問題—“將軍飲馬”問題,即將軍在觀望烽火之后從山腳下某處出發(fā),先到河邊飲馬后再回到軍營,怎樣走才能使總路程最短?在平面直角坐標(biāo)系中,設(shè)軍營所在區(qū)域?yàn)椋影毒€所在直線方程為,若將軍從點(diǎn)處出發(fā),并假定將軍只要到達(dá)軍營所在區(qū)域即回到軍營,則“將軍飲馬”的最短路程為(

)A. B. C.4 D.2【答案】B【分析】利用對稱性以及兩點(diǎn)間的距離公式來求得正確答案.【詳解】圓的圓心為,半徑,設(shè)關(guān)于直線的對稱點(diǎn)為,則,解得,則,,所以“將軍飲馬”的最短路程為.故選:B

3.(23-24高二上·江蘇無錫·期中)(多選題)若P為圓上任意一點(diǎn),點(diǎn),則的取值可以為(

)A.3 B.5 C.7 D.9【答案】ABC【分析】根據(jù)的取值,計(jì)算的取值范圍,即可判斷選項(xiàng).【詳解】圓,代入點(diǎn),則,則點(diǎn)在圓外,所以的最大值為,最小值為,,所以的取值范圍是,所以的取值是3,5,7.故選:ABC4.設(shè)為坐標(biāo)原點(diǎn),為圓上的動(dòng)點(diǎn),則的最大值為.【答案】【分析】求出的值,即可得出的最大值.【詳解】圓的圓心為,半徑為,因?yàn)?,所以的最大值為.故答案為?5.(24-25高二下·上海·月考)已知實(shí)數(shù)滿足關(guān)系:,則的最小值.【答案】【分析】轉(zhuǎn)化為圓上的點(diǎn)到原點(diǎn)的距離的最值,將圓的方程化為標(biāo)準(zhǔn)方程,求出圓心坐標(biāo)與半徑,進(jìn)而求解即可.【詳解】把圓的方程化為標(biāo)準(zhǔn)方程得:,則圓心坐標(biāo)為,圓的半徑,設(shè)圓上一點(diǎn)的坐標(biāo)為,為圓上的點(diǎn)到原點(diǎn)的距離,而圓心到原點(diǎn)的距離為,則圓上的點(diǎn)到原點(diǎn)的距離的最小值為.故答案為:.類型六、直線與圓中的位置關(guān)系中的最值(范圍)問題1、圓上的點(diǎn)到直線的最大、最小距離設(shè)圓心到直線的距離為,圓的半徑為(1)當(dāng)直線與圓相離時(shí),圓上的點(diǎn)到直線的最大、最小的距離分別為和;(2)當(dāng)直線與圓相切時(shí),圓上的點(diǎn)到直線的最大、最小的距離分別為和,此時(shí);(3)當(dāng)直線與圓相交時(shí),圓上的點(diǎn)到直線的最大、最小的距離分別為和0.2、設(shè)點(diǎn)M是圓C內(nèi)一點(diǎn),過點(diǎn)M作圓C的弦,則弦長的最大值為直徑,最短的弦為與過該點(diǎn)的直徑垂垂直的弦弦長為1.(24-25高二下·河南商丘·月考)直線被圓截得的最短的弦長為(

)A. B. C.4 D.【答案】C【分析】求出圓心和半徑,求出直線過的定點(diǎn),證明定點(diǎn)在圓內(nèi),根據(jù)當(dāng)直線垂直于圓心到定點(diǎn)的連線時(shí)圓心到直線的距離最大即可求解.【詳解】原圓方程配方得,所以圓心為,半徑,因?yàn)橹本€,所以直線過定點(diǎn),因?yàn)槎c(diǎn)和圓心的距離,所以定點(diǎn)在圓內(nèi),當(dāng)直線垂直于圓心到定點(diǎn)的連線時(shí)圓心到直線的距離最大為,所以弦長最短為.故選:C.2.(24-25高二上·山東臨沂·期中)若圓,點(diǎn)在直線上,過點(diǎn)作圓的切線,切點(diǎn)為,則切線長的最小值為(

)A.1 B.2 C. D.4【答案】B【分析】先求出圓心到直線的距離,根據(jù)勾股定理,切線長、圓的半徑和圓心到點(diǎn)的距離構(gòu)成直角三角形,圓的半徑固定,當(dāng)圓心到點(diǎn)的距離最小時(shí),切線長最小,而圓心到直線上點(diǎn)的最小距離就是圓心到直線的距離.【詳解】對于圓,其圓心坐標(biāo)為,半徑.根據(jù)點(diǎn)到直線的距離公式,則.根據(jù)切線長、圓半徑和圓心到點(diǎn)距離構(gòu)成直角三角形,設(shè)切線長為,圓心到點(diǎn)的距離為,圓半徑.由勾股定理,當(dāng)取最小值時(shí),最小,此時(shí).故選:B.3.已知直線:,是圓:上的一動(dòng)點(diǎn),則點(diǎn)到直線的距離的取值范圍為(

)A. B. C. D.【答案】B【分析】先將直線方程變形求出直線所過的定點(diǎn),再結(jié)合點(diǎn)與圓的位置關(guān)系,分析點(diǎn)到直線距離的最值情況,進(jìn)而確定距離的取值范圍.【詳解】直線:,可化為,由,解得,,所以過定點(diǎn),又因?yàn)辄c(diǎn)在圓上,且,圓的圓心為,半徑,所以當(dāng),且,,三點(diǎn)共線時(shí),點(diǎn)到直線的距離最大,最大為,此時(shí),所以直線的斜率為1,即,無解,故直線不存在,所以;當(dāng)直線與圓相交或相切時(shí),點(diǎn)到直線的距離最小,最小為0,故點(diǎn)到直線的距離的取值范圍為.故選:B.4.(24-25高二上·云南曲靖·期中)點(diǎn)在圓上運(yùn)動(dòng),直線與圓交于、兩點(diǎn),則面積的最大值是(

)A. B. C. D.【答案】A【分析】求出圓心到直線的距離,可求出點(diǎn)到直線距離的最大值,利用勾股定理求出,再利用三角形的面積公式可求得面積的最大值.【詳解】圓的圓心為,半徑為,圓心到直線的距離為,則,點(diǎn)到直線距離的最大值為,所以,面積的最大值為.故選:A.5.(24-25高二上·海南·月考)曲線與直線有公共點(diǎn),則k的取值范圍是.【答案】【分析】通過化簡知曲線是圓心為,半徑為的上半圓,再借助數(shù)形結(jié)合的方法,利用直線與半圓相切時(shí)直線的斜率可得結(jié)果.【詳解】直線過定點(diǎn),由得,故曲線是圓心為,半徑為的上半圓,如圖所示:當(dāng)直線與半圓相切時(shí),設(shè)切線傾斜角為,,則,∴切線的斜率,所以曲線與直線有公共點(diǎn),則k的取值范圍是.故答案為:.6.直線與圓交于兩點(diǎn),若的最大值為4,則的最小值為.【答案】【分析】先結(jié)合題意并利用圓的性質(zhì)得到,進(jìn)而分析出當(dāng)最大時(shí),的值最小,再利用圓的性質(zhì)得到此時(shí),進(jìn)而結(jié)合斜率公式求出,再利用點(diǎn)到直線的距離公式求出,最后利用勾股定理求出的最小值即可.【詳解】因?yàn)橹本€與圓交于兩點(diǎn),所以當(dāng)?shù)闹底畲髸r(shí),其為圓的直徑,而的最大值為4,得到,則圓的方程為,設(shè)圓心到直線的距離為,如圖,記圓心,直線必過定點(diǎn),由圓的性質(zhì)得,當(dāng)時(shí),最大,此時(shí)的值最小,由斜率公式得,此時(shí),由題意得,則,由點(diǎn)到直線的距離公式得,由勾股定理得,解得,綜上可得的最小值為.故答案為:7.(24-25高二下·上海·期中)已知為圓上一動(dòng)點(diǎn),則的最大值為.【答案】8【分析】設(shè),由題意直線與圓有公共點(diǎn),通過圓心到直線的距離與半徑的關(guān)系可以求解.【詳解】設(shè),則在直線上,又因?yàn)樵趫A上,所以直線與圓有公共點(diǎn),所以圓心到直線的距離,解得.所以的最大值為.故答案為:.類型七、圓與圓中的位置關(guān)系中的最值(范圍)問題1.已知點(diǎn)是圓上的動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)是圓上的動(dòng)點(diǎn),則的最大值為.【答案】12【分析】用數(shù)形結(jié)合可知的最大值為兩圓圓心距加兩個(gè)圓的半徑求解即可.【詳解】設(shè)圓的圓心為,圓的圓心為,所以,

如圖,可知,的最大值是圓心距加兩個(gè)圓的半徑,即.故答案為:122.(24-25高二上·江蘇常州·月考)在平面直角坐標(biāo)系中,已知點(diǎn),點(diǎn)是圓上任一點(diǎn),點(diǎn)為的中點(diǎn),若點(diǎn)滿足,則線段長度的最大值為.【答案】7【分析】相關(guān)點(diǎn)法求出點(diǎn)的軌跡方程,得到點(diǎn)在以為圓心,1為半徑的圓上,直接法得到點(diǎn)在圓上,數(shù)形結(jié)合得到當(dāng)點(diǎn)時(shí),取得最大值,最大值為7.【詳解】設(shè),由于,點(diǎn)為的中點(diǎn),故的坐標(biāo)為,將其代入中得,,化簡得,即點(diǎn)在以為圓心,1為半徑的圓上,設(shè),則,整理得,故點(diǎn)在圓上,畫出兩圓,可以看出當(dāng)點(diǎn)時(shí),取得最大值,為7.故答案為:73.(25-26高二上·全國·單元測試)已知圓和圓,M,N分別是圓C,D上的動(dòng)點(diǎn),為直線上的動(dòng)點(diǎn),則的最小值是.【答案】【分析】先得到,設(shè)關(guān)于直線的對稱點(diǎn)為,求出的最小值,進(jìn)而得到的最小值.【詳解】的圓心為,半徑為1.,圓心為,半徑為2.因?yàn)?,所以兩圓相離,如圖所示.則,當(dāng)且僅當(dāng)三點(diǎn)共線,三點(diǎn)共線且在之間,在之間時(shí),等號成立.設(shè)關(guān)于直線的對稱點(diǎn)為,連接,與直線交于點(diǎn),此時(shí),故即為的最小值,故的最小值為.故答案為:.4.(24-25高二上·山東煙臺·期中)已知點(diǎn)是直線與直線的交點(diǎn),則點(diǎn)的軌跡方程為;若點(diǎn)是圓上的動(dòng)點(diǎn),則的最大值為【答案】/【分析】根據(jù)直線經(jīng)過定點(diǎn)以及兩直線垂直可判斷的軌跡是以的中點(diǎn)為圓心,即可根據(jù)圓心和半徑求解軌跡,利用圓心距與半徑的求解最值.【詳解】因?yàn)橹本€,即,令,解得,可知直線過定點(diǎn),同理可知:直線:過定點(diǎn),又因?yàn)?,可知,所以直線與直線的交點(diǎn)的軌跡是以的中點(diǎn)為圓心,為半徑的圓,故點(diǎn)的軌跡為圓;的圓心,半徑,所以的最大值是.故答案為:,5.已知A為圓C:上的動(dòng)點(diǎn),B為圓E:上的動(dòng)點(diǎn),P為直線上的動(dòng)點(diǎn),則的最大值為.【答案】【分析】設(shè)關(guān)于直線的對稱點(diǎn)為,求出,要使的值最大,轉(zhuǎn)化為(其中為關(guān)于直線的對稱圓上的點(diǎn))三點(diǎn)共線,利用該直線過兩點(diǎn)可得答案.【詳解】設(shè)關(guān)于直線的對稱點(diǎn)為,則,解得,故,則圓關(guān)于對稱的圓的方程為,要使的值最大,則(其中為關(guān)于直線的對稱圓上的點(diǎn))三點(diǎn)共線,且該直線過兩點(diǎn),如圖,其最大值為.

故答案為:.類型八、代數(shù)式的幾何意義類最值(范圍)問題1、形如,可以轉(zhuǎn)化為過點(diǎn)和點(diǎn)的動(dòng)直線斜率;2、形如,可以轉(zhuǎn)化為點(diǎn)和點(diǎn)的距離的平方;3、形如,可以轉(zhuǎn)化為動(dòng)直線縱截距1.已知實(shí)數(shù)滿足,則的最大值為(

)A. B. C. D.【答案】D【分析】設(shè),將其看作直線,由題知直線和圓有公共點(diǎn),則利用圓心到直線的距離小于或等于圓的半徑,即可求出結(jié)果.【詳解】設(shè),將其看作直線,由直線與圓有公共點(diǎn),得圓心到直線的距離小于或等于圓的半徑,即,解得,所以的最大值為,即的最大值為故選:D2.(24-25高二上·山東臨沂·期中)已知為圓上任意一點(diǎn),則的最小值為(

)A. B. C. D.【答案】D【分析】根據(jù)給定條件,利用目標(biāo)函數(shù)的幾何意義,結(jié)合圓的性質(zhì)及斜率坐標(biāo)公式求解即得.【詳解】圓的圓心,半徑,依題意,,可看作圓上任意一點(diǎn)與定點(diǎn)確定直線的斜率,當(dāng)直線與圓相切時(shí),取得最大值或最小值,如圖,當(dāng)直線切圓于點(diǎn)時(shí),取得最大值,切圓于點(diǎn)時(shí),取得最小值,直線,,直線的斜率,所以的最小值為.故選:D

3.(24-25高二上·安徽·月考)已知圓的方程為,為圓上任意一點(diǎn),則的取值范圍為(

)A. B.C. D.【答案】C【分析】將問題轉(zhuǎn)化為圓上的點(diǎn)與點(diǎn)連線的斜率的取值范圍的求解,根據(jù)直線與圓的位置關(guān)系可求得切線斜率,進(jìn)而得到結(jié)果.【詳解】由圓的方程知:圓心,半徑,,的幾何意義是圓上的點(diǎn)與點(diǎn)連線的斜率,設(shè)過點(diǎn)的圓的切線方程為:,即,圓心到切線的距離,解得:,,.故選:C.4.(24-25高二上·江蘇揚(yáng)州·期末)已知,,,均為實(shí)數(shù),則的最小值為(

)A.1 B. C. D.2【答案】B【分析】表示兩點(diǎn)與之間的距離,表示兩點(diǎn)與之間的距離,進(jìn)而可得點(diǎn)的軌跡方程為兩平行直線,可求最小值.【詳解】表示兩點(diǎn)與之間的距離,表示兩點(diǎn)與之間的距離,又點(diǎn)是直線上的動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)是直線上的動(dòng)點(diǎn),且直線與直線平行,所以的最小值即為直線與直線之間的距離,所以的最小值為.故選:B.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:關(guān)鍵在于把兩根式轉(zhuǎn)化兩點(diǎn)間的距離問題,進(jìn)而可得的最小值即為直線與直線之間的距離,從而求解.5.(25-26高二上·寧夏銀川·月考)若對圓上任意一點(diǎn)的取值與x,y無關(guān),則實(shí)數(shù)a的可能取值是(

)A. B. C.4 D.6【答案】D【分析】利用幾何意義得到的取值要想與x,y無關(guān),只需圓位于直線與之間,利用點(diǎn)到直線距離公式列出不等式,求出a的取值范圍,結(jié)合選項(xiàng)即可求解.【詳解】設(shè),設(shè)表示點(diǎn)到直線的距離,表示點(diǎn)到直線的距離,即,顯然與平行,要使z為定值,則只需與分別在圓的兩側(cè)且與圓相離或相切,所以,即,解得或,當(dāng)時(shí),與位于圓心的同一側(cè),不合要求,舍去;當(dāng)時(shí),與位于圓心的兩側(cè),滿足題意.故,結(jié)合選項(xiàng)知選項(xiàng)D符合題意.故選:D6.(多選題)已知實(shí)數(shù),滿足方程,則下列說法不正確的是(

)A.的最大值為 B.的最大值為C.的最大值為 D.的最大值為【答案】CD【分析】設(shè),則只需直線與圓有公共點(diǎn),利用點(diǎn)到直線的距離公式可得不等式求得z的范圍,可判斷A;同理可判斷D;設(shè),利用幾何意義求得t的范圍判斷B;設(shè),則直線和圓有公共點(diǎn),進(jìn)而可得不等式求得k的范圍判斷C.【詳解】由題意知方程即表示圓,圓心為,半徑為,對于A,設(shè),則只需直線與圓有公共點(diǎn),則,解得,

即的最大值為,A正確;對于B,設(shè),其幾何意義為圓上的點(diǎn)到原點(diǎn)的距離,而上的點(diǎn)到原點(diǎn)距離的最大值為,即t的最大值為,故的最大值為,B正確;對于C,設(shè),則,則直線和圓有公共點(diǎn),則,解得,即的最大值為,C錯(cuò)誤;對于D,設(shè),則直線與圓有公共點(diǎn),則,解得,即的最大值為,D錯(cuò)誤;故選:CD7.(23-24高二上·全國·課后作業(yè))已知x和y滿足,則的最大值為,最小值為.【答案】【分析】由題意知表示圓上的點(diǎn)到坐標(biāo)原點(diǎn)距離的平方,先求出原點(diǎn)到圓心的距離為,圓上的點(diǎn)到坐標(biāo)原點(diǎn)的最大、小距離為,求解即可.【詳解】的圓心為,,由題意知表示圓上的點(diǎn)到坐標(biāo)原點(diǎn)距離的平方,顯然當(dāng)圓上的點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)的距離取最大值和最小值時(shí),其平方也相應(yīng)取得最大值和最小值.原點(diǎn)到圓心的距離為,故圓上的點(diǎn)到坐標(biāo)原點(diǎn)的最大距離為,最小距離為,因此的最大值和最小值分別為和.故答案為:;.8.(23-24高二下·上?!て谥校┮阎獙?shí)數(shù)滿足,則的取值范圍是.【答案】【分析】根據(jù)條件得到點(diǎn)在以為圓心,為半徑的半圓上,而表示半圓上的點(diǎn)與點(diǎn)連線的斜率,根據(jù)圖形,利用幾何關(guān)系,即可求出結(jié)果.【詳解】由得到,所以是以為圓心,為半徑的半圓,如圖所示,令,即,由圖知,當(dāng)過點(diǎn)時(shí),最小,將代入,得到,當(dāng)與半圓相切時(shí),最大,由,得到,解得或(舍),所以的取值范圍是,故答案為:.類型九、直線與圓中的新定義問題1.(24-25高二上·全國·課后作業(yè))對于平面直角坐標(biāo)系中任意兩點(diǎn),,我們將定義為PQ兩點(diǎn)的“耿直距離”.已知,,,,設(shè)是平面直角坐標(biāo)系中的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),若使得點(diǎn)M到A,B,C,D的“耿直距離”之和取得最小值,則點(diǎn)M應(yīng)位于下列哪個(gè)圖中的陰影區(qū)域之內(nèi)(

)A. B.C. D.【答案】B【分析】通過所求圖形,求出最小值,利用特殊點(diǎn)求解點(diǎn)到A、B、C、D的“耿直距離”之和,逐項(xiàng)判斷即可.【詳解】由題意可知滿足所有陰影,點(diǎn)到A,B,C,D的“耿直距離”之和為12.當(dāng)時(shí),點(diǎn)到A,B,C,D的“耿直距離”之和為12,排除C;當(dāng)時(shí),點(diǎn)到A,B,C,D的“耿直距離”之和為14,排除A;當(dāng)時(shí),點(diǎn)到A,B,C,D的“耿直距離”之和為12,排除D.故選:B2.(24-25高二上·山西晉城·期中)已知點(diǎn),,定義為,的“對稱距離”.若點(diǎn),在圓:上,則,的“對稱距離”的最小值為(

)A.2 B. C. D.【答案】D【分析】分析得到點(diǎn),的“對稱距離”,相當(dāng)于點(diǎn)關(guān)于直線:的對稱點(diǎn)與點(diǎn)的距離,設(shè)圓關(guān)于的對稱圓為圓,轉(zhuǎn)化為兩圓上的點(diǎn),的距離的最小值,由于兩圓外離,點(diǎn)到的距離的最小值的兩倍即為所求,得到答案.【詳解】點(diǎn),的“對稱距離”,相當(dāng)于點(diǎn)關(guān)于直線:的對稱點(diǎn)與點(diǎn)的距離,所以當(dāng)點(diǎn),在圓上時(shí),點(diǎn)在圓關(guān)于的對稱圓上,又圓心到直的距離,所以圓與相離,從而圓與圓外離.所以,的“對稱距離”的最小值,即為兩圓上的點(diǎn),的距離的最小值,也即點(diǎn)到的距離的最小值的兩倍,其中點(diǎn)到的距離最小值為圓心到直的距離減去半徑,即,所以所求最小值為.故選:D3.(23-24高二下·四川瀘州·期末)人臉識別在現(xiàn)今生活中應(yīng)用非常廣泛,主要是測量面部五官之間的距離,稱為“曼哈頓距離”.其定義如下:設(shè),,則A,B兩點(diǎn)間的曼哈頓距離.已知,若點(diǎn)滿足,點(diǎn)N在圓上運(yùn)動(dòng),則的最大值為【答案】【分析】根據(jù)題意,作出點(diǎn)的軌跡,將問題轉(zhuǎn)化為點(diǎn)到圓的距離問題,從而得解.【詳解】由題意得,圓,圓心,半徑,設(shè)點(diǎn),則,故點(diǎn)的軌跡為如下所示的正方形,其中,,則,,則,即的最大值為.故答案為:.4.(24-25高二上·海南·期中)在平面直角坐標(biāo)系中,定義點(diǎn)到直線的有向距離.(1)若直線,分別求;(2)若點(diǎn),直線滿足,點(diǎn)是上的動(dòng)點(diǎn),求的最小值;(3)若是圓上一動(dòng)點(diǎn),直線,求的取值范圍.【答案】(1),.(2)10(3)【分析】(1)根據(jù)有向距離的定義直接代入計(jì)算可得結(jié)果;(2)分情況討論直線斜率是否存在,再利用點(diǎn)關(guān)于直線對稱問題求得兩點(diǎn)間距離公式計(jì)算可得結(jié)果;(3)利用參數(shù)方程思想設(shè)點(diǎn),求出關(guān)于的表達(dá)式,再由三角函數(shù)值域即可求得結(jié)果.【詳解】(1)由有向距離的定義可知,.(2)若的斜率不存在,設(shè)其方程為,則,所以,不符合題意,故的斜率存在,設(shè)其方程為,即,則,解得,所以的方程為.易知點(diǎn)位于直線的同側(cè),設(shè)點(diǎn)關(guān)于的對稱點(diǎn)為,則解得,即.,當(dāng)且僅當(dāng)三點(diǎn)共線時(shí)等號成立,所以的最小值為10.(3)設(shè).由題可得,所以.因?yàn)?,所以,所以的取值范圍?5.(24-25高二上·江西·月考)定義:M是圓C上一動(dòng)點(diǎn),N是圓C外一點(diǎn),記的最大值為m,的最小值為n,若,則稱N為圓C的“黃金點(diǎn)”;若G同時(shí)是圓E和圓F的“黃金點(diǎn)”,則稱G為圓“”的“鉆石點(diǎn)”.已知圓A:,P為圓A的“黃金點(diǎn)”(1)求點(diǎn)P所在曲線的方程.(2)已知圓B:,P,Q均為圓“”的“鉆石點(diǎn)”.(?。┣笾本€的方程.(ⅱ)若圓H是以線段為直徑的圓,直線l:與圓H交于I,J兩點(diǎn),對于任意的實(shí)數(shù)k,在y軸上是否存在一點(diǎn)W,使得y軸平分?若存在,求出點(diǎn)W的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.【答案】(1)(2)(?。áⅲ┐嬖?,【分析】(1)根據(jù)新定義建立方程,化簡即可判斷軌跡為圓,得出軌跡方程;(2)(?。└鶕?jù)P,Q均為圓“”的“鉆石點(diǎn)”,可知為兩圓的公共弦,作差即可得解;(ⅱ)由題意求出圓H的方程為,假設(shè)存在,根據(jù)及根與系數(shù)的關(guān)系化簡為是否對任意成立,即可得解.【詳解】(1)因?yàn)辄c(diǎn)P為圓A的“黃金點(diǎn)”,所以,即,所以點(diǎn)P的軌跡是以A為圓心,為半徑的圓,故點(diǎn)P所在曲線的方程為(2)(ⅰ)因?yàn)镻為圓B的“黃金點(diǎn)”,則所以,即點(diǎn)P在圓上,則P是圓和的交點(diǎn).因?yàn)镻,Q均為圓“”的“鉆石點(diǎn)”,所以直線即為圓和的公共弦所在直線,兩圓方程相減可得,故直線的方程為.(ii)設(shè)的圓心為,半徑為,的圓心為,半徑為.直線的方程為,得的中點(diǎn)坐標(biāo)為,點(diǎn)S到直線的距離為,則,所以圓H的方程為.假設(shè)軸上存在點(diǎn)滿足題意,設(shè),.若軸平分,則,即,整理得又,所以代入上式可得,整理得①,由可得,所以,代入①并整理得,此式對任意的都成立,所以.故軸上存在點(diǎn),使得軸平分.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:在(2)(ii)中,求出圓圓H的方程為后,假設(shè)存在點(diǎn)滿足題意,能夠轉(zhuǎn)化為,再由斜率公式化為,利用根與系數(shù)的關(guān)系代入后得,題目對運(yùn)算能力要求很高,屬于難題.1.(23-24高二上·四川雅安·月考)已知為圓上的一動(dòng)點(diǎn),為坐標(biāo)原點(diǎn),則的最大值為(

)A.1 B.2 C.3 D.4【答案】D【分析】根據(jù)點(diǎn)到點(diǎn)的距離公式,結(jié)合圓的性質(zhì)即可求解.【詳解】的圓心為,半徑為,由題意得,故在圓外,所以的最大值為.故選:D2.(24-25高二上·廣東深圳·月考),分別為直線與上任意一點(diǎn),則最小值為(

)A. B. C. D.【答案】A【分析】利用兩平行線間的距離公式可求出的最小值.【詳解】由,可得兩條直線相互平行,所以最小值為平行線之間的距離,可化為,所以,.故選:A3.已知P是:上的動(dòng)點(diǎn),則P到直線l:距離的最小值為(

)A. B. C. D.1【答案】C【分析】根據(jù)直線與圓的位置關(guān)系可知,點(diǎn)P到直線的距離的最小值為圓心到直線的距離減去圓的半徑.【詳解】圓C的方程可化為,所以,半徑,則C到直線l:的距離為,所以所求距離的最小值為.故選:C4.(24-25高二上·江蘇·期中)已知,為上一動(dòng)點(diǎn),則的最小值為(

)A. B. C. D.【答案】C【分析】的最小值即為與的距離的平方的最小值,然后求點(diǎn)到直線的距離即可求解.【詳解】由于,所以的最小值即為與的距離的平方的最小值,則點(diǎn)到直線上的最小值即為點(diǎn)到直線的距離,故,所以的最小值為.故選:C.5.(23-24高二上·北京延慶·期末)已知圓上一點(diǎn)和圓上一點(diǎn),則的最大值為(

)A. B. C. D.【答案】A【分析】利用兩圓的位置關(guān)系數(shù)形結(jié)合計(jì)算即可.【詳解】易知圓的圓心為原點(diǎn),半徑,由圓,故其圓心為,半徑,兩圓圓心距為,所以兩圓相交,則,如圖所示.故選:A6.(24-25高二上·湖北·期中)已知實(shí)數(shù),滿足方程,則的最大值為(

)A. B. C.0 D.【答案】D【分析】根據(jù)點(diǎn)和圓、直線和圓的位置關(guān)系求得正確答案.【詳解】由得,所以在以為圓心,半徑為的圓上,表示圓上的點(diǎn)和點(diǎn)連線的斜率,設(shè)過的圓的切線方程為,到直線的距離,解得或,所以的最大值為.故選:D7.(24-25高二上·山西大同·期中)已知實(shí)數(shù)滿足,,則的最小值為(

)A.1 B.2 C.3 D.4【答案】D【分析】根據(jù)題意,結(jié)合兩平行直線距離公式,代入計(jì)算,即可得到結(jié)果.【詳解】由題意可得,是直線上的點(diǎn),是直線上的點(diǎn),則兩直線平行,的最小值是平行直線之間的距離的平方,可得最小值為.故選:D8.(24-25高三上·湖南衡陽·月考)已知圓,過直線上的動(dòng)點(diǎn)作圓C的一條切線,切點(diǎn)為A,則的最小值為(

)A.2 B.4 C. D.3【答案】C【分析】求出切線長,得出最小時(shí),最小,再由點(diǎn)到直線距離公式求解可得.【詳解】連接,則,當(dāng)最小時(shí),最小,又圓的圓心為,半徑為,則,故的最小值為.故選:C.9.(24-25高二下·貴州畢節(jié)·期末)若直線與曲線恰有兩個(gè)公共點(diǎn),則實(shí)數(shù)的取值范圍為(

)A. B.C. D.【答案】D【分析】根據(jù)半圓與直線的位置關(guān)系,求出切線斜率,數(shù)形結(jié)合得解.【詳解】由得,直線經(jīng)過定點(diǎn),如圖,,當(dāng)直線與半圓相切時(shí),,所以恰有兩個(gè)公共點(diǎn)時(shí),由圖可知,,故選:D.10.(24-25高二下·上海寶山·期中)已知圓,圓分別是圓、上的動(dòng)點(diǎn),為軸上的動(dòng)點(diǎn),則的最小值為(

)A. B.1 C. D.【答案】C【分析】作出圓關(guān)于軸對稱的圓,利用對稱的性質(zhì)、圓的性質(zhì)及兩點(diǎn)間線段最短求出最小值.【詳解】圓的圓心,半徑,圓的圓心,半徑,作圓關(guān)于軸對稱的圓,其圓心因此,當(dāng)且僅當(dāng)是線段與軸的交點(diǎn)時(shí)取等號,所以的最小值為.故選:C11.(24-25高二上·陜西·期中)已知點(diǎn)在直線:上運(yùn)動(dòng),點(diǎn),,則的最大值為(

)A. B.2 C. D.1【答案】A【分析】可以驗(yàn)證點(diǎn)與點(diǎn)關(guān)于直線對稱,從而,結(jié)合三角不等式即可得解.【詳解】設(shè),注意到點(diǎn),,所以中點(diǎn)為,滿足,且,所以點(diǎn)關(guān)于直線對稱,從而,等號成立當(dāng)且僅當(dāng)三點(diǎn)共線,所以的最大值為.故選:A.12.已知圓,圓,點(diǎn)M,N分別是圓上的動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)P為x軸上的動(dòng)點(diǎn),則的最小值為(

)A. B. C. D.【答案】B【分析】作出圓關(guān)于軸的對稱圓,結(jié)合圖形分析即可得.【詳解】記圓關(guān)于軸的對稱圓為,點(diǎn)關(guān)于軸的對稱點(diǎn)為,由題知,圓的圓心為,半徑為,圓的圓心為,半徑為,則,由圖可知,當(dāng)且僅當(dāng)共線時(shí)取等號,因?yàn)椋缘淖钚≈禐?故選:B

13.(24-25高二下·湖南長沙·開學(xué)考試)已知?jiǎng)狱c(diǎn)在直線上,點(diǎn)是坐標(biāo)原點(diǎn),點(diǎn)是圓上的動(dòng)點(diǎn),則的最大值為(

)A.2 B. C.3 D.4【答案】C【分析】求出點(diǎn)C關(guān)于直線的對稱點(diǎn),把的最大值轉(zhuǎn)化為點(diǎn)到圓心距離加半徑,再求出到兩個(gè)定點(diǎn)距離差的最大值即可作答.【詳解】點(diǎn)在直線上,圓的圓心,半徑,而點(diǎn)在圓上,則,因此,令點(diǎn)關(guān)于直線對稱點(diǎn),,則有,解得,即,因此,當(dāng)且僅當(dāng)點(diǎn)共線,且點(diǎn)在線段上時(shí)取等號,直線方程為,由,解得,即直線與直線交于點(diǎn),所以當(dāng)點(diǎn)與重合時(shí),,.故選:C14.(24-25高二上·上?!て谥校┮阎c(diǎn)在直線上,則的最小值為(

)A. B. C. D.【答案】B【分析】問題轉(zhuǎn)化為直線上的點(diǎn)到點(diǎn)和的距離之和最小,利用對稱點(diǎn)求解可得.【詳解】因?yàn)楸硎镜近c(diǎn)和的距離之和.又在直線上,關(guān)于的對稱點(diǎn)為,所以,三點(diǎn)共線時(shí)等號成立,所以,所求最小值為:.故選:B15.已知點(diǎn)是圓上的兩點(diǎn),若,則的最大值為(

)A.16 B.12 C.8 D.4【答案】B【分析】題目轉(zhuǎn)化為、到直線的距離之和,變換得到,利用數(shù)形結(jié)合轉(zhuǎn)化求解即可.【詳解】因?yàn)?,、,在圓上,,因?yàn)?,則是等腰直角三角形,表示、到直線的距離之和的倍,原點(diǎn)到直線的距離為,如圖所示:,,是的中點(diǎn),作于,且,,,,當(dāng)且僅當(dāng)三點(diǎn)共線,且在的兩側(cè)時(shí)等號成立,又,故的最大值為的最大值為.故選:B.16.(24-25高二上·甘肅甘南·期末)在平面直角坐標(biāo)系中,記動(dòng)點(diǎn)P為,若點(diǎn)P在直線上,則的最小值為(

)A.2 B.4 C.6 D.8【答案】B【分析】過點(diǎn)作點(diǎn)關(guān)于直線的對稱點(diǎn),則的最小值即為到軸的距離,故可求得最小值.【詳解】如圖,過點(diǎn)作點(diǎn)關(guān)于直線的對稱點(diǎn),則.設(shè),則有,解得,所以.設(shè)第一象限內(nèi)的點(diǎn),則,所以,而,,所以點(diǎn)到軸的距離為,所以可視為線段上的點(diǎn)到軸的距離和到的距離之和.過作軸,顯然有,當(dāng)且僅當(dāng)三點(diǎn)共線時(shí),和有最小值.過點(diǎn)作軸,則即為的最小值,此時(shí)與重合.又,所以的最小值為.故選:B.17.設(shè),圓M:.若動(dòng)直線:與圓M交于點(diǎn)A,C,動(dòng)直線:與圓M交于點(diǎn)B,D,則的最大值是(

)A. B. C. D.【答案】B【分析】由題意可知,經(jīng)過定點(diǎn)且互相垂直,再由圓的弦長公式得,再用基本不等式即可得最大值.【詳解】由題知圓M的方程為,圓心,半徑.可化為,可知經(jīng)過定點(diǎn),同理可得也經(jīng)過定點(diǎn).又,所以,即,經(jīng)過定點(diǎn)且互相垂直,如圖,設(shè)AC和BD中點(diǎn)分別為F,G,可知四邊形EFMG為矩形.設(shè),則,結(jié)合,,可得,所以,,當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí)取等號.綜上所述,當(dāng)時(shí),取得最大值.故選:B.18.已知圓,設(shè)其與軸?軸正半軸分別交于,兩點(diǎn).已知另一圓的半徑為,且與圓相外切,則的最大值為(

)A.20 B. C.10 D.【答案】A【分析】分析可知,,點(diǎn)的軌跡方程為,整理可得,利用基本不等式運(yùn)算求解.【詳解】對于圓,整理可得:,可知圓心為,半徑為,令,則,解得或,即;令,則,解得或,即;因?yàn)榕c相外切,則,可知點(diǎn)的軌跡為以為圓心,半徑為的圓,

則點(diǎn)的軌跡方程為,可得,則,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),等號成立,所以的最大值為20.故選:A.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:根據(jù)題意分析可知點(diǎn)的軌跡方程為,且,進(jìn)而利用基本不等式即可得結(jié)果.19.(多選題)定義點(diǎn)到直線的有向距離為.已知點(diǎn)到直線的有向距離分別是以下命題不正確的是(

)A.若,則直線與直線平行B.若,則直線與直線垂直C.若,則直線與直線垂直D.若,則直線與直線相交【答案】BCD【分析】根據(jù)有向距離的定義可得直線的方程,故可判斷A的正誤,根據(jù)反例可判斷BCD的正誤.【詳解】設(shè),對于A,即為,故,所以直線的方程為:,因?yàn)?,直線與直線平行,故A正確;對于B,設(shè)直線,取,則,但,此時(shí)直線與直線不垂直,故B錯(cuò)誤;此時(shí)也成立,故C錯(cuò)誤;對于D,仍取直線,取,此時(shí),故成立,此時(shí)與直線重合,故D錯(cuò)誤.故選:BCD.20.(24-25高二上·山西太原·期中)(多選題)已知點(diǎn)是圓上的動(dòng)點(diǎn),則下列說法正確的是(

)A.的最小值為B.的最小值為C.的最大值為D.的最大值為【答案】ABD【分析】根據(jù)斜率,兩點(diǎn)間的距離,以及直線的縱截距的集合意義即可求解.【詳解】由圓可知,圓心為,半徑為,A選項(xiàng),設(shè),則,當(dāng)直線與圓相切時(shí),有最值,則,解得,則的最小值為,故A選項(xiàng)正確;B選項(xiàng),因?yàn)?,表示圓上的點(diǎn)到距離的平方和,故,則,故B選項(xiàng)正確;C選項(xiàng),當(dāng)時(shí),此時(shí),故C選項(xiàng)錯(cuò)誤;D選項(xiàng),令,則當(dāng)直線與圓相切時(shí)有最值,即,解得,所以的最大值為,故D選項(xiàng)正確;故選:ABD21.(23-24高二下·吉林延邊·月考)已知是圓上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),則的取值范圍為.【答案】【分析】表示圓上的點(diǎn)到原點(diǎn)之間的距離,再結(jié)合點(diǎn)圓關(guān)系確定最值和范圍即可求解.【詳解】圓的圓心,半徑,表示圓上的點(diǎn)到原點(diǎn)之間的距離,因?yàn)?,所以原點(diǎn)在圓外,,所以,即,即.故答案為:.22.(24-25高二上·海南??凇て谥校┮阎c(diǎn)和直線,則點(diǎn)到直線的距離最大值為.【答案】【分析】先求得直線的定點(diǎn),分析可得時(shí),點(diǎn)到直線的距離最大,進(jìn)而求解即可.【詳解】由,即,令,解得,則直線恒過定點(diǎn),當(dāng)時(shí),點(diǎn)到直線的距離最大,此時(shí)最大距離為.故答案為:.23.(24-25高二上·湖北·月考)實(shí)數(shù)、滿足,則的最大值是.【答案】【分析】根據(jù)幾何意義為圓上的點(diǎn)與距離的平方,找出圓上的與的最大值,再平方即可求解.【詳解】解:由題意知:設(shè),,則為圓上的點(diǎn),圓的圓心,半徑,則表示圓上的點(diǎn)與距離的平方,又因?yàn)?所以;故的最大值是.故答案為:.24.(23-24高二上·廣西·月考)在平面直角坐標(biāo)系中,已知,點(diǎn)是直線上一動(dòng)點(diǎn),則的最大值為.【答案】【分析】求出點(diǎn)關(guān)于的對稱點(diǎn),利用求解即可.【詳解】設(shè)點(diǎn)關(guān)于的對稱點(diǎn),則,

則,當(dāng)且僅當(dāng)三點(diǎn)共線時(shí)等號成立.故答案為:25.(24-25高二上·內(nèi)蒙古赤峰·月考)唐代詩人李顧的詩《古從軍行》開頭兩句說:“白日登山望烽火,黃昏飲馬傍交河”,詩中隱含著一個(gè)有趣的數(shù)學(xué)問題——“將軍飲馬”問題,即將軍在觀望

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