2026高考數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)高效培優(yōu)專題13 隱圓、阿氏圓、蒙日?qǐng)A與阿基米德三角形題型方法(培優(yōu)高頻考點(diǎn)專練)(解析版)_第1頁(yè)
2026高考數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)高效培優(yōu)專題13 隱圓、阿氏圓、蒙日?qǐng)A與阿基米德三角形題型方法(培優(yōu)高頻考點(diǎn)專練)(解析版)_第2頁(yè)
2026高考數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)高效培優(yōu)專題13 隱圓、阿氏圓、蒙日?qǐng)A與阿基米德三角形題型方法(培優(yōu)高頻考點(diǎn)專練)(解析版)_第3頁(yè)
2026高考數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)高效培優(yōu)專題13 隱圓、阿氏圓、蒙日?qǐng)A與阿基米德三角形題型方法(培優(yōu)高頻考點(diǎn)專練)(解析版)_第4頁(yè)
2026高考數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)高效培優(yōu)專題13 隱圓、阿氏圓、蒙日?qǐng)A與阿基米德三角形題型方法(培優(yōu)高頻考點(diǎn)專練)(解析版)_第5頁(yè)
已閱讀5頁(yè),還剩40頁(yè)未讀, 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

付費(fèi)下載

下載本文檔

版權(quán)說(shuō)明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡(jiǎn)介

專題13隱圓、阿氏圓、蒙日?qǐng)A與阿基米德三角形題型方法目錄高頻考情深度解讀(高考命題規(guī)律透視+培優(yōu)備考要求)核心考點(diǎn)系統(tǒng)梳理(重難知識(shí)圖譜+解題結(jié)論與高效技巧)聚焦題型精準(zhǔn)解密(5大題型精講+變式拔高訓(xùn)練)題型一定義法構(gòu)建隱形圓()題型二斜率/向量關(guān)系推導(dǎo)隱形圓()題型三阿氏圓基本模型()題型四阿氏圓、蒙日?qǐng)A等與圓錐曲線綜合()題型五隱形圓/阿氏圓與立體幾何交匯()實(shí)戰(zhàn)演練高效提分(高考仿真模擬+限時(shí)訓(xùn)練提升)高考中核心考向:隱圓、阿氏圓的軌跡方程求解與最值問題仍為高頻考點(diǎn),占分約5-10分,多以選擇題、填空題形式出現(xiàn)?;A(chǔ)知識(shí)必備:隱圓:掌握定義法(距離定值、垂直關(guān)系、平方和定值)、斜率/向量關(guān)系推導(dǎo)圓方程的核心條件。阿氏圓:理解“平面內(nèi)到兩定點(diǎn)距離比為定值λ(λ≠1)”的定義,熟練推導(dǎo)軌跡方程,牢記圓心、半徑公式。蒙日?qǐng)A:明確橢圓/雙曲線中“互相垂直切線交點(diǎn)的軌跡”性質(zhì),掌握與圓錐曲線的結(jié)合要點(diǎn)。阿基米德三角形:熟悉拋物線切線構(gòu)成的三角形性質(zhì),以及與焦點(diǎn)、準(zhǔn)線的關(guān)聯(lián)。輔助知識(shí):坐標(biāo)系建立與坐標(biāo)轉(zhuǎn)化、兩點(diǎn)間距離公式、點(diǎn)到直線距離公式、圓的性質(zhì)(圓心、半徑、位置關(guān)系)、圓錐曲線基礎(chǔ)定義。2026高考預(yù)測(cè):融合趨勢(shì):跨模塊綜合加強(qiáng),如阿氏圓與圓錐曲線(橢圓、拋物線)、立體幾何的交匯,隱圓與向量、斜率條件的結(jié)合。能力側(cè)重:側(cè)重“條件轉(zhuǎn)化”能力,如將斜率乘積、向量數(shù)量積轉(zhuǎn)化為圓的方程,將最值問題轉(zhuǎn)化為“圓心到定點(diǎn)距離±半徑”。拓展方向:蒙日?qǐng)A、阿基米德三角形的應(yīng)用概率上升,可能出現(xiàn)結(jié)合光學(xué)性質(zhì)、切線性質(zhì)的創(chuàng)新題型。重難知識(shí)匯總:隱圓構(gòu)建:定義法:距離定值(圓的基本定義)、PA⊥PB(以AB為直徑)、PA2+PB2=k(以AB中點(diǎn)為圓心)。條件轉(zhuǎn)化:斜率乘積為-1(垂直)、向量數(shù)量積/模長(zhǎng)關(guān)系代數(shù)化。阿氏圓核心:軌跡方程推導(dǎo):設(shè)動(dòng)點(diǎn)坐標(biāo),代入距離比條件平方化簡(jiǎn)。核心參數(shù):圓心在兩定點(diǎn)連線上,半徑r=|λ?AB|/|λ2-1|。最值求解:轉(zhuǎn)化為“圓上點(diǎn)到定點(diǎn)距離”,利用圓心到定點(diǎn)距離與半徑和差計(jì)算。綜合應(yīng)用:蒙日?qǐng)A與橢圓:互相垂直切線交點(diǎn)軌跡,圓心為橢圓中心,半徑與橢圓參數(shù)相關(guān)。阿基米德三角形:拋物線弦與切線構(gòu)成的三角形,焦點(diǎn)相關(guān)性質(zhì)、面積公式。立體幾何交匯:空間動(dòng)點(diǎn)軌跡轉(zhuǎn)化為平面內(nèi)圓,通過(guò)截面圓要素(圓心、半徑)求解。常用技巧方法:軌跡方程求解:設(shè)動(dòng)點(diǎn)坐標(biāo),代入條件(距離比、斜率、向量),配方整理為圓的標(biāo)準(zhǔn)方程。最值問題技巧:平面內(nèi):轉(zhuǎn)化為“圓心到目標(biāo)點(diǎn)/直線的距離±半徑”。綜合題:利用圓錐曲線定義轉(zhuǎn)化(如拋物線“到準(zhǔn)線距離=到焦點(diǎn)距離”),結(jié)合“三點(diǎn)共線取最值”。跨模塊轉(zhuǎn)化:立體幾何→平面:確定動(dòng)點(diǎn)所在平面,將空間距離條件轉(zhuǎn)化為平面內(nèi)圓的條件。圓錐曲線→圓:利用蒙日?qǐng)A、阿氏圓性質(zhì),將曲線問題轉(zhuǎn)化為圓的位置關(guān)系問題易錯(cuò)避坑提效:1.忽略特殊點(diǎn):如PA⊥PB時(shí),需剔除A、B兩點(diǎn)(斜率不存在或無(wú)意義);2.軌跡方程需排除不符合條件的點(diǎn)(如直線交點(diǎn)軌跡中的重合點(diǎn))。3.方程化簡(jiǎn)錯(cuò)誤:阿氏圓推導(dǎo)中距離比平方后化簡(jiǎn)易出錯(cuò),需注意展開后的移項(xiàng)、合并同類項(xiàng)步驟。4.最值轉(zhuǎn)化失誤:混淆“圓心到定點(diǎn)距離±半徑”的適用場(chǎng)景(最大值用“+”,最小值用“-”)。5.立體幾何轉(zhuǎn)化偏差:空間軌跡轉(zhuǎn)化為平面圓時(shí),誤判截面圓的圓心(如未找中點(diǎn)、垂足)或半徑。6.蒙日?qǐng)A應(yīng)用誤區(qū):忽略“互相垂直切線”的前提,誤將普通切線交點(diǎn)歸為蒙日?qǐng)A上的點(diǎn)。題型一定義法構(gòu)建隱形圓方法點(diǎn)撥:識(shí)別圓的定義條件:距離定值對(duì)應(yīng)圓的基本定義,PA⊥PB對(duì)應(yīng)以AB為直徑的圓,PA2+PB2=k對(duì)應(yīng)以AB中點(diǎn)為圓心的圓。建立坐標(biāo)系轉(zhuǎn)化:設(shè)動(dòng)點(diǎn)坐標(biāo),代入條件化簡(jiǎn)得到圓的標(biāo)準(zhǔn)方程(圓心+半徑)。結(jié)合圓的性質(zhì)求解:最值問題轉(zhuǎn)化為“圓心到目標(biāo)的距離±半徑”?!镜淅?1】(24-25高三上·江蘇南京·開學(xué)考試)古希臘著名數(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)所形成的圖形是圓,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)滿足,設(shè)點(diǎn)所構(gòu)成的曲線為,下列結(jié)論不正確的是(

)A.的方程為B.在上存在點(diǎn),使得到點(diǎn)的距離為3C.在上存在點(diǎn),使得D.上的點(diǎn)到直線的最小距離為1【答案】C【分析】對(duì)A:設(shè)點(diǎn),由兩點(diǎn)的距離公式代入化簡(jiǎn)判斷;對(duì)B:根據(jù)兩點(diǎn)間的距離公式求得點(diǎn)到圓上的點(diǎn)的距離的取值范圍,由此分析判斷;對(duì)C:設(shè)點(diǎn),求點(diǎn)M的軌跡方程,結(jié)合兩圓的位置關(guān)系分析判斷;對(duì)D:結(jié)合點(diǎn)到直線的距離公式求得C上的點(diǎn)到直線的最大距離,由此分析判斷.【詳解】對(duì)A:設(shè)點(diǎn),∵,則,整理得,故C的方程為,故A正確;對(duì)B:的圓心,半徑為,∵點(diǎn)到圓心的距離,則圓上一點(diǎn)到點(diǎn)的距離的取值范圍為,而,故在C上存在點(diǎn)D,使得D到點(diǎn)的距離為9,故B正確;對(duì)C:設(shè)點(diǎn),∵,則,整理得,∴點(diǎn)M的軌跡方程為,是以為圓心,半徑的圓,又,則兩圓內(nèi)含,沒有公共點(diǎn),∴在C上不存在點(diǎn)M,使得,C不正確;對(duì)D:∵圓心到直線的距離為,∴C上的點(diǎn)到直線的最小距離為,故D正確;故選:C.【典例02】(25-26高三上·安徽·月考)阿波羅尼奧斯是古希臘著名數(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.阿波羅尼奧斯發(fā)現(xiàn):平面內(nèi)到兩個(gè)定點(diǎn)A,B的距離之比為定值且的點(diǎn)的軌跡是圓,此圓被稱為點(diǎn)和相關(guān)的阿波羅尼斯圓.現(xiàn)已知點(diǎn)和相關(guān)的阿波羅尼斯圓為圓,其中點(diǎn),且點(diǎn)P在該圓上,點(diǎn)Q在圓上,則的最小值為(

)A.16 B.8 C.12 D.6【答案】A【分析】設(shè),表示出,根據(jù)阿波羅尼斯圓定義得出點(diǎn),再根據(jù)兩點(diǎn)之間線段最短求出最小值.【詳解】,

設(shè),則,故,故=====,可得,則,故,當(dāng)且僅當(dāng)B,P,Q,M四點(diǎn)共線時(shí),取得最小值8,則的最小值為16.故選:A【變式01】(2025高三·全國(guó)·專題練習(xí))古希臘數(shù)學(xué)家阿波羅尼奧斯發(fā)現(xiàn):已知平面內(nèi)兩個(gè)定點(diǎn)A,B及動(dòng)點(diǎn)P,若(且),則點(diǎn)P的軌跡是圓.后來(lái)人們將這個(gè)圓稱為阿波羅尼斯圓,也叫阿氏圓.在平面直角坐標(biāo)系中,,,直線,直線,P為,的交點(diǎn),則的最小值為(

)A. B. C. D.【答案】D【分析】由已知可得,分別求出所過(guò)的定點(diǎn),則點(diǎn)的軌跡是以為直徑的圓,除去點(diǎn),得到的軌跡方程,由阿氏圓性質(zhì)找到點(diǎn),將轉(zhuǎn)化為,問題轉(zhuǎn)化為求解到兩定點(diǎn)距離之和最小即可.【詳解】當(dāng)時(shí),,,此時(shí),交點(diǎn)為,當(dāng)時(shí),直線的斜率為k,直線的斜率為,所以,綜上,,,所以直線恒過(guò)點(diǎn),,所以直線恒過(guò)點(diǎn),由P為,的交點(diǎn),則,設(shè),連接EF,則點(diǎn)P的軌跡是以EF為直徑的圓(除去F點(diǎn)),圓心為線段EF的中點(diǎn),半徑為,故P的軌跡方程為,根據(jù)題意作圖,如圖2所示,由題意可知圓C上一點(diǎn),滿足,取,則,滿足,

下面證明對(duì)任意的,連接PD,都滿足,即,,,所以,連接DQ,所以,又,所以,當(dāng)且僅當(dāng)D,P,Q三點(diǎn)共線,且P位于D,Q之間時(shí)取等號(hào).故選:D.【變式02】(2025·寧夏吳忠·二模)古希臘數(shù)學(xué)家阿波羅尼斯發(fā)現(xiàn):平面內(nèi)到兩個(gè)定點(diǎn)A,B的距離的比值為定值()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.若平面內(nèi)兩定點(diǎn)A,B間的距離為2,動(dòng)點(diǎn)P滿足,則的最大值為(

)A. B. C. D.【答案】A【分析】以的中點(diǎn)為原點(diǎn),所在直線為x軸建立平面直角坐標(biāo)系,設(shè),,,由,可得點(diǎn)的軌跡方程為,數(shù)形結(jié)合得解.【詳解】以的中點(diǎn)為原點(diǎn),所在直線為x軸建立平面直角坐標(biāo)系,不妨取,.設(shè),則,整理得,所以點(diǎn)的軌跡方程為.則可看作圓上的點(diǎn)到原點(diǎn)的距離的平方,所以,所以,即的最大值為,故選:A.【變式03】(24-25高三下·河南信陽(yáng)·開學(xué)考試)古希臘數(shù)學(xué)家阿波羅尼斯在對(duì)圓錐曲線的研究過(guò)程中,還進(jìn)一步研究了圓錐曲線的光學(xué)性質(zhì),例如拋物線的光學(xué)性質(zhì):由其焦點(diǎn)射出的光線經(jīng)拋物線反射后,沿平行于拋物線對(duì)稱軸的方向射出;反之,平行于拋物線對(duì)稱軸的入射光線經(jīng)拋物線反射后必過(guò)拋物線的焦點(diǎn).如圖所示,兩條平行于軸的入射光線,分別經(jīng)拋物線上的A,B兩點(diǎn)反射后,兩條反射光線,又沿平行于軸的方向射出,則兩條反射光線,之間的距離為(

A. B.1 C. D.2【答案】B【分析】先設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo),再聯(lián)立拋物線計(jì)算求解點(diǎn),最后應(yīng)用平行線距離計(jì)算求解.【詳解】由題意得,,,,設(shè)點(diǎn)D,E的坐標(biāo)分別為,,直線AD:,聯(lián)立拋物線方程得,得,解得,,所以,同理直線BD:,聯(lián)立拋物線方程得,得,解得,,可得,所以兩條反射光線,之間的距離.故選:B.題型二斜率/向量關(guān)系推導(dǎo)隱形圓方法點(diǎn)撥:斜率關(guān)系轉(zhuǎn)化:斜率乘積為-1等價(jià)于垂直,直接對(duì)應(yīng)直徑所對(duì)圓周角模型。向量條件代數(shù)化:設(shè)坐標(biāo)將數(shù)量積、模長(zhǎng)關(guān)系轉(zhuǎn)化為方程,配方整理為圓的方程。注意特殊點(diǎn)剔除:如PA⊥PB時(shí),需剔除A、B兩點(diǎn)(無(wú)斜率或無(wú)意義情況)?!镜淅?1】(24-25高三上·云南昆明·期中)阿波羅尼斯,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題,其中阿波羅尼斯圓是他的論著中的一個(gè)著名問題:已知平面上兩點(diǎn),則所有滿足(且)的點(diǎn)的軌跡是一個(gè)圓.已知在平面直角坐標(biāo)系中,,動(dòng)點(diǎn)滿足,記動(dòng)點(diǎn)的軌跡為.對(duì)任意實(shí)數(shù),直線:與曲線恒有公共點(diǎn),則的取值范圍是(

)A. B. C. D.【答案】A【分析】根據(jù)兩點(diǎn)間的距離公式可得曲線的方程,由題意可得對(duì)任意實(shí)數(shù),都有,分類參數(shù)即可求解.【詳解】設(shè),因?yàn)?,,所以,化?jiǎn)可得,所以曲線的圓心為,半徑為.因?yàn)閷?duì)任意實(shí)數(shù),直線:與曲線恒有公共點(diǎn),所以對(duì)任意實(shí)數(shù),都有,即任意實(shí)數(shù)恒成立.因?yàn)?所以,所以,解得,所以的取值范圍是.故選:A.【典例02】(24-25高三下·安徽·開學(xué)考試)古希臘數(shù)學(xué)家阿波羅尼斯的著作《圓錐曲線論》是古代數(shù)學(xué)的重要成果.其中有這樣一個(gè)結(jié)論:平面內(nèi)與兩定點(diǎn)距離的比為常數(shù)的點(diǎn)的軌跡是圓,后人稱這個(gè)圓為阿波羅尼斯圓.已知點(diǎn),動(dòng)點(diǎn)滿足,則點(diǎn)的軌跡與圓的公共弦長(zhǎng)為(

)A. B. C. D.【答案】C【分析】首先求出點(diǎn)的軌跡的方程,即可得到其圓心與半徑,再得到圓的圓心與半徑,即可判斷兩圓相交,再兩圓方程作差即可得到公共弦方程,求出圓心到公共弦所在直線的距離,最后由計(jì)算可得.【詳解】由題意知,化簡(jiǎn)得,其圓心為,半徑,又圓的圓心為,半徑,所以,且,所以兩圓相交,其公共弦所在的直線方程為,圓心到公共弦所在直線的距離,故公共弦長(zhǎng)為.故選:C【變式01】(24-25高三上·廣東·月考)古希臘著名數(shù)學(xué)家阿波羅尼斯發(fā)現(xiàn):平面內(nèi)到兩個(gè)定點(diǎn)的距離之比為定值(且)的點(diǎn)的軌跡是一個(gè)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?jiǎng)狱c(diǎn)在邊長(zhǎng)為6的正方形內(nèi)(包含邊界)運(yùn)動(dòng),且滿足,則動(dòng)點(diǎn)的軌跡長(zhǎng)度為(

)A. B. C. D.【答案】D【分析】設(shè),根據(jù)題意求得動(dòng)點(diǎn)的軌跡為以為圓心、4為半徑的圓的一部分,結(jié)合圖形分析可知圓心角,即可得結(jié)果.【詳解】如圖,以為原點(diǎn),所在直線為軸,建立平面直角坐標(biāo)系,則,,設(shè),因?yàn)?,即,整理得.所以?dòng)點(diǎn)的軌跡為以為圓心、4為半徑的圓的一部分.設(shè)圓與線段交于點(diǎn),與線段交于點(diǎn),因?yàn)樵谥?,,,則,可知,所以點(diǎn)的軌跡長(zhǎng)度為.故選:D.【變式02】(24-25高三下·云南保山·期末)(多選題)平面內(nèi)到兩個(gè)定點(diǎn)的距離比值為一定值的點(diǎn)的軌跡是一個(gè)圓,此圓被稱為阿波羅尼斯圓,俗稱“阿氏圓”.已知平面內(nèi)點(diǎn),動(dòng)點(diǎn)滿足,記點(diǎn)的軌跡為,則下列命題正確的是(

)A.點(diǎn)的軌跡的方程是B.過(guò)點(diǎn)的直線被點(diǎn)的軌跡所截得的弦的長(zhǎng)度的最小值是C.直線與點(diǎn)的軌跡相離D.已知點(diǎn)是直線上的動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作點(diǎn)的軌跡的兩條切線,切點(diǎn)為,則四邊形面積的最小值是4【答案】ACD【分析】對(duì)于A:設(shè)點(diǎn),結(jié)合題意分析求解即可;對(duì)于B:分析可知點(diǎn)在圓內(nèi),結(jié)合圓的性質(zhì)分析求解;對(duì)于C:求圓心到直線的距離,即可判斷;對(duì)于D:分析可知當(dāng)時(shí),取到最小值,四邊形面積取最小值,運(yùn)算求解即可.【詳解】對(duì)于選項(xiàng)A:設(shè)點(diǎn),因?yàn)椋砜傻?,故A正確;對(duì)于選項(xiàng)B:因點(diǎn)的軌跡方程是,圓心是,半徑是,且,可知點(diǎn)在圓內(nèi),過(guò)點(diǎn)的直線被圓所截得的弦最短時(shí),點(diǎn)是弦的中點(diǎn),根據(jù)垂徑定理得弦的最小值是,故B錯(cuò)誤;對(duì)于選項(xiàng)C:圓心到直線的距離,所以直線與圓相離,故C正確;對(duì)于選項(xiàng)D:因?yàn)樗倪呅蚊娣e,由數(shù)形分析可知:當(dāng)時(shí),取到最小值,所以四邊形面積取最小值,故D正確;故選:ACD.【變式03】(2025高三·全國(guó)·專題練習(xí))古希臘數(shù)學(xué)家阿波羅尼斯采用平面切割圓錐的方法來(lái)研究圓錐曲線.用垂直于圓錐的軸的平面去截圓錐,得到的是圓;把平面傾斜,可得到橢圓.如圖,現(xiàn)有一個(gè)軸截面為等腰的圓錐PO,過(guò)點(diǎn)A及線段PB的中點(diǎn)M的某平面截圓錐PO,得到一個(gè)橢圓,則該橢圓的離心率為(

A. B. C. D.【答案】B【分析】根據(jù)題意,橢圓長(zhǎng)軸長(zhǎng),取線段AM的中點(diǎn),連接并延長(zhǎng)交AB于點(diǎn)Q,過(guò)Q作交底面圓于點(diǎn)E,F(xiàn),連接PE,PF分別交橢圓于點(diǎn)G,H,則橢圓短軸長(zhǎng),由相似三角形求得,從而可解離心率.【詳解】如圖,

圓錐的軸截面是等腰直角三角形,于點(diǎn)O,過(guò)點(diǎn)A作平面截該圓錐,不妨設(shè),則,,所以橢圓長(zhǎng)軸長(zhǎng),取線段AM的中點(diǎn),連接并延長(zhǎng)交AB于點(diǎn)Q,過(guò)Q作交底面圓于點(diǎn)E,F(xiàn),連接PE,PF分別交橢圓于點(diǎn)G,H,則橢圓短軸長(zhǎng),由橢圓的對(duì)稱性可知,取BQ的中點(diǎn)N,連接MN,則,,,因此,即,顯然Q,N是線段AB的兩個(gè)三等分點(diǎn),即,,由相交弦定理得,解得,于是,,所以橢圓的離心率.題型三阿氏圓基本模型方法點(diǎn)撥:直接法求軌跡:設(shè)P(x,y),代入距離比條件,平方后化簡(jiǎn)為圓的標(biāo)準(zhǔn)方程。記住核心參數(shù):圓心在AB所在直線上,圓心坐標(biāo)為,半徑r=|λ?AB|/|λ2-1|。最值求解技巧:轉(zhuǎn)化為“圓上點(diǎn)到定點(diǎn)的距離”,利用圓心到定點(diǎn)距離與半徑的和差計(jì)算?!镜淅?1】(24-25高三上·山東煙臺(tái)·期末)(多選題)阿波羅尼斯是古希臘數(shù)學(xué)家,他研究發(fā)現(xiàn):如果平面內(nèi)一個(gè)動(dòng)點(diǎn)到兩個(gè)定點(diǎn)的距離之比為常數(shù),且,那么這個(gè)點(diǎn)的軌跡為圓,這就是著名的阿氏圓.若點(diǎn)到點(diǎn)與點(diǎn)的距離之比為,則(

)A.點(diǎn)的軌跡方程為B.點(diǎn)到直線距離的最小值為C.點(diǎn)到圓上的點(diǎn)的最大距離為D.若到直線的距離為的點(diǎn)至少有3個(gè),則【答案】ACD【分析】選項(xiàng)A根據(jù)距離比化簡(jiǎn)可得;選項(xiàng)B轉(zhuǎn)化為圓心的直線的距離減半徑可判斷;選項(xiàng)C轉(zhuǎn)化為兩圓圓心距加兩個(gè)半徑可得;選項(xiàng)D轉(zhuǎn)化為圓心到直線的距離小于或等于可得.【詳解】設(shè)點(diǎn)坐標(biāo)為,由題意可得,化簡(jiǎn)可得,故A正確;在圓上,其圓心坐標(biāo)為,半徑為,故點(diǎn)到直線的距離的最小值為圓心到直線的距離減半徑,即為,故B錯(cuò)誤;點(diǎn)到圓上的點(diǎn)的最大距離為到的距離加兩個(gè)半徑,即為,故C正確;若到直線的距離為的點(diǎn)至少有3個(gè),設(shè)圓心到直線的距離為,則,即,可得,故D正確,故選:ACD【典例02】(24-25高三上·安徽馬鞍山·期中)古希臘著名數(shù)學(xué)家阿波羅尼斯發(fā)現(xiàn):平面內(nèi)到兩個(gè)定點(diǎn)A、B的距離之比為定值的點(diǎn)的軌跡是圓,此圓被稱為“阿波羅尼斯圓”.在平面直角坐標(biāo)系中,已知,,點(diǎn)P滿足,設(shè)點(diǎn)P的軌跡為圓C,下列結(jié)論正確的是(

)A.圓C的方程是B.過(guò)點(diǎn)A且斜率為的直線被圓C截得的弦長(zhǎng)為C.圓C與圓有兩條公切線D.過(guò)點(diǎn)A作直線,若圓C上恰有三個(gè)點(diǎn)到直線的距離為,該直線斜率為【答案】BCD【分析】對(duì)于A,設(shè),再根據(jù)列式化簡(jiǎn)可得圓C的方程;對(duì)于B,根據(jù)垂徑定理求解即可;對(duì)于C,根據(jù)圓心間的距離與半徑和差的關(guān)系判斷兩圓位置關(guān)系,進(jìn)而可得公切線條數(shù);對(duì)于D,分直線斜率為0與不為0討論,再根據(jù)圓心到直線距離與半徑的關(guān)系列式求解即可.【詳解】對(duì)于A,設(shè),由,得,化簡(jiǎn)可得圓C的方程是,故A錯(cuò)誤;對(duì)于B,過(guò)點(diǎn)且斜率為的直線的方程為,即,圓的圓心,半徑,圓心到的距離為,故所求弦長(zhǎng)為,故B正確;對(duì)于C,圓的圓心,半徑,,則,故兩圓相交,有兩條公切線,故C正確;對(duì)于D,當(dāng)直線的斜率為0時(shí),直線方程為,過(guò)圓心C,而圓C的半徑為,則圓C上有四個(gè)點(diǎn)到直線距離為,不合題意;當(dāng)直線的斜率不為0時(shí),設(shè)直線,由題意C到的距離等于,即,解得,故直線的斜率為,故D正確,故選:BCD.【變式01】(2025·遼寧·模擬預(yù)測(cè))古希臘著名數(shù)學(xué)家阿波羅尼斯(約公元前262年至前190年)與歐幾里得、阿基米德齊名,著有《圓錐曲線論》八卷.平面內(nèi)兩個(gè)定點(diǎn)及動(dòng)點(diǎn),若(且),則點(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.點(diǎn)為圓上一動(dòng)點(diǎn),為圓上一動(dòng)點(diǎn),點(diǎn),則的最小值為.【答案】9【分析】根據(jù)數(shù)量關(guān)系可得,即,又,進(jìn)而由可得答案.【詳解】由為圓上一動(dòng)點(diǎn),得,由為圓上一動(dòng)點(diǎn),得,又.因?yàn)?,所以,于?當(dāng)共線且時(shí)取得最小值,即.所以,當(dāng)共線時(shí)等號(hào)成立.故答案為:9.【變式02】(24-25高三下·遼寧本溪·開學(xué)考試)在平面上給定相異兩點(diǎn),設(shè)點(diǎn)在同一平面上且滿足,當(dāng)且時(shí),點(diǎn)的軌跡是一個(gè)圓,這個(gè)軌跡最先由古希臘數(shù)學(xué)家阿波羅尼斯發(fā)現(xiàn),故我們稱這個(gè)圓為阿波羅尼斯圓.現(xiàn)有雙曲線分別為雙曲線的左、右焦點(diǎn),為雙曲線虛軸的上,下端點(diǎn),動(dòng)點(diǎn)滿足面積的最大值為4.點(diǎn)在雙曲線上,且關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,是雙曲線上一點(diǎn),直線和的斜率滿足,則雙曲線方程是;【答案】【分析】據(jù)為雙曲線虛軸的上,下端點(diǎn),可設(shè)設(shè),由兩點(diǎn)間距離公式并化簡(jiǎn)可得動(dòng)點(diǎn)的軌跡方程.【詳解】設(shè),由題意知,可得,即,整理得,可得圓心為,半徑,所以的最大面積為,解得,即,設(shè),則,則,可得,同理則,則,整理得,所以雙曲線的方程為.故答案為:.【變式03】(2024·西藏拉薩·一模)古希臘著名數(shù)學(xué)家阿波羅尼斯發(fā)現(xiàn):平面內(nèi)到兩個(gè)定點(diǎn),的距離之比為定值(且)的點(diǎn)的軌跡是一個(gè)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?jiǎng)狱c(diǎn)在邊長(zhǎng)為6的正方形內(nèi)(包含邊界)運(yùn)動(dòng),且滿足,則動(dòng)點(diǎn)的軌跡長(zhǎng)度為.【答案】【分析】建立平面直角坐標(biāo)系,利用距離關(guān)系求得點(diǎn)的軌跡,求出圓心角,然后利用弧長(zhǎng)公式求解即可.【詳解】如圖,以為原點(diǎn),,所在直線為x,y軸,建立平面直角坐標(biāo)系,則,,設(shè),因?yàn)?,即,整理?所以動(dòng)點(diǎn)的軌跡為以為圓心4為半徑的圓的一部分.設(shè)圓與線段交于點(diǎn),與線段交于點(diǎn),因?yàn)樵谥校?,,所以,所以,所以點(diǎn)的軌跡長(zhǎng)度為.故答案為:題型四阿氏圓、蒙日?qǐng)A等與圓錐曲線綜合方法點(diǎn)撥:拆分復(fù)合條件:先分別求出阿氏圓和圓錐曲線的核心要素(圓心、半徑、焦點(diǎn)、準(zhǔn)線)。利用圓錐曲線定義轉(zhuǎn)化:如拋物線中“Q到準(zhǔn)線距離=|QF|”,將所求式子轉(zhuǎn)化為“|PQ|+|QF|”。共線最值原理:當(dāng)P、Q、F三點(diǎn)共線時(shí)取最值,結(jié)合阿氏圓半徑計(jì)算?!镜淅?1】(2025·遼寧沈陽(yáng)·二模)古希臘數(shù)學(xué)家阿波羅尼斯采用平面切割圓錐面的方法來(lái)研究圓錐曲線,如圖1,設(shè)圓錐軸截面的頂角為,用一個(gè)平面去截該圓錐面,隨著圓錐的軸和所成角的變化,截得的曲線的形狀也不同.據(jù)研究,曲線的離心率為,比如,當(dāng)時(shí),,此時(shí)截得的曲線是拋物線.如圖2,在底面半徑為1,高為的圓錐SO中,AB、CD是底面圓O上互相垂直的直徑,E是母線SC上一點(diǎn),,平面ABE截該圓錐面所得的曲線的離心率為(

A. B. C. D.【答案】C【分析】,利用勾股定理求出,由求出,再由正弦定理得可得答案.【詳解】由題意的,,則,,所以,在中,,,,且,則,,,則,所以,由正弦定理得,,即.故選:C.【典例02】(2024·云南大理·一模)法國(guó)數(shù)學(xué)家加斯帕爾蒙日被稱為“畫法幾何創(chuàng)始人”“微分幾何之父”.他發(fā)現(xiàn)與橢圓相切的兩條互相垂直的切線的交點(diǎn)的軌跡是以該橢圓中心為圓心的圓,這個(gè)圓稱為該橢圓的蒙日?qǐng)A.若橢圓的蒙日?qǐng)A為圓,過(guò)上的動(dòng)點(diǎn)作的兩條互相垂直的切線,分別與交于兩點(diǎn),直線交于兩點(diǎn),則(

)A.橢圓的蒙日?qǐng)A方程為B.面積的最大值為7C.的最小值為D.若動(dòng)點(diǎn)在上,將直線的斜率分別記為,則【答案】ABC【分析】取橢圓上頂點(diǎn)與右頂點(diǎn)的切線,建立齊次方程,即可判斷;根據(jù)圓的性質(zhì),結(jié)合三角形面積公式即可判斷;由于為圓的直徑,即過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn),計(jì)算即可判斷;設(shè),利用點(diǎn)差法即可判斷;【詳解】依題意,可設(shè)圓C方程為,過(guò)橢圓的上頂點(diǎn)作軸的垂線,過(guò)橢圓的右頂點(diǎn)作軸的垂線,則這兩條垂線的交點(diǎn)在圓C上,所以,即,所以橢圓的蒙日?qǐng)A方程為,故A正確;因?yàn)辄c(diǎn)都在圓上,且,所以為圓的直徑,所以面積的最大值為,故B正確;由于為圓的直徑,過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn),即過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn),所以,故C正確;由直線經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn),易得點(diǎn)關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,設(shè),則,又,所以,所以,故D錯(cuò)誤.故選:.【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:點(diǎn)差法是求解圓錐曲線問題中的解法,在直線與圓錐曲線問題中,直線與圓錐曲線有兩個(gè)交點(diǎn),設(shè),將這兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別代入圓錐曲線方程,得到兩個(gè)等式,并對(duì)所得等式作差,化簡(jiǎn)得到相關(guān)結(jié)論.【變式01】(24-25高三上·安徽黃山·期末)蒙日是法國(guó)著名的數(shù)學(xué)家,他首先發(fā)現(xiàn)橢圓的兩條相互垂直的切線的交點(diǎn)的軌跡是圓,這個(gè)圓被稱為“蒙日?qǐng)A”.已知橢圓的焦點(diǎn)在軸上,為橢圓上任意兩點(diǎn),動(dòng)點(diǎn)在直線上.若恒為銳角,根據(jù)蒙日?qǐng)A的相關(guān)知識(shí)得橢圓的離心率的取值范圍為(

)A. B. C. D.【答案】B【分析】根據(jù)蒙日?qǐng)A定義求得橢圓的蒙日?qǐng)A方程,根據(jù)為銳角可知直線與蒙日?qǐng)A相離,根據(jù)直線與圓位置關(guān)系可求得范圍,進(jìn)而得到離心率的取值范圍.【詳解】橢圓的焦點(diǎn)在軸上,,直線,與橢圓都相切,,所圍成矩形的外接圓即為橢圓的蒙日?qǐng)A,為橢圓上任意兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),動(dòng)點(diǎn)滿足為銳角,點(diǎn)在圓外,又動(dòng)點(diǎn)在直線上,直線與圓相離,,解得:,又,;橢圓離心率,,.故選:B.【變式02】(2025·河南信陽(yáng)·一模)(多選題)阿基米德(公元前287年—公元前212年)是古希臘偉大的物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家、天文學(xué)家,他曾經(jīng)定義了拋物線阿基米德三角形:拋物線的弦與弦的端點(diǎn)處的兩條切線圍成的三角形稱為拋物線阿基米德三角形.設(shè)拋物線上兩個(gè)不同點(diǎn)A,B橫坐標(biāo)分別為,,以A,B為切點(diǎn)的切線交于P點(diǎn).關(guān)于阿基米德三角形PAB的說(shuō)法正確的有(

)A.若過(guò)拋物線的焦點(diǎn),則點(diǎn)一定在拋物線的準(zhǔn)線上B.若為正三角形,則其面積為C.若,則的面積的最小值為D.一般情況下,的面積【答案】ABC【分析】設(shè)出直線的斜截式方程、點(diǎn)的坐標(biāo),根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義求出切線的方程,進(jìn)而求出點(diǎn)的坐標(biāo),將直線的方程和拋物線方程聯(lián)立,得到一元二次方程以及該方程兩根的和、積的關(guān)系.A:把拋物線焦點(diǎn)的坐標(biāo)代入直線的斜截式方程中,根據(jù)拋物線的準(zhǔn)線方程進(jìn)行判斷即可;B:根據(jù)正三角形的性質(zhì),結(jié)合正三角形的面積公式進(jìn)行判斷即可;C:根據(jù)直角三角形的性質(zhì),結(jié)合直角三角形的面積公式進(jìn)行判斷即可;D:根據(jù)點(diǎn)到直線距離公式、兩點(diǎn)間距離公式進(jìn)行求解判斷即可.【詳解】由題意可知:直線一定存在斜率,所以設(shè)直線的方程為:,由題意可知:點(diǎn),不妨設(shè),由,所以直線切線的方程分別為:,兩方程聯(lián)立得:,解得:,所以點(diǎn)坐標(biāo)為:,直線的方程與拋物線方程聯(lián)立得:.對(duì)于A:拋物線:的焦點(diǎn)坐標(biāo)為,準(zhǔn)線方程為,因?yàn)檫^(guò)拋物線的焦點(diǎn),所以,而,顯然點(diǎn)一定在拋物線的準(zhǔn)線上,故A正確;對(duì)于B:因?yàn)榘⒒椎氯切螢檎切危杂?,則,因?yàn)?,所以化?jiǎn)得:,此時(shí),點(diǎn)坐標(biāo)為:,因?yàn)榘⒒椎氯切螢檎切危杂?,所以,因此正三角形的邊長(zhǎng)為,所以正三角形的面積為,故B正確;對(duì)于C:阿基米德三角形為直角三角形,當(dāng)時(shí),所以,即,化簡(jiǎn)得,直線的方程為:,所以點(diǎn)坐標(biāo)為,點(diǎn)到直線的距離為:,又,因?yàn)?,所以,因此直角的面積為:,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),取等號(hào),所以其面積有最小值,故C正確;對(duì)于D:因?yàn)?,所以,點(diǎn)到直線的距離為:,所以阿基米德三角形的面積為,故D不正確.故選:ABC.【變式03】(25-26高三上·河北滄州·期中)古希臘數(shù)學(xué)家阿波羅尼斯結(jié)合前人的研究成果,寫出了《圓錐曲線論》,此書中有許多關(guān)于平面軌跡的問題,例如:平面內(nèi)到兩定點(diǎn)距離之比等于定值(不為1)的動(dòng)點(diǎn)軌跡為圓.后來(lái)該軌跡被人們稱為阿波羅尼斯圓.已知平面內(nèi)有兩點(diǎn)和,且該平面內(nèi)的點(diǎn)P滿足,記點(diǎn)P的軌跡為圓C,則下列結(jié)論正確的是(

)A.圓C的方程為B.的最大值為C.M為直線上一動(dòng)點(diǎn),則的最小值為D.若O為坐標(biāo)原點(diǎn),則的最大值為【答案】BCD【分析】根據(jù)兩點(diǎn)間距離公式,結(jié)合兩點(diǎn)間線段最短、三角代換法、平面向量數(shù)量積的坐標(biāo)表示公式逐一判斷即可.【詳解】設(shè)點(diǎn),因?yàn)椋?,整理得,所以圓C的方程為,故A錯(cuò)誤.因?yàn)椋裕驗(yàn)?,所以,故B正確.設(shè)A關(guān)于直線的對(duì)稱點(diǎn)為,則解得因?yàn)椋?,所以?dāng),C,M三點(diǎn)共線時(shí),有最小值.因?yàn)?,所以,故C正確.設(shè),,因?yàn)?,,所以,所以?dāng)時(shí),有最大值,最大值為,故D正確.故選:BCD題型五隱形圓/阿氏圓與立體幾何交匯方法點(diǎn)撥:空間到平面轉(zhuǎn)化:確定動(dòng)點(diǎn)所在的平面,將空間距離條件轉(zhuǎn)化為平面內(nèi)的軌跡條件(如圓)。找截面圓關(guān)鍵要素:通過(guò)面面垂直、線面垂直關(guān)系確定截面圓的圓心(如中點(diǎn)、垂足)和半徑。平面內(nèi)求解后回歸空間:將空間最值轉(zhuǎn)化為平面內(nèi)“圓上點(diǎn)到定點(diǎn)距離”的最值。【典例01】(2025·四川眉山·三模)(多選題)某廣場(chǎng)內(nèi)設(shè)置了一些石凳供大家休息,這些石凳是由正方體截去八個(gè)一樣的四面體得到的(被稱作阿基米德體),如圖所示,若該石凳的棱長(zhǎng)為,下列結(jié)論正確的有(

)A.平面 B.該石凳的體積為C.,,,四點(diǎn)共面 D.點(diǎn)到平面的距離為【答案】AC【分析】由題意可得A正確;由正方體的體積減去八個(gè)三棱錐的體積可得B錯(cuò)誤;由圖中幾何關(guān)系可得C正確;建立空間直角坐標(biāo)系,求出平面的一個(gè)法向量,代入空間點(diǎn)面距離公式可得D錯(cuò)誤.【詳解】“阿基米德體”是由如圖所示得到的,即“阿基米德體”的所有頂點(diǎn)都是正方體的棱的中點(diǎn).A選項(xiàng):由圖可知平面,故A選項(xiàng)正確;B選項(xiàng):,故B選項(xiàng)錯(cuò)誤;C選項(xiàng):∵,,,四點(diǎn)均是正方體個(gè)棱上中點(diǎn),∴,且這個(gè)六條邊長(zhǎng)全相等,∴,,,四點(diǎn)共面,故C選擇正確;D選項(xiàng):如圖建立空間直角坐標(biāo)系,∵,∴正方體棱長(zhǎng)為4,∴,,,,所以,設(shè)平面的一個(gè)法向量為,則,解得,即,,∴點(diǎn)到平面的距離,故D選項(xiàng)錯(cuò)誤.故選:AC【典例02】(2025·黑龍江·二模)古希臘幾何學(xué)家阿波羅尼斯證明過(guò)這樣一個(gè)命題:平面內(nèi)到兩定點(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),若點(diǎn)是滿足的阿氏圓上的任意一點(diǎn),點(diǎn)為上一動(dòng)點(diǎn),則的最小值為.【答案】【分析】利用直接法求出點(diǎn)的軌跡方程,根據(jù)結(jié)論圓外一點(diǎn)與圓上的動(dòng)點(diǎn)的最小距離為圓外的點(diǎn)到圓心的距離與該圓的半徑的差,求的最小值即可.【詳解】設(shè),則,,因?yàn)?,所以,所以,即,所以點(diǎn)的軌跡為以為圓心,為半徑的圓,圓的圓心為,半徑為,又點(diǎn)為上一動(dòng)點(diǎn),所以,當(dāng)且僅當(dāng)點(diǎn)為線段與圓的交點(diǎn),點(diǎn)為線段與圓的交點(diǎn)時(shí)等號(hào)成立,所以的最小值為.故答案為:.【變式01】(2025·四川宜賓·三模)(多選題)“阿基米德多面體”也稱半正多面體,是由兩種或多種正多邊形面組成,而又不屬于正多面體的凸多面體,體現(xiàn)了數(shù)學(xué)的對(duì)稱美.如圖,某廣場(chǎng)的一張石凳就是一個(gè)阿基米德多面體,它是由正方體截去八個(gè)一樣的四面體得到的二十四等邊體,若它所有的棱長(zhǎng)都為2,則(

)A.該石凳的表面積為B.該石凳的體積為C.直線與的夾角為D.平面【答案】ABC【分析】將二十四等邊體補(bǔ)全成一個(gè)棱長(zhǎng)為的一個(gè)正方體,進(jìn)而逐項(xiàng)判斷即可.【詳解】對(duì)于A,由圖可知,二十四等邊體是由6個(gè)邊長(zhǎng)為2的正方形和8個(gè)邊長(zhǎng)為2的等邊三角形圍成,所以表面積為,A正確;對(duì)于B,補(bǔ)全八個(gè)角構(gòu)成一個(gè)棱長(zhǎng)為的一個(gè)正方體,則該正方體的體積為,其中每個(gè)小三棱錐的體積為,所以該二十四面體的體積為,所以B正確;對(duì)于C,補(bǔ)全八個(gè)角構(gòu)成一個(gè)棱長(zhǎng)為的一個(gè)正方體,如圖,易知,與所成角為,所以直線與的夾角為,C正確;對(duì)于D,由正方體易知:,所成角為,所以所成角為,又在平面內(nèi),所以平面不成立,故D錯(cuò)誤;故選:ABC【變式02】(24-25高三上·江蘇泰州·月考)古希臘數(shù)學(xué)家阿波羅尼斯發(fā)現(xiàn):平面上到兩定點(diǎn)的距離之比為常數(shù)的點(diǎn)的軌跡是一個(gè)圓心在直線上的圓,該圓被稱為阿氏圓.如圖,在長(zhǎng)方體中,,點(diǎn)在棱上,,動(dòng)點(diǎn)滿足,若點(diǎn)在平面內(nèi)運(yùn)動(dòng),則點(diǎn)對(duì)應(yīng)的軌跡的面積是;為的中點(diǎn),則三棱錐體積的最小值為.【答案】;.【分析】以為原點(diǎn),為軸建立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系,用坐標(biāo)表示兩點(diǎn)間距離轉(zhuǎn)化后可得軌跡方程,從而得軌跡求得面積,利用空間向量法求得點(diǎn)到平面的距離,并結(jié)合平面上圓的性質(zhì)求得距離的最小值,從而得棱錐體積最小值.【詳解】如圖,以為原點(diǎn),為軸建立空間直角坐標(biāo)系,則,,,,,,,,在平面內(nèi),設(shè),則由得,化簡(jiǎn)得,所以點(diǎn)軌跡是以為圓心,為半徑的圓,面積為,在長(zhǎng)方體中,,,,設(shè)平面的一個(gè)法向量是,則,取得,,到平面的距離為,滿足,所以的最小值等于,從而到平面的距離的最小值為,∴三棱錐體積的最小值為.故答案為:;.【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:在涉及到空間兩點(diǎn)間的距離問題時(shí),如果與長(zhǎng)方體、正方體有關(guān)的圖形時(shí),可以建立空間直角坐標(biāo)系,利用空間向量法(把平面解析幾何法類比于空間解析幾何法)求空間的距離、角度.把幾何問題用計(jì)算方法求解.【變式03】(24-25高三下·重慶·月考)古希臘數(shù)學(xué)家阿波羅尼斯發(fā)現(xiàn):平面上到兩定點(diǎn)距離之比是常數(shù)的點(diǎn)的軌跡是一個(gè)圓心在直線上的圓,該圓簡(jiǎn)稱為阿氏圓.根據(jù)以上信息,解決下面的問題:在棱長(zhǎng)為3的正方體中,點(diǎn)P是正方體的表面(包括邊界)上的動(dòng)點(diǎn).(1)若動(dòng)點(diǎn)P滿足,則點(diǎn)P所形成的阿氏圓的半徑為;(2)若E是靠近D的三等分點(diǎn),且滿足,則三棱錐體積的最大值是.【答案】【分析】以D為坐標(biāo)原點(diǎn),為x軸建立如圖所示的平面直角坐標(biāo)系,設(shè),由已知可得所形成的阿氏圓;由題意可得,所以點(diǎn)P的軌跡為的一部分,當(dāng)P在上時(shí),三棱錐的體積最大,進(jìn)而可求體積的最大值.【詳解】以D為坐標(biāo)原點(diǎn),為x軸建立如圖所示的平面直角坐標(biāo)系,則,設(shè),因?yàn)?,所以,整理得,故點(diǎn)P所形成的阿氏圓的半徑為;因?yàn)槠矫嫫矫?,所以,所以,又,則,因?yàn)镋是靠近D的三等分點(diǎn),所以,由(1)可知,點(diǎn)P的軌跡為的一部分,則當(dāng)P在上時(shí),三棱錐的體積最大,設(shè)此時(shí)P為,所以,則三棱錐體積的最大值是.(限時(shí)訓(xùn)練:15分鐘)1.(24-25高三上·湖南株洲·期末)古希臘著名數(shù)學(xué)家阿波羅尼斯發(fā)現(xiàn):已知平面內(nèi)兩個(gè)定點(diǎn),及動(dòng)點(diǎn),若(且),則點(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”).在平面直角坐標(biāo)系中,已知,,直線:,直線:,若為,的交點(diǎn),則的最小值為(

)A. B. C. D.【答案】A【分析】由已知可得,則點(diǎn)的軌跡是以為直徑的圓,除去點(diǎn),得到的軌跡方程為,由阿氏圓性質(zhì)找到點(diǎn),將轉(zhuǎn)化為,問題轉(zhuǎn)化為求解到兩定點(diǎn)距離之和最小即可.【詳解】當(dāng)時(shí),:,:,此時(shí)交點(diǎn)為;當(dāng)時(shí),由直線:,斜率為,由直線:,斜率為,,又:,直線恒過(guò),:,直線恒過(guò),若為,的交點(diǎn),則,所以點(diǎn)的軌跡是以為直徑的圓,除去點(diǎn)、點(diǎn);綜合以上兩種情況,點(diǎn)的軌跡是以為直徑的圓,除去點(diǎn),則圓心為的中點(diǎn),圓的半徑為,故的軌跡方程為,即,又,,易知,在該圓內(nèi),又由題意可知圓上一點(diǎn)滿足,取,則,滿足.下面證明任意一點(diǎn)都滿足,即,,又,,,又,,如圖,當(dāng)且僅當(dāng),,三點(diǎn)共線,且位于,之間時(shí),等號(hào)成立,即的最小值為.故選:2.(24-25高三上·北京·期中)古希臘數(shù)學(xué)家阿波羅尼斯發(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.人們將這個(gè)圓稱為阿波羅尼斯圓,簡(jiǎn)稱阿氏圓.已知,,動(dòng)點(diǎn)滿足,記動(dòng)點(diǎn)的軌跡為曲線,給出下列四個(gè)結(jié)論:①曲線的方程為②曲線上存在點(diǎn),使得到點(diǎn)距離為6;③曲線上存在點(diǎn),使得到直線的距離為;④曲線上存在點(diǎn),使得到點(diǎn)與點(diǎn)距離之和為8.其中所有正確結(jié)論的個(gè)數(shù)是(

)A.1 B.2 C.3 D.4【答案】C【分析】設(shè),根據(jù)M滿足,利用兩點(diǎn)間距離公式化簡(jiǎn)整理,即可判斷①是否正確;通過(guò)確定圓上的點(diǎn)到(1,1)的距離的范圍來(lái)判斷②是否正確;通過(guò)確定圓上的點(diǎn)到直線的距離的范圍來(lái)判斷③是否正確;由橢圓的定義,可知F在橢圓上,再根據(jù)橢圓與曲線W的位置關(guān)系,即可判斷④是否正確.【詳解】設(shè),因?yàn)镸滿足,所以,整理可得:,即,所以①正確;對(duì)于②,由①可知,點(diǎn)在圓的外部,因?yàn)榈綀A心的距離,半徑為2,所以圓上的點(diǎn)D到的距離的范圍為,而,所以②不正確;對(duì)于③,圓心到直線的距離為,即直線和圓相交,所以圓上的點(diǎn)E到直線的距離的范圍為,又,即,故③正確;對(duì)于④,假設(shè)存在這樣的點(diǎn)F,使得F到點(diǎn)B與點(diǎn)的距離之和為8,則F在以點(diǎn)B與點(diǎn)為焦點(diǎn),實(shí)軸長(zhǎng)為8的橢圓上,即F在橢圓上,易知橢圓與曲線W:有交點(diǎn),故曲線W上存在點(diǎn)F,使得F到點(diǎn)B與點(diǎn)的距離之和為8,所以④正確.故正確結(jié)論的個(gè)數(shù)為3,故選:C3.(25-26高三上·廣東深圳·期中)(多選題)古希臘著名數(shù)學(xué)家阿波羅尼斯發(fā)現(xiàn)了平面內(nèi)到兩個(gè)定點(diǎn)A,B的距離之比為定值()的點(diǎn)的軌跡是圓,此圓被稱為“阿波羅尼斯圓”.在平面直角坐標(biāo)系中,已知,,點(diǎn)P滿足,設(shè)點(diǎn)P的軌跡為圓C,則下列說(shuō)法正確的是(

)A.圓C的方程是B.過(guò)點(diǎn)A向圓C引切線,兩條切線的夾角為C.若x,y滿足圓C的方程,則的最大值是D.過(guò)直線上的一點(diǎn)P向圓C引切線,則四邊形的面積的最小值為【答案】BCD【分析】對(duì)于A,設(shè)點(diǎn)坐標(biāo),代入化簡(jiǎn)即可判斷;對(duì)于B,設(shè)切線夾角為,可得;對(duì)于C,設(shè),由題意直線與圓有公共點(diǎn),列式求解即可;對(duì)于D,由條件得四邊形面積的表達(dá)為,求最小值即可.【詳解】對(duì)于A,設(shè),因?yàn)?,,,則,化簡(jiǎn)得,即,故A錯(cuò)誤;對(duì)于B,因?yàn)?,圓心,半徑,,點(diǎn)在圓外,設(shè)兩條切線的夾角為,所以,又,解得,則,故B正確;對(duì)于C,設(shè),由題意直線與圓有公共點(diǎn),則圓心到直線的距離,即,解得,故的最大值是,故C正確;對(duì)于D,由題意可得四邊形的面積為,故只需求的最小值即可,的最小值為點(diǎn)C到直線的距離,即.所以四邊形的面積的最小值為,故D正確.故選:BCD.4.(2025·海南·模擬預(yù)測(cè))畫法幾何的創(chuàng)始人——法國(guó)數(shù)學(xué)家加斯帕爾·蒙日發(fā)現(xiàn):過(guò)橢圓外一點(diǎn)作橢圓的兩條互相垂直的切線,那么這一點(diǎn)的軌跡是以橢圓中心為圓心的圓,這個(gè)圓被稱為該橢圓的蒙日?qǐng)A.已知橢圓的蒙日?qǐng)A為圓,若圓不透明,則一束光線從點(diǎn)出發(fā),經(jīng)軸反射到圓上的最大路程是(

)A.2 B.4 C.5 D.8【答案】B【分析】由特殊切線求得蒙日?qǐng)A方程,求出點(diǎn)關(guān)于軸對(duì)稱點(diǎn)坐標(biāo),求出過(guò)點(diǎn)的圓的切線長(zhǎng)即可得.【詳解】由題意直線和是橢圓的兩條相互垂直的切線,因此它們的交點(diǎn)在蒙日?qǐng)A上,從而,即蒙日?qǐng)A方程為,設(shè)從點(diǎn)出發(fā)的光線在軸上反向點(diǎn)為,如圖,反射光線是圓的切線(在蒙日?qǐng)A上此時(shí)為切點(diǎn))時(shí),路程為最大,關(guān)于軸的對(duì)稱點(diǎn)為,由對(duì)稱性知在直線上,因此是圓的切線,,.故選:B.

5.(24-25高三上·安徽·月考)(多選題)若動(dòng)點(diǎn)滿足且其中點(diǎn)是不重合的兩個(gè)定點(diǎn),則點(diǎn)的軌跡是一個(gè)圓,該軌跡最先由古希臘數(shù)學(xué)家阿波羅尼斯發(fā)現(xiàn),故稱作阿波羅尼斯圓已知點(diǎn),,動(dòng)點(diǎn)滿足,點(diǎn)的軌跡為圓,則(

)A.圓的方程為B.若圓與線段交于點(diǎn),則C.若點(diǎn)與點(diǎn)不共線,則面積的最大值為D.若點(diǎn)與點(diǎn)不共線,的周長(zhǎng)的取值范圍是【答案】ABD【分析】設(shè)點(diǎn)代入關(guān)系式化簡(jiǎn)可得的軌跡方程為一個(gè)圓,然后依次對(duì)每個(gè)選項(xiàng)進(jìn)行判斷

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評(píng)論

0/150

提交評(píng)論