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文档简介
重难点突破02活用隐圆的五种定义妙解压轴题
目录
01方法技巧与总结...............................................................2
02题型归纳与总结...............................................................2
题型一:隐圆的第一定义:到定点的距离等于定长...................................2
题型二:隐圆的第二定义:到两定点距离的平方和为定值.............................5
题型三:隐圆的第三定义:到两定点的夹角为90。....................................8
题型四:隐圆的第四定义:边与对角为定值、对角互补'数量积定值....................10
题型五:隐圆的第五定义:到两定点距离之比为定值................................12
03过关测试....................................................................17
方法技巧与总结
活用隐圆的五种定义来妙解压轴题,关键在于理解和运用圆的五种基本性质。这五种定义包括:到定
点的距离等于定长(定义圆)、到两定点距离的平方和为定值、到两定点的夹角为90。、边与对角为定值且
对角互补、到两定点距离之比为定值。
解题时,首先要识别题目中的关键条件,看是否符合隐圆的某一定义。一旦确定,就可以利用圆的性
质来简化问题,如利用直径所对的圆周角是直角、同弦所对的圆周角相等或互补等性质。通过逆用这些性
质,可以找到隐形圆,进而利用圆的几何特征求解。这种方法能有效转化复杂问题,使解题过程更加清晰
明了。
题型一:隐圆的第一定义:到定点的距离等于定长
【典例1-1】已知是单位向量,ab=O,若向量。满足|c-a+b|=l,则|c-61的取值范围是()
A.rV2-l,^+l]B.[1,^+1]C.[0,2]D.[V5-1.V5+1]
【答案】D
【解析】单位向量6满足。力=0,即作OA=a,OB=b,以射线。4,分别作为x、y轴非负
半轴建立平面直角坐标系,如图,
。=(1,0),6=(0,1),设c=(x,y),则c-a+)=(x-l,y+l),由|"一。+5|=1得:(x-1)2+(y+l)2=1,
x=l+cos6
令.(0<。<2兀),即c=(1+cos。,一1+sin。),
y=-l+sin,
.1
.夕二祢
Ic-b\=J(1+cos6)2+(-2+sin9辛=^6-2(2sin0-cosO')=«-2加sin(O-0)>其中锐角。满足<
2
COS(p=—f=
因此,当sin(6»-0)=-l时,111ax=,6+2•=J+1,当sin(6»—0)=1时,\(:-%=5瓦店=布-1,
所以lc-6的取值范围是-1,百+1].
故选:D
【典例1-2】已知单位向量。与向量心=(0,2)垂直,若向量c满足,+8+W=l,则|c|的取值范围为()
A.[1,75-1]B.C.[A/5-1,A/5+1]D.
【答案】C
【解析】由题意不妨设°=(1,0),设c=(x,y),贝Ua+b+c=(l,o)+(o,2)+(x,y)=(l+x,2+y).
v|«+Z?+c|=l,.-.(1+x)2+(2+y)2=1,即表示圆心为(一1,一2),半径为1的圆,设圆心为尸,
|OP|=7(-l)2+(-2)2=75.
2
•君=乒了表示圆P上的点到坐标原点的距离,75-1<|C|=7^+/„A/5+1,#1的取值范围为
|^A/5—1,-\/5+1],
故选:C.
【变式1-1]如果圆(了-。)2+口-4=8上总存在两个点到原点的距离为拉,则实数。的取值范围是()
A.(—3,3)B.(—1.1)
C.(-3,1)D.(-3,-l)U(l,3)
【答案】D
【解析】问题可转化为圆。:5-4+('-4=8和圆&:尤2+〉2=2相交,
两圆圆心距d=J(a-Of+(a-0J=>/2IaL
由&-"|00/<氏+「得20_&<伪.|<2应+应,
解得l<|a|<3,即“e(-3,-1)51,3).
故选:D
【变式1-2】设meR,过定点A的动直线x+2+m(y-7)=0和过定点8的动直线的-y-加+3=0交于点
P(x,y),贝ij|PA|+|P3|的取值范围是()
A.[A/5,2A/5]B.[A/W,4A/5]C.[264柄]D.〔5,5亚]
【答案】D
【解析】由题意可知,动直线x+2+m(y-7)=0经过定点4(-2,7),
动直线mx-y-m+3=0即加(x—l)—y+3=0,经过定点3(1,3),
〃iw0时,动直线x+2+机(y_7)=0和动直线如_y_机+3=0的斜率之积为始终垂直,
根=0时,也垂直,所以两直线始终垂直,
又尸是两条直线的交点,.•.EOPB,,|/<+|P8|2=|AB|2=25.
设=则1PH=5sin,,|P@=5cos,,
由|网20且归口》0,可得0)1
.•.|PA|+|PB|=5(sin6»+cos6»)=5V2sin6»+^,
八兀713%
。右呜,0~\-----G
444
故选:D.
【变式1-3】设meR,过定点A的动直线x+%y=。和过定点8的动直线〃a-y-相+3=0交于点尸(x,y),
则|以卜|尸理的最大值是()
A.4B.10C.5D.而
【答案】C
【解析】由题意可知,动直线x+畋=0经过定点40,。),
动直线〃江-〉-"7+3=。即m(x-l)-y+3=0,经过定点3(1,3),
因为lx:”一〃zxl=0,所以动直线尤+my=0和动直线〃u-y-m+3=0始终垂直,
P又是两条直线的交点,
则有E4LPB,.'.\PAf+\PB\1=\ABf=10,
故1PAi•|PB区约"尸叫=5(当且仅当|PA|=|PB\=75时取“=”),
2
故选:C.
【变式1-4】设过定点A的动直线x+my=。和过定点8的动直线〃4->-根+3=0交于点尸(x,y),
贝力尸4『十|尸例2的值为()
A.5B.10C.叵D.V17
2
【答案】B
【解析】由题意,动直线尤+妆=0经过定点(0,0),则4(0,。),
动直线"ix-y-"7+3=0变形得机(x-l)+(3-y)=0,则云(1,3),
\x+my=Q(nr-3m3-〃?)
由V°c得尸I-―r,~―7,
[mjc-y-m+3=OIm+1m+1J
m2-3m।(3-mm2-3m?_3
.-.|PA|2+|PB|2
m2+1)vm2+1m2+1m+1
_m4-6m3+m2+9-6m+m2+9m2+6m+1+m4+6m3+m2
(m2+1)2
10m4+20m2+10°
=---------------Z------=10
(m2+1)
故选:B.
题型二:隐圆的第二定义:到两定点距离的平方和为定值
【典例2-1】在平面直角坐标系x0y中,尸(2,2),Q(T,0)为两个定点,动点/在直线x=-l上,动点N满
足NO2+NQ2=16,则\PM+PN\的最小值为一.
【答案】5
【解析】设点N(尤,y),由NC)2+NQ2=16得:x2+/+(x+4)2+y2=16,
即/+/+4x=0,即(x+2>+/=4,
;.N在以。。为直径的圆上,不妨设N(2cos"2,2sin。),,
则PM=(-3,m-2),PN=(2cosO-4,2sin6»-2),
PM+PN=(2cos0-1,2sm0+m-4),
PM+PN|2=(2cos9-7)2+(2sin,+—4/=trr—Sm+69+4[(>n-4)sin0—1cos0}
=(〃z—4>+53+浦⑺-4y+49sin(6—0),其中。为辅助角,
令如-裁+49=t,sin(0-<p)=a,贝5|127,-1<«<1.
:]PM+PN\2=t2+4+4at,
令f(t)=t2+4+4at=(t+2a¥+4-4a2,t>l,—1<fl<1,
・・・/⑺在[7,+8)上单调递增,
故当/^=7时,/«)取得最小值53+28。,
再令g(办=53+28。,-1<a<1,
显然g(a)在[T,I上单调递增,
故。=-1时,g(a)取得最小值53-28=25,
综上,当f=7,a=-l时,|PA/+PN/取得最小值25.
故|PM+PN|的最小值为5,
故答案为:5.
【典例2-2】(2024.江苏盐城.三模)己知A,8,C,。四点共面,BC=2,AB2+AC2=2Q,CD=3CA,则
I2。I的最大值为一.
【答案】10
【解析】设AC=M,由题意可得:DC=3m,AB=,
「AC2+BC2-AB2m2-8
则:
“'2ACxBC2m
m+2>^20-m1
ABC构成三角形,贝U:(I.-----解得:2<m<4,
由余弦定理:
BD=VfiC2+CD2-2BCxCDxcosC=j4+9m2-2x2x3mx=152+3疗,
V2m
当机=4时,取得最大值为io.
【变式2-1】已知圆C:(x+l)2+(y—2)=l,点A(—I,o),8。,0).设尸是圆C上的动点,令d=+四『,
则d的最小值为—.
【答案】14-46
222
【解析】设P(%,%),|PA「=(X°+1)2+%2,|P5|=(x0-l)+y0,
2222
|PA|+|PB|=(X0-1)+%2+&+1)+y。2=x;_2%+1+y02+X;+2x°+1+y°2=2x;+2y『+2
=2(/2+%2)+2,
当|。尸|取得最小值时,+1尸即2取得最小值,
由圆C:(x+l)2+(y-2)2=l,则圆心C(—l,2),半径r=l,
易知1nhi=|0。|一「=5/1^-1=近一1,则d1nm=2(石一1『+2=14-4君.
故答案为:14-45石.
【变式2-2】已知圆C:(x+iy+(y—2)2=4,点人(一2,0),82,0).设p是圆C上的动点,令
1=+\PBf,贝ijd的最小值为
【答案】26-8^
【解析】
由已知C(—1,2),r=2,
2
设POofo),|FA|=J(Xo+2『+y;,|PB|=A/(X0-2)+^,
22
所以d=|"「+1尸砰=(%+2)+y;+&一2)+y;=2(片+y;)+8,
因为|OP|=Jx;+y:,所以当|0P|取得最小值时,d取得最小值,
由IOP|的最小值为|0C|-r=^(-1)2+22-2=正一2,
所以d的最小值为2(君-2『+8=26-8后.
故答案为:26-875.
【变式2-3]正方形ABC。与点p在同一平面内,已知该正方形的边长为1,M|PA|2+|PB|2=|PC|2,则
|尸。|的取值范围为.
【答案】[2-72,2+72]
【解析】如图,以A为坐标原点,建立平面直角坐标系,
则A(O,O),B(1,O),C(1,1),D(O,1),
设点尸(x,y),则由|R4「+|PB『=|pq2,
Wx2+y2+(x-l)2+y2=(JC-1)2+(j-l)2,
整理得V+(y+l)2=2,
即点P的轨迹是以点M(o,-i)为圆心,血为半径的圆,
圆心M到点D的距离为|£陷=2,所以|PD1mhi=2-夜,|PD1mx=2+忘,
所以的取值范围是[2-a,2+0]
故答案为:[2-72,2+72].
题型三:隐圆的第三定义:到两定点的夹角为90°
【典例3-1】已知向量0,b,c满足什=4,恸=2/,.与匕的夹角为(a-c).仅-c)=0,则代的最
大值为.
【答案】V10+V2
【解析】设OA=a,OB=b,oc=c,
以。4所在的直线为无轴,。为坐标原点建立平面直角坐标系,
因为问=4,忖=20,〃与匕的夹角为
所以4(4,0),3(2,2),设C(x,y),
即。4=a=(4,0),OB=b=(2,i),OC=c=(x,y),
所以a—c=(4—x,-y),b—c=(2—x,2—,
因为(。一<?)一仅_<?)=0,所以x2_6x+8+y2_2y=0,即(x—3)2+(y_1)2=2,
圆心坐标为0(3,1),半径r=&,同表示点C到坐标原点的距离即为圆上的点到坐标原点的距离,
因为圆心0(3,1)到原点的距离为]=序了=而,所以="r=M+@
故答案为:Vio+72.
【典例3-2】已知向量a力为单位向量,且“2=。,若C满足(。-c”6-c)=0,则|c|的最大值是
【答案】V2
【解析】向量。,6为单位向量,且a/=0,
不妨设&=0,0),6=(0,1),令d=(x,y),
则a—c=Z?-c=(-x,l-y),
(a-c)-^-cj=-x(l-x)-y(l-y)=0即/+/-x-y=0,它表示以为圆心,为半径的圆,
可知同=yjx2+y2=7(x-O)2+(y-O)2表示圆上的点到原点距离,故其最大值是2厂=0.
故答案为:V2.
【变式3-1】已知点A(—m,0),若圆Ud+V—6x—8y+24=0上存在点P,使得
PA±PBJ则实数〃z的最大值是()
A.4B.5C.6D.7
【答案】C
【解析】圆C:%2+y2—6x—8y+24=0即为:(x—3)?+(y—4)?=1,
其圆心为(3,4),半径为1,
设A3的中点为M,
因为点A(-m,0)»»
所以M(0,0),
以AB为直径的圆的方程为:%2+y2=m2,
|CM|=V32+42-5-
若圆C:Y+y2—6x—8y+24=0上存在点尸,使得巴4,QB,
则圆C与圆”有公共点,即同―1归5«同+1,
解得4W帆<6>
所以实数机的最大值是6.
故选:C
【变式3-2】已知圆C:(彳-1)2+&+3)2=10和点/(5,。,若圆C上存在两点A,3使得例,版,则实
数f的取值范围是—.
【答案】-54tW-1
【解析】圆C:(尤-l)2+(y+3)2=10,贝伴径为何,C(l,-3),
如上图,对于直线尤=5上任意一点M(5J),
当AM,8”均为圆的切线时/WB最大,
由题意,MA±"即/AMB=90时,此时M为满足题设条件的临界点,
此时有回=sin/AMC>—.
\CM\2
\AC\72回、拒
当Af在临界点之间移动时,有二2一,即/2»亏,
\CM\2+«+3、)2
即有:(t+3)244,解得:
故答案为:-5<r<-l.
题型四:隐圆的第四定义:边与对角为定值、对角互补、数量积定值
【典例4-1】已知友人』是平面向量,同=1,若非零向量。与e的夹角为不向量。满足
b2-4b-e+3=Q,则|”可的最小值是.
【答案】73-1/-1+V3
【解析】设。=(x,y),e=(l,0),6=W,〃),则由〈a,e〉=g得K=向冏cos^,x=;+/,可得>=±石了,
由Z?2_4e.A+3=0得根?+〃2—4加+3=0,(加一2)2+/=1,
因此,|a-Z?|=^(x-m)2+(y-n)2表示圆(m-2)2+H2=1上的点到直线y=±JL上的点(%,y)的距离;
故其最小值为圆心(2,0)到直线y=土氐的距离[=乎=退减去半径1,即6.
故答案为:A/3-I
【典例4-2】设向量a,6,c满足。=。=2,〃.6=一2,(a-c,6-c)=60。,则卜|的最大值等于()
A.4B.2C.也D.1
【答案】A
C
因为a="=2,a-b=-2,所以cosa,6=
如图所以,^OA=a,OB=b,OC=c,贝qC4=a-c,C8=6-e,ZAO8=120。.
所以NACB=60。,所以NAO3+NACB=180。,所以A,0,8,C四点共圆.
不妨设为圆M,因为A2=6-所以AB=ci1-la-b+b1=12.
所以=2退,由正弦定理可得V49B的外接圆即圆M的直径为2R=.网=4.
sinZAOB
所以当|。4为圆M的直径时,,取得最大值4.
故选:A.
【变式4-1](2024.天津.一模)如图,梯形ABCD中,ABCD,A3=2,CO=4,3C=AD=0,£1和尸分别为
4D与BC的中点,对于常数4,在梯形ABCD的四条边上恰好有8个不同的点尸,使得=2成立,
则实数4的取值范围是
4B
1一'
5__9_511
4,~20“一了
£119_j_
45J20,-4
【答案】D
【解析】以8的中点为坐标原点,C£)所在的直线为x轴建立平面直角坐标系,则
A(-1,2),5(1,2),C(2,0),0(-2,0),E
当尸在边CD上时,设P(X,0),MG(0,2),则2=PE-PP=X2—
当尸在边CB上时,设尸(苍4—2x),xe(l,2),则;l=PE.PF=x2—(+(3—2x?=5/—12x+彳e
当P在边AB上时,设P(x,2),We(0,l),则4==
当尸在边AD上时,设夕(%,2%+4),4£(一2,-1),贝U
2=PE-PF=x2--+(3-2x)2=5x2-12x+—ef--,--1
4I)4I204j
综上所述,实数4的取值范围是[-"?]]-2,-;]=(-2,-;].故选D.
144)(204)<204)
【变式4-2](2024•广东广州.一模)在平面四边形ABC。中,连接对角线3。,己知CD=9,BD=16,
4
^BDC=90°,sinA=,,则对角线AC的最大值为.
【答案】27
4
【解析】画出图像如下图所示,由于sinA=M、BD=16为定值,故A在以3。为弦的圆上运动,由正弦定
理得2火=彳=2。,火=1。,故圆心的坐标为(8,-6),AC的最大值即为CA的值,也即是CO+R的值,由两
5
点间的距离公式有CO+R=782+152+10=27.
题型五:隐圆的第五定义:到两定点距离之比为定值
【典例5-1】古希腊著名数学家阿波罗尼斯发现:已知平面内两个定点及动点尸,若言=2(几>。
r/X.
且2wl),则点尸的轨迹是圆.后来人们将这个圆以他的名字命名,称为阿波罗尼斯圆(简称“阿氏
圆”).在平面直角坐标系中,已知。(0,0)及(。,0),直线4:区-y+k+3=o,直线4h+外+3左+1=0,
若尸为//的交点,则;Q「。|+:1|尸。|的最小值为()
A.叵B.6-3A/2C.9-372D.
2
【答案】A
【解析】当左=o时,4:y=3,:x=T,此时4平2,交点为尸(-1,3).
当左片0时,由4:-一y+左+3=0,斜率为左,
由:x+ky+3k+1=0,—,(_L,
k
综上,4U.
又4:%(x+l)-y+3=0,,直线4恒过E(-l,3),
4:x+1+%(y+3)=0,..•直线4恒过F(-l,-3),
若P为44的交点,则PE,PF,设点P(x,y),
所以点尸的轨迹是以ER为直径的圆,除去尸点,
则圆心为EF的中点C(-l,0),圆的半径为r=网=3,
2
故尸的轨迹方程为(x+1)2+/=9(yw-3),
即f+/+2%=8(yw—3),贝lj有y2——%2—2x+8.
又。(O,O),Q(O,a),易知O、Q在该圆内,
又由题意可知圆C上一点4(2,0)满足wa=2,取。(8,0),
则由4=6,满足/万=3.
PDiiii
下面证明任意一点P(x,y)都满足记=3,即1Pq=3帜@,
31Poi=^9(x2+y2)=^9(%2-X2-2X+8)=j9(-2x+8),
又|PD|=J(尤-8j+y2=J(x-8)2-Y-2x+8=J-18尤+72=,9(-2x+8),
:.3\PO\=\PD\.
所以31Pq+因=附+闸>|D<2|,
X|DQ|=J(8-0)2+(0-V2)2=A/66,
所以||P0|+J叫2字’
如图,当且仅当三点共线,且尸位于。,。之间时,等号成立
即•||尸。|+m尸。|最小值为手.
故选:A.
【典例5-2】(2024•江西赣州•模拟预测)阿波罗尼斯是古希腊著名数学家,与欧几里得、阿基米德并称为
亚历山大时期数学三巨匠,他对圆锥曲线有深刻而系统的研究,阿波罗尼斯圆是他的研究成果之一,指的
是:已知动点M与两定点A,B的距离之比为“几>0,4-1),那么点M的轨迹就是阿波罗尼斯圆,简称阿
氏圆.已知在平面直角坐标系中,圆O:V+y2=l、点和点M为圆O上的动点,则
21MAi-的最大值为()
A.-B.姮C.-D.也
2222
【答案】B
【解析】设知«江令21AMi=|MC|,则■=g,
由题知圆V+y2=l是关于点A、C的阿波罗尼斯圆,且2=;,
2
设点c(s〃),则也竺[=x+1+/
惘口小(x-mj2
2m+42nm2+n2-1
整理得:x2+y2+-----XH-----y二---------
333
2m+4苏+〃2—11「
比较两方程可得:~二0,。,-------------=1,gRpnm=-2〃=0,点C(—2,0),
3T3
21MAi-|加冽=|"。-|4"1的值最大,最大为忸q=当
当点M位于图中的位置时,
故选:B.
【变式5-1](2024.湖南.模拟预测)希腊著名数学家阿波罗尼斯与欧几里得、阿基米德齐名.他发现:“平面
内到两个定点A,8的距离之比为定值%(2^1)的点的轨迹是圆”.后来,人们将这个圆以他的名字命名,
称为阿波罗尼斯圆,简称阿氏圆.已知在平面直角坐标系My中,A(T,l),B(-4,4),若点尸是满足2=g的
阿氏圆上的任意一点,点。为抛物线C:y2=i6x上的动点,。在直线x=T上的射影为R,则
|P8|+2|PQ|+2|QR|的最小值为()
A.4A/5B.875D.2病
【答案】D
【解析】设尸(x,y),
PA]J(x+4『+(yT)2
1
则
2
化简整理得(X+4『+/=4,
所以点尸的轨迹为以(T,0)为圆心2为半径的圆,
抛物线C:/=16x的焦点F(4,0),准线方程为x=T,
则|PB|+2|PQ|+2|QR|=2|PA|+2|PQ|+2|QP|
=2(|^4|+|Pei+ieF|)>2|AF|=2V65,
当且仅当A,P,Q,B(只。两点在A/两点中间)四点共线时取等号,
所以1PBi+21PQ|+21QR|的最小值为2相.
【变式5-2】阿波罗尼斯是古希腊著名数学家,与欧几里得、阿基米德被称为亚历山大时期数学三巨匠,
他对圆锥曲线有深刻且系统的研究,主要研究成果集中在他的代表作《圆锥曲线》一书中,阿波罗尼斯圆
是他的研究成果之一,指的是:已知动点M与两定点A,3的距离之比为“2>。,4=1),那么点河的轨
迹就是阿波罗尼斯圆.如动点M与两定点A(|,o13(5,0)的距离之比为g时的阿波罗尼斯圆为
x2+y2=9.下面,我们来研究与此相关的一个问题:已知圆。:无2+产=4上的动点”和定点4(-1,0),
3(1,1),则21M4|+河网的最小值为()
A.2+A/TOB.后C.726D.729
【答案】C
因此21MAi+1=||+1MB闫BN|="(-4-=届,当且仅当点M是线段BN与圆。的交点时取
等号,
所以21M4|+|MS|的最小值为四.
故选:c
【变式5-3](2024•全国•模拟预测)阿波罗尼斯是古希腊著名数学家,与欧几里得、阿基米德被称为亚历山
大时期数学三巨匠,阿波罗尼斯发现:平面内到两个定点A,8的距离之比为定值〃彳>0,且2*1)的点的
PA1
轨迹是圆,此圆被称为“阿波罗尼斯圆”.在平面直角坐标系x0y中,A(-2,0),8(4,0),点?满足=设点
rDZ
尸的轨迹为曲线C,则下列说法错误的是()
A.C的方程为(了+力+y=16
B.当A,3,P三点不共线时,则=尸O
C.在C上存在点使得|MO|=2|〃A|
D.若。(2,2),则|即+2|尸力的最小值为46
【答案】C
空」#+2y+/
;,化简得(尤+)故正确;
【解析】设P(x,y),由4?+/=16,A
PB千小一盯+J
OA\1\PA
当A民尸三点不共线时,=-=所以尸O是ZAP5的角平分线,所以NAPO=N/PO,故B正
(JD\2rD
确;
设M(x,y),则存了了=2河以下,化简得(x+$2+y2=T,因为J(一4+§2+(0-0>=g<4-g,
所以C上不存在点使得|/O|=2|M4],故C错
误;
因为•篇=;,所以|尸固=2|以|,所以|「同+2|尸。=2|斜+2「。自2|4。=46,当且仅当尸在线段AD上
时,等号成立,故D正确.
故选:C.
0
//过关测试,\
1.阿波罗尼斯是古希腊著名的数学家,对圆锥曲线有深刻而系统的研究,阿波罗尼斯圆就是他的研究成
果之一,指的是:已知动点M与两定点。P的距离之比附=2(2>0"x1),那么点M的轨迹就是阿
波罗尼斯圆.已知动点M的轨迹是阿波罗尼斯圆,其方程为/+丁=1,定点。为x轴上一点,尸,;,0
且4=2,若点3(1,1),则21Mpi+|MB|的最小值为()
A.76B.V7C.710D.而
【答案】C
【解析】设。(。,。),M(x,y),所以=+,
\22
之二二2
因为扁=几且4=2,所以
+/
2
整理可得V+V+1±^苫=勺二,
33
又动点M的轨迹是炉+y2=1,
3=o
3
所以2、,解得。=-2,
a-11
-------=1
I3
所以。(一2,0),又M9=2|MP|,
所以21Mpi+|MB卜因为5(1,1),
所以2|〃P|+|MB帕勺最小值为忸@=J0+2)2+(1—0)2=如.
故选:c.
2.阿波罗尼斯是古希腊著名数学家,与欧几里得、阿基米德被称为亚历山大时期数学三巨匠,他对圆锥
曲线有深刻而系统的研究,主要研究成果在他的代表作《圆锥曲线》一书,阿波罗尼斯圆是他的研究成果
之一,指的是:已知动点M与两个定点A、8的距离之比为4(2>0,彳力1),那么点M的轨迹就是阿波
罗尼斯圆.若已知圆。必+y=1和点4(-3,0;点8(4,2),M为圆。上的动点,则2M的最小
值为()
A.2而B.2A/10
C.底D.737
【答案】B
【解析】令21M4|=M。,则给=:,所以JC+2J+y_1,
11的一"〃?)2+(匕.-2
整理士+9+也±3x+®y=,得根=一2,〃=0,点M位于图中M1、知2的位置时,
333一
2|幽+|人倒=|MC|+W码的值最小可得答案.设M(x,y),令21M4|=|"C|,则普=;,
由题知圆/+9=1是关于点A、C的阿波罗尼斯圆,=
设点c(双小,则画引+y整理得:
阳。^(x-m)2+(y-n)2?
22
22m+4Inm+n-1
,H----------x-\-----y=
333
2H7+49nm2+n2-1
比较两方程可得:3产=0,y=0,1,
3
即加=—2,〃=0,点C(—2,0),
当点M位于图中Mi、"2的位置时,
2|A£4|+|MB|=|MC|+|MB|的值最小,最小为2M.
故选:B.
)
A.[A/5-1,A/5+1]B.[1,75+1]C.[5,6]D.[4,6]
【答案】D
【解析】••4)是单位向量,.•.W=W=L
,■|C-3Z?-46/|=1
•|c-3b—4a1=c-2c,(36+4a)+9b+24。1b+16a~=1且ci-b-0-
・・.2八四+甸=J+24,又中人+同=J(36+4Q『=5,
.-.|c|+24=2x5x|c|cos0(。是"与3。+4〃的夹角).
又一1<COS0<1,
.-.24<|C|2+24<10|C|,
..|C|2-10|C|+24<0.
根据一元二次不等式的解法,
解得4<卜区6.
故选:D.
4.如果圆C:(x-m)2+(y-m)2=16上总存在两个点到原点的距离为2,则实数,”的取值范围是().
A.卜3夜,3夜)B.(-叵吟
C.(-3A/2,V2)D.卜3应,-夜)(夜,3夜)
【答案】D
【解析】如果圆C:(xr〃)2+(y-〃z)2=16上总存在两个点到原点的距离为2
则圆C:(元—机)~+(y—=16和圆O:Y+丁=4相交,
又圆+(y-〃z)2=16的圆心为C(m,"2),半径为耳=4
两圆圆心距|CO|=^(m-0)2+(m-0)'=A/2\m\)
由卜一2|<<q+2得4—2<-\/2|w|<4+2,
解得及<帆<3啦,即加e(-3A/2,-V2)U(四,3行).
故选:D.
5.设mwR,过定点A的动直线〃z"y=。和过定点8的动直线x+/y-4m-3=。交于点p,贝北24|+|「却
的取值范围是()
A,[62百]B.[2A/5,5]
C.[5,50]D.[5,10]
【答案】C
【解析】由已知可得动直线niX-y=Q经过定点A(0,0),
动直线x+阳-47TL3=0经过定点3(3,4),
且两条直线互相垂直,且相交于点尸,
所以2_LPB,即|巳4「+|尸8「=|4邦=25,
由基本不等式可得|「加*+1盟丫v2仍4卡「呼卜
即25<(|PA|+|PB|)2<50,可得54|到+|尸3归50,
故选:C.
6.设,"eR,过定点A的动直线X+冲+机=0和过定点8的动直线3-y-%+2=0交于点尸(x,y),则
IR4I+I尸8|的取值范围是()
A.[括,2石]B.[A/W,2A/5]C.[9,4逃]D.[26,4逐]
【答案】B
【解析】由题意可知,动直线无+冲+机=。经过定点A(0,T),
动直线小一丫-〃7+2=。,即m(x-l)-y+2=0,经过点定点8(1,2),
「动直线x+冲+相=0和动直线如-丁-相+2=0的斜率之积为一1,始终垂直,
尸又是两条直线的交点,
PAVPB,日产+1PB\2=\AB|2=10.
设/A3P=6,贝lJ|H4|=a3sin(9,|PB|=JIUcosP,
由|PA|..O且|尸可得9e[0,-]
2
.[PA|+|PB\=^s/lOCsin0+cos0)=2百sin(。+—),
。e[0,—],
2
4717T3〃"
444
.,万冗、IT
sin(9H—)G[—,1」,
42
.•.2&sin(6»+?)e而,2后,
故选:B.
7.设向量a,b,c满足:|a|=|6|=l,a.b=~,^a-c,b-c)=60°,贝lj|c|的最大值为()
A.2B.73C.也D.1
【答案】A
【解析】由题意可得|a|=|b|=l,a-b=^-,.•.lxlxcos(a,/?)=-;,
设。4=〃,OB=b,OC=c?则cA=〃一△,CB=b—c,
又(Q-己Z?-d)=60。,/.ZACB+ZAOB=60°+120°=180°,
二.A、。、B、。四点共圆,
当最大时,有|c|=|ocj=2H,R为该圆的半径,
由AB?=(〃—])2=/十/一2〃.人=3,所以,|AB|=^3
在,A03中,由正弦定理可得2R=A'=1_=2,
sinZAOBsin120°
当且仅当OC是ZAO3的平分线时,取等号,此时©的最大值为圆的直径大小为2.
8.(2024•辽宁・模拟预测)古希腊著名数学家阿波罗尼斯(约公元前262年至前190年)与欧几里得、阿基
TM
米德齐名,著有《圆锥曲线论》八卷.平面内两个定点M,N及动点P,若布=4(九>0且2W1),则点
T的轨迹是圆.后来人们将这个圆以他的名字命名,称为阿波罗尼斯圆.点P为圆A:(x-l)2+y2=4上一
动点,0为圆B:(尤-3>+(y_4)2=l上一动点,点C(—3,0),则|尸。+|尸。|+|尸理的最小值为一.
【答案】9
【解析】由P为圆A:(x-l)2+y2=4上一动点,得A(l,0),|"|=2,
由。为圆B:(x-3)2+(y-4)2=1上一动点,得3(3,4),忸0=1,
又仙。|=1,恒。=4.
AOAP1
因为^=二方=不,^ACP=ZACP,所以443644PO,
AC/
于是|尸C|=2|尸0.
当P,。,8共线且|P0<|依|时|「0+|尸理取得最小值,即\PQ>[+\PB\>2\PB\-1.
所以|PC|+|尸@+|尸31221Pol+2|尸耳-1N2|0耳一1=27(3-0)2+(4-0)2-1=9,
当O,P,B共线时等号成立.
故答案为:9.
9.古希腊数学家阿波罗尼斯在他的巨著《圆锥曲线论》中有一个著名的几何问题:在平面上给定两点4
B,动点P满足以|=川国|(其中2是正常数,且XR1),则尸的轨迹是一个圆,这个圆称之为“阿波罗尼
斯圆现已知两定点"(TO)、N(2,l),P是圆O:/+y2=3上的动点,则61PMi+|PN|的最小值为
【答案】V26
【解析】如图,在无轴上取点S(-3,0),
POS,.•.附=两尸闾,
.•.6pM+|PN|=|PS|+|PN闫SN|(当且仅当尸为SN与圆。交点时取等号),
.•.(用PM|+|PN|)=|SN|=J(—3—2)2+(0-1)2=而
故答案为:A/26.
10.(2024.高三.吉林通化・期末)古希腊数学家阿波罗尼斯(约公元前262-190年),与欧几里得、阿基米德
并称古希腊三大数学家;他的著作《圆锥曲线论》是古代数学光辉的科学成果,它将圆锥曲线的性质网络
殆尽,几乎使后人没有插足的余地.他发现“平面内到两个定点A,2的距离之比为定值彳(彳21)的点的轨迹
是圆后来,人们将这个圆以他的名字命名,称为阿波罗尼斯圆,简称阿氏圆.比如在平面直角坐标系
中,4(0,1)、5(0,4),则点尸满足彳=;所得尸点轨迹就是阿氏圆;已知点C(-2,4),。为抛物线V=8x
上的动点,点。在直线x=—2上的射影为小M为曲线(尤+2),/=4上的动点,则;阳。+|。川+|0叫
的最小值为.贝||同。+|。叫+|。叫的最小值为
【答案】V17;4小
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