新高考数学二轮复习专题培优练习专题21 圆中的最值问题(2份打包,原卷版+解析版)
展开1.(2024届广东省信宜市高三上学期摸底)设O为坐标原点,A为圆C: SKIPIF 1 < 0 上一个动点,则 SKIPIF 1 < 0 的最大值为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】C
【解析】
如图所示,当直线 SKIPIF 1 < 0 与圆相切时,A为切点,此时 SKIPIF 1 < 0 最大,易得 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 .故选C
2.(2023届天津市宁河区芦台第一中学高三上学期期末)己知直线: SKIPIF 1 < 0 被圆 SKIPIF 1 < 0 截得的弦长为 SKIPIF 1 < 0 ,则点 SKIPIF 1 < 0 与圆上点的距离最大值为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C.2D.4
【答案】A
【解析】由题可得,圆的半径 SKIPIF 1 < 0 ,圆心 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,
直线 SKIPIF 1 < 0 被圆 SKIPIF 1 < 0 截得的弦长为 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 (舍去),
则点 SKIPIF 1 < 0 的坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,该点到圆心 SKIPIF 1 < 0 的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以点 SKIPIF 1 < 0 到圆上点的距离最大值为 SKIPIF 1 < 0 ,故选A.
3.(2024届浙江省嘉兴市高三上学期9月测试)已知点 SKIPIF 1 < 0 是直线 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 的交点,点 SKIPIF 1 < 0 是圆 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 上的动点,则 SKIPIF 1 < 0 的最大值是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】B
【解析】因为直线 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,可知直线 SKIPIF 1 < 0 过定点 SKIPIF 1 < 0 ,同理可知:直线 SKIPIF 1 < 0 过定点 SKIPIF 1 < 0 ,
又因为 SKIPIF 1 < 0 ,可知 SKIPIF 1 < 0 ,所以直线 SKIPIF 1 < 0 与直线 SKIPIF 1 < 0 的交点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹是以 SKIPIF 1 < 0 的中点 SKIPIF 1 < 0 ,半径 SKIPIF 1 < 0 的圆,因为圆 SKIPIF 1 < 0 的圆心 SKIPIF 1 < 0 ,半径 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 的最大值是 SKIPIF 1 < 0 .故选B.
4.(2024届广东省珠海市第二中学高三上学期10月月考)在平面直角坐标系中,过直线 SKIPIF 1 < 0 上一点 SKIPIF 1 < 0 作圆 SKIPIF 1 < 0 的两条切线,切点分别为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的最大值为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】A
【解析】如下图所示:
由题意圆 SKIPIF 1 < 0 的标准方程为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
又因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
又圆心 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以不妨设 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,
又因为 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 单调递增,所以当且仅当 SKIPIF 1 < 0 即 SKIPIF 1 < 0 ,即当且仅当直线 SKIPIF 1 < 0 垂直已知直线 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 有最大值 SKIPIF 1 < 0 .故选A.
5.(2024届重庆市高三上学期9月月度质量检测)已知A,B是圆C: SKIPIF 1 < 0 上的两个动点,且 SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 ,则点P到直线AB距离的最大值为( )
A.2B.3C.4D.7
【答案】D
【解析】由题意可知:圆C: SKIPIF 1 < 0 的圆心 SKIPIF 1 < 0 ,半径 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,设P、C到直线AB的距离分别为 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
分别过P、C作 SKIPIF 1 < 0 ,垂足分别为 SKIPIF 1 < 0 ,再过C作 SKIPIF 1 < 0 ,垂足为 SKIPIF 1 < 0 ,
显然当P、C位于直线AB的同侧时,点P到直线AB的距离较大,
则 SKIPIF 1 < 0 ,当且仅当 SKIPIF 1 < 0 ,即直线AB与直线PC垂直时,等号成立,所以点P到直线AB距离的最大值为7.故选D.
6.(2023届河南省开封市通许县高三下学期押题)已知点 SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 为圆 SKIPIF 1 < 0 上一动点,则 SKIPIF 1 < 0 的最大值是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】A
【解析】因为点 SKIPIF 1 < 0 为圆 SKIPIF 1 < 0 上一动点,故设 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,其中 SKIPIF 1 < 0 为辅助角, SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,整理得 SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 的最大值为 SKIPIF 1 < 0 ,故选A
7.(2023届四川省岳池中学高三上学期10月月考)已知点 SKIPIF 1 < 0 是圆 SKIPIF 1 < 0 上任意一点, SKIPIF 1 < 0 ,则( )
A. SKIPIF 1 < 0 的最大值是 SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 的最小值是 SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 的最小值是 SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0 的最大值是 SKIPIF 1 < 0
【答案】B
【解析】圆的方程可化为 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 取得最大值 SKIPIF 1 < 0 ,故A错误; SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
所以当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 取得最小值 SKIPIF 1 < 0 ,故B正确;
SKIPIF 1 < 0 ,
所以当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 取得最小值 SKIPIF 1 < 0 ,故C错误;
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
所以当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 取得最大值 SKIPIF 1 < 0 ,故D错误.故选B
8.(2024届THUSSAT中学生标准学术能力诊断性测试高三上学期9月测试)已知三角形 SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 ,角 SKIPIF 1 < 0 的平分线交 SKIPIF 1 < 0 于点 SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 ,则三角形 SKIPIF 1 < 0 面积的最大值为( )
A.1B.2C.3D.4
【答案】C
【解析】在 SKIPIF 1 < 0 中 SKIPIF 1 < 0 ,在 SKIPIF 1 < 0 中 SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,因为 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,
又角 SKIPIF 1 < 0 的平分线交 SKIPIF 1 < 0 于点 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 .故 SKIPIF 1 < 0 .
以 SKIPIF 1 < 0 为坐标原点建立如图平面直角坐标系,则因为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,
化简可得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,故点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹是以 SKIPIF 1 < 0 为圆心,2为半径的圆(除去 SKIPIF 1 < 0 ).故当 SKIPIF 1 < 0 纵坐标最大,即 SKIPIF 1 < 0 时 SKIPIF 1 < 0 面积取最大值为 SKIPIF 1 < 0 .
故选C
9.(2023届安徽省临泉第一中学高三下学期三模)在 SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 ,D是以BC为直径的圆上一点,则 SKIPIF 1 < 0 的最大值为( )
A.12B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】A
【解析】如图:
取BC,BD中点E,G,可知 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,取BE的中点O,则G为圆O上一点,所以 SKIPIF 1 < 0 最大值为 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 的最大值为12.故选A.
10.(2024届辽宁省朝阳市高三上学期9月联考)已知抛物线 SKIPIF 1 < 0 ,圆 SKIPIF 1 < 0 ,若点 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 分别在 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 上运动,且设点 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的最小值为( ).
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】B
【解析】如图,设圆心为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 为抛物线 SKIPIF 1 < 0 的焦点,
该抛物线的准线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 ,
由抛物线的定义得 SKIPIF 1 < 0 ,要使 SKIPIF 1 < 0 最小,则 SKIPIF 1 < 0 需最大,
如图, SKIPIF 1 < 0 最大时,经过圆心 SKIPIF 1 < 0 ,且圆 SKIPIF 1 < 0 的半径为1,
SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 ,
而 SKIPIF 1 < 0 ,
得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 取得最小值 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的最小值为 SKIPIF 1 < 0 .故选B.
11.(2023届福建师范大学附属中学高三上学期12月月考)已知实数 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的最大值是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B.6C. SKIPIF 1 < 0 D.12
【答案】D
【解析】如图:
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则原题等价于点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 是圆 SKIPIF 1 < 0 上两点,
并且 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
所以所求最大值就是 SKIPIF 1 < 0 两点到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离之和 SKIPIF 1 < 0 的 SKIPIF 1 < 0 倍,
设AB的中点为M,由上图可知: SKIPIF 1 < 0 ,就是M点到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离的 SKIPIF 1 < 0 倍,
由于 SKIPIF 1 < 0 是直角三角形, SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 的中点为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 在圆 SKIPIF 1 < 0 上运动,所以本题等价于求 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离 SKIPIF 1 < 0 倍的最大值,
显然,最大值=原点O到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离与圆 SKIPIF 1 < 0 的半径之和的 SKIPIF 1 < 0 倍
SKIPIF 1 < 0 ;故选D.
12.圆 SKIPIF 1 < 0 内一点 SKIPIF 1 < 0 作倾斜角互补的直线 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 ,分别与圆交于 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,则四边形 SKIPIF 1 < 0 面积的最大值为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】D
【解析】设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,其中 SKIPIF 1 < 0 ,设点 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,
联立 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由韦达定理可得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
易知四边形 SKIPIF 1 < 0 为等腰梯形,所以,四边形 SKIPIF 1 < 0 的面积为 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,其中 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,此时函数 SKIPIF 1 < 0 单调递增,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,此时函数 SKIPIF 1 < 0 单调递减,
所以, SKIPIF 1 < 0 ,因此,四边形 SKIPIF 1 < 0 面积的最大值为 SKIPIF 1 < 0 .故选D.
二、多选题
13.(2023届福建省厦门双十中学高三上学期10月考试)古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,B的距离之比为定值 SKIPIF 1 < 0 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.在平面直角坐标系 SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹为曲线 SKIPIF 1 < 0 ,下列结论正确的是( )
A.曲线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0
B.直线 SKIPIF 1 < 0 与曲线 SKIPIF 1 < 0 有公共点
C.曲线 SKIPIF 1 < 0 被 SKIPIF 1 < 0 轴截得的弦长为 SKIPIF 1 < 0
D. SKIPIF 1 < 0 面积的最大值为 SKIPIF 1 < 0
【答案】ACD
【解析】设 SKIPIF 1 < 0 ,对于选项A,因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,化简得 SKIPIF 1 < 0 ,故A正确;对于选项B,因为曲线C为 SKIPIF 1 < 0 ,所以圆心为 SKIPIF 1 < 0 ,半径为 SKIPIF 1 < 0 ,计算圆心 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,所以直线 SKIPIF 1 < 0 与曲线C没有公共点,故B错误;
对于选项C,曲线 SKIPIF 1 < 0 的圆心在 SKIPIF 1 < 0 轴上,所以被 SKIPIF 1 < 0 轴截得的弦即为直径,所以曲线 SKIPIF 1 < 0 被 SKIPIF 1 < 0 轴截得的弦长为 SKIPIF 1 < 0 ,故C正确;对于选项D,因为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,
而曲线C为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 的最大值为 SKIPIF 1 < 0 ,故D正确.
故选ACD
14.(2024届山西省大同市高三上学期质量检测)已加点P是圆 SKIPIF 1 < 0 上的一点.直线 SKIPIF 1 < 0 与直线 SKIPIF 1 < 0 交于点M.则下列说法正确的是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B.直线 SKIPIF 1 < 0 与圆O相切
C.直线 SKIPIF 1 < 0 被圆O截得的弦长为 SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0 的最小值为 SKIPIF 1 < 0
【答案】ABD
【解析】由题意可知:圆 SKIPIF 1 < 0 的圆心 SKIPIF 1 < 0 ,半径为3,因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,故A正确;圆心O到 SKIPIF 1 < 0 的距离为 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 与圆O相切,故B正确;
圆心O到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离为 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,所以弦长为 SKIPIF 1 < 0 ,故C错误;
由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 的最小值为 SKIPIF 1 < 0 ,故D正确.
故选ABD.
15.(2023届河北省秦皇岛市联考高三冲刺)已知圆 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 ,则下列结论正确的是( )
A.存在实数k,使得直线l与圆C相切
B.若直线l与圆C交于A,B两点,则 SKIPIF 1 < 0 的最大值为4
C.当 SKIPIF 1 < 0 时,圆C上存在4个点到直线l的距离为 SKIPIF 1 < 0
D.当 SKIPIF 1 < 0 时,对任意 SKIPIF 1 < 0 ,曲线 SKIPIF 1 < 0 恒过直线 SKIPIF 1 < 0 与圆C的交点
【答案】BCD
【解析】 SKIPIF 1 < 0 ,圆心 SKIPIF 1 < 0 且半径为 SKIPIF 1 < 0 ,
因为直线 SKIPIF 1 < 0 过定点 SKIPIF 1 < 0 ,且点 SKIPIF 1 < 0 在圆上,若直线l与圆C相切,则直线l的斜率不存在,即 SKIPIF 1 < 0 ,故A不正确;当直线l经过圆心时, SKIPIF 1 < 0 取最大值即圆的直径 SKIPIF 1 < 0 ,故B正确;
当 SKIPIF 1 < 0 时,直线 SKIPIF 1 < 0 ,因为圆心C到直线l的距离 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以圆C上有4个点到直线的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,故C正确;当 SKIPIF 1 < 0 时,直线 SKIPIF 1 < 0 ,曲线 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 一定过直线 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 的交点,故D正确.故选BCD.
16.(2023届河南省信阳高级中学高三下学期3月测试)已知曲线 SKIPIF 1 < 0 上的动点满足 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 为坐标原点,直线 SKIPIF 1 < 0 过 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 两点, SKIPIF 1 < 0 为直线 SKIPIF 1 < 0 上一动点,过点 SKIPIF 1 < 0 作曲线 SKIPIF 1 < 0 的两条切线 SKIPIF 1 < 0 为切点,则( )
A.点 SKIPIF 1 < 0 与曲线 SKIPIF 1 < 0 上点的最小距离为 SKIPIF 1 < 0
B.线段 SKIPIF 1 < 0 长度的最小值为 SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 的最小值为 SKIPIF 1 < 0
D.存在点 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 的面积为 SKIPIF 1 < 0
【答案】CD
【解析】对于A,因为 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,可得曲线 SKIPIF 1 < 0 的轨迹为圆.
方程为直线 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 ,圆心 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,
则点 SKIPIF 1 < 0 与曲线 SKIPIF 1 < 0 上点的最小距离为 SKIPIF 1 < 0 ,故A错误;
对于B,由图可知,在直角三角形 SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 ,要使得线段 SKIPIF 1 < 0 的长度最小,则 SKIPIF 1 < 0 取最小值,由选项A可知, SKIPIF 1 < 0 长度的最小值为 SKIPIF 1 < 0 ,故B错误;
对于C,设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
在直角三角形 SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
令 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,又函数 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 的最小值为3,故C正确;
对于D,由切线长定理知,直线 SKIPIF 1 < 0 垂直平分线段 SKIPIF 1 < 0 ,得
SKIPIF 1 < 0 ,
当且仅当 SKIPIF 1 < 0 与直线 SKIPIF 1 < 0 垂直时取等号,即弦 SKIPIF 1 < 0 长度的最小值为 SKIPIF 1 < 0 .
此时 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 的中点为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 的面积的最小值为 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 的面积所以存在点 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 的面积为3,故D正确.故选CD.
17.(2024届福建省泉州市高三高中毕业班质量监测)已知 SKIPIF 1 < 0 的顶点 SKIPIF 1 < 0 在圆 SKIPIF 1 < 0 上,顶点 SKIPIF 1 < 0 在圆 SKIPIF 1 < 0 上.若 SKIPIF 1 < 0 ,则( )
A. SKIPIF 1 < 0 的面积的最大值为 SKIPIF 1 < 0
B.直线 SKIPIF 1 < 0 被圆 SKIPIF 1 < 0 截得的弦长的最小值为 SKIPIF 1 < 0
C.有且仅有一个点 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 为等边三角形
D.有且仅有一个点 SKIPIF 1 < 0 ,使得直线 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 都是圆 SKIPIF 1 < 0 的切线
【答案】ACD
【解析】设线段 SKIPIF 1 < 0 的中点为 SKIPIF 1 < 0 ,因为圆 SKIPIF 1 < 0 的半径为2, SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,
对于A选项,设点 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
所以当且仅当 SKIPIF 1 < 0 四点共线时,点 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 距离的最大值为15,所以 SKIPIF 1 < 0 的面积的最大值为 SKIPIF 1 < 0 ,故A正确;对于B选项,点 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离小于等于 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时,等号成立,又 SKIPIF 1 < 0 的最大值为7,所以点 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离的最大值为7,这时直线 SKIPIF 1 < 0 被圆 SKIPIF 1 < 0 截得的弦长的最小值为 SKIPIF 1 < 0 ,故B错误;对于C选项,若 SKIPIF 1 < 0 为等边三角形,则需 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,因为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹是以 SKIPIF 1 < 0 为圆心的单位圆,所以 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 的最小值为4,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
当且仅当 SKIPIF 1 < 0 四点共线时成立,因此有且仅有一个点 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 为等边三角形,故C正确;
对于D选项,若直线 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 都是圆 SKIPIF 1 < 0 的切线,则 SKIPIF 1 < 0 ,由射影定理,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
同上,当且仅当 SKIPIF 1 < 0 三点共线时, SKIPIF 1 < 0 ,因此有且仅有一个点 SKIPIF 1 < 0 ,使得直线 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 都是圆 SKIPIF 1 < 0 的切线,故D正确;故选ACD
三、填空题
18.(2024届山东省临沂市高三上学期联考)已知A,B为圆 SKIPIF 1 < 0 上的两点, SKIPIF 1 < 0 ,M为 SKIPIF 1 < 0 的中点,则M到直线 SKIPIF 1 < 0 距离的最小值为 .
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【解析】由垂径定理可知 SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 ,∴M的轨迹是以O为圆心, SKIPIF 1 < 0 为半径的圆,
O到l的距离 SKIPIF 1 < 0 ,∴M到直线 SKIPIF 1 < 0 距离的最小值为 SKIPIF 1 < 0 .
19.(2023届江西省九江市高三一模)已知点 SKIPIF 1 < 0 分别是抛物线 SKIPIF 1 < 0 和圆 SKIPIF 1 < 0 上的动点,点 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的最小值为 .
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【解析】如图所示:
由圆 SKIPIF 1 < 0 的标准方程为 SKIPIF 1 < 0 可知圆心 SKIPIF 1 < 0 ,半径为 SKIPIF 1 < 0 ,抛物线 SKIPIF 1 < 0 的焦点为 SKIPIF 1 < 0 ,准线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,由抛物线定义可知 SKIPIF 1 < 0 ,
圆外一点到圆上点的距离满足 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ;
所以 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
当且仅当 SKIPIF 1 < 0 三点共线时,等号成立;即 SKIPIF 1 < 0 的最小值为 SKIPIF 1 < 0 .
20.(2024届福建省厦门第一中学高三上学期9月月考)已知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,过x轴上一点P分别作两圆的切线,切点分别是M,N,当 SKIPIF 1 < 0 取到最小值时,点P坐标为 .
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【解析】 SKIPIF 1 < 0 的圆心为 SKIPIF 1 < 0 ,半径 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 的圆心为 SKIPIF 1 < 0 ,半径 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
取 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 三点共线时取等号,此时 SKIPIF 1 < 0 直线: SKIPIF 1 < 0
令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
21.(2023届海南省海口市海南华侨中学高三模拟测试)已知圆 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 的图象在第四象限,直线 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 .若 SKIPIF 1 < 0 上存在点 SKIPIF 1 < 0 ,过点 SKIPIF 1 < 0 作圆 SKIPIF 1 < 0 的切线 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,切点分别为A, SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 为等边三角形,则 SKIPIF 1 < 0 被圆 SKIPIF 1 < 0 截得的弦长的最大值为 .
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【解析】
由已知可得,圆 SKIPIF 1 < 0 的圆心 SKIPIF 1 < 0 ,半径 SKIPIF 1 < 0 ,且有 SKIPIF 1 < 0 .则圆心到直线 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 的距离 SKIPIF 1 < 0 .又直线 SKIPIF 1 < 0 方程可化为 SKIPIF 1 < 0 ,可知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以直线 SKIPIF 1 < 0 过一、二、三象限,不过第四象限,直线 SKIPIF 1 < 0 与圆相离.
由题意易知 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以有 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
又 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
所以圆心 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离 SKIPIF 1 < 0 ,
所以,直线 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 总相交,
又 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 被圆 SKIPIF 1 < 0 截得的弦长为 SKIPIF 1 < 0 .
22.(2023届河北省盐山中学高三模拟)阿波罗尼斯是古希腊著名的数学家,他对圆锥曲线有深刻而系统的研究,主要研究成果集中在他的代表作《圆锥曲线论》一书,阿波罗尼斯圆是他的研究成果之一,指的是“如果动点 SKIPIF 1 < 0 与两定点 SKIPIF 1 < 0 的距离之比为( SKIPIF 1 < 0 ,那么点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹就是阿波罗尼斯圆”下面我们来研究与此相关的一个问题,已知点 SKIPIF 1 < 0 为圆 SKIPIF 1 < 0 上的动点, SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的最小值为.
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【解析】
假设存在这样的点 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,设点 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,
该圆对照 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以点 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 .
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