有关圆的最值问题,在中考中常常以选择、填空的形式出现,这类试题"小而精",但涉及的知识面广,综合性强。很多同学对解决这类问题常会感到束手无策。下面以常见的几种类型入手,针对2020年中考数学可能出现圆的几何最值问题进行采用,带大家一起感悟解决这类问题的思路和方法,使中考数学复习更有针对性、实效性。
一、利用垂线段最短求最值
例1.(2020•泸县模拟)如图,在⊙O中,弦AB=8,点C在AB上移动,连接OC,过点C作CD⊥OC交⊙O于点D,则CD的最大值是( )
A.2 B.4 C.6 D.8
而OD为定值,OC最小时,CD最大,根据垂线段最短得到当OC=OH时,CD的值最大,从而得到CD的最大值为4.故选:B.
二、作点对称,利用将军饮马模型
三、利用坐标特性进行转换
例3.如图,在平面直角坐标系中,已知点A (0,1)、B(0,1+t)、C(0,1﹣t)(t>0),点P在以D(4,4)为圆心,1为半径的圆上运动,且始终满足∠BPC=90°,则t的最大值是_______.
【解析】:如图,连接AP,
∵点A(0,1)、点B(0,1+t)、C(0,1﹣t)(t>0),
∴AB=(1+t)﹣1=t,AC=1﹣(1﹣t)=t,
∴AB=AC,
∵∠BPC=90°,∴AP=1/2BC=AB=t,
要t最大,就是点A到⊙D上的一点的距离最大,
∴点D在AP上,∵A(0,1),D(4,4),
∴t的最大值是AP=AD+PD=5+1=6,故答案为:6,
四、利用定边定角模型构造辅助圆求解
例4.如图,△ABC,AC=3,BC=4√3,∠ACB=60°,过点A作BC的平行线1,P为直线l上一动点,⊙O为△APC的外接圆,直线BP交⊙O于E点,则AE的最小值为( )
【解析】:如图,连接CE.
∵AP∥BC,∴∠PAC=∠ACB=60°,
∴∠CEP=∠CAP=60°,∴∠BEC=120°,
五、利用特殊位置特性求解
例5.如图.已知y轴正半轴上有两点A(0,a),B(0,b),其中a>b>0,在x轴上取一点C使∠ACB最大,求C点坐标________.
六、设取变量,构造二次函数求解
例6.如图,⊙I为△ABC的内切圆,点D,E分别为边AB,AC上的点,且DE为⊙I的切线,DE∥BC.若△ABC的周长为8,则DE的最大值为______.
【解析】:∵DE∥BC,∴△ADE∽△ABC,
所以当x=2时,DE的最大值为1.故答案为:1.
七、构造相似三角形求解
例7.已知:等腰Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=8,O是AB上一点,以O为圆心的半圆与AC、BC均相切,P为半圆上一动点,连PC、PB,如
【解析】:如图,设半圆与AC、BC的切点为D、E,
连接OP、OC、OD、OE,则OE=OD,OD⊥AC,OE⊥BC,
所以CO平分∠ACB,
∵AC=BC=8,∠ACB=90°
圆几何最值问题涉及的知识点很多,往往常与三角形、四边形、圆、轴对称、平移、旋转、直角坐标系、方程、不等式及函数等知识联系在一起,涉及的数学思想方法也很多,其中函数思想、模型思想、化归思想尤为突出,因此备受命题者的青睐. 学生不仅需要夯实与求最值有关的知识并熟练基本模型的建构,善于从复杂的、陌生的图形中分离或构造出基本模型,还要对解题思路和模型选择的方法多反思、多总结,只有这样,才能灵活应对几何最值问题.