《2023届高考数学专项复习圆中的范围与最值问题含答案.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2023届高考数学专项复习圆中的范围与最值问题含答案.pdf(48页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、2023届高考数学专项复习圆中的范围与最值问题【考点预测】涉及与圆有关的最值,可借助图形性质,利用数形结合求解.一般地:(1)形如n=叟三的最值问题,可转化为动直线斜率的最值问题.v C Q(2)形如t =ax +b y的最值问题,可转化为动直线截距的最值问题.(3)形如Q-a)2+(y 6)2的最值问题,可转化为曲线上的点到点(a,b)的距离平方的最值问题【方法技巧与总结】解决圆中的范围与最值问题常用的策略:(1)数形结合(2)多与圆心联系(3)参数方程(4)代数角度转化成函数值域问题【题型归纳目录】题型一:斜率型题型二:直线型题型三:距离型题型四:周长面积型题型五:数量积型题型六:坐标与角
2、度型题型七:长度型题型八:方程中的参数【典例例题】题型一:斜率型例1.(2022福建南平三模)已知P(m,n)为圆C;(x-l)2+(?/-1)2=1上任意一点,则 髭 的最大值为例2.(多选题)(2022山东泰安三模)已知实数初y 满足方程/+娟-4力-2,+4=0,则下列说法正确的是()A.n 的最大值为言 B.%的最小值为。x3xC./+娟的最大值为弱+1 口.6+9 的最大值为3+2例3.(2022全国商三专题练习(理)在正三角形ABC中,M 为 中 点,P 为三角形内一动点,且满足P A =2 P M,则爵最小值为()A.1 B.乎 C.挈 D.坐例4.(2022河南模拟预测(文)己
3、知点P(x,y)在圆3-I/+d 一 1尸=3 上运动,则 与 2 的最大值为X o()A.-6-V 3 0B.6+V30C.-6+V30D.6-V 30题型二:直线型例5.(2022全国高三专题练习)已知点P(x,y)是圆/+才一 62-旬+12=0 上的动点,则c+y 的最大值为()A.5+V2 B.5-V 2 C.6 D.5例6.(2022全国高三开学考试(文)已知点P(/,y)是圆C:(2 一 a)?+必=3(a 0)上的一动点,若圆C经过点4(1,四),则”7的最大值与最小值之和为()A.4B.2V6D.2V6C.-4例7.(2022全国修 三专题练习)点P 力是圆/+才=12上的动
4、点,则6+y的最大值是题型三:距离型例8.(2022上海虹 口 二#)设 a CH,A;CR,三条直线小如一沙一 2a +5=0,Z 2:+a y-3 a-4=0,Z 3:U=欣 c,则。与12的交点M到,3 的距离的最大值为.例9.(2022黑龙江哈九中模拟fll测(文)若平面内两定点A、B 间的距离为2,动点P 满足=蓼,则她 产 的 最 大 值 为例10.(2022全国高三专题练习)若A,B 是。:/+必=4 上两个动点,且 不 加=一 2,4,8 到直线Z:V 3 x +y 4=0 的距离分别为围,则a +d a 的最大值是()A.3C.5B.4D.6例11.(2022陕西安泉 二*(
5、文)已知直线Z 与圆0 招+婿=4 交于A(g,%),以物例)两点,且|AB|=2,则|g +%+4|+E+纺+4 的最大值为.例12.(2022全国:(三专题练习)已知实数%,如幼,如满足:情+婿=1,涕+4=1,工网+幼例=0,则E+小-1+E+仇-UV2的最大值为例13.(2022河北石家庄模拟颈潴)若点P 在曲线/+夕?=|+|引上运动,则点p 到直线。+夕+2=0 的距离的最大值为()A.2V2B.2C.V2D.4例14.(2022淅江模拟覆测)在平面直角坐标系中,直线y=for+K 0)与z 轴和y轴分别交于4 B 两点,|AB|=2方,若C 4 L C B,则当鼠m 变化时,点。
6、到点(1,1)的距离的最大值为()A.4V2 B.3V2 C.2V2 D.V2例15.(2022浙江高三专题练习)已知点P(-l,0),圆(c I/+必=9 上的两个不同的点A ,)、5(如纺)满足#=4屈(4 G R),则|4电+3yL 251 +|4g+3佻一 25|的最大值为()A.12B.18 C.60 D.期期 8.(2022江西宁网中学方三开学考试(理)已知点P(x,y)在圆/+必=1上,则V(X-1)2+(T/-1)2的最大值为(A.V2)B.2 2 C.1 D.V2+1例17.(2022河北衡水二模)在平面直角坐标系 O y中,点/在立轴上,点B 在夕轴上,=2,点。满足力C
7、1.B C,则点C 到点P(4,l)的距离的最大值为()A.3B.y C.5 D.4例18.(2022全国商三专题练习)若、b为任意实数,若(a+1)2+(&-2尸=1,则Q -a)2+(Inx-b)2最小值为()A.2A/2B.9C.9-4V2D.2V2-1I,|a|=2,a-b例19.(2022辽宁东北育才学校二#)己知平面向量五,b,加满足V c e R,=4,(a c)(b-2c)=6,则|4一4的最小值为()A.1P VS+3C.3D 年例20.(2022河南河南三模()已知M,N为圆C:/+才一 2Z一 4沙=0上两点,且=4,点P在直线Z:z y+3=0上,则庐必+两|的最小值为
8、()A.2 V 2-2B.2V2C.2V2+2D.2V2 VK例21.(2022全国三专题练习)若平面内两定点4,B间的距离为2,动点P满 足 圈=通,则-1-(|PA|2+|。3)的最大值为()A.3+V3 B.7+4V3 C.8+473 D.16+8瓜例22.(2022全国商三专题练习)已知尸是半圆。:图二7 =一力上的点,Q是直线立一9一 1=0上的一点,则|P Q|的最小值为()A.B.V 2-1 C.夸-1 D.雷例23.(2022全国鹏三专题练习)若Af,N 分别为圆G :(+6尸+(夕 一 5尸=4 与圆。2:3 -2尸+(9 一 1/=1 上的动点,为直线,+夕+5=0 上的动
9、点,则门”|+|州的最小值为()A.4V 5-3 B.6 C.9 D.12例24.(2022全国模拟预测(理)过圆C:3 1尸+靖=1外一点P 作圆。的两条切线PA,PB,切点分别为力、B,若PA_LPB,则点P 到直线芯+夕 一5=0 的距离的最小值为()A.1 B.V2 C.2V2 D.3V2题型四:周长面积型例25.(2022全国商三专题练习)已知点力(2,0),B(0,-1),点P 是 圆/+(夕一1)2=1 上任意一点,则 P A B面积最大值为()A.2 B.4+C.1+D.2+例26.(2022河南安根模拟覆测(文)已知圆C:(x -2)2+(y-6)2=4,点M 为直线l:x-
10、y +8=0上一个动点,过点M 作圆。的两条切线,切点分别为A,则四边形CAMB周长的最小值为()A.8 B.6V2 C.5V2 D.2+472例27.(2022全国商三专题练习)已 知 圆-2)2+(y-6户=4,点M 为直线l-.x-y+8=0上一个动点,过点”作圆。的两条切线,切点分别为4,B,则当四边形C4M B周长取最小值时,四边形。4MB的外接圆方程为()A.(x 7)2+(y I)2=4C.(x-7)2+(y-l)2=2B.(x 1)2+(?/7)2=4D.(x-l)2+(y-7)2=2例28.(2022全国高三专题练习)在平面直角坐标系x O y中,圆。与圆O:/+必=1外切,
11、且与直线2/+4=0相切,则圆C 的面积的最小值为()A.4 B.7 T C.4 D.2正4 9例29.(2022北京曷平二模)已知直线l-.ax-y +l=0 与圆。:(x-l)2+y2=4 相 交 于 两 点 当 a 变化时,&4BC的面积的最大值为()A.1B.V2C.2D.2V2例30.(2022河南南三阶段练习(理)已知直线li,.mx y 0(m C R)过定点力,直线l2:x+my+4 2m 0过定点B,Z 1与。的交点为。,则 ABC面积的最大值为()A.V10 B.2V5 C.5 D.10题型五:数积型例31.(2022全国高三专题练习)已知正方形4BCD的边长为2,以B 为
12、圆心的圆与直线4。相切.若点P 是圆B 上的动点,则 瓦 存 的最大值是例32.(2022辽宁大连二模)已知4(4,0),B(0,6),点P 在曲线夕=1 一 V 1-2上,则 同 两 的最小值为.例33.(2022全国高三专题练习)已知半径为1 的圆。上有三个动点4 3,C,且 AB=AC-BC的最小值为.例34.(多选题)(2022福建龙岩模拟覆潴)已知圆P:Q 5)2+(?2尸=4,直线l:y=arr,点M(5,4),则()A.当a=4 时,直线Z与圆P 相切B.若直线Z平分圆P 的周长,则a=V5C.若直线l上存在点A,使得 P A M=90,则a 的最大值为 美严D.当a=2时,N
13、为直线I上的一个动点,则 丽 丽 的最小值为普例35.(多选题)(2022湖北武汉模拟H 测)已知圆M:Q 4尸+(y 5尸=12,直线Z :皿 一 y 2m+3=0,直线,与圆”交于A,C 两点,则下列说法正确的是()A.直线Z恒过定点(2,3)B.|廊|的最小值为4C.以 觉 的取值范围为-12,4 D.当N4WC最小时,其余弦值为专例36.(多选题)(2022湖北模拟预测)若动直线l-.mx 一夕+4-4m=0 与圆4尸+(“一 5尸=9 相交于4 8 两点,则()A.|4 B|的最小值为4 gB.3 4 国的最大值为-7C.O A -O B(O为坐标原点)的最大值为78D.怒 厢 的最
14、大值为18例37.(2022全国高三专题练习)已知双曲线/一q=1 的右焦点为R,M(4,3胡),直线M尸与“轴交于O点N,点P 为双曲线上一动点,且|V 3斯,直线M P 与以A/N为直径的圆交于点M、Q,则 PM|PQ|的最大值为()A.48B.49C.50D.42 2例38.(2022全国高三专题练习)已知点M 为 椭 圆 每+蚩=1上任意一点,4 B 是圆(41尸+婚=8上两点,且=则 加 加 的 最大值与最小值的和是()A.20B.12V3C.40D.48V3例39.(2022河南开封二模(文)骑行是一种能有效改善心肺功能的耐力性有氧运动,深受大众喜爱.如图是某一自行车的平面结构示意
15、图,已知图中的圆4前轮),圆。(后轮)的半径均为四,A4BE,B E C A E C D 均是边长为4 的等边三角形,设点P为后轮上一点,则在骑行该自行车的过程中,A C -囱达到最大值时点P 到地面的距离为()A.坐B.挈C.4 +3 D.平+四题型六:坐标与角度型例40.(2022全国高三专题练习)已知,夕满足之+必=知3,则+yy/x2+y2A.1C.V3的最大值为()例41.(2022 福建泉州 模板预测)若圆 M:(x,-cosl9)2+(y-sin)2=1(0 2灭)与圆 N:x2+y2 2x 4y=0 交 于 两 点,则tan/4 V B 的最大值为()AA.2 BE.A4 cj
16、 5 Du.3例42.(2022全国高三专题练习)已知4,,2 是非零平面向量同,则管的最大值是回例43.(2022全国高三专题练习()已知圆。:3-1)2+3 +2 0)2=16和两点4(0,一小)、B(0,m),若圆。上存在点P,使得A P L B P,则m 的最大值为()A.5 B.6 C.7 D.8例44.(多选题)(2022河北通三阶段练习)已知圆。苏+(y-y)2=l 上两点4 B 满足他 点”(小0)满足:M4|=|MB,则下列结论中正确的是()A.当|A B|=四 时,的=5 B.当我=0 时,过M 点的圆C 的最短弦长是2遍C.线 段 的 中 点 纵 坐 标 最 小 值 是
17、上 产D.过河点作图C 的切线且切点为力,5,则&的取值范围是(一 8,冬 u 乎,+8)例45.(2022全国南三专题练习)已知直线kx-y+2k=0与直线x +ky-2=0相交于点P,点4(4,0),O为坐标原点,则tan/O A P 的最大值为()A.2-A/3 B.C.1 D./3O例46.(2022北京北大附中方三开学考试)已知圆C:2)2+(夕 2)2=r2(r 0)和两点M(-l,0),N(l,0),且圆。上有且只有一个点P 满足A M P N=90,则r 的最大值为()A.2V 2-1 B.3 C.2V2+1 D.5例47.(2022全国二模(理)动圆M 经过坐标原点,且半径为
18、1,则圆心M 的横纵坐标之和的最大值为A.1B.2C.V2D.2A/22022湖 北 房 县 第 一 中 学 模 根 覆 测)已 知。为 坐 标 原 点,点 A(cosa,sina),B(cos(a+专),sin(a+年),以0 4 OB为邻边作平行四边形A O B P,Q(-2,0),则Z.PQO的最大值为()A-t B-z c-f D-1麴鼠(2022江西上饶市第一中学 模 拟 测(理)已知P(3,4 2 C),过 点 P 作 圆 C:(x-a)2+(y-a l)2=l(a 为参数,且 a R)的两条切线分别切圆。于点4、则 sin/4 P B 的最大值为()A.1 B.J C.4 D.平
19、2 2 4例50.(2022江苏苏州南三阶段练习)已知力,满 足/+/=6夕 6,则V 3x +yy/x2+y2的最大值为()A.1 B.V3 C.1+D.1+o o例51.(2022全国通三专题练习)已知圆C:/+娟=4,M、N 是直线Z :y=c+4 上的两点,若对线段M TV上任意一点P,圆。上均存在两点4 3,使得cos乙4PB=则 线 段 长 度 的 最 大 值 为()A.2 B.4 C.4V2 D.4V3题型七:长度型例52.(2022上海方三阶段练习)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、8,动点P 满足PA =(其中A是正常数
20、,且X W 1),则P 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“(一1,0)、(2,1),。是圆。:/+靖=3 上的动点,则V 3 PM +PN的最小值为例53.(2022全国高三专题练习)已知圆C 是以点“(2,2遍)和点N(6,2遍)为直径的圆,点P 为圆。上的动点,若点4(2,0),点,则2 PA -PB 的最大值为()A.V26 B.4+V2 C.8+5V2 D.V2例54.(2022浙江高三专题练习)已知圆G:G +句+I=1,圆。2:0 4 y+(9 一 5)2 =9,点M、N分别是圆G、圆。2上的动点,点P 为多轴上的动点,则|P7V|-PM的最大值是()A.
21、2V5+4B.9C.7D.2V5+2H 谶.(2022广东汕头市第一中学南三阶段练习)已知4,B 是曲线-1=V 4-(y-l)2上两个不同的点,。(0,1),则川+|CB|的最大值与最小值的比值是()A.B.V2 C.坐 D.V3 2例56.(2022安徽合肥市第八中学模拟覆潴()已知曲线E:/+炉=1,等边三角形ABC的两个顶点A,B 在E 上,顶点。在E 外,O 为坐标原点,则线段OC长的最大值为()A.3 B.2V2 C.A/3 D.2例57.(2022河南新乡三模()已知抛物线y2=16c的焦点为R,P 点在抛物线上,Q 点在圆C:(c 6)2+句 一 2)2=4上,则|尸。|+牛尸
22、|的最小值为()A.4C.8B.6D.10例58.(2022北京西城一模)已知点A 为圆C:(c mV+(?山一 i)2=2 上一点,点台0),当加变化时,线 段 长 度 的 最 小 值 为()A.1 B.2 C.V2 D.2V2例59.(2022河北石家庄二中模拟f i(潴)已知P 为抛物线C-.y2=8 x上的动点,Q 为直线Z:c 夕+4=0 上的动点,过点P 作圆E:(c 3尸+婿=8 的切线,切点为A,则|PQ|+|P 4|的最小值为()A.V2+1 B.2V2-1 C.3V2-1 D.3 7 2-2例60.(2022全国模拟演测)已知直线I,过点4 1,2),则直线I被圆。:/+才
23、=12截得的弦长的最小值为()A.3 B.6 C.3V3 D.6V3例61.(2022安微马发山三模(文)已知P(m,0为抛物线C:y2=1 6 x上一动点,过 C 的焦点F 作。P:(刀一山)2+句一)2=1的切线,切点为A,则线段用4 长度的最小值为()A.3 B.V15 C.V7 D.3V7例62.(2022全国商三专题练习(文)已知圆G:(立一以+(夕 一 1)2 =1,圆。2:(一疗+(9-5)2 =9,点M,N 分别是圆G、圆G 上的动点,点P 为y=c上的动点,则|PM|+|P N|的最小值是()A.4C.V61+4B.V 61-4D.V 61-8例63.(2022全国模拟覆测(
24、理)已知圆C:/+娟一 2/一 3=0,若直线小切y+l a=0 与圆C 相交于4 6 两点,则|4 3|的最小值为()A.2V2 B.2V3 C.3 D.-|-例64.(2022全国高三专题练习)如图,P 为圆O:/+必=4 外一动点,过点P 作圆。的切线R 4,PB,切点分别为A,B,120,直线O P与4 8 相交于点Q,点河(3,通),则 MQ的最小值为()A.V3c 3V30 亍B.2D*O例65.(2022全国高三专题练习)已 知 直 线 y 3小+1=()恒过点P,过点P 作直线与圆C:(x-1)2+(y-2)2=25相交于A,3 两点,则|AB|的最小值为()A.4V5 B.2
25、 C.4 D.275题型八:方程中的弁数例66.(2022山东艰台二中模拟覆测)己知过点(1.V3)的动直线,与圆C:/+靖=16交于4,B 两点,过力,B 分别作C 的切线,两切线交于点N.若动点”(cose,sin6)(OWJ 0),PX _ 4 P M 2 _ 软 炉+才)=4(一+向)P B2 P B1(x +1)2+?/2 x2+y2+2x +1422+1x2+y2“_ 1 启 P A2 _ .P A _ r,.x2 时,P R?-4,p-2,瓜1y-n-当N W-5 时,令 =-1,则t卷示P(x,y)与设直线沙-=k(x+9)与圆d+(u+1 相切,(-4 ,乎)连线的斜率,r.
26、+5 V 1场 十 R 9 R,回则圆心到直线距离d =/“=-,解得:k =或 k =瓜、V 4 f c2+4 3 13*t (-8,-与,U V 3,4-oo),则当=一今令时5取得最小值总,(爵)=V3.min 2 ,综上所述:最 小 值 为.故选:D.例4.(2022河南模拟f l测(文)已 知 点 F(x,y)在 圆(力-1)2+(y 一 I)?=3 上运动,则 与 卷 的最大值为()X JA.-6-V30B.6 +V 3 0C.-6+V30D.6-V30【答案】C【解析】看作圆上的点P(c,y)到点4(3,4)的直线的斜率的相反数.当经过点力(3,4)的直线与上半圆相切时,切线斜率
27、最小,设切线方程为y=k(x 3)+4,所以圆心到切线的距离等于半径,故L j =4,解得k =6 1 I A/4 7/V 3 0,故当k =6 沟 时,切线斜率最小,此时一最大,最大值为-6 +9,X O故选:C题型二:直线型例5.(2022全国高三专题练习)已知点P(x,y)是圆x2+y2-6 x-4 y+12=0 上的动点,则 2+y 的最大值为()A.5+V 2 B.5-V 2 C.6 D.5【答案】A【解析】由 3 3)2+(夕-2)2=1,令 C O Sf,贝|s c +夕=5+2s i n(。+号),所以当s i n(夕+卷)=1 时,c +g的最大值为5+2.故选:A例6.(2
28、022全国高三开学考试(文)已知点P(c,u)是 圆。:(a)?+靖=3(Q 0)上的一动点,若圆。经过点A(1,V 2),则沙一切的最大值与最小值之和为()A.4B.2V 6C.-4D.-2V 6【答案】C【解析】因为圆。:(/-Q)2+g 2=3(Q0)经过点力(1 a)2+2 =3.又Q 0,所以Q=2,y-x可看成是直线g =/+b 在夕轴上的截距.如图所示,当直线g =N+b与圆相切时,纵截距b 取得最大值或最小值,此时 才=,解 得 b =-2 4,V 2所以夕一久的最大值为一2+述,最小值为一2 通,故沙一立的最大值与最小值之和为一4.故选:C.例7.(2022全国方三专题练习)
29、点 P Q,y)是圆x2+y2=12上的动点,则 z +沙 的最大值是【答案】2遥【解析】由3+夕)2&2(22+婿)=24,则一?2 C,当且仅当2=沙=+V6时等号成立,:./+U 的最大值是2萌.故答案为:2 n.题型三:距离型例&(2022上海虹口 二M)设 a C R,卜 C R,三条直线 lx:ax y 2a+5=0,l-2:x +ay 3a 4=0,l3:y=f c c,则h与。的交点M 到h的距离的最大值为.【答案】5+2【解析】因为a X l +(1)X a =0,所以Z|J _ Z 2,而直线。:a x -y 2a +5=0 即 a(x 2)y+5=0 过定点力(2,5),
30、U c+a”-3 a 4 =0 即 c 4 +a(y 3)=0 过定点 B(4,3),所以Z i 与。的交点M 在以AB为直径的圆上,圆方程为(x-2)(r e-4)+(y-5)(y-3)=0,即(土一3 尸+(y-4)2=2,所以M到 4的距离的最大值为J(3 0)?+(4 (J)?+=5+V 2.故答案为:5+2.例9.(2022黑龙江 九中模拟覆浏(文)若平面内两定点4 B间的距离为2,动点P 满 足 黑 =方,则JPA-2+-PB L2 1的V l 最日 大1/吉汨值为.【答案】1 8+1 2 四【解析】以经过43 的直线为名轴,线段48的垂直平分线为沙轴建立直角坐标系,则力(T,0)
31、,B(l,0),设 P(c,y),由需=2,所以+=0西边平方并整理得(工一 3户+婚=V(x-l)2+y28,所以点P的轨迹为以(3,0)为圆心,2 方 为 半 径 的 圆,所以靖=8 一 位一 3)2(3-2V2s3 +2 V 2),则有 PI=s2+y2+1 =x2+8 (3)2+1 =6 x 1 8+1 2 V 2,m2-i-i p 2所 以 _胃_L的最大值为1 8+122.故答案为:1 8+1 2例10.(2022全国高三专题练习)若 4 B是。:/+娟=4上两个动点,且 52 丽=2,A,B到直线Z:,5;r+u 4 =0的距离分别为d 1,d 2,则 4+d 2 的最大值是()
32、A.3B.4C.5D,6【答案】D【解析】圆。的圆心为0(0,0),半径为2.O A-O B=O A -O B -COSZXOB=4 c os Z A O B =-2,c o s Z X O B =,由于/.AOB E 0,兀,所以8 5/7 1 0 6 =粤.J设。是力B的中点,则 OC =OB -c os 与=1,设C(x,y),则 炉+忧=i,即 的 轨 迹 为 单 位 圆.原点到直线Z 的 距 离 为+图=2,所 以 圆/+婿=1 上的点到直线,的距离2-i&d42+l,l&d 3.所以 4 +d 2 =2 d G 2,6 ,所以4+d2的最大值是6.故选:D例11.(2022陕西安康
33、二M(文)已知直线/与圆O:/+婿=4交于4(即功),夙如仇)两点,且|A B|=2,则依+纳+4|+x2+y2+的最大值为【答案】8+2 函【解析】同+瞿+图+依+,+4 的几何意义为点A R到直线2+,+4 =0的距离之和,其最大值是4B的中点M 到直线力+沙+4 =0的距离的2 倍.由题可知,O 4 B 为等边三角形,则|O M =瓜、:.A B中点M 的轨迹是以原点。为圆心,四 为半径的圆,故 点 到 直 线 re +,+4 =0的 最 大 距 离 为/J ,+V 3=2 V 2 +V 3,V I +12.山+/+4|+f+4|的最大值为2(22+V 3),V 2 V 2,山+功 +4
34、|+x 2 夕 2 +4 的最大值为 2(2,+-/3)x V 2 8+2 V 6.故答案为:8+2 萌.例12 2022全国道三专题练习)已知 实 数%如 仅,仍 满 足:+V =L 曷+萌=1,xxx2+y y2=。,则限 什 厂 +山+晓 的最大值为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _.V 2 V 2【答案】2/5,初以1 E+%-1 ,也2 +例一 I【解析F+一方的值转化为单位圆上的4(孙小),夙/2,例)两点到直线c +g-1 =0的距离之和,由 gg+%筑=0 得:/-AOB=90 ,所以三角形49 石是等腰直角三角形,设”是 4B的中点,则 O M _ L A B,且 Q M
35、=咨|。*=夸,则”在 以。点为圆心,半径为 空 的 圆 上,4,8两点到直线+g 1=0的距离之和为A B的中点M到直线Z+g 1=0的距离的两倍.1 /9(0,0)到直线/+9-1=0的 距 离 为 有=登,所以7W到直线2+9一1=0的距离的最大值为 孝+坐=2,所以+屋*1的最大值为2 0故答案为:2 2.yB例13.(2022河北石家庄模拟频测)若点P在曲线/+娟=|x|+|引上运动,则点P到直线t +y+2=0的距离的最大值为()A.2A/2B.2C.V2D.4【答案】A【解析】由曲线方程为x2+y2|x|+|y|知曲线关于y轴成轴对称,关于原点成中心对称图形,在第一象限内,方 程
36、 化 为+/=/+,即(2-/)2 +(夕-J)=、,在第一象限内,曲线是4(H)为圆心,空为半径的圆在第一象限的圆弧(含坐标轴上的点),实际上整个曲线就是这段圆弧及其关于坐标轴.原点对称的图形加上原点,点4到直线/+g+2=0的距离为d=l i+i+2l _ 3V2V2 2 5所以所求最大值为d+=2近.故选:A.例14.(2022浙江模拟(测)在平面直角坐标系中,直线y=岫+m(k W 0)与立轴和y轴分别交于4,B两点,|力目=2方,若C4 J_CB,则当卜,加 变化时,点。到 点(1,1)的距离的最大值为()A.4V2 B.3V2 C.2V2 D.V2【答案】B【解析】由 y=kx +
37、m(k 0)得 A(-詈,0),B(0,m),故 由|A8=2 四 得(箸丫+病=8,由。4 _ L C B 得 前 宓=0,设 C Q,y),则(x +岩,n)-3,y-m)=0,即(立+卷 +(y-号 丫=黄 7 +箸,即点。轨迹为一动圆,设该动圆圆心为促,短),则 d=一 段,9 =华,Z r C N整理得k=q 7,?1 =2 式,代入到(一詈y+m?=8中,得:x 2+式2 =2 ,即。轨迹的圆心在圆x 2+式2 =2上,故点(1,1)与该圆上的点(一1,1)的连线的距离加上圆的半径即为点。到 点(1,1)的距离的最大值,最大值为 V l-(-l)2+l-(-l)2+V2=3A/2,
38、故选:B例15.(2022浙江高三专题练习)已 知 点 P(l,0),圆(。-1)2 +,2=9上 的 两 个 不 同 的 点 4(叫纳)、B(g,纺)满 足 加=疟后。R),则|4 为+3%2 5|+|4 g +3 例2 5 1 的最大值为()A.1 2 B.1 8 C.6 0 D.筌【答案】C【解析】因#=APB I.A e R),则点4,P,B共线,即过点P的直线48与圆(/1)2 +力=9交于不同的两点、A,B,|4 皿+3 小-2 5|+|4 电+3 仪-2 5|=5-=-+也 签 普 京 剋)表示点力、B到直线3x +4y 2 5 =0 的距离和的5 倍,上上|4 电+3 沙一2
39、5|4 电+3 仇2 5|4%+3 仇2 5|设弦 A B 中点,则有=+3 2 +J-=2 -+3 2于是得:|4 为+3%-2 5|+1 4 g +3 比-2 5|=1 0 4斯 2 5|,V42+32圆(/-1)2+婚=9的圆心Q(l,0),显然点P在此圆内,即过点P的任意直线与圆都相交,当点”与点P,Q 都不重合时,由圆的性质知,PM_LQ M,有声必(W=0,当点A l与点P,Q 之一重合时,月必丽=0 也成立,于 是 得 询。丽=0,又 可?=(g+l,yo),Q M=(g-1,%),从而得犹+涕=1,即点M 的轨迹是以原点为圆心的单位圆,|2 5|圆x o+y o =1 的圆心到
40、直线3 立+4 U-2 5 =0 的距离d =,2 2=5,V 3 +4 则圆就+*=1 上的点到直线3 e +4 g 2 5 =0 的距离的最大值为d +1 =6,所以|4 电+3 幼-2 5|+|4/2 +3y,2-2 5|的最大值为6 0.故选:c例16.(2022江西宁冈中学高三开学考试(2)己知点p(c,n)在 圆/+力=1上,则,一 1)2+电 一 1)2的最大值为()A.V2 B.2V 2 C.1 D.V 2 +1【答案】D【解析】J 一 1尸+(夕一1)2可看作圆上的点(立,夕)到定点(1,1)的距离,根据圆的几何性质,其最大值为(1,1)到圆心(0,0)的距离与圆的半径之和,
41、即J(l 0回+(1 0)2 +1=2+1.故选:D.例17.(2022河北衡水二)在平面直角坐标系式为中,点A在Z轴上,点8在y轴上,=2,点。满足力CL B C,则点。到点P(V3,1)的距离的最大值为()7A.3 B.y C.5 D.4【答案】D【解析】由题意可知点。在以线段AB为直径的圆上,设 A B 的中点坐标为 M(a,b),有 OM =AM =1,可得|a-b,a=2,a-b=4,(a c)(b-2c)=6,则 花一目的最小值为()A.1 B.返铲.C.3 D.【答案】A【解析】因为Ve 五一 同 卜,同=2,5-6=4,所以 4+x2b2 8x 4+T7rb2-2,b W 6,
42、,(x2-8x+2)0,所以b2x2 8/+2 b20对任意力都恒成立,所以 A=64+十|那-8|评 0 .(y|b|2-8)2 4+2 4=4+2V(2V2)2-4 =8,当且仅当CW_LZ时取=,此时直线CM:/+y-8=0,由+g=?得点”(0,8),口+y K =U四边形C4M B的外接圆圆心为线段CM中点(1,7),半径V 2,方程为Q 1户+(夕一 =2.故选:D例28.(2022全国高三专题练习)在平面直角坐标系以 为 中,圆。与 圆O:x2+y2=l外 切,且与直线x-通y+4=0相切,则圆。的面积的最小值为()A.4 B.兀 C.4 D.2兀4y【答案】A【解析】由题可知,
43、(0,0)到直线2-,+4=()的距离为|4|V12+(V3)2=2,又因为圆C与圆O外切,所以圆。的直径的最小值为2 1=1,所以圆C的面积的最小值为7 T*(/)-=(故选:A.例29.(2022北京曷平二模)已知直线l-.ax 一夕+1=0与 圆C x -I)2+靖=4相交于两点4,8,当a变化时,ZXABC的面积的最大值为()A.1 B.V2C.2D.2V2【答案】C【解析】因为直线直线Z:ac 9+l=0恒过点(0,1)在圆内,所以直线与圆相交,圆。:。-1)2 +,=4的圆心。(1,0)严=2,所以 ABC的面积的最大值为:S=-CACBsmZACB=-r2s m A A C B=
44、y x4=2.故选:C.例30.(2022河南高三阶段练习(理)已知直线li-.mx y 0(m 6 7?)过定点力,直 线ly.x+my+4 2m 0过定点B,小 与。的交点为C,则 ABC面积的最大值为()A.V10 B.2V5 C.5 D.10【答案】c(解析】由直线。的方程是m x-y =0得直线1 1过定点A(0,0),同理直线12方程为,x +m y+4 -2 m =0 即(力+4)+m(y 2)=0,所以定点 8(4,2),又m x 1 +(1)x馆=0,所以乙_ L 即。在以AB为直径的圆上,AB =V(-4)2+22=2 西,由圆的性质知点。到的距离最大值等于圆半径,即=西,
45、所以面积的最大值为S =x2遥 x函=5.故选:C.题型五:数 积型例31.(2022全国高三专题练习)已知正方形4BCO的边长为2,以B为圆心的圆与直线AO相 切.若点P是圆B上的动点,D B-A P的最大值是.【答案】8口_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _f【解析】建立如图所示的平面直角坐标系,则A(2,0),。(一2,2),5 、7(0,0),易知圆半径为,圆 方 程 为 才+才=2,一 设 P&y),则 胡 二(2,-2),加=Q+2,妨,/()D B-A P =2(x+2)2 夕=4 +2(x y),通 j *设力一=力,则 =%代入圆方程并整理得2 炉2 板+/2=0,此方
46、程有实数解,p所以A =4 2-8(产-2)o,2 4 4 2,所以;r-y的最大值是2,所 以 丽 布=4 +2(劣一夕)的最大值是8.故答案为:8.例32.(2022辽宁大连二)已知4(4,0),B(0,-6),点 P在曲线y =1 -V l-x2上,则 万 晨 丽 的 最小值为.【答案】8 -4 A 后【解析】设 P。?/),由题意,点P在/+(夕-l)2=l(O&y&l),即点P在 以(0,1)为圆心,半径为1 的下半圆上,P A -P B =(4 x,y)(a;,6 y)=X2 4 a?+y2+6y(x 2)2+(y+3)2 1 3 =(V(x 2)2+(2/+3)2)2 1 3,其
47、 中(J S 2 尸+e+3)2)2 表示为点(2,-3)到点P3,y)的距离的平方,当点(2,-3)到点P(x,y)的距离最小时,户 不 屈 取 最 小 值,点(2,3)到点 P Q,g)的最小距离为 V(0-2)2+(l +3)2-1 =2 V5-1,所以尸才两的最小值为(2 4 I).?-1 3 =8 4,.故答案为:8 4/5例33.(2022全国高三专题练习)已知半径为1 的圆。上有三个动点力,8,。,且|45|=%,则 冠 加的最小值为.【答案】1 2【解析】因为 AB =y/2,又 OA =1,所 以|O 4+|OB|2=1 4 H2,所以/人。8 =兀以。为原点,OAOB所 在
48、 直 线 为 轴 建 立 平 面 直 角 坐 标 系:则力(1,0),5(0,1),设C(x,y),则 x2+y2=l,A C =(x-l,y),B C =(x,y-l),所以 A C B C =x(x-1)+y(y 1)=x2+y2-x y=-x y+1,设 一c g+l =t,即/+g +t 1=0,依题意直线2 +g +1 1=0与圆有交点,所以书4 1,得1 一2+2,V I +1y所 以 正 说 的最小值为1 一故答案为:一 叵例34.(多选题)(2022福建龙岩模拟覆测)已知圆P:Q-5)2+(夕-2尸=4,直 线l-.y=的,点 加(5,4),则()A.当a=4时,直线 与圆P相
49、切B.若直线Z平分圆P的周长,则a=VC.若直线I上存在点4,使 得 P A M=9 0 ,则a的 最 大 值 为话浮D.当a=2时,N为直线I上的一个动点,则P N M N的最小值为华【答案】B C D【解析】当Q =(时,直线Z的方程为夕=即4 4-5 9=0,点P区2)到直线Z的距离为d =性=当篝W 2,直线Z与圆P不相切,故力错误;V 42+52 4 1,9若直线Z平分圆P的周长,则P(5,2)在直线/上,即2 =5 a,解得Q=V,故B正确;V (5 -5)2+(4 -2)2 =4,河在圆P上,若直线/上存在点4,使 得Z P A M=9 0 ,则在以PM为直径的圆上,又 PM的中
50、点为(5,3),P M=2,以尸M为直径的圆的方程为(x-5)2+(y-3)2=l,则有PM的中点到直线Z的距离d=4 1,解得丐咨4a 4串咨,则a的最大值为v a2+1 2 4 24 3产,故C正确;当Q=2 时,直线Z的方程为g =2 c,N为直线/上的一个动点,所以设NU,2 t),则 两=(t-5,2t 2),MN=(t-5,2t 4),时 丽=Q-5)2+-2)(2t-4)=5t2-22t+33,对称轴为、=哲0当 =平 时,丽 丽 取 得 最 小 值,为5 xD(卷)2 22X卷+33=卷,故。正确.故选:BCD.例35.(多选题)(2022湖北武汉模拟f l测)已知圆M:Q 4