文档内容
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............................................................3
题型三:隐圆的第三定义:到两定点的夹角为90°.........................................................................3
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........................................4
题型五:隐圆的第五定义:到两定点距离之比为定值....................................................................4
03 过关测试...........................................................................................................................................6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, ,若向量 满足 ,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【典例1-2】已知单位向量 与向量 垂直,若向量 满足 ,则 的取值范围为( )
A. B. C. D.
【变式1-1】如果圆 上总存在两个点到原点的距离为 ,则实数 的取值范围是
( )
A. B.
C. D.
【变式1-2】设 ,过定点A的动直线 和过定点B的动直线 交于点
,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式1-3】设 ,过定点 的动直线 和过定点 的动直线 交于点 ,
则 的最大值是( )A.4 B.10 C.5 D.
【变式1-4】设 ,过定点 的动直线 和过定点 的动直线 交于点 ,
则 的值为( )
A.5 B.10 C. D.
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 中, 为两个定点,动点 在直线 上,动点 满
足 ,则 的最小值为 .
【典例2-2】(2024·江苏盐城·三模)已知 四点共面, , , ,则
的最大值为 .
【变式2-1】已知圆 ,点 , 设 是圆 上的动点,令 ,
则 的最小值为 .
【变式2-2】已知圆 : ,点 , .设 是圆 上的动点,令
,则 的最小值为 .
【变式2-3】正方形 与点 在同一平面内,已知该正方形的边长为1,且 ,则
的取值范围为 .
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 , , 满足 , , 与 的夹角为 , ,则 的最
大值为 .
【典例3-2】已知向量 为单位向量,且 ,若 满足 ,则 的最大值是 .
【变式3-1】已知点 , ,若圆 上存在点 ,使得
,则实数 的最大值是( )
A.4 B.5 C.6 D.7
,【变式3-2】已知圆 : 和点 ,若圆 上存在两点 , 使得 ,则实
数 的取值范围是 .
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 是平面向量, ,若非零向量 与 的夹角为 ,向量 满足
,则 的最小值是 .
【典例4-2】设向量 满足 , , ,则 的最大值等于( )
A.4 B.2 C. D.1
【变式4-1】(2024·天津·一模)如图,梯形 中, ,E和 分别
为AD与 的中点,对于常数 ,在梯形 的四条边上恰好有8个不同的点 ,使得 成立,
则实数 的取值范围是
A. B.
C. D.
【变式4-2】(2024·广东广州·一模)在平面四边形 中,连接对角线 ,已知 , ,
, ,则对角线 的最大值为 .
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 ,若 (
且 ),则点 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”).在平面直角坐标系中,已知 ,直线 ,直线 ,
若 为 的交点,则 的最小值为( )
A. B. C. D.
【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 ,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 、点 和点 ,M为圆O上的动点,则
的最大值为( )
A. B. C. D.
【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,B的距离之比为定值 ( )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 中, ,若点P是满足
的阿氏圆上的任意一点,点Q为抛物线 上的动点,Q在直线 上的射影为R,则
的最小值为( )
A. B. C. D.
【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 与两定点 , 的距离之比为 ,那么点 的轨
迹就是阿波罗尼斯圆.如动点 与两定点 , 的距离之比为 时的阿波罗尼斯圆为
.下面,我们来研究与此相关的一个问题:已知圆 上的动点 和定点 ,
,则 的最小值为( )
A. B. C. D.
【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 的距离之比为定值 ,且 的点
的轨迹是圆,此圆被称为“阿波罗尼斯圆”.在平面直角坐标系 中, ,点 满足 .
设点 的轨迹为曲线 ,则下列说法错误的是( )A. 的方程为
B.当 三点不共线时,则
C.在C上存在点M,使得
D.若 ,则 的最小值为
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Q,P的距离之比 ,那么点 的轨迹就是阿
波罗尼斯圆.已知动点 的轨迹是阿波罗尼斯圆,其方程为 ,定点 为 轴上一点,
且 ,若点 ,则 的最小值为( )
A. B. C. D.
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、B的距离之比为 ( , ),那么点M的轨迹就是阿波
罗尼斯圆.若已知圆O: 和点 ,点 ,M为圆O上的动点,则 的最小
值为( )
A. B.
C. D.
3.已知 , 是单位向量, ,若向量 满足 ,则 的取值范围为( )
A. B. C. D.
4.如果圆 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. B.
C. D.
5.设 ,过定点 的动直线 和过定点 的动直线 交于点 ,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
6.设 ,过定点 的动直线 和过定点 的动直线 交于点 ,则
的取值范围是( )
A. B. C. D.
7.设向量 , , 满足: , , ,则 的最大值为( )
A. B. C. D.
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
基米德齐名,著有《圆锥曲线论》八卷.平面内两个定点 及动点 ,若 ( 且 ),
则点 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.点 为圆
上一动点, 为圆 上一动点,点 ,则 的最小值为 .
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A、
B,动点P满足 (其中 是正常数,且 ),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 ,P是圆 上的动点,则 的最小值为
.
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 的距离之比为定值 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, 、 ,则点 满足 所得 点轨迹就是阿氏圆;已知点 , 为抛物线
上的动点,点 在直线 上的射影为 , 为曲线 上的动点,则
的最小值为 .则 的最小值为 .
11.(2024·山东日照·一模)已知向量 满足 , ,则
的最大值为 .
12.若向量 ,且向量 , 满足 ,则 的取值范围是 .
13.如图,△ 是边长为1的正三角形,点 在△ 所在的平面内,且 (为常数),满足条件的点 有无数个,则实数 的取值范围是 .
14.已知圆 和点 ,若圆 上存在两点 使得 ,则实数 的取值范围为
.
15.已知圆C: 和两点 , 若圆C上存在点M,使得 ,
则m的最小值为
16.已知 ,点 , ,点 是圆上的动点,求 的最大值、最
小值及对应的 点坐标.