1、微专题18与圆相关的范围与最值问题 在处理与圆有关的范围和最值问题中,应把握两个“思想”:几何思想和代数思想所谓几何思想,即利用圆心,将最值范围问题转化为与圆心有关的问题所谓代数思想,即利用圆的参数方程同时,由于最值范围问题从代数意义上讲和函数的联系紧密,因此在解题过程中灵活的应用函数、不等式等代数思想使问题代数化.例题:已知圆O:x2y21,点P在直线l:2xy30上,过点P作圆O的两条切线,A,B为两切点(1)求切线长PA的最小值,并求此时点P的坐标;(2)求的最小值变式1设P为直线3x4y30上的动点,过点P作圆C:x2y22x2y10的两条切线,切点分别为A,B,则四边形PACB的面积
2、的最小值为_变式2圆C的方程为(x2)2y24,圆M的方程为(x25cos)2(y5sin)21(R)过圆M上任意一点P作圆C的两条切线PE,PF,切点分别为E,F,则的最小值是_串讲1动直线yk(x)与曲线y相交于A,B两点,O为坐标原点,当AOB的面积取得最大值时,k的值为_串讲2在平面直角坐标系xOy中,已知点P(3,0)在圆C:x2y22mx4ym2280内,动直线AB过点P且交圆C于A,B两点,若ABC的面积最大值为16,则实数m的取值范围为_(2018北京卷)在平面直角坐标系中,记d为点P(cos,sin)到直线xmy20的距离,当,m变化时,d的最大值为_已知圆M的方程为x2y2
3、4x4y60,以坐标原点O为圆心的圆O与圆M相外切(1)求圆O的方程;(2)圆O与x轴交于E,F两点,圆O内的动点D使得DE,DO,DF成等比数列,求的取值范围答案:(1)圆O的方程为x2y22;(2)1,0)解析:(1)圆M的方程可整理为(x2)2(y2)22,故圆心M(2,2),半径R.1分圆O的圆心为(0,0),因为MO2,设圆O的半径为r,因为圆O外切于圆M,所以MORr,即2r,解得r.3分所以圆O的方程为x2y22.5分(2)不妨设E(m,0),F(n,0),且mn.由解得或故E(,0),F(,0).7分设D(x,y),由DE,DO,DF成等比数列,得DEDFDO2,即x2y2,整
4、理得x2y21.9分而(x,y),(x,y),所以(x)(x)(y)(y)x2y222y21.11分由于点D在圆O内,故有得y2,所以12y210,13分微专题18例题答案:(1)P时,PAmin;(2)()min,当P时取得解析:(1)设点P(x0,y0),PA2PO21x02y021x02(2x03)215x0212x085,故当x0,即P时,PAmin.(2)2cosAPBPA2(2cos2APO1)(PO21)PO23,PO.令tPO2,而1在t上恒大于0,故t331,所以()min,当P时取得变式联想变式1答案:.解析:依题意,圆C:(x1)2(y1)21的圆心是点C(1,1),半径
5、是1,易知PC的最小值等于圆心C(1,1)到直线3x4y30的距离,即2,而四边形PACB的面积2SPAC2PAACPA,因此四边形PACB的面积的最小值是.变式2答案:6.解析:如图,连接CE,CF.由题意,可知圆心M(25cos,5sin),设则可得圆心M的轨迹方程为(x2)2y225,由图,可知只有当M,P,C三点共线时,才能够满足最小,此时PC4,EC2,故PEPF2,EPF60,则(2)2cos606.串讲激活串讲1答案:.解析:如图,易得直线yk(x)过定点C(,0),曲线y表示圆x2y21的上半圆,SAOBOAOBsinAOB,当AOB时,AOB的面积取得最大值,如图作OHAB,
6、在RtAOB中,AB,则OH,又在RtOHC中,OC,所以OCH,则ktantan,故答案为.串讲2答案:32,32)(32,32解析:圆的标准方程为(xm)2(y2)232,则圆心C(m,2),半径r4,Sr2sinACB16sinACB,当ACB90时S取最大值16,此时ABC为等腰直角三角形,ABr8,则C到AB距离为4,所以4PC4,即44,所以16(m3)22232,即12(m3)228,解得32m32或32m32.新题在线答案:3.解法1d13,当且仅当m0时取得最大值解法2因为cos2sin21,所以点P为单位圆上一点,而直线xmy20过定点A(2,0),所以d的最大值为OA13.8