初中数学苏科版九年级上册专题 2.5 圆最值问题 (含详解)

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初中数学苏科版九年级上册专题 2.5 圆最值问题 (含详解)

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圆的最值专练
题型一、点运动路径
1.如图,在等腰中,,点在以斜边为直径的半圆上,为的中点,当点沿半圆从点运动至点时,点运动的路径长是( )
A. B. C. D.2
(第1题) (第2题)
2.如图,在平面直角坐标系中,点A坐标为,点B坐标为,的半径为4(O为坐标原点),点C是上一动点,过点B作直线的垂线,P为垂足,点C在上运动一周,则点P运动的路径长等于( )
A. B. C. D.
题型二、将军饮马
3.如图,已知的直径的度数为,它的另一边交于点,点为弧的中点,点为直径上的一个动点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
(第3题) (第4题)
4.如图,点是半圆上一个三等分点,点是弧的中点,点是直径上一动点,的半径为1,则的最小值为( )
A.1 B. C.2 D.无法计算
5.如图,的半径是8,是的直径,M为上一动点,,则的最小值为( ).
(第5题) (第6题)
6.如图,在中,直径,位于点两侧且垂直于直径的两条弦长分别为,,若点为直径上任意一点,则的最小值为 .
题型三、两动一定
7.如图,矩形中,,,以为圆心,2为半径画圆,是上一动点,是上的一动点,则的最小值是( )
A.4 B.6 C.8 D.
(第7题) (第8题)
8.如图,点E是边长为6的正方形的边上一动点,F是以为直径的半圆上的一动点,连接,则的最小值是( ).
题型四、直角圆
9.如图,在中,,D 是内部的一个动点,满足,则线段长的最小值为( )
A.2 B.1 C. D.
(第9题) (第10题)
题型五、定角定长
10.如图,是边长为1的正方形内的一个动点,且满足,则的最小值是( )A. B. C. D.
题型六、切线与勾股定理
11.如图,在平面直角坐标系中,直线经过点,,的半径为2(为坐标原点),点是直线上的一动点,过点作的一条切线,为切点,则切线长的最小值为(  )A. B.3 C. D.
(第11题) (第12题)
12.如图所示,在直角坐标系中,点坐标为,的半径为,为轴上一动点,切于点,则最小值是 .
13.如图,在平面直角坐标系中,的半径为1,点P在经过点,的直线上,与相切于点Q,则切线长的最小值为 .
(第13题) (第14题)
题型七、中位线与瓜豆原理
14.如图,在平面直角坐标系中,,,半径为5,P为上任意一点,E是的中点,则的最小值是(  )
A. B. C. D.
题型八、相切最大
15.如图,直线与以线段为直径的圆相切于点,,,点是直线上一个动点.当的度数最大时,线段的长度为( )
A. B. C. D.
参考答案
题型一、点运动路径
1.如图,在等腰中,,点在以斜边为直径的半圆上,为的中点,当点沿半圆从点运动至点时,点运动的路径长是( )
A. B. C. D.2
【详解】解:取的中点,的中点,的中点,连接,如图:
则,且,,,∴四边形为平行四边形,∵,,∴四边形为正方形,∴,,
由勾股定理得:,∵在等腰中,,∴,
∴,,∵为的中点,∴,
∴,∴点在以为直径的圆上,当点在点时,点在点;当点在点时,点在点,∴点的路径为以为直径的半圆,∴点的运动路径长.
2.如图,在平面直角坐标系中,点A坐标为,点B坐标为,的半径为4(O为坐标原点),点C是上一动点,过点B作直线的垂线,P为垂足,点C在上运动一周,则点P运动的路径长等于( )
A. B. C. D.
【详解】解:∵点A坐标为,点B坐标为,
∴,,连接,∵,∴,
∴点在以为直径的上运动,
当点在上运动一周时,点的运动路径为以与相切时,与的两个交点所夹的,如图:
当与相切时,,
∴,
∴,
∴,
∴的度数为,
∴的长度为:.
题型二、将军饮马
3.如图,已知的直径的度数为,它的另一边交于点,点为弧的中点,点为直径上的一个动点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【详解】解:如图,作点关于直径的对称点,连接,,
∴,,∴,
∴当三点共线时,此时的值最小,
∵点为弧的中点,∴,∴,
∴,由勾股定理得,.
4.如图,点是半圆上一个三等分点,点是弧的中点,点是直径上一动点,的半径为1,则的最小值为( )
A.1 B. C.2 D.无法计算
【详解】解:如图,作点B关于的对称点C,连接交于点D,连接,
则,;
∵点是半圆上一个三等分点,点是弧的中点,
∴,,
∴;
∵,
∴当点P与D重合时,最小,最小值为线段的长;
在中,,
由勾股定理得:,
即的最小值为.
5.如图,的半径是8,是的直径,M为上一动点,,则的最小值为.
【详解】解:如图,作点关于的对称点,连接与相交于点,
此时,点为的最小值时的位置,由垂径定理,,
∴,∵,为直径,
∴为直径.则.
6.如图,在中,直径,位于点两侧且垂直于直径的两条弦长分别为,,若点为直径上任意一点,则的最小值为 .
【详解】解:连接,交于点,过点作的垂线,垂足为点,
,是直径,垂直平分弦,
,的最小值,
弦心距,
弦心距,
,,.
题型三、两动一定
7.如图,矩形中,,,以为圆心,2为半径画圆,是上一动点,是上的一动点,则的最小值是( )
A.4 B.6 C.8 D.
【详解】解:作点关于直线的对称点,连接交圆于一点即为最小距离和的点,如图所示,∵矩形中,,,∴,,,
∴,∴的最小值是:.
8.如图,点E是边长为6的正方形的边上一动点,F是以为直径的半圆上的一动点,连接,则的最小值是.
【详解】解:延长到点G,使得,设半圆的圆心为点O,连接交于点M,交半圆于点N,
∵E是边长为6的正方形的边上的一个动点,F是以为直径的半圆上的一个动点,
∴,,
过点O作于H,
∵边长为6的正方形,
∴,
∴四边形是矩形,
∴,
∴,
当点F与点N重合,点E与点M重合时,最小,最小值是,
且.
题型四、直角圆
9.如图,在中,,D 是内部的一个动点,满足,则线段长的最小值为( )
A.2 B.1 C. D.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴点在以为直径的圆上,
取的中点,连接,,则:
∵,∴,∴,
∴,∴的最小值为2.
题型五、定角定长
10.如图,是边长为1的正方形内的一个动点,且满足,则的最小值是( )A. B. C. D.
【详解】解:连接、,
∵四边形是正方形,
∴,,
∴,,
又∵,
∴,
∴,
以点A为圆心,为半径作圆,延长交圆于点Q,连接,
则,∴,∴点P在上,,
∴.
题型六、切线与勾股定理
11.如图,在平面直角坐标系中,直线经过点,,的半径为2(为坐标原点),点是直线上的一动点,过点作的一条切线,为切点,则切线长的最小值为(  )

A. B.3 C. D.
【详解】如答图,连结、OQ.是的切线,,
,当时,,线段最短,即线段最短.
,,,,,
,.
12.如图所示,在直角坐标系中,点坐标为,的半径为,为轴上一动点,切于点,则最小值是 .
【详解】解:如图,连接,,
根据切线的性质定理,得.
要使最小,只需最小,
则根据垂线段最短,当轴于时,
取最小值,此时点的坐标是,,在RtABP中,,∴,则最小值是.
13.如图,在平面直角坐标系中,的半径为1,点P在经过点,的直线上,与相切于点Q,则切线长的最小值为 .
【详解】解:连接,如图所示:∵与相切于点Q,∴,
∵,∴,∵,,∴,
∴是等腰直角三角形,且,要使的值为最小,则需满足为最小值即可,根据点到直线垂线段最短可知当时为最小值,∴,
∴,∴的最小值为.
题型七、中位线与瓜豆原理
14.如图,在平面直角坐标系中,,,半径为5,P为上任意一点,E是的中点,则的最小值是(  )
A. B. C. D.
【详解】解:如图,连接,,取的中点H,连接,.∵点E是的中点,点H是的中点,,
点E的运动轨迹是以H为圆心半径为2.5的圆,
,,


的最小值
.故选B.
题型八、相切最大
15.如图,直线与以线段为直径的圆相切于点,,,点是直线上一个动点.当的度数最大时,线段的长度为( )
A. B. C. D.
【详解】试题解析:连接BC,
∵直线l与以线段AB为直径的圆相切于点C,
∴∠ACB=90°,
当∠APB的度数最大时,
则P和C重合,
∴∠APB=90°,
∵AB=6,AC=3,
由勾股定理得:BP=BC=.

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