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文件名称:第77讲 重难点突破02 活用隐圆的五种定义妙解压轴题(五大题型)(解析版).docx
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更新时间:2025-06-29
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文档摘要

重难点突破02活用隐圆的五种定义妙解压轴题

目录TOC\o1-2\h\z\u

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 5

题型三:隐圆的第三定义:到两定点的夹角为90° 8

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 10

题型五:隐圆的第五定义:到两定点距离之比为定值 12

03过关测试 17

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.

【答案】D

【解析】单位向量满足,即,作,以射线OA,OB分别作为x、y轴非负半轴建立平面直角坐标系,如图,

,设,则,由得:,

令,即,

,其中锐角满足,

因此,当时,,当时,,

所以的取值范围是.

故选: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.

【答案】C

【解析】由题意不妨设,设,则.

∵,∴,即表示圆心为,半径为1的圆,设圆心为P,∴.

∵表示圆P上的点到坐标原点的距离,,∴的取值范围为,

故选:C.

【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.

【答案】D

【解析】问题可转化为圆和圆相交,

两圆圆心距,

由得,

解得,即.

故选: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.

【答案】D

【解析】由题意可知,动直线经过定点,

动直线即,经过定点,

时,动直线和动直线的斜率之积为,始终垂直,

时,也垂直,所以两直线始终垂直,

又P是两条直线的交点,,.

设,则,,

由且,可得,

,,

故选: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.

【答案】C

【解析】由题意可知,动直线经过定点,

动直线即,经过定点,

因为,所以动直线和动直线始终垂直,

又是两条直线的交点,

则有,,

故(当且仅当时取“”,

故选:C.

【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.

【答案】B

【解析】由题意,动直线经过定点,则,

动直线变形得,则,

由得,

故选:B.

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.

【答案】5

【解析】设点,由得:,

即,即,

在以为直径的圆上,不妨设,,

则,,

,其中为辅助角,

令,,则,.

令,,,

在,上单调递增,

故当时,取得最小值,

再令,,

显然在,上单调递增,

故时,取得最小值,

综上,当,时,取得最小值25.

故的最小值为5,

故答案为:5.

【典例2-2】(2024·江苏盐城·三模)已知四点共面,,,,则的最大值为.

【答案】10

【解析】设,由题意可得:,

则:,

ABC构成三角形,则:,解得:,

由余弦定理:

当时,取得最大值为10.

【变式2-1】已知圆,点,设是圆上的动点,令,则的最小值为.

【答案】

【解析】设,,,

当取得最小值时,取得最小值,

由圆,则圆心,半径,

易知,则.

故答案为:.

【变式2-2】已知圆:,点,.设是圆上的动点,令,则的最小值为.

【答案】

【解析】

由已知,,

设Px0,y0

所以,

因为,所以当OP取得最小值时,取得最小值,

由OP的最小值为,

所以的最小值为.

故答案为:.

【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.

【答案】

【解析】如图,以为坐标原点,建立平面直角坐标系,

则,

设点,则由,

得,

整理得,

即点的轨迹是以点为圆心,为半径的圆,

圆心