2026年高考数学一轮复习第八章平面解析几何重难点培优01直线和圆中常见的最值范围问题(复习讲义)(学生版+解析)
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这是一份2026年高考数学一轮复习第八章平面解析几何重难点培优01直线和圆中常见的最值范围问题(复习讲义)(学生版+解析),共46页。
\l "_Tc28373" 02 题型精研・技巧通法提能力 PAGEREF _Tc28373 \h 3
\l "_Tc16555" 题型一 斜率的几何意义应用(★★★★) PAGEREF _Tc16555 \h 3
\l "_Tc7141" 题型二 两点间的距离公式几何意义应用(★★★★) PAGEREF _Tc7141 \h 4
\l "_Tc26803" 题型三 点到线的距离(★★★★★) PAGEREF _Tc26803 \h 4
\l "_Tc13512" 题型四 两平行线间的距离(★★★★) PAGEREF _Tc13512 \h 5
\l "_Tc3897" 题型五 将军饮马问题(★★★★★) PAGEREF _Tc3897 \h 6
\l "_Tc326" 题型六 点与圆的位置关系(★★★★★) PAGEREF _Tc326 \h 7
\l "_Tc11957" 题型七 直线与圆的位置关系(★★★★★) PAGEREF _Tc11957 \h 7
\l "_Tc17557" 题型八 圆与圆的位置关系(★★★★) PAGEREF _Tc17557 \h 8
\l "_Tc28054" 题型九 圆的参数方程(★★★) PAGEREF _Tc28054 \h 9
\l "_Tc25070" 03 实战检测・分层突破验成效 PAGEREF _Tc25070 \h 10
\l "_Tc621" 检测Ⅰ组 重难知识巩固 PAGEREF _Tc621 \h 10
\l "_Tc1659" 检测Ⅱ组 创新能力提升 PAGEREF _Tc1659 \h 12
一、常用距离公式
1、点到点的距离公式:平面内两点,间的距离公式为:.
2、点到直线的距离公式:点到直线的距离.
3、直线到直线的距离公式:两条平行直线,,它们之间的距离为:.
二、三点共线最值问题
1、点A、B在直线l同侧,点P在直线l上,则AP+BPmin=AB'(当点A、P、B'共线时取到),点B'是点B关于直线l的对称点.
2、点A、B在直线l同侧,点P在直线l上,则|AP−BP|max=AB(当点A、P、B共线时取到).
3、点A、B在直线l异侧,点P在直线l上,则|AP−BP|max=AB'(当点A、P、B共线时取到),点B'是点B关于直线l的对称点.
三、点与圆的位置关系最值(范围)问题
1、若点M在圆内,则MNmin=MN1=r−OM,MNmax=MN2=r+OM;
2、若点M在圆外,则MNmin=MN1=OM−r,MNmax=MN2=r+OM;
3、圆上一点到圆外一定直线的距离最值
若直线l与圆⊙O相离,圆上一点P到直线l的距离为PE,d为圆心O到直线l的距离,r
为圆半径,则PEmin=P1F=d−r,PEmax=P2F=d+r.
四、代数式的几何意义最值(范围)问题
1、形如,可以转化为过点和点的动直线斜率;
2、形如,可以转化为点和点的距离的平方;
3、形如,可以转化为动直线纵截距
五:直线与圆的位置关系最值(范围)问题
设点M是圆C内一点,过点M作圆C的弦,则弦长的最大值为直径,最短的弦为与过该点的直径垂垂直的弦弦长为
六、:圆的参数方程(供了解)
圆的标准方程x−a2+y−b2=r2,圆心为(a , b),半径为r,
它对应的圆的参数方程:x=rcsθ+ay=rsinθ+b (θ是参数).
题型一 斜率的几何意义应用
【技巧通法·提分快招】
1.已知实数x、y满足方程,当时,则的取值范围是 .
2.(2025高三下·天津·专题练习)已知实数满足,则点的轨迹为 ,的取值范围为
3.(24-25高三下·河北沧州·月考)在平面直角坐标系中,动点到两点的距离的平方和为10,则的取值范围为 .
4.点在函数的图象上,当,则的取值范围为 .
题型二 两点间的距离公式几何意义应用
【技巧通法·提分快招】
1.函数的最小值为( )
A.5B.C.D.
2.(25-26高三上·辽宁·月考)已知、,则的最小值是( )
A.B.C.D.
3.函数的最大值为 .
4.(2025·陕西西安·一模)已知,满足,则的最小值为 .
题型三 点到线的距离
【技巧通法·提分快招】
1.(2025·北京昌平·二模)已知半径为1的圆经过原点,其圆心到直线的距离为,则的最大值为( ).
A.1B.2C.3D.4
2.(2025·山东·一模)实数满足,则的最小值为( )
A.2B.1C.0D.
3.若函数与的图像有交点,则的最小值为( )
A.B.1C.D.
4.(2025·重庆·模拟预测)已知点 在直线 上,过点 的两条直线与圆 分别相切于 两点,则圆心 到直线 的距离的最大值为( )
A.B.C.1D.2
5.已知为圆上一动点,则的最大值为 .
6.设点A在直线上,点B在函数的图象上,则的最小值为 .
7.在以点为圆心,2为半径的圆上取任意一点,若的取值与无关,则实数的取值范围是 .
题型四 两平行线间的距离
【技巧通法·提分快招】
1.直线与直线上各有一动点、,那么最小值为( )
A.0B.1C.D.
2.已知是椭圆上的动点,则点到直线的距离的最大值为( )
A.B.C.D.
3.已知实数满足,则的最小值为( )
A.B.C.D.
4.两平行直线、分别过点,,它们分别绕旋转,,但始终保持平行,则、之间的距离的取值范围是
题型五 将军饮马问题
【技巧通法·提分快招】
1.唐代诗人李颀的诗《古从军行》开头两句说:“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河”,诗中隐含着一个有趣的数学问题——“将军饮马”问题,即将军在观望烽火之后从山脚下某处出发,先到河边饮马后再回到军营,怎样走才能使总路程最短?在平面直角坐标系中,设军营所在的位置为,若将军从山脚下的点处出发,河岸线所在直线的方程为,则“将军饮马”的最短总路程为( )
A.B.C.D.
2.在平面直角坐标系中,记动点P为,若点P在直线上,则的最小值为( )
A.2B.4C.6D.8
3.已知点,点分别是x轴和直线上的两个动点,则的最小值等于 .
4.已知直线:及点,点Q在l上,当的值最大时,点的坐标为 ,的最大值为 .
5.已知圆,直线,为直线上一动点,为圆上一动点,定点,则的最小值为 .
6.三角形中,顶点,点B在直线上,点C在x轴上,则三角形周长的最小值为 .
7.已知圆,圆,分别为圆和圆上的动点,为直线上的动点,则的最小值为 .
题型六 点与圆的位置关系
【技巧通法·提分快招】
1.已知圆上一点,则的最大值为 .
2.(2025·陕西汉中·二模)设为坐标原点,为圆上的动点,则的最大值为 .
3.已知实数满足关系:,则的最小值 .
4.已知满足,则的取值范围是( )
A.B.C.D.
题型七 直线与圆的位置关系
【技巧通法·提分快招】
1.(25-26高三上·广东·开学考试)是圆上的动点,是直线上的动点,则的最小值为( )
A.B.C.D.
2.已知点M,N为圆上两点,且,点P在直线上,点Q为线段中点,则的最小值为( )
A.2B.3C.4D.5
3.直线被圆截得的最短的弦长为( )
A.B.C.4D.
4.(2025·江西·一模)已知点、在圆上,点在直线上,点为中点,若,则的最小值为( )
A.B.C.D.
5.过直线上任一点P向圆作两条切线,切点为.则的最小值为( )
A.B.C.D.
6.已知直线,圆,若直线与圆交于M,N两点,则的取值范围为 .
7.已知直线和圆.若是直线上的动点,过作圆的一条切线,切点为,则的最小值为 .
题型八 圆与圆的位置关系
【技巧通法·提分快招】
1.(24-25高三上·江西宜春·月考)已知是圆上一动点,若直线上存在两点,使得能成立,则线段的长度的最小值是( )
A.B.C.D.
2.(2025·江西·三模)已知分别为圆与圆上一点,则的最小值为 .
3.已知圆与圆的公共弦所在直线恒过定点.若直线过点,则原点到直线的距离的最大值为 .
4.(2024·河北保定·二模)已知点为的中点,动点分别满足,则的最大值为 .
5.(24-25高三下·上海·月考)已知圆,设其与轴、轴正半轴分别交于两点.已知另一圆的半径为,且与圆相外切,则的最大值为 .
题型九 圆的参数方程
【技巧通法·提分快招】
1.已知实数,满足,则的最大值是 .
2.已知实数满足.则的最大值是 .
3.(23-24高三下·浙江·开学考试)是圆上一动点,为的中点,为坐标原点,则的最大值为 .
4.(2024·河南·模拟预测)已知点是圆 C 上的任意一点,则 的最大值为( )
A.25B.24C.23D.22
检测Ⅰ组 重难知识巩固
1.圆上的点到直线的距离的最大值为( ).
A.3B.5C.D.
2.若为圆上任意一点,点,则的取值范围为( )
A.B.C.D.
3.已知圆,点在圆上,则的最大值为( )
A.B.C.D.
4.记表示点到曲线上任意一点距离的最小值.已知圆,圆,若点为圆上的一点,则的最大值为( )
A.4B.5C.8D.3
5.已知实数满足,则的取值范围为( )
A.B.
C.D.
6.已知圆与圆相切,则的最小值为( )
A.5B.3C.2D.
7.(25-26高三上·山西长治·月考)从点向圆引切线,则切线长的最小值为( )
A.5B.C.D.
8.已知圆,直线,若直线被圆截得的弦长的最大值为,最小值为,则( )
A.B.C.D.
9.(2025·河南信阳·模拟预测)是圆上的动点,是直线上的动点,则的最小值为( )
A.B.C.D.
10.著名数学家华罗庚曾说:“数形结合百般好,隔裂分家万事休.”事实上,有很多代数问题可以转化为几何问题加以解决,如:可以转化为平面上点与点的距离.结合上述观点,可得的最大值为( )
A.1B.C.D.2
11.已知圆,圆,点为轴上的动点,则的最小值为( )
A.B.C.D.
12.已知点,圆,则圆上的点到的距离最大值为 .
13.已知在直线上,则的最小值为 .
14.设,已知直线,过点作直线,且,则直线与之间距离的最大值是 .
15.用表示点与曲线上任意一点距离的最小值.已知及,设为上的动点,则的最大值为 .
16.已知点,动点P在直线上,则的最小值为 .
17.已知满足,则的取值范围是 .
18.已知函数,则的最小值为 .
19.,,函数的最小值为 .
20.(24-25高三上·江西宜春·月考)若分别为圆,与圆上的动点,为直线上的动点,则的最小值为 .
21.已知实数x,y满足方程,则的最大值为 ,的取值范围是 .
22.已知、是圆上的两个不同的动点,且,则的最大值为 .
23.设.
(1)求曲线在点的切线方程.
(2)设点在曲线上,点在直线上,求的最小值.
24.若,求下列各式的取值范围
(1);
(2);
(3);
(4).
检测Ⅱ组 创新能力提升
1.(25-26高三上·河北·开学考试)若圆:与圆:有且仅有2条公切线,则的取值范围为( )
A.B.C.D.
2.已知曲线E:+=1,是曲线E上任意一点,则的最大值为( )
A.B.C.D.
3.已知,则( )
A.的最大值为B.的最大值为
C.的最小值为D.的最小值为
4.(2025·四川凉山·三模)(多选题)已知,则( )
A.的最小值是B.的最小值是
C.的最小值是D.的最大值是
5.在平面直角坐标系中,动点P,Q关于直线对称(在上方),且,,,则的最小值为 .
6.为等边内一动点,且,则的最小值为 .
7.已知实数满足,则的最大值为 .
8.已知,,则的最小值为 .
9.已知,,则的最小值为 .
斜率的几何意义的应用
斜率的公式有明显的代数和几何特征,所以可以用于某些分式求范围或函数求值域、最值等问题中.
点到点的距离公式:平面内两点,间的距离公式为:.
点到直线的距离公式:点到直线的距离.
直线到直线的距离公式:两条平行直线,,它们之间的距离为:.
对称问题的解决方法
(1)点关于点的对称问题通常利用中点坐标公式.点P(x,y)关于Q(a,b)的对称点为P′(2a-x,2b-y).
(2)直线关于点的对称直线通常用转移法或取特殊点来求.设l的方程为Ax+By+C=0(A2+B2≠0)和点P(x0,y0),
则l关于点P的对称直线方程为A(2x0-x)+B·(2y0-y)+C=0.
(3)点关于直线的对称点,要抓住“垂直”和“平分”.设P(x0,y0),l:Ax+By+C=0(A2+B2≠0),P关于l的对称点Q可以通过条件:①PQ⊥l;②PQ的中点在l上来求得.
(4)求直线关于直线的对称直线的问题可转化为点关于直线的对称问题.
圆上的点到直线的最大、最小距离
设圆心到直线的距离为,圆的半径为
(1)当直线与圆相离时,圆上的点到直线的最大、最小的距离分别为和;
(2)当直线与圆相切时,圆上的点到直线的最大、最小的距离分别为和,此时;
(3)当直线与圆相交时,圆上的点到直线的最大、最小的距离分别为和0.
1、设直线l的方程为ax+by+c=0,圆O的方程为(x-x0)2+(y-y0)2=r2(r>0),求弦长的方法通常有以下两种
(1)
几何法:由圆的性质知,过圆心O作l的垂线,垂足C为线段AB的中点,如图所示.在Rt△OCB中,|BC|2=r2-d2,则弦长|AB|=2|BC|=2r2-d2.
2、求过某一点的圆的切线方程,首先判定点与圆的位置关系,以确定切线的条数.
(1)求过圆上一点P(x0,y0)的圆的切线方程:先求切点与圆心连线的斜率k,则由垂直关系得切线斜率为-1k,由点斜式方程可求得切线方程.如果k=0或斜率不存在,则由图形可直接得切线方程为y=y0或x=x0.
(2)求过圆外一点P(x0,y0)的圆的切线方程时,常用几何方法求解:
设切线方程为y-y0=k(x-x0),即kx-y-kx0+y0=0,由圆心到直线的距离等于半径,可求得k,进而求出切线方程.但要注意,若求出的k值只有一个时,则另一条切线的斜率一定不存在,切线方程为x=x0.
判断两圆位置关系的方法有两种:一是代数法,看方程组的解的个数,但往往较烦琐;二是几何法,看两圆圆心距d,当d=r1+r2时,两圆外切,d=|r1-r2|时,两圆内切,d>r1+r2时,两圆外离,d
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