与圆有关的最值问题

来源 :外语学法教法研究 | 被引量 : 0次 | 上传用户:beakerzhou
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  圆是数学中优美的图形,具有丰富的性质。由于其图形的对称性和完美性,很多与圆有关的最值问题都可以运用圆的图形性质,利用数形结合求解。在此类问题的中,有时也会用到函数思想和基本不等式思想等。现在将与圆有关的最值问题进行归纳总结。
  1.形如形式的最值问题
  例1.已知实数满足方程,求的最大值和最小值。
  解:原方程可化为,表示以为圆心,为半径的圆,=表示的几何意义是圆上一点与原点连线的斜率,所以设=,即。
  当直线与圆相切时,斜率取最大值或最小值,此时,解得。
  所以的最大值为,最小值为﹣。
  归纳:在圆的方程的条件下,求的最值,可看作和两点的连线的斜率的最值。当动直线与圆相切时,动直线的斜率取到最大值及最小值。
  2.形如形式的最值问题
  例2.已知实数满足方程,求的最大值和最小值。
  解:表示圆上一点与原点距离的平方,由平面几何知识知,在原点和圆心的连线与圆周的两个交点处取得最大值和最小值。又圆心到原点的距离为,所以的最大值是,的最小值是。
  总结:形如形式的最值问题,可转化为动点到定点的距离的最值问题,在计算圆外一定点到圆上一动点的距离的最值时,应当先画出定点和圆心的连线与圆的两个交点,然后计算定点和圆心两点的距离,该距离加上半径就是的最大值,该距离减去半径就是的最小值。
  3.形如形式的最值问题
  例3.已知实数满足方程,求的最大值和最小值。
  解:可看作是直线在轴上的截距,当直线与圆相切时,纵截距取得最大值或最小值,此时圆心到直线的距离等于半径,即,解得。
  所以的最大值为,最小值为。
  归纳:
  形如的最值问题,可转化为动直线的截距的最值问题。当动直线与圆相切时,动直线在轴上的截距取到最值。
  4.圆上的动点到直线的距离的最值
  例4.圆上的点到直线的距离的最大值。
  解:圆的圆心到直线的距离为,所以圆上的点到直线的距离的最大值为。
  归纳:对于计算圆上的点到直线的距离的最值时,应该过圆心作直线的垂线,这条垂线所在的直线与圆产生两个交点。问题就转化为圆心到直线的距离的问题。当直线与圆相离时,圆心到直线的距离加上半径就是最大值,圆心到直线的距离减去半径就是最小值。
  5.圆的弦最短问题
  例5.已知直线经过,直线与圆相交,求直线被圆C截得的弦长的最小值,此时直线的方程。
  解:当⊥PC时,所截得的弦最短。
  此时
  根据线段PC,弦长的一半,圆的半径组成的直角三角形。
  最短弦长为,
  此时,,所以
  所以,又经过点,
  所以此时直线的方程为,
  即
  归纳:当经过圆内一定点的直线被圆截得的弦长最小时,定点和圆心的连线垂直于弦,此时劣弧最短,弦把圆分成的两部分的面积和周长之差最大。
  6.圓与基本不等式的综合运用
  例6.若直线始终平分圆的周长,求的最小值。
  解:由,得圆心,
  因为直线平分圆的周长,即直线经过圆心,所以
  所以=
  当且仅当,即时取等号。
  所以的最小值为。
  归纳:当直线平分圆的周长和面积时,直线经过圆心。利用圆的几何性质列出满足基本不等式的条件。运用基本不等式求形如,,等式子的最大(小)值。
  总之,万变不离其宗,解决与圆有关的最值问题要运用圆的几何性质及所求代数式的几何意义,其基本思想就是数形结合的思想。
其他文献
一直以来,在社会主义市场经济中.法治化营商环境的重要性都有所体现。在投资者对投资地区进行选择的时候.法治环境的好坏同经济和生活都息息相关.而法治化的营商环境是正确贯彻科
【摘要】多媒体计算机辅助教学日益成为现代主流教学方式,高中音乐教师必须与时俱进,努力更新音乐教育观念,充分利用现代教育技术调整音乐教学的内容、方法,优化中学音乐教学结构,逐步构建适应社会发展需求的信息时代新的中学音乐教学模式。运用现代教育技术能增加课堂教学的容量,进一步丰富中学音乐教学的内容;能大大激发学生的学习兴趣和主体作用的发挥,有利于进一步提高教学效率和质量;有利于进一步深化中学音乐教育的德
【摘要】反思是数学思维活动的核心和动力,没有反思就不能产生有意义的经验,学习效能就很难提高。本文就如何在初中数学教学过程中引导学生反思,结合自己的教学实践谈一些认识和体会。  【关键词】反思 初中数学 实践经验[来源:学+科+网]  【中图分类号】G633.6  《数学课程标准》的总体目标中指出:“义务教育阶段要使学生初步形成评价与反思的意识。”同时强 调“反思有助于学生对客观事物中蕴涵的数学模式
在互联网超速发展的时代,互联网金融也伴随互联网高速发展着,移动支付作为互联网金融的重要部分,在互联网金融发展中也发挥着重要的作用。简单快捷的支付方式吸引了大部分个
【中图分类号】G623.2  新课改,让课堂充满了激情和活力;新课改,让语文教学更精彩。“一切为了学生,为了每一位学生的发展”是新课程的教学理念,为此新课程下的课堂教学,既要师生互动起来,又要提高课堂教学的实效性。怎样提高小学语文课堂的实效性,我在这里谈谈自己粗浅的看法。  一、精心备课,提高课堂教学的实效性  在课程改革的今天,我们只有课前备好课,上课才能更好地去调控学生的动态,才能调动学生积极
【摘 要】小学语文作为小学主要科目之一,对学生的启蒙教育具有导向性作用,然而,在语文教学改革进一步深化过程中,学生兴趣不足、教学方法不当、教师素质不够等问题逐渐凸显出来。这就要求我们从根本上采取切实有效的措施和对策,从具体理念运用到实际课堂教学,能够更好地遵循新课程改革要求。  【关键词】农村小学;语文教学;改进对策  【中图分类号】G623.5 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(
随着居民生活消费水平的提高,人们对水果消费的数量和质量的要求也日益提高。但由于水果容易腐烂且不易储存,在流通的过程中物流成本较高。传统的水果销售模式经过批发、中转
新课改呼唤更新教育理念,改进教学方法,而案例教学适应时代要求和学生身心发展需要,特点显著,优势突出,成为地理教学重要的方式和方法,已经成为必然。案例教学以案例为研究对象、以
公司对现代社会发展有着十分重要的意义,不仅需要关注公司给社会发展带来的经济效益,还应当进一步认识到公司有必要承担社会责任。在落实公司社会责任时,要注重理论联系实际,
函证是获取和评价与其相关信息的审计证据的重要审计程序。函证作为一种获取外部审计证据的方法,由于可靠性较高,被广泛的应用于银行存款和往来款项等项目,起着十分重要的作