2025年高考数学高考数学二轮重难题型攻略(新高考通用)专题12阿波罗尼斯圆和蒙日圆问题(2大题型)(学生版+解析).docx
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专题12阿波罗尼斯圆和蒙日圆问题
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TOC\o1-1\h\u题型01阿波罗尼斯圆 1
题型02蒙日圆 5
题型01阿波罗尼斯圆
【解题规律·提分快招】
一、阿波罗尼斯圆
1.阿波罗尼斯圆的定义
在平面上给定两点,设点在同一平面上且满足,当且时,点的轨迹是个圆,称之为阿波罗尼斯圆.(时点的轨迹是线段的中垂线)
2.阿波罗尼斯圆的证明
设.若(且),则点的轨迹方程是,其轨迹是以为圆心,半径为的圆.
证明:由及两点间距离公式,可得,
化简可得①,
(1)当时,得,此时动点的轨迹是线段的垂直平分线;
(2)当时,方程①两边都除以得,化为标准形式即为:
,∴点的轨迹方程是以为圆心,半径为的圆.
图①图②图③
【定理】为两已知点,分别为线段的定比为的内外分点,则以为直径的圆上任意点到两点的距离之比为.
证明:以为例.如图②,设,,则,
.过作的垂线圆交于两点,由相交弦定理及勾股定理得,于是.
同时在到两点距离之比等于的圆上,而不共线的三点所确定的圆是唯一的,
圆上任意一点到两点的距离之比恒为.同理可证的情形.
3.阿波罗尼斯圆的相关结论
【结论1】当时,点B在圆内,点A在圆外;当时,点A在圆内,点B在圆外.
【结论2】因,故是圆的一条切线.若已知圆及圆外一点A,可以作出与之对应的点B,反之亦然.
【结论3】所作出的阿波罗尼斯圆的直径为,面积为.
【结论4】过点作圆的切线(为切点),则分别为的内、外角平分线.
【结论5】阿波罗尼斯圆的直径两端是按比例内分和外分所得的两个分点,如图所示,是的内分点,是的外分点,此时必有平分,平分的外角.
证明:如图①,由已知可得(且),,又,
平分.由等角的余角相等可得,平分的外角.
【结论6】过点作圆不与重合的弦,则AB平分.
证明:如图③,连结,由已知(且),又,平分.
平分.
【典例训练】
一、单选题
1.(24-25高三上·浙江金华·阶段练习)古希腊著名数学家阿波罗尼斯与欧几里得、阿基米德齐名,他发现:平面内到两个定点的距离之比为定值的点所形成的图形是圆.后来,人们将这个圆以他的名字命名,称为阿波罗尼斯圆,简称阿氏圆.已知点分别是抛物线和上的动点,若抛物线的焦点为,则的最小值为(???)
A.6 B. C. D.5
2.(24-25高三上·福建福州·期中)古希腊著名数学家阿波罗尼斯发现:平面内到两个定点、的距离之比为定值的点的轨迹是圆,此圆被称为“阿波罗尼斯圆”.在平面直角坐标系中,、,点满足.设点的轨迹为,则下列说法错误的是(????)
A.轨迹的方程为
B.面积最大值为
C.若,则的最大值为
D.在上存在点,使得
3.(24-25高三上·湖南株洲·期末)古希腊著名数学家阿波罗尼斯发现:已知平面内两个定点,及动点,若(且),则点的轨迹是圆.后来人们将这个圆以他的名字命名,称为阿波罗尼斯圆(简称“阿氏圆”).在平面直角坐标系中,已知,,直线:,直线:,若为,的交点,则的最小值为(????)
A. B. C. D.
二、多选题
4.(24-25高三上·山东烟台·期末)阿波罗尼斯是古希腊数学家,他研究发现:如果平面内一个动点到两个定点的距离之比为常数,且,那么这个点的轨迹为圆,这就是著名的阿氏圆.若点到点与点的距离之比为,则(????)
A.点的轨迹方程为
B.点到直线距离的最小值为
C.点到圆上的点的最大距离为
D.若到直线的距离为的点至少有3个,则
5.(24-25高三上·江苏连云港·期中)古希腊著名数学家阿波罗尼斯(约公元前262年至前190年)与欧几里得、阿基米德齐名,著有《圆锥曲线论》八卷.他发现平面内到两个定点的距离之比为定值的点所形成的图形是圆.后来人们将这个圆以他的名字命名,称为阿波罗尼斯圆.已知在平面直角坐标系中,.点满足,设点的轨迹为曲线,下列结论正确的是(???)
A.曲线的方程为
B.过点的直线与曲线有公共点,则直线的斜率范围是
C.曲线上的点到直线的最小距离为
D.过点作曲线的一条切线,切点为F,则等于
三、填空题
6.(24-25高三上·福建厦门·期中)希腊著名数学家阿波罗尼斯与欧几里得、阿基米德齐名,他发现:平面内到两个定点的距离之比为定值的点所形成的图形是圆.后来,人们将这个圆以他的名字命名,称为阿波罗尼斯圆,简称阿氏圆.已知在平面直角坐标系中,,,点满足,则点的轨迹方程为.
7.(23-24高三上·海南海口·期中)公元前3世纪,古希腊数学家阿波罗尼斯结合前人的研究成果,写出了经典之作《圆锥曲线论》,在此著作第七卷《平面轨迹》中