最大张角问题——米勒问题 圆里面有一个最大张角问题(即圆周角大于圆外角),这也是近年来陕西中考数学命题的一个热点,下面介绍一下圆周角大于圆外角,如图1-1所示,即∠C>∠D.如图1-2所示,圆周角小于圆内角,即∠C<∠D. 结论:圆周角大于圆外角;圆周角小于圆内角 这一结论,在生活中有广泛的应用. 上面的问题等价于: 已知,如图1-3所示.点A、点B是∠MON边ON上的两个定点,点P是OM上一动点,则当点P在何处时,∠APB最大?这一问题就是重要的米勒问题.下面我们研究 有了前面的引例,∠APB最大问题等价于ΔAPB的外接圆与边OM相切时,切点就是点P的位置. 如图1-4所示:P'为切点,则根据切割线定理有OP'2=OA˙OB 这一重要结论就是非常著名的米勒定理 米勒定理:如图1-4所示.点A、点B是∠MON边ON上的两个定点,点P是OM上一动点,则当且仅当ΔAPB的外接圆与边OM相切于点P时,∠APB最大.如图中的∠AP'B最大. 例题:(2019西交大四模25题) 问题发现: (1)如图2-1,AB为⊙O的直径,在⊙O上求作一点P,使∠ABP=45°. 问题探究: (2)如图2-2,等腰直角ΔABC中,∠A=90°,AB=AC=3√2,D是AB上一点,AD=2√2,在BC边上是否存在点P.使∠APD=45°.若存在,求出BP的长度;若不存在,请说明理由. 问题解决: (3)如图2-3,是矩形足球场示意图,其中宽AB=66m,球门EF=8m,且EB=FA.点P、Q分别为BC、AD上的点,BP=7m,∠BPQ=135°.一位左前锋球员从点P处带球,沿PQ方向跑动,球员在PQ上的何处才能使射门角度(∠EMF)最大?求出此时PM的长. 简析: (1)如图2-1-1所示. (2)如图2-2-1所示: 第一步:确定点P的位置.由于AD=2√2,要使∠APD=45°可作ΔAPD的外接圆.首先确定圆心O,如图所示2-2-1所示,∠AOD=90°.再以OA为半径作圆,与BC交于P'、P.即∠APD=45°或∠AP'D=45°. 第二步:理由:易证:OH<⊙O的半径2,故⊙O与BC有两个交点. 而∠AOD=90°,所以,∠APD=∠AP'D=45°. 第三步:计算:如图2-2-3所示,易得BH=3,P'H=√3,所以BP'=3-√3或BP=3+√3. (3)如图2-3-1所示 第一步:作图确定∠EMP的最大时,点M的位置.作ΔEMF的外接圆,使点M为切点,即M'位置. 第二步:理由:∠EM'F=∠ENF≥∠EMF(当M与M'重合时取等号). 此时∠EMF最大,最大为∠EM'F.(圆内角大于圆外角) 第三步:计算:如图2-3-2所示,根据切割线定理得:TM'2=TE˙TF 即(7√2+PM')2=36˙44 解得:PM'=-12√11+7√2(舍负) 则PM'=12√11+7√2, 或可以证ΔTEM'∽ΔTM'F得出PM'的值, 这里不再计算. |
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