米勒定理+米勒圆(最大张角问题)

教育   2024-08-25 22:58   江苏  
【模型背景】

1471年德国数学家米勒向诺德尔教授提了个问题:在地球表面的什么部位,一根垂直的悬杆呈现最长?即在什么部位,视角最大

此最大视角问题称之为“米勒问题,其结论称之为“米勒定理”。

【问题铺垫】

圆外角:如图,像∠APB这样顶点在圆外,两边和圆相交的角叫圆外角

相关结论:圆外角等于这个角所夹两条弧的度数差(大减小)的一半

【模型解析】

①米勒问题:

已知点A、B是∠MON的边ON上的两个定点,点P是边OM上的一动点,则

点P在何处时,∠APB最大?


ON→悬杆所在直线,OM→地平面,P点→眼睛

②米勒定理:

当且仅当△ABP的外接圆OM相切于点P时,∠APB最大。


【问题解决】

结论:当点P不与AB共线时,作△PAB的外接圆,当圆与直线l相切时,∠APB最大

证明:在直线l上任取一点M(不与P点重合),连接AM、BM,∠AMB即为圆O的圆外角。

∴∠APB>∠AMB,∠APB最大

∴当圆与直线l相切时,∠APB最大

最大张角模型方法归纳:

问题:

两定点A、B在一角的一条边上,另有 一个动点P在这个角的另一条边上,P点在何处∠APB最大(  动点成线+动点所对的边为定值.)

解决方法:

过A、B两点作圆和另一边相切,当P运动到切点时,∠APB最大

动点所成的线与过动点和定长的圆相切∵有切线和弦    ∴必有弦切角→构造母子型相似或切割线定理

理论依据:

同弧所对的圆周角相等,圆外角小于圆周角,圆内角大于圆周角

下面举例说明米勒定理在解决最大角问题中的应用

【模型例题】

如图,已知点A、B的坐标分别是(0,1)、(0,3),C是x轴正半轴上一动点,当∠ACB最大时,点C的坐标为             。


解析过程:

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