2024年4月8日发(作者:数学试卷尺子尺寸标准图)

中 考 数 学 专 题—最 值 经 典

第九讲:最大张角之米勒问题

最大视角问题在数学竞赛、模拟考试中频频亮相,也是近年来陕西中考数学命题

的一个热点,常常以平面几何和实际应用为背景进行考查。

若能从题设中挖出隐含其中的米勒问题模型,并能直接运用米勒定理解题,这将会

突破思维瓶颈、大大减少运算量、降低思维难度、缩短解题长度,从而使问题顺利

解决。

【米勒问题】

1471年,德国数学家米勒向诺德尔教授提出了如下十分有趣的问题: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?最大视角问

题是数学史上100个著名的极值问题中第

一个极值问题而引人注目,因为德国数

学家米勒曾提出这类问题,因此最大视

角问题又称之为“米勒问题”.

我们可以把米勒问题转化为如下这样一个数学问题:

M

P

P

P

\'

M

OABN

OABN

已知,如图所示.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运动到何处时,∠APB最大?

在解决这个问题之前,我们先来探究一下圆中的同一条弧所对的三类角的数量关

系.

如图所示: (1)

C=∠AEB

∠AEB=∠EBDD

,则

C=∠EBDD

CD

(2)

CE

EAFBEBF

,则

EAFB

结论:圆周角大于圆外角;圆周角小于圆内角

A

C

F

O

E

B

173

中 考 数 学 专 题—最 值 经 典

米勒定理:如图所示.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.

M

P

P

P

\'

M

OABN

OABN

证明:在直线l上任取异于

P

的一点P,连接AP,BP,AP与圆交于点M,连接

BM;

ABAB,AMBAP

B,又AMBAPBABP,

AP

BAPBABP, AP

B>APB

【模型识别】

①平面内有定点A,B以及定直线l;

②P是直线上的一个动点;

③求∠APB的最大值以及∠APB最大时的点P.

【辅助线作法】

过定点A,B作圆与直线l相切于点

P

.

P(动点)

lP

M

B

A

图1

B

A

图2

P

\'

l

【结论】

AP

B

即为

APB

的最大值

【核心步骤】:找定点、确定线、作切圆

【解法】切割线定理

从圆外一点引圆的切线和割线,切线长是这点到割线与交点的两条线段长的比例中

项,即

OCOAOB

证明:在圆周上选点D,使得CD为圆的直径,

∵∠BDC+∠BCD=∠OCB+∠BCD=90°

又∵∠CAO=∠BDC

∴∠CAO=∠OCB

∵∠AOC=∠COB

∴△OAC∽△OCB

OCOB

OA OC

2

2

A

B

D

OC

OCOAOB

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