Question

如圖所示，將一塊直角三角形板ABO置于平面直角坐標(biāo)系中，已知AB=OB=1，AB⊥OB，點(diǎn)P是三角板內(nèi)一點(diǎn)，現(xiàn)因三角板中陰影部分受到損壞，要把損壞部分鋸掉，可用經(jīng)過(guò)點(diǎn)P的任一直線MN將三角板鋸成△AMN．問(wèn)：
（1）求直線MN的方程
（2）求點(diǎn)M，N的坐標(biāo)
（3）應(yīng)如何確定直線MN的斜率，可使鋸成的△AMN的面積最大？

Answer 1

【答案】分析：（1）依題意得直線MN過(guò)點(diǎn)P且其斜率存在，由直線的點(diǎn)斜式方程可寫出答案；
（2）根據(jù)題意，M為OA與MN的交點(diǎn)，N為AB與MN的交點(diǎn)，易得OA、OB的方程，由（1）中所得的MN的方程，結(jié)合兩直線交點(diǎn)的求法，聯(lián)立直線的方程，易得M、N的坐標(biāo)；
（3）先根據(jù)三角形面積公式寫出S_△AMN關(guān)于k的關(guān)系式，設(shè)t=1-k，則，轉(zhuǎn)化為求f（t）的最大值問(wèn)題，用作差法判斷出f（t）在是增函數(shù)，即t=時(shí)，f（t）取得最大值，將t=代入f（t）中，可得答案．
解答：解：（1）依題意得直線MN過(guò)點(diǎn)P且其斜率存在，則MN方程為：．
（2）∵AB⊥OB，|AB|=|OB|=1，
∴直線OA方程為：y=x 直線AB方程為：x=1，
由，可得，
且，可得k≥1或k≤，
又由得且，
可得k≤，
∴；
故，
（3）S_△AMN==．
設(shè)，．
當(dāng)時(shí)，f（t₁）-f（t₂）==．
∵，∴t₁t₂＞0，t₁-t₂＜0，4t₁t₂-1＞0，
∴f（t₁）-f（t₂）＜0，即f（t₁）＜f（t₂）．
∴f（t）在是增函數(shù)，
∴當(dāng)時(shí)，，即當(dāng)1-k=時(shí)即k=時(shí)，
S_△max=．
點(diǎn)評(píng)：本題考查直線方程的運(yùn)用，解（3）題時(shí)，注意先轉(zhuǎn)化問(wèn)題，結(jié)合函數(shù)的性質(zhì)，通過(guò)求函數(shù)的最大值的方法，求出答案．