(2014•怀柔区二模)在平面直角坐标系xOy中,已知 A(3,0)、B(1,2),直线l围绕△OAB的顶点A
来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/22 01:16:25
(2014•怀柔区二模)在平面直角坐标系xOy中,已知 A(3,0)、B(1,2),直线l围绕△OAB的顶点A旋转,与y轴相交于点P.探究解决下列问题:
(1)在图1中求△OAB的面积.
(2)如图1,当直线l旋转到与边OB相交时,试确定点P的位置,使顶点O、B到直线l的距离之和最大,并简要说明理由.
(3)当直线l旋转到与y轴的负半轴相交时,在图2中试确定点P的位置,使顶点O、B到直线l的距离之和最大,画出图形并求出此时P点的坐标.(点P位置的确定只需作出图形,不用证明).
(1)在图1中求△OAB的面积.
(2)如图1,当直线l旋转到与边OB相交时,试确定点P的位置,使顶点O、B到直线l的距离之和最大,并简要说明理由.
(3)当直线l旋转到与y轴的负半轴相交时,在图2中试确定点P的位置,使顶点O、B到直线l的距离之和最大,画出图形并求出此时P点的坐标.(点P位置的确定只需作出图形,不用证明).
(1)如图1,过B点作BE⊥OA,垂足为E.
∵B(1,2),
∴BE=2,
∵A(3,0),
∴OA=3,
∴S△OAB=
1
2OA•BE=
1
2×3×2=3;
(2)如图2,过A点作直线l⊥OB于点F,l与y轴的交点即为所确定的P点位置.
理由如下:如图2所示,过点O作OD⊥l于D,过点B作BC⊥l于C.
∵S△OAB=
1
2FA•OD+
1
2FA•BC=
1
2FA(OD+BC)=3为定值.
要使点O、B到直线l的距离之和最大,即OD+BC最大,只要使FA最小,
∴过A点作直线l⊥OB于点F,此时FA即为最小值(此时,点F、D、C重合).
∴l与y轴的交点即为所确定的P点位置;
(3)如图3所示,延长BA到G点,使BA=AG,联结OG,则S△OAG=S△OAB,
旋转直线l至l⊥OG于点F,与y轴的交点即为所确定的P点,过点B作BE⊥OA于点E,
∵B(1,2),A(3,0),
∴EB=EA=2.
过点G作GH⊥x轴于点H,
∴△ABE≌△AGH(AAS),
∴AH=2,GH=2,
∴OH=5,
∴tan∠HOG=
2
5,
又∵直线l⊥OG于点F,
∴∠OPA=∠HOG,
∴tan∠OPA=tan∠HOG=
2
5,
∴
OA
OP=
2
5,
∴
3
OP=
2
5,
∴OP=
15
2,
∴P(0,
15
2).
∵B(1,2),
∴BE=2,
∵A(3,0),
∴OA=3,
∴S△OAB=
1
2OA•BE=
1
2×3×2=3;
(2)如图2,过A点作直线l⊥OB于点F,l与y轴的交点即为所确定的P点位置.
理由如下:如图2所示,过点O作OD⊥l于D,过点B作BC⊥l于C.
∵S△OAB=
1
2FA•OD+
1
2FA•BC=
1
2FA(OD+BC)=3为定值.
要使点O、B到直线l的距离之和最大,即OD+BC最大,只要使FA最小,
∴过A点作直线l⊥OB于点F,此时FA即为最小值(此时,点F、D、C重合).
∴l与y轴的交点即为所确定的P点位置;
(3)如图3所示,延长BA到G点,使BA=AG,联结OG,则S△OAG=S△OAB,
旋转直线l至l⊥OG于点F,与y轴的交点即为所确定的P点,过点B作BE⊥OA于点E,
∵B(1,2),A(3,0),
∴EB=EA=2.
过点G作GH⊥x轴于点H,
∴△ABE≌△AGH(AAS),
∴AH=2,GH=2,
∴OH=5,
∴tan∠HOG=
2
5,
又∵直线l⊥OG于点F,
∴∠OPA=∠HOG,
∴tan∠OPA=tan∠HOG=
2
5,
∴
OA
OP=
2
5,
∴
3
OP=
2
5,
∴OP=
15
2,
∴P(0,
15
2).
(2014•怀柔区二模)在平面直角坐标系xOy中,已知 A(3,0)、B(1,2),直线l围绕△OAB的顶点A
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