已知坐标平面 $xOy$ 内一点 $P(m,n)$,过点 $P$ 的直线 $l$ 与 $x$ 轴正半轴和 $y$ 轴正半轴分别交于点 $A,B$,选择合适的直线形式,证明:当 $P$ 点平分线段 $AB$ 时 $\triangle PAB$ 的面积取得最小值.
【难度】
【出处】
【标注】
  • 知识点
    >
    解析几何
    >
    直线
    >
    直线的方程
    >
    直线的一般式方程
【答案】
【解析】
设$$l:a(x-m)+b(y-n)=0,$$则 $\triangle PAB$ 的面积\[\begin{split}S&=\dfrac 12\left(m+\dfrac {nb}a\right)\left(n+\dfrac{ma}{b}\right)\\&=mn+\dfrac 12\left(\dfrac{m^2a}{b}+\dfrac{n^2b}{a}\right)\\&\geqslant 2mn,\end{split}\]等号当且仅当 $\dfrac ab=\dfrac nm$ 时取得,此时 $A(2m,0)$,$B(0,2n)$,因此原命题得证.
答案 解析 备注
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