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
    >
    直线的截距式方程
  • 知识点
    >
    不等式
    >
    常用不等式
    >
    均值不等式
【答案】
【解析】
设 $l:\dfrac xa+\dfrac yb=1$($a,b>0$),则\[\dfrac ma+\dfrac nb=1,\]于是 $\triangle PAB$ 的面积\[\begin{split}S&=\dfrac 12ab\\&=\dfrac 12ab\left(\dfrac ma+\dfrac nb\right)^2\\&=\dfrac 12\left(\dfrac {m^2b}a+\dfrac {n^2a}b\right)+mn\\&\geqslant 2mn,\end{split}\]等号当且仅当 $\dfrac ab=\dfrac mn$ 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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