过点 $P(2,1)$ 作直线 $l$ 分别交 $x,y$ 正半轴于 $A,B$ 两点.
【难度】
【出处】
【标注】
  1. 求 $|PA|\cdot |PB|$ 取得最小值时直线 $l$ 的方程.
    标注
    答案
    $x+y-3=0$
    解析
    设 $A(a,0)$,$B(0,b)$,设 $l$ 的方程为$$\dfrac{x}{a}+\dfrac{y}{b}=1,$$由于 $l$ 过点 $P$,所以$$\dfrac{2}{a}+\dfrac1b=1.$$又$$\begin{split} &\overrightarrow{PA}=(a-2,-1)\\
    &\overrightarrow{PB}=(-2,b-1)\end{split}$$于是$$\begin{split} |\overrightarrow{PA}|\cdot |\overrightarrow{PB}|&=-\overrightarrow{PA}\cdot\overrightarrow{PB}\\
    &=2a+b-5\\
    &=(2a+b)\left(\dfrac2a+\dfrac1b\right)-5\\
    &\geqslant 4.\end{split}$$此时 $a=b=\dfrac13$,直线 $l$ 的方程为$$x+y-3=0.$$
  2. 求 $|OA|\cdot|OB|$ 取得最小值时直线 $l$ 的方程.
    标注
    答案
    $x+2y-4=0$
    解析
    设直线 $l$ 的方程为$$\dfrac{x}{a}+\dfrac{y}{b}=1,a,b>0.$$因为 $P$ 点在直线 $l$ 上,因此$$\dfrac2{a}+\dfrac1b=1,$$所以$$ab=2b+a\geqslant 2\sqrt{2ab},$$解得 $ab\geqslant 8$,所以当 $(a,b)=(4,2)$ 时,$ab$ 也即 $|OA|\cdot|OB|$ 取得最小值 $8$,此时直线方程为$$x+2y-4=0.$$
题目 问题1 答案1 解析1 备注1 问题2 答案2 解析2 备注2
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