在平面直角坐标系 $xOy$ 中,点 $A(x_1,y_1),B(x_2,y_2)$,若 $x_1x_2+y_1y_2=0$,且 $A,B$ 均不为原点,则称 $A$ 和 $B$ 互为正交点.
比如:$A(1,1),B(2,-2)$,其中 $1\times 2+1\times(-2)=0$,那么 $A$ 和 $B$ 互为正交点.
比如:$A(1,1),B(2,-2)$,其中 $1\times 2+1\times(-2)=0$,那么 $A$ 和 $B$ 互为正交点.
【难度】
【出处】
无
【标注】
-
点 $M$ 和 $N$ 互为正交点,求 $\angle MON$ 的度数;标注答案$\angle MON=90^\circ$解析设点 $M(x_1,y_1),N(x_2,y_2)$,则 $x_1x_2+y_1y_2=0$.
① 当点 $M$ 在坐标轴上时,
若点 $M$ 在 $y$ 轴上,则 $x_1=0,y_1\ne 0$,
从而得到 $x_2\ne 0,y_2=0$,即点 $N$ 在 $x$ 轴上.
同理可得点 $M$ 在 $x$ 轴上时,点 $N$ 在 $y$ 轴上.
所以此时 $\angle MON=90^\circ$.
② 当点 $M$ 不在坐标轴上时,
如图,过点 $M$ 作 $MP\perp x$ 轴于点 $P$,过点 $N$ 作 $NQ\perp x$ 轴于点 $Q$.由 $x_1x_2+y_1y_2=0$,可得 $OP\cdot OQ+MP\cdot NQ=0$,
所以 $\dfrac{OP}{NQ}=\dfrac{MP}{OQ}$,
从而 $\triangle MPO\backsim \triangle OQN$,
所以 $\angle OMP=\angle NOQ$,
故而有 $\angle MOP+\angle NOQ=90^\circ$,即 $\angle MON=90^\circ$.
当点 $M,N$ 在不同象限时同理可得 $\angle MON=90^\circ$.
综上所述,$\angle MON=90^\circ$. -
点 $C,D$ 是以 $(0,2)$ 为圆心,半径为 $2$ 的圆上的正交点,以线段 $CD$ 为边,构造正方形 $CDEF$,原点 $O$ 在正方形 $CDEF$ 的外部,求线段 $OE$ 长度的取值范围.标注答案$4<OE\leqslant 2+2\sqrt 5$解析由第1问可得 $\angle COD=90^\circ$,
所以 $CD$ 是以 $(0,2)$ 为圆心,半径为 $2$ 的圆的直径,即 $CD=4$.如图,记点 $(0,2)$ 为 $G$,连接 $GE$,则 $GE=2\sqrt 5$.
显然 $OE\geqslant OG+GE$,
所以当点 $E$ 在 $y$ 轴上时,$OE$ 取得最大值,最大值为 $2+2\sqrt 5$;
当点 $E$ 在 $x$ 轴上时,$OE$ 取得最小值,此时 $OE=DE=4$,
但是点 $D$ 不能与原点重合,所以 $OE>4$.
综上所述,$4<OE\leqslant 2+2\sqrt 5$.
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