题目内容
【题目】正方形OABC的边长为2,其中OA、OC分别在x轴和y轴上,如图①所示,直线l经过A、C两点.
(1)若点P是直线l上的一点,当△OPA的面积是3时,请求出点P的坐标;
(2)如图②,坐标系xOy内有一点D(-1,2),点E是直线l上的一个动点.
①请求出|BE+DE|的最小值和此时点E的坐标;
②若将点D沿x轴翻折到x轴下方,直接写出|BE-DE|的最大值,并写出此时点E的坐标.
【答案】(1)P(1,3)或P (-5,-3);(2)①最小值为 ,E
;②最大值为
,点E (2,4).
【解析】(1)如图1中,求出直线l的解析式为y=x+2.设点P的坐标为(m,m+2),由题意得×2×|m+2|=3,解方程即可;
(2)如图2中,连接OD交直线l于点E,则点E为所求,此时|BE+DE|=|OE+DE|=OD,OD即为最大值.求出直线OD的解析式,利用方程组求出等E坐标即可;
(3)如图3中,O与B关于直线l对称,所以BE=OE,|BE-DE|=|OE-DE|.由两边之差小于第三边知,当点O,D,E三点共线时,|OE-DE|的值最大,最大值为OD.求出直线OD的解析式,利用方程组求出交点E坐标即可.
解:(1)如图①,由题意知点A、点C的坐标分别为(-2,0)和(0,2).
设直线l的函数表达式y=kx+b(k≠0),
其经过点A(-2,0)和点C(0,2),代入得 ,
解得 ,
∴直线l的解析式为y=x+2.
设点P的坐标为(m,m+2),由题意得×2×|m+2|=3,
∴m=1或-5.
∴P1(1,3),P2 (-5,-3).
(2)①如图②,连接OD交直线l于点E,则点E为所求,
此时|BE+DE|=|OE+DE|=OD,OD即为最小值.
设OD所在直线为y=k1x(k1≠0),经过点D(-1,2),
∴k1=-2,
∴直线OD的解析式为y=-2x.
由,解得
,
∴点E的坐标为.
又∵点D的坐标为(-1,2),
∴由勾股定理可得OD=.
即|BE+DE|的最小值为.
②如图③,∵O与B关于直线l对称,
∴BE=OE,
∴|BE-DE|=|OE-DE|.
由三角形的两边之差小于第三边知,当点O,D,E三点共线时,|OE-DE|的值最大,最大值为OD.
∵D(-1,-2),
∴直线OD的解析式为y=2x,OD= =
.
由解得
,
∴点E的坐标为(2,4).
∴|BE-DE|的最大值为,此时点E的坐标为(2,4).
