题目内容

7.已知0<a<2,l1:ax-2y=2a-4,l2:2x+a2y=2a2+4,求l1,l2与坐标轴围成的四边形面积的最小值.

分析 如图所示,联立$\left\{\begin{array}{l}{ax-2y=2a-4}\\{2x+{a}^{2}y=2{a}^{2}+4}\end{array}\right.$,解得yE=2.根据S四边形OCEA=S△BCE-S△OAB即可得出.

解答 解:∵0<a<2,
可得l1:ax-2y=2a-4,与坐标轴的交点A(0,-a+2),B(2-$\frac{4}{a}$,0).
l2:2x+a2y=2a2+4,与坐标轴的交点C(a2+2,0),D$(0,2+\frac{4}{{a}^{2}})$.
联立$\left\{\begin{array}{l}{ax-2y=2a-4}\\{2x+{a}^{2}y=2{a}^{2}+4}\end{array}\right.$,解得yE=2.
∴S四边形OCEA=S△BCE-S△OAB
=$\frac{1}{2}|BC|•{y}_{E}$-$\frac{1}{2}|OA|•|OB|$
=${a}^{2}+\frac{4}{a}$-$\frac{1}{2}×(2-a)×(\frac{4}{a}-2)$
=a2-a+4
=$(a-\frac{1}{2})^{2}$+$\frac{15}{4}$$≥\frac{15}{4}$,当a=$\frac{1}{2}$时取等号.
∴l1,l2与坐标轴围成的四边形面积的最小值为$\frac{15}{4}$.

点评 本题考查了相交直线、三角形的面积计算公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.

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