题目内容
【题目】在平面直角坐标系xOy中,对于任意三点A,B,C,给出如下定义:
若矩形的任何一条边均与某条坐标轴平行,且A,B,C三点都在矩形的内部或边界上,则称该矩形为点A,B,C的外延矩形.点A,B,C的所有外延矩形中,面积最小的矩形称为点A,B,C的最佳外延矩形.例如,图中的矩形
,
,
都是点A,B,C的外延矩形,矩形
是点A,B,C的最佳外延矩形.
![]()
(1)如图1,已知A(-2,0),B(4,3),C(0,
).
①若
,则点A,B,C的最佳外延矩形的面积为 ;
②若点A,B,C的最佳外延矩形的面积为24,则
的值为 ;
(2)如图2,已知点M(6,0),N(0,8).P(
,
)是抛物线
上一点,求点M,N,P的最佳外延矩形面积的最小值,以及此时点P的横坐标
的取值范围;
(3)如图3,已知点D(1,1).E(
,
)是函数
的图象上一点,矩形OFEG是点O,D,E的一个面积最小的最佳外延矩形,⊙H是矩形OFEG的外接圆,请直接写出⊙H的半径r的取值范围.
![]()
【答案】(1)①18;②t=4或t=-1;(2)48;
,或
;(3)![]()
【解析】
试题(1)根据给出的新定义进行求解;(2)过M点作
轴的垂线与过N点垂直于
轴的直线交于点Q,则当点P位于矩形OMQN内部或边界时,矩形OMQN是点M,N,P的最佳外延矩形,且面积最小;根据当y=0是y=8时求出x的值得到取值范围;(3)根据最佳外延矩形求出半径的取值范围.
试题解析:(1)①18; ②t=4或t=-1;
(2)如图,过M点作
轴的垂线与过N点垂直于
轴的直线交于点Q,则当点P位于矩形OMQN内部或边界时,矩形OMQN是点M,N,P的最佳外延矩形,且面积最小.
![]()
∵S矩形OMQN=OM·ON=6×8=48, ∴点M,N,P的最佳外延矩形面积的最小值为48.
抛物线
与
轴交于点T(0,5). 令
,有
,
解得:x=-1(舍去),或x=5.
令y=8,有
,解得x=1,或x=3.∴
,或
.
(3)
.