题目内容
【题目】平面直角坐标系xOy中,对于任意的三个点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“三点矩形”.在点A,B,C的所有“三点矩形”中,若存在面积最小的矩形,则称该矩形为点A,B,C的“迷你三点矩形”.
如图1,矩形DEFG,矩形IJCH都是点A,B,C的“三点矩形”,矩形IJCH是点A,B,C的“迷你三点矩形”.
如图2,已知M(4,1),N(-2,3),点P(m,n).
(1)①若m=1,n=4,则点M,N,P的“迷你三点矩形”的周长为 ,面积为 ;
②若m=1,点M,N,P的“迷你三点矩形”的面积为24,求n的值;
(2)若点P在直线y=-2x+4上.当点M,N,P的“迷你三点矩形”为正方形时,直接写出点P的坐标.
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【答案】(1)①18,18;②n的值为5或
;(2)点P的坐标为
或
.
【解析】
(1)①根据“迷你三点矩形”的定义画出图形,再根据矩形的周长和面积公式求解即可;
②先根据点M、N的坐标可得“迷你三点矩形”的一条边的长,再根据矩形的面积公式可得另一条边的长,由此即可得;
(2)先根据“迷你三点矩形”的定义可得正方形的边长,从而可得点P的纵坐标,再代入直线
求解即可得.
(1)①如图,画出点M、N、P的“迷你三点矩形”
则矩形的两边的长分别为
,![]()
因此,矩形的周长为
,面积为![]()
故答案为:18,18;
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②![]()
点M,N,P的“迷你三点矩形”的一条边的长为![]()
又
点M,N,P的“迷你三点矩形”的面积为24,且点M、N的纵坐标之差为![]()
点M,N,P的“迷你三点矩形”的另一条边的长为
,且点P的纵坐标大于点N的纵坐标或小于点M的纵坐标
则有
或![]()
解得
或![]()
故n的值为5或
;
(2)由②知,点M,N,P的“迷你三点矩形”的一条边的长为![]()
则点M,N,P的“迷你三点矩形”为正方形时,正方形的边长为6
同②的方法可得:
或![]()
解得
或![]()
点
在直线
上
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当
时,
,解得![]()
当
时,
,解得![]()
则点P的坐标为
或
.