直线l过点M(2,1)且分别交x轴、y轴的正半轴于A、B两点,O为坐标原点. (Ⅰ)当△OAB的面积最小时,求直线l的方程; (Ⅱ)当|MA|•|MB|取最小值时,求直线l的方程.
问题描述:
直线l过点M(2,1)且分别交x轴、y轴的正半轴于A、B两点,O为坐标原点.
(Ⅰ)当△OAB的面积最小时,求直线l的方程;
(Ⅱ)当|MA|•|MB|取最小值时,求直线l的方程.
答
(I)设直线l方程为
+x a
=1(a、b均为正数),y b
∵l过点M(2,1),
∴
+2 a
=1.1 b
∵1=
+2 a
≥21 b
,化简得ab≥8,当且仅当
•2 a
1 b
=2 a
时,即a=4,b=2时,等号成立,1 b
∴当a=4,b=2时,ab有最小值8,
此时△OAB面积为S=
ab=4达到最小值.1 2
直线l的方程的方程为
+x 4
=1,即x+2y-4=0.y 2
(II)过M分别作x轴、y轴的垂线,垂足分别为P、N
设∠MAP=α,则Rt△MPA中,
sinα=
,得|MA|=|MP| |MA|
=|MP| sinα
,1 sinα
同理可得:|MB|=
2 cosα
∴|MA|•|MB|=
=2 sinαcosα
4 sin2α
∵sin2α∈(0,1],
∴当2α=90°时,即α=45°时,sin2α=1达到最大值,|MA|•|MB|=
=4达到最小值,4 sin2α
此时直线l的斜率k=-1,得直线l方程为y-1=-(x-2),即x+y-3=0.