原创:巧用直线参数方程求线段积

昵称为“青海湖”的读者朋友这样问到:

左老师,求助这样一道题.

在直角坐标系中,已知射线OA:x-y=0(x>=0),OB:2x+y=0(x>=0).

过点P(1,0)作直线分别交射线OA,OB于点A,B.

当|PA|*|PB|取最小值时,求直线AB的方程.


如果是这种情况,解法简单.

不是坐标轴了,乘积最小值,网上的答案计算很多.

请教左老师,有没有其他解法?

1

用直线的参数方程优化求解

这是一位用心、会提问的读者朋友.

这道题画出图来是这样的.

直线AB过定点P,而我们所求的两条线段PA,PB都有端点P,这就非常适合采用直线的参数方程求解.

2

参数t的几何意义

其中(1,0)是定点坐标.α是直线的倾斜角,t表示从定点出发的有向线段的数量.

t是有正负的.若某点在P点上方, t为正值,比如本题中的点A,其对于的t值为正;若某点在P点下方,t为负值,比如本题中的点B,其对应的t值为负.

注意到有向线段的正负,我们得出两条线段长乘积的表达式.

3

化齐次优化结构

这是一个关于角α的函数,为便于求最值,我们做如下变形.

这是一个齐次分式,可以化为正切.但是首先要讨论余弦值是否为零.

不管是从图形上看,还是从表达式本身来看,都能确定k>1或k<-2.

下面的任务就是求函数f(k)在k>1或者k<-2上的最小值.

用导数法比较直接,用分离、构造基本不等式的做法反而不易操作,不推荐.

过程不再赘述,给出答案.

老左用15年教学经验做成的专栏《圆锥曲线要你命》,依旧精彩,依旧超值.它包含123个图文和123个视频,庖丁解牛式地讲透圆锥曲线的方方面面.

参考阅读:一顿火锅钱,搞定高考圆锥曲线大题

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