【題目】已知直線l的方程為(2﹣m)x+(2m+1)y+3m+4=0,其中m∈R.
(1)求證:直線l恒過定點(diǎn);
(2)當(dāng)m變化時(shí),求點(diǎn)P(3,1)到直線l的距離的最大值;
(3)若直線l分別與x軸、y軸的負(fù)半軸交于A,B兩點(diǎn),求△AOB面積的最小值及此時(shí)直線l的方程.

【答案】
(1)證明:直線l的方程為(2﹣m)x+(2m+1)y+3m+4=0,其中m∈R.

化為:m(﹣x+2y+3)+(2x+y+4)=0,令 ,解得 ,

則直線l經(jīng)過定點(diǎn)Q(﹣1,﹣2)


(2)解:當(dāng)m變化時(shí),PQ⊥直線l時(shí),

點(diǎn)P(3,1)到直線l的距離的最大= =5


(3)解:由于直線l經(jīng)過定點(diǎn)Q(﹣1,﹣2).直線l的斜率k存在且k≠0,

因此可設(shè)直線l的方程為y+2=k(x+1),

可得與x軸、y軸的負(fù)半軸交于A( ,0),B(0,k﹣2)兩點(diǎn),

<0,k﹣2<0,解得k<0.

∴∴SOAB= × ×(2﹣k)= ≥2+ =4,當(dāng)且僅當(dāng)k=﹣2時(shí)取等號(hào).

此時(shí)直線l的方程為:y+2=﹣2(x+1),化為:2x+y+4=0


【解析】(1)直線l的方程為(2﹣m)x+(2m+1)y+3m+4=0,其中m∈R.化為:m(﹣x+2y+3)+(2x+y+4)=0,令 ,解出即可得出直線l經(jīng)過定點(diǎn).(2)當(dāng)m變化時(shí),PQ⊥直線l時(shí),點(diǎn)P(3,1)到直線l的距離的最大.(3)由于直線l經(jīng)過定點(diǎn)Q(﹣1,﹣2).直線l的斜率k存在且k≠0,因此可設(shè)直線l的方程為y+2=k(x+1),可得與x軸、y軸的負(fù)半軸交于A( ,0),B(0,k﹣2)兩點(diǎn), <0,k﹣2<0,解得k<0.可得SOAB= × ×(2﹣k)= ,利用基本不等式的性質(zhì)即可得出.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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