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如圖,在平面座標系中,直線y=﹣x+2與x軸,y軸分別交於點A,點B,動點P(a,b)在第一象限內,由點P向x...

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問題詳情:

如圖,在平面座標系中,直線y=﹣x+2與x軸,y軸分別交於點A,點B,動點P(a,b)在第一象限內,由點P向x...

如圖,在平面座標系中,直線y=﹣x+2與x軸,y軸分別交於點A,點B,動點P(a,b)在第一象限內,由點P向x軸,y軸所作的垂線PM,PN(垂足爲M,N)分別與直線AB相交於點E,點F,當點P(a,b)運動時,矩形PMON的面積爲定值2.當點E,F都在線段AB上時,由三條線段AE,EF,BF組成一個三角形,記此三角形的外接圓面積爲S1,△OEF的面積爲S2。試探究:是否存在最大值?若存在,請求出該最大值;若不存在,請說明理由。

                                                              

【回答】

存在。

∵四邊形OAPN是矩形,∠OAF=∠EBO=45°,

∴△AME、△BNF、△PEF爲等腰直角三角形。

∵E點的橫座標爲a,E(a,2﹣a),

∴AM=EM=2﹣a。

∴AE2=2(2﹣a)2=2a2﹣8a+8。

∵F的縱座標爲b,F(2﹣b,b),

∴BN=FN=2﹣b。∴BF2=2(2﹣b)2=2b2﹣8b+8。

∵PF=PE=a+b﹣2,

∴EF2=2(a+b﹣2)2=2a2+4ab+2b2﹣8a﹣8b+8。

∵ab=2,

∴EF2=2a2+2b2﹣8a﹣8b+16。

∴EF2=AE2+BF2。

∴線段AE、EF、BF組成的三角形爲直角三角形,且EF爲斜邊。

∴此三角形的外接圓的面積爲。

∵,

∴S2=S梯形OMPF﹣S△PEF﹣S△OME,=(PF+ON)•PM﹣PF•PE﹣OM•EM

= [PF(PM﹣PE)+OM(PM﹣EM)]= (PF•EM+OM•PE)=PE(EM+OM)

=(a+b﹣2)(2﹣a+a)=a+b﹣2。

∴。

設m=a+b﹣2,則,

∵,

∴當時,有最大值,最大值爲。

【考點】單動點問題,等腰直角三角形的判定和*質,勾股定理和逆定理,二次函數的*質,偶次冪的非負*質,轉換思想的應用。

知識點:二次函數與一元二次方程

題型:綜合題

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