问题
填空题
在直角坐标系xoy中线段AB与y轴垂直,其长度为2,AB的中点C在直线x+2y-4=0上,则∠AOB的最大值为______.
答案
如图所示.
由题意可设A(a,b),B(2+a,b),则线段AB的中点C(a+1,b).
∵AB的中点C在直线x+2y-4=0上,∴a+1+2b-4=0,化为a+2b=3.
①当a=0时,b=
.此时A(0,3 2
),B(2,3 2
).3 2
可得tan∠AOB=
=|AB| |OA|
=2 3 2
.4 3
②当a=-2时,b=
.此时A(-2,5 2
),B(0,5 2
).5 2
可得tan∠AOB=
=|AB| |OA|
=2 5 2
.4 5
③当b=0时,a=3.此时A(3,0),B(5,0).
可得tan∠AOB=0.
④当a≠0,-2且b≠0时,此时kOA=
,kOB=b a
.b 2+a
当b>0时,可得tan∠AOB=
=kOA-kOB 1+kOA•kOB
=
-b a b 2+a 1+
•b a b 2+a
=2b a(2+a)+b2
=2b (3-2b)(5-2b)+b2
.2 5b+
-1615 b
tan∠AOB≤
=2 2
-165b• 15 b
=1 5
-83
,当且仅当b=5
+83 11
,a=3-23
时取等号.3
当b<0时,tan∠AOB=
≤2 16-5b- 15 b
.1 8+5 3
综上可知:只有当a=3-2
时,b=3
.可得tan∠AOB的最大值3
.5
+83 11
故答案为:arctan
.5
+83 11