问题 解答题

已知过点A(1,1)且斜率为-m(m>0)的直线l与x轴、y轴分别交于P、Q,过P、Q作直线2x+y=0的垂线,垂足为R、S,求四边形PRSQ面积的最小值.

答案

设l的方程为y-1=-m(x-1),

则P(1+

1
m
,0),Q(0,1+m).

从而可得直线PR和QS的方程分别为

x-2y-

m+1
m
=0和x-2y+2(m+1)=0.

又PRQS,

∴|RS|=

|2m+2+1+
1
m
|
5

=

3+2m+
1
m
5
.又|PR|=
2+
2
m
5

|QS|=

m+1
5

四边形PRSQ为梯形,

S四边形PRSQ   ;=

1
2
[
2+
2
m
5
+
m+1
5
]•
3+2m+
1
m
5

=

1
5
(m+
1
m
+
9
4
2-
1
80
1
5
(2+
9
4
2-
1
80
=3.6.

∴四边形PRSQ的面积的最小值为3.6.

单项选择题
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