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已知直线l1:mx-y=0,l2:x+my-m-2=0 1求证:对m∈R,l1与l2的交点P在一个定圆上 2若l1、l2

来源:学生作业帮 编辑:大师作文网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/11/14 03:00:21
已知直线l1:mx-y=0,l2:x+my-m-2=0 1求证:对m∈R,l1与l2的交点P在一个定圆上 2若l1、l2与定圆的另外两
交点分别为P1,P2,求当m在实数范围内取值时,△PP1P2面积的最大值及对应的m值
最好有图.
已知直线l1:mx-y=0,l2:x+my-m-2=0 1求证:对m∈R,l1与l2的交点P在一个定圆上 2若l1、l2
(1)
如图所示:
l1:mx-y=0,过定点(0,0),斜率kl1=m
l2:x+my-m-2=0,斜率kl2=-1/m
=>m(y-1)+x-2=0
令y-1=0,x-2=0
得y=1,x=2
∴l2过定点(2,1)
∵kl1•kl2=-1
∴直线l1与直线l2互相垂直
∴直线l1与直线l2的交点必在以(0,0),(2,1)为一条直径端点的圆上
且圆心(1,1/2),半径r=1/2√(2²+1²)=√5/2
∴圆的方程为(x-1)²+(y-1/2)²=5/4
即x²+y²-2x-y=0
(2)
由(1)得:
P1(0,0),P2(2,1)
当P点在定圆上移动时,△PP1P2的底边P1P2为定值2r
当三角形的高最大时,△PP1P2的面积最大
故S△PP1P2max=1/2•2r•r=5/4
又l1与l2的交点为P(  (m+2)/(m²+1),[m(m+2)]/(m²+1)  )
且OP与P1P2的夹角是45°
∴|OP|=√2 r=√10/2
即[(m+2)/(m²+1)]²+[ [m(m+2)]/(m²+1) ]²=5/2
解得:m=3或m=-1/3
故当m=3或m=-1/3时,△PP1P2的面积取得最大值5/4