如图,平面直角坐标系中,O为原点,点A、B分别在y轴、x轴的正半轴上.△AOB的两条外角平分线交于点P,P在反比例函数y=的图象上.PA的延长线交x轴于点C,PB的延长线交y轴于点D,连接CD.
(1)求∠P的度数及点P的坐标;
(2)求△OCD的面积;
(3)△AOB的面积是否存在最大值?若存在,求出最大面积;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)如图,作PM⊥OAYM,PN⊥OB于N,PH⊥AB于H.
∴∠PMA=∠PHA=90°,
∵∠PAM=∠PAH,PA=PA,
∴△PAM≌△PAH(AAS),
∴PM=PH,∠APM=∠APH,
同理可证:△BPN≌△BPH,
∴PH=PN,∠BPN=∠BPH,
∴PM=PN,
∵∠PMO=∠MON=∠PNO=90°,
∴四边形PMON是矩形,
∴∠MPN=90°,
∴∠APB=∠APH+∠BPH=(∠MPH+∠NPH)=45°,
∵PM=PN,
∴可以假设P(m,m),
∵P(m,m)在y=上,
∴m2=9,
∵m>0,
∴m=3,
∴P(3,3).
(2)设OA=a,OB=b,则AM=AH=3﹣a,BN=BH=3﹣b,
∴AB=6﹣a﹣b,
∵AB2=OA2+OB2,
∴a2+b2=(6﹣a﹣b)2,
可得ab=18﹣6a﹣6b,
∴9﹣3a﹣3b=ab,
∵PM∥OC,
∴=,
∴=,
∴OC=,同法可得OD=,
∴S△COD=•OC•DO====6.
(3)设OA=a,OB=b,则AM=AH=3﹣a,BN=BH=3﹣b,
∴AB=6﹣a﹣b,
∴OA+OB+AB=6,
∴a+b+=6,
∴2+≤6,
∴(2+)≤6,
∴≤3(2﹣),
∴ab≤54﹣36,
∴S△AOB=ab≤27﹣18,
∴△AOB的面积的最大值为27﹣18.
自变量的取值范围:
①在一般的情况下,自变量x的取值范围可以是不等于0的任意实数;
②函数y的取值范围也是任意非零实数。
反比例函数性质:
①反比例函数的表达式中,等号左边是函数值y,等号右边是关于自变量x的分式,分子是不为零的常数k,分母不能是多项式,只能是x的一次单项式;
②反比例函数表达式中,常数(也叫比例系数)k≠0是反比例函数定义的一个重要组成部分;
③反比例函数 (k是常数,k≠0)的自变量x的取值范围是不等式0的任意实数,函数值y的取值范围也是非零实数。
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