第2題.
設
O為坐標平面的原點,若過點
P
56
512
的直線分別與
x軸,
y軸的正向交於
A
B兩點,則當
OAB周長為最小值時,
OAB的面積為
。
[提示]
腦補細節,或許 tuhunger 老師原本的想法更妙
先取
O' 滿足
\overline{O'P} = O' 到
x, y 軸的距離,如 #11 樓的計算得
O'(6,6)
做圓
O' 與
L 相切,因
\overline{O'P} = 6 ,故此圓之半徑
\leq 6 ,此圓落在第一象限之內或與坐標軸相切。
過
A, B 分別對圓
O' 做另一條異於
L 之切線,分別切圓
O' 於
R, S
則有
\overline{AR} + \overline{BS} = \overline{AB} (切線段長相等)
故
\triangle OAB 之周長
= \overline{OA} + \overline{AR} + \overline{OB} + \overline{BS}
令
r 為圓
O' 之半徑
(\alpha,0) 為
A 之坐標,則
\overline{AR} = \sqrt{ 6^2 + (6-\alpha)^2 - r^2} \geq |6-\alpha|
因此
\overline{OA} + \overline{AR} \geq \alpha + |6-\alpha| \geq 6
同理
\overline{OB} + \overline{BS} \geq 6
綜合兩不等式有
\triangle OAB 之周長
\geq 12 且當
L 與圓
O' 相切於
P 點時等號成立。