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如图,有一张较大的矩形纸片 ABCD, O,O1 分别为 AB,CD 的中点,点 P 在 OO1 上,|OP|=2. 将矩形按图示方式折叠,使直线 AB (被折起的部分) 过 P 点. 记 AB 上与 P 点重合的点为 M, 折痕为 l. 过点 M 再折一条与 BC 平行的折痕 m, 并与折痕 l 交于点 Q, 按上述方法多次折叠,Q 点的轨迹形成曲线 E. 曲线 E 在 Q 点处的切线与 AB 交于点 N, 则 ΔPQN 的面积的最小值为_____.
Q 到直线 AB 与到 P 点的距离相等,这意味着它的轨迹 E 是抛物线. 如图,以 OP 中点为原点建系,则 E:x2=4y. 设 Q(x0,y0), 由图得 x0<0. 则 E 在 Q 处的切线方程为 xx0=2(y+y0), 则 N(2(y0−1)x0,−1). 因此 PQ→=(x0,y0−1), PN→=(2(y0−1)x0,−2), SΔPQN=12|PQ→×PN→|=|(y0−1)2x0+x0|=|x0316+x02+1x0|. 记f(x)=x316+x2+1x,x<0, 则f′(x)=316x2+12−1x2=(3x2−4)(x2+4)x2, 因此取x0=−233, 有SΔPQNmin=|f(−233)|=839.