Question

已知射線l₁：y=4x（x≥0）和點P（6，4），試在l₁上求一點Q使得PQ所在直線l和l₁以及直線y=0在第一象限圍成的面積達到最小值，并寫出此時直線l的方程．

Answer 1

設點Q坐標為（a，4a），PQ與x軸正半軸相交于M點．
由題意可得a＞1，否則不能圍成一個三角形．
PQ所在的直線方程為：y-4=

4a-4

a-6

(x-6)，
令y=0，x=

5a

a-1

，
∵a＞1，∴S△OQM=

1

2

×4a×

5a

a-1

，
則S△OQM=

10a2

a-1

=10(

a2-2a+1+2a-2+1

a-1

)=10[(a-1)+

1

a-1

+2]≥10×4，
當且僅當（a-1）²=1取等號．所以a=2時，Q點坐標為（2，8）；
PQ直線方程為：x+y-10=0．