设
m∈R,过定点
A 的动直线
x+my=0 和过定点
B 的动直线
mx−y−m+3=0 交于点
P(x,y). 则
∣PA∣+∣PB∣ 的取值范围是( )
\begin{answer}
B
\end{answer}
\begin{solution}
两条动直线分别恒过
A=(0,0) 和
B=(1,3). 它们的法向量分别为
(1,m) 和
(m,−1),数量积为
m−m=0,所以两直线始终垂直,即
∠APB=90∘. 因而
P 在以
AB 为直径的圆上,且
∣AB∣=(1−0)2+(3−0)2=10,
∣PA∣2+∣PB∣2=10.
由基本不等式,
10⩽∣PA∣+∣PB∣⩽2(∣PA∣2+∣PB∣2)=25
联立两条直线方程可得
P=(m2+1m(m−3),m2+13−m)
当
m=3 或
m=−31 时,分别有
P=A 或
P=B,下界可以取得;当
m=21 或
m=−2 时,分别有
P=(−1,2) 或
P=(2,1),均满足
∣PA∣=∣PB∣=5,上界也可以取得. 故取值范围为
[10,25],选 B.
\end{solution}