题目内容
【题目】(2016四川省乐山市第24题)如图,正比例函数的图象与反比例函数的图象交于A、B两点,过点A作AC垂直x轴于点C,连结BC.若△ABC的面积为2.
(1)求k的值;
(2)x轴上是否存在一点D,使△ABD为直角三角形?若存在,求出点D的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)k=2;(2)D(5,0)或(﹣5,0)或(,0)或D(,0).
【解析】
试题分析:(1)首先根据反比例函数与正比例函数的图象特征,可知A、B两点关于原点对称,则O为线段AB的中点,故△BOC的面积等于△AOC的面积,都等于1,然后由反比例函数的比例系数k的几何意义,可知△AOC的面积等于,从而求出k的值;
(2)先将与联立成方程组,求出A、B两点的坐标,然后分三种情况讨论:①当AD⊥AB时,求出直线AD的关系式,令y=0,即可确定D点的坐标;②当BD⊥AB时,求出直线BD的关系式,令y=0,即可确定D点的坐标;③当AD⊥BD时,由O为线段AB的中点,可得OD=AB=OA,然后利用勾股定理求出OA的值,即可求出D点的坐标.
试题解析:(1)∵反比例函数与正比例函数的图象相交于A、B两点,∴A、B两点关于原点对称,∴OA=OB,∴△BOC的面积=△AOC的面积=2÷2=1,又∵A是反比例函数图象上的点,且AC⊥x轴于点C,∴△AOC的面积=,∴,∵k>0,∴k=2.故这个反比例函数的解析式为;
(2)x轴上存在一点D,使△ABD为直角三角形.将与联立成方程组得:,解得:,,∴A(1,2),B(﹣1,﹣2),
①当AD⊥AB时,如图1,
设直线AD的关系式为,将A(1,2)代入上式得:,∴直线AD的关系式为,令y=0得:x=5,∴D(5,0);
②当BD⊥AB时,如图2,
设直线BD的关系式为,将B(﹣1,﹣2)代入上式得:,∴直线AD的关系式为,令y=0得:x=﹣5,∴D(﹣5,0);
③当AD⊥BD时,如图3,
∵O为线段AB的中点,∴OD=AB=OA,∵A(1,2),∴OC=1,AC=2,由勾股定理得:OA==,∴OD=,∴D(,0),
根据对称性,当D为直角顶点,且D在x轴负半轴时,D(,0);
故x轴上存在一点D,使△ABD为直角三角形,点D的坐标为(5,0)或(﹣5,0)或(,0)或D(,0).