题目内容
【题目】若双曲线y=kx-1与直线y=-2x+10在2≤x≤4时有且只有一个公共点,则对k的取值要求是______.
【答案】8≤k<12或k=12.5.
【解析】
由直线y=-2x+10在2≤x≤4时,是第一象限内的一条线段,先通过解方程组,确定直线y=-2x+10与当双曲线y=kx-1有且只一个交点时,此交点是否在线段y=-2x+10(2≤x≤4)上,并求出其k值,再解决直线与双曲线有两个交点中只有其中一个交点在线段y=-2x+10(2≤x≤4)上时,k的取值情况便可.
解:若直线y=-2x+10与双曲线y=kx-1有且只有一个交点,则
方程组有且只有一个解,
也即,即2x2-10x+k=0有且只有一个实数根,
∴△=100-8k=0,
解得,k=12.5,
∴当k=12.5时,双曲线y=kx-1与直线y=-2x+10相切,只有一个公共点,
当k>12.5时,双曲线y=kx-1与直线y=-2x+10相离,没有公共点,
当k<12.5时,双曲线y=kx-1与直线y=-2x+10相交,有两个公共点,
∴当k=12.5时,方程2x2-10x+k=0为2x2-10x+12.5=0,
解得,x1=x2=,
∴交点坐标为(,5),
∵此交点(,5)在线段y=-2x+10(2≤x≤4)上,
∴当k=12.5时,双曲线y=kx-1与直线y=-2x+10在2≤x≤4时有且只有一个公共点;
∵当k<12.5时,双曲线y=kx-1与直线y=-2x+10有两个交点,
∵当双曲线y=kx-1过点(4,2)时,k=8<12.5,
由得,
,
,
此时直线y=-2x+10与y=有两个交点为(1,8),(4,2),
∵(1,8)不在线段y=-2x+4(2≤x≤4)上,
∴k=8时,双曲线y=kx-1与直线y=-2x+10在2≤x≤4时有且只有一个公共点;
当双曲线y=kx-1过点(2,6)时,k=2×6=12<12.5.
由,得
,
,
此时直线y=-2x+10与y=有两个交点为(2,6),(3,4),
∵(2,6),(3,4)在线段y=-2x+4(2≤x≤4)上,
∴k=12时,双曲线y=kx-1与直线y=-2x+10在2≤x≤4时有两个公共点,
∴双曲线y=kx-1与直线y=-2x+10在2≤x≤4时有且只有一个公共点,必有k<12,
综上可知,双曲线y=kx-1与直线y=-2x+10在2≤x≤4时有且只有一个公共点的k的取值要求是:8≤k<12或k=12.5.
故答案为:8≤k<12或k=12.5.
