题目内容
【题目】已知双曲线y= (x>0),直线l1:y﹣ =k(x﹣ )(k<0)过定点F且与双曲线交于A,B两点,设A(x1 , y1),B(x2 , y2)(x1<x2),直线l2:y=﹣x+ .
(1)若k=﹣1,求△OAB的面积S;
(2)若AB= ,求k的值;
(3)设N(0,2 ),P在双曲线上,M在直线l2上且PM∥x轴,问在第二象限内是否存在一点Q,使得四边形QMPN是周长最小的平行四边形?若存在,请求出Q点的坐标.
【答案】
(1)
解:当k=﹣1时,l1:y=﹣x+2 ,
联立得, ,化简得x2﹣2 x+1=0,
解得:x1= ﹣1,x2= +1,
设直线l1与y轴交于点C,则C(0,2 ).
S△OAB=S△AOC﹣S△BOC= 2 (x2﹣x1)=2
(2)
解:根据题意得: 整理得:kx2+ (1﹣k)x﹣1=0(k<0),
∵△=[ (1﹣k)]2﹣4×k×(﹣1)=2(1+k2)>0,
∴x1、x2 是方程的两根,
∴ ①,
∴AB= = ,
= ,
= ,
将①代入得,AB= = (k<0),
∴ = ,
整理得:2k2+5k+2=0,
解得:k=﹣2,或 k=﹣
(3)
解:∵y﹣ =k(x﹣ )(k<0)过定点F,
∴x= ,y= ,
∴F( , ),
设P(x, ),则M(﹣ + , ),
则PM=x+ ﹣ = = ,
∵PF= = ,
∴PM=PF.
∴PM+PN=PF+PN≥NF=2,
当点P在NF上时等号成立,此时NF的方程为y=﹣x+2 ,
由(1)知P( ﹣1, +1),
∴当P( ﹣1, +1)时,PM+PN最小,此时四边形QMPN是周长最小的平行四边形,
∴Q(﹣ ,2 )
【解析】(1)求出A、B点的横坐标,根据S△OAB=S△AOC﹣S△BOC计算即可.(2)利用方程组以及根与系数的关系,求出AB,根据AB= ,列出方程即可解决问题.(3)首先证明PM=PF.推出PM+PN=PF+PN≥NF=2推出当点P在NF上时等号成立,此时NF的方程为y=﹣x+2 ,由(1)知P( ﹣1, +1),由此即可解决问题.
【考点精析】解答此题的关键在于理解反比例函数的性质的相关知识,掌握性质:当k>0时双曲线的两支分别位于第一、第三象限,在每个象限内y值随x值的增大而减小; 当k<0时双曲线的两支分别位于第二、第四象限,在每个象限内y值随x值的增大而增大.