题目内容
【题目】如图1,已知直线y=2x分别与双曲线, 交于P、Q(1,n)两点.
(1)求k的值.
(2)如图2,点A是双曲线上的动点,AB∥x轴,AC∥y轴,分别交双曲线于点B、C,连接BC.试探索在点A运动过程中,△ABC的面积是否变化?若不变,请求出△ABC的面积;若改变,请说明理由;
(3)如图3,过点B作AC的平行线交直线y=2x于点D,请你进一步探索在点A运动过程中,tan∠ACB=tan∠ADB能否成立?若能,求出此时点A的坐标;若不能,请说明理由.
【答案】(1)k的值为2; (2)不变;(3)能成立.当tan∠ADB= tan∠ACB时,A点的坐标为(2, )或(2,4).
【解析】试题分析:(1)将点Q(1,n)代入y=2x得求得n的值,再将点Q坐标代入,可得k的值;
(2)设点A的坐标为(a,b),易得b=,结合条件可用a的代数式表示点B、点C的坐标,进而表示出线段AB、AC的长,就可算出△BAC的面积是一个定值;
(3)由an∠ADB= tan∠ACB可得,DB=AC,设出点A的坐标,则可得到相应B、D的坐标,进而表示出AC、BD,即可求得a的值.
试题解析:(1)将点Q(1,n)代入y=2x得:n=2×1=2,
将点Q(1,2)代入得:k=2×1=2,
∴k的值为2;
(2)不变.
由题意设点A的坐标为(a, ),
∵AB∥x轴,AC∥y轴,
∴xC=xA=a,yB=yA=b=.
∵点B、C在双曲线y=上,
∴xB==,yC=.
∴点B的坐标为(, ),点C的坐标为(a, ).
∴AB= ,AC=.
∴S△ABC=ABAC=.
∴在点A运动过程中,△ABC的面积不变,始终等于.
(3)能成立.
∵tan∠ADB= tan∠ACB, ,DB=AC,
由题意设点A的坐标为(a, ),则:
B(, )、C(a, )、D(, )
∴AC=,DB=
∴ =
解得: , (舍),, (舍)
∴点A的坐标为(2, )或(2,4).
综上所述:当tan∠ADB= tan∠ACB时,A点的坐标为(2, )或(2,4
备注:当点A为(2, )时,如图3所示;
当点A为(2,4)时,如图4所示.