题目内容
己知点P(2,3)是反比例函数y=图象上的点.
(1)求过点P且与反比例函数y=图象只有一个公共点的直线的解析式;
(2)Q是反比例函数y=图象在第三象限这一分支上的动点,过点Q作直线使其与反比例函数y=图象只有一个公共点,且与x轴、y轴分别交于C、D两点,设(1)中求得的一直线与x轴、y轴分别交于A、B两点.
①试判断AD、BC的位置关系;
②探索当四边形ABCD面积最小时,四边形ABCD的形状.
(1)解:将P的坐标代入反比例解析式得:3=,即k=6,
则反比例函数解析式为y=,
显然直线x=2与直线y=3与反比例函数图象只有一个交点,满足题意;
设第三条直线解析式为y=ax+b,
∵把P(2,3)代入得:3=2k+b,
即b=3-2k,
∴y=kx+3-2k,
联立直线与反比例解析式得:
,
消去y整理得:kx2+(3-2k)x-6=0,
由题意得到方程有两个相等的实数根,得到△=(3-2k)2+24k=(2k+3)2=0,
解得:k=-,
故满足题意的第三条直线为y=-x+6;
(2)①由(1)求出的直线y=-x+6,令x=0,得到y=6;令y=0,得到x=4,
则A(4,0),B(0,6),即OA=4,OB=6,
设直线CD的解析式为y=mx+n,
则只有一个解,
消去y整理得:mx2+nx-6=0,
△=n2+24m=0,
-=24,
OC•OD=•(-n)=24=OA•OB,即=,
AD∥BC;
②设OC=t,则OD=,
S四边形ABCD=S△BCD+S△BDA=×(6+)×r+×(6+)×4
=3t++24
=3(-)2+48,
则当-=0,即t=4时,四边形ABCD面积最小,
此时OA=OC=4,OB=OD=6,又AC⊥BD,
故四边形ABCD为菱形.
分析:(1)把P的坐标代入即可求出反比例函数的解析式,得出直线x=2和直线y=3符合题意,设第三条直线解析式为y=ax+b,把P(2,3)代入得出y=kx+3-2k,联立直线与反比例解析式得出方程kx2+(3-2k)x-6=0,根据根与系数的关系求出k,即可求出直线的解析式;
(2))①由(1)求出的直线y=-x+6,求出A和B的坐标,得出OA=4,OB=6,设直线CD的解析式为y=mx+n,得出方程组,消去y整理后求出-=24,求出OC•OD=OA•OB,得出=,即可得出平行;②设OC=t,则OD=,根据S四边形ABCD=S△BCD+S△BDA得出S=3t++24,化成顶点式即可求出t,根据菱形的判定推出即可.
点评:本题综合考查了三角形的面积,反比例函数的解析式,平行线的性质和判定,菱形的判定,根的判别式,方程组等知识点,主要考查学生综合运用性质进行计算的能力,本题综合性比较强,难度偏大,对学生提出较高的要求.
则反比例函数解析式为y=,
显然直线x=2与直线y=3与反比例函数图象只有一个交点,满足题意;
设第三条直线解析式为y=ax+b,
∵把P(2,3)代入得:3=2k+b,
即b=3-2k,
∴y=kx+3-2k,
联立直线与反比例解析式得:
,
消去y整理得:kx2+(3-2k)x-6=0,
由题意得到方程有两个相等的实数根,得到△=(3-2k)2+24k=(2k+3)2=0,
解得:k=-,
故满足题意的第三条直线为y=-x+6;
(2)①由(1)求出的直线y=-x+6,令x=0,得到y=6;令y=0,得到x=4,
则A(4,0),B(0,6),即OA=4,OB=6,
设直线CD的解析式为y=mx+n,
则只有一个解,
消去y整理得:mx2+nx-6=0,
△=n2+24m=0,
-=24,
OC•OD=•(-n)=24=OA•OB,即=,
AD∥BC;
②设OC=t,则OD=,
S四边形ABCD=S△BCD+S△BDA=×(6+)×r+×(6+)×4
=3t++24
=3(-)2+48,
则当-=0,即t=4时,四边形ABCD面积最小,
此时OA=OC=4,OB=OD=6,又AC⊥BD,
故四边形ABCD为菱形.
分析:(1)把P的坐标代入即可求出反比例函数的解析式,得出直线x=2和直线y=3符合题意,设第三条直线解析式为y=ax+b,把P(2,3)代入得出y=kx+3-2k,联立直线与反比例解析式得出方程kx2+(3-2k)x-6=0,根据根与系数的关系求出k,即可求出直线的解析式;
(2))①由(1)求出的直线y=-x+6,求出A和B的坐标,得出OA=4,OB=6,设直线CD的解析式为y=mx+n,得出方程组,消去y整理后求出-=24,求出OC•OD=OA•OB,得出=,即可得出平行;②设OC=t,则OD=,根据S四边形ABCD=S△BCD+S△BDA得出S=3t++24,化成顶点式即可求出t,根据菱形的判定推出即可.
点评:本题综合考查了三角形的面积,反比例函数的解析式,平行线的性质和判定,菱形的判定,根的判别式,方程组等知识点,主要考查学生综合运用性质进行计算的能力,本题综合性比较强,难度偏大,对学生提出较高的要求.
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