题目内容
【题目】(本小题满分10分) 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);(2)k=-2或k=-;(3)Q(— ,2 ).
【解析】试题分析:(1)、首先求出当k=1时直线与反比例函数的交点,然后根据△OAB的面积=△AOC的面积减去△BOC的面积得出答案;(2)、首先联立一次函数与反比例函数得出方程,从而求出两根之和和两根之积,然后根据两点之间的距离得出关于k的一元二次方程,从而求出k的值;(3)、设P(x,),则M(﹣+,),从而得出PM和PF的长度,根据PM+PN=PF+PN≥NF=2,从而根据(1)得出最小值.
试题解析:(1)当k=1时,l1:y=﹣x+2,
联立得,,化简得x2﹣2x+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)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)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,所以Q(— ,2 )。