题目内容
如图,已知:射线OA为y=kx(k>0,x>0),射线OB为y=-kx(x>0),动点P(x,y)在∠AOx的内部,PM⊥OA于M,PN⊥OB于N,四边形ONPM的面积恰为k。
(1)当k为定值时,动点P的纵坐标y是横坐标x的函数,求这个函数y=f(x)的解析式;
(2)根据k的取值范围,确定y=f(x)的定义域。
(1)当k为定值时,动点P的纵坐标y是横坐标x的函数,求这个函数y=f(x)的解析式;
(2)根据k的取值范围,确定y=f(x)的定义域。
解:(1)设M(a,ka),N(b,-kb),(a>0,b>0),
则|OM|=a,|ON|=b,
由动点P在∠AOx的内部,得0<y<kx,
∴,
∴S四边形ONPM=S△ONP+S△OPM=(|OM|·|PM|+|ON|·|PN|)
=[a(kx-y)+b(kx+y)]=[k(a+b)x - (a-b)y]=k,
∴k(a+b)x-(a-b)y=2k, ①
又由,分别解得a=,b=,
代入①式消a、b,并化简得x2-y2=k2+1,
∵y>0,
∴y=。
(2)由0<y<kx,得 0<<kx,
(*)
当k=1时,不等式②为0<2恒成立,∴(*)x>;
当0<k<1时,由不等式②得,x<,
∴(*);
当k>1时,由不等式②得,且<0,
∴(*),
但垂足N必须在射线OB上,否则O、N、P、M四点不能组成四边形,
所以还必须满足条件:y<x,
将它代入函数解析式,得,
解得:(k>1),或x∈k(0<k≤1);
综上:当k=1时,定义域为{x|x>};
当0<k<1时,定义域为{x|};
当k>1时,定义域为{x|}。
则|OM|=a,|ON|=b,
由动点P在∠AOx的内部,得0<y<kx,
∴,
∴S四边形ONPM=S△ONP+S△OPM=(|OM|·|PM|+|ON|·|PN|)
=[a(kx-y)+b(kx+y)]=[k(a+b)x - (a-b)y]=k,
∴k(a+b)x-(a-b)y=2k, ①
又由,分别解得a=,b=,
代入①式消a、b,并化简得x2-y2=k2+1,
∵y>0,
∴y=。
(2)由0<y<kx,得 0<<kx,
(*)
当k=1时,不等式②为0<2恒成立,∴(*)x>;
当0<k<1时,由不等式②得,x<,
∴(*);
当k>1时,由不等式②得,且<0,
∴(*),
但垂足N必须在射线OB上,否则O、N、P、M四点不能组成四边形,
所以还必须满足条件:y<x,
将它代入函数解析式,得,
解得:(k>1),或x∈k(0<k≤1);
综上:当k=1时,定义域为{x|x>};
当0<k<1时,定义域为{x|};
当k>1时,定义域为{x|}。
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