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。
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【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x2﹣2
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)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
)。