题目内容

18.如图,在平面直角坐标系中,P,Q分别是x轴,y轴的正半轴上两动点,OP=2,OQ=k,分别过P,Q作坐标轴的垂线,交反比例函数y=$\frac{k}{x}$于点A,B两垂线交于点M,点E为线段OP上一动点.
(1)当点A在线段QM上时,求AM,BM的长(结果均用含k的代数式表示);
(2)点E在整个运动过程中,若存在△ABE是等腰直角三角形,请求出所有满足条件的k的值.

分析 (1)当点A在线段QM上时,则点A的纵坐标为k,代入反比例函数解析式得点A的横坐标为1,点B的横坐标为2,代入反比例函数的解析式得点B的纵坐标为$\frac{k}{2}$,由题意得点M的坐标为(2,k),则AM=2-1=1,BM=k-$\frac{k}{2}$=$\frac{k}{2}$;
(2)利用分类讨论的思想,若∠ABE为直角,则BA⊥BE,BA=BE;若∠EAB为直角,则AB⊥AE,AB=AE;若∠EAB为直角,则AB⊥AE,AB=AE,利用两点之间距离公式和两直线垂直的时,斜率的关系利用代数思想可解得结果.

解答 解:(1)∵OP=2,OQ=k,
∴点Q坐标为(0,k),点P的坐标为(2,0),
∵点A在线段QM上,
∴点A的纵坐标为k,
代入反比例函数解析式得:k=$\frac{k}{x}$,解得:x=1,
∵点B在直线MP上,
∴点B的横坐标为2,
代入反比例函数的解析式得:y=$\frac{k}{2}$,
由题意得点M的坐标为(2,k),
∴AM=2-1=1,
BM=k-$\frac{k}{2}$=$\frac{k}{2}$;

(2)设E(x0,0)(0≤x0≤2),
若∠ABE为直角,则BA⊥BE,BA=BE,
∵BA=BE,
∴1+${(k-\frac{k}{2})}^{2}$=${{(x}_{0}-2)}^{2}$+${(\frac{k}{2})}^{2}$,
解得:x0=1或x0=3(舍去),
∴x0=1,
∴E(1,0),
∵BA2+BE2=AE2,BA=BE,
∴2BA2=AE2,
∴2($\frac{{k}^{2}}{4}$+1)=k2,解得:k=2或k=-2(舍去);
若∠AEB为直角,则EA⊥EB,EA=EB,
∴$\left\{\begin{array}{l}{(1{-x}_{0})(2{-x}_{0}){+(\frac{k}{2})}^{2}=0}\\{{(1{-x}_{0})}^{2}{+k}^{2}{=(2{-x}_{0})}^{2}{+(\frac{k}{4})}^{2}}\end{array}\right.$,
解得:x0=3(舍去)或${x}_{0}=\frac{4}{3}$,k=$\frac{2}{3}$,
当${x}_{0}=\frac{4}{3}$时,k=$\frac{2}{3}$;
若∠EAB为直角,则AB⊥AE,AB=AE,
∴$\left\{\begin{array}{l}{{x}_{0}-1+\frac{{k}^{2}}{2}=0}\\{1+\frac{{k}^{2}}{4}{={(x}_{0}-1)}^{2}{+k}^{2}}\end{array}\right.$,
解得:${x}_{0}=\frac{1}{2}$或x0=3(舍去),
当${x}_{0}=\frac{1}{2}$时,k=1,
∴当k=2,k=$\frac{2}{3}$或k=1时,△ABE是等腰直角三角形.

点评 本题主要考查了反比例函数的图象和性质、坐标与函数图象的关系等,分类讨论,结合等腰直角三角形的性质,利用图象解决问题,从图上获取有用的信息,是解答此题题的关键.

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