题目内容

19.如图,正比例函数y=2x和反比例函数$y=\frac{k}{x}$的图象交于A、B两点,过点A作平行于x轴的直线交y轴正半轴于C,△AOC的面积是4.
(1)k的值为8,A点坐标为(2,4);
(2)不等式$2x-\frac{k}{x}>0$的解集为0>x>-2或x>2;
(3)P是x轴正半轴上的一点,Q是直线AC上的一点,若以A、O、P、Q为顶点的四边形是菱形,求P点坐标.

分析 (1)由AC∥x轴,△AOC的面积是4可得|k|=2×4=8,由图象在一、三象限,即可求得k的值;由点A是正比例函数与反比例函数的交点,故将两个函数解析式联立为方程组,解出即可求得坐标;(2)将不等式变形为2x>$\frac{k}{x}$,再由A点的坐标,求得B点的坐标,利用图象及A、B两点的横坐标即可得到解集;(3)分两种情况①AO为菱形的边,点Q在点A的右侧,求得线段OA的长度,即可得到线段OP的长度,即可得到坐标;②AO为菱形的对角线,则点P在点A的左侧,过点A作x轴的垂线,垂足为点D,设点P的坐标为(x,0)在Rt△ADP中利用勾股定理得到关于x的方程,解出即可得到坐标.

解答 解:(1)∵AC∥x轴,
∴AC⊥y轴,
∵点A在反比例函数图象上,△AOC的面积是4,
∴|k|=2×4=8,
∴k=±8,
∵图象在一、三象限,
∴k=8;
∵正比例函数y=2x和反比例函数$y=\frac{k}{x}$的图象交于A、B两点,
∴$\left\{\begin{array}{l}{y=2x}\\{y=\frac{8}{x}}\end{array}\right.$,
解得$\left\{\begin{array}{l}{x=2}\\{y=4}\end{array}\right.$,$\left\{\begin{array}{l}{x=-2}\\{y=-4}\end{array}\right.$,
∵点A在第一象限,
∴点A的坐标为(2,4),
故答案为:8,(2,4);

(2)把$2x-\frac{k}{x}>0$变形为2x>$\frac{k}{x}$,
由(1)可知点A、B的坐标分别为(2,4)(-2,-4),
2x>$\frac{k}{x}$的解集即当正比例函数值大于反比例函数值时自变量的取值范围,
所以由图象可知:当0>x>-2或x>2时,正比例函数值大于反比例函数值,
故$2x-\frac{k}{x}>0$的解集为0>x>-2或x>2,
故答案为:0>x>-2或x>2;

(3)∵以点A、O、P、Q为顶点的四边形是菱形,
∴分两种情况:
①AO为菱形的边,点Q在点A的右侧,如图1,
过点A作AD⊥x轴,垂足为点D,
∵点A的坐标为(2,4),
∴AO=2$\sqrt{5}$,
∴OP=OA=2$\sqrt{5}$,
∴点P的坐标为:(2$\sqrt{5}$,0);
②如图2,AO为菱形的对角线,则点P在点A的左侧,
设点P的横坐标为x,则线段DP为x-2,AP为x,
在Rt△ADP中,可得x2-(x-2)2=42,
解得,x=5,
所以点P的坐标为:(5,0),
故若以A、O、P、Q为顶点的四边形是菱形,P点坐标为:(2$\sqrt{5}$,0)或(5,0).

点评 本题考查了反比例函数与一次函数的交点问题,要求学生能够熟练运用待定系数法求得函数的解析式;能够运用数形结合的思想观察两个函数值的大小关系.

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