题目内容
【题目】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)
解: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)
解: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)
解:∵y﹣
=k(x﹣
)(k<0)过定点F,
∴x=
,y=
,
∴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,
∴Q(﹣
,2
)
【解析】(1)求出A、B点的横坐标,根据S△OAB=S△AOC﹣S△BOC计算即可.(2)利用方程组以及根与系数的关系,求出AB,根据AB=
,列出方程即可解决问题.(3)首先证明PM=PF.推出PM+PN=PF+PN≥NF=2推出当点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),由此即可解决问题.
【考点精析】解答此题的关键在于理解反比例函数的性质的相关知识,掌握性质:当k>0时双曲线的两支分别位于第一、第三象限,在每个象限内y值随x值的增大而减小; 当k<0时双曲线的两支分别位于第二、第四象限,在每个象限内y值随x值的增大而增大.