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在平面直角坐标系xOy中 直线y=kx(k为常数)与抛物线y=x2-2交于A B两点 且A点在y轴

时间:2019-05-10 16:08:44

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在平面直角坐标系xOy中 直线y=kx(k为常数)与抛物线y=x2-2交于A B两点 且A点在y轴

问题补充:

在平面直角坐标系xOy中,直线y=kx(k为常数)与抛物线y=x2-2交于A,B两点,且A点在y轴左侧,P点的坐标为(0,-4),连接PA,PB.有以下说法:

①PO2=PA?PB;

②当k>0时,(PA+AO)(PB-BO)的值随k的增大而增大;

③当k=时,BP2=BO?BA;

④△PAB面积的最小值为.

其中正确的是________.(写出所有正确说法的序号)

答案:

③④

解析分析:首先得到两个基本结论:

(I)设A(m,km),B(n,kn),联立两个解析式,由根与系数关系得到:m+n=3k,mn=-6;

(II)直线PA、PB关于y轴对称.

利用以上结论,解决本题:

(1)说法①错误.如答图1,设点A关于y轴的对称点为A′,若结论①成立,则可以证明△POA′∽△PBO,得到∠AOP=∠PBO.而∠AOP是△PBO的外角,∠AOP>∠PBO,由此产生矛盾,故说法①错误;

(2)说法②错误.如答图2,可求得(PA+AO)(PB-BO)=16为定值,故错误;

(3)说法③正确.联立方程组,求得点A、B坐标,进而求得BP、BO、BA,验证等式BP2=BO?BA成立,故正确;

(4)说法④正确.由根与系数关系得到:S△PAB=2,当k=0时,取得最小值为,故正确.

解答:设A(m,km),B(n,kn),其中m<0,n>0.

联立y=x2-2与y=kx得:x2-2=kx,即x2-3kx-6=0,

∴m+n=3k,mn=-6.

设直线PA的解析式为y=ax+b,将P(0,-4),A(m,km)代入得:

,解得a=,b=-4,

∴y=x-4.

令y=0,得x=,

∴直线PA与x轴的交点坐标为(,0).

同理可得,直线PB的解析式为y=x-4,直线PB与x轴交点坐标为(,0).

∵+===0,

∴直线PA、PB与x轴的交点关于y轴对称,即直线PA、PB关于y轴对称.

(1)说法①错误.理由如下:

如答图1所示,∵PA、PB关于y轴对称,

∴点A关于y轴的对称点A′落在PB上.

连接OA′,则OA=OA′,∠POA=∠POA′.

假设结论:PO2=PA?PB成立,即PO2=PA′?PB,

∴,

又∵∠BPO=∠BPO,

∴△POA′∽△PBO,

∴∠POA′=∠PBO,

∴∠AOP=∠PBO.

而∠AOP是△PBO的外角,

∴∠AOP>∠PBO,矛盾,

∴说法①错误.

(2)说法②错误.理由如下:

易知:=-,

∴OB=-OA.

由对称可知,PO为△APB的角平分线,

∴,

∴PB=-PA.

∴(PA+AO)(PB-BO)=(PA+AO)[-PA-(-OA)]=-(PA+AO)(PA-OA)=-(PA2-AO2).

如答图2所示,过点A作AD⊥y轴于点D,则OD=-km,PD=4+km.

∴PA2-AO2=(PD2+AD2)-(OD2+AD2)=PD2-OD2=(4+km)2-(-km)2=8km+16,

∵m+n=3k,∴k=(m+n),

∴PA2-AO2=8?(m+n)?m+16=m2+mn+16=m2+×(-6)+16=m2.

∴(PA+AO)(PB-BO)=-(PA2-AO2)=-?m2=-mn=-×(-6)=16.

即:(PA+AO)(PB-BO)为定值,所以说法②错误.

(3)说法③正确.理由如下:

当k=时,联立方程组:,得A(,2),B(,-1),

∴BP2=12,BO?BA=2×6=12,

∴BP2=BO?BA,故说法③正确.

(4)说法④正确.理由如下:

S△PAB=S△PAO+S△PBO=OP?(-m)+OP?n=OP?(n-m)=2(n-m)=2=2,

∴当k=0时,△PAB面积有最小值,最小值为=.

故说法④正确.

综上所述,正确的说法是:③④.

在平面直角坐标系xOy中 直线y=kx(k为常数)与抛物线y=x2-2交于A B两点 且A点在y轴左侧 P点的坐标为(0 -4) 连接PA PB.有以下说法:①PO2

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