18. (6 分)如图,在$x$轴的上方,直角$\angle BOA绕原点O$按顺时针方向旋转。若$\angle BOA的两边分别与函数y = - \frac{2}{x}$,$y = \frac{8}{x}的图象交于B$,$A$两点,求$OB:OA$的值。

答案
$ 1:2 $
解析
设点$ A(a,\frac{8}{a}) $($ a>0 $)在$ y = \frac{8}{x} $上,点$ B(b,-\frac{2}{b}) $($ b<0 $)在$ y = -\frac{2}{x} $上。过$ A $作$ AC \perp x $轴于$ C $,过$ B $作$ BD \perp x $轴于$ D $,则$ \angle ACO = \angle ODB = 90° $。
因为$ \angle AOB = 90° $,所以$ \angle AOC + \angle BOD = 90° $。又$ \angle OAC + \angle AOC = 90° $,故$ \angle OAC = \angle BOD $,因此$ \triangle OAC \sim \triangle BOD $(AA相似)。
由相似三角形性质得$ \frac{OB}{OA} = \frac{OD}{AC} $。其中$ OD = |b| = -b $,$ AC = \frac{8}{a} $,则$ \frac{OB}{OA} = \frac{-b}{\frac{8}{a}} = \frac{-ab}{8} $。
因为$ \triangle OAC \sim \triangle BOD $,所以$ \frac{OD}{AC} = \frac{BD}{OC} $,即$ \frac{-b}{\frac{8}{a}} = \frac{-\frac{2}{b}}{a} $,化简得$ \frac{-ab}{8} = \frac{-2}{ab} $,设$ k = ab $,则$ \frac{-k}{8} = \frac{-2}{k} $,解得$ k^2 = 16 $。因为$ a>0 $,$ b<0 $,所以$ ab = -4 $。
代入$ \frac{OB}{OA} = \frac{-ab}{8} = \frac{-(-4)}{8} = \frac{1}{2} $,故$ OB:OA = 1:2 $。
因为$ \angle AOB = 90° $,所以$ \angle AOC + \angle BOD = 90° $。又$ \angle OAC + \angle AOC = 90° $,故$ \angle OAC = \angle BOD $,因此$ \triangle OAC \sim \triangle BOD $(AA相似)。
由相似三角形性质得$ \frac{OB}{OA} = \frac{OD}{AC} $。其中$ OD = |b| = -b $,$ AC = \frac{8}{a} $,则$ \frac{OB}{OA} = \frac{-b}{\frac{8}{a}} = \frac{-ab}{8} $。
因为$ \triangle OAC \sim \triangle BOD $,所以$ \frac{OD}{AC} = \frac{BD}{OC} $,即$ \frac{-b}{\frac{8}{a}} = \frac{-\frac{2}{b}}{a} $,化简得$ \frac{-ab}{8} = \frac{-2}{ab} $,设$ k = ab $,则$ \frac{-k}{8} = \frac{-2}{k} $,解得$ k^2 = 16 $。因为$ a>0 $,$ b<0 $,所以$ ab = -4 $。
代入$ \frac{OB}{OA} = \frac{-ab}{8} = \frac{-(-4)}{8} = \frac{1}{2} $,故$ OB:OA = 1:2 $。
19. (10 分)如图,过点$C(2,3)分别作x$轴、$y$轴的平行线,交直线$y = - x + 8的图象于A$,$B$两点,反比例函数$y = \frac{k}{x}$的图象在第一象限。
(1)求$A$,$B$两点的坐标;
(2)若反比例函数$y = \frac{k}{x}的图象经过B$点,求该反比例函数的表达式;
(3)若反比例函数$y = \frac{k}{x}的图象与\triangle ABC$有公共点,求$k$的取值范围。

(1)求$A$,$B$两点的坐标;
(2)若反比例函数$y = \frac{k}{x}的图象经过B$点,求该反比例函数的表达式;
(3)若反比例函数$y = \frac{k}{x}的图象与\triangle ABC$有公共点,求$k$的取值范围。
答案
(1)$A(5,3)$,$B(2,6)$;(2)$y=\frac{12}{x}$;(3)$6\leq k\leq16$。
解析
(1)过点$C(2,3)$作$x$轴的平行线,其方程为$y=3$,与直线$y=-x+8$交于点$A$。联立$\begin{cases}y=3\\y=-x+8\end{cases}$,解得$x=5$,故$A(5,3)$。
过点$C(2,3)$作$y$轴的平行线,其方程为$x=2$,与直线$y=-x+8$交于点$B$。联立$\begin{cases}x=2\\y=-x+8\end{cases}$,解得$y=6$,故$B(2,6)$。
(2)将$B(2,6)$代入$y=\frac{k}{x}$,得$6=\frac{k}{2}$,解得$k=12$,故反比例函数表达式为$y=\frac{12}{x}$。
(3)△$ABC$的顶点为$A(5,3)$、$B(2,6)$、$C(2,3)$。
与$AC$边($y=3$,$2\leq x\leq5$)交点:$k=3x$,$x\in[2,5]$,得$k\in[6,15]$;
与$BC$边($x=2$,$3\leq y\leq6$)交点:$k=2y$,$y\in[3,6]$,得$k\in[6,12]$;
与$AB$边($y=-x+8$,$2\leq x\leq5$)交点:联立$y=\frac{k}{x}$与$y=-x+8$,得$k=-x^2+8x$,$x\in[2,5]$,该二次函数在$x=4$时取最大值$16$,在$x=2$或$5$时取最小值$12$,得$k\in[12,16]$。
综上,$k$的取值范围为$6\leq k\leq16$。
过点$C(2,3)$作$y$轴的平行线,其方程为$x=2$,与直线$y=-x+8$交于点$B$。联立$\begin{cases}x=2\\y=-x+8\end{cases}$,解得$y=6$,故$B(2,6)$。
(2)将$B(2,6)$代入$y=\frac{k}{x}$,得$6=\frac{k}{2}$,解得$k=12$,故反比例函数表达式为$y=\frac{12}{x}$。
(3)△$ABC$的顶点为$A(5,3)$、$B(2,6)$、$C(2,3)$。
与$AC$边($y=3$,$2\leq x\leq5$)交点:$k=3x$,$x\in[2,5]$,得$k\in[6,15]$;
与$BC$边($x=2$,$3\leq y\leq6$)交点:$k=2y$,$y\in[3,6]$,得$k\in[6,12]$;
与$AB$边($y=-x+8$,$2\leq x\leq5$)交点:联立$y=\frac{k}{x}$与$y=-x+8$,得$k=-x^2+8x$,$x\in[2,5]$,该二次函数在$x=4$时取最大值$16$,在$x=2$或$5$时取最小值$12$,得$k\in[12,16]$。
综上,$k$的取值范围为$6\leq k\leq16$。
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