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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=13x2-2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直线PA、PB关于y轴对称;③当k=33时,BP2=BO•BA;④△PAB面积的最小值为46,其中正确的是(写出所有正确说法的序号)(  )A.①,③,④B.②,③C.②,④D.②,③,④

2019-05-07

在平面直角坐标系xOy中,直线y=kx(k为常数)与抛物线y=
1
3
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直线PA、PB关于y轴对称;
③当k=
3
3
时,BP2=BO•BA;
④△PAB面积的最小值为4
6

其中正确的是(写出所有正确说法的序号)(  )

A.①,③,④
B.②,③
C.②,④
D.②,③,④
优质解答
设A(m,km),B(n,kn),其中m<0,n>0.
联立y=x2-2与y=kx得:
1
3
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:
b=−4
ma+b=km
,解得a=
km+4
m
,b=-4,
∴y=(
km+4
m
)x-4.
令y=0,得x=
4m
km+4

∴直线PA与x轴的交点坐标为(
4m
km+4
,0).
同理可得,直线PB的解析式为y=(
kn+4
n
)x-4,直线PB与x轴交点坐标为(
4n
kn+4
,0).
4m
km+4
+
4n
kn+4
=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,故②正确
(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,
PO
PA′
PB
PO

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③正确.理由如下:
当k=-
3
3
时,联立方程组:
y=−
3
3
x
y=
1
3
x2−2
,得A(-2
3
,2),B(
3
,-1),
∴BP2=12,BO•BA=2×6=12,
∴BP2=BO•BA,故说法③正确.
(3)说法④正确.理由如下:
S△PAB=S△PAO+S△PBO=
1
2
OP•(-m)+
1
2
OP•n=
1
2
OP•(n-m)=2(n-m)=2
(m+n)2−4mn
=2
9k2+24

∴当k=0时,△PAB面积有最小值,最小值为2
24
=4
6

故说法④正确.
综上所述,正确的说法是:②③④.
故选:D.
设A(m,km),B(n,kn),其中m<0,n>0.
联立y=x2-2与y=kx得:
1
3
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:
b=−4
ma+b=km
,解得a=
km+4
m
,b=-4,
∴y=(
km+4
m
)x-4.
令y=0,得x=
4m
km+4

∴直线PA与x轴的交点坐标为(
4m
km+4
,0).
同理可得,直线PB的解析式为y=(
kn+4
n
)x-4,直线PB与x轴交点坐标为(
4n
kn+4
,0).
4m
km+4
+
4n
kn+4
=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,故②正确
(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,
PO
PA′
PB
PO

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③正确.理由如下:
当k=-
3
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时,联立方程组:
y=−
3
3
x
y=
1
3
x2−2
,得A(-2
3
,2),B(
3
,-1),
∴BP2=12,BO•BA=2×6=12,
∴BP2=BO•BA,故说法③正确.
(3)说法④正确.理由如下:
S△PAB=S△PAO+S△PBO=
1
2
OP•(-m)+
1
2
OP•n=
1
2
OP•(n-m)=2(n-m)=2
(m+n)2−4mn
=2
9k2+24

∴当k=0时,△PAB面积有最小值,最小值为2
24
=4
6

故说法④正确.
综上所述,正确的说法是:②③④.
故选:D.
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