题目:
如图1,已知C、D是双曲线
y=在第一象限内的分支上两点,直线CD分别交x轴、y轴于A、B,CG⊥x轴于G,DH⊥x轴于H,
=
=
,OC=
.
(1)求m的值和D点的坐标;
(2)在双曲线第一象限内的分支上是否有一点P,使得S
△POC=S
△POD?若存在,求出P点坐标;若不存在,请说明理由.
(3)如图2,点K是双曲线
y=在第三象限内的分支上的一动点,过点K作KM⊥y轴于M,OE平分∠KOA,KE⊥OE,KE交y轴于N,直线ME交x轴于F,①
,②
,有一个为定值,请你选择正确结论并求出这个定值.
答案
解:(1)∵
=(已知),
∴设OG=a,GC=4a
∵OG
2+GC
2=OC
2(勾股定理),OC=
,
∴
a2+(4a)2=()2∴a
2=1
∵a>0,
∴a=1,
∴OG=1,GC=4,
∴C(1,4);
把 C(1,4)代入
y=得:m=1×4=4,即m=4;
∵
=
(已知)
∴设DH=b,OH=4b,
∴D(4b,b),
把D(4b,b)代入
y=得:4b
2=4b=1
∵b>0,∴b=1
∴DH=1,OH=4,
∴D(4,1);
(2)在双曲线第一象限内的分支上有一点P,使得S
△POC=S
△POD.
理由如下:由(1)知,C(1,4)、D(4,1),
∴DO=CO=
(勾股定理).

如图1,过P作PM⊥OC,PN⊥OD,
要使S
△POC=S
△POD∴PM=PN,
∴P在∠COD的角平分线上;
在Rt△OGC和Rt△DHO中,
∵
,
∴Rt△OGC≌Rt△DHO(HL),
∴∠OCG=∠DOH(全等三角形的对应角相等);
又∵CG∥BO,
∴∠OCG=∠BOC(两直线平行,内错角相等),
∴∠BOC=∠DOH(等量代换),即PO平分∠BOA,
∴∠POA=45°.
过P作PQ⊥x轴于点Q,则PQ=OQ.
故设P(a,a)(a>0),则a=
=
,
解得,a=2,
∴点P的坐标为(2,2);
(3)结论①对,
=1;
证明如下:如图2,延长OE、KM交于Q,连接NQ.∵KM⊥y轴,

∴KM∥OF,
∴∠KQO=∠FOQ,
又∵OE平分∠KOA,
∴∠KQO=∠FOQ=∠KOQ(等量代换),
∴KQ=KO、OE=EQ
即KE是OQ中垂线,
∴ON=QN,
易证△OEF≌△QEM,
∴MQ=OF,
在Rt△MNQ中,QN
2=MQ
2+MN
2,
即ON
2=OF
2+MN
2=1.
解:(1)∵
=(已知),
∴设OG=a,GC=4a
∵OG
2+GC
2=OC
2(勾股定理),OC=
,
∴
a2+(4a)2=()2∴a
2=1
∵a>0,
∴a=1,
∴OG=1,GC=4,
∴C(1,4);
把 C(1,4)代入
y=得:m=1×4=4,即m=4;
∵
=
(已知)
∴设DH=b,OH=4b,
∴D(4b,b),
把D(4b,b)代入
y=得:4b
2=4b=1
∵b>0,∴b=1
∴DH=1,OH=4,
∴D(4,1);
(2)在双曲线第一象限内的分支上有一点P,使得S
△POC=S
△POD.
理由如下:由(1)知,C(1,4)、D(4,1),
∴DO=CO=
(勾股定理).

如图1,过P作PM⊥OC,PN⊥OD,
要使S
△POC=S
△POD∴PM=PN,
∴P在∠COD的角平分线上;
在Rt△OGC和Rt△DHO中,
∵
,
∴Rt△OGC≌Rt△DHO(HL),
∴∠OCG=∠DOH(全等三角形的对应角相等);
又∵CG∥BO,
∴∠OCG=∠BOC(两直线平行,内错角相等),
∴∠BOC=∠DOH(等量代换),即PO平分∠BOA,
∴∠POA=45°.
过P作PQ⊥x轴于点Q,则PQ=OQ.
故设P(a,a)(a>0),则a=
=
,
解得,a=2,
∴点P的坐标为(2,2);
(3)结论①对,
=1;
证明如下:如图2,延长OE、KM交于Q,连接NQ.∵KM⊥y轴,

∴KM∥OF,
∴∠KQO=∠FOQ,
又∵OE平分∠KOA,
∴∠KQO=∠FOQ=∠KOQ(等量代换),
∴KQ=KO、OE=EQ
即KE是OQ中垂线,
∴ON=QN,
易证△OEF≌△QEM,
∴MQ=OF,
在Rt△MNQ中,QN
2=MQ
2+MN
2,
即ON
2=OF
2+MN
2=1.