在平面直角坐标系xOy中,O是坐标原点,设函数f(x)=k(x-2)+3的图象为直线l,且l与x轴、y轴分别交于A、B两点,给出下列四个命题:①存在正实数m,使△AOB的面积为m的直线l仅有一条;②存在正实数m,使△AOB的面积为m的直线l仅有两条;③存在正实数m,使△AOB的面积为m的直线l仅有三条;④存在正实数m,使△AOB的面积为m的直线l仅有四条.其中所有真命题的序号是( )A. ①②③B. ③④C. ②④D. ②③④
在平面直角坐标系xOy中,O是坐标原点,设函数f(x)=k(x-2)+3的图象为直线l,且l与x轴、y轴分别交于A、B两点,给出下列四个命题:
①存在正实数m,使△AOB的面积为m的直线l仅有一条;
②存在正实数m,使△AOB的面积为m的直线l仅有两条;
③存在正实数m,使△AOB的面积为m的直线l仅有三条;
④存在正实数m,使△AOB的面积为m的直线l仅有四条.
其中所有真命题的序号是( )
A. ①②③
B. ③④
C. ②④
D. ②③④
∵直线y=k(x-2)+3与x轴,y轴交点的坐标分别是,A(2-
,0),B(0,3-2k).3 k
S△=
×|2-1 2
|×|3-2k|=3 k
×1 2
.(2k-3)2 |k|
当k>0时,S△=
×1 2
=4k2-12k+9 k
×(4k+1 2
-12),9 k
∵4k+
≥29 k
=12,当且仅当k=
4×9
时取等号.3 2
∴当S△=m>0时,在k>0时,k有两值;
当k<0时,S△=
×1 2
=(2k-3)2 |k|
×1 2
=4k2-12k+9 -k
×[(-4k+1 2
)+12],9 -k
∵-4k+
≥29 -k
=12.当且仅当k=-
4×9
时取等号.3 2
当m>12时,在k<0时,k有两值.;
∴当 m=0时,仅有一条直线使△AOB的面积为m,∴①不正确;
当0<m<12时,仅有两条直线使△AOB的面积为m,∴②正确;
当m=12时,仅有三条直线使△AOB的面积为m,∴③正确;
当m>12时,仅有四条直线使△AOB的面积为m,∴④正确.
故选D
答案解析:根据直线方程求出直线在两坐标轴上的截距,再构造以斜率k为自变量,S△是变量k的函数,利用均值不等式求函数最小值方法,分k>0和k<0两种情况讨论存在直线的条件,再分析求解.
考试点:命题的真假判断与应用;基本不等式在最值问题中的应用.
知识点:本题借助考查命题的真假判定,考查直线与坐标轴围成的△的面积问题.S△的面积可根据直线在坐标轴上的截距求得.在本题中根据斜率k取值的个数来确定直线存在的条数,这是解决此类题的常用方法.