在平面直角坐標(biāo)系xOy中,O是坐標(biāo)原點(diǎn),設(shè)函數(shù)f(x)=k(x-2)+3的圖象為直線l,且l與x軸、y軸分別交于A、B兩點(diǎn),給出下列四個(gè)命題:
①存在正實(shí)數(shù)m,使△AOB的面積為m的直線l僅有一條;
②存在正實(shí)數(shù)m,使△AOB的面積為m的直線l僅有兩條;
③存在正實(shí)數(shù)m,使△AOB的面積為m的直線l僅有三條;
④存在正實(shí)數(shù)m,使△AOB的面積為m的直線l僅有四條.
其中所有真命題的序號(hào)是( )
A.①②③
B.③④
C.②④
D.②③④
【答案】
分析:根據(jù)直線方程求出直線在兩坐標(biāo)軸上的截距,再構(gòu)造以斜率k為自變量,S
△是變量k的函數(shù),利用均值不等式求函數(shù)最小值方法,分k>0和k<0兩種情況討論存在直線的條件,再分析求解.
解答:解:∵直線y=k(x-2)+3與x軸,y軸交點(diǎn)的坐標(biāo)分別是,A(2-
,0),B(0,3-2k).
S
△=
×|2-
|×|3-2k|=
×
.
當(dāng)k>0時(shí),S
△=
×
=
×(4k+
-12),
∵4k+
≥2
=12,當(dāng)且僅當(dāng)k=
時(shí)取等號(hào).
∴當(dāng)S
△=m>0時(shí),在k>0時(shí),k有兩值;
當(dāng)k<0時(shí),S
△=
×
=
×
=
×[(-4k+
)+12],
∵-4k+
≥2
=12.當(dāng)且僅當(dāng)k=-
時(shí)取等號(hào).
當(dāng)m>12時(shí),在k<0時(shí),k有兩值.;
∴當(dāng) m=0時(shí),僅有一條直線使△AOB的面積為m,∴①不正確;
當(dāng)0<m<12時(shí),僅有兩條直線使△AOB的面積為m,∴②正確;
當(dāng)m=12時(shí),僅有三條直線使△AOB的面積為m,∴③正確;
當(dāng)m>12時(shí),僅有四條直線使△AOB的面積為m,∴④正確.
故選D
點(diǎn)評(píng):本題借助考查命題的真假判定,考查直線與坐標(biāo)軸圍成的△的面積問題.S
△的面積可根據(jù)直線在坐標(biāo)軸上的截距求得.在本題中根據(jù)斜率k取值的個(gè)數(shù)來確定直線存在的條數(shù),這是解決此類題的常用方法.