8. 如图,一次函数$y=-2x$与反比例函数$y=\frac{k}{x}(k<0)$的图象交于A,B两点,点P在以$C(2,0)$为圆心,1为半径的$\odot C$上,Q是AP的中点,已知OQ长的最小值为$\frac{1}{2}$,则k的值为 (
C
)

A.$-\frac{4}{5}$
B.$-\frac{72}{25}$
C.$-\frac{32}{25}$
D.$-\frac{8}{5}$
解析:
【分析】
解题思路如下:1. 首先利用反比例函数与正比例函数的交点对称性,可知A、B关于原点O对称,O为AB中点;2. Q是AP中点,因此OQ是△ABP的中位线,可得$OQ=\frac{1}{2}BP$,由此将OQ的最小值转化为BP的最小值;3. 点P在⊙C上,点到圆上点的最小距离为点到圆心的距离减去半径,结合OQ最小值为$\frac{1}{2}$可求出BC的长度;4. 设B点坐标(由B在$y=-2x$上可简化坐标设定),用两点距离公式列方程求出B点坐标,代入反比例函数即可求得k值。
【解析】
1. 由正比例函数与反比例函数的图象对称性可知,交点A、B关于原点O对称,即O是AB的中点。
2.
∵Q是AP的中点,
∴OQ是△ABP的中位线,根据中位线性质得:$OQ=\frac{1}{2}BP$。
3. 已知OQ长的最小值为$\frac{1}{2}$,因此BP长的最小值为$2×\frac{1}{2}=1$。
4. 点P在以$C(2,0)$为圆心、半径$r=1$的⊙C上,点B到圆上点的最小距离为$BC - r$,因此:
$BC - 1 = 1$,解得$BC=2$。
5. 点B在一次函数$y=-2x$上,且位于第四象限,设B的坐标为$(m, -2m)$($m>0$),根据两点间距离公式:
$BC^2=(m-2)^2+(-2m-0)^2=2^2$
展开得:$m^2-4m+4+4m^2=4$
整理得:$5m^2-4m=0$,解得$m=\frac{4}{5}$($m=0$舍去)。
6. 因此B点坐标为$(\frac{4}{5}, -\frac{8}{5})$,代入反比例函数$y=\frac{k}{x}$得:
$k=\frac{4}{5}×(-\frac{8}{5})=-\frac{32}{25}$。
【答案】
C
【知识点】
反比例函数对称性,三角形中位线定理,点与圆的距离最值
【点评】
本题是函数与几何的综合题,核心是通过中位线性质将未知的OQ最值转化为BP的最值,再结合点到圆的距离规律求解,很好地考查了转化思想和综合运用知识点的能力。
【难度系数】
0.4