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专题02 数形结合解不等式问题
【真题精选】
1.(2020•雅安)如图,一次函数y=kx+b(k、b为常数,k≠0)的图象与x轴、y轴分别交于A、B两点,且与反比例函数y(m为常数且m≠0)的图象在第二象限交于点C,CD⊥x轴,垂足为D,若OB=2OA=3OD=6.
(1)求一次函数与反比例函数的解析式;
(2)求两个函数图象的另一个交点E的坐标;
(3)请观察图象,直接写出不等式kx+b的解集.
【解析】(1)∵OB=2OA=3OD=6,∴OB=6,OA=3,OD=2,
∵CD⊥OA,∴DC∥OB,∴,∴,∴CD=10,∴点C坐标是(﹣2,10),
∵B(0,6),A(3,0),∴,解得,∴一次函数为y=﹣2x+6.
∵反比例函数y经过点C(﹣2,10),∴m=﹣20,∴反比例函数解析式为y.
(2)由解得或,∴E的坐标为(5,﹣4).
(3)由图象可知kx+b的解集是:﹣2≤x<0或x≥5.
2.(2020•攀枝花)如图,过直线y=kx上一点P作PD⊥x轴于点D,线段PD交函数y(x>0)的图象于点C,点C为线段PD的中点,点C关于直线y=x的对称点C'的坐标为(1,3).
(1)求k、m的值;
(2)求直线y=kx与函数y(x>0)图象的交点坐标;
(3)直接写出不等式kx(x>0)的解集.
【解析】(1)∵C′的坐标为(1,3),代入y(x>0)中,得:m=1×3=3,
∵C和C′关于直线y=x对称,∴点C的坐标为(3,1),
∵点C为PD中点,∴点P(3,2),将点P代入y=kx,∴解得:k;∴k和m的值分别为:3,;
(2)联立:,得:x2+x﹣6=0,解得:x1=2,x2=﹣3(舍),
∴直线y=kx与函数y(x>0)图象的交点坐标为(2,);
(3)∵两个函数的交点为:(2,),由图象可知:当0<x<2时,反比例函数图象在一次函数图象上面,
∴不等式(x>0)的解集为:0<x<2.
3.(2020•广元)如图所示,一次函数y=kx+b的图象与反比例函数y的图象交于A(3,4),B(n,﹣1).
(1)求反比例函数和一次函数的解析式;
(2)在x轴上存在一点C,使△AOC为等腰三角形,求此时点C的坐标;
(3)根据图象直接写出使一次函数的值大于反比例函数的值的x的取值范围.
【解析】(1)把A(3,4)代入,∴m=12,∴反比例函数的解析式是;
把B(n,﹣1)代入得n=﹣12.
把A(3,4)、B(﹣12,﹣1)分别代入y=kx+b中,得,解得,
∴一次函数的解析式为;
(2)∵A(3,4),∴OA,∵△AOC为等腰三角形,分三种情况:
①当OA=OC时,OC=5,
此时点C的坐标为(5,0),(﹣5,0);
②当AO=AC时,∵A(3,4),点C和点O关于过A点且垂直于x轴的直线对称,
此时点C的坐标为(6,0);
③当CA=CO时,点C在线段OA的垂直平分线上,
过A作AD⊥x轴,垂足为D,
由题意可得:OD=3,AD=4,AO=5,设OC=x,则AC=x,
在△ACD中,42+(x﹣3)2=x2,解得:x,此时点C的坐标为;
综上:点C的坐标为:(6,0),(5,0),,(﹣5,0);
(3)由图得:当一次函数图象在反比例函数图象上方时,﹣12<x<0或x>3,
即使一次函数的值大于反比例函数的值的x的取值范围是:﹣12<x<0或x>3.
4.(2020•凉山州)如图,已知直线l:y=﹣x+5.
(1)当反比例函数y(k>0,x>0)的图象与直线l在第一象限内至少有一个交点时,求k的取值范围.
(2)若反比例函数y(k>0,x>0)的图象与直线l在第一象限内相交于点A(x1,y1)、B(x2,y2),当x2﹣x1=3时,求k的值,并根据图象写出此时关于x的不等式﹣x+5的解集.
【解析】(1)将直线l的表达式与反比例函数表达式联立并整理得:x2﹣5x+k=0,
由题意得:△=25﹣4k≥0,解得:k,故k的取值范围0<k;
(2)设点A(m,﹣m+5),而x2﹣x1=3,则点B(m+3,﹣m+2),
点A、B都在反比例函数上,故m(﹣m+5)=(m+3)(﹣m+2),解得:m=1,
故点A、B的坐标分别为(1,4)、(4,1);
将点A的坐标代入反比例函数表达式并解得:k=4×1=4,
观察函数图象知,当﹣x+5时,0<x<1或x>4.
5.(2019•广元)如图,在平面直角坐标系中,直线AB与y轴交于点B(0,7),与反比例函数y在第二象限内的图象相交于点A(﹣1,a).
(1)求直线AB的解析式;
(2)将直线AB向下平移9个单位后与反比例函数的图象交于点C和点E,与y轴交于点D,求△ACD面积;
(3)设直线CD的解析式为y=mx+n,根据图象直接写出不等式mx+n的解集.
【解析】(1))∵点