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专题13 反比例函数与几何图形综合
【真题精选】
1.(2020•自贡)如图,直线yx+b与y轴交于点A,与双曲线y在第三象限交于B、C两点,且A
•AC=16.下列等边三角形△OD1E1,△E1D2E2,△E2D3E3,…的边OE1,E1E2,E2E3,…在x轴上,顶点D1,
D2,D3,…在该双曲线第一象限的分支上,则k= 4 ,前25个等边三角形的周长之和为 .
【解析】设直线yx+b与x轴交于点D,作BE⊥y轴于E,CF⊥y轴于F.
∵yx+b,∴当y=0时,xb,即点D的坐标为(b,0),
当x=0时,y=b,即A点坐标为(0,b),∴OA=﹣b,ODb.
∵在Rt△AOD中,tan∠ADO,∴∠ADO=60°.
∵直线yx+b与双曲线y在第三象限交于B、C两点,∴x+b,整理得,x2+bx﹣k=0,
由韦达定理得:x1x2k,即EB•FCk,∵cos60°,∴AB=2EB,
同理可得:AC=2FC,∴AB•AC=(2EB)(2FC)=4EB•FCk=16,解得:k=4.
由题意可以假设D1(m,m),∴m2•4,∴m=2,∴OE1=4,即第一个三角形的周长为12,
设D2(4+n,n),∵(4+n)•n=4,解得n=22,
∴E1E2=44,即第二个三角形的周长为1212,
设D3(4a,a),由题意(4a)•a=4,
解得a=22,即第三个三角形的周长为1212,…,
∴第四个三角形的周长为1212,
∴前25个等边三角形的周长之和12+1212+1212121212121260,
故答案为4,60.
2.(2020•成都)在平面直角坐标系xOy中,已知直线y=mx(m>0)与双曲线y交于A,C两点(点A
在第一象限),直线y=nx(n<0)与双曲线y交于B,D两点.当这两条直线互相垂直,且四边形ABC
的周长为10时,点A的坐标为 (,2)或(2,) .
【解析】联立y=mx(m>0)与y并解得:,故点A的坐标为(,2),
联立y=nx(n<0)与y同理可得:点D(,),点B(,),
或点B(,),点D(,),∵这两条直线互相垂直,则mn=﹣1,
则AD2=()2+(2)25m,同理可得:AB25m=AD2=BC2=CD2,
则AB10,即AB25m,解得:m=2或,
故点A的坐标为(,2)或(2,),
故答案为:(,2)或(2,).
3.(2019•乐山)如图,点P是双曲线C:y(x>0)上的一点,过点P作x轴的垂线交直线AB:yx
﹣2于点Q,连结OP,OQ.当点P在曲线C上运动,且点P在Q的上方时,△POQ面积的最大值是 3 .
【解析】∵PQ⊥x轴,∴设P(x,),则Q(x,x﹣2),∴PQx+2,
∴S△POQ(2)•x(x﹣2)2+3,
∵0,∴△POQ面积有最大值,最大值是3,故答案为3.
4.(2019•达州)如图,A、B两点在反比例函数y的图象上,C、D两点在反比例函数y的图象上,AC⊥x轴于点E,BD⊥x轴于点F,AC=2,BD=4,EF=3,则k2﹣k1= 4 .
【解析】设A(a,),C(a,),B(b,),D(b,),则CA2,∴,得a
同理:BD,得b
又∵a﹣b=3∴3,解得:k2﹣k1=4
5.(2018•眉山)如图,菱形OABC的一边OA在x轴的负半轴上,O是坐标原点,A点坐标为(﹣10,0),对角线AC和OB相交于点D且AC•OB=160.若反比例函数y(x<0)的图象经过点D,并与BC的延长线交于点E,则S△OCE:S△OAB= 1:5 .
【解析】作CG⊥AO于点G,作BH⊥x轴于点H,
∵AC•OB=160,∴S菱形OABC•AC•OB=80,
∴S△OACS菱形OABC=40,即AO•CG=40,
∵A(﹣10,0),即OA=10,∴CG=8,
在Rt△OGC中,∵OC=OA=10,∴OG=6,则C(﹣6,8),
∵△BAH≌△COG,∴BH=CG=8、AH=OG=6,∴B(﹣16,8),
∵D为BO的中点,∴D(﹣8,4),
∵D在反比例函数图象上,∴k=﹣8×4=﹣32,即反比例函数解析式为y,
当y=8时,x=﹣4,则点E(﹣4,8),∴CE=2,
∵S△OCE•CE•CG2×8=8,S△AOB•AO•BH10×8=40,
∴S△OCE:S△OAB=1:5
故答案为:1:5.
【例题讲解】
例1.(找规律问题)已知,A、B、C、D是反比例函数y(x>0)图象上四个整数点(横、纵坐标均为整数),分别过这些点向横轴或纵轴作垂线段,以垂线段所在的正方形(如图)的边长为半径作四分之一圆周的两条弧,组成四个橄榄形(阴影部分),则这四个橄榄形的面积总和是 5π﹣10 (用含π的代数式表示).
【解析】∵A、B、C、D是反比例函数y(x>0)图象上四个整数点,
∴x=1,