内容正文:
专项29 反比例图像综合应用(八大类型)
【 类型一 反比例函数中线段最值问题】
【类型二 反比例函数中等腰三角形的存在性】
【类型三 反比例函数中直角三角形的存在性】
【类型四 反比例函数中平行四边形的存在性】
【 类型五 反比例函数中矩形的存在性】
【类型六 反比例函数中菱形的存在性】
【类型七 反比例函数中等腰三角形的存在性】
【类型八 反比例函数中相似三角形的存在性】
【类型一 反比例函数中线段最值问题】
1.(2021•潮阳区模拟)如图,在平面直角坐标系中,矩形OABC的顶点B的坐标为(4,2),OA、OC分别落在x轴和y轴上,OB是矩形的对角线.将△OAB绕点O逆时针旋转,使点B落在y轴上,得到△ODE,OD与CB相交于点F,反比例函数y=(x>0)的图象经过点F,交AB于点G.
(1)填空:k的值等于 .
(2)连接FG,判断△COF与△BFG是否相似,并说明理由.
(3)在x轴上存在这样的点P,使得PF+PG有最小值?请求出此时点P的坐标.
【解答】解:(1)∵将△OAB绕点O逆时针旋转,使点B落在y轴上,得到△ODE,
∴∠AOB=∠COF,
∵四边形OABC是矩形,
∴∠OAB=∠OCB=90°,
∴△COF∽△AOB,
∴,
∵矩形OABC的顶点B的坐标为(4,2),OA、OC分别落在x轴和y轴上,
∴AB=OC=2,BC=OA=4,
∴=,
解得:CF=1,
∴点F的坐标为(1,2),
把点F的坐标代入反比例函数y=(x>0)得:k=1×2=2,
故答案为:2;
(2)△COF∽△BFG,理由如下:
设点G的坐标为(4,m),
∵反比例函数的解析式为,OA=4,
∴m=AG==,
∴BG=AB﹣AG=1.5,
∵四边形OABC是矩形,
∴∠OCF=∠FBG=90°,BC=OA=4,
由(1)得:CF=1,
∴BF=BC﹣CF=3,
∴,,
∴,
∴△OCF∽△FBG;
(3)作点G关于x轴的对称点G′,连接FG′,交x轴于点P,如图所示:
则AG'=AG=,PG'=PG,
∴PF+PG=PF+PG'=FG',BG'=AB+AG'=2+=,
此时PF+PG取最小值=FG',
∵四边形OABC是矩形,
∴OA∥BC,
∴△PAG'∽△FBG',
∴=,
即=,
解得:PA=,
∴OP=OA﹣PA=4﹣=,
∴P(,0),
综上所述,在x轴上存在这样的点P,使得PF+PG有最小值,点P的坐标为(,0).
2.如图,已知一次函数y1=k1x+b的图象与x轴、y轴分别交于A、B两点,与反比例函数y2=的图象分别交于C、D两点,点D(2,﹣3),点B是线段AD的中点.
(1)求一次函数y1=k1x+b与反比例函数y2=的解析式;
(2)求△COD的面积;
(3)直接写出k1x+b﹣≥0时自变量x的取值范围.
(4)动点P(0,m)在y轴上运动,当|PC﹣PD|的值最大时,求点P的坐标.
【解答】解:(1)∵点D(2,﹣3)在反比例函数y2=的图象上,
∴k2=2×(﹣3)=﹣6,
∴y2=;
如图,作DE⊥x轴于E,
∵D(2,﹣3),点B是线段AD的中点,
∴A(﹣2,0),
∵A(﹣2,0),D(2,﹣3)在y1=k1x+b的图象上,
,
解得k1=﹣,b=﹣,
∴;
(2)由,解得,,
∴C(﹣4,),
∴S△COD=S△AOC+S△AOD=×2×+×2×3=;
(3)由图可得,当k1x+b﹣≥0时,x≤﹣4或0<x≤2.
(4)如图,作C(﹣4,)关于y轴的对称点C'(4,),延长C'D交y轴于点P,
∴由C'和D的坐标可得,直线C'D为,
令x=0,则y=﹣,
∴当|PC﹣PD|的值最大时,点P的坐标为(0,).
【类型二 反比例函数中等腰三角形的存在性】
3.(2022秋•灯塔市校级期中)如图,在平面直角坐标系中,点B的坐标为(4,2),过点B分别作x轴、y轴的垂线,垂足分别是C,A,反比例函数y=(x>0)的图象分别交AB,BC于点E,F.
(1)求直线EF的解析式;
(2)求△EOF的面积;
(3)若点P在y轴上,且△POE是等腰三角形,请直接写出点P的坐标.
【解答】解:(1)设直线EF的解析式为:y=kx+b,
∵点B的坐标为(4,2),BA⊥y轴,BC⊥x轴,
∴点F的横坐标为4,点E的纵坐标为2,
∵点E、F都在反比例函数y=的图象上,
∴点F的坐标为(4,1),点E的坐标为(2,2),
则,
解得:,
∴直线EF的解析式为y=﹣x+3;
(2)S△EOF=2×4﹣×2×2﹣×4×1﹣×2×1=3;
(3)∵点E的坐标为(2,2),
∴OE==2,
当OP=OE=2时,点P的坐标为(0,2)或(