内容正文:
教材回归专题(十二) 反比例系数k的几何意义
【教材母题】 (教材P8练习第1题)
已知一个反比例函数的图象经过点A(3,-4).
(1)这个函数的图象位于哪些象限?在图象的每一支上,y随x的增大如何变化?
(2)点B(-3,4),C(-2,6),D(3,4)是否在这个函数的图象上,为什么?
解:(1)设反比例函数的解析式为y=.
∵函数的图象经过点A(3,-4),
∴k=-3×4=-12<0,
∴反比例函数的图象位于第二、四象限,在图象的每一支上,y随x的增大而增大.
(2)∵-3×4=-2×6=-12,
∴点B(-3,4),C(-2,6)在反比例函数的图象上.
∵3×4=12≠-12,
∴点D(3,4)不在反比例函数的图象上.
【思想方法】 k的几何意义:反比例函数图象上的点(x,y)具有两坐标之积(xy=k)为常数这一特点,故过反比例函数的图象上任意一点,向两坐标轴作垂线,两条垂线与坐标轴所围成的矩形的面积为常数,即S=|k|.
理由:如图,过反比例函数的图象上任意一点P作x轴、y轴的垂线PM,PN,所得的矩形PMON的面积S=PM·PN=|y|·|x|=|xy|.
∵y=,∴xy=k,∴S=|k|.
推论:反比例函数图象上的点与原点所连的线段、坐标轴、由该点向坐标轴作的垂线所围成的直角三角形的面积S=|k|.
思想方法图
【变式1】 (反比例函数与三角形)
1. 如图,正比例函数y=kx与反比例函数y=的图象相交于A,C两点,过点A作x轴的垂线交x轴于点B,连接BC,则△ABC的面积为 ( C )
第1题图
A. 8 B. 6
C. 4 D. 2
【解析】 易知S△AOB=|k|=2.
∵直线AC过点O,∴点A,C关于原点对称,
∴OA=OC,∴S△AOB=S△BOC,
∴△ABC的面积为2×2=4.
【变式2】 (反比例函数与平行四边形)
2. 如图,▱ABCD的顶点A在x轴上,点D在y=(k>0)的图象上,且AD⊥x轴,CA的延长线交y轴于点E.若S△ABE=,则k=__3__.
第2题图 第2题答图
【解析】 如答图,设BC与x轴相交于点F,连接DF,OD.
∵四边形ABCD为平行四边形,∴AD∥BC,AD=BC,
∴易知S△ODF=S△EBC,S△ADF=S△ABC,∴S△OAD=S△ABE=,∴k=3.
【变式3】 (反比例函数与矩形)
3. 如图,在平面直角坐标系中,四边形OABC为矩形,点A,C分别在x轴、y轴上,点B在函数y1=(x>0,k为常数且k>2)的图象上,边AB与函数y2=(x>0)的图象相交于点D,则阴影ODBC的面积为__k-1__(结果用含k的式子表示).
第3题图
【变式4】 (反比例函数与正方形)
4. 如图,在平面直角坐标系中,正方形ABCD的顶点A,B分别在x轴、y轴上,对角线相交于点E,反比例函数y=(x>0,k>0)的图象经过点C,E.若点A(3,0),则k的值是__4__.
第4题图 第4题答图
【解析】 设点C.
∵四边形ABCD是正方形,
∴E为AC的中点,∴点E.
∵点E在反比例函数y=的图象上,∴×=k,
∴m=1.
如答图,过点C作CH⊥y轴于点H.
易知CH=1.
∵四边形ABCD是正方形,∴BA=BC,∠ABC=90°,
∴∠HCB+∠HBC=∠HBC+∠OBA=90°,
∴∠OBA=∠HCB.
又∵∠AOB=∠BHC,
∴△AOB≌△BHC(AAS),
∴BH=OA=3,OB=CH=1,
∴点C(1,4),∴k=4.
1. 如图,在菱形OABC中,AC=6,OB=8,O为原点,点B在y轴正半轴上.若函数y=的图象经过点C,则k的值为( A )
A. -12 B. -6
C. 12 D. 24
第1题图
【解析】 ∵在菱形OABC中,AC=6,OB=8,
∴点C(-3,4).
∵反比例函数y=的图象经过点C,
∴k=(-3)×4=-12.
2. 如图,过y轴正半轴上的任意一点P作x轴的平行线,分别与反比例函数y=-和y=的图象相交于点A和点B.若C是x轴上任意一点,连接AC,BC,则△ABC的面积为( B )
A.6 B.7
C.8 D.14
第2题图 第2题答图
【解析】 如答图,连接OA,OB.
∵AB∥x轴,∴S△ABC=S△ABO=S△PBO+S△PAO=×|8|+×|-6|=7.
3. 如图,▱OABC的顶点O是坐标原点,点A在x轴的正半轴上,点B,C位于第一象限,反比例函数y=的图象经过点C,y=(k≠0)的图象经过点B.若OC=AC,则k的值为__3__.
第3题图
4