内容正文:
与反比例函数有关的图形面积(反比例函数面积不变性)
方法归纳
(1) 解与反比例函数相关的图形面积多用割补法、平滑定理、铅锤高法等;
(2) 反比例函数图像要画在直角坐标系中,因此反比例函数图像辅助线作法是作与坐标轴相垂直或平行的直线,以构造直角三角形、相似三角形或全等三角形。
(3)注意解题过程中尽量少参数化。牢记三种图形面积及结论:
①过反比例函数图像上任一点P(a、b)分别作x轴、y轴的垂线,它们与坐标轴所形成的矩形面积为|k|,始终不变,如图中的矩形OAPE、ODCF面积皆为|k|.
②过双曲线上任一点P(a、b)分别作x轴、y轴的垂线,连接P点、垂足、坐标原点,所构成的三角形面积不变,始终为|k|/2,如图中的三角形OCF、ODC、OEP、OPA面积皆为|k|/2;
③反比例函数上任两点与原点所形成的三角形面积与这两点向x、y轴作垂线所形成的梯形面积一致。如图中三角形OCP的面积与梯形ADCP的面积相等。我们可用割补法推理:
④CP/DE//AF;
其中①和②通常也被称为“反比例函数面积不变性”。
例题解析
例1、【割补法】如图,点A(m,1),B(2,n)在双曲线,连接OA,OB.若S△ABO=8,则k的值是( )
A.﹣12 B.﹣8 C.﹣6 D.﹣4
【答案】C
【解析】过点A作y轴的垂线,过点B作x轴的垂线,交于点C,连接OC,
设A(k,1),B(2,),则AC=2﹣k,BC=1﹣,
∵S△ABO=8,则有S△ABC﹣S△ACO﹣S△BOC=8,(割补法)
即(2﹣k)(1﹣k)﹣(2﹣k)×1﹣(1﹣k)×2=8,
解得k=±6,而由图可知k<0,
∴k=﹣6,故选C。
例2、【平滑定理】如图,一次函数y=ax+b的图像与x轴,y轴交于A,B两点,与反比例函数y=(k>0)的图像交于C,D两点,分别过C,D两点作y轴,x轴的垂线,垂足为E,F,连接CF,DE。有下列三个结论:①△CEF与△DEF面积相等;②EF//CD;③AC=BD。其中正确结论的序号是( )
【答案】①②③
【解析】①设D的坐标为(),则F(x,0)
由函数的图像可知:x>0,k>0。
∴
同理可得 (平滑定理)
∴△CEF与△DEF面积相等 正确
②由①知△CEF与△DEF面积相等,根据平滑定理可知:EF//CD 正确
③∵EF//CD ,DF//BE,CE//AF
∴四边形BDFE,四边形CAFE为平行四边形
∴AC= EF =BD 正确
例3、如图所示,反比例函数的图象经过矩形OABC的对角线AC的中点D.若矩形OABC的面积为8,则k的值为( )
A.2 B. C. D.
【答案】A
【解析】如图,过D作DE⊥OA于E,
∵点D是矩形OABC的对角线AC的中点,且矩形OABC的面积为8,
∴,故选:A.
跟踪练习
1、如图,直线AB与双曲线交于点A、B,点是直线AB上一动点,且点P在第二象限,连接PO并延长交双曲线于点C.过点P作PD⊥y轴,垂足为点D.过点C作CE⊥x轴,垂足为E.若点A的坐标为(-1,3),点B的坐标为(m,1),设△POD的面积为,△COE的面积为.当>时,点P的横坐标x的取值范围为 .
2、如图,函数y=-x与函数的图象相交于A,B两点,过A,B两点分别作y轴的垂线,垂足分别为C,D,则四边形ACBD的面积为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
3、如果一个正比例函数的图象与反比例函数的图象相交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,那么(x2-x1)(y2-y1)的值为________.
4、如图,已知直线与双曲线交于A,B两点,将线段AB绕点A沿顺时针方向旋转60°后,点B落在点C处,双曲线经过点C,则的值是_____.
5、【平滑定理】如图,在平直角坐标系中,过x轴正半轴上任意一点P作y轴的平行线,分别交函数的图象于点A、点B.若C是y轴上任意一点,则△ABC的面积为( )
A.9 B.6 C. D.3
6、如图,是反比例函数图象上一点,B是反比例函数图象上一点,连接AB交轴于点C,若AC=BC,,则k=______.
7、如图所示,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,P是反比例函数图像
上的任意一点,以P为圆心、PO为半径的圆与x、y轴分别交于点A、B.
(1)判断点P是否在线段AB上,并说明理由.
(2)求△AOB的面积.
(3)Q是反比例函数图像上异
于点P的另一点,请以Q为圆心,QO为半径画圆,
并与x、y轴分别交于点M、N,连接AN、MB.求证:AN//MB.
1、【答案】-3<x<-1
【解析】在双曲线上,∴k=-1×3=-3
点B(m,1)在上,解得m=-