专题16 反比例函数与相似三角形综合的两种考法-【B卷常考题型】2024-2025学年四川成都九年级数学上学期题型全攻略(北师大版)
2024-07-05
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2份
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54页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 初中数学北师大版(2012)九年级上册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第四章 图形的相似,第六章 反比例函数 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 反比例函数,图形的相似 |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 四川省 |
| 地区(市) | 成都市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.48 MB |
| 发布时间 | 2024-07-05 |
| 更新时间 | 2025-08-05 |
| 作者 | CdMathZhang |
| 品牌系列 | 学科专项·压轴题 |
| 审核时间 | 2024-07-05 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/46167692.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题16 反比例函数与相似三角形综合的两种考法
目录
【考法一、相似三角形存在性问题】 1
【考法二、相似应用】 4
【课后训练】 7
【考法一、相似三角形存在性问题】
例1.(相似三角形)综合应用
如图,反比例函数的图象过点和两点.
(1)求反比例函数的解析式.
(2)点是反比例函数的图象上在点左侧的一个动点,连接,,过点作直线的平行线交轴于点,交轴于点.
①若,求点的坐标和直线的解析式;
②在①的条件下,在y轴上是否存在一点,使以C,E,P为顶点的三角形与相似?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
例2.(位似)如图,在平面直角坐标系中,一次函数的图象与坐标轴交于点A,B,与反比例函数的图象交于点,D是反比例函数图象上的一个动点,过点向轴作垂线与一次函数图象交于点,其中点的坐标为.
(1)求反比例函数的表达式;
(2)连接,当的面积等于面积的2倍时,求点的坐标;
(3)若P是x轴上的一个动点,连接,当与相似时,求点D的纵坐标.
变式1.矩形在平面直角坐标系中的位置如图所示,点B、C在x轴上,交y轴于点E,连接,线段的长是方程的两个根.
(1)求点B、C的坐标;
(2)点F在边上,且F点的纵坐标是3,连接,过点F作直线,交于点G,若矩形的面积等于66,双曲线的一个分支过点G,求k的值;
(3)在(2)的条件下,在直线上并且在直线的右侧是否存在点P,使得以O、F、P为顶点的三角形与相似.若存在,请求出点P坐标;若不存在,请说明理由.
变式2.如图,在平面直角坐标系中,直线与y轴交于点A,与反比例函数的图象的一个交点为,过点B作的垂线l.
(1)求点A的坐标及反比例函数的表达式;
(2)直线和反比例函数的另一个交点为C,求的面积;
(3)P是直线l上一点,连接,以P为位似中心画,使它与位似,相似比为m.若点D,E恰好都落在反比例函数图象上,求点P的坐标.
【考法二、相似应用】
例.(A字型)如图,平面直角坐标系中,过点的直线与反比例函数的图象交于点A.
(1)若点A的横坐标1,求直线AP的函数表达式;
(2)在(1)的条件下,点B为第一象限的反比例函数图象上一点,且在直线PA上方,若,求点B的坐标;
(3)过点P的另一条直线与反比例函数的图象交于M,N两点,点M在第一象限,若,求点N的坐标.
例2.(K字型)如图,在平面直角坐标系中,四边形为矩形,点坐标为,反比例函数的图象分别与,交于点,,点为线段上的动点,反比例函数的图象经过点,交于点,连接.
(1)求直线的函数表达式;
(2)将沿所在直线翻折得到,当点恰好落在直线上时,求的值;
(3)当点为线段中点时,将绕点旋转得到,其中,的对应点分别为,,当时,求点的坐标.
变式1.【感知】
如图1,已知反比例函数上有两点,,轴交x轴于点E,轴交y轴于点F,则______;_______;与的位置关系:_______.
【探究】
数学社团的同学们对上述问题又时行了思考,如图2,当A,B是双曲线同一支上任意两点,过A,B分别向y轴,x轴作垂线,交y轴于点E,交x轴于点F,连接、.
①试探究与面积的关系并说明理由.
②试探究与之间的位置关系并说明理由.
【运用】
如图3,已知点A、B在反比例函数的图像上,且,B是反比例函数第三象限内图像上的一动点,过点A作轴,过点B作轴,垂足分别分为E,F,若四边形的面积为20,求点B的坐标.
【拓展】
如图4,函数的图像与过原点O的直线相交于B、D两点,点A是第一象限内图像上的动点(点A在点B的左侧),直线分别交于y轴、x轴于点C、E,连接分别交y轴、x轴于点M、N.若,则______.
变式2.如图,已知反比例函数的图象经过A,B两点,直线与x轴交于点C,且点,.
(1)求m的值;
(2)分别求点B和点C的坐标及的面积;
(3)将直线AB向上平移后,与反比例函数的图象交于点,(点在点的上方),与x轴交于点,与y轴交于点P,连接,,若,且,求的面积.
【课后训练】
1.在平面直角坐标系中,已知反比例函数的图象如图所示,直线分别交x轴,y轴于A,B两点.
(1)求A,B两点的坐标;
(2)在该反比例函数的图象上取一点C,连接,其中交线段于点D,若,且相似比为2,求该反比例函数的表达式;
(3)在的内部取一点P,以P为位似中心画,使它与位似,且相似比为5,若M,N两点恰好都落在(2)中所求出的反比例函数的图象上,求位似中心P的坐标.
2.如图1,直线l与坐标轴的正半轴分别交于A,B两点,与反比例函数()的图像交于C,D两点(点C在点D的左边),过点C作轴于点E,过点D作轴于点F,与交于点G(4,3).
(1)当点D恰好是中点时,求此时点C的横坐标;
(2)如图2,连接,求证:;
(3)如图3,将沿折叠,点G恰好落在边上的点H处,求此时反比例函数的解析式.
3.如图一:在平面直角坐标系中,直线与双曲线交于A,B两点,已知,.
(1)求直线和双曲线的解析式及点B的坐标;
(2)根据图象直接写出不等式的解集;
(3)如图二,设直线与x轴交于点M,与y轴交于点N.将直线向下平移a个单位长度,与双曲线在第一象限交于点C,与x轴交于点D,与y轴交于点E,若,判定四边形的形状,并说明理由.
4.矩形中,,,分别以为轴、轴,建立如图1所示的平面直角坐标系,是边上一个动点(不与重合),过点的反比例函数的图象与边交于点.
(1)当点运动到边的中点时,求点的坐标;
(2)连接,试探究:随着点的运动,的正切值是否发生变化?若不变,求出这个值;若变化,请说明理由;
(3)如图2,将沿折叠,点恰好落在边上的点处,求此时点的坐标.
5.如图,在平面直角坐标系中,一次函数与反比例函数交于点和点B.
(1)求和的值,及点坐标;
(2)将直线沿着轴向上平移个单位与轴,轴分别交于点,点,若,求的值;
(3)若点在反比例函数图象上,点是线段延长线上一点,过点作直线,交反比例函数于点,若,求点的坐标.
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专题16 反比例函数与相似三角形综合的两种考法
目录
【考法一、相似三角形存在性问题】 1
【考法二、相似应用】 18
【课后训练】 35
【考法一、相似三角形存在性问题】
例1.(相似三角形)综合应用
如图,反比例函数的图象过点和两点.
(1)求反比例函数的解析式.
(2)点是反比例函数的图象上在点左侧的一个动点,连接,,过点作直线的平行线交轴于点,交轴于点.
①若,求点的坐标和直线的解析式;
②在①的条件下,在y轴上是否存在一点,使以C,E,P为顶点的三角形与相似?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)①点的坐标为,;②存在,点的坐标为或
【分析】(1)将点和两点代入,即可求解;
(2)设直线的解析式为,将点代入可求解析式,①设点的坐标为,过点作轴,与交于点,可得,由三角形的面积得,求得点的坐标为,由两条平行直线相等可设直线的解析式为,从而可求解析式;②在直线中,可求得点,,设点的坐标为,(ⅰ)当时,,由相似的性质得,即可求解;(ⅱ)当时,,由相似的性质得,即可求解.
【详解】(1)解:反比例函数的图象过点和两点,
,
解得,
反比例函数的解析式为.
(2)解:由(1)知,点的坐标为,设直线的解析式为,
则,
.
直线的解析式为.
①设点的坐标为,如图1,过点作轴,与交于点.
则点的坐标为,
,
,
,
解得(舍去),,
点的坐标为.
直线,
设直线的解析式为.
把点代入直线中,
得,
解得,
直线的解析式为.
②在直线中,
令,得,
令,得,
解得,
点的坐标为,点的坐标为.
设点的坐标为,
由题意可知,,
(ⅰ)如图2,当时,.
,,,
,
即,
,
点的坐标为.
(ⅱ)如图3,当时,.
,
即,
,
.
点的坐标为;
综上所述,在轴上存在一点的坐标为或,使以C,E,P为顶点的三角形与相似.
【点睛】本题考查了待定系数法求函数解析式,反比例函数的性质,三角形相似的判定及性质,掌握解法及性质,能根据对应点的不同进行分类讨论是解题的关键.
例2.(位似)如图,在平面直角坐标系中,一次函数的图象与坐标轴交于点A,B,与反比例函数的图象交于点,D是反比例函数图象上的一个动点,过点向轴作垂线与一次函数图象交于点,其中点的坐标为.
(1)求反比例函数的表达式;
(2)连接,当的面积等于面积的2倍时,求点的坐标;
(3)若P是x轴上的一个动点,连接,当与相似时,求点D的纵坐标.
【答案】(1)
(2)
(3),,
【分析】本题考查反比例函数与一次函数综合,相似三角形的判定与性质;
(1)先把代入求出一次函数解析式,再求出交点,最后代入反比例函数解析式即可.
(2)当的面积等于面积的2倍时即可得到,表示出、坐标,再计算即可;
(3)表示出、、坐标,根据与相似计算即可,注意分情况讨论.
【详解】(1)把代入得到,
解得,
∴一次函数解析式为,
∴
把代入得到,
∴,
把代入得到,
∴反比例函数的表达式为;
(2)如图,
∵过点向轴作垂线与一次函数图象交于点,
∴设,则点纵坐标为,
∴,解得
∴,
∵的面积等于面积的2倍
∴,
∴,
解得,
∴
(3)设,由(2)可得,,其中
当时,当轴时,此时,
∴,
∴
当时,,此时
解得
∴,
∴,
当时,,此时
解得
∴,
∴,
同理,当轴时,此时,
∴,
∴
当时,,此时,
当时,,此时,
当时,作于,于,则
∴
此时,
当时,,
∴,
∴,,
∴,
解得
∴,
∴,
同理当时,,
∴,
∴,,
∴,
解得
∴,
∴,
综上所述,当与相似时,求点D的纵坐标为,,.
变式1.矩形在平面直角坐标系中的位置如图所示,点B、C在x轴上,交y轴于点E,连接,线段的长是方程的两个根.
(1)求点B、C的坐标;
(2)点F在边上,且F点的纵坐标是3,连接,过点F作直线,交于点G,若矩形的面积等于66,双曲线的一个分支过点G,求k的值;
(3)在(2)的条件下,在直线上并且在直线的右侧是否存在点P,使得以O、F、P为顶点的三角形与相似.若存在,请求出点P坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)点的坐标为点的坐标为;
(2);
(3)P点的坐标为或.
【分析】(1)利用因式分解法解方程即可求解;
(2)证明,求得,再求得点的坐标为,据此即可求解;
(3)先求得直线的解析式,设P点坐标为,分①和②两种情况讨论,利用相似三角形的性质分别列式计算即可求解.
【详解】(1)解:解方程,
解得或,
,
,,
点的坐标为,点的坐标为;
(2)解:,,
,
又点的纵坐标是3,
,,
,
,
,
又∵在中,,
,
又,
,
,
,
又∵四边形为矩形,
,
,
点的坐标为,
将代入到双曲线方程中得
∴解得
(3)解:存在,理由如下,
由题意得:,,
在中,,
,,
设直线的解析式为,
则,
解得,
∴直线的解析式为,
设P点坐标为,
①,
则,
,
,
,
解得或,
又因为P点在直线的右侧,
,
点坐标为;
②,
则,
,
,
,解得或,
又因为P点在直线的右侧,,
点坐标为,
综上所述:P点的坐标为或.
【点睛】本题考查的是一次函数与反比例函数的综合运用,涉及到求函数解析式、相似三角形的判定和性质、解一元二次方程、勾股定理等,其中(3),要注意分类求解,避免遗漏.
变式2.如图,在平面直角坐标系中,直线与y轴交于点A,与反比例函数的图象的一个交点为,过点B作的垂线l.
(1)求点A的坐标及反比例函数的表达式;
(2)直线和反比例函数的另一个交点为C,求的面积;
(3)P是直线l上一点,连接,以P为位似中心画,使它与位似,相似比为m.若点D,E恰好都落在反比例函数图象上,求点P的坐标.
【答案】(1),
(2)
(3)
【分析】(1)由待定系数法即可求解;
(2)由的面积,即可求解;
(3)解方程组求得,根据相似三角形的性质得到,根据平行线的判定定理得到,求得直线的解析式为,解方程组得到,则直线的解析式为,于是得到P.
【详解】(1)解:令,则,
∴点A的坐标为,
将代入得,,
∴,
∴,
将代入反比例函数表达式得:,
∴反比例函数的表达式为;
(2)解:设直线与x轴交于N,
把代入得:,
解得:,
∴,
令,
解得:(舍去)或,
把代入得:,
∴,
∴.
(3)解:设直线l与y轴交于M,过点B作轴于点K,如图所示:
∵,,,
∴,,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴为等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴,
设直线l的表达式为:,把,代入得:
,
解得:,
则直线l的解析式为,
∵位似图形的对应点与位似中心三点共线,
∴点B的对应点也在直线l上,不妨设为E点,则点A的对应点为D,
令,
解得:(舍去)或,
∴,
画出图形如图所示,
∵,
∴,
∴,
∴直线与直线的一次项系数相等,
设直线的解析式为,
∴,
∴,
∴直线的解析式为,
∵点D在直线与双曲线的另一个交点,
则联立两个函数表达式得:,
解得:(不合题意的值已舍去)
∴,
设直线的解析式为,把代入得:,
解得:,
∴直线的解析式为,
联立上式和直线l的表达式得:,
解得:,
把代入得:,
则点.
【点睛】本题考查了反比例函数的综合题,待定系数法求函数的解析式,反比例函数的性质,勾股定理,相似三角形的判定和性质,正确的作出图形是解题的关键.
【考法二、相似应用】
例.(A字型)如图,平面直角坐标系中,过点的直线与反比例函数的图象交于点A.
(1)若点A的横坐标1,求直线AP的函数表达式;
(2)在(1)的条件下,点B为第一象限的反比例函数图象上一点,且在直线PA上方,若,求点B的坐标;
(3)过点P的另一条直线与反比例函数的图象交于M,N两点,点M在第一象限,若,求点N的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【分析】(1)先求出点A的坐标,再利用待定系数法即可求得直线AP的函数表达式;
(2)设,过点B作平行于y轴交于点E,设,根据列方程求得,解方程即可得解;
(3)设,过点M作轴,轴交于点K,过点N作交于点H.根据且得,再由点M在上列方程,解此方程即可得解.
【详解】(1)解:∵点A的横坐标为1,点A在上,
∴
∵点和点在上,
∴
∴
∴
(2)解:设,过点B作平行于y轴交于点E.
∵点E在上,
∴设
∵
∴
∴
∴
∴
∴
∴或
∵点B在直线PA上方,
∴
(3)解:设,过点M作轴,轴交于点K,过点N作交于点H.
∴,
∴,
∵且
∴,
∴
∵点M在上,
∴
整理得,
∴,
∴或,
∴或
【点睛】本题是主要考查了反比例函数综合应用,考查了反比例函数的性质,一次函数的性质,待定系数法求解析式,反比例函数与一次函数的交点,相似三角形的判定以及性质等知识,灵活运用这些性质解决问题是本题的关键.
例2.(K字型)如图,在平面直角坐标系中,四边形为矩形,点坐标为,反比例函数的图象分别与,交于点,,点为线段上的动点,反比例函数的图象经过点,交于点,连接.
(1)求直线的函数表达式;
(2)将沿所在直线翻折得到,当点恰好落在直线上时,求的值;
(3)当点为线段中点时,将绕点旋转得到,其中,的对应点分别为,,当时,求点的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)点的坐标为或
【分析】(1)根据反比例函数的图象分别与,交于点,,求得的坐标,然后待定系数法求解析式即可;
(2)连接交于点,求得直线的解析式为,则,根据翻折的性质可得,,,根据点、分别为、的中点,建立方程,解方程求解即可;
(3)①如图,过点作于点,过点作于点,证明,,根据相似三角形的性质求得,,根据即可求得的坐标,②如图,过点作于点,过点作于点,方法同①,根据即可求得的坐标.
【详解】(1)解:反比例函数的图象分别与,交于点,,
,,,,
设直线的函数表达式为,
则,解得:,
直线的函数表达式为;
(2)如图,连接交于点,
反比例函数的图象交于点,交于点,
,,,,
,,
设直线的解析式为,
则,解得:,
直线的解析式为,
,
将沿所在直线翻折得到,
,,
,
点、分别为、的中点,
,解得:;
(3)①如图,过点作于点,过点作于点,
,,点为线段中点
,,,
在中,,
由旋转得:,
,,,,
,
,
,
,
,
,
,即,
,,
,
,
,
,
,即,
,,
,
点的横坐标为:,纵坐标为:,
;
②如图,过点作于点,过点作于点,
,,
,
,
,
,
,
,
,即,
,,
,
,
,
,
,即,
,,
,
点的横坐标为:,纵坐标为:,
;
综上,点的坐标为或.
【点睛】本题考查了反比例函数与几何图形、一次函数,待定系数法求解析式,折叠的性质,相似三角形的性质与判定,分类讨论是解题的关键.
变式1.【感知】
如图1,已知反比例函数上有两点,,轴交x轴于点E,轴交y轴于点F,则______;_______;与的位置关系:_______.
【探究】
数学社团的同学们对上述问题又时行了思考,如图2,当A,B是双曲线同一支上任意两点,过A,B分别向y轴,x轴作垂线,交y轴于点E,交x轴于点F,连接、.
①试探究与面积的关系并说明理由.
②试探究与之间的位置关系并说明理由.
【运用】
如图3,已知点A、B在反比例函数的图像上,且,B是反比例函数第三象限内图像上的一动点,过点A作轴,过点B作轴,垂足分别分为E,F,若四边形的面积为20,求点B的坐标.
【拓展】
如图4,函数的图像与过原点O的直线相交于B、D两点,点A是第一象限内图像上的动点(点A在点B的左侧),直线分别交于y轴、x轴于点C、E,连接分别交y轴、x轴于点M、N.若,则______.
【答案】【感知】1,1,;【探究】①,理由见解析;②;理由见解析;【运用】 【拓展】
【感知】反比例函数上有两点,,轴交x轴于点E,轴交y轴于点F,分别求出,,再分别过点A、B作EF的延长线的垂线,即、,垂足为M、N得到,利用三角形面积相等得到,即可得到四边形AMNB为平行四边形,最后利用平行四边形的性质求解;【探究】①设点A的坐标为,点B的坐标为,进而得到,,利用三角形面积求解;②分别过点A、B作EF的垂线,即、,得到,结合三角形面积相等求得,进而得到四边形AMNB为平行四边形,再根据平行四边形的面积求解;【运用】连接AF、BE,易求出点A的坐标,根据点是反比例函数的图象上,求出,结合面积求解;【拓展】过点A作轴,利用全等三角形的性质来求解.
【详解】解:∵反比例函数上有两点,,轴交x轴于点E,轴交y轴于点F,
∴,,
∴.
分别过点A、B作EF的延长线的垂线,即、,垂足为M、N,
则,
∴.
∵,
∴,
∴四边形AMNB为平行四边形,
∴;
故答案为:1,1,;
【探究】解:①.
理由如下:
设点A的坐标为,点B的坐标为,
∵点A,B在反比例函数的图象上,
∴,,
∵轴交y轴于点E,轴交x轴于点F,
∴,,
∴, ,
∴;
②.
理由如下:
分别过点A、B作EF的垂线,即、,垂足为M、N,
则,
∴.
∵,
∴,
∴四边形AMNB为平行四边形,
∴;
【运用】解:连接AF、BE.
∵点在反比例函数的图像上,
∴,
∴.
设点,
∵点B是反比例函数的图象上,
∴.
∵轴, 轴,
∴,.
∵四边形的面积为20,
∴,
∴,
∴;
【拓展】解:过点A作轴,如下图.
则,,,,
,.
∵,
∴,
∴.
∵反比例函数的图像与过原点O的直线相交于B、D两点,
∴点D,B关于点O对称,∴,∴,
∴.
∵,∴.
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了平行四边形的性质和判定,三角形的面积,反比例函数图象上点的坐标特征,相似三角形的判断和性质.理解相关知识,作出辅助线是解答关键.
变式2.如图,已知反比例函数的图象经过A,B两点,直线与x轴交于点C,且点,.
(1)求m的值;
(2)分别求点B和点C的坐标及的面积;
(3)将直线AB向上平移后,与反比例函数的图象交于点,(点在点的上方),与x轴交于点,与y轴交于点P,连接,,若,且,求的面积.
【答案】(1)
(2)
(3)的面积为
【分析】(1)将代入,求出m的值即可;
(2)过点A作轴于点D,过点B作轴于点E,证明,得出,求出,求出点,用待定系数法求出直线的解析式,再求出,即可得出答案;
(3)过点作轴于点M,作轴于点Q,过点作轴于点N,证明,得出,证明,得出,证明,求出,根据点在反比例函数的图象上,得出,即可求出结果.
【详解】(1)解:∵反比例函数的图象经过,
∴,
∴;
(2)解:如图1,过点A作轴于点D,过点B作轴于点E,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴点B的纵坐标为2,
又∵点B在反比例函数的图象上,
∴,
设直线的解析式为,将点,代入得:
,解得,
即,
当时,,
∴,
∴,
∴;
(3)解:如图2,过点作轴于点M,作轴于点Q,过点作轴于点N,
∵,轴,轴,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,,
,
∵,
∴,
∵,
∴四边形是矩形,
∴,
又∵,∴,
∵点在反比例函数的图象上,
∴,∴,
∴,
即的面积为.
【点睛】本题主要考查了反比例函数和一次函数的综合,相似三角形的判定和性质,矩形的判定和性质,三角形全等的判定和性质,三角形面积的计算,解题的关键是作出辅助线,熟练正确三角形相似的判定和性质.
【课后训练】
1.在平面直角坐标系中,已知反比例函数的图象如图所示,直线分别交x轴,y轴于A,B两点.
(1)求A,B两点的坐标;
(2)在该反比例函数的图象上取一点C,连接,其中交线段于点D,若,且相似比为2,求该反比例函数的表达式;
(3)在的内部取一点P,以P为位似中心画,使它与位似,且相似比为5,若M,N两点恰好都落在(2)中所求出的反比例函数的图象上,求位似中心P的坐标.
【答案】(1);
(2);
(3)或
【分析】本题考查相似三角形的性质,反比例函数与几何综合;
(1)令,则;,则,进而即可求解;
(2)由相似三角形的性质得,从而得的解析式为:,设,进而即可求解;
(3)分①当M、N在直线的左侧时,②当M、N在直线的右侧时,两种情况画出图形,利于相似三角形的性质,表示出M、N的坐标即可求解
【详解】(1)解:令中,,则;,则,
∴A,B两点的坐标分别是:;
(2)解:∵,
∴,
∴,
∴的解析式为:,
∵,相似比为2,
∴,
设,则,
∴,即,
∴该反比例函数的表达式:;
(3)解:①当M、N在直线的左侧时,
∵以P为位似中心画,使它与位似,M,N两点恰好都落在(2)中所求出的反比例函数的图象上,
∴,
∴M、N关于直线对称,
∴点P在直线上,
设,(),
∵相似比为5,
∴,
∴,即,
同理:,
∵M,N两点恰好都落在(2)中所求出的反比例函数的图象上,
∴,,
∴,,
∵与位似,且相似比为5,
∴,
∴,解得:(舍去)或,
∴;
②同理:当M、N在直线的右侧时,设,(),
,
同理:,
∵M,N两点恰好都落在(2)中所求出的反比例函数的图象上,
∴,,
∴,,
∵与位似,且相似比为5,
∴,
∴,解得:(舍去)或,
∴,
综上所述:或
2.如图1,直线l与坐标轴的正半轴分别交于A,B两点,与反比例函数()的图像交于C,D两点(点C在点D的左边),过点C作轴于点E,过点D作轴于点F,与交于点G(4,3).
(1)当点D恰好是中点时,求此时点C的横坐标;
(2)如图2,连接,求证:;
(3)如图3,将沿折叠,点G恰好落在边上的点H处,求此时反比例函数的解析式.
【答案】(1)2
(2)见解析
(3)
【分析】根据点坐标求出点坐标,代入表达式即可;(2)根据点坐标表示线段长度,证明即可;(3)过点作轴的垂线,构造一线三直角模型,根据相似列比例式,解出比例式即可.
【详解】(1)解:点D是FG中点
点D(4,),
将点D的坐标代入反比例函数表达式得:
即反比例函数的表达式为:
当时,解得:
即此时点C的横坐标是2
(2)解:设点D(4,),C(,),
则
则
同理可得:
∴
(3)解:过点C作于点N,
设,
则,
即点C、D的坐标分别为(,3)、(4,)
则①
∵∠CHD=90°
∴,
∴
∴
∴②
联立①②并解得:
则点D(4,)
将点D的坐标代入反比例函数表达式得:
故反比例函数的表达式为:
【点睛】本题考查了反比例函数与矩形的综合,相关知识点有:相似三角形的判定与性质,待定系数法求表达式等,找到相似三角形是解题关键.
3.如图一:在平面直角坐标系中,直线与双曲线交于A,B两点,已知,.
(1)求直线和双曲线的解析式及点B的坐标;
(2)根据图象直接写出不等式的解集;
(3)如图二,设直线与x轴交于点M,与y轴交于点N.将直线向下平移a个单位长度,与双曲线在第一象限交于点C,与x轴交于点D,与y轴交于点E,若,判定四边形的形状,并说明理由.
【答案】(1);;
(2)或
(3)正方形,理由见解析
【分析】(1)把点代入求出b,代入求出k,再把代入即可求出m;
(2)根据两函数交点坐标,结合函数图象可得出不等式的解集;
(3)先求出平移后的直线解析式,用含有的式子表示点D,E的坐标,过点C 作轴于点,证明,求出,得到点C的坐标,代入反比例解析式并求出的值,得到点D,E坐标,进一步得出结论
【详解】(1)在函数图象上,
∴,
解得,,
∴一次函数解析式为:;
在函数图象上,
∴,
∴
∴;
在直线上,
∴,
∴,
∴
(2)∵直线与双曲线交于,,且当或时
直线的图象在双曲线在上方,,
∴不等式的解集为:或;
(3)四边形是正方形,理由如下:
对于直线,
当时,,当时,,
∴
把直线向下平移个单位后的解析式为,
当时,,当时,,
∴,;
过点C 作轴于点,如图,
则有:,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴
∴
∴,
又点在上,
∴
解得,或(会去)
∴
∴,,,
∴四边形是正方形
【点睛】本题属于反比例函数综合题、考查了运用待定系数法求函数解析式、一次函数的应用、相似三角形的判定与性质,正方形的判定等知识,解题的关键是学会利用数形结合的思想思考问题.
4.矩形中,,,分别以为轴、轴,建立如图1所示的平面直角坐标系,是边上一个动点(不与重合),过点的反比例函数的图象与边交于点.
(1)当点运动到边的中点时,求点的坐标;
(2)连接,试探究:随着点的运动,的正切值是否发生变化?若不变,求出这个值;若变化,请说明理由;
(3)如图2,将沿折叠,点恰好落在边上的点处,求此时点的坐标.
【答案】(1)点的坐标为
(2)的正切值不发生变化,为
(3)点的坐标为
【分析】(1)根据题意可得到点的坐标为,从而即可得到反比例函数的解析式为,当时,求出的值,即可得到点的坐标;
(2)设点的坐标为,则,则反比例函数的解析式为:,从而可以求出点的坐标为,进而求出,最后根据正切的定义,即可求得答案;
(3)设点的坐标为,则,由(2)同理可得点的坐标为,由翻折的性质可得,,,作交轴于点,通过证明,可得到,最后通过勾股定理计算即可解答.
【详解】(1)解:四边形为矩形,,,
当点运动到边的中点时,点的坐标为,
此时,
反比例函数的解析式为:,
当时,,
解得,
点的坐标为;
(2)解:的正切值不发生变化,为,
理由:设点的坐标为,
则,
反比例函数的解析式为:,
当时,,
解得:,
点的坐标为,
,
;
(3)解:设点的坐标为,则,
由(2)同理可得点的坐标为,
将沿折叠,点恰好落在边上的点处,
,,
作交轴于点,如图所示,
,
,
,
,即,
,
,
,
解得:,
点的坐标为.
【点睛】本题主要考查了矩形的性质、反比例函数与几何综合,相似三角形的判定与性质,折叠的性质,勾股定理,熟练掌握矩形的性质,相似三角形的判定与性质,折叠的性质,添加恰当的辅助线,是解题的关键.
5.如图,在平面直角坐标系中,一次函数与反比例函数交于点和点B.
(1)求和的值,及点坐标;
(2)将直线沿着轴向上平移个单位与轴,轴分别交于点,点,若,求的值;
(3)若点在反比例函数图象上,点是线段延长线上一点,过点作直线,交反比例函数于点,若,求点的坐标.
【答案】(1);;
(2)或
(3)
【分析】本题考查了反比例函数与几何图形综合,一次函数与反比例函数综合,相似三角形的性质与判定;
(1)先求点坐标,再求反比例函数的解析式,通过求点坐标即可;
(2)由题可知平移后的函数解析式为,则,再由,列出方程,求出的值即可;
(3)先判断是直角三角形,且,则,当时,过点作,则,先求出直线的解析式为,设点关于直线的对称点为,根据对称的性质确定,再由,求出,直线与反比例函数的交点即为点.
【详解】(1)解:将代入
∴
解得:
∴,
将代入,得
∴反比例函数解析式为
联立
解得:或
∴
(2)由题可知平移后的函数解析式为
当时,,
当时,
∴,
又,
∵,则
∴
解得:
(3)∵点在反比例函数图象上,
∴
∵,
∴,,
∴,
∴是直角三角形,且,
∵,
∴,
当时,过点作,
,
,
直线的解析式为,
又,
设直线的解析式为,代入
解得:
直线的解析式为,
设点关于直线的对称点为,,
的中点为,
的中点在直线上,
,
,
,
,
解得(舍去)或,
,
设直线的解析式为,
,
解得,
直线的解析式为,
联立
解得 舍或
.
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