内容正文:
第6章 反比例函数
培优题突破练习★★★
【6个考点50题专练】
2024-2025学年北师大版
数学九年级上册
1
一.反比例函数的性质
二.反比例函数系数k的几何意义
三.反比例函数图象上点的坐标特征
四.反比例函数与一次函数的交点问题
五.反比例函数的应用
六.反比例函数综合题
2
一.反比例函数的性质
3
1.关于反比例函数 ,下列结论正确的是( ____ )
A.函数图象分别位于第一、三象限
B.函数图象经过点(1,3)
C.当x<0时,y随x的增大而减小
D.当-3<x<-1时,1<y<3
【解析】解:A、反比例函数 ,函数图象分别位于第二、四象限,故此选项错误;
B、反比例函数 ,图象经过点(1,-3)和(-1,3),不经过(1,3
D
4
),故此选项错误;
C、反比例函数 ,当x>0时,y随着x的增大而增大,故此选项错误;
D、反比例函数 ,当-3<x<-1时,1<y<3,故此选项正确.
故选:D.
5
二.反比例函数系数k的几何意义
6
2.如图,B、C两点分别在函数 和 (x<0)的图象上,线段BC⊥y轴,点A在x轴上,则△ABC的面积为( ____ )
A.3
B.4
C.6
D.9
【解析】解:连接OA、OB,
∵BC⊥y轴,
A
7
∴△ABC的面积等于△OBC的面积,
∵△OBC的面积: =3,
∴△ABC的面积为:3.
故选:A.
8
3.如图,点A在函数 的图象上,点B在函数 的图象上,且AB∥x轴,BC⊥x轴于点C,则四边形ABCO的面积为( ____ )
A.1
B.2
C.
D.
【解析】解:如图,延长BA交y轴于点D,
C
9
∵点A在函数 的图象上,
∴S△ADO= = ,
∵点B在函数 的图象上,
∴S矩形OCBD=5,
∴S梯形ABCO=S矩形OCBD-S△ADO=5- = .
故选:C.
10
4.如图,4个小正方形拼成“L”型模具,其中小正方形的顶点A、B、C在坐标轴上,点D为小正方形与y轴的交点,顶点E在反比例函数 的图象上,若S△ADF=1,则k的值为( ____ )
A.
B.
C.
D.24
B
11
【解析】解:过点E作EM⊥x轴于M,过点G作GH⊥x轴于H,设BG交y轴于K,如图所示:
___
根据正方形的性质得:CT=AF=TF,∠T=∠AFD=90°,AF∥BE,
在△CDT和△ADF中,
12
,
∴△CDT≌△ADF(AAS),
∴DT=DF,
∴AF=2DF,
∵S△ADF=1,
∴ DF•AF=1,
即 DF•2DF=1,
∴DF=1,
13
∴AF=2,
由勾股定理得:AD= = ,
∴BE=3AF=6,
∵AF∥BE,EM∥AD,
∴∠BEM=∠DAF,
又∵∠EMB=∠AFD=90°,
∴△EBM∽△ADF,
∴BM:DF=EM:AF=BE:AD,
即BM:1=EM:2=6: ,
∴BM= ,EM= ,
14
∵∠GBE=90°,EM⊥x轴,
∴∠GBH+∠EBM=90°,∠EBM+∠BEM=90°,
∴∠GBH=∠BEM,
又∵∠BHG=∠EMB=90°,
∴△BGH∽△EBM,
∴BH:EM=BG:BE,
即 ,
∴BH= ,
在△ADE和△AKG中,
15
,
∴△ADE≌△AKG(AAS),
∴DF=GK=1,
∴点K为BG的中点,
∴OK为△BGH的中位线,
∴OB= BH= = ,
∴OM=OB+BM= = ,
16
∴点E的坐标为 ,
∵点E在反比例函数 的图象上,
∴k= = .
故选:B.
17
5.反比例函数 的图象如图所示,AB∥y轴,若△ABC的面积为3,则k的值为( ____ )
A.-3
B.
C.-6
D.-9
【解析】解:如图所示,连接AO,
C
18
___
∵AB∥y轴,
∴S△ABC=S△AOB=3,
∴
∴|k|=6
∵反比例函数图象在第二象限,
∴k<0,∴k=-6,
故选:C.
19
6.如图,点A、B在反比例函数y= (x>0)的图象上,延长AB交x轴于C点,若△AOC的面积是12,且点B是AC的中点,则k= ____ .
【解析】解:作AM⊥OC,BN⊥OC,
设OM=a,
∵点A在反比例函数y= ,
∴AM= ,
∵B是AC的中点,
8
20
∴AB=BC,
∵AM⊥OC,BN⊥OC,
∴BN∥AM,
∴ , ,
∴NM=NC,BN= = ,
∵点B在反比例函数y= ,
∴ON=2a,
又∵OM=a,
∴OM=MN=NC=a,
21
∴OC=3a,
∴S△AOC= •OC•AM= ×3a× = k=12,
解得k=8;
故答案为:8
22
7.如图,在平面直角坐标系中,矩形OABC顶点AC分别在x轴、y轴的正半轴上,顶点B在函数y= (x>0)的图象上,点P是矩形OABC内的一点,连接PO、PA、PB、PC,则图中阴影部分的面积是 ____ .
【解析】解:作PE⊥OC于E,EP的延长线交AB于F.
3
23
___
∵S阴= •OC•PE+ •AB•PF= •OC•EF= S矩形ABCO=3.
故答案为3.
24
8.如图,四边形OABC为矩形,点A在第三象限,点A关于OB的对称点为点D,点B,D都在函数 的图象上,BE⊥y轴于点E.若DC的延长线交y轴于点F,当矩形OABC的面积为6时, 的值为 .
【解析】解:如图,连接BF,OD.
25
___
由矩形的性质和对称性的性质可知,△OBD≌△BOC,
∴DF∥OB,
∴ = = = = = .故答案为: .
26
9.如图,点M在函数 (x>0)的图象上,过点M分别作x轴和y轴的平行线交函数 (x>0)的图象于点B、C,连接OB、OC,则△OBC的面积为 .
【解析】解:延长MB交y轴于点D,延长MC交x轴于点E,
___
27
设M(m, ),可得C(m, ),B( , ),
∴D(0, ),E(m,0),
∴S△OBC=S矩形ODME-S△OCE-S△ODB-S△MBC
=5- -- -
=5-1-1-
= .
故答案为: .
28
10.如图,菱形ABCD中,∠ABC=120°,顶点A,C在双曲线 上,顶点B,D在双曲线 上,且BD经过点O.若k1+k2=2,则菱形ABCD面积的最小值是 .
【解析】解:如图,
过点C作CM⊥y轴于M,过点B作BN⊥y轴于N,连接OC,
∴∠OMC=∠BNO=90°,
∴∠COM+∠OCM=90°,
29
∵四边形ABCD是菱形,
∴OC⊥BD,
∴∠BOC=90°,
∴∠COM+∠BON=90°,
∴∠OCM=∠OBN,
∴△COM∽△OBN,
∴ ,
∵四边形ABCD是菱形,
∴CD=CB,AB∥CD,
∴∠BCD=180°-∠ABC=60°,
30
∴△BCD是等边三角形,
∵OC⊥BD,
∴OC= OB,
∴ ,
∴OM= BN,CM= ON,
设点B的坐标为(m, ),
∴BN=m,ON=- ,
∴OM= m,CM= ×(- )=- ,
31
∴C(- , m),
∵点C在反比例函数y= 图象上,
∴- × m=k1,
∴k1=-3k2
∵k1+k2=2,
∴k1=3,k2=-1,
∴C( , m),B(m,- ),
32
∴OC= ,OB= ,
∴S菱形ABCD=2× BD•OC=2OB•OC
=2 ×
=2 (m2+ )
=2 (m- )2+4 ,
∴当m= 时,S菱形ABCD最小=4 ,故答案为:4 .
33
11.如图,平面直角坐标系中,O为原点,点A、B分别在y轴、x轴的正半轴上,△AOB的两条外角平分线交于点P,且点P在反比例函数y= 的图象上.PA、PB的延长线分别交x轴、y轴于点C、D,连接CD,则△OCD的面积是 ____ .
【解析】解:作PM,PH,PN分别垂直于y轴,AB,x轴.
16
34
___
∵AP,BP为三角形外角平分线,
∴PM=PH=PN,
∴四边形MONP为正方形,
设点P坐标为(m,m),
∴m= ,
解得m=4或m=-4(舍).
35
∵PM=PH,PA=PA,
∴Rt△PMA≌Rt△PHA,
同理可得Rt△PNB≌Rt△PHB,
设OA=a,OB=b,则AH=MA=OM-OA=4-a,
BN=BH=ON-OB=4-b,
∴AB=AH+BH=8-a-b.
∴OA2+OB2=AB2,即a2+b2=(8-a-b)2,
整理得4a+4b-16= ab.
∵PM∥OC,
∴ ,
36
∴CO= ,
同理可得OD= ,
∴△OCD的面积为 OC•DO= • = ,
∵4a+4b-16= ab,
∴S△OCD=16.
故答案为:16.
37
12.如图,两个边长分别为a,b(a>b)的正方形连在一起,三点C,B,F在同一直线上,反比例函数y= 在第一象限的图象经过小正方形右下顶点E.若OB2-BE2=8,则(1)S正方形OABC-S正方形DEFB= ____ ;(2)k的值是 ____ .
【解析】解:(1)连接OB,BE,
____
4
4
38
∵四边形OABC和DEFB都是正方形,
∴∠OAB=∠BDE=90°,OA=AB,BD=DE,
∴OB2=OA2+AB2=2OA2,BE2=BD2+DE2=2BD2,
∵OB2-BE2=8,
∴2OA2-2BD2=8,
∴OA2-BD2=4,
∴S正方形OABC-S正方形DEFB=4;
故答案为:4
(2)设点E的坐标是(x,y),则AO+DE=x,AB-BD=y,
∵OA2-BD2=4,
∴AB2-BD2=4,
39
∴(AB+BD)(AB-BD)=4,
∴(AO+DE)(AB-BD)=4,
∴xy=4,
∵点E在反比例函数 在第一象限的图象上,
∴k=xy=4.
故答案为:4
40
三.反比例函数图象上点的坐标特征
41
13.已知点A(x1,-2),B(x2,-1),C(x3,1)在反比例函数 的图象上,则x1,x2,x3的大小关系是( ____ )
A.x3<x2<x1
B.x1<x2<x3
C.x3<x1<x2
D.x2<x1<x3
【解析】解:把点A(x1,-2),B(x2,-1),C(x3,1)代入反比例函数 得,
则x1=1,x2=2,x3=-2,
C
42
因此x3<x1<x2,
故选:C.
43
14.已知反比例函数 同一象限内的图象上有两个点A(x1,y1),B(x2,y2),且满足(x1-x2)(y1-y2)>0 则直线y=kx-k不经过第( ____ )
象限.
A.一
B.二
C.三
D.四
【解析】解:∵反比例函数 同一象限内的图象上有两个点A(x1,y1),B(x2,y2),且满足(x1-x2)(y1-y2)>0,
C
44
∴同一象限内y随x的增大而增大,
∴k<0,
∴-k>0,
∴一次函数y=kx-k的图象经过第一、二、四象限,
∴不经过第三象限,
故选:C.
45
15.若点A(-4,y1),B(1,y2),C(4,y3)都在反比例函数 的图象上,则y1,y2,y3的大小关系是( ____ )
A.y1<y2<y3
B.y1<y3<y2
C.y3<y2<y1
D.y2<y3<y1
【解析】解:∵点A(-4,y1),B(1,y2),C(4,y3)都在反比例函数 的图象上,
D
46
∴y1=- =1,y2=- =-4,y3=- =-1,
∴y1>y3>y2.
故选:D.
47
16.若点A(x1,-1),B(x2,2),C(x3,3)在反比例 (k为常数)的图象上,则x1、x2、x3的大小关系是( ____ )
A.x1>x2>x3
B.x2>x1>x3
C.x3>x2>x1
D.x1>x3>x2
【解析】解:∵ (k是常数)中 ,
∴函数图象在二、四象限,且在每个象限内,y随x的增大而增大,
D
48
∵点A(x1,-1),B(x2,2),C(x3,3)在反比例函数 是常数)的图象上,-1<0<2<3,
∴A在第四象限,B、C在第二象限,
∴x1>x3>x2,
故选:D.
49
17.某函数自变量x与函数值y的对应关系如表,则该函数的表达式可能是( ____ )
x … -2 -1 0 1 2 …
y … -2 0 2 4 6 …
A.y=2x+2
B.y=x2+2
C.
D.y=3x
【解析】解:A、将表格中的对应值代入验证都满足关系式,
A
50
故符合题意;
B、将(-2,-2)代入解析式不满足解析式,故不符合题意;
C、自变量x不能取0,故不满足解析式,不符合题意;
D、将点(-2,-2)代入解析式不满足解析式,不符合题意.
故选:A.
51
18.如图,矩形ABCD的AB边在x轴正半轴上,CD边在第一象限,AB=3,BC=4.当点D在反比例函数 的图象上时,BC的中点E也恰好在 的图象上.则k的值是( ____ )
A.6
B.8
C.10
D.12
【解析】解:设D点坐标为(m,4),则C(m+3,4),B(m+3,0),
D
52
∵E是BC的中点,
∴E(m+3,2),
∴4m=2(m+3),解得m=3,
∴D(3,4),
∴k=12.
故选:D.
53
19.已知点A(x1,y1),B(x2,y2)都在反比例函数 的图象上.下列结论正确的是( ____ )
A.若x1+x2=0,则y1=y2
B.若x1+x2=0,则y1+y2=0
C.若x1<x2,则y1<y2
D.若x1<x2,则y1>y2
【解析】解:反比例函数 的图象分布在第二四象限,在每个象限内,y随x增大而增大;
A、反比例函数图象是关于原点的中心对称图形,若x1+x2=0,则y1+y2=0
B
54
,故原说法错误,不符合题意;
B、反比例函数图象是关于原点的中心对称图形,若x1+x2=0,则y1+y2=0,正确,符合题意;
C、两点不在同一象限时,若x1<x2,y1<y2不成立,原说法错误,不符合题意;
D、两点在同一象限时若x1<x2,y1>y2,不成立,原说法错误,不符合题意;
故选:B.
55
20.已知点P(m,n)是反比例函数 图象上一点,则m2+4m+4n2-8n+5的最小值为( ____ )
A.5
B.-3
C.69
D.-31
【解析】解:∵点P(m,n)是反比例函数 图象上一点,
∴mn=-8,
∴m2+4m+4n2-8n+5
A
56
=(m-2n)2+4mn+4(m-2n)+5
=(m-2n)2-32+4(m-2n)+5
=(m-2n+8)(m-2n-4)+5,
= • +5
= +5,
∴当m=-4,n=2时,m2+4m+4n2-8n+5有最小值为5,
故选:A.
57
21.若反比例函数 的图象经过点(-1,-2),则该反比例函数的图象分别位于( ____ )
A.第一、第二象限
B.第一、第三象限
C.第二、第三象限
D.第二、第四象限
【解析】解:∵反比例函数 的图象经过点(-1,-2),
∴k=-1×(-2)=2,
∵k=2>0,
B
58
∴该反比例函数图象在第 一、三象限,
故选:B.
59
22.王老师在上函数复习课时,利用列表法给出了变量x,y的三组对应值如表,你觉得这三点可以同时位于( ____ )
的图象上.
x … 1 2 4 …
y … m 2-m -3m2+5m-1 …
A.一次函数和反比例函数
B.二次函数和反比例函数
C.一次函数和二次函数
D.一次函数和二次函数和反比例函数
【解析】解:若点(1,m)和(2,2-m)在一次函数的图象上,
D
60
设一次函数为y=kx+b,则 ,解得 ,
∴y=(2-2m)x+3m-2,
把x=4代入得y=6-5m,
令6-5m=-3m2+5m-1,整理得3m2-10m+7=0,
∵Δ=(-10)2-4×3×7>0,
∴存在m的值使6-5m=-3m2+5m-1,
故这三可以同时位于一次函数的图象上和二次函数的图象上,
若点(1,m)和(2,2-m)在反比例函数的图象上,
设反比例函数为y= ,则k=m=2(2-m),
61
解得k=m= ,
∴-3m2+5m-1= ,
把x=4代入y= 得,y= ,
故当m= 时,
故这三点可以同时位于二次函数的图象上和反比例函数的图象上.
故选:D.
62
23.如图,在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,菱形OABC的顶点B正好在反比例函数 的图象上,点A的坐标为(3,4),则k的值为( ____ )
A.12
B.16
C.24
D.32
【解析】解:如图,过点A、点B部分作x轴的垂线,垂足分别为M、N,
∵点A(3,4),
D
63
∴OM=3,AM=4,
∴OA= =5,
∵四边形OABC是菱形,
∴OA=AB=BC=CO=5,
∴AB∥OC,
∴AM=BN=4,
∴Rt△AOM≌Rt△BCN(HL),
∴OM=CN=3,
∴ON=5+3=8,
∴点B(8,4),
64
∵点B(8,4)在反比例函数y= 的图象上,
∴k=8×4=32,
故选:D.
65
24.反比例函数y= 的图象一定经过点( ____ )
A.(2,-2)
B.(1,-2)
C.(2,1)
D.(-2,1)
【解析】解:反比例函数y= 中k=2,
A、∵2×(-2)=-4≠2,∴此点不在函数图象上,故本选项不符合题意;
B、∵1×(-2)=-2≠2,此点不在函数图象上,故本选项不符合题意;
C、∵2×1=2,∴此点在函数图象上,故本选项符合题意;
C
66
D、∵-2×1=-2≠2,∴此点不在函数图象上,故本选项不符合题意.
故选:C.
67
25.如图,已知直线y=-2x+4与x轴交于点A,与y轴交于点B,将△AOB沿直线AB翻折后,设点O的对应点为点C,双曲线y= (x>0)经过点C,则k的值为 .
【解析】解:连接OC,过点C作CM⊥x轴,垂足为M,
∵直线y=-2x+4与x轴交于点A,与y轴交于点B,
∴A(2,0),B(0,4),
∴OA=2,OB=4,
∴AB= =2 ,
∵△ABC与△ABO关于AB对称,
68
∴OC⊥AB,
∵S四边形OACB= OC•AB=2S△AOB,
即 OC•2 =8,
∴OC= ,
又∵∠COM=∠ABO,∠AOB=∠CMO=90°,
∴△AOB∽△CMO,
∴ = ,
69
即 = ,
∴S△CMO= = |k|,
∴k= (取正值),
故答案为: .
70
26.如图,已知Rt△AOB,∠ABO=90°,点A(15,0),反比例函数y= (x>0)经过点B,交AB于点C.若BC:OB=3:2.则k的值是 ____ .
【解析】解:过点B作BD⊥x轴于D,过点C作CE⊥BD于E,CF⊥x轴于点F,如图,
____
∵∠ABO=90°,
18
71
∴∠OBD+∠EBC=90°.
∵BD⊥OD,
∴∠OBD+∠BOD=90°.
∴∠BOD=∠EBC.
∵∠ODB=∠BEC=90°,
∴△BOD∽△CBE.
∴ .
∴设BE=3a,EC=3b,则OD=2a,BD=2b.
∵BD⊥DF,CE⊥BD,CF⊥AD,
∴四边形EDFC为矩形.
72
∴FD=CE=3b,FC=ED=BD-BE=2b-3a.
∴B(2a,2b),C(3b+2a,2b-3a).
将B,C坐标分别代入解析式y= 中得:
k=2a×2b=4ab,k=(3b+2a)(2b-3a).
∴4ab=(3b+2a)(2b-3a).
整理得到:b=- a(不合题意,舍去)或b=2a.
∴BD=4a,EC=6a,FC=a.
∵EC∥AD,
∴∠BCE=∠A.
∵∠BEC=∠CFA=90°,
73
∴△BEC∽△CFA.
∴ .
∴FA=2CF=2a.
∵点A(15,0),
∴OA=15.
∴OD+FD+FA=15.
∴10a=15.
解得:a= .
∴OD=3,BD=6.
∴B(3,6).
74
∴k=3×6=18.
故答案为:18.
75
27.如图,菱形ABCD的顶点分别在反比例函数y= 和y= 的图象上,∠BCD=60°,则 的值为 .
【解析】解:连接AC,BD,如图,
76
__
∵菱形ABCD的顶点分别在反比例函数y= 和y= 的图象上,
又菱形与双曲线均为中心对称图形,
77
∴AC,BD经过点O.
∴AC⊥BD,AC平分∠BCD,
∵∠BCD=60°,
∴∠OCB= ∠BCD=30°.
∴tan∠OCB= =tan30°= .
过点B作BE⊥x轴于点E,过点C作CF⊥x轴于点F,
由反比例函数比例系数k的几何意义可得:
k1, .
∵AC⊥BD,
78
∴∠BOE+∠EOC=90°.
∵CF⊥x轴,
∴∠FCO+∠EOC=90°.
∴∠BOE=∠FCO.
∵∠BEO=∠OFC=90°,
∴△OBE∽△COF,
∴ = .
∴ = .
79
∴ =- .
故答案为:- .
80
四.反比例函数与一次函数的交点问题
81
28.如图,在平面直角坐标系中,一次函数y=k1x+b的图象与反比例函数 的图象交于点A(m,6),B(4,-3),一次函数的图象与x轴交于点C.则下列结论不正确的是( ____ )
A.反比例函数的表达式为
B.一次函数的表达式为
C.当 时,自变量x的取值范围为-2<x<0
D.线段AC与线段BC的长度比为3:1
D
82
【解析】解:将B(4,-3)代 ,
解得:k2=-12,
∴反比例函数的表达式为 ,故A正确,不合题意;
将A(m,6)代入 ,
解得:m=-2,
∴A(-2,6),
将A(-2,6),B(4,-3)代入y=k1x+b得 ,
83
解得 ,
∴一次函数的表达式为 ,故B正确,不合题意;
根据函数图象可得:当当 时,-2<x<0,故C正确,不合题意;
连接AO、BO,
令 =0,解得x=2,
∴C(2,0),
84
∴OC=2,
∴S△AOC= =6,S△BOC= =3,
∵△AOC与△BOC不同底,同高,
∴ = = ,故D不正确,符合题意.
故选:D.
85
29.如图,反比例函数图象l1的表达式为 ,图象l2与图象l1关于直线x=1对称,直线y=k2x与l2交于A,B两点,当A为OB中点时,则 的值为 .
【解析】解:∵图象l2与图象l1关于直线x=1对称,即f(x)与f(2-x)关于直线x=1对称,
∴反比例函数l2为:y= ,
∵直线y=k2x与l2交于A,B两点,
86
∴ ,
整理得:x2-2x+ =0,
∴xA+xB=2,xAxB= (根与系数的关系),
∵A为OB中点,
∴2xA=xB,
∴xA+2xA=2,
87
∴xA= ,xB= ,
∴ =xAxB= × = .
故答案为: .
88
30.如图,A、B两点是反比例函数y1= 与一次函数y=2x的交点,点C在反比例函数y2= 上,连接OC,过点A作AD⊥x轴交OC于点D,连接BD.若AD=BD,OC=3OD,则k= .
【解析】解:联立方程 ,
解得 , ,
89
∴点A坐标为(- ,-2 ),点B坐标为( ,2 ),
∵A,B关于原点对称,
∴O为AB中点,
又∵AD=BD,
∴点D在线段AB的垂直平分线上,
∴CO⊥AB,
又∵AH⊥x轴,
∴∠AOH+∠OAH=∠AOH+∠COH=90°,
∴∠OAH=∠COH,
作CE⊥x轴于点E,
90
∵OC=3OD,点D横坐标为- ,
∴点C横坐标为-3 ,
∵tan∠OAH=tan∠COH= = = ,
∴CE= OE= ,
∴点C坐标为(-3 , ),
∴k=-3 × = ,
故答案为: .
91
31.如图,一次函数y=-3x+9与反比例函数y= (k>0)的图象上交于点A,B,与x轴交于点C,点A′是点A关于x轴的对称点,连接A′B,A′C,若△A′BC的面积为6,则k的值为 ____ .
【解析】解:连接AA′,
6
92
__
联立y=-3x+9与反比例函数y= 并整理得:3x2-9x+k=0,
则xA+xB=3,即xA=3-xB,
对于y=-3x+9,令y=0,即-3x+9=0,解得x=3,故点C(3,0),
∵点A′是点A关于x轴的对称点,
93
∴yA′=-yA,则AA′=2yA,
△A′BC的面积=S△A′AC-S△A′AB= ×AA′×(xC-xB)=yA×(3-xB)=yA•xA=6,
而k=yA•xA=6,
故答案为6.
94
32.已知过原点的一条直线l与反比例函数 的图象交于A,B两点(A在B的右侧).C是反比例函数图象上位于A点上方的一动点,连接AC并延长交y轴于点D,连接CB交y轴于点E.若AC=mCD,BC=nCE,则m-n= ____ .
【解析】解:根据题意作出图形,如图所示,
过点A作AF⊥y轴于点F,过点C作CM⊥y轴于M,过点B作BN⊥y轴于N,
∴CM∥AF∥BN,AC=mCD,
∴CM:AF:BN=1:(1+m):(1+m),
-2
95
∴CE:BE=1:(1+m),
∵BC=nCE.
∴CE:BE=1:(n-1),
∴1+m=n-1,
∴m-n=-2.
故答案为:-2.
96
五.反比例函数的应用
97
33.如图,在平面直角坐标系巾,点O为坐标原点,▱OABC的顶点A在函数y=- 的图象上,点B在x轴上,点C在函数 的图象上.若点A、B的横坐标分别为1、3,则k的值为( ____ )
A.2
B.3
C.4
D.6
【解析】解:当x=1时,
A
98
,
∴A(1,-1),
又∵若点B的横坐标为3,
∴B(3,0),
∴点A到点B的平移方式是:向右移动2个单位长度,向上移动1个单位长度,
又∵四边形OABC是平行四边形,
∴点O到点C的平移方式也是:向右移动2个单位长度,向上移动1个单位长度,
∴C(2,1),
∴将点C的坐标代入
99
得: ,
∴k=2,
故选:A.
100
34.在经济学上,通常可以用反比例函数来描述商品需求量与价格之间的关系.假设市场上某商品的需求量D与价格P之间的关系可以用 (k是常数)来表示,当该商品价格为50元时,需求量为100件.若该商品价格控制在100≤P≤200的范围内,那么需求量D的范围为( ____ )
A.25≤D≤50
B.0≤D≤50
C.D≥25
D.50≤D≤100
【解析】解:∵当该商品价格为50元时,需求量为100件.
∴k=50×100=5000.
A
101
∴反比例函数解析式为D= ,
当商品价格控制在100≤P≤200的范围内时则有100 ,
解得:25≤D≤50,
故选:A.
102
六.反比例函数综合题
103
35.如图,点A是双曲线y= 在第一象限上的一动点,连接AO并延长交另一分支于点B,以AB为斜边作等腰Rt△ABC,点C在第二象限,随着点A的运动,点C的位置也不断的变化,但始终在一函数图象上运动,则这个函数的解析式为 .
【解析】解:连接OC,作CD⊥x轴于D,AE⊥x轴于E,如图,
设A点坐标为(a, ),
∵A点、B点是正比例函数图象与双曲线y=
104
的交点,
∴点A与点B关于原点对称,
∴OA=OB
∵△ABC为等腰直角三角形,
∴OC=OA,OC⊥OA,
∴∠DOC+∠AOE=90°,
∵∠DOC+∠DCO=90°,
∴∠DCO=∠AOE,
∵在△COD和△OAE中
105
∴△COD≌△OAE(AAS),
∴OD=AE= ,CD=OE=a,
∴C点坐标为(- ,a),
∵- •a=-4,
∴点C在反比例函数y=- 图象上.故答案为y=- (x<0).
106
36.探究:是否存在一个新矩形,使其周长和面积为原矩形的2倍、 倍、k倍?
(1)若该矩形是边长为2的正方形,是否存在一个正方形,使其周长和面积都是它的2倍? ________ (填“存在”或“不存在”).
(2)继续探究,若该矩形长为3,宽为2,是否存在一个矩形,使其周长和面积都为该矩形的2倍?
小明同学有以下思路:
设新矩形长和宽为x、y,则依题意x+y=10,xy=12,联立
不存在
107
得x2-10x+12=0,再探究根的情况:
小慧同学认为:也可用反比例函数与一次函数图象证明,如图:l1:y=-x+10,l2: .则是否存在一个新矩形为原矩形周长和面积的2倍?请你结合小明和小慧的思路做出判断并说明理由.
(3)根据此方法,请你探究是否存在一个新矩形,使其周长和面积都为这个长为3,宽为2的矩形的 倍?若存在,用图象表达;
(4)是否存在一个新矩形,使其周长和面积为长为3,宽为2的矩形的k倍?请写出当结论成立时k的取值范围.
【解析】解:(1)由题意得,给定正方形的周长为8,面积为4,
108
若存在新正方形满足条件,则新正方形的周长为16,面积为8,
对应的边长为:4和2 ,不符合题意,
∴不存在新正方形的周长和面积是边长为2的正方形的2倍.
故答案为:不存在.
(2)从图象看来,函数y=-x+10和函数y= 图象在第一象限有两个交点,
∴存在新矩形,使得周长和面积是原矩形的2倍.
(3)设新矩形长和宽为x、y,则依题意x+y=2.5,xy=3,
联立 ,得:2x2-5x+6=0,
109
∴Δ=(-5)2-4×2×6=-23<0,
∴此方程无解,
∴不存在新矩形使得其周长和面积为原矩形的 倍.
(4)设新矩形长和宽为x、y,则依题意x+y=5k,xy=6k,
联立 ,得:x2-5kx+6k=0,
∴Δ=(-5k)2-4×1×6k=25k2-24k,
设方程的两根为x1,x2,
当Δ≥0即25k2-24k≥0时,x1+x2=5k>0,x1x2=6k>0,
解得:k≥ 或k≤0(舍),∴当k≥ 时,存在新矩形的周长和面积均为原矩形的k倍.
110
37.如图,在平面直角坐标系中,直线y=ax+1与y轴交于点A,与双曲线 的交点为B(p,3),且△AOB的面积为 .
(1)求a,k的值;
(2)直线y=mx-8m+1与双曲线 的交点为C,D(C在D的左边).
①连接AC,AD,若△ACD的面积为24,求点C的坐标;
②直线y=7与直线y=mx-8m+1交于点E,过点D作DF⊥DE,交直线y=7于点F,G为线段DF上一点,且 ,连接AG,求
111
的最小值.
_____
【解析】解:(1)在函数y=ax+1中,当x=0时,y=1,
∴A(0,1),
∵△AOB的面积为 ,
112
∴ ,
解得:p= ,
∴B( ,3),
将B( ,3)坐标代入y=ax+1中,得: ,
解得:a= ,
将B( ,3)坐标代入y= 中,得:k= =8.
∴a= ,k=8.
113
(2)①设直线y=mx-8m+1交y轴于点L,
由题意得: ,
解得: , ,
∴C(- ,-8m),D(8,1),
在y=mx-8m+1中,令x=0,得y=-8m+1,
∴L(0,-8m+1),
∵S△ACD=24,
114
∴S△ADL-S△ACL=24,
∴ AL•xD- AL•xC=24,
即 ×(-8m+1-1)×8- ×(-8m+1-1)×(- )=24,
解得:m=- ,
∴C( ,7);
②设直线y=7与直线AB交H点,则H(8,7),连接HD,HG,则HD⊥AD,HD=6,
∴∠ADH=∠EDF=90°,
115
∴∠ADE=∠HDG,
∵DG= DE,AD=8,HD=6,
∴ = = ,
∴△ADE∽△HDG,
∴AE= HG,∠EAD=∠GHD,
∵∠QAD=∠PHD=90°,
∴△QAE∽△HPG,
∴ = = ,
116
∴HP= AQ= ,
∴点G的运动轨迹是直线PG,
作点H关于直线PG的对称点L,则HG=GL,
∴当A、G、L三点共线时,AG+HG的值最小,最小值为AL,
∴ AG+AE= AG+ HG= (AG+HG),
∴ AG+AE的最小值为 (AG+HG)的最小值,即 AL,
∵HL=2HP=9,QH=AD=8,
∴QL=QH+HL=17,
∴AL= =5 ,
117
∴ AL= ,
∴ AG+AE的最小值为 .
118
38.给定一个矩形A,如果存在另一个矩形B,它的周长和面积分别是已知矩形周长和面积的一半,那么称矩形B是矩形A的“对半矩形”
(1)阅读:当已知矩形A的边长分别为6和1时,
小明是这样研究的,设所求的对半矩形B的一边是x,则另一边为( -x),由题意得方程:x( -x)=3,化简得:2x2-7x+6=0,
∵b2-4ac=49-48>0,
∴x1=2,x2= .
∴矩形A存在对半矩形B.
小红的做法是:设所求的对半矩形的两边分别是x和y,由题意得方程组:
119
,消去y化简后也得到:2x2-7x+6=0,然后通过解该一元二次方程我们可以求出对半矩形B的两边长.
(2)如果已知矩形A的边长分别为3和2.请你仿照小明或小红的方法研究矩形A是否存在对半矩形B.
(3)方程和函数之间密不可分,我们可以利用函数图象解决方程的相关问题.如图,在同一平面直角坐标系中画出了一次函数和反比例函数的部分图象,其中x和y分别表示矩形A的对半矩形B的两边长,请你结合之前的研究,回答下列问题:
①这个图象所研究的矩形A的面积为 ;周长为 .
②对半矩形B的两边长为 .
(4)在第(3)题的图形中,若点M(2,3)在双曲线上,MB⊥x轴,MC⊥
120
y轴,垂足分别为B、C.连接OM,将△MOC沿着OM折叠,点C落在点P处,求点P的坐标,并判断点P是否落在双曲线上.
_____
【解析】解:(1)2x2-7x+6=0,
∵b2-4ac=49-48=1>0,
121
∴x= ,
∴x1=2,x2= .
∴对半矩形B的两边长分别为2, ;
(2)设所求矩形的一边是x,则另一边为( -x),
由题意得方程:x( -x)=3,
化简得:2x2-5x+6=0,
∵b2-4ac=25-48<0,
∴原方程无解,
122
∴满足要求的矩形B不存在;
(3)①设直线的关系式为y=kx+b,把(0,6),(6,0)代入得:
,
解得: ,
∴一次函数解析式为y=-x+6,
设反比例函数解析式为y= ,把(2,3)代入得:3= ,
解得:k'=6,
∴反比例函数解析式为y= ,
123
根据一次函数解析式可得:x+y=6,根据反比例函数解析式可得:xy=6,
∴矩形B的两边之和为6,面积为6,
∴矩形B的周长为12,
∴矩形A的周长为12×2=24,面积为6×2=12;
故答案为:12;24.
②把y=-x+6代入xy=6得:x(-x+6)=6,
解得:x1=3+ ,x2=3- ,
当x1=3+ 时,y1=3- ,
当x2=3- 时,y2=3+ ,
124
∴对半矩形B的两边长为3+ ,3- .
故答案为:3+ ,3- ;
(4)∵点M(2,3)在双曲线上,
∴反比例函数的解析式为y= ,
直线OM的解析式为y= x,OM= = ,
连接CP交OM于Q,
125
___
由折叠得CP⊥OM,CQ=PQ,
∵MC⊥y轴,
∴∠OCM=∠OQC=90°,
∵∠COM=∠QOC,
∴△OCM∽△OQC,
126
∴ ,即 ,
∴OQ= ,
设Q(n, n),
∴ = ,解得n= ,
∴Q( , ),
∵C(0,3),CQ=PQ,
127
∴P( , ),
当x= 时,y= ≠ ,
∴点P不是落在双曲线上.
128
39.如图,在平面直角坐标系xOy中,直线l:y=kx+2与x,y轴分别相交于点A,B,与反比例函数 的图象相交于点C,已知OA=2,点C的横坐标为2.
(1)求k,m的值;
(2)平行于y轴的动直线与l和反比例函数的图象分别交于点D,E,若以B,D,E,O为顶点的四边形为平行四边形,求点D的坐标.
【解析】解:(1)∵OA=2,
∴点A的坐标为(-2,0),
129
∵直线y=kx+2过点A(-2,0),
∴-2k+2=0,
解得:k=1,
∴直线l的解析式为y=x+2,
∵点C在直线l上,点C的横坐标为2,
∴点C的纵坐标为2+2=4,
∴点C的坐标为(2,4),
∵反比例函数 的图象过点C,
∴m=2×4=8;
(2)设点D的坐标为(n,n+2),则点E的坐标为(n, )(n>0),
130
∴DE=|n+2- |,
∵OB∥DE,
∴当OB=DE时,以B,D,E,O为顶点的四边形为平行四边形,
∵直线y=x+2与y轴交于点B,
∴OB=2,
∴|n+2- |=2,
①当点D在点E上方时,
n+2- =2,
解得:n1=2 ,n2=-2 (舍去),
131
此时,点D1的坐标为(2 ,2 +2),
②当点E在点D上方时,
n+2- =-2,
解得n3=2 ,n4=-2 -2(舍去),
此时,点D2的坐标为(2 -2,2 ),
综上所述:以B,D,E,O为顶点的四边形为平行四边形时,点D的坐标为(2 ,2 +2)或(2 -2,2 ).
132
40.如图1,已知四边形AOCB为矩形,且点B坐标为(6,12),反比例函数 的图象与矩形交于点D和点E,且BE=2CE,连接DE.
(1)求反比例函数的表达式;
(2)点P是第一象限内在反比例函数图象上的一个动点,作点P关于原点对称的点P′,以PP′为斜边作等腰直角三角形MPP′,点M在第四象限.
①如图2,当点P与点E重合时,求点M的坐标;
②在同一平面内,若等腰直角三角形的一边所在的直线与一条直线垂直,则称此等腰直角三角形为这条直线的关联三角形.在点P的运动过程中等腰直角三角形MPP′是否能成为直线DE的关联三角形?若能,
133
请求出此时点P坐标;若不能,请说明理由.
_______
【解析】解:(1)∵点B坐标为(6,12),
∴CB=12,
∵BE=2CE,
134
∴CE=4,
∴E(6,4),
∴反比例函数的解析式为y= ;
(2)①如图2,过点E作EG⊥x轴,过点M作HG∥x轴,交EG于点G,过点P'作P'H⊥HG交于H点,
∵∠EPP'=90°,
∴∠P'MH+∠EMG=90°,
∵∠P'MH+∠MP'H=90°,
∴∠EMG=MP'H,
∵EM=P'M,
135
∴△EGM≌△MHP'(AAS),
∴HM=EG,P'H=MG,
设M(x,y),
∵E(6,4),
∴P'(-6,-4),
∴-4-y=6-x,x+6=4-y,
解得x=4,y=-6,
∴M(4,-6);
②能成为直线DE的关联三角形,理由如下:
∵D(2,12),E(6,4),
136
∴直线DE的解析式为y=-2x+16,
如图3,当PP'⊥DE时,直线PP'的直线解析式为y= x,
当 x= 时,解得x=4 或x=-4 (舍),
∴P(4 ,2 );
如图4,当P'M⊥DE时,过点M作LK⊥x轴,过点P作PL⊥LK交于L点,过点P'作P'K⊥LK交于K点,
由①可知△PLM≌△MKP'(AAS),
∴P'K=LM,PL=MK,
设P(t, ),则P'(-t,- ),
137
设M(x,y),
∴x+t= -y,y+ =x-t,
解得x= ,y=-t,
∴M( ,-t),
设直线MP的解析式为y=kx+b,
∴ ,
138
解得 ,
∵MP∥DE,
∴ =-2,
解得t=2 或t=-2 (舍),
∴P(2 ,6 );
综上所述:P点坐标为(4 ,2 )或(2 ,6 ).
139
41.数学社团活动课上,同学们研究一个问题:任意给定一个矩形,是否存在一个新矩形,它的周长和面积分别是原矩形周长和面积的 ?
【阶段一】同学们认为可以先研究给定矩形为正方形的情况,即是否存在一个正方形,其周长和面积都为原正方形周长和面积的 ?
140
思路一:设给定的正方形的边长为a,则其周长为4a,面积为a2.若新正方形的周长是原正方形周长的 ,则新正方形的边长为 a,此时新正方形的面积是① .
思路二:正方形是相似图形,周长之比等于相似比,面积之比等于相似比的平方,如果新正方形的面积是原正方形面积的 ,则新矩形与原矩形相似比为1: ,此时新矩形周长应是原矩形周长的② .
结论:③ (“存在”或“不存在”)一个新正方形,其周长和面积都为给定正方形周长和面积的 .
141
拓展:除正方形外,上面的结论对哪种图形也成立?请写出一种图形.④
【阶段二】同学们对矩形(不包括正方形)的情况进行探究.
活动一:从特殊的矩形入手,如果已知矩形的长和宽分别为4和2,是否存在一个新矩形,它的周长和面积分别是原矩形周长和面积的 ?
分析:设新矩形长和宽分别为x,y,根据题意,得 .
思路一:消去未知数y,得到关于x的方程,根据方程的解的情况解决问题.
142
思路二:借助一次函数l1:y=-x+3与反比例函数l2:y= 的图象(画出简单的函数图象即可)研究.
结论:⑤ (“存在”或“不存在”)一个新矩形,使其周长和面积都是长和宽分别为4和2的矩形周长和面积的 .
活动二:对于一般的矩形,如果已知矩形的长和宽分别为m和n,是否存在一个新矩形,它的周长和面积分别是原矩形周长和面积的 ?若存在,请指出需要满足的条件;若不存在,请说明理由.
请你完成以下任务:
(1)将【阶段一】中的①~④分别补充完整.
143
(2)分别按照【阶段二】中活动一的思路一、思路二解决问题,并将⑤补充完整.
(3)完成对【阶段二】中活动二的研究.
【解析】解:(1)①正方形的边长为 a,则面积为 a2;
②根据周长比等于相似比,得到新新正方形与原正方形周长的 ;
③由①②知,不存在一个新正方形,其周长和面积都为给定正方形周长和面积的 ;
④由①~③可以推想正三角形也适合上述结论,理由:
144
按照思路一:正三角形的边长为a,则周长为3a,面积为 a2,
当新正三角形边长为 a时,则周长为 3a,而面积为: ( a)2,
即新正方形周长是原来的 ,但是面积不是原来的 ;
故答案为: a2; ;不存在;正三角形(答案不唯一);
(2)思路一:由x+y=3和xy=4得:x2-3x+4=0,
此方程无解,即两个函数没有交点,
即不存在一个新矩形,
145
使其周长和面积都是长和宽分别为4和2的矩形周长和面积的 ;
思路二:画出两个函数的大致图象,由思路一知道两个函数没有交点,
___
故得出和思路一相同的结论;
故⑤的答案为:不存在;
(3)由(2)知,x+y= (m+n),xy= mn,
146
化简为:2x2-(m+n)x+mn=0,
∵Δ=(m+n)2-8mn,
当△≥0时,
即(m+n)2≥8mn时,两个函数有交点,
即存在满足条件的新矩形,否则不存在.
147
42.如图,有一块边角料ABCDEF,其中AB,BC,CD,EF是线段,曲线DE可以看成反比例函数 图象的一部分.王师傅想利用这块边角料截取一个矩形MNGH,其中M,N在AF上(点M在点N左侧),点H在线段BC上,点G在曲线段DE上.测量发现:∠BAF=∠AFE=90°,AB=EF=1,CD=3,AF=8,CD∥AF,且CD和AF之间的距离为4.若以AF所在直线为x轴,以AF中点O为原点构建直角坐标系,令点G的纵坐标为m.
148
(1)若截取的矩形有一边是CD,则截取的矩形面积是 ____ ;
(2)求直线BC和曲线DE的表达式;
(3)求所截矩形材料MNGH面积的最大值.
【解析】解:(1)∵截取的矩形有一边是CD,CD和AF之间的距离为4,
∴截取的矩形面积=3×4=12,
故答案为:12;
(2)∵AF=8,
∴AO=OF=4,
∵EF=1,
∴E(4,1),
12
149
∴1= ,
∴k=4,
∴曲线DE的表达式为y= ,
把y=4代入y= 中,得,x=1,
∴D(1,4),
∴C(-2,4),
设设直线BC的解析式为y=kx+b(k≠0),
将B(-4,1),C(-2,4)代入,
150
得 ,
解得
∴直线BC的解析式为y= x+7;
(3)设G( ,m)1≤m≤4,
∵四边形MNGH是矩形,
∴HG∥x轴,
∴H( ,m),
151
∴S矩形MNGH=m( )=- m2+ m+4,
∵- <0,
∴开口向下,且对称轴为直线m= ,
∵1≤m≤4,
∴当m= 时,S矩形MNGH最大,最大值为 ,
∴所截取的矩形材料MNGH面积的最大值为 .
152
43.如图为反比例函数 在第一象限中的图象,已知一次函数 与反比例函数 的图象交于点A,且A点横坐标为4,直线AB与反比例函数 的图象交于A、B两点,与x轴、y轴分别交于C、D两点.
(1)求反比例函数 解析式;
(2)如图,过点A作AE⊥x轴于点E,过点B作BF⊥y轴于点F,若点B横坐标为 ,求证:△BFD≌△CEA.
153
【解析】(1)解:∵A点横坐标为4,
∴把x=4代入 得y=1,
∴A(4,1),
把A(4,1)代入 得,k=4×1=4;
∴反比例函数的解析式为y= ;
(2)证明:∵AE⊥x轴,BF⊥y轴,
∴∠BFD=∠AEC=90°,
∵∠COD=90°,
∴∠BDF+∠DBF=∠BDF+∠ACE=90°,
154
∴∠DBF=∠ACE,
∵点B横坐标为 ,
∴BF= ,
把x= 代入y= 得y= ,
∴B( , ),
设直线AB的解析式为y=kx+b,
,
155
解得 ,
∴直线AB的解析式为y=- x+ ,
当x=0时,y= ,当y=0时,x= ,
∴D(0, ),C( ,0),
∴DF=OD-OF= - =1,
∵AE=1,
156
∴DF=AE,
∴△BFD≌△CEA(AAS).
157
44.已知点A在反比例函数y= (x>0)的图象上,以OA为边长作正方形OABC,使正方形顶点B,C在x轴上方,OA与y轴的夹角为α.
(1)如图1,当点B在y轴上时,求点A坐标;
(2)①如图2,当0°<α<45°时,AB与y轴相交于点D,若tanα= ,求点B的坐标;
②如图3,当45°<α<90°时,BC与y轴相交于点D,若tanα=3,求点B的坐标.
158
_______
【解析】解:(1)如图1过点A作AE⊥y轴于点E,
159
∵四边形OABC为正方形,
∴AB=OA,△AOE为等腰直角三角形,AE=OE,
设A(a, ),
∴S△AOE= ×a× =2,
∴S△AOB=2S△AOE=4= ×2AE2,
解得AE=2,
∴点A坐标为(2,2);
(2)①如图2,过点A作AE⊥y轴于点E,过B作BF⊥y轴于点F,
∴∠AED=∠BFD=90°,
160
∵tan∠AOD= ,
∴ ,即OA=2AD,
∵∠BDF=∠ADE,∠BFD=∠AED,BD=AD,
∴△ADE≌△BDF(AAS),
∴AE=BF,DE=DF,
设AE=x,则OE=2x,Rt△AEO中, ×AE×OE= x•2x=2,
∴ ,
∵∠AOD=∠DBF,
∴
161
,
∴ ,
∴点B坐标为 ;
②如图3,过点A作 AH⊥x轴于点H,
∵∠OAH+∠AOH=90°,∠AOH+∠DOA=90°,
∴∠OAH=∠AOD=α,
在Rt△AOH中,设AH=x,则OH=3x,
∴ ,
∴ ,则 ,
162
在Rt△AOH中, ,
∴△OAH∽△ODC,
∴ ,
∴ ,
∴
同理易证△OCD∽△BGD,
∴ ,
163
∴ ,
∴点B的坐标为 .
164
45.如图,一次函数y=kx+2的图象与反比例函数 的图象交于点A(-1,a),与x轴交于点B.
(1)求k的值;
(2)把一次函数y=kx+2向下平移m(m>0)个单位长度后,与y轴交于点C,与x轴交于点D.
①若m=4,求S△ACD的面积;
②若四边形ABCD为平行四边形,求m的值.
【解析】解:(1)∵一次函数y=kx+2的图象与反比例函数 的图象交于点A(-1,a),
165
∴ ,
解得k=- ;
(2)①∵一次函数y=kx+2向下平移m(m>0)个单位长度,
∴直线CD的解析式为y=- x+2-m,
把点A(-1,a)代入y=- x+2得a=- ×(-1)+2= ,
∴A(-1, ),
∵若m=4,
166
∴直线CD的解析式为y=- x-2,
∴C(0,-2),D(- ,0),
设直线AC的解析式为y=nx+b,
∴ ,
∴ ,
∴直线AC的解析式为y=- x-2,
167
当y=0时,x=- ,
∴直线AC与x轴的交点为(- ,0),
∴S△ACD的面积= [- -(- )]×[ -(-2)]= ;
②∵直线CD的解析式为y=- x+2-m,
∴D(- ,0),C(0,2-m),
由(1)知,k=- ,
∴直线AB的解析式为y=- x+2,
168
当y=0时,x= ,
∴B( ,0),
∵四边形ABCD为平行四边形,
∴AB=CD,
∴ = ,
解得m= (负值舍去).
169
46.如图,动点P在反比例函数 的图象上,且点P的横坐标为m(m<0),过点P分别作x轴和y轴的垂线,交函数 的图象于点A、B,连接AB、AO、BO.
(1)当k1=4,k2=-3时.
①直接写出点P、A、B的坐标(用m的代数式表示);
②当PA=PB时,求m的值.
(2)AB与x轴和y轴相交于点E、F,
170
AE与BF有怎么样的数量关系,并说明理由.
【解析】解:(1)设点P(m, ),则点A、B的坐标分别为:(m, )、( , ),
①则点P、A、B的坐标分别为:(m, )、(m,- )、( , );
②∵PA=PB,
则- - = -m,
解得:m=2(舍去)或-2,
171
即m=-2;
(2)AE=FB,理由:
设点P(m, ),则点A、B的坐标分别为:(m, )、( , ),
设AP交x轴于点M,PB交y轴于点N,
172
__
由点A、B的坐标得,直线AB的表达式为:y=- (x-m)+ ,
当x=0时,y=- (x-m)+ = ,
173
则点F(0, ),
则FN=yF-yN= - = =yA=AM,
∵ME∥BN,则∠AEM=∠FBN,
∵∠AME=∠FNB=90°,
∴△AME≌△FNB(AAS),
∴AE=FB.
174
47.如图,直线y1=2x+2与坐标轴交于A、B两点,与双曲线 交于C、D两点,并且DA=AB.
(1)求反比例函数的解析式;
(2)若P,Q分别是第一、三象限内反比例函数图象上的两点,连接DP,PQ,QC,当四边形DPQC为平行四边形时,求点Q的坐标;
(3)在(2)的条件下,将CQ所在的直线向上平移m(m>0)个单位长度,平移后的直线与双曲线交于H,R两点,与直线AB交于点G,设H,R,G的横坐标分别为xH,xR,xG,若xH,xR,xG满足等式 ,求m的值.
175
_______
【解析】解:(1)在y1=2x+2中,令x=0,得y=2,
∴A(0,2),
令y=0,得2x+2=0,
解得:x=-1,
∴B(-1,0),
176
∴OA=2,OB=1,
过点D作DE∥x轴,交y轴于E,
___
则∠AED=∠AOB=90°,∠DAE=∠BAO,
∵DA=AB,
∴△ADE≌△ABO(AAS),
∴DE=OB=1,AE=OA=2,
177
∴OE=OA+AE=2+2=4,
∴D(1,4),
把D(1,4)代入y= ,得4= ,
∴k=4,
∴反比例函数的解析式为y= ;
(2)联立方程组,得 ,
解得: , ,
178
∴C(-2,-2),D(1,4),
设Q(t, ),
___
∵四边形DPQC为平行四边形,
∴PQ∥CD,PQ=CD,
∴由平移得:P(t+3, +6),
179
把P(t+3, +6)代入y= ,得(t+3)( +6)=4,
解得:t=-1或t=-2(舍去),
∴Q(-1,-4);
(3)设直线CQ的解析式为y=k1x+b,将C(-2,-2),Q(-1,-4)代入得:
,
解得: ,
∴直线CQ的解析式为y=-2x-6,
将CQ所在的直线向上平移m(m>0)个单位长度,得到直线y=-2x+m-6,
180
与直线AB的解析式联立,得2x+2=-2x+m-6,
解得:x= m-2,
∴xG= m-2,
与反比例函数y= 联立,得-2x+m-6= ,
整理得:2x2-(m-6)x+4=0,
∴xH+xR= ,xH•xR=2,
∵ + = ,
181
∴ = ,
∴xG(xH+xR)=5xH•xR,
即( m-2)• =5×2,
解得:m1=-2,m2=16,
∵m>0,
∴m=16.
182
48.正方形ABCD的边长为4,AC,BD交于点E.在点A处建立平面直角坐标系如图所示.
(1)如图(1),双曲线y= 过点E,完成填空:点C的坐标是 ,点E的坐标是 ,双曲线的解析式是 ;
(2)如图(2),双曲线y= 与BC,CD分别交于点M,N.求证MN∥BD;
(3)如图(3),将正方形ABCD向右平移m(m>0)个单位长度,使过点E的双曲线y= 与AB交于点P.当△AEP为等腰三角形时,求m的值.
183
_______
【解析】解:(1)∵正方形ABCD的边长为4,AC,BD交于点E,
∴C(4,4),E(2,2),
将E点坐标代入双曲线y= ,
得2= ,
184
解得k1=4,
∴双曲线的解析式为y= ,
故答案为:(4,4),(2,2), ;
(2)∵双曲线y= 与BC,CD分别交于点M,N,
∴设M(m,4),N(4,n),
∴4m=4n,
∴m=n,
∴MC=NC,
由正方形可知,∠BCD=90°,
185
∴∠CMN=45°,∠CBD=45°,
∴∠CMN=∠CBD,
∴MN∥BD;
(3)∵正方形边长为4,
由(1)知E(2,2),
∴AE=2 ,
①当AP=AE=2 时,
∵P(m,2 ),E(m+2,2),点P、E在反比例函数图象上,
∴2 m=2(m+2),
∴m=2 +2;
186
②当EP=AE时,点P与点B重合,
∵P(m,4),E(m+2,2),点P、E在反比例函数图象上,
∴4m=2(m+2),
∴m=2;
③当EP=AP时,点P、E不可能都在反比例函数图象上,故此情况不存在;
综上所述,满足条件的m的值为2或2 +2.
187
49.如图1,已知反比例函数 的图象经过Rt△OAB斜边OB的中点C,且与直角边AB相交于点D,另一直角边OA在x轴上.
(1)已知Rt△OAB的面积为8,请求出k的值;
(2)如图2,直线y=mx+b经过C,D两点,在(1)的条件下,当∠AOB=45°时,请求出直线CD的表达式;
(3)根据图象,请直接写出关于x的不等式 的解集.
188
______
【解析】解:(1)设点C(m,n),
由中点坐标公式得,点B(2m,2n),
则Rt△OAB的面积= 2m×2n=8,
则mn=4,
则k=mn=4;
(2)当∠AOB=45°时,
189
则直线OB的表达式为:y=x,
故(1)中m=n,
即mn=m2=4,
解得:m=-2(舍去)或2,
即点C(2,2),则点B(4,4),
由(1)知,反比例函数的表达式为:y= ,
当x=4时,y=1,即点D(4,1),
由点C、D的坐标得,直线CD的表达式为:y=- x+3;
(3)观察函数图象知,不等式 的解集为:x>4或0<x<2.
190
50.如图,在平面直角坐标系中,四边形ABCD为正方形,已知点A、D的坐标分别为(0,-6)、(3,-7),点B、C在第四象限内.
(1)点B的坐标为 _________ ;
(2)将正方形ABCD以每秒2个单位的速度沿y轴向上平移,所得四边形记为正方形A′B′C′D′.若t秒后,点B、D的对应点B′、D′正好落在某反比例函数在第一象限内的图象上,请求出此时t值以及这个反比例函数的表达式;
(3)在(2)的情况下,
(1,-3)
191
是否存在x轴上的点P和反比例函数图象上的点Q,使得以P、Q、B′、D′四个点为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出符合题意的点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【解析】解:(1)如图,过点B作BE⊥y轴,垂足为点E,过点D作DF⊥y轴,垂足为点F,则∠AEB=DFA=90°,
192
___
∵点A的坐标为(0,6),D的坐标为(3,-7),
∴DF=3,AF=1,
∵四边形ABCD是正方形,
193
∴AB=AD,∠BAD=90°,
∴∠DAF+∠BAE=∠DAF+∠ADF=90°,
∴∠BAE=∠ADF,
∴△ABE≌△DAF(SAS),
∴DF=AE=3,AF=BE=1,
∴OE=OA-AE=3,
所以点B的坐标为(1,-3),
故答案为:(1,-3);
(2)由题意,得正方形ABCD沿y轴向上平移了2t个单位长度.
∵点B的坐标为(1,-3),D的坐标为(3,-7),
∴B′和D′的坐标分别为B′(1,-3+2t),D′(3,-7+2t),
194
设点B′,D′落在反比例函数 的图象上,
则k=1×(-3+2t)=3×(-7+2t),解得 ,
所以解得k=6,
即这个反比例函数的表达式为 ;
(3)存在x轴上的点P和反比例函数图象上的点Q,使得以P,Q,B′,D′四点为定点的四边形是平行四边形.
设P(n,0),由(2)知B′和D′点的坐标分别为B′(1,6),D′(3,2),
当B′D′为平行四边形的边时,则PQ∥B′D′,B′D′=QP,
∴点Q的坐标为(n+2,4)或(n-2,-4),
195
把Q(n+2,4)代入 中,得4(n+2)=6,
解得
∴点Q的坐标为 ,
把Q(n-2,-4)代入 中,得4(n-2)=-6,
解得
∴点Q的坐标为 ;
当B′D′为平行四边形的对角线时,则B′D′的中点坐标为(2,4),
196
∴PQ的中点坐标为(2,4),
∴Q点的坐标为(-4-n,8),把Q点坐标代入 中,得8(-n-4)=6,
解得 ,
∴点Q的坐标为 ,
综上所述,满足要求的点Q的坐标为 或 或 .
197
$$