内容正文:
1.2 反比例函数的图象与性质
第2课时
第1章 反比例函数
基础主干落实
重点典例探析
5+2思维赋能
基础主干落实
|k|
×
×
5
4
2
(-2,-4)
8
重点典例探析
8
20
-8
8
-6
3
(3,-2)
-x+1
3-(-2)
5
-2<x<0或x>3
D
5+2思维赋能
1.待定系数法求反比例函数表达式的步骤
(1)设:设反比例函数表达式y= eq \f(k,x) (k≠0);
(2)代:把已知点的坐标代入表达式,求出k的值;
(3)定:写出答案.
2.反比例函数中比例系数k的几何意义
如图,反比例函数y= eq \f(k,x) 中,设P(x,y),
则PM=|y|,PN=|x|,
所以S矩形OMPN=PM·PN=|y|·|x|=|xy|=|k|.过双曲线上一点向x轴、y轴作垂线,两垂线与两坐标轴围成的矩形的面积等于_____.
1.若点(-1,-2)在反比例函数y=- eq \f(k,x) 的图象上,则k的值为2.( )
2.若反比例函数与一次函数有交点,则交点个数一定是2.( )
1.反比例函数y=- eq \f(5,x) (x<0)的图象如图所示,则矩形OAPB的面积是____.
2.如图,点P在反比例函数y= eq \f(k,x) (k≠0)的图象上,PA⊥x轴于点A,△PAO的面积为2,则k的值为____.
3.已知变量y与x成反比例,当x=3时,y=-7,则该反比例函数的表达式为
y=_______.
4.已知反比例函数y= eq \f(k,x) (k≠0)的图象经过点A(-2,3),则当x=-3时,y=____.
【加固训练】
如图,正比例函数y=2x与反比例函数y= eq \f(k,x) (k≠0)的图象的一个交点为A(2,4),则另一个交点的坐标为____________,k的值为____.
重点1 比例系数k的几何意义(拆解法)
【典例1】(2021·鄂州中考)如图,点A是反比例函数y= eq \f(12,x) (x>0)的图象上一点,过点A作AC⊥x轴于点C,AC交反比例函数y= eq \f(k,x) (x>0)的图象于点B,点P是y轴正半轴上一点.若△PAB的面积为2,则k的值为____.
怎样构造与△PAB面积相等的三角形?
【自主解答】连接OA,OB,因为AC⊥x轴,
所以AC∥y轴,所以S△AOB=S△APB,
因为S△APB=2,所以S△AOB=2,
由反比例函数系数k的几何意义可得,S△AOC=6,S△BOC= eq \f(1,2) k,所以6- eq \f(1,2) k=2,
解得k=8.
1.(变条件)如图,分别在反比例函数y1= eq \f(6,x) 和y2= eq \f(k,x) 的图象上取A,B两点,已知AB∥x轴,△AOB的面积为7,则k=____.
【解析】延长BA交y轴于E,如图,
因为S△AOE= eq \f(1,2) ×6=3,S△BOE= eq \f(1,2) |k|,
而△AOB的面积为7,
所以S△BOE-S△AOE=7,
即 eq \f(1,2) |k|-3=7,而k>0,所以k=20.
2.(变图形)如图,直线x=t(t>0)与反比例函数y= eq \f(12,x) (x>0),y= eq \f(k,x) (x>0)的图象分别交于A,B两点,与x轴交于点C,P为y轴上任意一点,△PAB的面积为10,则k的值为____.
【解析】方法一:连接OA,OB,
因为AC⊥x轴,所以AC∥y轴,所以S△AOB=S△APB,
因为S△APB=10,所以S△AOB=10,
由反比例函数系数k的几何意义可得,S△AOC=6,S△BOC= eq \f(1,2) |k|,
所以6+ eq \f(1,2) |k|=10,解得|k|=8,
又因为图象位于第四象限,所以k=-8.
方法二:由题意得,点A的坐标 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(t,\f(12,t))) ,点B的坐标 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(t,\f(k,t))) ,AB= eq \f(12,t) - eq \f(k,t) ,
则 eq \f(1,2)
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(12,t)-\f(k,t))) ×t=10,解得k=-8.
3.(变条件、变问法)(2021·巴中中考)如图,平行于y轴的直线与函数y1= eq \f(k,x) (x>0)和y2= eq \f(2,x) (x>0)的图象分别交于A,B两点,OA交双曲线y2= eq \f(2,x) 于点C,连接CD,若△OCD的面积为2,则k=____.
【解析】方法一:
如图,过点C作CE⊥x轴于E,
因为点C在双曲线y2= eq \f(2,x) 上,所以S△OCE=1,
因为S△OCD=2,所以S△ECD=S△OCE=1,
所以点E为OD的中点,
因为CE∥AD,所以点C是OA的中点,
所以S△OAD=2S△OCD=4,
因为函数y1= eq \f(k,x) (x>0)的图象过点A,AD⊥x轴,所以k=8.
方法二:设A eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(m,\f(k,m))) ,则B eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(m,\f(2,m))) ,D(m,0),
设C eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(n,\f(2,n))) ,因为S△OCD= eq \f(1,2) OD·yc= eq \f(1,2) ·m· eq \f(2,n) =2,
所以 eq \f(m,n) =2,所以 eq \f(n,m) = eq \f(1,2) .
又S△OCD=S△OAD-S△ACD= eq \f(1,2) k- eq \f(1,2) · eq \f(k,m) ·(m-n)= eq \f(1,2) k eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1-\f(m-n,m))) = eq \f(1,2) k· eq \f(n,m) = eq \f(1,4) k,
所以 eq \f(1,4) k=2,所以k=8.
【归纳提升】
应用k的几何意义求图形面积(转化思想)
(1)图形有边与坐标轴重合:构造一个三角形,以坐标轴上的边为底,相对顶点的横坐标(或纵坐标)的绝对值为高;
(2)图形没有边与坐标轴重合:用坐标轴(或平行于坐标轴的直线)将其分割后求解.
特别提醒:根据几何图形的面积求k的值时,要注意图象所在的象限,防止弄错符号.
重点2 一次函数与反比例函数综合应用(数形结合思想)
【典例2】(10分)如图,在平面直角坐标系中,直线y1=k1x+b与双曲线y2= eq \f(k2,x) 相交于A(-2,3),B(m,-2)两点.
(1)求y1,y2对应的函数表达式;
(2)过点B作BP∥x轴交y轴于点P,求△ABP的面积;
(3)根据函数图象,直接写出关于x的不等式k1x+b< eq \f(k2,x) 的解集.
【完善解答】(1)因为直线y1=k1x+b与双曲线y2= eq \f(k2,x) 相交于A(-2,3),B(m,-2)两点,
所以3=_______,解得k2=____,
所以双曲线的表达式为y2=- eq \f(6,x) ,…………………………………………2分
所以把B(m,-2)代入y2=- eq \f(6,x) ,得-2= eq \f(-6,m) ,解得m=____,
所以B____________,…………………………………………3分
把A(-2,3)和B(3,-2)代入y1=k1x+b得 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(-2k1+b=3,3k1+b=-2)) ,解得 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(k1=-1,b=1)) ,
所以直线的表达式为y1=________;……………………………………5分
(2)过点A作AD⊥BP,交BP的延长线于点D,如图,
因为BP∥x轴,所以AD⊥x轴,BP⊥y轴,
因为A(-2,3),B(3,-2),
所以BP=3,AD=__________=____,……………………………7分
所以S△ABP= eq \f(1,2) BP·AD= eq \f(1,2) ×3×5= eq \f(15,2) ;……………………………………8分
(3)k1x+b< eq \f(k2,x) 的解集,是双曲线的图象在一次函数的图象的上方对应的x的取值,
结合题图可得,其解集为__________________.……………………10分
1.(变条件)(2021·威海中考)一次函数y1=k1x+b(k1≠0)与反比例函数y2= eq \f(k2,x) (k2≠0)的图象交于点A(-1,-2),点B(2,1).当y1<y2时,x的取值范围是( )
A.x<-1
B.-1<x<0或x>2
C.0<x<2
D.0<x<2或x<-1
【解析】因为一次函数和反比例函数图象相交于A,B两点,所以根据A,B两点坐标,可以知道反比例函数位于第一、三象限,
画出反比例函数和一次函数图象的草图,如图,
由题可得,当y1=y2时,x=-1或2,
由图可得,当y1<y2时,0<x<2或x<-1.
2.(同型,变条件)(2021·岳阳中考)如图,已知反比例函数y= eq \f(k,x) (k≠0)与正比例函数y=2x的图象交于A(1,m),B两点.
(1)求该反比例函数的表达式;
(2)若点C在x轴上,且△BOC的面积为3,求点C的坐标.
【解析】(1)把A(1,m)代入y=2x中,得m=2,所以点A的坐标为(1,2),
把点A(1,2)代入y= eq \f(k,x) 中,得k=2,所以反比例函数的表达式为y= eq \f(2,x) ;
(2)过点B作BD垂直于x轴,垂足为D,设点C的坐标为(a,0),
因为点A与点B关于原点对称,所以点B的坐标为(-1,-2),
所以BD=|-2|=2,OC=|a|,
S△BOC= eq \f(1,2) BD·OC= eq \f(1,2) ×2×|a|=3,解得a=3或a=-3,
所以点C的坐标为(3,0)或(-3,0).
3.(变角度)(2022·娄底质检)如图,一次函数y=x+1与反比例函数y= eq \f(k,x) 的图象相交于点A(2,3)和点B.
(1)求反比例函数的表达式;
(2)过点B作BC⊥x轴于C,求S△ABC;
(3)是否在y轴上存在一点D,使得BD+CD的值最小,并求出D的坐标.
【解析】(1)因为反比例函数y= eq \f(k,x) 过点A(2,3),所以k=2×3=6,
所以反比例函数的表达式为y= eq \f(6,x) ;
(2)方程组 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(y=x+1,y=\f(6,x))) 的解为 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x1=-3,y1=-2)) , eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x2=2,y2=3)) ,
又因为A(2,3),所以点B(-3,-2),
又因为BC⊥x轴,
所以点C(-3,0),BC=2,
所以S△ABC= eq \f(1,2) ×2×(2+3)=5;
(3)存在.理由为:
作C关于y轴的对称点C′,连接BC′交y轴于点D,连接CD,此时DB+CD最小,
因为C(-3,0),所以C′(3,0),
设直线BC′的表达式为y=mx+n,
将B(-3,-2),C′(3,0)代入,得 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(-3m+n=-2,3m+n=0)) ,
解得m= eq \f(1,3) ,n=-1,
所以一次函数的表达式为y= eq \f(1,3) x-1,
当x=0时,y=-1,所以点D(0,-1).
【归纳提升】
利用图象求不等式解集的步骤(数形结合思想)
特别提醒:反比例函数的图象不是连续的,自变量的取值范围要记得分开写.
【解读】数形结合思想是指抽象的数学语言与形象直观的图形结合起来,从而实现由抽象向具体转化的一种思维方式.借助于图形,可以使许多抽象的概念和复杂的关系直观化、形象化、简单化.
【应用】在解决反比例函数的问题时,经常会结合图象,利用反比例函数的性质,求x的取值范围.
在直角坐标系中,设函数y1= eq \f(k1,x) (k1是常数,k1>0,x>0)与函数y2=k2x(k2是常数,k2≠0)的图象交于点A,点A关于y轴的对称点为点B.
(1)若点B的坐标为(-1,2),
①求k1,k2的值;
②当y1<y2时,直接写出x的取值范围;
(2)若点B在函数y3= eq \f(k3,x) (k3是常数,k3≠0)的图象上,求k1+k3的值.
【解析】(1)①由题意得,点A的坐标是(1,2),
因为函数y1= eq \f(k1,x) (k1是常数,k1>0,x>0)与函数y2=k2x(k2是常数,k2≠0)的图象
交于点A,所以2= eq \f(k1,1) ,2=k2,
所以k1=2,k2=2;
②由图象可知,当y1<y2时,
x的取值范围是x>1;
(2)设点A的坐标是(x0,y),
则点B的坐标是(-x0,y),
所以k1=x0·y,k3=-x0·y,
所以k1+k3=0.
$$