内容正文:
第十三讲 反比例函数的综合应用
考点1 反比例函数的实际应用
例1 (2023·台州中考)科学课上,同学用自制密度计测量液体的密度.密度计悬浮在不同的液体中时,浸在液体中的高度h(单位:cm)是液体的密度ρ(单位:g/cm3)的反比例函数,当密度计悬浮在密度为1 g/cm3的水中时,h=20 cm.
(1)求h关于ρ的函数解析式;
(2)当密度计悬浮在另一种液体中时,h=25 cm,求该液体的密度ρ.
高频考点·释疑难
【解析】(1)设h关于ρ的函数解析式为h=,
把ρ=1,h=20代入解析式,得k=1×20=20,
∴h关于ρ的函数解析式为h=;
(2)把h=25代入h=,得25=,
解得ρ=0.8.
答:该液体的密度ρ为0.8 g/cm3.
【跟踪训练】
1.(2023·丽水中考)如果100 N的压力F作用于物体上,产生的压强p要大于1 000 Pa,
则下列关于物体受力面积S(m2)的说法正确的是 ( )
A.S小于0.1 m2
B.S大于0.1 m2
C.S小于10 m2
D.S大于10 m2
A
2.(2023·南充中考)小伟用撬棍撬动一块大石头,已知阻力和阻力臂分别为1 000 N
和0.6 m,当动力臂由1.5 m增加到2 m时,撬动这块石头可以节省_________N的力.
(杠杆原理:阻力×阻力臂=动力×动力臂)
100
【名师点金】
应用反比例函数解决实际问题的“三步骤”
【特别提醒】常见的反比例函数在物理知识中应用实例:
①t=(s是常数);
②F=(W是常数);
③p=(F是常数);
④I=(U是常数).
考点2 一次函数与反比例函数的综合
【一题多设问】
例2 如图,一次函数y=kx+b与反比例函数y=(x>0)的图
象交于A(2,6),B(n,3)两点.
(1)求解析式:求一次函数和反比例函数的解析式;
联想模板:看到求反比例函数的解析式→联想找一点坐标或等积性,看到求一次函数的解析式→联想找两点坐标代入构建方程组求解.
【解析】∵点A(2,6)在反比例函数y=(x>0)的图象上,
∴m=2×6=12,
∴反比例函数的解析式为y=.
∵点B(n,3)也在反比例函数y=的图象上,∴n==4,即B(4,3).
把点A(2,6),点B(4,3)代入一次函数y=kx+b中,
得解得
∴一次函数的解析式为y=-x+9.
(2)求面积:求△AOB的面积;
联想模板:看到求三角形的面积→联想确定直线与坐标轴的交点,把三角形面积进行分割,转化为两个底在坐标轴上的三角形的面积之差.
【解析】令y=0,则0=-x+9,解得x=6,∴D(6,0).
∴S△AOB=S△AOD-S△BOD=×6×(6-3)=9.
(3)解不等式:根据函数图象,直接写出关于x的不等式kx+b>的解集;
联想模板:看到求不等式解集→联想数形结合、函数性质.
【解析】观察图象可知,当kx+b->0时,2<x<4.
(4)由最值求坐标:若点P是x轴上一动点,当PA+PB的值最小时,求此时点P的坐标.
联想模板:看到两线段之和→联想数形结合、“将军饮马”模型.
【解析】作点A关于x轴的对称点P'(2,-6),连接P'B交x轴于点P(图略).设P'B的解析式为y=cx+d,
把P'(2,-6),B(4,3)代入y=cx+d,得
解得∴直线P'B的解析式为y=x-15.令y=0,解得x=,∴P(,0).
(5)由面积求坐标:若直线y=kx+b与y轴的交点为C,在y轴上取一点M,当△ACM的面积为3时,求点M的坐标;
联想模板:看到取一点→联想数形结合、分类讨论,列方程求解.
【解析】∵一次函数y=-x+9与y轴的交点为C,∴C(0,9).设点M(0,e),∴S△ACM=×|9-e|×2=3,解得e=6或e=12.
∴M(0,6)或(0,12).
(6)由面积求坐标:若点H在线段OB上,连接AH,将△AOB的面积分成1∶3两部分,求此时点H的坐标;
联想模板:看到面积之比→联想数形结合、分类讨论,列方程求解.
【解析】∵AH将△AOB的面积分成1∶3两部分,
∴OH∶HB=1∶3或OH∶HB=3∶1.
求得直线OB的解析式为y=x.
过点H作HT⊥x轴于点T,过点B作BQ⊥x轴于点Q,则HT∥BQ(图略).∴△OHT∽△OBQ,∴=.
当==时,此时HT=,
∴H(1,);当==时,此时HT=,∴H.
综上所述,点H的坐标为(1,)或(3,).
(7)由几何图形求坐标:若点G在x轴上,当以O,B,G为顶点的三角形为等腰三角形时,请直接写出点G的坐标.
联想模板:看到特殊三角形→联想数形结合、分类讨论,旋转求解.
【解析】OB==5,若OB=OG,则G(5,0)或(-5,0);
若OB=GB,则点G(8,0);
若OG=GB,此时点G在OB的垂直平分线上,此时G(,0).
综上所述,点G的坐标为(5,0)或(-5,0)或(8,0)或(,0).
【满分技法】
1.确定函数解析式
当两个函数解析式均未知时,将交点坐标代入y=可求得k;由y=确定另一交点的坐标,由两交点坐标并利用待定系数法可求y=ax+b.
2.求交点坐标
联立一次函数与反比例函数构建方程组,方程组的解即为交点坐标.
3.与不等式结合
(1)找交点;
(2)分区:过两个函数图象的交点分别作y轴的平行线,连同y轴,
将平面分为四部分,如图,即Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ;
(3)观察函数图象找答案:根据函数图象上方的函数值总比函数图象下方的函数值大,在各区域内找相应的x的取值范围.
①Ⅰ,Ⅲ区域内:>ax+b,自变量的取值范围为x<xB或0<x<xA;
②Ⅱ,Ⅳ区域内:ax+b>,自变量的取值范围为xB<x<0或x>xA.
4.求面积
充分利用“数形结合”的思想,即用“坐标”求“线段”,用“线段”求“坐标”.
①S△AOB=OB·AD
②S△ADB=S△ACD+S△BDC
③S△ABO=S△ACO+S△BOC=S△AOD+S△BOD
1.(2022·遵义中考)反比例函数y=(k≠0)与一次函数y=x-1交于点A(3,n),则k的值
为_______.
贵州3年真题
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2.(2024·贵州中考)已知点(1,3)在反比例函数y=的图象上.
(1)求反比例函数的解析式;
(2)点(-3,a),(1,b),(3,c)都在反比例函数的图象上,比较a,b,c的大小,并说明理由.
【解析】(1)将点(1,3)代入y=,得k=3,
∴y=;
(2)方法一:由图象得:b>c>a;
方法二:将点(-3,a),(1,b),(3,c)代入y=,得a=-1,b=3,c=1,∴b>c>a.
3.(2023·贵州中考)如图,在平面直角坐标系中,四边形OABC是矩形,反比例函数y=(x>0)的图象分别与AB,BC交于点D(4,1)和点E,且点D为AB的中点.
(1)求反比例函数的解析式和点E的坐标;
(2)若一次函数y=x+m与反比例函数y=(x>0)的图象相交于点M,当点M在反比例函数图象上D,E之间的部分时(点M可与点D,E重合),直接写出m的取值范围.
【解析】(1)∵四边形OABC是矩形,点D(4,1),且点D为AB的中点,∴点B(4,2),
∴点E的纵坐标为2,
∵反比例函数y=(x>0)的图象分别与AB,BC交于点D(4,1)和点E,∴k=4×1=4,
∴反比例函数解析式为y=(x>0),把y=2代入得,2=,解得x=2,∴点E的坐标为(2,2);
(2)把D(4,1)代入y=x+m得,1=4+m,解得m=-3,把E(2,2)代入y=x+m得,2=2+m,解得m=0,∴m的取值范围是-3≤m≤0.
4.(2022·贵阳中考)一次函数y=-x-3的图象与反比例函数y=的图象相交于
A(-4,m),B(n,-4)两点.
(1)求这个反比例函数的表达式;
(2)根据图象写出使一次函数值小于反比例函数值的x的取值范围.
【解析】(1)∵一次函数y=-x-3过点A(-4,m),∴m=-(-4)-3=1.
∴点A的坐标为(-4,1).
∵反比例函数y=的图象过点A,
∴k=xy=-4×1=-4.
∴反比例函数的表达式为y=-.
(2)∵反比例函数y=-过点B(n,-4).
∴-4=-,解得n=1.
∵一次函数值小于反比例函数值,
∴一次函数图象在反比例函数图象的下方.
∴在第二象限时,-4<x<0;在第四象限时,x>1.∴一次函数值小于反比例函数值的x的取值范围为-4<x<0或x>1.
$$