内容正文:
专题11 反比例函数与几何综合问题的五种考法
目录
解题知识必备 1
压轴题型讲练 2
类型一、反比例函数与三角形的综合问题 2
类型二、反比例函数与平行四边形的综合问题 12
类型三、反比例函数与矩形的综合问题 18
类型四、反比例函数与菱形的综合问题 28
类型五、反比例函数与正方形的综合问题 33
压轴能力测评(15题) 42
解题知识必备
1. 反比例函数的性质
(1)如图1,当时,双曲线的两个分支分别位于第一、三象限,在每个象限内,值随值的增大而减小;
(2)如图2,当时,双曲线的两个分支分别位于第二、四象限,在每个象限内,值随值的增大而增大;
特别说明:反比例函数的增减性不是连续的,它的增减性都是在各自的象限内的增减情况,反比例函数的增减性都是由反比例系数的符号决定的;反过来,由双曲线所在的位置和函数的增减性,也可以推断出的符号.
2. 反比例函数()中的比例系数的几何意义
过双曲线() 上任意一点作轴、轴的垂线,所得矩形的面积为.
过双曲线() 上任意一点作一坐标轴的垂线,连接该点和原点,所得三角形的面积为.
要点诠释:只要函数式已经确定,不论图象上点的位置如何变化,这一点与两坐标轴的垂线和两坐标轴围成的面积始终是不变的.
压轴题型讲练
类型一、反比例函数与三角形的综合问题
例题:(2024·广东清远·三模)如图,正比例函数与反比例函数的图象交于A,两点,点C在x轴负半轴上,.
(1)______,______,点A的坐标为______,点C的坐标为______;
(2)点P在x轴上,若以B,O,P为顶点的三角形与相似,求点P的坐标.
【变式训练】
1.(2023·陕西西安·三模)如图,点在双曲线上,点C在双曲线上,点A在x轴的正半轴上,且是以为斜边的等腰直角三角形.
(1)填空:______;
(2)求点A的坐标;
(3)若点D是x轴上一点,且以点D、O、C为顶点的三角形是等腰三角形,请直接写出点D的坐标.
2.(23-24九年级上·广西南宁·阶段练习)定义:有一边是另一边的倍的三角形叫做智慧三角形,这两边中较长边称为智慧边,这两边的夹角叫做智慧角
(1)如图①,在中,,,求证:是智慧三角形;
(2)如图②,已知是智慧三角形,BC为智慧边,∠B为智慧角,且,,点B、C在函数的图象上,点C在点B的上方,且点B的纵坐标为1,求k的值.
3.(23-24八年级下·江苏无锡·期末)如图,已知在平面直角坐标系中,其中,,且、、.
(1)求点坐标;
(2)将沿轴的正方向平移,在第一象限内、两点的对应点、正好落在某反比例函数图像上.请求出这个反比例函数和此时的直线的解析式;
(3)在(2)的条件下,直线交轴于点.若存在轴上的点和反比例函数图像上的点,使得由、、、四点构成的四边形是平行四边形.请直接写出点和点的坐标;若不存在满足题意的平行四边形,请说明理由.
类型二、反比例函数与平行四边形的综合问题
例题:(2024·江苏常州·二模)如图,四边形是平行四边形,反比例函数的图象经过点A和的中点D,,平行四边形的面积是48.
(1)点C的坐标为___________,点A的纵坐标为___________;
(2)求反比例函数的表达式.
【变式训练】
1.(2024·河南周口·模拟预测)如图,四边形是平行四边形,原点是其对角线的交点,轴,点,反比例函数的图象经过点,直线的解析式为.
(1)求反比例函数的表达式;
(2)写出不等式时,的取值范围;
(3)求图中阴影部分的面积之和.
2.(2024·江苏常州·一模)如图,在平面直角坐标系中,点A,B,C的坐标分别为,,,以A,B,C为顶点作平行四边形,点D落在第二象限,与y轴交于点E,反比例函数()经过点A,与边交于点F,反比例函数()经过点D.
(1)求和的值;
(2)连接,判断四边形是什么特殊四边形,并说明理由
3.(2024·河南南阳·二模)如图,平行四边形的边在轴正半轴上,反比例函数的图象经过点,是边的中点.
(1)直接写出的值为_________;点的坐标为_________;
(2)尺规作图:在边上求作一点,连接,使轴(保留作图痕迹,不写作法)
(3)若交反比例函数的图象于点.连接、,求.
类型三、反比例函数与矩形的综合问题
例题:(23-24九年级下·吉林·阶段练习)如图,在矩形中,点,在轴上,轴,对角线,相交于点,,,若点的纵坐标为,解答下列问题.
(1)点的坐标是 ,点的坐标是 .(用含的代数式表示)
(2)若反比例函数经过,两点,求的值.
【变式训练】
1.(23-24八年级下·江苏常州·期末)如图,矩形在平面直角坐标系中,反比例函数分别与边、交于E、F两点,连接、,作直线EF分别交y轴、x轴于点G、H.
(1) _______(填“”、“”、“”);
(2)若,,,求k的值;
(3)当,时,求的值.
2.(23-24九年级上·四川成都·阶段练习)如图,矩形的顶点A,C分别在y轴和x轴的正半轴上,点B的坐标为,反比例函数的图象与,分别交于点,点,连接,,.
(1)若的面积为3,
①当,求k的值和的面积;
②当直线的解析式为,求的面积.
(2)我们定义有一个内角为的三角形称为“半直角三角形”,这个角所对的边为“半直角边”.若,当为“半直角三角形”时,求反比例函数的解析式.
3.(2024八年级下·浙江·专题练习)如图,四边形是矩形,,,反比例函数的图象过点.
(1)求的值.
(2)点为反比例图象上的一点,作直线,轴,当四边形是正方形时,求点的坐标.
(3)点为坐标平面上的一点,在反比例函数的图象上是否存在一点,使得以、、、为顶点组成的平行四边形面积为14?若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
类型四、反比例函数与菱形的综合问题
例题:(2024·河南洛阳·二模)如图,菱形的边在x轴正半轴上,点A的坐标,反比例函数的图象经过的中点D.
(1)求k的值;
(2)的垂直平分线交反比例函数的图象于点E,连接、,求的面积.
【变式训练】
1.(2024·江苏苏州·一模)如图,四边形为菱形,且点A在轴正半轴上,点的坐标为,反比例函数的图象经过点,且与边交于点.
(1)求的值及点的坐标;
(2)判断点是否为边的中点,并说明理由.
2.(23-24八年级下·江苏泰州·期末)如图,菱形的顶点A的坐标为,顶点O与坐标原点重合,顶点B在x轴正半轴上,点D是的中点,反比例函数的图像经过点D.
(1)求的长及k的值;
(2)反比例的图像上存在点E,使得的面积为,求点E的坐标.
3.如图,在平面直角坐标系中,菱形的顶点与原点重合,点在轴的正半轴上,点在反比例函数的图象上,点的坐标为,设所在直线解析式为.
(1)求的值,并根据图象直接写出关于的不等式的解集;
(2)若将菱形沿x轴正方向平移个单位,在平移中,若反比例函数图象与菱形的边始终有交点,求m的取值范围.
类型五、反比例函数与正方形的综合问题
例题:(23-24八年级下·浙江金华·期末)如下图,反比例函数与一次函数的图象都经过点和点,以为边作正方形(点A、B、C、D逆时针排列).
(1)求m的值和一次函数的解析式.
(2)求点C的坐标.
(3)将正方形平移得到正方形,在平移过程中,使点A的对应顶点M始终在第一象限内且在反比例函数的图象上(点M与点A不重合),当正方形与正方形的重叠部分为正方形时,求重叠正方形的边长.
【变式训练】
1.(2024·江苏苏州·二模)如图,平面直角坐标系中,两点在轴的正半轴上,以线段为边向上作正方形,顶点在正比例函数的图象上,反比例函数的图象经过点,且与边相交于点,连接交于点.
(1)若,则点的坐标为______;
(2)连接,若的面积为,求的值.
2.(2023·甘肃兰州·模拟预测)如图,正方形中,,过点作轴的垂线交过点的反比例函数图象于点,交轴于点.
(1)求反比例函数的解析式;
(2)求点的坐标;
(3)在坐标轴上是否存在一点,使是等腰三角形?若存在,直接写出点坐标;不存在请说明理由.
3.(23-24八年级下·江苏泰州·期末)在平面直角坐标系中,正方形的顶点A、B分别为、,顶点C在反比例函数上,顶点D在反比例函数上.
(1)如图1,当D点坐标为时.
①求的值;
②求m,n的值;
(2)如图2,当m,n满足什么关系时,,并说明理由;
(3)如图3,当时,在的延长线上取一点E,过点E作交x轴于点F,交反比例函数图象于点G,当G为的中点,对于每一个给定的m值,点E的纵坐标总是一个定值,则该定值为______.(用含m的代数式表示)
压轴能力测评(15题)
一、单选题
1.(23-24八年级下·四川资阳·期末)如图,反比例函数的图象经过平行四边形对角线的交点P,已知点A、C、D在坐标轴上,,平行四边形的面积为6,则k的值为( )
A. B. C. D.
2.(24-25九年级上·河北石家庄·阶段练习)已知反比例函数的部分图象如图所示,下列说法正确的是( )
A.
B.随x的增大而减小
C.若矩形的面积为2,则
D.若图象上两个点的坐标分别是,,则
3.(2024·海南省直辖县级单位·模拟预测)如图, 在矩形和正方形中, 点在轴正半轴上,点、均在轴正半轴上,点在边上,,, 若反比例函数 的图像过,两点, 则的值为( )
A.9 B.12 C.18 D.24
4.(22-23九年级上·广西贵港·期末)如图,在平面直角坐标系中有菱形,点A的坐标为,对角线、相交于点,,双曲线经过的中点,交于点,下列四个结论:①;②;③点的坐标是;④连接、,则,则正确的结论有( ).
A.个 B.个 C.个 D.个
二、填空题
5.(2023·内蒙古通辽·模拟预测)如图,正方形 放置在直角坐标系中,点A的坐标为,点 B的坐标为反比例函数经过点C,将正方形向上平移m个单位长度后,点D恰好落在双曲线上,则m值为 .
6.(2024·广东深圳·三模)如图,平行四边形的顶点A,B在函数的图象上,边与y轴交于点D,轴于点E.若的面积为8,则的值为 .
7.(24-25九年级上·安徽亳州·阶段练习)如图,矩形的一边在轴上,点是对角线与的交点,双曲线恰好经过点、,且交于点,连接.
(1)若点的坐标为,, ;
(2)若的面积为2时. .
8.(2023·安徽池州·三模)如图,菱形的顶点、分别在轴、轴的正半轴上,对角线、的交点在第一象限,反比例函数的图像经过点,已知轴.
(1)若菱形的面积为6,则的值为 .
(2)若反比例函数的图像与边交于点,则 .
三、解答题
9.(23-24九年级上·四川达州·期末)如图,矩形的两边的长分别为3,8,E是的中点,反比例函数的图象经过点E,与交于点F.
(1)若点B坐标为,求m的值;
(2)若,求反比例函数的表达式?
10.(23-24九年级上·广东清远·阶段练习)如图,矩形的顶点A、C分别在轴、轴的正半轴上,点在反比例函数的第一象限内的图象上,,动点在轴的上方,且满足.
(1)若点在这个反比例函数的图象上,求点的坐标;
(2)连接,求的最小值.
11.(2023九年级上·全国·专题练习)如图,反比例函数()的图像与正比例函数的图像相交于、两点,点在第四象限,轴.
(1)求的值;
(2)以为边作菱形,求点坐标及菱形的面积.
12.(2024·广东广州·一模)如图,四边形为正方形,点在轴上,点在轴上,且,,反比例函数在第一象限的图象经过正方形的顶点.
(1)求点的坐标和反比例函数的解析式;
(2)若点为直线上的一动点(不与点重合),在轴上是否存在点,使以点、、、为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
13.(23-24九年级上·陕西渭南·阶段练习)如图,已知正比例函数的图象与反比例函数的图象相交于点和点
(1)求和的值;
(2)以为边作菱形,使点在轴正半轴上,点在第一象限,线段交反比例函数第一象限的图象于点,连接、,求的面积;
(3)在(2)的条件下,点是反比例函数图象上的点,若,求点的坐标
14.(2024·江苏泰州·一模)如图所示,在平面直角坐标系中,点是y轴正半轴上一点,点B是反比例函数图像上的一个动点,连接,以为一边作正方形,使点D在第一象限.设点B的横坐标为m().
(1)若,求点B和点D的坐标;
(2)若,点D落在反比例函数图像上,求m的值;
(3)若点D落在反比例函数图像上,设点D的横坐标为n(),试判断是否为定值?并说明理由.
15.(23-24八年级下·浙江湖州·期末)如图1,将矩形纸片放置在如图所示的平面直角坐标系内,点与坐标原点重合,点的坐标为,折叠纸片使点落在轴上的点处,折痕为,过点作轴的平行线交于点,连接.
(1)求证:四边形为菱形;
(2)如图2,当点与点重合时,求点的坐标;
(3)如图3,在(2)的条件下,点是线段上一动点,点是线段上一动点,过点的反比例函数的图象与线段相交于点,连接,,,,当四边形的周长最小时,求点,点的坐标.
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专题11 反比例函数与几何综合问题的五种考法
目录
解题知识必备 1
压轴题型讲练 2
类型一、反比例函数与三角形的综合问题 2
类型二、反比例函数与平行四边形的综合问题 12
类型三、反比例函数与矩形的综合问题 18
类型四、反比例函数与菱形的综合问题 28
类型五、反比例函数与正方形的综合问题 33
压轴能力测评(15题) 42
解题知识必备
1. 反比例函数的性质
(1)如图1,当时,双曲线的两个分支分别位于第一、三象限,在每个象限内,值随值的增大而减小;
(2)如图2,当时,双曲线的两个分支分别位于第二、四象限,在每个象限内,值随值的增大而增大;
特别说明:反比例函数的增减性不是连续的,它的增减性都是在各自的象限内的增减情况,反比例函数的增减性都是由反比例系数的符号决定的;反过来,由双曲线所在的位置和函数的增减性,也可以推断出的符号.
2. 反比例函数()中的比例系数的几何意义
过双曲线() 上任意一点作轴、轴的垂线,所得矩形的面积为.
过双曲线() 上任意一点作一坐标轴的垂线,连接该点和原点,所得三角形的面积为.
要点诠释:只要函数式已经确定,不论图象上点的位置如何变化,这一点与两坐标轴的垂线和两坐标轴围成的面积始终是不变的.
压轴题型讲练
类型一、反比例函数与三角形的综合问题
例题:(2024·广东清远·三模)如图,正比例函数与反比例函数的图象交于A,两点,点C在x轴负半轴上,.
(1)______,______,点A的坐标为______,点C的坐标为______;
(2)点P在x轴上,若以B,O,P为顶点的三角形与相似,求点P的坐标.
【答案】(1),,,
(2)点P的坐标为或
【知识点】反比例函数与几何综合、求反比例函数解析式、相似三角形的判定与性质综合、一次函数与反比例函数的交点问题
【分析】(1)点B是两函数图象的交点,利用待定系数法求出m,k的值;根据“A,B两点关于原点对称”求出点A的坐标,过点A作x轴的垂线,利用等腰直角三角形的性质,结合图形,求出点C的坐标.
(2)根据点P在x轴上,结合图形,排除点P在x轴负半轴上的情形,当点P在x轴正半轴上时,两个三角形中已有一对角相等,而夹角的两边的对应关系不确定,故分类讨论:①;②.分别求出两种情况下的长,从而得出点P的坐标.
【详解】(1)解:将代入,得,
∴.
将代入,得,
∴.
如图,过点A作轴于点D,则.
∵点A,B关于原点O对称,
∴,
∴.
又∵,
∴,
∴,
∴.
(2)解:由(1)可知,,.
当点P在x轴的负半轴上时,,
∴.
又∵,
∴与不可能相似.
当点P在x轴的正半轴上时,.
①若,则,
∵,
∴,
∴;
②若,则,
又∵,,
∴,
∴.
综上所述,点P的坐标为或.
【点睛】本题考查了反比例函数与一次函数的交点问题、相似三角形的性质.熟练掌握用待定系数法求函数表达式,并能利用数形结合思想和分类讨论思想分析是解答本题的关键.
【变式训练】
1.(2023·陕西西安·三模)如图,点在双曲线上,点C在双曲线上,点A在x轴的正半轴上,且是以为斜边的等腰直角三角形.
(1)填空:______;
(2)求点A的坐标;
(3)若点D是x轴上一点,且以点D、O、C为顶点的三角形是等腰三角形,请直接写出点D的坐标.
【答案】(1)9
(2)点A的坐标是
(3)D点坐标为或或或
【分析】(1)把B点代入双曲线,可求得k的值;
(2)过C作轴,过B作轴,可证明,结合B点坐标则可求得C点坐标,从而可求得的长,可求得A点坐标;
(3)设,由C点坐标,则可分别表示出和,分、和三种情况,分别得到关于x的方程,可求得D点坐标.
【详解】(1)点在双曲线上,
,
故答案为:9;
(2)分别过点B、C作轴于N,轴于M,如图,
则,
三角形是等腰直角三角形,
,,
,,
.
,
,
设,,
在上,
,即.
在和中,
,
,
,,
,即,
,
,
,
,
即点A的坐标是;
(3)设,则,
由(2)可知,
,,
为等腰三角形,
有、和三种情况,
当时,则,解得舍去或,
此时D点坐标为;
当时,则,解得或,
此时D点坐标为或;
当时,则,解得,
此时D点坐标为;
综上可知D点坐标为或或或.
【点睛】本题为反比例函数的综合应用,涉及待定系数法、全等三角形的判定和性质、等腰三角形的性质、勾股定理、方程思想及分类讨论思想等知识.在(1)中注意函数图象上点的坐标满足函数解析式,在(2)中构造三角形全等求得C点坐标是解题的关键,在(3)中设出D点坐标,表示出和的长,得到关于D点坐标的方程是解题的关键,注意分三种情况.本题考查知识点较多,综合性较强,难度适中.
2.(23-24九年级上·广西南宁·阶段练习)定义:有一边是另一边的倍的三角形叫做智慧三角形,这两边中较长边称为智慧边,这两边的夹角叫做智慧角
(1)如图①,在中,,,求证:是智慧三角形;
(2)如图②,已知是智慧三角形,BC为智慧边,∠B为智慧角,且,,点B、C在函数的图象上,点C在点B的上方,且点B的纵坐标为1,求k的值.
【答案】(1)见解析
(2)6
【分析】(1)过作边的垂线,构造两个有特殊角的直角三角形,即能用把各边关系表示出来,即可得是的倍.
(2)由题意可知,过作轴于,过作轴于,由题意可知,根据勾股定理得出,再证明,得到,,然后设,则,则,,最后把,代入反比例函数解析式求解即可.
【详解】(1)证明:如图①,过点作于点,
,
在中,,
,,
,
,
中,,
,
,
即,
是智慧三角形.
(2)解:过作轴于,过作轴于,如图②,
是智慧三角形,为智慧边,为智慧角,
,
∵,,,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
设,则,
,,
点、在函数上的图象上,
,
解得:,
.
【点睛】本题考查了新定义的理解和运用,勾股定理,直角三角形的性质,全等三角形的判定和性质,反比例函数的图象上点折坐标特征,待定系数法求反比例函数解析式.解题关键是理解新定义并运用其性质转化条件,在直角坐标系中把已知直角构造在三垂直模型里是通常办法.
3.(23-24八年级下·江苏无锡·期末)如图,已知在平面直角坐标系中,其中,,且、、.
(1)求点坐标;
(2)将沿轴的正方向平移,在第一象限内、两点的对应点、正好落在某反比例函数图像上.请求出这个反比例函数和此时的直线的解析式;
(3)在(2)的条件下,直线交轴于点.若存在轴上的点和反比例函数图像上的点,使得由、、、四点构成的四边形是平行四边形.请直接写出点和点的坐标;若不存在满足题意的平行四边形,请说明理由.
【答案】(1)
(2)反比例函数解析式为,此时的直线的解析式
(3)存在点、点使得、、、四个点构成的四边形是平行四边形,点的坐标为,点的坐标为或点的坐标为,点的坐标为
【分析】(1)过点作轴于点,证明,由全等三角形的性质可得,,进而可得,即可求得答案;
(2)根据平移的性质,可设点的坐标为,则点的坐标为,结合点、正好落在反比例函数图像上,可设该反比例函数解析式为,易得,解得,进而可得点,点,设直线的解析式为,利用待定系数法求解即可;
(3)分为平行四边形的边和为平行四边形的对角线两种情况,分别求解即可.
【详解】(1)解:过点作轴于点,如图所示,
∵、,
∴,,
∵,,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∴,
∴点的坐标为;
(2)根据题意,将沿轴的正方向平移,在第一象限内、两点的对应点为、,
设点的坐标为,则点的坐标为,
∵点、正好落在反比例函数图像上,
设该反比例函数解析式为,
则有,解得,
∴点,点,
∴,即反比例函数的解析式为,
设直线的解析式为,
将点,点代入,
可得,解得
∴直线的解析式为;
(3)对于直线,当时,,
∴,
当为平行四边形的边时,如下图,此时四边形为平行四边形,
∵,,
又∵点在轴上,即的纵坐标为0,点在反比例函数的图像上,
∴点的纵坐标为,
∴,
∴点的坐标为,点的坐标为;
当为对角线时,如下图,
设是的中点,
∵,,
∴,
过点作直线与轴交于点,与的图像交于点,
若四边形是平行四边形,
则有,
易知点的横坐标大于,点的横坐标小于,
作轴于点,轴于点,与交于点,作轴于点,
则,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
设,
∴点的横坐标,点的纵坐标,点的坐标是,
∵在反比例函数的图像上,即,
解得,
∴,.
综上所述:存在点、点使得、、、四个点构成的四边形是平行四边形,点的坐标为,点的坐标为或点的坐标为,点的坐标为.
【点睛】本题主要考查了坐标与图形、全等三角形的判定与性质、求反比函数解析、求一次函数解析式、一次函数与反比例函数综合应用、平行四边形的性质等知识,运用数形结合和分类讨论的思想分析问题是解题关键.
类型二、反比例函数与平行四边形的综合问题
例题:(2024·江苏常州·二模)如图,四边形是平行四边形,反比例函数的图象经过点A和的中点D,,平行四边形的面积是48.
(1)点C的坐标为___________,点A的纵坐标为___________;
(2)求反比例函数的表达式.
【答案】(1);8
(2)
【分析】本题主要考查了坐标与图形,平行四边形的性质,反比例函数与几何综合:
(1)过点A作于E,由平行四边形的性质得到,则,再根据平行四边形面积计算公式求出,则点A的纵坐标为8;
(2)设,则,,进而得到,解得,则,即反比例函数解析式为.
【详解】(1)解:如图所示,过点A作于E,
∵四边形是平行四边形,
∴,
∴,
∵平行四边形的面积是48,
∴,
∴,
∴点A的纵坐标为8,
故答案为:;8;
(2)解:设,则,
∵,D为的中点,
∴,
∵反比例函数的图象经过点A和的中点D,
∴,
∴,
∴,
∴反比例函数解析式为.
【变式训练】
1.(2024·河南周口·模拟预测)如图,四边形是平行四边形,原点是其对角线的交点,轴,点,反比例函数的图象经过点,直线的解析式为.
(1)求反比例函数的表达式;
(2)写出不等式时,的取值范围;
(3)求图中阴影部分的面积之和.
【答案】(1);
(2)和;
(3).
【分析】本题考查了反比例函数与一次函数的交点,求反比例函数解析式,平行四边形的性质,掌握相关性质是解题的关键.
(1)用待定系数法可求反比例函数解析式;
(2)由原点是平行四边形对角线的交点,可求出一次函数的解析式,再求出反比例函数与一次函数的交点坐标即可求解;
(3)由反比例函数图象及平行四边形的对称性可得,阴影部分的面积之和为平行四边形面积,即可求解.
【详解】(1)解:∵轴,点,
∴
将点代入,得:,
解得:,
∴反比例函数的表达式为.
(2)解:∵原点是平行四边形对角线的交点,
∴点关于原点对称,
∵
∴
将代入直线的解析式中,得:
,
解得:,
∴直线的解析式,
联立和得:
,
解得:,,
∴反比例函数与的交点为:如图:
∴不等式时,即,的取值范围是和.
(3)解:设分别与轴交于点,如图:
由反比例函数图象及平行四边形的对称性可得,阴影部分的面积之和为平行四边形面积,
∵点,
∴点到轴的距离为,
又∵,
∴.
2.(2024·江苏常州·一模)如图,在平面直角坐标系中,点A,B,C的坐标分别为,,,以A,B,C为顶点作平行四边形,点D落在第二象限,与y轴交于点E,反比例函数()经过点A,与边交于点F,反比例函数()经过点D.
(1)求和的值;
(2)连接,判断四边形是什么特殊四边形,并说明理由
【答案】(1),;
(2)四边形是平行四边形,理由见解析.
【分析】(1)把点代入解析式求得,根据,,,且四边形是平行四边形,设,根据题意,得,解得,继而得到,代入解析式计算即可;
(2)求得的坐标,判定,结合,即可判断四边形是平行四边形.
本题考查了反比例函数解析式的确定,平行四边形的判定和性质,待定系数法求解析式,熟练掌握平行四边形的判定和性质,待定系数法求解析式是解题的关键.
【详解】(1)把点代入解析式,
得,
∵,,,且四边形是平行四边形,
设,根据题意,得,
解得,
∴,
代入解析式,得.
(2)∵,,
设直线的解析式为,
根据题意,得,
解得,
∴,
∴;
∵,,
设直线的解析式为,,
根据题意,得,
解得,
∴,
设,
∴,
解得(舍去),
∴;
∴,
∵,
∴四边形是平行四边形.
3.(2024·河南南阳·二模)如图,平行四边形的边在轴正半轴上,反比例函数的图象经过点,是边的中点.
(1)直接写出的值为_________;点的坐标为_________;
(2)尺规作图:在边上求作一点,连接,使轴(保留作图痕迹,不写作法)
(3)若交反比例函数的图象于点.连接、,求.
【答案】(1)4;
(2)见解析
(3)3
【分析】本题考查反比例函数的图象与性质,用待定系数法确定反比例函数的解析式,平行四边形的性质,尺规作图,三角形的面积公式.
(1)把点代入求得的值,利用中点坐标公式,求出点的坐标;
(2)作线段的垂直平分线交于点E,作直线,直线即为所求;
(3)先求出的坐标,利用进行求解即可.
【详解】(1)解:把点代入得,
∵,D是边的中点,
∴;
(2)解:作线段的垂直平分线交于点E,作直线,直线即为所求,如图所示:
;
(3)解:∵点,D是边的中点,点,
∴点的纵坐标为2,
把代入,得.
∴点.
∴.
∴.
类型三、反比例函数与矩形的综合问题
例题:(23-24九年级下·吉林·阶段练习)如图,在矩形中,点,在轴上,轴,对角线,相交于点,,,若点的纵坐标为,解答下列问题.
(1)点的坐标是 ,点的坐标是 .(用含的代数式表示)
(2)若反比例函数经过,两点,求的值.
【答案】(1),
(2)
【分析】本题考查了点的坐标与几何图形,矩形的性质, 三角形的中位线定理等;
(1)由矩形的性质得,可得,,即可求解;
(2)过作轴交于,作轴交于,由三角形的中位线定义得是的中位线,由三角形中位线定理得,可得,将,两点的坐标分别代入即可求解;
掌握矩形的性质,求出点的坐标是解题的关键.
【详解】(1)解:四边形是矩形,
,
点的纵坐标为,
,
,
,;
故答案:,;
(2)解:过作轴交于,作轴交于,
四边形是矩形,
,
,
四边形是矩形,
,
,
,
是的中位线,
,
,
,
反比例函数经过,两点,
,
,
,
解得:,
.
【变式训练】
1.(23-24八年级下·江苏常州·期末)如图,矩形在平面直角坐标系中,反比例函数分别与边、交于E、F两点,连接、,作直线EF分别交y轴、x轴于点G、H.
(1) _______(填“”、“”、“”);
(2)若,,,求k的值;
(3)当,时,求的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】本题主要考查了反比例函数k值意义,矩形的性质,待定系数求一次函数解析式等知识,解题的关键是:
(1)利用k的几何意义求解即可;
(2)先求出,,利用待定系数法求出的解析式,再求出H的坐标,然后根据得出关于k的方程,求解即可;
(3)设,,利用矩形的性质,k的几何意义可求出,,,,,利用待定系数法求出的解析式,再求出H的坐标,即可求解.
【详解】(1)解:∵反比例函数分别与矩形的边、交于E、F两点,
∴ ,,
∴,
故答案为:;
(2)解:∵反比例函数分别与矩形的边、交于E、F两点,,,
∴,
设的解析式为,
则,
解得,
∴,
当时,,解得,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
解得;
(3)解:设,,则,,
∴,
∴,
∴,,
设的解析式为,
则,
解得,
∴,
当时,,解得,
∴,
∴,
∴.
2.(23-24九年级上·四川成都·阶段练习)如图,矩形的顶点A,C分别在y轴和x轴的正半轴上,点B的坐标为,反比例函数的图象与,分别交于点,点,连接,,.
(1)若的面积为3,
①当,求k的值和的面积;
②当直线的解析式为,求的面积.
(2)我们定义有一个内角为的三角形称为“半直角三角形”,这个角所对的边为“半直角边”.若,当为“半直角三角形”时,求反比例函数的解析式.
【答案】(1)①k的值为6,的面积为8;②的面积为
(2)或
【分析】本题主要考查反比例函数的综合题,熟练掌握反比例函数的图象和性质,一次函数的性质,等腰直角三角形的性质,全等三角形的判定和性质等知识是解题的关键.
(1)①根据三角形面积得出的值,求出点坐标,再根据的面积矩形的面积的面积的面积的面积计算三角形面积即可;
②根据三角形面积得出的值,根据点和点的坐标在直线上,列方程组求解的值,再根据①中式子,计算三角形面积即可;
(2)分和两种情况讨论,构造全等三角形,然后根据交点坐标及直线解析式求出的值即可.
【详解】(1)解:①点的坐标为,,
,,
设反比例函数的解析式为,
则,
的面积为3,
,
解得,
即反比例函数解析式为,
,
的面积矩形的面积的面积的面积的面积,
的值为6,的面积为8;
②设,的面积为3,
,
,
,直线的解析式为,
,
解得或(不符合题意,舍去)或(舍去是负数的情况),
的面积矩形的面积的面积的面积的面积,
代入的值得,
的面积为;
(2)解:,
,,,
①当时,作,交延长线于点,作,交延长线于,
是等腰直角三角形,
,
,,
,
,
,
,,
,
设直线的解析式为,
则,
解得,
直线的解析式为,
,
解得(舍去负值),
②当时,作,交延长线于点,过点作轴于点,
同理①可证,
,,
,
设直线的解析式为,
,
解得或,
当时,点和点与点重合,此情况舍去,
综上所述,符合条件的值为或12,
即反比例函数解析式为或.
3.(2024八年级下·浙江·专题练习)如图,四边形是矩形,,,反比例函数的图象过点.
(1)求的值.
(2)点为反比例图象上的一点,作直线,轴,当四边形是正方形时,求点的坐标.
(3)点为坐标平面上的一点,在反比例函数的图象上是否存在一点,使得以、、、为顶点组成的平行四边形面积为14?若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)12
(2)点坐标为或
(3)点的坐标为或或或或或
【分析】本题是反比例函数综合题,考查了反比例函数的性质,待定系数法求解析式,正方形的性质,平行四边形的性质,中点坐标公式,利用分类讨论思想解决问题是本题的关键.
(1)先求出点坐标,代入解析式可求解;
(2)分两种情况讨论,由正方形的性质可求解;
(3)由平行四边形的面积为14,可求点坐标,再分为边和对角线两种情况讨论,由平行四边形的性质和中点坐标公式可求解.
【详解】(1)解:,,
点,点,点,
反比例函数的图象过点,
;
(2),
反比例函数解析式为:,
设点,
四边形是正方形,
,
当点在第一象限时,
,
,(舍去),
点;
当点在第三象限,
,
(舍去),,
点;
综上所述:点坐标为或;
(3)设点坐标为,
若为边,
以、、、为顶点组成的平行四边形面积为14,
,
,,
点或,
以、、、为顶点组成的四边形是平行四边形,
,,
点或或或;
若为对角线,
设点,
以、、、为顶点组成的四边形是平行四边形,
与互相平分,
,或,,
,,或,,
点或,
综上所述:点的坐标为或或或或或.
类型四、反比例函数与菱形的综合问题
例题:(2024·河南洛阳·二模)如图,菱形的边在x轴正半轴上,点A的坐标,反比例函数的图象经过的中点D.
(1)求k的值;
(2)的垂直平分线交反比例函数的图象于点E,连接、,求的面积.
【答案】(1)13
(2)
【分析】本题考查反比例函数的综合,菱形的性质,垂直平分线的定义,中点坐标公式,三角形的面积求法等知识,运用数形结合思想是解题的关键.
(1)先求出的长度,也就是菱形的边长,从而求出点的坐标,再用中点公式求出点D的坐标,从而得解;
(2)根据点的坐标求出点E的横坐标,继而求出点E的坐标,再利用割补法求面积即可.
【详解】(1)解:∵A点坐标,
∴,
四边形是菱形,边长为5,
,
的纵坐标为4,横坐标为,
,
为的中点,在反比例函数上,
的横坐标为,纵坐标为,
∴;
(2)∵,
∴反比例函数解析式是
∵E在AB的垂直平分线上,A,,
E点横坐标为,
把代入 得:,
,
如图,过A作⊥ x轴于 H,的垂直平分线交x轴于F,
则,,,,,
.
【变式训练】
1.(2024·江苏苏州·一模)如图,四边形为菱形,且点A在轴正半轴上,点的坐标为,反比例函数的图象经过点,且与边交于点.
(1)求的值及点的坐标;
(2)判断点是否为边的中点,并说明理由.
【答案】(1),
(2)点D不是边的中点,理由见解析
【分析】本题考查了反比例函数图象上点的坐标特征,熟练掌握图象上点的坐标满足函数解析式是关键.
(1)根据点坐标求出菱形边长,根据平移性质得到点坐标即可;
(2)先求出线段的中点坐标,再代入反比例函数解析式验证即可.
【详解】(1)解:∵反比例函数的图象经过点,
∴.
∵四边形为菱形,
∴,
根据平移性质可得点B的坐标为.
(2)解:由(1)可知,反比例函数解析式为:,
,,
线段的中点坐标为,
在反比例函数中,当时,,
点不是边的中点
2.(23-24八年级下·江苏泰州·期末)如图,菱形的顶点A的坐标为,顶点O与坐标原点重合,顶点B在x轴正半轴上,点D是的中点,反比例函数的图像经过点D.
(1)求的长及k的值;
(2)反比例的图像上存在点E,使得的面积为,求点E的坐标.
【答案】(1)5,22
(2)或
【分析】本题考查了反比例函数与几何,平行四边形的性质等知识,解题的关键是:
(1)利用两点间距离公式求即可,利用平行四边形的性质可得出D的坐标,然后把D的坐标代入求解即可;
(2)设E的纵坐标为,则E到的距离为,然后利用的面积求,在把代入反比例函数解析式求出E的横坐标即可.
【详解】(1)解∶∵点A的坐标为
∴,
∵菱形,
∴,轴,
∵点D是的中点,
∴,
∴,
代入,得;
(2)解:设E的纵坐标为,则E到的距离为,
∵的面积为,
∴,
解得或2,
由(1)知:反比例函数解析式为,
当时,,解得;
当时,,解得;
∴E的坐标为或.
3.如图,在平面直角坐标系中,菱形的顶点与原点重合,点在轴的正半轴上,点在反比例函数的图象上,点的坐标为,设所在直线解析式为.
(1)求的值,并根据图象直接写出关于的不等式的解集;
(2)若将菱形沿x轴正方向平移个单位,在平移中,若反比例函数图象与菱形的边始终有交点,求m的取值范围.
【答案】(1),
(2)
【分析】
本题考查了菱形的性质,反比例函数图形上点的坐标特点,坐标与图形性质和平移等知识点,能灵活运用知识点进行计算是解此题的关键.
(1)根据菱形的性质和D的坐标即可求出A的坐标,代入求出即可;
(2)A和D可能落在反比例函数的图象上,根据平移的性质求解即可.
【详解】(1)解:延长交轴于,由题意得轴,
点的坐标为,
,,
,
,
点坐标为,
,
由图象得关于的不等式的解集为:;
(2)将菱形沿x轴正方向平移m个单位,
使得点落在函数的图象点处,
点的坐标为,
点在的图像上,
,解得:,经检验符合题意,
.
.
类型五、反比例函数与正方形的综合问题
例题:(23-24八年级下·浙江金华·期末)如下图,反比例函数与一次函数的图象都经过点和点,以为边作正方形(点A、B、C、D逆时针排列).
(1)求m的值和一次函数的解析式.
(2)求点C的坐标.
(3)将正方形平移得到正方形,在平移过程中,使点A的对应顶点M始终在第一象限内且在反比例函数的图象上(点M与点A不重合),当正方形与正方形的重叠部分为正方形时,求重叠正方形的边长.
【答案】(1),
(2)
(3)
【分析】本题考查的是反比例函数综合运用,涉及到正方形的性质、图象的平移等,其中,确定点在上是解题的关键.
(1)由待定系数法即可求解;
(2)证明即可求解;
(3)当正方形与正方形的重叠部分为正方形时,则点在上,进而求解.
【详解】(1)将点的坐标代入反比例函数表达式得:,
解得:
将点、B的坐标代入函数表达式得:
解得:
则一次函数的表达式为:;
(2)过点作轴的平行线交过点和轴的平行线于点,交故点和轴的平行线于点,
,
,
,
,
∴
∴点;
(3)当正方形与正方形的重叠部分为正方形时, 则点在上,
由点的坐标得,直线的表达式为:
由(1)知,反比例函数表达式为:,
联立上述两个函数表达式得: ,
解得:(舍去)或 ,
即点,
由点的坐标得,
则重叠正方形的边长为.
【变式训练】
1.(2024·江苏苏州·二模)如图,平面直角坐标系中,两点在轴的正半轴上,以线段为边向上作正方形,顶点在正比例函数的图象上,反比例函数的图象经过点,且与边相交于点,连接交于点.
(1)若,则点的坐标为______;
(2)连接,若的面积为,求的值.
【答案】(1);
(2).
【分析】()根据正方形的性质得到,求得,得到,得到反比例函数解析式为,进而可得点的坐标;
()设,则点,根据图形可得,利用梯形的面积公式解答即可求解;
本题考查了反比例函数与一次函数的交点问题,正方形的性质,反比例函数的几何意义,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题.
【详解】(1)解:在正方形中,,
把代入得,,
解得,
∴,
∵在反比例函数的图象上,
∴,
∴,
∴反比例函数解析式为,
∵,
把代入得,,
∴点的坐标为,
故答案为:;
(2)解:设,则点,
根据反比例函数的几何意义得 ,,
∴,
∴,
∴,
∴.
2.(2023·甘肃兰州·模拟预测)如图,正方形中,,过点作轴的垂线交过点的反比例函数图象于点,交轴于点.
(1)求反比例函数的解析式;
(2)求点的坐标;
(3)在坐标轴上是否存在一点,使是等腰三角形?若存在,直接写出点坐标;不存在请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,或或或
【分析】此题考查了反比例函数的图象和性质、正方形的性质、全等三角形的判定和性质、勾股定理等知识,分类讨论和数形结合是解题的关键.
(1)过点A作轴于点F,求出,证明,进一步求出点坐标为,利用待定系数法求出函数解析式即可;
(2)证明,则,得到,则E点的横坐标为,把代入得,即可得到答案;
(3)分四种情况分别进行求解即可.
【详解】(1)解:如图,过点A作轴于点F,
,
,
∵四边形为正方形,
,
,
轴,
,
,
,
在和中,
,
,
,
,
点坐标为,
设反比例函数解析式为,
把代入得,
∴反比例函数解析式为;
(2)∵四边形为正方形,
,
,
又,
,
,
在和中,
,
,
,
,
∴E点的横坐标为,
把代入得,
点坐标为;
(3)如图,
∴
∴
当则,
故点的坐标是,
当则,
当设,则,
故在中,,
即,
解得,即点与点G重合,故,
当则,
综上可知,符合题意的点的坐标为或或或
3.(23-24八年级下·江苏泰州·期末)在平面直角坐标系中,正方形的顶点A、B分别为、,顶点C在反比例函数上,顶点D在反比例函数上.
(1)如图1,当D点坐标为时.
①求的值;
②求m,n的值;
(2)如图2,当m,n满足什么关系时,,并说明理由;
(3)如图3,当时,在的延长线上取一点E,过点E作交x轴于点F,交反比例函数图象于点G,当G为的中点,对于每一个给定的m值,点E的纵坐标总是一个定值,则该定值为______.(用含m的代数式表示)
【答案】(1)①的值为4;②m,的值为1,3;
(2)当时,;
(3)
【分析】(1)①将点的坐标代入反比例函数解析式即可得出结论;
②过点作轴,可得,可用,表达点的坐标,建立关于,的二元一次方程组即可得出结论;
(2)过点作轴于点,可得,可用,表达点的坐标,由此建立关于,的不等式,解之即可;
(3)过点作轴于点,设,由等腰三角形的性质可表达点和点的坐标,由此建立关于的方程,解之即可.
【详解】(1)解:①将点代入反比例函数解析式,
;
即的值为4;
②如图,过点作轴于点,
,
,
,
,
,
,
,,
,
,
,解得.
,的值为1,3;
(2)解:当时,,理由如下:
如图,过点作轴于点,
同理(1)可得,,
,,
,
,
,
若,则,
,,
,
即当时,;
(3)解:由(2)得,,又,
∴,
,,
,即,
∴,
∴,
∵,
∴是等腰直角三角形,
如图,过点作轴于点,
是等腰直角三角形,
,
设,,
,,
点是的中点,
;
,
,
点在上,
,整理得,
(舍)或;
故答案为:.
【点睛】本题主要考查反比例函数与几何综合问题,涉及待定系数法求函数解析式,全等三角形的性质与判定,等腰直角三角形的性质等相关知识,用,表达出点,的坐标是解题关键.
压轴能力测评(15题)
一、单选题
1.(23-24八年级下·四川资阳·期末)如图,反比例函数的图象经过平行四边形对角线的交点P,已知点A、C、D在坐标轴上,,平行四边形的面积为6,则k的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】根据图形面积求比例系数(解析式)、利用平行四边形的性质求解
【分析】利用的几何意义和平行四边形的面积为6,建立关于的方程,再利用图象所在的象限,即可求出.
本题考查了平行四边形的性质、反比例函数图象中k的几何意义等内容, 解题关键是理解题意,能利用面积关系得到关于k的方程.
【详解】解:平行四边形的面积为,
∵平行四边形对角线的交点,
∴,
∴,
∵,
∴四边形是矩形,
∴,
∴,
∴,
∵图象位于第二象限,
∴,
∴,
故选:A.
2.(24-25九年级上·河北石家庄·阶段练习)已知反比例函数的部分图象如图所示,下列说法正确的是( )
A.
B.随x的增大而减小
C.若矩形的面积为2,则
D.若图象上两个点的坐标分别是,,则
【答案】C
【知识点】比较反比例函数值或自变量的大小、根据图形面积求比例系数(解析式)、判断反比例函数的增减性
【分析】本题考查了反比例函数系数k的几何意义:在反比例函数图象中任取一点,过这一个点向x轴和y轴分别作垂线,与坐标轴围成的矩形的面积是定值.也考查了反比例函数的性质.
根据反比例函数的性质对A、B、D进行判断;根据反比例函数系数k的几何意义对C进行判断.
【详解】解:A、反比例函数图象分布在第二、四象限,则,所以A选项错误;
B、在每一象限,y随x的增大而增大,所以B选项错误;
C、矩形面积为2,则,而,所以,所以C选项正确;
D、图象上两个点的坐标分别是,,则,所以D选项错误.
故选:C.
3.(2024·海南省直辖县级单位·模拟预测)如图, 在矩形和正方形中, 点在轴正半轴上,点、均在轴正半轴上,点在边上,,, 若反比例函数 的图像过,两点, 则的值为( )
A.9 B.12 C.18 D.24
【答案】C
【知识点】反比例函数与几何综合、根据图形面积求比例系数(解析式)、矩形性质理解、正方形性质理解
【分析】本题主要考查了矩形的性质、正方形的性质、反比例函数的应用等知识,熟练掌握相关知识是解题关键.设,结合题意确定点的坐标,进而确定的值,即可获得答案.
【详解】解:根据题题意,四边形为矩形,四边形为正方形,且,,
∴,,,,
设,
则,,
∴,,
∵反比例函数 的图像过,两点,
∴,
解得,
∴.
故选:C.
4.(22-23九年级上·广西贵港·期末)如图,在平面直角坐标系中有菱形,点A的坐标为,对角线、相交于点,,双曲线经过的中点,交于点,下列四个结论:①;②;③点的坐标是;④连接、,则,则正确的结论有( ).
A.个 B.个 C.个 D.个
【答案】C
【知识点】利用菱形的性质证明、相似三角形的判定与性质综合、坐标与图形、反比例函数与几何综合
【分析】过作轴于点,过作轴于点,设,则,结合勾股定理可求出x的值,进而可分别求出,,故可判断①②;由菱形的性质可求得的长度,结合勾股定理可求得,结合三角形相似的判定和性质可以得到点的坐标,则可求得双曲线解析式.设,将其代入反比例函数解析式即求得点的横坐标,由此可判断③;由菱形的性质可知,的面积等于菱形的面积的一半,即可判断④.
【详解】解:如图,过作轴于点,过作轴于点,
,
.
设,则.
∵四边形为菱形,
∴,
,即,
,
,,
,故①正确;
,故②错误;
∵,
.
在中,,,由勾股定理可得,
.
∵轴,,
∴,
∴,
∴.
为中点,即,
,,
,
.
双曲线过点,
,
双曲线解析式为.
由上可知,,故可设,
将其代入双曲线,得,
,
,故③正确;
,
,故④正确.
综上所述,正确的结论有3个.
故选C.
【点睛】本题考查反比例函数图象上点的特征,勾股定理,菱形的性质,三角形相似的判定和性质,坐标与图形.正确作出辅助线是解题的关键.
二、填空题
5.(2023·内蒙古通辽·模拟预测)如图,正方形 放置在直角坐标系中,点A的坐标为,点 B的坐标为反比例函数经过点C,将正方形向上平移m个单位长度后,点D恰好落在双曲线上,则m值为 .
【答案】
【知识点】反比例函数与几何综合、求反比例函数解析式、全等的性质和ASA(AAS)综合(ASA或者AAS)、根据正方形的性质证明
【分析】作于E,于F,利用证明,得,可得点C、D的 坐标,从而得出反比例函数的解析式,进一步求得平移的距离.
【详解】解:作于E,于F,
∵四边形是正方形,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴, 同理,
∴,
∵点A的坐标为,点B的坐标为.
∴,
∴,
∴,
∵反比例函数经过点C,
∴,
∴, 把代入得,,
∴.
故答案为:2.
【点睛】本题主要考查了正方形的性质,全等三角形的判定与性质,反比例函数图象上点的坐标的特征等知识,作辅助线构造全等 三角形是解题的关键.
6.(2024·广东深圳·三模)如图,平行四边形的顶点A,B在函数的图象上,边与y轴交于点D,轴于点E.若的面积为8,则的值为 .
【答案】2
【知识点】已知比例系数求特殊图形的面积、利用平行四边形的性质求解
【分析】本题主要考查平行四边形的性质以及反比例函数比例系数k的几何意义;根据题意得,,,则由,化简得到,结合反比例函数的比例系数k的几何意义得,即可求得答案.
【详解】解:四边形是平行四边形,的面积为8,
,
即,
,
,
,
即;
点在函数的图象上,
,
即,
,
;
故答案为:2.
7.(24-25九年级上·安徽亳州·阶段练习)如图,矩形的一边在轴上,点是对角线与的交点,双曲线恰好经过点、,且交于点,连接.
(1)若点的坐标为,, ;
(2)若的面积为2时. .
【答案】 2 6
【知识点】根据图形面积求比例系数(解析式)、根据矩形的性质求线段长
【分析】本题考查反比例函数的图像与性质,反比例函数的比例系数k的几何意义,矩形的性质等知识,解题的关键是熟练掌握反比例函数的图像与性质,矩形的性质.
(1)由的坐标为,可得,得出,可得,将代入,得,即反比例函数关系式为,再由矩形的性质得出轴,,将代入,得,可得,,从而求出结果;
(2)设,可得,,,再由的面积为2,可得的面积为4,再由三角形面积公式可得,最后求解即可.
【详解】解:(1)的坐标为,
,
,
,
将代入,得,
反比例函数关系式为,
四边形矩形,
轴,,
将代入,得,
,,
,
故答案为:2;
(2)设,
四边形矩形,
,
点D的纵坐标为,
将代入,得,
,
,
轴,
点F的横坐标与点C的横坐标相同,即,
将代入,得,
,
的面积为2,
的面积为4,
,
,
解得:,
故答案为:6
8.(2023·安徽池州·三模)如图,菱形的顶点、分别在轴、轴的正半轴上,对角线、的交点在第一象限,反比例函数的图像经过点,已知轴.
(1)若菱形的面积为6,则的值为 .
(2)若反比例函数的图像与边交于点,则 .
【答案】 3
【知识点】反比例函数与几何综合、相似三角形的判定与性质综合、利用菱形的性质求面积
【分析】(1)由,可得,由,即可求出k的值;
(2)过A点作轴,过F点作于H点,构造相似三角形.设,,由“相似三角形对应边成比例”列比例式得,即,求出的值即可得的值.
【详解】(1),
.
∵E点在反比例函数的图像上,
,
,
,
,
故答案为:3.
(2)过A点作轴,过F点作于H点,
则.
设,,
则,
,,
,
,
,,,,
,
得,
,
解得或(舍去),
,
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了菱形的性质,反比例函数的性质和相似三角形的判定和性质.熟练掌握以上知识,及数形结合的思想是解题的关键.
三、解答题
9.(23-24九年级上·四川达州·期末)如图,矩形的两边的长分别为3,8,E是的中点,反比例函数的图象经过点E,与交于点F.
(1)若点B坐标为,求m的值;
(2)若,求反比例函数的表达式?
【答案】(1)
(2)
【知识点】反比例函数与几何综合、根据矩形的性质求线段长、求反比例函数解析式、用勾股定理解三角形
【分析】本题主要考查了求反比例函数、矩形的性质、勾股定理等知识点,掌握反比例函数的定义成为解题的关键.
(1)根据矩形的性质可得E两点坐标,再根据反比例函数的特征求解即可;
(2)根据勾股定理可得的长,根据线段的和差可得,可得F点坐标,再根据根据待定系数法求得m的值即可.
【详解】(1)解:点B坐标为,,E是的中点,
∴点,
函数图象经过E点,
∴.
(2)解:如图:连接,
∵,
∴,
∵,
∴,则,
设E点坐标为,则F点坐标为,
∵E,F两点在函数图象上,
∴,解得:,
∴,
∴,
∴.
10.(23-24九年级上·广东清远·阶段练习)如图,矩形的顶点A、C分别在轴、轴的正半轴上,点在反比例函数的第一象限内的图象上,,动点在轴的上方,且满足.
(1)若点在这个反比例函数的图象上,求点的坐标;
(2)连接,求的最小值.
【答案】(1)
(2)10
【知识点】反比例函数与几何综合、其他问题(轴对称综合题)、用勾股定理解三角形、根据矩形的性质求线段长
【分析】(1)根据矩形的性质,得到,进而得到,设点的纵坐标为,根据列方程,求出,即可得到点的坐标;
(2)由(1)可知,点在直线上运动,作点关于直线的对称点,连接,得到的最小值为的长,再利用勾股定理求解即可.
【详解】(1)解:四边形是矩形,,
,
点在反比例函数的第一象限内的图象上,
,
设点的纵坐标为,
,
,
,
点在这个反比例函数的图象上,
点的横坐标为,
.
(2)解:由(1)可知,点在直线上运动,
如图,作点关于直线的对称点,连接,
则,,
,
的最小值为的长,
在中,由勾股定理得,,
的最小值为10.
【点睛】本题考查了矩形的性质,反比例函数图象和性质,轴对称求最短距离,勾股定理等知识,利用数形结合的思想解决问题是解题关键.
11.(2023九年级上·全国·专题练习)如图,反比例函数()的图像与正比例函数的图像相交于、两点,点在第四象限,轴.
(1)求的值;
(2)以为边作菱形,求点坐标及菱形的面积.
【答案】(1)2
(2),
【知识点】反比例函数与几何综合、利用菱形的性质求线段长、一次函数与反比例函数的交点问题
【分析】本题主要考查了待定系数法求反比例函数解析式、反比例函数与一次函数综合应用、勾股定理等知识,运用数形结合的思想分析问题是解题关键.
(1)首先结合点在直线上,可求得点的坐标,再将点代入反比例函数解析式,即可获得答案;
(2)首先解得点坐标,然后根据勾股定理求得,再结合菱形的性质求解点坐标及菱形的面积.
【详解】(1)解:∵点在直线上,
∴,
即点的坐标为,
∵点是反比例函数的图像与正比例函数图像的交点,
∴,即的值是2;
(2)由题意,可得,
解得或,
经检验或是原方程的解,
∵点在第四象限,
∴,
∵点,
∴,
∵菱形是以为边,且轴,
∴,
∴,
∴菱形的面积.
12.(2024·广东广州·一模)如图,四边形为正方形,点在轴上,点在轴上,且,,反比例函数在第一象限的图象经过正方形的顶点.
(1)求点的坐标和反比例函数的解析式;
(2)若点为直线上的一动点(不与点重合),在轴上是否存在点,使以点、、、为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),
(2)存在,或或
【知识点】反比例函数与几何综合、全等的性质和ASA(AAS)综合(ASA或者AAS)、求反比例函数解析式、利用平行四边形的性质求解
【分析】本题考查了反比例函数综合应用,熟练掌握平行四边形的存在性求法是解答本题的关键.
(1)利用三角形全等求出点坐标,由点坐标求出反比例函数解析式即可;
(2)根据点为定点,分三种情况讨论:当为平行四边形的对角线时,当为平行四边形的对角线时,当为平行四边形的对角线时即可.
【详解】(1)解:如图,过点作轴,垂足为,
是正方形,
,,
,
,
,
,
在和中,
,
,
,,
,
,
在反比例函数图象上,
,
反比例函数解析式为:;
(2)解:存在,理由如下:
根据(1)中求点坐标,同理可得点坐标,
设直线解析式为,
代入点坐标得:,
解得:,
直线解析式为:,
设, ,
当为平行四边形的对角线时,
得:,
即:,
解得:,
;
当为平行四边形的对角线时,
得:,
即:,
解得:,
;
当为平行四边形的对角线时,
得:,
即:,
解得:,
;
综上所述,符合条件的点有3个,坐标为或或.
13.(23-24九年级上·陕西渭南·阶段练习)如图,已知正比例函数的图象与反比例函数的图象相交于点和点
(1)求和的值;
(2)以为边作菱形,使点在轴正半轴上,点在第一象限,线段交反比例函数第一象限的图象于点,连接、,求的面积;
(3)在(2)的条件下,点是反比例函数图象上的点,若,求点的坐标
【答案】(1),
(2)10
(3)或
【知识点】反比例函数与几何综合、利用菱形的性质求线段长、一次函数与反比例函数的交点问题
【分析】本题考查正比例函数,反比例函数与几何综合,涉及菱形的性质,勾股定理,三角形面积等知识点,掌握平面直线坐标系中三角形面积的求法是解题的关键.
(1)将点代入求出n的值,再将代入求出的值;
(2)先根据求出,根据菱形的性质求出,再根据,即可求解;
(3)设点的坐标为,根据即可求解.
【详解】(1)解:将点代入正比例函数,
得:,即,
将代入反比例函数,
得:,
解得;
(2)解:,
,
四边形是菱形,
,
,
点在线段上,
;
(3)解:点是反比例函数图象上的点,
设点的坐标为,
由(2)知,
,
,
解得,
当时,,
当时,,
点的坐标为或.
14.(2024·江苏泰州·一模)如图所示,在平面直角坐标系中,点是y轴正半轴上一点,点B是反比例函数图像上的一个动点,连接,以为一边作正方形,使点D在第一象限.设点B的横坐标为m().
(1)若,求点B和点D的坐标;
(2)若,点D落在反比例函数图像上,求m的值;
(3)若点D落在反比例函数图像上,设点D的横坐标为n(),试判断是否为定值?并说明理由.
【答案】(1),
(2)
(3)是定值,见解析
【知识点】反比例函数与几何综合、根据正方形的性质证明、全等三角形综合问题
【分析】本题考查了反比例函数,正方形的性质,三角形全等的判定和性质,熟练掌握相关内容是解题的关键.
(1)将代入反比例函数为,求出点B的坐标,作轴于点E, 作轴于点 F,证明,利用,,即可求解;
(2)将代入中,得到点B的坐标,作轴于点E, 作轴于点 F,证明,利用,,得到点D的坐标,再根据点D 落在反比例函数图像上,代入反比例解析式即可求解;
(3)将代入中,得到点B的坐标,作轴于点E, 作轴于点 F,证明,利用,,得到点D的坐标,再点D落在反比例函数图像上,点D的横坐标为n,利用坐标相等即可求解;
【详解】(1)当时,反比例函数为,
若,则将代入中,得,
点B的坐标是,
作轴于点E, 作轴于点 F,如图所示,
四边形是正方形,
,,
,,
,
又,,
,
,,
,
点 D 的坐标是 .
(2)当时,反比例函数为,
将代入中,得,
点B的坐标是,
作轴于点E, 作轴于点 F,如图所示,
四边形是正方形,
,,
,,
,
又,,
,
,,
,
点D的坐标是 ,
点D 落在反比例函数图像上,
,化简得,即
解得:
,
.
(3)是定值,理由如下:
将代入中,得,
点B的坐标是,
作轴于点E, 作轴于点 F,如图所示,
四边形是正方形,
,,
,,
,
又,,
,
,,
,
点D的坐标是 ,
点D落在反比例函数图像上,点D的横坐标为n,
点D的坐标是,
,,
,,
,
,
为定值.
15.(23-24八年级下·浙江湖州·期末)如图1,将矩形纸片放置在如图所示的平面直角坐标系内,点与坐标原点重合,点的坐标为,折叠纸片使点落在轴上的点处,折痕为,过点作轴的平行线交于点,连接.
(1)求证:四边形为菱形;
(2)如图2,当点与点重合时,求点的坐标;
(3)如图3,在(2)的条件下,点是线段上一动点,点是线段上一动点,过点的反比例函数的图象与线段相交于点,连接,,,,当四边形的周长最小时,求点,点的坐标.
【答案】(1)详见解析
(2)
(3)点的坐标为,点的坐标为
【知识点】反比例函数与几何综合、矩形与折叠问题、用勾股定理解三角形、证明四边形是菱形
【分析】(1)由题意得出,推出,由折叠的性质得出,,从而得出,推出四边形是平行四边形,结合,即可得证;
(2)由折叠可得,由勾股定理可得,推出,设,则,,再由勾股定理计算即可得解;
(3)由(2)得坐标为,设点坐标为,根据反比例函数的性质得出坐标为,作点关于轴的对称点,点关于轴的对称点,则,,连结,,得出,,四边形的周长,推出当四点共线时四边形的周长最小,待定系数法求出直线的解析式为:,即可得解.
【详解】(1)解:∵四边形是矩形,且轴
折叠纸片使点落在轴上点处,折痕为,
,,
∴
四边形是平行四边形
又
四边形为菱形.
(2)解:点与点重合,
设,则,,
在中,,即,
解得,
点的坐标为;
(3)解:由(2)得坐标为,
设点坐标为,
点都在反比例函数的图象上,
,,
即:,
解得,
坐标为,
作点关于轴的对称点,点关于轴的对称点,则,,
连结,
,,
四边形的周长,
当四点共线时四边形的周长最小,
设直线的解析式为,把,,代入,得
,
解得,
直线的解析式为:,
令,即,得,
点的坐标为,点的坐标为.
【点睛】本题考查了折叠的性质、矩形的性质、菱形的判定定理、勾股定理、反比例函数的图象与性质、一次函数的应用、坐标与图形等知识点,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
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