内容正文:
微专题4 反比例函数的综合应用
角度1 与一次函数结合——求两个函数表达式及交点
【思维切入】
1.将已知点代入反比例函数表达式,先得反比例函数;再求另一点,将两个点代入一次函数表达式,得一次函数表达式.
2.将反比例函数和一次函数表达式联立得方程组,解得两个交点的坐标,进一步求解.
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【针对训练】
1.(2024·达州中考)如图,一次函数y=kx+b(k,b为常数,k≠0)的图象与反比例函数y=(m为常数,m≠0)的图象交于点A(2,3),B(a,-2).
(1)求反比例函数和一次函数的表达式;
(2)若点C是x轴正半轴上的一点,且∠BCA=90°,求点C的坐标.
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【解析】(1)将点A,B的坐标代入反比例函数表达式得:m=2×3=-2a,
解得:a=-3,m=6,即反比例函数的表达式为y=,点B(-3,-2),
将点A,B的坐标代入一次函数表达式得:
,解得,
则一次函数的表达式为y=x+1.
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(2)设点C(x,0),
由点A,B,C的坐标得,AB2=50,AC2=(x-2)2+9,BC2=(x+3)2+4,
∵∠BCA=90°,
则AB2=AC2+BC2,
即50=(x-2)2+9+(x+3)2+4,
解得:x=3或-4(舍去),即点C(3,0).
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2.(2024·淄博中考)如图,一次函数y=k1x+2的图象与反比例函数y=的图象相交于A(m,4),B两点,与x,y轴分别相交于点C,D,且tan∠ACO=2.
(1)分别求这两个函数的表达式;
(2)以点D为圆心,线段DB的长为半径作弧与x轴正半轴相交于点E,连接AE,BE,求△ABE的面积;
(3)根据函数的图象直接写出关于x的不等式k1x+2>的解集.
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【解析】(1)∵y=k1x+2,当x=0时,y=2,
∴点D的坐标为(0,2),∴OD=2,
∵tan∠ACO=2,∴=2,∴OC=1,
∴点C的坐标为(-1,0),
∴-k1+2=0,∴k1=2,∴y=2x+2,
∵点A(m,4)在y=2x+2上,
∴2m+2=4,∴m=1,
∴点A的坐标为(1,4),
∵点A(1,4)在y=上,∴4=,∴k2=4,∴y=.
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(2)如图,连接DE,过点B作BF垂直于y轴,垂足为F,
联立,解得,,
∴点B的坐标为(-2,-2),
∴BF=2,点F的坐标为(0,-2).
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在Rt△DFB和Rt△EOD中,,
∴Rt△DFB≌Rt△EOD(HL),
∴OE=DF,
∵点D的坐标为(0,2),点F的坐标为(0,-2),
∴DF=4,∴OE=4,
∴CE=OC+OE=5,S△ABE=S△ACE+S△BCE=×5×4+×5×2=15.
(3)由题中图象可知,当-2<x<0或x>1时,y=k1x+2的图象在y=的图象上方,所以k1x+2>的解集为-2<x<0或x>1.
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角度2 与几何图形结合
类型1 求三角形的面积
【思维切入】
1.补全求差:将三角形补成矩形或梯形或易求的三角形,然后用面积差求解.
2.分割求和:利用坐标轴进行分割求和或利用纵底横高求解.
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【针对训练】
3.(2024·凉山州中考)如图,正比例函数y1=x与反比例函数y2=(x>0)的图象交于点A(m,2).
(1)求反比例函数的表达式;
(2)把直线y1=x向上平移3个单位长度与y2=(x>0)的图象交于点B,连接AB,OB,求△AOB的面积.
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【解析】(1)∵点A(m,2)在正比例函数图象上,∴2=m,解得m=4,∴A(4,2),
∵A(4,2)在反比例函数图象上,
∴k=8,
∴反比例函数表达式为y2=.
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(2)把直线y1=x向上平移3个单位长度得到表达式为y=x+3,
直线与y轴交点坐标为D(0,3),连接AD,
联立方程组,
解得,(舍去),∴B(2,4),
∴S△AOB=S△ADO=×3×4=6.
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4.(2024·遂宁中考)如图,一次函数y1=kx+b(k≠0)的图象与反比例函数y2=(m≠0)的图象相交于A(1,3),B(n,-1)两点.
(1)求一次函数和反比例函数的表达式;
(2)根据图象,直接写出y1>y2时,x的取值范围;
(3)过点B作直线OB,交反比例函数图象于点C,连接AC,求△ABC的面积.
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【解析】(1)将点A坐标代入反比例函数表达式得,m=1×3=3,
所以反比例函数表达式为y=.
将点B坐标代入反比例函数解析式得,n=-3,
所以点B的坐标为(-3,-1).
将A,B两点坐标代入一次函数表达式得,,
解得,
所以一次函数表达式为y=x+2.
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(2)由函数图象可知,
当-3<x<0或x>1时,一次函数的图象在反比例函数图象的上方,即y1>y2,所以当y1>y2,x的取值范围是-3<x<0或x>1.
(3)连接AO,令直线AB与x轴的交点为M,
将y=0代入y=x+2得,x=-2,所以点M的坐标为(-2,0),
所以S△AOB=S△AOM+S△BOM=×2×3+×2×1=4.
因为正比例函数图象与反比例函数图象都是中心对称图形,且坐标原点是对称中心,
所以点B和点C关于点O成中心对称,所以BO=CO,所以S△ABC=2S△AOB=8.
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类型2 求特殊三角形或特殊四边形
【思维切入】
1.动点三角形的形状问题:
(1)等腰三角形:
方法1:求已知边,按腰或底分类讨论求解;
方法2:设动点坐标,表示三边平方,分类讨论得方程求解;
(2)直角三角形:
方法1:按直角分类讨论,构造一线三直角求解;
方法2:设动点坐标,表示三边的平方,根据勾股定理的逆定理分类讨论列方程求解.
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2.动点平行四边形问题:
按对角线两端点的横坐标(纵坐标)之和相等,分类讨论求解.
3.动点四边形的问题转化为动点三角形问题:
动点菱形问题转化为动点等腰三角形问题;
动点矩形问题转化为动点直角三角形问题.
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【针对训练】
5.(2024·宜宾中考)如图,一次函数y=ax+b(a≠0)的图象与反比例函数y=(k≠0)的图象交于点A(1,4),B(n,-1).
(1)求反比例函数和一次函数的表达式;
(2)利用图象,直接写出不等式ax+b<的解集;
(3)已知点D在x轴上,点C在反比例函数图象上.若以A,B,C,D为顶点的四边形是平行四边形,求点C的坐标.
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【解析】(1)将点A,B的坐标代入反比例函数表达式得:k=4×1=-n,
解得:k=4,n=-4,即反比例函数的表达式为y=,点B(-4,-1);
将点A,B的坐标代入一次函数表达式得:
,解得,
则一次函数表达式为y=x+3.
(2)观察题中函数图象知,当0<x<1或x<-4时,ax+b<成立.
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(3)设点C的坐标为(m,),点D(x,0),
当AB为对角线时,
由中点坐标公式得:4-1=,解得:m=,则点C(,3);
当AC或AD为对角线时,
同理可得:4+=-1或4=-1,
解得:m=±,则点C(-,-5)或(,5),
综上,点C的坐标为(,3)或(-,-5)或(,5).
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6.(2024·成都中考)如图,在平面直角坐标系xOy中,直线y=-x+m与直线y=2x相交于点A(2,a),与x轴交于点B(b,0),点C在反比例函数y=(k<0)图象上.
(1)求a,b,m的值;
(2)若O,A,B,C为顶点的四边形为平行四边形,求点C的坐标和k的值;
(3)过A,C两点的直线与x轴负半轴交于点D,点E与点D关于y轴对称.若有且只有一点C,使得△ABD与△ABE相似,求k的值.
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【解析】(1)把A(2,a)代入y=2x得:a=2×2=4,∴A(2,4),
把A(2,4)代入y=-x+m得4=-2+m,
∴m=6;
∴直线y=-x+m为y=-x+6,
把B(b,0)代入y=-x+6得0=-b+6,
∴b=6,
∴a的值为4,m的值为6,b的值为6.
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(2)设C(t,),
由(1)知A(2,4),B(6,0),而O(0,0),
①当AC,BO为对角线时,AC,BO的中点重合,∴,
解得,
经检验,t=4,k=-16符合题意,
此时点C的坐标为(4,-4);
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②当CB,AO为对角线时,CB,AO的中点重合,
∴,
解得,
经检验,t=-4,k=-16符合题意,
此时点C的坐标为(-4,4);
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③当CO,AB为对角线时,CO,AB的中点重合,
∴,
解得,
∵k=32>0,
∴这种情况不符合题意;
综上所述,C的坐标为(4,-4)或(-4,4),k的值为-16.
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(3)如图:
设直线AC的表达式为y=px+q,把A(2,4)代入得:4=2p+q,
∴q=4-2p,
∴直线AC的表达式为y=px+4-2p,
在y=px+4-2p中,令y=0得x=,
∴D(,0),
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∵E与点D关于y轴对称,
∴E(,0),
∵B(6,0),
∴BE=6-=,BD=6-=,
∵△ABD与△ABE相似,
∴E只能在B左侧,
∴∠ABE=∠DBA,
故△ABD与△ABE相似,只需=即可,即BE·BD=AB2,
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∵A(2,4),B(6,0),
∴AB2=32,
∴×=32,
解得p=1,
经检验,p=1满足题意,
∴直线AC的表达式为y=x+2,
∵有且只有一点C,使得△ABD与△ABE相似,
∴直线AC与反比例函数y=(k<0)图象只有一个交点,
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∴x+2=只有一个解,
即x2+2x-k=0有两个相等实数根,
∴Δ=0,即22+4k=0,
解得k=-1,
∴k的值为-1.
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本课结束
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