内容正文:
分层作业本·江西数学
第
三
章
函
数
命题点 7 反比例函数的综合与应用(每年 1 道解答题)
考向 1 反比例函数的实际应用
1. 学科融合 [2024 连云港]杠杆平衡时,“阻力×阻
力臂=动力×动力臂” .已知阻力和阻力臂分别
为 1 600 N 和 0.5 m,动力为 F(N),动力臂为
l(m),则动力 F 关于动力臂 l 的函数解析式
为 .
2.[2024 山西]机器狗是一种模拟真实犬只形态和
部分行为的机器装置,其最快移动速度v(m / s)
是载重后总质量 m(kg)的反比例函数.已知一
款机器狗载重后总质量 m= 60 kg 时,它的最快
移动速度 v= 6 m/ s;当其载重后总质量 m=90 kg
时,它的最快移动速度 v= m/ s.
考向 2 反比例函数与一次函数综合(10 年 7 考)
3.[2024 安徽]已知反比例函数 y =
k
x
(k≠0)与一
次函数 y= 2-x 的图象的一个交点的横坐标为
3,则 k 的值为 ( A )
A.-3 B.-1 C.1 D.3
4.[2023 泰安]一次函数y=ax+b 与反比例函数 y =
ab
x
(a,b 为常数且均不等于 0)在同一坐标系内
的图象可能是 ( D )
5.[2024 广元]如图,已知反比例函数 y1 =
k
x
和一次
函数 y2 =mx+n 的图象相交于点 A(-3,a),B(a
+ 3
2
,-2)两点,O 为坐标原点,连接 OA,OB.
(1)求 y1 =
k
x
与 y2 =mx+n 的解析式;
(2)当 y1>y2 时,请结合图象直接写出自变量 x
的取值范围;
(3)求△AOB 的面积.
第 5 题图
解:(1)由题知-3a=-2(a+ 3
2
),
∴ a=3,
∴A(-3,3),B( 9
2
,-2),
∴ y1 =-
9
x
,
把点 A(-3,3),B( 9
2
,-2)代入 y2 =mx+n,
得
-3m+n=3,
9
2
m+n=-2,
ì
î
í
ïï
ïï
解得
m=- 2
3
,
n=1,
ì
î
í
ïï
ïï
∴ y2 =-
2
3
x+1;
(2)-3<x<0 或 x> 9
2
;
(3)设 AB 与 y 轴相交于点 C,
∴C(0,1),即 OC=1,
∴S△AOB =S△AOC+S△BOC =
1
2
OC·(xB-xA)=
1
2
×1×( 9
2
+3)= 15
4
.
[拓展] 若点 P 是 x 轴负半轴上的一点,且
∠BAP= 90°,求点 P 的坐标.
备用图
解:如解图,设 AB 与 x 轴相交于
点 D,过点 A 作 AE⊥x 轴于 E,
则∠PEA=∠AED=90°,
∴∠PAE+∠EPA=90°,
∵ ∠BAP = 90°, ∴ ∠PAE +
∠EAD = 90°, ∴ ∠EPA
=∠EAD,
∴△PEA∽△AED,∴ PE
AE
=AE
DE
,
当 y2 =0 时,y2 =-
2
3
x+1=0,解得 x= 3
2
,即 OD= 3
2
,
由(1)知 A(-3,3),∴AE=3,OE=3,∴DE= 9
2
,
∵ PE
AE
=AE
DE
,∴PE
3
= 3
9
2
,解得 PE=2,∴OP=5,
∵点 P 在 x 轴的负半轴,∴P(-5,0) .
53
班级: 姓名: 学号: 日期:
分层作业本·江西数学
第
三
章
函
数
6.[2022 江西 18 题 8 分]如图,点 A(m,4)在反比例
函数 y = k
x
( x> 0)的图象上,点 B 在 y 轴上,
OB= 2,将线段 AB 向右下方平移,得到线段
CD,此时点 C 落在反比例函数的图象上,点 D
落在 x 轴正半轴上,且 OD= 1.
(1)点 B 的坐标为 ,点 D 的坐标为
,点 C 的坐标为 (用含 m
的式子表示);
(2)求 k 的值和直线 AC 的表达式.
第 6 题图
解:∵点 A 和点 C 均在反比例函数
y= k
x
(x>0)的图象上,
∴ k=4m=2(m+1),∴m=1,
∴A(1,4),C(2,2),
∴ k=1×4=4;
设直线 AC 的表达式为 y=nx+b(n≠0),
将 A(1,4),C(2,2)代入,得
n+b=4,
2n+b=2,{ 解得
n=-2,
b=6,{
∴直线 AC 的表达式为 y=-2x+6.
[拓展]如图,若将反比例函数 y = k
x
(x>0)的图
象沿 AB 平移,使其过点 B,令其与 x 轴的交点
为 E,求图中阴影部分的面积.
拓展题图
解:由题意和平移的性质可知,点 E 与点 D 重合,
如解图,连接 BD,
由平移的性质得,AB∥DC,AB=DC,
∴四边形 ABDC 是平行四边形,
由(1)和(2)知,A(1,4),B(0,2),C(2,2),
∴AB= (1-0) 2+(4-2) 2 = 5 ,
AC= (1-2) 2+(4-2) 2 = 5 ,
∴AB=AC,∴平行四边形 ABDC 是菱形,
7.[2023 江西 17 题 6 分]如图,已知直线 y = x+b 与
反比例函数 y= k
x
(x>0)的图象交于点A(2,3),
与 y 轴交于点 B,过点 B 作 x 轴的平行线交反
比例函数 y= k
x
(x>0)的图象于点 C.
(1)求直线 AB 和反比例函数图象的表达式;
(2)求△ABC 的面积.
第 7 题图
解:(1)∵直线 y = x+b 与反比例
函数 y= k
x
(x>0)的图象交于点
A(2,3),
∴3=2+b,3= k
2
,∴ b=1,k=6,
∴直线 AB 的表达式为 y=x+1,反比例函数的表达式
为 y= 6
x
(x>0);
(2)令 x=0,得 y=0+1=1,∴B(0,1),
把 y=1 代入 y= 6
x
,解得 x=6,
∴C(6,1),
∴BC=6,
由 BC∥x 轴得点 A 到 BC 的距离为 3-1=2,
∴S△ABC =
1
2
×6×2=6.
备用图
拓展练思维
[拓展 7-1]求 tan∠ACB 的值.
解:如解图,过点 A 作 AE⊥
BC 于点 E,
∵A(2,3),B(0,1),C(6,1),
∴AE=3-1=2,CE=6-2=4,
∴tan∠ACB=AE
CE
= 2
4
= 1
2
.
63
分层作业本·江西数学
第
三
章
函
数
备用图
[拓展 7-2]若将直线 AB 向下平移后与反
比例函数 y= k
x
(x>0)的图象相交于点 D,
且△AOD 的面积是△ABC 面积的 3
4
,求平
移后直线的函数表达式.
解:设点 D(x, 6
x
),如解图,
过点 A, D 分别作 AP⊥ x
轴,DQ⊥x 轴于点 P,Q,
∵A(2,3),D(x, 6
x
),
∴AP=3,DQ= 6
x
,PQ=
x-2,
∵点 A,D 在同一个反比例函数图象上,
∴S△AOP =S△DOQ,
∴S△AOD =S梯形APQD =
1
2
( 6
x
+3)(x-2)= 3
2
x- 6
x
,
∵△AOD 的面积是△ABC 面积的 3
4
,
∴S△AOD =
3
2
x- 6
x
=6× 3
4
= 9
2
,
整理得 x-3- 4
x
=0,即x2-3x-4=0,
解得 x1 =4,x2 =-1(舍去),
经检验,x=4 是原方程的根,
当 x=4 时,y= 3
2
,∴点 D(4, 3
2
),
设直线 AB 平移后的直线表达式为 y=x+b′,
将 D(4, 3
2
)代入,得 4+b′= 3
2
,解得 b′=- 5
2
,
∴平移后直线的函数表达式为 y=x- 5
2
.
考向 3 反比例函数与几何图形综合(10 年 3 考)
8.[2024 江西 16 题 6 分]如图,△AOB 是等腰直角
三角形,∠ABO = 90°,双曲线 y = k
x
(k>0,x>0)
经过点 B,过点 A(4,0)作 x 轴的垂线交双曲线
于点 C,连接 BC.
(1)点 B 的坐标为 ;
(2)求 BC 所在直线的解析式.
第 8 题图
解:∵双曲线 y= k
x
经过点B(2,2),
∴2= k
2
,解得 k=4.
∴双曲线的解析式为 y= 4
x
(x>0) .
∵AC⊥x 轴,A(4,0),∴点 C 的横坐标为 4.
将 x=4 代入 y= 4
x
,得 y= 4
4
=1,
∴点 C 的坐标为(4,1) .
设 BC 所在直线的解析式为 y=ax+b,
则
2a+b=2,
4a+b=1,{ 解得
a=- 1
2
,
b=3,
ì
î
í
ïï
ï
∴BC 所在直线的解析式为 y=- 1
2
x+3.
9.[2024 江西样卷四]如图,在平面直角坐标系 xOy
中,点 A(a,2)在反比例函数 y1 =
2
x
(x>0)的图
象上,点 B 在 x 轴上.将线段 AB 向左平移一定
距离后,点 A 的对应点 C 刚好落在反比例函数
y2 =
k
x
(k<0,x<0)的图象上,点 B 的对应点为点
D,且直线 CD 的解析式为 y= x+b.
(1)若 k=-4,求 BD 的长;
(2)若四边形 ABDC 的面积是 8,求直线 CD 的
解析式.
第 9 题图
解:(1)由平移的性质可得 AC
∥x 轴,AC=BD,
∴四边形 ABDC 为平行四边
形,点 C 的纵坐标为 2.
∵点 A(a,2)在反比例函数
y1 =
2
x
(x>0)的图象上,
∴ a= 2
2
=1,∴点 A(1,2) .
∵点C在反比例函数 y2=
k
x
(k<0,x<0)的图象上,k=-4,
∴点 C 的横坐标为-2,即点 C(-2,2),
∴BD=AC=1-(-2)= 3;
(2)∵四边形 ABDC 的面积是 8,点 A(1,2),
∴AC=4,∴点 C 的横坐标为-3.
由(1)知,点 C 的纵坐标为 2,
∴点 C 的坐标为(-3,2) .
将(-3,2)代入 y=x+b,得 2=-3+b,解得 b=5,
∴直线 CD 的解析式为 y=x+5.
73
班级: 姓名: 学号: 日期:
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第
三
章
函
数
10. 名师原创 如图,在 Rt△OBC 中, ∠OBC = 90°,
顶点 C(2,m)在反比例函数 y = k
x
(x>0)的图
象上,将 Rt△OBC 绕点 C 顺时针旋转 90°,得
到 Rt△ADC .
(1) 用含 m 的式子直接写出点 A 的坐标
为 ;
(2)如果点 A 也落在反比例函数 y = k
x
(x>0)
的图象上,求反比例函数的解析式.
第 10 题图
解:∵反比例函数 y = k
x
(x>0)的图象经过 A(2-m,
2+m),C(2,m)两点,
∴ (2-m)(2+m)= 2m,
解得 m1 = 5 -1,m2 =- 5 -1 (舍去),
∴m= 5 -1,
把 C(2, 5 -1)代入 y= k
x
,得 5 -1= k
2
,
解得 k=2 5 -2,
∴反比例函数的解析式为 y=2 5
-2
x
(x>0) .
11.如图,直线 y= 3
2
x+b 经过点 A(-2,0),与 y 轴
正半轴交于点 B,在 x 轴正半轴上有一点 D,
且 tan∠BDO = 3
2
.过点 D 作 DC⊥x 轴交直线
y= 3
2
x+b 于点 C,反比例函数 y= k
x
(x>0)的图
象经过点 C.
(1)求 b 的值和反比例函数的解析式;
(2)将点 B 向右平移 m 个单位长度得到点 P,
当四边形 BCPD 为菱形时,判断点 P 是否
在反比例函数图象上.若在,求出点 P 的
坐标;若不在,请说明理由.
第 11 题图
解:(1)∵直线 y= 3
2
x+b 经过点 A(-2,0),
∴-3+b=0,∴ b=3,
∴直线的解析式为 y= 3
2
x+3,
∴B(0,3),∴OB=3,
∴tan∠BDO=OB
OD
= 3
2
,
把 x=2 代入 y= 3
2
x+3=6,∴C(2,6),
∵反比例函数 y= k
x
(x>0)的图象经过点 C,
∴反比例函数的解析式为 y=12
x
(x>0);
如解图,∵将点 B(0,3)向右平移 m 个单位长度得
到点 P,∴P(m,3) .
∵C(2,6),D(2,0),∴反比例函数图象上存在点 P,
使四边形 BCPD 为菱形,此时点 P(4,3) .
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83
分层作业本·江西数学
分
层
作
业
本
∴ AD = DE, EM = MF, ∴ S△ODG =
1
2
S四边形AOGD =
1
4
S四边形AOFE =
S△OFM,∴ S△ODM = S四边形DGFM =
3
4
S四边形DGFE =
3
4
S四边形AOGD,∵ S△ODM
= 3,∴ S四边形AOGD = 4,∴ k= 4.
图①
图②
第 17 题解图
命题点 7 反比例函数的综合与应用
1.F=
800
l
2.4 3.A 4.D
5.解:(1)由题知-3a=-2(a+
3
2
),∴ a= 3,
∴ A(-3,3),B(
9
2
,-2),∴ y1 =-
9
x
,
把点 A(-3,3),B(
9
2
,-2)代入y2 =mx+n,
得
-3m+n= 3,
9
2
m+n=-2,{ 解得 m=-
2
3
,
n= 1,
{
∴ y2 =-
2
3
x+1;
(2)-3<x<0 或 x>
9
2
;
(3)设 AB 与 y 轴相交于点 C,
∴ C(0,1),即 OC= 1,
∴ S△AOB =S△AOC+S△BOC =
1
2
OC·(xB-xA)=
1
2
×1×(
9
2
+3)=
15
4
.
[拓展]解:如解图,设 AB 与 x 轴相交于点 D,过点 A 作 AE⊥
x 轴于 E,
拓展题解图
则∠PEA=∠AED= 90°,
∴ ∠PAE+∠EPA= 90°,
∵ ∠BAP= 90°,
∴ ∠PAE+∠EAD= 90°,
∴ ∠EPA=∠EAD,
∴ △PEA∽△AED,∴
PE
AE
= AE
DE
,
当 y2 = 0 时,y2 =-
2
3
x+1= 0,解得 x=
3
2
,OD=
3
2
,
由(1)知 A(-3,3),∴ AE= 3,OE= 3,∴ DE=
9
2
,
∵
PE
AE
= AE
DE
,∴
PE
3
= 3
9
2
,解得 PE= 2,
∴ OP= 5,∵ 点 P 在 x 轴的负半轴,∴ P(-5,0) .
6.解:(1)(0,2),(1,0),(m+1,2) 【解法提示】由题意得:B(0,
2),D(1,0),由平移可知:线段 AB 向下平移 2 个单位,再向右平
移 1 个单位得到线段 CD,∵ 点 A(m,4),∴ C(m+1,2) .
(2)∵ 点 A 和点 C 均在反比例函数 y=
k
x
(x>0)的图象上,
∴ k= 4m= 2(m+1),∴ m= 1,
∴ A(1,4),C(2,2),
∴ k= 1×4= 4;
设直线 AC 的表达式为 y=nx+b(n≠0),将 A(1,4),C(2,2)代
入,得
n+b= 4,
2n+b= 2,{ 解得
n=-2,
b= 6,{
∴ 直线 AC 的表达式为 y=-2x+6.
拓展题解图
[拓展]解:由题意和平移的性质可知,点 E
与点 D 重合,
如解图,连接 BD,
由平移的性质得,AB∥DC,AB=DC,
∴ 四边形 ABDC 是平行四边形,
由(1)和(2)知,A(1,4),B(0,2),C(2,2),
∴ AB = (1-0) 2+(4-2) 2 = 5 , AC =
(1-2) 2+(4-2) 2 = 5 ,
∴ AB=AC,∴ 平行四边形 ABDC 是菱形,
连接 AD,BC,
由平移的性质可知,阴影部分面积就是菱形 ABDC 的面积,
即 S阴影 =S菱形ABDC =
1
2
AD·BC=
1
2
× yA × xC =
1
2
×4×2= 4.
7.解:(1)∵ 直线 y= x+b 与反比例函数 y=
k
x
(x>0)的图象交于点
A(2,3),
∴ 3= 2+b,3=
k
2
,∴ b= 1,k= 6,
∴ 直线 AB 的表达式为 y= x+1,反比例函数的表达式为 y=
6
x
( x
>0);
(2)令 x= 0,得 y= 0+1= 1,∴ B(0,1),
把 y= 1 代入 y=
6
x
,解得 x= 6,∴ C(6,1),∴ BC= 6,
由 BC∥x 轴得点 A 到 BC 的距离为 3-1= 2,
∴ S△ABC =
1
2
×6×2= 6.
[拓展 7-1]解:如解图,过点 A 作 AE⊥BC 于点 E,
∵ A(2,3),B(0,1),C(6,1),∴ AE= 3-1= 2,CE= 6-2= 4,
∴ tan∠ACB=
AE
CE
= 2
4
= 1
2
.
拓展 7-1 题解图
拓展 7-2 题解图
[拓展 7-2]解:设点 D(x,
6
x
),如解图,过点 A,D 分别作 AP⊥x
轴,DQ⊥x 轴于点 P,Q,
∵ A(2,3),D(x,
6
x
),∴ AP= 3,DQ=
6
x
,PQ= x-2,
01
分层作业本·江西数学
分
层
作
业
本
∵ 点 A,D 在同一个反比例函数图象上,∴ S△AOP =S△DOQ,
∴ S△AOD =S梯形APQD =
1
2
(
6
x
+3)(x-2)=
3
2
x-
6
x
,
∵ △AOD 的面积是△ABC 面积的
3
4
,
∴ S△AOD =
3
2
x-
6
x
= 6×
3
4
= 9
2
,
整理得 x-3-
4
x
= 0,即x2-3x-4= 0,
解得 x1 = 4,x2 =-1(舍去),
经检验,x= 4 是原方程的根,
当 x= 4 时,y=
3
2
,∴ 点 D(4,
3
2
),
设直线 AB 平移后的直线表达式为 y= x+b′,
将 D(4,
3
2
)代入,得 4+b′=
3
2
,解得 b′=-
5
2
,
∴ 平移后直线的函数表达式为 y= x-
5
2
.
8.解:(1)B(2,2);
(2)∵ 双曲线 y=
k
x
经过点 B(2,2),
∴ 2=
k
2
,解得 k= 4,
∴ 双曲线的解析式为 y=
4
x
(x>0) .
∵ AC⊥x 轴,A(4,0),
∴ 点 C 的横坐标为 4.
将 x= 4 代入 y=
4
x
,得 y=
4
4
= 1,
∴ 点 C 的坐标为(4,1) .
设 BC 所在直线的解析式为 y=ax+b,
则
2a+b= 2,
4a+b= 1,{ 解得
a=-
1
2
,
b= 3,
{
∴ BC 所在直线的解析式为 y=-
1
2
x+3.
9.解:(1)由平移的性质可得 AC∥x 轴,AC=BD.
∴ 四边形 ABDC 为平行四边形,点 C 的纵坐标为 2.
∵ 点 A(a,2)在反比例函数 y1 =
2
x
(x>0)的图象上,
∴ a=
2
2
= 1,∴ 点 A(1,2) .
∵ 点 C 在反比例函数 y2 =
k
x
(k<0,x<0)的图象上,k=-4,
∴ 点 C 的横坐标为-2,即点 C(-2,2),
∴ BD=AC= 1-(-2)= 3;
(2)∵ 四边形 ABDC 的面积是 8,点 A(1,2),
∴ AC= 4,∴ 点 C 的横坐标为-3.
由(1)知,点 C 的纵坐标为 2,
∴ 点 C 的坐标为(-3,2) .
将(-3,2)代入 y= x+b,得 2= -3+b,解得 b= 5,
∴ 直线 CD 的解析式为 y= x+5.
第 10 题解图
10.解:(1) (2-m,2+m);【解法提示】如解
图,延长 CD 交 y 轴于点 E,由旋转性质
得 Rt△ADC≌Rt△OBC,∴ AD = OB =
xC = 2,CD=CB= yC =m,由题意得四边形
OBCE 为矩形,∴ CE =OB = 2,∴ xA = DE
=CE-CD = 2 -m, yA = AD +CB = 2 +m,
∴ 点 A 的坐标为(2-m,2+m) .
(2)∵ 反比例函数 y =
k
x
( x> 0) 的图象经过A(2-m,2+m),
C(2,m)两点,∴ (2-m)(2+m)= 2m,
解得 m1 = 5 -1,m2 =- 5 -1 (舍去),∴ m= 5 -1,
把 C(2, 5 -1)代入 y=
k
x
,得 5 -1=
k
2
,解得 k= 2 5 -2,
∴ 反比例函数的解析式为 y=
2 5 -2
x
(x>0) .
11.解:(1)∵ 直线 y=
3
2
x+b 经过点 A(-2,0),
∴ -3+b= 0,∴ b= 3,∴ 直线的解析式为 y=
3
2
x+3;
∴ B(0,3),∴ OB= 3,∴ tan∠BDO=
OB
OD
= 3
2
,
∵ OD= 2,∴ D(2,0),
把 x= 2 代入 y=
3
2
x+3= 6,∴ C(2,6),
∵ 反比例函数 y=
k
x
(x>0)的图象经过点 C,
∴ k= 2×6= 12,∴ 反比例函数的解析式为 y=
12
x
(x>0);
(2)点 P 在反比例函数图象上.
第 11 题解图
如解图,∵ 将点 B(0,3)向右平移 m 个单
位长度得到点 P,∴ P(m,3) .
∵ C(2,6),D(2,0),
∴ CD⊥x 轴,
∴ 当四边形 BCPD 是菱形时,点 P 和点 B
关于 CD 对称,
∴ 点 P 的坐标为(4,3),
∴ m= 4,3×4= 12= k,∴ 点 P 在反比例函数图象上,
∴ 反比例函数图象上存在点 P,使四边形 BCPD 为菱形,此时
点 P(4,3) .
命题点 8 二次函数的图象与性质
1.1 2.(2,-12) [拓展 2-1](0,-8);(2+2 3 ,0)和(2-2 3 ,0)
[拓展 2-2]x<2
3.-4(答案不唯一) 【解析】解法一(特殊值法):由题意知,二次
函数图象与 x 轴正半轴有一个交点,即任意代入 x 轴正半轴上
一点可求出一个 n 值,如代入(1,0),可得 n=-4.
解法二(性质法):∵ 抛物线开口向上,则抛物线与 y 轴负半轴
有交点时,必与 x 轴正半轴有一交点,∴ n<0.
解法三:原函数的图象与 x 轴的交点,可以看作 y = x2 +3x 与 y =
-n 的图象交点,∵ y= x2+3x 的图象与 x 轴交于(-3,0),(0,0),
且抛物线开口向上,∴ 当-n>0 时有一个交点横坐标大于 0,即
n<0.
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