内容正文:
第12讲 反比例函数【2大考点10大题型】
考点一
反比例函数的图象与性质
1、反比例函数的概念
一般的,形如 (是常数,k≠0)的函数叫做反比例函数。其它表示形式:或。
因为x≠0,k≠0,相应地y值也不能为0,所以反比例函数的图象无限接近x轴和y轴,但与x轴、y轴.
2、反比例函数的图象与性质
反比例函数y=(k为常数,k≠0)的图象总是关于原点成中心对称的,它的位置和性质受k的符号的影响.
y=
(k为常数,k≠0)
k>0
k<0
图 象
所在象限
一、三(x,y同号)
二、四(x,y异号)
性 质
在每个象限内,y随x的增大而减小
在每个象限内,y随x的增大而增大
3、反比例函数的k的几何意义
由y=(k≠0)的图象上任意一点向两坐标轴作垂线,两垂线与坐标轴围成的矩形的面积为.
如图①和②,S矩形PAOB=PA·PB=|y|·|x|=|xy|=|k|;
同理可得S△OPA=S△OPB=|xy|=|k|.
4、反比例函数解析式的确定
(1)待定系数法。由于在反比例函数中,只有一个待定系数,因此只需要一对对应值或图象上的一个点的坐标,即可求出k的值,从而确定其解析式。
(2)利用反比例函数中反比例系数的几何意义
若已知某点到坐标轴的垂线与坐标轴所围成的面积,根据函数图象所在象限判断k的正负,从而确定k值,再将k值代入反比例函数解析式即可。
【题型1 反比例函数的图象与性质】
【例1】(2024·山西·中考真题)已知点,,都在反比例函数 的图像上,且,则,,的大小关系是( )
A. B. C. D.
【变式1-1】(2024·广东深圳·中考真题)反比例函数的图象在( )
A.第一、二象限 B.第一、三象限
C.第二、三象限 D.第二、四象限
【变式1-2】(2024·河北·中考真题)如图,函数的图象所在坐标系的原点是( )
A.点 B.点 C.点 D.点
【变式1-3】(2024·辽宁丹东·中考真题)如图,点A是反比例函数的图象上一点,过点A作轴,垂足为点C,延长至点B,使,点D是y轴上任意一点,连接,,若的面积是6,则 .
【题型2 反比例函数图象的对称性】
【例2】(2024·广西河池·中考真题)在平面直角坐标系中,一次函数与反比例函数的图象交于,两点,则的值是 .
【变式2-1】(2024·江苏宿迁·中考真题)如图,直线与双曲线的图象的一个交点坐标为.则它们的另一个交点坐标是
A. B. C. D.
【变式2-2】(2024·江苏南通·中考真题)如图,直线y =kx(k>0)与双曲线交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,则2x1y2-7x2y1= .
【变式2-3】(2024·山东聊城·中考真题)如图,在直角坐标系中,正方形的中心在原点O,且正方形的一组对边与x轴平行,点P(3a,a)是反比例函数(k>0)的图象上与正方形的一个交点.若图中阴影部分的面积等于9,则这个反比例函数的解析式为 .
【题型3 反比例函数中比例系数k的几何意义】
【例3】(2024·湖南湘西·中考真题)如图,点A在函数的图象上,点B在函数的图象上,且轴,轴于点C,则四边形的面积为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【变式3-1】(2024·吉林·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,为坐标原点,点,在函数 的图象上(点的横坐标大于点的横坐标),点的坐示为,过点作轴于点,过点作轴于点,连接,.
(1)求的值.
(2)若为中点,求四边形的面积.
【变式3-2】(2024·浙江衢州·中考真题)如图,点A、B在x轴上,分别以,为边,在x轴上方作正方形,.反比例函数的图象分别交边,于点P,Q.作轴于点M,轴于点N.若,Q为的中点,且阴影部分面积等于6,则k的值为 .
【变式3-3】(2024·黑龙江·中考真题)如图,是等腰三角形,过原点,底边轴,双曲线过两点,过点作轴交双曲线于点,若,则的值是( )
A. B. C. D.
【题型4 反比例函数解析式的确定】
【例4】(2024·云南昆明·中考真题)如图,直线与轴交于点,与反比例函数的图象交于点,过点作⊥轴于点,的面积为2,则反比例函数的解析式为( )
A. B. C. D.
【变式4-1】(2024·上海·中考真题)已知反比例函数的图象经过点(2,﹣4),那么这个反比例函数的解析式是( )
A.y= B.y=﹣ C.y= D.y=﹣
【变式4-2】(2024·西藏·中考真题)已知点是直线与双曲线(为常数)一支的交点,过点作轴的垂线,垂足为,且,则的值为( )
A. B. C. D.
【变式4-3】(2024·山东潍坊·中考真题)如图,正比例函数的图象与反比例函数的图象的一个交点是.点在直线上,过点作轴的平行线,交的图象于点.
(1)求这个反比例函数的表达式;
(2)求的面积.
【题型5 与反比例函数有关的面积问题】
【例5】(2024·山东烟台·中考真题)如图,正比例函数与反比例函数的图象交于点,将正比例函数图象向下平移个单位后,与反比例函数图象在第一、三象限交于点B,C,与x轴,y轴交于点D,E,且满足.过点B作轴,垂足为点F,G为x轴上一点,直线与关于直线成轴对称,连接.
(1)求反比例函数的表达式;
(2)求n的值及的面积.
【变式5-1】(2024·甘肃兰州·中考真题)如图,反比例函数与一次函数的图象交于点,点B是反比例函数图象上一点,轴于点C,交一次函数的图象于点D,连接.
(1)求反比例函数与一次函数的表达式;
(2)当时,求的面积.
【变式5-2】(2024·山东泰安·中考真题)直线与反比例函数的图象相交于点,,与轴交于点.
(1)求直线的表达式;
(2)若,请直接写出满足条件的的取值范围;
(3)过点作轴的平行线交反比例函数的图象于点,求的面积.
【变式5-3】(2024·辽宁鞍山·中考真题)如图,直线与反比例函数的图象交于点,,过点A作轴交x轴于点C,在x轴正半轴上取一点D,使,连接,.若的面积是6.
(1)求反比例函数的解析式.
(2)点P为第一象限内直线上一点,且的面积等于面积的2倍,求点P的坐标.
【题型6 反比例函数与网格作图结合】
【例6】(2024·河南·中考真题)如图,反比例函数y=(x>0)的图象过格点(网格线的交点)P.
(1)求反比例函数的解析式;
(2)在图中用直尺和2B铅笔画出两个矩形(不写画法),要求每个矩形均需满足下列两个条件:
①四个顶点均在格点上,且其中两个顶点分别是点O,点P;
②矩形的面积等于k的值.
【变式6-1】(2024·河北保定·一模)如图,点,均为格点,反比例函数的图象为.
(1)若经过点,则 ;
(2)若与线段有交点(包括端点),则满足条件的整数的个数是 .
【变式6-2】(2024·河南·二模)如图,矩形的顶点均在格点(网格线的交点)上,双曲线经过格点B.
(1)求双曲线的解析式;
(2)经过点B的直线将矩形分为面积比为的两部分,求该直线的解析式.
【变式6-3】(2024·河南·中考真题)如图,矩形的四个顶点都在格点(网格线的交点)上,对角线,相交于点E,反比例函数的图象经过点A.
(1)求这个反比例函数的表达式.
(2)请先描出这个反比例函数图象上不同于点A的三个格点,再画出反比例函数的图象.
(3)将矩形向左平移,当点E落在这个反比例函数的图象上时,平移的距离为________.
考点二
反比例函数的应用
【题型7 反比例函数的实际应用】
【例7】(2024·吉林·中考真题)已知蓄电池的电压为定值,使用蓄电池时,电流I(单位:A)与电阻R(单位:Ω)是反比例函数关系,它的图象如图所示.
(1)求这个反比例函数的解析式(不要求写出自变量R的取值范围).
(2)当电阻R为时,求此时的电流I.
【变式7-1】(2024·宁夏·中考真题)给某气球充满一定质量的气体,在温度不变时,气球内气体的气压 是气体体积()的反比例函数,其图象如图所示.
(1)当气球内的气压超过时,气球会爆炸.若将气球近似看成一个球体,试估计气球的半径至少为多少时气球不会爆炸(球体的体积公式,取3);
(2)请你利用与的关系试解释为什么超载的车辆容易爆胎.
【变式7-2】(2024·浙江·中考真题)小明同学训练某种运算技能,每次训练完成相同数量的题目,各次训练题目难度相当.当训练次数不超过15次时,完成一次训练所需要的时间y(单位:秒)与训练次数x(单位:次)之间满足如图所示的反比例函数关系.完成第3次训练所需时间为400秒.
(1)求y与x之间的函数关系式;
(2)当x的值为6,8,10时,对应的函数值分别为y1,y2,y3,比较(y1-y2)与(y2-y3)的大小: y1-y2 y2-y3.
【变式7-3】(2024·浙江台州·中考真题)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(单位:)的反比例函数,当密度计悬浮在密度为的水中时,.
(1)求h关于的函数解析式.
(2)当密度计悬浮在另一种液体中时,,求该液体的密度.
【题型8 反比例函数与一次函数的实际应用】
【例8】(2024·四川乐山·中考真题)通过实验研究发现:初中生在数学课上听课注意力指标随上课时间的变化而变化,上课开始时,学生兴趣激增,中间一段时间,学生的兴趣保持平稳状态,随后开始分散.学生注意力指标随时间(分钟)变化的函数图象如图所示,当和时,图象是线段;当时,图象是反比例函数的一部分.
(1)求点对应的指标值;
(2)张老师在一节课上讲解一道数学综合题需要17分钟,他能否经过适当的安排,使学生在听这道综合题的讲解时,注意力指标都不低于36?请说明理由.
【变式8-1】(2024·湖南益阳·中考真题)我市某蔬菜生产基地在气温较低时,用装有恒温系统的大棚栽培一种在自然光照且温度为18℃的条件下生长最快的新品种.图是某天恒温系统从开启到关闭及关闭后,大棚内温度y(℃)随时间x(小时)变化的函数图象,其中BC段是双曲线的一部分.请根据图中信息解答下列问题:
(1)恒温系统在这天保持大棚内温度18℃的时间有多少小时?
(2)求k的值;
(3)当x=16时,大棚内的温度约为多少度?
【变式8-2】(2024·山东枣庄·中考真题)为加强生态文明建设,某市环保局对一企业排污情况进行检测,结果显示:所排污水中硫化物的浓度超标,即硫化物的浓度超过最高允许的1.0mg/L.环保局要求该企业立即整改,在15天内(含15天)排污达标.整改过程中,所排污水中硫化物的浓度y(mg/L)与时间x(天)的变化规律如图所示,其中线段AC表示前3天的变化规律,第3天时硫化物的浓度降为4.5mg/L.从第3天起,所排污水中硫化物的浓度y与时间x满足下面表格中的关系:
时间x(天)
3
5
6
9
……
硫化物的浓度y(mg/L)
4.5
2.7
2.25
1.5
……
(1)在整改过程中,当0≤x<3时,硫化物的浓度y与时间x的函数表达式;
(2)在整改过程中,当x≥3时,硫化物的浓度y与时间x的函数表达式;
(3)该企业所排污水中硫化物的浓度能否在15天以内不超过最高允许的1.0mg/L?为什么?
【变式8-3】(2024·江苏泰州·中考真题)保护生态环境,建设绿色社会已经从理念变为人们的行动.某化工厂2009年1 月的利润为200万元.设2009年1 月为第1个月,第x个月的利润为y万元.由于排污超标,该厂决定从2009年1 月底起适当限产,并投入资金进行治污改造,导致月利润明显下降,从1月到5月,y与x成反比例.到5月底,治污改造工程顺利完工,从这时起,该厂每月的利润比前一个月增加20万元(如图).
⑴分别求该化工厂治污期间及治污改造工程完工后y与x之间对应的函数关系式.
⑵治污改造工程完工后经过几个月,该厂月利润才能达到2009年1月的水平?
⑶当月利润少于100万元时为该厂资金紧张期,问该厂资金紧张期共有几个月?
【题型9 反比例函数与其他函数的综合应用】
【例9】(2024·黑龙江大庆·中考真题)如图1,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,点A在x轴的正半轴上,点B,C在第一象限,四边形是平行四边形,点C在反比例函数的图象上,点C的横坐标为2,点B的纵坐标为3.
提示:在平面直角坐标系中,若两点分别为,,则中点坐标为.
(1)求反比例函数的表达式;
(2)如图2,点D是边的中点,且在反比例函数图象上,求平行四边形的面积;
(3)如图3,将直线向上平移6个单位得到直线,直线与函数图象交于,两点,点P为的中点,过点作于点N.请直接写出P点坐标和的值.
【变式9-1】(2024·四川自贡·中考真题)一次函数,二次函数,反比例函数在同一直角坐标系中图象如图所示,则n的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式9-2】(2024·贵州安顺·中考真题)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图像如图所示,则一次函数y=ax+b和反比例函数y=(c≠0)在同一直角坐标系中的图像可能是( )
A. B.
C. D.
【变式9-3】(2024·四川雅安·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,一次函数的图象l与反比例函数的图象交于,两点.
(1)求反比例函数及一次函数的表达式;
(2)求的面积;
(3)若点P是y轴上一动点,连接.当的值最小时,求点P的坐标.
【题型10 反比例函数与几何图形的实际应用】
【例10】(2024·广东·中考真题)【问题背景】
如图1,在平面直角坐标系中,点B,D是直线上第一象限内的两个动点,以线段为对角线作矩形,轴.反比例函数的图象经过点A.
【构建联系】
(1)求证:函数的图象必经过点C.
(2)如图2,把矩形沿折叠,点C的对应点为E.当点E落在y轴上,且点B的坐标为时,求k的值.
【深入探究】
(3)如图3,把矩形沿折叠,点C的对应点为E.当点E,A重合时,连接交于点P.以点O为圆心,长为半径作.若,当与的边有交点时,求k的取值范围.
【变式10-1】(2024·内蒙古呼和浩特·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,正六边形的对称中心在反比例函数的图象上,边在轴上,点在轴上,已知.
(1)判断点是否在该反比例函数的图象上,请说明理由;
(2)求出直线:的解析式,并根据图象直接写出当时,不等式的解集.
【变式10-2】(2024·广东广州·中考真题)已知点在函数的图象上.
(1)若,求n的值;
(2)抛物线与x轴交于两点M,N(M在N的左边),与y轴交于点G,记抛物线的顶点为E.
①m为何值时,点E到达最高处;
②设的外接圆圆心为C,与y轴的另一个交点为F,当时,是否存在四边形为平行四边形?若存在,求此时顶点E的坐标;若不存在,请说明理由.
【变式10-3】(2024·辽宁盘锦·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,,,反比例函数在第一象限的图象经过点C,,,过点C作直线轴,交y轴于点E.
(1)求反比例函数的解析式.
(2)若点D是x轴上一点(不与点A重合),的平分线交直线于点F,请直接写出点F的坐标.
【新考向:新考法】
1.(2024·福建·中考真题)已知反比例函数的图象分别位于第二、第四象限,则实数k的值可以是 .(只需写出一个符合条件的实数)
2.(2024·内蒙古呼和浩特·中考真题)已知:M,N两点关于y轴对称,且点M在双曲线上,点N在直线y=x+3上,设点M的坐标为(a,b),则二次函数y=﹣abx2+(a+b)x【 】
A.有最大值,最大值为 B.有最大值,最大值为
C.有最小值,最小值为 D.有最小值,最小值为
3.(2024·浙江湖州·中考真题)定义:若点P(a,b)在函数y=的图象上,将以a为二次项系数,b为一次项系数构造的二次函数y=ax2+bx称为函数y=的一个“派生函数”.例如:点(2, )在函数y=的图象上,则函数y=2x2+称为函数y=的一个“派生函数”.现给出以下两个命题:
(1)存在函数y=的一个“派生函数”,其图象的对称轴在y轴的右侧
(2)函数y=的所有“派生函数”的图象都经过同一点,下列判断正确的是( )
A.命题(1)与命题(2)都是真命题
B.命题(1)与命题(2)都是假命题
C.命题(1)是假命题,命题(2)是真命题
D.命题(1)是真命题,命题(2)是假命题
【新考向:新趋势】
1.(2024·江苏泰州·中考真题)如图,点A(﹣2,y1)、B(﹣6,y2)在反比例函数y=(k<0)的图象上,AC⊥x轴,BD⊥y轴,垂足分别为C、D,AC与BD相交于点E.
(1)根据图象直接写出y1、y2的大小关系,并通过计算加以验证;
(2)结合以上信息,从①四边形OCED的面积为2,②BE=2AE这两个条件中任选一个作为补充条件,求k的值.你选择的条件是 (只填序号).
2.(2024·浙江衢州·中考真题)视力表中蕴含着很多数学知识,如:每个“E”形图都是正方形结构,同一行的“E”是全等图形且对应着同一个视力值,不同的检测距离需要不同的视力表.
素材1 国际通用的视力表以5米为检测距离,任选视力表中7个视力值n,测得对应行的“E”形图边长b(mm),在平面直角坐标系中描点如图1.
探究1 检测距离为5米时,归纳n与b的关系式,并求视力值1.2所对应行的“E”形图边长.
素材2 图2为视网膜成像示意图,在检测视力时,眼睛能看清最小“E”形图所成的角叫做分辨视角,视力值与分辨视角(分)的对应关系近似满足.
探究2 当时,属于正常视力,根据函数增减性写出对应的分辨视角的范围.
素材3 如图3,当确定时,在A处用边长为的I号“E”测得的视力与在B处用边长为的Ⅱ号“E”测得的视力相同.
探究3 若检测距离为3米,求视力值1.2所对应行的“E”形图边长.
【新考向:新情境】
1.(2024·甘肃兰州·中考真题)近视眼镜的度数y(度)与镜片焦距x(m)成反比例,已知400度近视眼镜镜片的焦距为0.25m,则y与x的函数关系式为【 】
A. B. C. D.
2.(2024·山西·中考真题)机器狗是一种模拟真实犬只形态和部分行为的机器装置,其最快移动速度是载重后总质量的反比例函数.已知一款机器狗载重后总质量时,它的最快移动速度;当其载重后总质量时,它的最快移动速度 .
3.(2024·江苏连云港·中考真题)小明家离学校,小明步行上学需,那么小明步行速度可以表示为;水平地面上重的物体,与地面的接触面积为,那么该物体对地面压强可以表示为;,函数关系式还可以表示许多不同情境中变量之间的关系,请你再列举1例: .
【新考向:跨学科】
1.(2024·浙江台州·中考真题)已知电流I(安培)、电压U(伏特)、电阻R(欧姆)之间的关系为,当电压为定值时,I关于R的函数图象是( )
A. B.
C. D.
2.(2024·湖南·中考真题)在一定条件下,乐器中弦振动的频率f与弦长l成反比例关系,即(k为常数.),若某乐器的弦长l为0.9米,振动频率f为200赫兹,则k的值为 .
3.(2024·湖南娄底·中考真题)一个长方体物体的一顶点所在A、B、C三个面的面积比是,如果分别按A、B、C面朝上将此物体放在水平地面上,地面所受的压力产生的压强分别为、、(压强的计算公式为),则( )
A. B. C. D.
4.(2024·山东临沂·中考真题)杠杆原理在生活中被广泛应用(杠杆原理:阻力×阻力臂=动力×动力臂),小明利用这一原理制作了一个称量物体质量的简易“秤”(如图1).制作方法如下:
第一步:在一根匀质细木杆上标上均匀的刻度(单位长度1cm),确定支点,并用细麻绳固定,在支点左侧2cm的A处固定一个金属吊钩,作为秤钩;
第二步:取一个质量为0.5kg的金属物体作为秤砣.
(1)图1中,把重物挂在秤钩上,秤砣挂在支点О右侧的B处,秤杆平衡,就能称得重物的质量.当重物的质量变化时,的长度随之变化.设重物的质量为,的长为.写出y关于x的函数解析式;若,求的取值范围.
(2)调换秤砣与重物的位置,把秤砣挂在秤钩上,重物挂在支点О右侧的B处,使秤杆平衡,如图2.设重物的质量为,的长为,写出y关于x的函数解析式,完成下表,画出该函数的图象.
……
0.25
0.5
1
2
4
……
……
……
5.(2024·吉林·中考真题)密闭容器内有一定质量的气体,当容器的体积(单位:)变化时,气体的密度(单位:)随之变化.已知密度与体积是反比例函数关系,它的图像如图所示.
(1)求密度关于体积的函数解析式;
(2)当时,求该气体的密度.
6.(2024·浙江台州·中考真题)电子体重科读数直观又便于携带,为人们带来了方便.某综合实践活动小组设计了简易电子体重秤:制作一个装有踏板(踏板质量忽略不计)的可变电阻R1, R1与踏板上人的质量m之间的函数关系式为R1=km+b(其中k,b为常数,0≤m≤120),其图象如图1所示;图2的电路中,电源电压恒为8伏,定值电阻R0的阻值为30欧,接通开关,人站上踏板,电压表显示的读数为U0 ,该读数可以换算为人的质量m,
温馨提示:
①导体两端的电压U,导体的电阻R,通过导体的电流I,满足关系式I=;
②串联电路中电流处处相等,各电阻两端的电压之和等于总电压.
(1)求k,b的值;
(2)求R1关于U0的函数解析式;
(3)用含U0的代数式表示m;
(4)若电压表量程为0~6伏,为保护电压表,请确定该电子体重秤可称的最大质量.
1.(2024·山东济宁·中考真题)已知点在反比例函数的图象上,则的大小关系是( )
A. B. C. D.
2.(2024·河北·中考真题)节能环保已成为人们的共识.淇淇家计划购买500度电,若平均每天用电x度,则能使用y天.下列说法错误的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若x减小,则y也减小 D.若x减小一半,则y增大一倍
3.(2024·黑龙江牡丹江·中考真题)矩形在平面直角坐标系中的位置如图所示,反比例函数的图象与边交于点D,与边交于点F,与交于点E,,若四边形的面积为2,则k的值是( )
A. B. C. D.
4.(2024·吉林长春·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,点是坐标原点,点在函数的图象上.将直线沿轴向上平移,平移后的直线与轴交于点,与函数的图象交于点.若,则点的坐标是( )
A. B. C. D.
5.(2024·浙江·中考真题)反比例函数的图象上有,两点.下列正确的选项是( )
A.当时, B.当时,
C.当时, D.当时,
6.(2024·新疆·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,直线与双曲线交于两点,轴于点,连接交轴于点,结合图象判断下列结论:点与点关于原点对称;点是的中点;在的图象上任取点和点,如果,那么; .其中正确结论的个数是( )
A. B. C. D.
7.(2024·海南·中考真题)某型号蓄电池的电压U(单位:V)为定值,使用蓄电池时,电流I(单位:A)与电阻R(单位:)是反比例函数关系,即,它的图象如图所示,则蓄电池的电压U为 (V).
8.(2024·山东日照·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,点,是矩形的顶点,点分别为边上的点,将矩形沿直线折叠,使点B的对应点在边的中点处,点C的对应点在反比例函数的图象上,则
9.(2024·江苏扬州·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为,点B在反比例函数的图像上,轴于点C,,将沿翻折,若点C的对应点D落在该反比例函数的图像上,则k的值为 .
10.(2024·广东广州·中考真题)如图,平面直角坐标系中,矩形的顶点在函数的图象上,,.将线段沿轴正方向平移得线段(点平移后的对应点为),交函数的图象于点,过点作轴于点,则下列结论:
①;
②的面积等于四边形的面积;
③的最小值是;
④.
其中正确的结论有 .(填写所有正确结论的序号)
11.(2024·黑龙江绥化·中考真题)如图,已知点,,,在平行四边形中,它的对角线与反比例函数的图象相交于点,且,则 .
12.(2024·湖南益阳·中考真题)我们在学习一次函数、二次函数图象的平移时知道:将一次函数的图象向上平移1个单位得到的图象;将二次函数的图象向左平移2个单位得到的图象.若将反比例函数的图象向下平移3个单位,如图所示,则得到的图象对应的函数表达式是 .
13.(2024·山东东营·中考真题)如图,一次函数()的图象与反比例函数()的图象交于点,,且一次函数与轴,轴分别交于点C,D.
(1)求反比例函数和一次函数的表达式;
(2)根据图象直接写出不等式的解集;
(3)在第三象限的反比例函数图象上有一点P,使得,求点的坐标.
14.(2024·四川资阳·中考真题)如图,已知平面直角坐标系中,O为坐标原点,一次函数()的图象与反比例函数的图象相交于,两点.
(1)求一次函数的解析式;
(2)若点在一次函数的图象上,直线与反比例函数的图象在第三象限内交于点D,求点D的坐标,并写出直线在图中的一个特征.
15.(2024·甘肃临夏·中考真题)如图,直线与双曲线交于,两点,已知点坐标为.
(1)求,的值;
(2)将直线向上平移个单位长度,与双曲线在第二象限的图象交于点,与轴交于点,与轴交于点,若,求的值.
16.(2024·江苏连云港·中考真题)如图1,在平面直角坐标系中,一次函数的图像与反比例函数的图像交于点A、B,与轴交于点C,点A的横坐标为2.
(1)求的值;
(2)利用图像直接写出时的取值范围;
(3)如图2,将直线沿轴向下平移4个单位,与函数的图像交于点D,与轴交于点E,再将函数的图像沿平移,使点A、D分别平移到点C、F处,求图中阴影部分的面积.
17.(2024·江苏泰州·中考真题)如图,二次函数的图像与轴相交于点,与反比例函数的图像相交于点B(3,1).
(1)求这两个函数的表达式;
(2)当随的增大而增大且时,直接写出的取值范围;
(3)平行于轴的直线l与函数的图像相交于点C、D(点C在点D的左边),与函数的图像相交于点E.若△ACE与△BDE的面积相等,求点E的坐标.
18.(2024·江苏南通·中考真题)定义:函数图像上到两坐标轴的距离都不大于的点叫做这个函数图像的“n阶方点”.例如,点是函数图像的“阶方点”;点是函数图像的“2阶方点”.
(1)在①;②;③三点中,是反比例函数图像的“1阶方点”的有___________(填序号);
(2)若y关于x的一次函数图像的“2阶方点”有且只有一个,求a的值;
(3)若y关于x的二次函数图像的“n阶方点”一定存在,请直接写出n的取值范围.
19.(2024·安徽芜湖·中考真题)已知圆P的圆心在反比例函数 图象上,并与x轴相交于A、B两点. 且始终与y轴相切于定点C(0,1).
(1)求经过A、B、C三点的二次函数图象的解析式;
(2)若二次函数图象的顶点为D,问当k为何值时,四边形ADBP为菱形.
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第12讲 反比例函数【2大考点10大题型】
考点一
反比例函数的图象与性质
1、反比例函数的概念
一般的,形如 (是常数,k≠0)的函数叫做反比例函数。其它表示形式:或。
因为x≠0,k≠0,相应地y值也不能为0,所以反比例函数的图象无限接近x轴和y轴,但与x轴、y轴永不相交 .
2、反比例函数的图象与性质
反比例函数y=(k为常数,k≠0)的图象总是关于原点成中心对称的,它的位置和性质受k的符号的影响.
y=
(k为常数,k≠0)
k>0
k<0
图 象
所在象限
一、三(x,y同号)
二、四(x,y异号)
性 质
在每个象限内,y随x的增大而减小
在每个象限内,y随x的增大而增大
3、反比例函数的k的几何意义
由y=(k≠0)的图象上任意一点向两坐标轴作垂线,两垂线与坐标轴围成的矩形的面积为|k| .
如图①和②,S矩形PAOB=PA·PB=|y|·|x|=|xy|=|k|;
同理可得S△OPA=S△OPB=|xy|=|k|.
4、反比例函数解析式的确定
(1)待定系数法。由于在反比例函数中,只有一个待定系数,因此只需要一对对应值或图象上的一个点的坐标,即可求出k的值,从而确定其解析式。
(2)利用反比例函数中反比例系数的几何意义
若已知某点到坐标轴的垂线与坐标轴所围成的面积,根据函数图象所在象限判断k的正负,从而确定k值,再将k值代入反比例函数解析式即可。
【题型1 反比例函数的图象与性质】
【例1】(2024·山西·中考真题)已知点,,都在反比例函数 的图像上,且,则,,的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】首先画出反比例函数 ,利用函数图像的性质得到当时,,,的大小关系.
【详解】解: 反比例函数 ,
反比例函数图像在第二、四象限,
观察图像:当时,
则.
故选A.
【点睛】本题考查的是反比例函数的图像与性质,掌握反比例函数的图像与性质是解题的关键.
【变式1-1】(2024·广东深圳·中考真题)反比例函数的图象在( )
A.第一、二象限 B.第一、三象限
C.第二、三象限 D.第二、四象限
【答案】B
【分析】反比例函数中,图象在一,三象限,图象在二、四象限
【详解】∵
∴的图象在第一,三现象
故选择:B
【点睛】熟练掌握反比例函数图象的决定因素是解题关键
【变式1-2】(2024·河北·中考真题)如图,函数的图象所在坐标系的原点是( )
A.点 B.点 C.点 D.点
【答案】A
【分析】由函数解析式可知函数关于y轴对称,当x>0时,图象在一象限,当x<0时,图象在二象限,即可求解.
【详解】由已知可知函数y关于y轴对称,∴y轴与直线PM重合.当x>0时,图象在一象限,当x<0时,图象在二象限,即图象在x轴上方,所以点M是原点.
故选A.
【点睛】本题考查了反比例函数的图象及性质;熟练掌握函数的解析式与函数图象的关系是解题的关键.
【变式1-3】(2024·辽宁丹东·中考真题)如图,点A是反比例函数的图象上一点,过点A作轴,垂足为点C,延长至点B,使,点D是y轴上任意一点,连接,,若的面积是6,则 .
【答案】
【分析】连结、,轴,由得到.由得到,则,再根据反比例函数图象所在象限即可得到满足条件的k的值.
【详解】解:如图,连结、,
∵轴,
∴.
∴.
∵,
∵,
∴,
∵图象位于第一象限,则,
∴.
故答案为:.
【点睛】本题考查了反比例函数的比例系数k的几何意义,掌握反比例函数的图象与性质并能熟练运用数形结合的思想是解答问题的关键.
【题型2 反比例函数图象的对称性】
【例2】(2024·广西河池·中考真题)在平面直角坐标系中,一次函数与反比例函数的图象交于,两点,则的值是 .
【答案】0
【分析】根据正比例函数和反比例函数的图像关于原点对称,则交点也关于原点对称,即可求得
【详解】一次函数与反比例函数的图象交于,两点,
一次函数与反比例函数的图象关于原点对称,
故答案为:0
【点睛】本题考查了正比例函数和反比例函数图像的性质,掌握以上性质是解题的关键.
【变式2-1】(2024·江苏宿迁·中考真题)如图,直线与双曲线的图象的一个交点坐标为.则它们的另一个交点坐标是
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查的是正比例函数图象与反比例函数图象交点问题,根据正比例函数图象与反比例函数图象都是中心对称图形直接写出答案即可
【详解】解:由于反比例函数是中心对称图形,所以正比例函数与反比例函数的两交点A、B关于原点对称.
又因为点关于原点对称点的坐标为.
故选A.
【变式2-2】(2024·江苏南通·中考真题)如图,直线y =kx(k>0)与双曲线交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,则2x1y2-7x2y1= .
【答案】20
【分析】根据关于原点对称的点的坐标特点找出A、B两点坐标的关系,再根据反比例函数图象上点的坐标特点,即可求解.
【详解】解,观察图象得:直线y=kx(k>0)过原点和一、三象限,且与双曲线交于两点,
∴这两点关于原点对称,
∴x1=-x2,y1=-y2,
又∵点A、点B在双曲线上,
∴x1×y1=4,x2×y2=4,
∴x1×y2=-4,x2×y1=-4,
∴2x1y2-7x2y1=2×(-4)-7×(-4)=20.
故答案为:20
【点睛】本题主要考查了正比例函数与反比例函数交点坐标的性质,属于一般性的题目,掌握两交点坐标关于原点对称是解题的关键.
【变式2-3】(2024·山东聊城·中考真题)如图,在直角坐标系中,正方形的中心在原点O,且正方形的一组对边与x轴平行,点P(3a,a)是反比例函数(k>0)的图象上与正方形的一个交点.若图中阴影部分的面积等于9,则这个反比例函数的解析式为 .
【答案】
【分析】由反比例函数的对称性可知阴影部分的面积和正好为小正方形面积的,设小正方形的边长为b,图中阴影部分的面积等于9可求出b的值,从而可得出直线AB的表达式,再根据点P(3a,a)在直线AB上可求出a的值,从而得出反比例函数的解析式:
【详解】∵反比例函数的图象关于原点对称,
∴阴影部分的面积和正好为小正方形的面积.
设正方形的边长为b,则b2=9,
解得:b=3.(负值舍去)
∵正方形的中心在原点O,且正方形的一组对边与x轴平行,
∴直线AB的解析式为:x=3.
∵点P(3a,a)在直线AB上,
∴3a=3,
解得:a=1,
∴P(3,1).
∵点P在反比例函数(k>0)的图象上,
∴k=3×1=3.
∴此反比例函数的解析式为:.
【点睛】本题考查反比例函数图象的对称性及正方形的性质,根据反比例函数的对称性得出小正方形的边长是解题关键.
【题型3 反比例函数中比例系数k的几何意义】
【例3】(2024·湖南湘西·中考真题)如图,点A在函数的图象上,点B在函数的图象上,且轴,轴于点C,则四边形的面积为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】延长交轴于点,根据反比例函数值的几何意义得到,,根据四边形的面积等于,即可得解.
【详解】解:延长交轴于点,
∵轴,
∴轴,
∵点A在函数的图象上,
∴,
∵轴于点C,轴,点B在函数的图象上,
∴,
∴四边形的面积等于;
故选B.
【点睛】本题考查反比例函数与几何图形的综合应用.熟练掌握反比例函数中的几何意义,是解题的关键.
【变式3-1】(2024·吉林·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,为坐标原点,点,在函数 的图象上(点的横坐标大于点的横坐标),点的坐示为,过点作轴于点,过点作轴于点,连接,.
(1)求的值.
(2)若为中点,求四边形的面积.
【答案】(1)8;(2)10.
【分析】(1)将点的坐标为代入,可得结果;
(2)利用反比例函数的解析式可得点的坐标,利用三角形的面积公式和梯形的面积公式可得结果.
【详解】解:(1)将点的坐标为代入,
可得,
的值为8;
(2)的值为8,
函数的解析式为,
为中点,,
,
点的横坐标为4,将代入,
可得,
点的坐标为,
.
【点睛】本题主要考查了反比例函数的系数的几何意义,运用数形结合思想是解答此题的关键.
【变式3-2】(2024·浙江衢州·中考真题)如图,点A、B在x轴上,分别以,为边,在x轴上方作正方形,.反比例函数的图象分别交边,于点P,Q.作轴于点M,轴于点N.若,Q为的中点,且阴影部分面积等于6,则k的值为 .
【答案】24
【分析】设,则,从而可得、,由正方形的性质可得,由轴,点P在上,可得,由于Q为的中点,轴,可得,则,由于点Q在反比例函数的图象上可得,根据阴影部分为矩形,且长为,宽为a,面积为6,从而可得,即可求解.
【详解】解:设,
∵,
∴,
∴,
∴,
在正方形中,,
∵Q为的中点,
∴,
∴,
∵Q在反比例函数的图象上,
∴,
∵四边形是正方形,
∴,
∵P在上,
∴P点纵坐标为,
∵P点在反比例函数的图象上,
∴P点横坐标为,
∴,
∵,
∴四边形是矩形,
∴,,
∴,
∴,
故答案为:24.
【点睛】本题考查反比例函数图象的性质及正方形的性质及矩形的面积公式,读懂题意,灵活运用所学知识是解题的关键.
【变式3-3】(2024·黑龙江·中考真题)如图,是等腰三角形,过原点,底边轴,双曲线过两点,过点作轴交双曲线于点,若,则的值是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】设,根据反比例函数的中心对称性可得,然后过点A作于E,求出,点D的横坐标为,再根据列式求出,进而可得点D的纵坐标,将点D坐标代入反比例函数解析式即可求出的值.
【详解】解:由题意,设,
∵过原点,
∴,
过点A作于E,
∵是等腰三角形,
∴,
∴,点D的横坐标为,
∵底边轴,轴,
∴,
∴,
∴点D的纵坐标为,
∴,
∴,
解得:,
故选:C.
【点睛】本题考查了反比例函数的图象和性质,中心对称的性质,等腰三角形的性质等知识,设出点B坐标,正确表示出点D的坐标是解题的关键.
【题型4 反比例函数解析式的确定】
【例4】(2024·云南昆明·中考真题)如图,直线与轴交于点,与反比例函数的图象交于点,过点作⊥轴于点,的面积为2,则反比例函数的解析式为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】对于反比例函数问题,关注的焦点就是反比例函数图象上的点,按照题意,设,根据的面积为2列出关于的方程求解即可得出反比例函数解析式.
【详解】解:∵直线与轴交于点,
∴ (0,),即,
直线与反比例函数的图象交于点,则设,
∵的面积为2,
∴,
∴或(根据图象在第一象限,舍),
,即,
∴反比例函数的解析式为:,
故选:A.
【点睛】本题考查反比例函数与一次函数综合,求反比例函数解析式的关键是找到反比例函数图象上一点的坐标.
【变式4-1】(2024·上海·中考真题)已知反比例函数的图象经过点(2,﹣4),那么这个反比例函数的解析式是( )
A.y= B.y=﹣ C.y= D.y=﹣
【答案】D
【分析】设解析式y=,代入点(2,-4)求出即可.
【详解】解:设反比例函数解析式为y=,
将(2,-4)代入,得:-4=,
解得:k=-8,
所以这个反比例函数解析式为y=-.
故选:D.
【点睛】本题主要考查待定系数法求反比例函数解析式,求反比例函数解析式只需要知道其图像上一点的坐标即可.
【变式4-2】(2024·西藏·中考真题)已知点是直线与双曲线(为常数)一支的交点,过点作轴的垂线,垂足为,且,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】易求得点的坐标,代入(为常数)即可求出.
【详解】由题意,可知点的横坐标是,由点在正比例函数的图象上,
点的坐标为或,
又点在反比例函数(为常数)的图象上,
,即,
故选D.
【点睛】本题综合考查反比例函数与一次函数的交点问题.先由正比例函数解析式求点的坐标是解题关键.
【变式4-3】(2024·山东潍坊·中考真题)如图,正比例函数的图象与反比例函数的图象的一个交点是.点在直线上,过点作轴的平行线,交的图象于点.
(1)求这个反比例函数的表达式;
(2)求的面积.
【答案】(1);
(2).
【分析】本题考查了待定系数法求反比例函数的表达式,坐标与图形,三角形的面积,利用待定系数法求出反比例函数的表达式是解题的关键.
()利用正比例函数求出点的坐标,再代入反比例函数的表达式即可求解;
()分别求出的坐标,得到的长度,再根据坐标与图形以及三角形的面积公式计算即可求解;
【详解】(1)解:把代入得,,
∴,
∴,
把代入得,,
∴,
∴反比例函数的表达式为;
(2)解:把代入得,,
∴,
∵轴,
∴点的横坐标为,
把代入得,,
∴,
∴,
∴.
【题型5 与反比例函数有关的面积问题】
【例5】(2024·山东烟台·中考真题)如图,正比例函数与反比例函数的图象交于点,将正比例函数图象向下平移个单位后,与反比例函数图象在第一、三象限交于点B,C,与x轴,y轴交于点D,E,且满足.过点B作轴,垂足为点F,G为x轴上一点,直线与关于直线成轴对称,连接.
(1)求反比例函数的表达式;
(2)求n的值及的面积.
【答案】(1)
(2),
【分析】本题考查反比例函数与一次函数的综合应用:
(1)先求出的值,进而求出反比例函数的解析式即可;
(2)根据平移规则,得到平移后的解析式,联立两个解析式,表示出的坐标,过点,作轴的平行线交轴于点,根据,进而求出的值,进而根据对称性得出,勾股定理求得,进而求得的长,即可求解.
【详解】(1)解:∵正比例函数与反比例函数的图象交于点,
∴,
∴,
∴;
∴;
(2)∵
∴
∴
∴
∵将正比例函数图象向下平移个单位,
∴平移后的解析式为:,
如图所示,过点,作轴的平行线交轴于点,则,是等腰直角三角形,
∴
∴
∴
设,则
∴,
∴,
∵,,在上
∴
解得:(负值舍去)
∴,
∴的解析式为,
当时,,则,
∴,,则
∵直线与关于直线成轴对称,轴,
∴,和是等腰直角三角形,
∴
∴,
∵和是等腰直角三角形,
∴
∴
【变式5-1】(2024·甘肃兰州·中考真题)如图,反比例函数与一次函数的图象交于点,点B是反比例函数图象上一点,轴于点C,交一次函数的图象于点D,连接.
(1)求反比例函数与一次函数的表达式;
(2)当时,求的面积.
【答案】(1),
(2)
【分析】本题主要考查了一次函数与反例函数的综合问题,待定系数法求反比例函数以及一次函数的解析式.一次函数与反比例函数的交点问题,两点之间的距离公式等知识,掌握反比例函数的性质以及一次函数的性质是解题的关键.
(1)利用待定系数法即可求出反比例函数以及一次函数的解析式.
(2)由已知条件求出点C,点B,点D的坐标,过点B作轴交一次函数的图象交于点E,过点A作与点F,利用两点之间的距离公式分别求出,,的值,最后根据即可求出答案.
【详解】(1)解:∵反比例函数与一次函数的图象交于点,
∴,,
∴,,
∴反比例函数为:,一次函数的解析式为:.
(2)∵,
∴,
∵轴于点C,交一次函数的图象于点D,
∴点B的横坐标为4.点D的横坐标为4.
∴,
∴,
∴
过点B作轴交一次函数的图象交于点E,过点A作与点F,
∴,点E的纵坐标为,
∴,
把代入,得,
∴,
∴点,
∴,
∴
【变式5-2】(2024·山东泰安·中考真题)直线与反比例函数的图象相交于点,,与轴交于点.
(1)求直线的表达式;
(2)若,请直接写出满足条件的的取值范围;
(3)过点作轴的平行线交反比例函数的图象于点,求的面积.
【答案】(1)
(2)或
(3)
【分析】本题主要考查反比例函数与一次函数的交点问题、根据函数图像求不等式解集、三角形的面积等知识点,掌握运用待定系数法求解析式及数形结合思想是解题的关键.
(1)分别将点、点代入,求出m、n的值,再分别代入中即可解答;
(2)根据函数图像确定不等式的解集即可;
(3)先把代入中,求出点D的坐标,再根据三角形的面积公式计算即可.
【详解】(1)解:分别将点、点代入中,可得:,,解得:,,
点坐标为,点坐标为,
把A点坐标,点坐标分别代入,可得,解得:
,
一次函数表达式为.
(2)解:∵直线与反比例函数的图象相交于点,
∴由图象可知,当时,或.
(3)解:把时代入中,得,
点坐标为,即,
.
【变式5-3】(2024·辽宁鞍山·中考真题)如图,直线与反比例函数的图象交于点,,过点A作轴交x轴于点C,在x轴正半轴上取一点D,使,连接,.若的面积是6.
(1)求反比例函数的解析式.
(2)点P为第一象限内直线上一点,且的面积等于面积的2倍,求点P的坐标.
【答案】(1);
(2)
【分析】(1)根据,可得三角形面积之比,计算出的面积,面积乘2即为,解析式可得;
(2)根据点的坐标求出直线的解析式为,设符合条件的点,利用面积的倍数关系建立方程解出即可.
【详解】(1)解:∵,的面积是6,
∴,
∴,
∵图象在第二象限,
∴,
∴反比例函数解析式为:;
(2)∵点,,在的图象上,
∴,,
∴,,
设直线的解析式为,
,
解得:,
∴直线的解析式为,
∵轴交x轴于点C,
∴,
∴,
设直线上在第一象限的点,
∴,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了反比例函数与一次函数的交点问题,交点坐标满足两个函数关系式.
【题型6 反比例函数与网格作图结合】
【例6】(2024·河南·中考真题)如图,反比例函数y=(x>0)的图象过格点(网格线的交点)P.
(1)求反比例函数的解析式;
(2)在图中用直尺和2B铅笔画出两个矩形(不写画法),要求每个矩形均需满足下列两个条件:
①四个顶点均在格点上,且其中两个顶点分别是点O,点P;
②矩形的面积等于k的值.
【答案】(1);(2)作图见解析.
【详解】分析:(1)将P点坐标代入y=,利用待定系数法即可求出反比例函数的解析式;
(2)根据矩形满足的两个条件画出符合要求的两个矩形即可.
详解:(1)∵反比例函数y=(x>0)的图象过格点P(2,2),
∴k=2×2=4,
∴反比例函数的解析式为y=;
(2)如图所示:矩形OAPB、矩形OCDP即为所求作的图形.
点睛:本题考查了作图-应用与设计作图,反比例函数图象上点的坐标特征,待定系数法求反比例函数解析式,矩形的判定与性质,正确求出反比例函数的解析式是解题的关键.
【变式6-1】(2024·河北保定·一模)如图,点,均为格点,反比例函数的图象为.
(1)若经过点,则 ;
(2)若与线段有交点(包括端点),则满足条件的整数的个数是 .
【答案】
【分析】本题考查求反比例函数图象与性质,解题的关键是掌握反比例函数的图像与性质.(1)由图可知,将代入反比例函数,即可求解;(2)由(1)知当经过点时,,再求出当经过点时的值,进而求出的范围,即可求解.
【详解】(1)由图可知,
若经过点,
则;
(2)由图可知
若经过点,
则,
与线段有公共点,
,
故整数的个数是,
故 答 案 为:;.
【变式6-2】(2024·河南·二模)如图,矩形的顶点均在格点(网格线的交点)上,双曲线经过格点B.
(1)求双曲线的解析式;
(2)经过点B的直线将矩形分为面积比为的两部分,求该直线的解析式.
【答案】(1)
(2)或
【分析】此题考查了矩形的性质,待定系数法求反比例函数解析式,待定系数法求一次函数解析式.
(1将点代入求解即可;
(2)分为过点B的直线与线段相交和过点B的直线与线段相交,根据三角形的面积分两种情况求出交点的坐标,再利用待定系数法求一次函数解析式求出直线解析式即可.
【详解】(1)解:根据题意得:,
,
,
双曲线的解析式为:;
(2)解:如图,当过点B的直线与线段相交时,设交点为F,
,
由题意得:,
∵矩形的面积分成的两部分,
∴为或,
∵,
∴①若,解得:,
,
,
此时点F的坐标为,
∴当时,
解得:,
此时直线的解析式为,
②若,解得:,
,
此时,过点B的直线与线段没有交点,
如图,当过点B的直线与线段相交时,设交点为F,
∵矩形的面积分成的两部分,
∴为或,
∵,
∴①若,解得:,
,
,
此时点F的坐标为,
∴当时,
解得:,
此时直线的解析式为,
②若,解得:,
,
此时,过点B的直线与线段没有交点,
综上,此时直线的解析式为或.
【变式6-3】(2024·河南·中考真题)如图,矩形的四个顶点都在格点(网格线的交点)上,对角线,相交于点E,反比例函数的图象经过点A.
(1)求这个反比例函数的表达式.
(2)请先描出这个反比例函数图象上不同于点A的三个格点,再画出反比例函数的图象.
(3)将矩形向左平移,当点E落在这个反比例函数的图象上时,平移的距离为________.
【答案】(1)
(2)见解析
(3)
【分析】本题考查了待定系数法求反比例函数解析,画反比例函数图象,平移的性质等知识,解题的关键是:
(1)利用待定系数法求解即可;
(2)分别求出,,对应的函数值,然后描点、连线画出函数图象即可;
(3)求出平移后点E对应点的坐标,利用平移前后对应点的横坐标相减即可求解.
【详解】(1)解:反比例函数的图象经过点,
∴,
∴,
∴这个反比例函数的表达式为;
(2)解:当时,,
当时,,
当时,,
∴反比例函数的图象经过,,,
画图如下:
(3)解:∵向左平移后,E在反比例函数的图象上,
∴平移后点E对应点的纵坐标为4,
当时,,
解得,
∴平移距离为.
故答案为:.
考点二
反比例函数的应用
【题型7 反比例函数的实际应用】
【例7】(2024·吉林·中考真题)已知蓄电池的电压为定值,使用蓄电池时,电流I(单位:A)与电阻R(单位:Ω)是反比例函数关系,它的图象如图所示.
(1)求这个反比例函数的解析式(不要求写出自变量R的取值范围).
(2)当电阻R为时,求此时的电流I.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题主要考查了反比例函数的实际应用:
(1)直接利用待定系数法求解即可;
(2)根据(1)所求求出当时I的值即可得到答案.
【详解】(1)解:设这个反比例函数的解析式为,
把代入中得:,
解得,
∴这个反比例函数的解析式为;
(2)解:在中,当时,,
∴此时的电流I为.
【变式7-1】(2024·宁夏·中考真题)给某气球充满一定质量的气体,在温度不变时,气球内气体的气压 是气体体积()的反比例函数,其图象如图所示.
(1)当气球内的气压超过时,气球会爆炸.若将气球近似看成一个球体,试估计气球的半径至少为多少时气球不会爆炸(球体的体积公式,取3);
(2)请你利用与的关系试解释为什么超载的车辆容易爆胎.
【答案】(1)气球的半径至少为时,气球不会爆炸;
(2)由于车辆超载,轮胎体积变小,胎内气压增大导致爆胎.
【分析】(1)设函数关系式为,用待定系数法可得,即可得当时,,从而求出;
(2)由于车辆超载,轮胎体积变小,胎内气压增大导致爆胎.
【详解】(1)设函数关系式为,
根据图象可得:,
,
当时,,
,
解得:,
,
随的增大而减小,
要使气球不会爆炸,,此时,
气球的半径至少为时,气球不会爆炸;
(2)由于车辆超载,轮胎体积变小,胎内气压增大导致爆胎.
【点睛】本题考查反比例函数的应用,涉及立方根等知识,解题的关键是读懂题意,掌握待定系数法求出反比例函数的解析式.
【变式7-2】(2024·浙江·中考真题)小明同学训练某种运算技能,每次训练完成相同数量的题目,各次训练题目难度相当.当训练次数不超过15次时,完成一次训练所需要的时间y(单位:秒)与训练次数x(单位:次)之间满足如图所示的反比例函数关系.完成第3次训练所需时间为400秒.
(1)求y与x之间的函数关系式;
(2)当x的值为6,8,10时,对应的函数值分别为y1,y2,y3,比较(y1-y2)与(y2-y3)的大小: y1-y2 y2-y3.
【答案】(1);(2)
【分析】(1)设反比例函数解析式为,将点(3,400)代入求出即可,最后注意自变量的取值范围.
(2) 分别将x的值为6,8,10时,对应的函数值分别为y1,y2,y3的值求出,然后再比较大小求解.
【详解】解:(1) 设反比例函数解析式为
将点(3,400)代入,即得
故反比例函数的解析式为:.
故答案为:.
(2)当x=6时,代入反比例函数中,解得,
当x=8时,代入反比例函数中,解得,
当x=10时,代入反比例函数中,解得,
∴
∴.
故答案为:>.
【点睛】本题考查了反比例函数的解析式求法、反比例函数的图像性质等,点在反比例函数上,则将点的坐标代入解析式中,得到等式进而求解.
【变式7-3】(2024·浙江台州·中考真题)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(单位:)的反比例函数,当密度计悬浮在密度为的水中时,.
(1)求h关于的函数解析式.
(2)当密度计悬浮在另一种液体中时,,求该液体的密度.
【答案】(1).
(2)该液体的密度为.
【分析】(1)由题意可得,设,把,代入解析式,求解即可;
(2)把代入(1)中的解析式,求解即可.
【详解】(1)解:设h关于的函数解析式为,
把,代入解析式,得.
∴h关于的函数解析式为.
(2)解:把代入,得.
解得:.
答:该液体的密度为.
【点睛】此题考查了反比例函数的应用,待定系数法求反比例函数解析式,解题的关键是理解题意,灵活利用反比例函数的性质进行求解.
【题型8 反比例函数与一次函数的实际应用】
【例8】(2024·四川乐山·中考真题)通过实验研究发现:初中生在数学课上听课注意力指标随上课时间的变化而变化,上课开始时,学生兴趣激增,中间一段时间,学生的兴趣保持平稳状态,随后开始分散.学生注意力指标随时间(分钟)变化的函数图象如图所示,当和时,图象是线段;当时,图象是反比例函数的一部分.
(1)求点对应的指标值;
(2)张老师在一节课上讲解一道数学综合题需要17分钟,他能否经过适当的安排,使学生在听这道综合题的讲解时,注意力指标都不低于36?请说明理由.
【答案】(1)20;(2)能,见解析
【分析】(1)先利用待定系数法求出反比例函数的解析式,再将x=45代入,即可得出A对应的指标值
(2)先用待定系数法写出一次函数的解析式,再根据注意力指标都不低于36得出,得出自变量的取值范围,即可得出结论
【详解】解:(1)令反比例函数为,由图可知点在的图象上,
∴,
∴.将x=45代入
将x=45代入得:
点对应的指标值为.
(2)设直线的解析式为,将、代入中,
得,解得.
∴直线的解析式为.
由题得,解得.
∵,
∴张老师经过适当的安排,能使学生在听综合题的讲解时,注意力指标都不低于36.
【点睛】本题考查一次函数的解析式、反比例函数的解析式、不等式组的解集、利用函数图像解决实际问题是中考的常考题型。
【变式8-1】(2024·湖南益阳·中考真题)我市某蔬菜生产基地在气温较低时,用装有恒温系统的大棚栽培一种在自然光照且温度为18℃的条件下生长最快的新品种.图是某天恒温系统从开启到关闭及关闭后,大棚内温度y(℃)随时间x(小时)变化的函数图象,其中BC段是双曲线的一部分.请根据图中信息解答下列问题:
(1)恒温系统在这天保持大棚内温度18℃的时间有多少小时?
(2)求k的值;
(3)当x=16时,大棚内的温度约为多少度?
【答案】(1)10小时
(2)k=216
(3)13.5℃
【分析】(1)根据图象直接得出大棚温度18℃的时间为12﹣2=10(小时).
(2)应用待定系数法求反比例函数解析式即可.
(3)将x=16代入函数解析式求出y的值即可.
【详解】(1)恒温系统在这天保持大棚温度18℃的时间为12﹣2=10小时.
(2)∵点B(12,18)在双曲线上,
∴,∴解得:k=216
(3)由(2),
当x=16时,,
∴当x=16时,大棚内的温度约为13.5℃.
【点睛】本题考查反比例函数的实际应用,解题关键在于读懂题意.
【变式8-2】(2024·山东枣庄·中考真题)为加强生态文明建设,某市环保局对一企业排污情况进行检测,结果显示:所排污水中硫化物的浓度超标,即硫化物的浓度超过最高允许的1.0mg/L.环保局要求该企业立即整改,在15天内(含15天)排污达标.整改过程中,所排污水中硫化物的浓度y(mg/L)与时间x(天)的变化规律如图所示,其中线段AC表示前3天的变化规律,第3天时硫化物的浓度降为4.5mg/L.从第3天起,所排污水中硫化物的浓度y与时间x满足下面表格中的关系:
时间x(天)
3
5
6
9
……
硫化物的浓度y(mg/L)
4.5
2.7
2.25
1.5
……
(1)在整改过程中,当0≤x<3时,硫化物的浓度y与时间x的函数表达式;
(2)在整改过程中,当x≥3时,硫化物的浓度y与时间x的函数表达式;
(3)该企业所排污水中硫化物的浓度能否在15天以内不超过最高允许的1.0mg/L?为什么?
【答案】(1)线段AC的函数表达式为:y=﹣2.5x+12(0≤x<3);
(2)y=(x≥3);
(3)该企业所排污水中硫化物的浓度可以在15天以内不超过最高允许的1.0mg/L,理由见解析.
【分析】(1)设线段AC的函数表达式为:y=kx+b,把A、C两点坐标代入求出k、b的值即可;
(2)设函数的表达式为:y=,把C点坐标代入,求出k的值即可;
(3)根据(2)所得表达式,求出x=15时,y的值与硫化物浓度允许的最高值比较即可.
【详解】(1)解:由前三天的函数图像是线段,设函数表达式为:y=kx+b
把(0,12)(3,4.5)代入函数关系式,得 ,
解得:k=﹣2.5,b=12
∴当0≤x<3时,硫化物的浓度y与时间x的函数表达式为:y=﹣2.5x+12;
(2)解:当x≥3时,设y=,
把(3,4.5)代入函数表达式,得4.5=,
解得k=13.5,
∴当x≥3时,硫化物的浓度y与时间x的函数表达式为:y= ;
(3)解:能,理由如下:
当x=15时,y==0.9,
因为0.9<1,
所以该企业所排污水中硫化物的浓度,能在15天以内不超过最高允许的1.0mg/L.
【点睛】本题考查一次函数和反比例函数,熟练掌握根据坐标确定解析式的一次项系数和常数项是解题关键.
【变式8-3】(2024·江苏泰州·中考真题)保护生态环境,建设绿色社会已经从理念变为人们的行动.某化工厂2009年1 月的利润为200万元.设2009年1 月为第1个月,第x个月的利润为y万元.由于排污超标,该厂决定从2009年1 月底起适当限产,并投入资金进行治污改造,导致月利润明显下降,从1月到5月,y与x成反比例.到5月底,治污改造工程顺利完工,从这时起,该厂每月的利润比前一个月增加20万元(如图).
⑴分别求该化工厂治污期间及治污改造工程完工后y与x之间对应的函数关系式.
⑵治污改造工程完工后经过几个月,该厂月利润才能达到2009年1月的水平?
⑶当月利润少于100万元时为该厂资金紧张期,问该厂资金紧张期共有几个月?
【答案】(1)当1≤≤5时;>5时;(2)经过8个月;(3)5个月
【详解】⑴①当1≤≤5时,设,把(1,200)代入,得,即;②当时,,所以当>5时,;
⑵当y=200时,20x-60=200,x=13,
所以治污改造工程顺利完工后经过13-5=8个月后,该厂利润达到200万元;
⑶对于,当y=100时,x=2;对于y=20x-60,当y=100时,x=8,所以资金紧张的时间为3、4、5、6、7共5个月
【题型9 反比例函数与其他函数的综合应用】
【例9】(2024·黑龙江大庆·中考真题)如图1,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,点A在x轴的正半轴上,点B,C在第一象限,四边形是平行四边形,点C在反比例函数的图象上,点C的横坐标为2,点B的纵坐标为3.
提示:在平面直角坐标系中,若两点分别为,,则中点坐标为.
(1)求反比例函数的表达式;
(2)如图2,点D是边的中点,且在反比例函数图象上,求平行四边形的面积;
(3)如图3,将直线向上平移6个单位得到直线,直线与函数图象交于,两点,点P为的中点,过点作于点N.请直接写出P点坐标和的值.
【答案】(1)
(2)9
(3)
【分析】(1)根据平行四边形的性质可得,再利用待定系数法求反比例函数解析式即可;
(2)设,根据平行四边形的性质可得,利用中点坐标公式可得,再把点D代入反比例函数解析式求得,即可求解;
(3)由一次函数平移规律可得直线:,联立方程组得,设、,即,利用中点坐标公式求得点P的横坐标为4,即可得,再利用勾股定理求得,求得直线与x、y轴的交点、,利用勾股定理求得,可得,过点O作,由平行线定理可得,利用锐角三角函数求得,即可求解.
【详解】(1)解:∵四边形是平行四边形,
∴,
∵点B的纵坐标为3.
∴,
把代入得,,
∴反比例函数的表达式为;
(2)解:设,
∵四边形是平行四边形,
∴,
∵,
∴,
∵点D是边的中点,
∴,即,
∵点D在反比例函数图象上,
把代入得,,
解得,
∴,
∴;
(3)解:∵将直线向上平移6个单位得到直线:,
∵直线与函数图象交于,两点,
∴联立方程组得,,
即,
设、,
∴,
∵点P为的中点,
∴点P的横坐标为,
把代入得,,
∴,
∴,
把代入得,,
把代入得,,
解得,
∴直线与x、y轴交于点、,
∴,,
∴,
∴,
过点O作,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题考查平行四边形的性质、中点坐标公式、一次函数的平移规律、一次函数与反比例函数的交点问题、锐角三角函数、平行线定理、一次函数与坐标轴的交点问题、勾股定理、一元二次方程的根与系数的关系、用待定系数法求反比例函数解析式,熟练掌握相关知识是解题的关键.
【变式9-1】(2024·四川自贡·中考真题)一次函数,二次函数,反比例函数在同一直角坐标系中图象如图所示,则n的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了反比例函数的图象,一次函数图象,二次函数的图象与系数的关系,根据题意列不等式组,解不等式组即可得到结论,正确地识别图形是解题的关键.
【详解】解:根据题意得:
,
解得:,
∴的取值范围是,
故选:C.
【变式9-2】(2024·贵州安顺·中考真题)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图像如图所示,则一次函数y=ax+b和反比例函数y=(c≠0)在同一直角坐标系中的图像可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据二次函数(a≠0)的图像开口向上,得出a>0,与y轴交点在y轴的负半轴,得出c<0,利用对称轴>0,得出b<0,然后对照四个选项中的图像判定即可.
【详解】解:因为二次函数的图像开口向上,得出a>0,与y轴交点在y轴的负半轴,得出c<0,利用对称轴>0,得出b<0,
所以一次函数y=ax+b经过一、三、四象限,反比例函数经过二、四象限.
故选:A.
【点睛】本题主要考查了反比例函数的图像、一次函数的图像以及二次函数的图像等知识点,根据二次函数图像得到a>0、b<0、c<0是解题的关键.
【变式9-3】(2024·四川雅安·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,一次函数的图象l与反比例函数的图象交于,两点.
(1)求反比例函数及一次函数的表达式;
(2)求的面积;
(3)若点P是y轴上一动点,连接.当的值最小时,求点P的坐标.
【答案】(1)一次函数的表达式为,反比例函数表达式为
(2)
(3)
【分析】本题主要考查了反比例函数与一次函数的交点问题,解题时要熟练掌握并能灵活运用反比例函数的性质是关键.
(1)依据题意,由在反比例函数上,可得的值,进而求出反比例函数,再将代入求出的坐标,最后利用待定系数法求出一次函数的解析式;
(2)依据题意,设直线交轴于点,交轴于点,由直线为,可得,故 ,再由,进而计算可以得解;
(3)依据题意,作点关于轴的对称点,连接交轴于点,则的最小值等于的长,结合)与关于轴对称,故为,又,可得直线为,再令,则,进而可以得解.
【详解】(1)解:由题意,∵在反比例函数上,
∴.
∴反比例函数表达式为.
又在反比例函数上,
∴.
∴.
设一次函数表达式为,
∴,
∴,.
∴一次函数的表达式为.
(2)解:由题意,如图,设直线l交x轴于点A,交y轴于点B,
又直线l为,
∴,.
∴,,
∴ ;
(3)解:由题意,如图,作点M关于y轴的对称点,连接交y轴于点P,则的最小值等于的长.
∵与关于y轴对称,
∴为.
又,设的解析式为,
则,解得,
∴直线为.
令,则.
∴.
【题型10 反比例函数与几何图形的实际应用】
【例10】(2024·广东·中考真题)【问题背景】
如图1,在平面直角坐标系中,点B,D是直线上第一象限内的两个动点,以线段为对角线作矩形,轴.反比例函数的图象经过点A.
【构建联系】
(1)求证:函数的图象必经过点C.
(2)如图2,把矩形沿折叠,点C的对应点为E.当点E落在y轴上,且点B的坐标为时,求k的值.
【深入探究】
(3)如图3,把矩形沿折叠,点C的对应点为E.当点E,A重合时,连接交于点P.以点O为圆心,长为半径作.若,当与的边有交点时,求k的取值范围.
【答案】(1)证明见解析;(2);(3)
【分析】(1)设,则,用含的代数式表示出,再代入验证即可得解;
(2)先由点B的坐标和k表示出,再由折叠性质得出,如图,过点D作轴,过点B作轴,证出,由比值关系可求出,最后由即可得解;
(3)当过点B时,如图所示,过点D作轴交y轴于点H,求出k的值,当过点A时,根 据A,C关于直线对轴知,必过点C,如图所示,连,,过点D作轴交y轴于点H,求出k的值,进而即可求出k的取值范围.
【详解】(1)设,则,
∵轴,
∴D点的纵坐标为,
∴将代入中得:得,
∴,
∴,
∴,
∴将代入中得出,
∴函数的图象必经过点C;
(2)∵点在直线上,
∴,
∴,
∴A点的横坐标为1,C点的纵坐标为2,
∵函数的图象经过点A,C,
∴,,
∴,
∴,
∵把矩形沿折叠,点C的对应点为E,
∴,,
∴,
如图,过点D作轴,过点B作轴,
∵轴,
∴H,A,D三点共线,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,,
∴,
由图知,,
∴,
∴;
(3)∵把矩形沿折叠,点C的对应点为E,当点E,A重合,
∴,
∵四边形为矩形,
∴四边形为正方形,,
∴,,,
∵轴,
∴直线为一,三象限的夹角平分线,
∴,
当过点B时,如图所示,过点D作轴交y轴于点H,
∵轴,
∴H,A,D三点共线,
∵以点O为圆心,长为半径作,,
∴,
∴,
∴,,,
∵轴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
当过点A时,根 据A,C关于直线对轴知,必过点C,如图所示,连,,过点D作轴交y轴于点H,
∵,
∴为等边三角形,
∵,
∴,
∴,,
∴,,
∵轴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴当与的边有交点时,k的取值范围为.
【点睛】本题主要考查了相似三角形的判定和性质,解直角三角形,一次函数的性质,反比例函数的性质,矩形的性质,正方形的判定和性质,轴对称的性质,圆的性质等知识点,熟练掌握其性质,合理作出辅助线是解决此题的关键.
【变式10-1】(2024·内蒙古呼和浩特·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,正六边形的对称中心在反比例函数的图象上,边在轴上,点在轴上,已知.
(1)判断点是否在该反比例函数的图象上,请说明理由;
(2)求出直线:的解析式,并根据图象直接写出当时,不等式的解集.
【答案】(1)点E在该反比例函数的图象上,理由见解析
(2),
【分析】(1)根据正六边形的性质得出,,则,,得出,,
连接,推出为等边三角形,得出,则反比例函数表达式为把,代入 ,求出,即可解答;
(2)把,代入,求出a和b的值,即可得出直线的解析式,根据图象,找出直线位于双曲线上方时自变量的取值范围即可.
【详解】(1)解:∵六边形为正六边形,,
∴,,
∴,,
∴,,
连接,
∵六边形为正六边形,
∴,
∴为等边三角形,
∴,
∴,
把代入得:,
解得:,
∴反比例函数表达式为.
∵为等边三角形,
∴点E和点A关于对称,
∴,
把代入得:,
∴点E在该反比例函数的图象上;
(2)解:把,代入得:
,解得:,
∴直线的解析式为:,
∵,,
∴由图可知,当时,.
【点睛】本题主要考查了反比例函数和一次函数的图象和性质,正六边形的性质,解题的关键是掌握用待定系数法求解函数解析式的方法和步骤,正六边形的性质.
【变式10-2】(2024·广东广州·中考真题)已知点在函数的图象上.
(1)若,求n的值;
(2)抛物线与x轴交于两点M,N(M在N的左边),与y轴交于点G,记抛物线的顶点为E.
①m为何值时,点E到达最高处;
②设的外接圆圆心为C,与y轴的另一个交点为F,当时,是否存在四边形为平行四边形?若存在,求此时顶点E的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)的值为1;
(2)①;②假设存在,顶点E的坐标为,或.
【分析】(1)把代入得,即可求解;
(2)①,得,即可求解;
②求出直线的表达式为:,得到点的坐标为;由垂径定理知,点在的中垂线上,则;由四边形为平行四边形,则,求出,进而求解.
【详解】(1)解:把代入得;
故的值为1;
(2)解:①在中,令,则,
解得或,
,,
点在函数的图象上,
,
令,得,
即当,且,
则,解得:(正值已舍去),
即时,点到达最高处;
②假设存在,理由:
对于,当时,,即点,
由①得,,,,对称轴为直线,
由点、的坐标知,,
作的中垂线交于点,交轴于点,交轴于点,则点,
则,
则直线的表达式为:.
当时,,
则点的坐标为.
由垂径定理知,点在的中垂线上,则.
四边形为平行四边形,
则,
解得:,
即,且,
则,
∴顶点E的坐标为,或.
【点睛】本题为反比例函数和二次函数综合运用题,涉及到一次函数基本知识、解直角三角形、平行四边形的性质、圆的基本知识,其中(3),数据处理是解题的难点.
【变式10-3】(2024·辽宁盘锦·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,,,反比例函数在第一象限的图象经过点C,,,过点C作直线轴,交y轴于点E.
(1)求反比例函数的解析式.
(2)若点D是x轴上一点(不与点A重合),的平分线交直线于点F,请直接写出点F的坐标.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)作轴于点G,如图,证明四边形是矩形,得到, 推出,证明,得到,得出矩形是正方形,可得,然后由A、B的坐标求出,进而得到点C的坐标为,再代入反比例函数的解析式即可;
(2)根据(1)中结论可得,由,利用两点距离公式求得,再由轴,,的平分线交直线于点,证明,即可分别求出的横纵坐标.
【详解】(1)解:作轴于点G,如图,
图1
∵轴,
∴,
∵,
∴四边形是矩形,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴矩形是正方形,
∴,
∵,,
∴,
设,则,解得:,
∴,
∴点C的坐标为,
代入,得;
∴反比例函数的解析式为;
(2)解:当在A点右侧时:如图1中图所示,
∵,,
∴,
∵,,
∴,
∵轴,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴点F的坐标是.
,,
当在A点左侧时,如图2:
轴,的平分线交直线于点,
点纵坐标为2,,
,
,
点横坐标为,
,
综上所述:F或.
【点睛】本题是反比例函数综合题,主要考查了待定系数法求函数的解析式、矩形和正方形的判定和性质、全等三角形的判定和性质、等腰三角形的判定和性质以及勾股定理等知识,具有一定的综合性,熟练掌握上述知识、灵活应用数形结合思想是解题的关键.
【新考向:新考法】
1.(2024·福建·中考真题)已知反比例函数的图象分别位于第二、第四象限,则实数k的值可以是 .(只需写出一个符合条件的实数)
【答案】-5(答案不唯一)
【分析】根据反比例函数的图象分别位于第二、四象限可知k<0,进而问题可求解.
【详解】解:由反比例函数的图象分别位于第二、第四象限可知k<0,
∴实数k的值可以是-5;
故答案为-5(答案不唯一).
【点睛】本题主要考查反比例函数的图象,熟练掌握反比例函数的图象是解题的关键.
2.(2024·内蒙古呼和浩特·中考真题)已知:M,N两点关于y轴对称,且点M在双曲线上,点N在直线y=x+3上,设点M的坐标为(a,b),则二次函数y=﹣abx2+(a+b)x【 】
A.有最大值,最大值为 B.有最大值,最大值为
C.有最小值,最小值为 D.有最小值,最小值为
【答案】B
【详解】∵M,N两点关于y轴对称,点M的坐标为(a,b),∴N点的坐标为(﹣a,b).
又∵点M在反比例函数的图象上,点N在一次函数y=x+3的图象上,
∴,即.∴二次函数y=﹣abx2+(a+b)x为.
∵二次项系数为<0,∴函数有最大值,最大值为y=.故选B.
3.(2024·浙江湖州·中考真题)定义:若点P(a,b)在函数y=的图象上,将以a为二次项系数,b为一次项系数构造的二次函数y=ax2+bx称为函数y=的一个“派生函数”.例如:点(2, )在函数y=的图象上,则函数y=2x2+称为函数y=的一个“派生函数”.现给出以下两个命题:
(1)存在函数y=的一个“派生函数”,其图象的对称轴在y轴的右侧
(2)函数y=的所有“派生函数”的图象都经过同一点,下列判断正确的是( )
A.命题(1)与命题(2)都是真命题
B.命题(1)与命题(2)都是假命题
C.命题(1)是假命题,命题(2)是真命题
D.命题(1)是真命题,命题(2)是假命题
【答案】C
【分析】(1)根据二次函数y=ax2+bx的性质a、b同号对称轴在y轴左侧,a、b异号对称轴在y轴右侧即可判断.
(2)根据“派生函数”y=ax2+bx,x=0时,y=0,经过原点,不能得出结论.
【详解】(1)∵P(a,b)在y=上, ∴a和b同号,所以对称轴在y轴左侧,
∴存在函数y=的一个“派生函数”,其图象的对称轴在y轴的右侧是假命题.
(2)∵函数y=的所有“派生函数”为y=ax2+bx, ∴x=0时,y=0,
∴所有“派生函数”为y=ax2+bx经过原点,
∴函数y=的所有“派生函数”,的图象都进过同一点,是真命题.
故选:C.
【新考向:新趋势】
1.(2024·江苏泰州·中考真题)如图,点A(﹣2,y1)、B(﹣6,y2)在反比例函数y=(k<0)的图象上,AC⊥x轴,BD⊥y轴,垂足分别为C、D,AC与BD相交于点E.
(1)根据图象直接写出y1、y2的大小关系,并通过计算加以验证;
(2)结合以上信息,从①四边形OCED的面积为2,②BE=2AE这两个条件中任选一个作为补充条件,求k的值.你选择的条件是 (只填序号).
【答案】(1),见解析;(2)见解析,①(也可以选择②)
【分析】(1)观察函数的图象即可作出判断,再根据A、B两点在反比例函数图象上,把两点的坐标代入后作差比较即可;
(2)若选择条件①,由面积的值及OC的长度,可得OD的长度,从而可得点B的坐标,把此点坐标代入函数解析式中,即可求得k;若选择条件②,由DB=6及OC=2,可得BE的长度,从而可得AE长度,此长度即为A、B两点纵坐标的差,(1)所求得的差即可求得k.
【详解】(1)由于图象从左往右是上升的,即自变量增大,函数值也随之增大,故;
当x=-6时,;当x=-2时,
∵,k<0
∴
即
(2)选择条件①
∵AC⊥x轴,BD⊥y轴,OC⊥OD
∴四边形OCED是矩形
∴OD∙OC=2
∵OC=2
∴OD=1
即
∴点B的坐标为(-6,1)
把点B的坐标代入y=中,得k=-6
若选择条件②,即BE=2AE
∵AC⊥x轴,BD⊥y轴,OC⊥OD
∴四边形OCED是矩形
∴DE=OC,CE=OD
∵OC=2,DB=6
∴BE=DB-DE=DB-OC=4
∴
∵AE=AC-CE=AC-OD=
即
由(1)知:
∴k=-6
【点睛】本题考查了反比例函数的图象和性质、矩形的判定与性质、大小比较,熟练掌握反比例函数的图象与性质是解决本题的关键.
2.(2024·浙江衢州·中考真题)视力表中蕴含着很多数学知识,如:每个“E”形图都是正方形结构,同一行的“E”是全等图形且对应着同一个视力值,不同的检测距离需要不同的视力表.
素材1 国际通用的视力表以5米为检测距离,任选视力表中7个视力值n,测得对应行的“E”形图边长b(mm),在平面直角坐标系中描点如图1.
探究1 检测距离为5米时,归纳n与b的关系式,并求视力值1.2所对应行的“E”形图边长.
素材2 图2为视网膜成像示意图,在检测视力时,眼睛能看清最小“E”形图所成的角叫做分辨视角,视力值与分辨视角(分)的对应关系近似满足.
探究2 当时,属于正常视力,根据函数增减性写出对应的分辨视角的范围.
素材3 如图3,当确定时,在A处用边长为的I号“E”测得的视力与在B处用边长为的Ⅱ号“E”测得的视力相同.
探究3 若检测距离为3米,求视力值1.2所对应行的“E”形图边长.
【答案】探究检测距离为5米时,视力值1.2所对应行的“”形图边长为,视力值1.2所对应行的“”形图边长为;
探究 ;
探究3:检测距离为时,视力值1.2所对应行的“”形图边长为.
【分析】探究1:由图象中的点的坐标规律得到与成反比例关系,由待定系数法可得,将 代入得:;
探究2:由,知在自变量的取值范围内,随着的增大而减小,故当时,,即可得;
探究3:由素材可知,当某人的视力确定时,其分辨视角也是确定的,可得,即可解得答案.
【详解】探究
由图象中的点的坐标规律得到与成反比例关系,
设,将其中一点代入得:,
解得:,
,将其余各点一一代入验证,都符合关系式;
将 代入得:;
答:检测距离为5米时,视力值1.2所对应行的“”形图边长为,视力值1.2所对应行的“”形图边长为;
探究
,
在自变量的取值范围内,随着的增大而减小,
当时,,
,
;
探究3:由素材可知,当某人的视力确定时,其分辨视角也是确定的,由相似三角形性质可得,
由探究1知,
,
解得,
答:检测距离为时,视力值1.2所对应行的“”形图边长为.
【点睛】本题考查反比例函数的综合应用,涉及待定系数法,函数图象上点坐标的特征,相似三角形的性质等知识,解题的关键是读懂题意,能将生活中的问题转化为数学问题加以解决.
【新考向:新情境】
1.(2024·甘肃兰州·中考真题)近视眼镜的度数y(度)与镜片焦距x(m)成反比例,已知400度近视眼镜镜片的焦距为0.25m,则y与x的函数关系式为【 】
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】设出反比例函数解析式,把(0.25,400)代入即可求解:
设,∵400度近视眼镜镜片的焦距为0.25m,∴k=0.25×400=100.
∴.故选C.
2.(2024·山西·中考真题)机器狗是一种模拟真实犬只形态和部分行为的机器装置,其最快移动速度是载重后总质量的反比例函数.已知一款机器狗载重后总质量时,它的最快移动速度;当其载重后总质量时,它的最快移动速度 .
【答案】4
【分析】本题考查了反比例函数的应用,利用待定系数法求出反比例函数解析式,再将代入计算即可,待定系数法求反比例函数解析式是解题的关键.
【详解】设反比例函数解析式为,
机器狗载重后总质量时,它的最快移动速度,
,
反比例函数解析式为,
当时,,
当其载重后总质量时,它的最快移动速度.
故答案为:4.
3.(2024·江苏连云港·中考真题)小明家离学校,小明步行上学需,那么小明步行速度可以表示为;水平地面上重的物体,与地面的接触面积为,那么该物体对地面压强可以表示为;,函数关系式还可以表示许多不同情境中变量之间的关系,请你再列举1例: .
【答案】体积为1 500的圆柱底面积为,那么圆柱的高可以表示为(其它列举正确均可)
【分析】可找常见的有乘积关系的三个量,模仿例子作答.例如体积公式,路程问题等等.
【详解】解:一个圆柱体的体积为1500立方厘米,那么圆柱的底面积y平方厘米与高x厘米之间的函数关系式可以表示为y.
【点睛】本题主要考查了根据实际问题和反比例函数的关系,要熟悉常见的公式和典型的实际问题,如体积问题,行程问题等.本题需注意常量1500应是另两个量的积.
【新考向:跨学科】
1.(2024·浙江台州·中考真题)已知电流I(安培)、电压U(伏特)、电阻R(欧姆)之间的关系为,当电压为定值时,I关于R的函数图象是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据反比例函数的图像性质进行判断.
【详解】解:∵,电压为定值,
∴I关于R的函数是反比例函数,且图象在第一象限,
故选C.
【点睛】本题考查反比例函数的图像,掌握图像性质是解题关键.
2.(2024·湖南·中考真题)在一定条件下,乐器中弦振动的频率f与弦长l成反比例关系,即(k为常数.),若某乐器的弦长l为0.9米,振动频率f为200赫兹,则k的值为 .
【答案】180
【分析】本题考查了待定系数法求反比例函数解析式,把,代入求解即可.
【详解】解:把,代入,得,
解得,
故答案为:180.
3.(2024·湖南娄底·中考真题)一个长方体物体的一顶点所在A、B、C三个面的面积比是,如果分别按A、B、C面朝上将此物体放在水平地面上,地面所受的压力产生的压强分别为、、(压强的计算公式为),则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】首先根据长方体的性质,得出相对面的面积相等,再根据物体的压力不变,结合反比例函数的性质进行分析,即可得出答案.
【详解】解:∵长方体物体的一顶点所在A、B、C三个面的面积比是,
∴长方体物体的A、B、C三面所对的与水平地面接触的面积比也为,
∵,,且一定,
∴随的增大而减小,
∴.
故选:A.
【点睛】本题考查了反比例函数的性质,解本题的关键在熟练掌握反比例函数的性质.
4.(2024·山东临沂·中考真题)杠杆原理在生活中被广泛应用(杠杆原理:阻力×阻力臂=动力×动力臂),小明利用这一原理制作了一个称量物体质量的简易“秤”(如图1).制作方法如下:
第一步:在一根匀质细木杆上标上均匀的刻度(单位长度1cm),确定支点,并用细麻绳固定,在支点左侧2cm的A处固定一个金属吊钩,作为秤钩;
第二步:取一个质量为0.5kg的金属物体作为秤砣.
(1)图1中,把重物挂在秤钩上,秤砣挂在支点О右侧的B处,秤杆平衡,就能称得重物的质量.当重物的质量变化时,的长度随之变化.设重物的质量为,的长为.写出y关于x的函数解析式;若,求的取值范围.
(2)调换秤砣与重物的位置,把秤砣挂在秤钩上,重物挂在支点О右侧的B处,使秤杆平衡,如图2.设重物的质量为,的长为,写出y关于x的函数解析式,完成下表,画出该函数的图象.
……
0.25
0.5
1
2
4
……
……
……
【答案】(1);
(2),表、图见解析
【分析】(1)根据阻力×阻力臂=动力×动力臂解答即可;
(2)根据阻力×阻力臂=动力×动力臂求出解析式,然后根据列表、描点、连线的步骤解答.
【详解】(1)解:∵阻力×阻力臂=动力×动力臂,
∴重物×OA=秤砣×OB.
∵OA=2cm,重物的质量为,的长为,秤砣为0.5kg,
∴2x=0.5y,
∴;
∵4>0,
∴y随x的增大而增大,
∵当y=0时,x=0;当y=48时,x=12,
∴.
(2)解:∵阻力×阻力臂=动力×动力臂,
∴秤砣×OA=重物×OB.
∵OA=2cm,重物的质量为,的长为,秤砣为0.5kg,
∴2×0.5=xy,
∴;
当x=0.25时,;
当x=0.5时,;
当x=1时,;
当x=2时,;
当x=4时,;
填表如下:
……
0.25
0.5
1
2
4
……
……
4
2
1
……
画图如下:
【点睛】本题考查了一次函数的应用,反比例函数的应用,以及列表、描点、连线画函数图象的方法,求出函数解析式是解答本题的关键.
5.(2024·吉林·中考真题)密闭容器内有一定质量的气体,当容器的体积(单位:)变化时,气体的密度(单位:)随之变化.已知密度与体积是反比例函数关系,它的图像如图所示.
(1)求密度关于体积的函数解析式;
(2)当时,求该气体的密度.
【答案】(1)
(2)1
【分析】(1)用待定系数法即可完成;
(2)把V=10值代入(1)所求得的解析式中,即可求得该气体的密度.
【详解】(1)设密度关于体积的函数解析式为,
把点A的坐标代入上式中得:,
解得:k=10,
∴.
(2)当时,().
即此时该气体的密度为1.
【点睛】本题是反比例函数的应用问题,考查了求反比例函数的解析式及求反比例函数的函数值等知识,由图像求得反比例函数解析式是关键.
6.(2024·浙江台州·中考真题)电子体重科读数直观又便于携带,为人们带来了方便.某综合实践活动小组设计了简易电子体重秤:制作一个装有踏板(踏板质量忽略不计)的可变电阻R1, R1与踏板上人的质量m之间的函数关系式为R1=km+b(其中k,b为常数,0≤m≤120),其图象如图1所示;图2的电路中,电源电压恒为8伏,定值电阻R0的阻值为30欧,接通开关,人站上踏板,电压表显示的读数为U0 ,该读数可以换算为人的质量m,
温馨提示:
①导体两端的电压U,导体的电阻R,通过导体的电流I,满足关系式I=;
②串联电路中电流处处相等,各电阻两端的电压之和等于总电压.
(1)求k,b的值;
(2)求R1关于U0的函数解析式;
(3)用含U0的代数式表示m;
(4)若电压表量程为0~6伏,为保护电压表,请确定该电子体重秤可称的最大质量.
【答案】(1);(2);I(3);(4)该电子体重秤可称的最大质量为115千克.
【分析】(1)根据待定系数法,即可求解;
(2)根据“串联电路中电流处处相等,各电阻两端的电压之和等于总电压”,列出等式,进而即可求解;
(3)由R1=m+240,,即可得到答案;
(4)把时,代入,进而即可得到答案.
【详解】解:(1)把(0,240),(120,0)代入R1=km+b,得,解得:;
(2)∵,
∴;
(3)由(1)可知:,
∴R1=m+240,
又∵,
∴=m+240,即:;
(4)∵电压表量程为0~6伏,
∴当时,
答:该电子体重秤可称的最大质量为115千克.
【点睛】本题主要考查一次函数与反比例函数的实际应用,熟练掌握待定系数法,是解题的关键.
1.(2024·山东济宁·中考真题)已知点在反比例函数的图象上,则的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了反比例函数图象上点的坐标特征,根据反比例函数的性质得到函数的图象分布在第二、四象限,在每一象限,y随x的增大而增大,结合三点的横坐标即可求解,掌握反比例函数图象的性质是解题的关键.
【详解】解:∵,
∴函数的图象分布在第二、四象限,在每一象限,y随x的增大而增大,
∵,
∴
∴,
故选:C.
2.(2024·河北·中考真题)节能环保已成为人们的共识.淇淇家计划购买500度电,若平均每天用电x度,则能使用y天.下列说法错误的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若x减小,则y也减小 D.若x减小一半,则y增大一倍
【答案】C
【分析】本题考查的是反比例函数的实际应用,先确定反比例函数的解析式,再逐一分析判断即可.
【详解】解:∵淇淇家计划购买500度电,平均每天用电x度,能使用y天.
∴,
∴,
当时,,故A不符合题意;
当时,,故B不符合题意;
∵,,
∴当x减小,则y增大,故C符合题意;
若x减小一半,则y增大一倍,表述正确,故D不符合题意;
故选:C.
3.(2024·黑龙江牡丹江·中考真题)矩形在平面直角坐标系中的位置如图所示,反比例函数的图象与边交于点D,与边交于点F,与交于点E,,若四边形的面积为2,则k的值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了矩形的性质、三角形面积的计算、反比例函数的图象和性质、相似三角形的判定和性质;熟练掌握矩形的性质和反比例函数的性质是解决问题的关键.
过点E作,则,设,由,可得,再由,列方程,即可得出k的值.
【详解】过点E作,则,
∴,
∴
设,
∵
∴,
∴
∴
即,解得:
故选D
4.(2024·吉林长春·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,点是坐标原点,点在函数的图象上.将直线沿轴向上平移,平移后的直线与轴交于点,与函数的图象交于点.若,则点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查反比例函数、解直角三角形、平移的性质等知识点,掌握数形结合思想成为解题的关键.
如图:过点A作x轴的垂线交x轴于点E,过点C作y轴的垂线交y轴于点D,先根据点A坐标计算出、k值,再根据平移、平行线的性质证明,进而根据求出,最后代入反比例函数解析式取得点C的坐标,进而确定,,再运用勾股定理求得,进而求得即可解答.
【详解】解:如图,过点A作x轴的垂线交x轴于点E,过点C作y轴的垂线交y轴于点D,则轴,
∵,
∴,,
∴.
∵在反比例函数的图象上,
∴.
∴将直线向上平移若干个单位长度后得到直线,
∴,
∴,
∵轴,
∴,
∴,
∴,
∴,解得:,即点C的横坐标为2,
将代入,得,
∴C点的坐标为,
∴,,
∴,
∴,
∴
故选:B.
5.(2024·浙江·中考真题)反比例函数的图象上有,两点.下列正确的选项是( )
A.当时, B.当时,
C.当时, D.当时,
【答案】A
【分析】本题考查了反比例函数图象上的点的坐标特征,由于反比例函数,可知函数位于一、三象限,分情况讨论,根据反比例函数的增减性判断出与的大小.
【详解】解:根据反比例函数,可知函数图象位于一、三象限,且在每个象限中,y都是随着x的增大而减小,
反比例函数的图象上有,两点,
当,即时,;
当,即时,;
当,即时,;
故选:A.
6.(2024·新疆·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,直线与双曲线交于两点,轴于点,连接交轴于点,结合图象判断下列结论:点与点关于原点对称;点是的中点;在的图象上任取点和点,如果,那么; .其中正确结论的个数是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了一次函数与反比例函数的交点问题,反比例函数的性质,根据反比例函数的性质逐项判断即可求解,掌握反比例函数的性质是解题的关键.
【详解】解:∵直线与双曲线交于两点,
∴点与点关于原点对称,故正确;
∵点与点关于原点对称,
∴,
∵轴,轴,
∴,
∴,
∴,
∴点是的中点,故正确;
∵,
∴在每一象限内,随的增大而减小,
当在同一象限内时,如果,那么;当不在同一象限内时,如果,那么,故错误;
∵轴,
∴,
∵点与点关于原点对称,
∴,
∵点是的中点,
∴,故正确;
∴正确结论有个,
故选:.
7.(2024·海南·中考真题)某型号蓄电池的电压U(单位:V)为定值,使用蓄电池时,电流I(单位:A)与电阻R(单位:)是反比例函数关系,即,它的图象如图所示,则蓄电池的电压U为 (V).
【答案】64
【分析】此题主要考查了反比例函数的应用.根据函数图象可用电阻R表示电流I的函数解析式为,其中U为电压,再把代入可得U的值.
【详解】解:设用电阻R表示电流I的函数解析式为,
∵过,
∴(V),
故答案为:64.
8.(2024·山东日照·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,点,是矩形的顶点,点分别为边上的点,将矩形沿直线折叠,使点B的对应点在边的中点处,点C的对应点在反比例函数的图象上,则
【答案】
【分析】设交与点E,过点作轴于点H.利用矩形的性质、折叠的性质和勾股定理等可求出,,,,,,证明,利用相似三角形的性质可求出,,证明,利用相似三角形的性质可求出,,则可出求的坐标,然后利用待定系数法求解即可.
【详解】解:如图,设交与点E,过点作轴于点H.
四边形是矩形,,,
,,,
点是的中点,
.
在中,
,,
,
矩形沿直线折叠,
,,,
,,
,即,
解得,
,
,
,
,
.
,
.
又,
,
,即,
解得,,
,
点的坐标为,
.
故答案为:.
【点睛】本题考查了矩形与折叠,相似三角形的判定与性质,勾股定理,反比例函数等知识,明确题意,添加合适辅助线,构造相似三角形求解是解题的关键.
9.(2024·江苏扬州·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为,点B在反比例函数的图像上,轴于点C,,将沿翻折,若点C的对应点D落在该反比例函数的图像上,则k的值为 .
【答案】
【分析】本题考查了反比例函数的几何意义,掌握求解的方法是解题的关键.
如图,过点作轴于点.根据,,设,则,由对称可知,,即可得,,解得,根据点C的对应点D落在该反比例函数的图像上,即可列方程求解;
【详解】解:如图,过点作轴于点.
∵点A的坐标为,
∴,
∵,轴,
设,则,
由对称可知,,
∴,
∴,,
∴,
∵点C的对应点D落在该反比例函数的图像上,
∴,
解得:,
∵反比例函数图象在第一象限,
∴,
故答案为:.
10.(2024·广东广州·中考真题)如图,平面直角坐标系中,矩形的顶点在函数的图象上,,.将线段沿轴正方向平移得线段(点平移后的对应点为),交函数的图象于点,过点作轴于点,则下列结论:
①;
②的面积等于四边形的面积;
③的最小值是;
④.
其中正确的结论有 .(填写所有正确结论的序号)
【答案】①②④
【分析】由,可得,故①符合题意;如图,连接,,,与的交点为,利用的几何意义可得的面积等于四边形的面积;故②符合题意;如图,连接,证明四边形为矩形,可得当最小,则最小,设,可得的最小值为,故③不符合题意;如图,设平移距离为,可得,证明,可得,再进一步可得答案.
【详解】解:∵,,四边形是矩形;
∴,
∴,故①符合题意;
如图,连接,,,与的交点为,
∵,
∴,
∴,
∴的面积等于四边形的面积;故②符合题意;
如图,连接,
∵轴,,
∴四边形为矩形,
∴,
∴当最小,则最小,
设,
∴,
∴,
∴的最小值为,故③不符合题意;
如图,设平移距离为,
∴,
∵反比例函数为,四边形为矩形,
∴,,
∴,,,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,故④符合题意;
故答案为:①②④
【点睛】本题考查的是反比例函数的图象与性质,平移的性质,矩形的判定与性质,相似三角形的判定与性质,勾股定理的应用,作出合适的辅助线是解本题的关键.
11.(2024·黑龙江绥化·中考真题)如图,已知点,,,在平行四边形中,它的对角线与反比例函数的图象相交于点,且,则 .
【答案】
【分析】本题考查了反比例函数与平行四边形综合,相似三角形的性质与判定,分别过点,作轴的垂线,垂足分别为,根据平行四边形的性质得出,证明得出,,进而可得,即可求解.
【详解】如图所示,分别过点,作轴的垂线,垂足分别为,
∵四边形是平行四边形,点,,,
∴,
∴,即,则,
∵轴,轴,
∴
∴
∴
∴,
∴
∴
故答案为:.
12.(2024·湖南益阳·中考真题)我们在学习一次函数、二次函数图象的平移时知道:将一次函数的图象向上平移1个单位得到的图象;将二次函数的图象向左平移2个单位得到的图象.若将反比例函数的图象向下平移3个单位,如图所示,则得到的图象对应的函数表达式是 .
【答案】
【分析】函数图象的平移规则为:上加下减,左加右减,根据平移规则可得答案.
【详解】解:将反比例函数的图象向下平移3个单位可得平移后的解析式为:
,
故答案为:.
【点睛】本题考查的是函数图象的平移,解题的关键是理解并熟记函数图象的平移规则为:上加下减,左加右减.
13.(2024·山东东营·中考真题)如图,一次函数()的图象与反比例函数()的图象交于点,,且一次函数与轴,轴分别交于点C,D.
(1)求反比例函数和一次函数的表达式;
(2)根据图象直接写出不等式的解集;
(3)在第三象限的反比例函数图象上有一点P,使得,求点的坐标.
【答案】(1),
(2)或
(3)点坐标为
【分析】本题主要考查了反比例函数与一次函数的交点问题,熟知反比例函数及一次函数的图象与性质是解题的关键.
(1)将点坐标代入反比例函数解析式,求出,再将点坐标代入反比例函数解析式,求出点坐标,最后将,两点坐标代入一次函数解析式即可解决问题;
(2)利用反比例函数以及一次函数图象,即可解决问题;
(3)根据与的面积关系,可求出点的纵坐标,据此可解决问题.
【详解】(1)解:将代入得,
∴,
反比例函数的解析式为,
将代入得,,
点的坐标为.
将点和点的坐标代入得,
,
解得,
一次函数的解析式为;
(2)解:根据所给函数图象可知,
当或时,一次函数的图象在反比例函数图象的上方,即,
不等式的解集为:或.
(3)解:将代入得,,
点的坐标为,
,
.
将代入得,,
点的坐标为,
,
解得.
∵点在第三象限,
∴,
将代入得,,
点坐标为.
14.(2024·四川资阳·中考真题)如图,已知平面直角坐标系中,O为坐标原点,一次函数()的图象与反比例函数的图象相交于,两点.
(1)求一次函数的解析式;
(2)若点在一次函数的图象上,直线与反比例函数的图象在第三象限内交于点D,求点D的坐标,并写出直线在图中的一个特征.
【答案】(1)
(2),直线上y随x的增大而增大
【分析】本题考查了一次函数和反比例函数综合,解题的关键是掌握用待定系数法求解函数解析式的方法和步骤.
(1)先求出点A和点B的坐标,再将点A和点B的坐标代入,求出k和b的值,即可得出一次函数解析式;
(2)先求出直线的函数解析式为,进而得出,结合图象可得直线的特征.
【详解】(1)解:把代入得:,
解得:,
∴,
把代入得:,
∴,
把,代入 :
,
解得:,
∴一次函数的解析式为;
(2)解:设直线的函数解析式为,
把代入得:,
解得:,
∴直线的函数解析式为,
联立得:,
解得:(舍去),,
∴,
由图可知:直线上y随x的增大而增大.
15.(2024·甘肃临夏·中考真题)如图,直线与双曲线交于,两点,已知点坐标为.
(1)求,的值;
(2)将直线向上平移个单位长度,与双曲线在第二象限的图象交于点,与轴交于点,与轴交于点,若,求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)直接把点A的坐标代入反比例函数解析式,求出a,然后利用待定系数法即可求得k的值;
(2)根据直线向上平移m个单位长度,可得直线解析式为,根据三角形全等的判定和性质即可得到结论.
【详解】(1)解:∵点A在反比例函数图象上,
∴,解得,
将代入,
;
(2)解:如图,过点C作轴于点F,
,
,,
,
,
,,
∵直线向上平移m个单位长度得到,
令,得,令,得,
,,
,,
,
双曲线过点C,
,
解得或(舍去),
.
【点睛】本题是反比例函数的综合题,考查了一次函数与反比例函数的交点问题,全等三角形的判定和性质,反比例函数图象上点的坐标特征,待定系数法求一次函数的解析式,正确表示点C的坐标是解题的关键.
16.(2024·江苏连云港·中考真题)如图1,在平面直角坐标系中,一次函数的图像与反比例函数的图像交于点A、B,与轴交于点C,点A的横坐标为2.
(1)求的值;
(2)利用图像直接写出时的取值范围;
(3)如图2,将直线沿轴向下平移4个单位,与函数的图像交于点D,与轴交于点E,再将函数的图像沿平移,使点A、D分别平移到点C、F处,求图中阴影部分的面积.
【答案】(1)
(2)或
(3)8
【分析】本题考查反比例函数与一次函数的综合应用:
(1)先求出点坐标,再将点代入一次函数的解析式中求出的值即可;
(2)图像法求不等式的解集即可;
(3)根据平移的性质,得到阴影部分的面积即为的面积,进行求解即可.
【详解】(1)点在的图像上,
当时,.
∴,
将点代入,得.
(2)由(1)知:,
联立,解得:或,
∴;
由图像可得:时的取值范围为:或.
(3)∵,
∴当时,,
∴,
∵将直线沿轴向下平移4个单位,
∴,直线的解析式为:,设直线与轴交于点H
∴当时,,当时,,
∴,,
∴,
∴,
如图,过点作,垂足为,
∴.
又,,
.
连接,
∵平移,
∴,,
∴四边形为平行四边形,
∴阴影部分面积等于的面积,即.
17.(2024·江苏泰州·中考真题)如图,二次函数的图像与轴相交于点,与反比例函数的图像相交于点B(3,1).
(1)求这两个函数的表达式;
(2)当随的增大而增大且时,直接写出的取值范围;
(3)平行于轴的直线l与函数的图像相交于点C、D(点C在点D的左边),与函数的图像相交于点E.若△ACE与△BDE的面积相等,求点E的坐标.
【答案】(1);
(2)
(3)
【分析】(1)用待定系数法求出解析式即可;
(2)由图像直接得出结论即可;
(3)根据点和点的坐标得出两三角形等高,再根据面积相等得出,进而确定点是抛物线对称轴和反比例函数的交点,求出点的坐标即可.
【详解】(1)解:二次函数的图像与轴相交于点,与反比例函数的图像相交于点,
,,
解得,,
二次函数的解析式为,反比例函数的解析式为;
(2)解:二次函数的解析式为,
对称轴为直线,
由图像知,当随的增大而增大且时,;
(3)解:由题意作图如下:
当时,,
,
,
的边上的高与的边上的高相等,
与的面积相等,
,
即点是二次函数的对称轴与反比例函数的交点,
当时,,
.
【点睛】本题主要考查二次函数和反比例函数的综合题,熟练掌握二次函数和反比例函数的图像及性质,三角形的面积,待定系数法求解析式等知识是解题的关键.
18.(2024·江苏南通·中考真题)定义:函数图像上到两坐标轴的距离都不大于的点叫做这个函数图像的“n阶方点”.例如,点是函数图像的“阶方点”;点是函数图像的“2阶方点”.
(1)在①;②;③三点中,是反比例函数图像的“1阶方点”的有___________(填序号);
(2)若y关于x的一次函数图像的“2阶方点”有且只有一个,求a的值;
(3)若y关于x的二次函数图像的“n阶方点”一定存在,请直接写出n的取值范围.
【答案】(1)②③
(2)3或;
(3)
【分析】(1)根据“n阶方点”的定义逐个判断即可;
(2)如图作正方形,然后分a>0和a<0两种情况,分别根据“2阶方点”有且只有一个判断出所经过的点的坐标,代入坐标求出a的值,并舍去不合题意的值即可得;
(3)由二次函数解析式可知其顶点坐标在直线y=-2x+1上移动,作出简图,由函数图象可知,当二次函数图象过点(n,-n)和点(-n, n)时为临界情况,求出此时n的值,由图象可得n的取值范围.
【详解】(1)解:∵点到x轴的距离为2,大于1,
∴不是反比例函数图象的“1阶方点”,
∵点和点都在反比例函数的图象上,且到两坐标轴的距离都不大于1,
∴和是反比例函数图象的“1阶方点”,
故答案为:②③;
(2)如图作正方形,四个顶点坐标分别为(2,2),(-2,2),(-2,-2),(2,-2),
当a>0时,若y关于x的一次函数图象的“2阶方点”有且只有一个,
则过点(-2,2)或(2,-2),
把(-2,2)代入得:,解得:(舍去);
把(2,-2)代入得:,解得:;
当a<0时,若y关于x的一次函数图象的“2阶方点”有且只有一个,
则过点(2,2)或(-2,-2),
把(2,2)代入得:,解得:;
把(-2,-2)代入得:,解得:(舍去);
综上,a的值为3或;
(3)∵二次函数图象的顶点坐标为(n,),
∴二次函数图象的顶点坐标在直线y=-2x+1上移动,
∵y关于x的二次函数图象的“n阶方点”一定存在,
∴二次函数的图象与以顶点坐标为(n,n),(-n,n),(-n,-n),(n,-n)的正方形有交点,
如图,当过点(n,-n)时,
将(n,-n)代入得:,
解得:,
当过点(-n,n)时,
将(-n,n)代入得:,
解得:或(舍去),
由图可知,若y关于x的二次函数图象的“n阶方点”一定存在,n的取值范围为:.
【点睛】本题考查了新定义,反比例函数图象上点的坐标特点,一次函数的图象和性质,二次函数的图象和性质,正确理解“n阶方点”的几何意义,熟练掌握数形结合思想的应用是解题的关键.
19.(2024·安徽芜湖·中考真题)已知圆P的圆心在反比例函数 图象上,并与x轴相交于A、B两点. 且始终与y轴相切于定点C(0,1).
(1)求经过A、B、C三点的二次函数图象的解析式;
(2)若二次函数图象的顶点为D,问当k为何值时,四边形ADBP为菱形.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)连接PC,过P点作PH⊥x轴,垂足为H,根据圆的切线性质,可知PC⊥轴.由勾股定理,垂径定理及C (0,1)可得到,A(,0),B(,0).再根据利用待定系数法求函数解析式即可解答;
(2)根据菱形的对角线互相平分,则有,得到关于的方程,解出k即可.
【详解】(1)连结PC、PA、PB,过P点作PH⊥x轴,垂足为H.
∵⊙P与轴相切于点C (0,1),
∴PC⊥轴,
∴四边形OCPH为矩形.
∵P点在反比例函数的图象上,
∴P点坐标为(k,1).
∴PA=PC=OH=k.
在Rt△APH中,,
∴OA=OH-AH=.
∴A(,0).
∵由⊙P交x轴于A、B两点,且PH⊥AB,由垂径定理可知,PH垂直平分AB,
∴,
∴B(,0).
故过A、B两点的抛物线的对称轴为PH所在的直线解析式为.
可设该抛物线解析式为y=a+h.
又∵抛物线过C(0,1), B(,0), 得:
解得a=1,.
∴抛物线解析式为.
(2)如图,连接HD,
由(1)知抛物线顶点D坐标为(k,),
∴DH=.
∵四边形ADBP为菱形.
∴PH=DH.
∵PH=1,
∴.
又∵k>1,
∴k=
∴当k取时,PD与AB互相垂直平分,则四边形ADBP为菱形.
【点睛】本题考查圆切线的性质,垂径定理,反比例函数的图象和性质,矩形的判定和性质,二次函数的图象和性质,勾股定理以及菱形的性质,综合性强,较难.利用数形结合的思想是解题关键.
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