内容正文:
浙教版中考数学第一轮专题复习讲义
第三单元 函数及其图象
《第12讲 反比例函数》
【知识梳理】
1.反比例函数的概念
(1)定义:形如 y= (k为常数,k≠0)的函数叫做反比例函数,其中x是自变量,y是x的函数,k叫做 比例系数 .
(2)反比例函数y=中,比例系数k≠0,自变量x≠0,函数值y≠0,且另外两种表达形式为y=kx-1或xy=k(k≠0).
2.反比例函数的图象与性质
(1)反比例函数的图象:反比例函数y=(k≠0)的图象是由两个分支组成的 曲线 ,且关于直角坐标系的 原点 成中心对称,关于第一、三象限(或第二、四象限)的坐标轴夹角平分线成轴对称.
(2)反比例函数y=(k≠0)的图象与性质如下表:
函数
常数取值
图象
所在象限
性质
y=
(k≠0)
k>0
第 一、三 象限(x,y同号)
在每一象限内,y随x的增大而减小
k<0
第 二、四 象限(x,y异号)
在每一象限内,y随x 的增大而增大
3.反比例函数y=(k≠0)中的比例系数k的意义
(1)代数意义:反比例函数图象上的点(x,y)具有横、纵坐标之积为常数的特点.
(2)几何意义:①过反比例函数图象上的任意一点,向两坐标轴作垂线,两条垂线与坐标轴所围成的矩形的面积为常数 |k| ;②过反比例函数图象上的任意一点,向两坐标轴作垂线,一条垂线与坐标轴及该点与原点连线所围成的三角形的面积为常数 |k| .
【考题探究】
类型一 反比例函数的概念及表达式
【例1】若反比例函数的图象经过点(1,-2),则该反比例函数的表达式为 y=- .
变式1 若函数y=是反比例函数,则常数a的取值范围是 a≠ .
类型二 反比例函数的图象与性质
【例2】[2024·浙江]反比例函数y=的图象上有P(t,y1),Q(t+4,y2)两点.下列说法正确的是( A )
A.当t<-4时,y2<y1<0
B.当-4<t<0时,y2<y1<0
C.当-4<t<0时,0<y1<y2
D.当t>0时,0<y1<y2
【解析】 当t<-4时,t+4<0,
∴点P,Q都在反比例函数y=第三象限的图象上,且y随x的增大而减小,
∴y2<y1<0,A正确;
同理可得,当-4<t<0时,y1<0<y2,B,C均错误;
当t>0时,0<y2<y1,D错误.
故选A.
变式2-1 [2023·嘉兴、舟山]已知点A(-2,y1),B(-1,y2),C(1,y3)均在反比例函数y=的图象上,则y1,y2,y3的大小关系是( B )
A.y1<y2<y3 B.y2<y1<y3
C.y3<y1<y2 D.y3<y2<y1
变式2-2 设函数y1=,y2=-(k>0).
(1)当2≤x≤3时,函数y1的最大值是a,函数y2的最小值是a-4,求a和k的值.
(2)设m≠0,且m≠-1,当x=m时,y1=p;当x=m+1时,y1=q.圆圆说:“p一定大于q”.你认为圆圆的说法正确吗?为什么?
解:(1)∵k>0,x>0,∴y1随x的增大而减小,
∴当x=2时,y1=a,即k=2a.①
∵-k<0,x>0,∴y2随x的增大而增大,
∴当x=2时,y2=a-4,即-k=2a-8.②
联立①②,解得a=2,k=4.
(2)圆圆的说法不正确.理由如下:
取m=m0,满足-1<m0<0,
则m0<0,m0+1>0,
∴当x=m0时,y1=p=<0;
当x=m0+1时,y1=q=>0,
此时p<0<q,∴圆圆的说法不正确.
类型三 反比例函数y=中|k|的意义
【例3】[2024·齐齐哈尔]如图,反比例函数y=(x<0)的图象经过平行四边形ABCO的顶点A,OC在x轴上,若点B(-1,3),S▱ABCO=3,则实数k的值为 -6 .
典例3图 典例3答图
【解析】 如答图,延长AB,交y轴于点D,则点D(0,3).
∵S▱ABCO=3,
∴OC·OD=3OC=3,∴OC=1.
∵ABCO是平行四边形,
∴AB=OC=1,
∴AD=2,∴点A(-2,3).
又∵点A在反比例函数图象上,
∴k=-6.
变式3 [2023·绍兴]如图,在平面直角坐标系xOy中,函数y=(k为大于0的常数,x>0)图象上的两点A(x1,y1),B(x2,y2)满足x2=2x1.△ABC的边AC∥x轴,边BC∥y轴,若△OAB的面积为6,则△ABC的面积是 2 .
变式3图 变式3答图
【解析】 如答图,延长CA交y轴于点E,延长CB交x轴于点F,
∴CE⊥y轴,CF⊥x轴,
∴四边形OECF为矩形.
∵x2=2x1,
∴A为CE的中点.
由|k|的几何意义,得S△OAE=S△OBF,
∴B为CF的中点,
∴S△OAB=S矩形OECF=6,
∴S矩形OECF=16,
∴S△ABC=×16=2.
类型四 反比例函数与一次函数的综合
【例4】[2023·宁波]如图,一次函数y1=k1x+b(k1>0)的图象与反比例函数y2=(k2>0)的图象相交于A,B两点,点A的横坐标为1,点B的横坐标为-2.当y1<y2时,x的取值范围是( B )
典例4图
A.x<-2或x>1
B.x<-2或0<x<1
C.-2<x<0或x>1
D.-2<x<0或0<x<1
变式4-1 [2024·湖北]如图,一次函数y=x+m的图象经过点A(-3,0),交反比例函数y=(k≠0,x>0)的图象于点B(n,4).
(1)求m,n,k的值.
(2)点C在反比例函数y=第一象限的图象上,若S△AOC<S△AOB,直接写出点C的横坐标a的取值范围.
变式4-1图
解:(1)由题意,得-3+m=0,n+m=4,k=4n,
解得m=3,n=1,k=4.
(2)∵S△AOC<S△AOB,
∴点B到x轴的距离大于点C到x轴的距离,
∴点C位于点B的右侧,∴a>1.
变式4-2 [2023·杭州]在直角坐标系中,已知k1k2≠0,设函数y1=与函数y2=k2(x-2)+5的图象相交于点A,B.已知点A的横坐标是2,点B的纵坐标是-4.
(1)求k1,k2的值.
(2)过点A作y轴的垂线,过点B作x轴的垂线,在第二象限相交于点C;过点A作x轴的垂线,过点B作y轴的垂线,在第四象限相交于点D.求证:直线CD经过原点.
变式4-2图
解:(1)由题意得,点A的坐标是(2,5),∴k1=2×5=10,
即函数y1=.
设点B的坐标是(m,-4),∴-4=,
解得m=-,
∴点B的坐标是,
∴-4=k2+5,解得k2=2.
(2)由题意得,点C的坐标是,点D的坐标是(2,-4).
设图象经过C,D两点的一次函数的表达式为y=kx+b,
∴解得
即y=-2x.
∵当x=0时,y=0,
∴点(0,0)在函数y=-2x的图象上,即直线CD经过原点.
类型五 反比例函数在实际生活中的应用
【例5】[2023·台州]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的函数表达式.
(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.
典例5图
解:(1)设h关于ρ的函数表达式为h=,
把ρ=1,h=20代入表达式,得k=1×20=20,
∴h关于ρ的函数表达式为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.
变式5-1 [2023·温州]在温度不变的条件下,通过一次又一次地对汽缸顶部的活塞加压,加压后气体对汽缸壁所产生的压强p(kPa)与汽缸内气体的体积V(mL)成反比例,p关于V的函数图象如图所示.若压强由75 kPa加压到100 kPa,则气体体积压缩了 20 mL.
变式5-1图
【解析】 设这个反比例函数的表达式为p=.
当V=100时,p=60,
∴k=pV=6 000,∴p=.
当p=75时,V==80,
当p=100时,V==60,
∴80-60=20(mL),
∴气体体积压缩了20 mL.
变式5-2 [2024·吉林]已知蓄电池的电压为定值,使用蓄电池时,电流I(A)与电阻R(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表达式(不要求写出自变量R的取值范围).
(2)当电阻R为3 Ω时,求此时的电流I.
变式5-2图
解:(1)设I=,由题意得U=RI=9×4=36,
∴这个反比例函数的表达式为I=.
(2)电阻R为3 Ω时,I==12(A).
【课后作业】
1.[2024·重庆B卷]反比例函数y=-的图象一定经过的点是( B )
A.(1,10) B.(-2,5)
C.(2,5) D.(2,8)
2.[2024·滨州]点M(x1,y1)和点N(x2,y2)在反比例函数y=(k为常数)的图象上,若x1<0<x2,则y1,y2,0的大小关系为( C )
A.y1<y2<0 B.y1>y2>0
C.y1<0<y2 D.y1>0>y2
【解析】 在反比例函数y=中,
(k-1)2+2>0,
反比例函数图象分布在第一、三象限.
∵x1<0<x2,
∴点M在第三象限的图象上,点N在第一象限的图象上,
∴y1<0<y2.
3.[2023·金华]如图,一次函数y=ax+b的图象与反比例函数y=的图象相交于点A(2,3),B(m,-2),则不等式ax+b>的解是( A )
第3题图
A.-3<x<0或x>2
B.x<-3或0<x<2
C.-2<x<0或x>2
D.-3<x<0或x>3
【解析】 ∵点A(2,3)在反比例函数的图象上,
∴k=6.
又∵点B(m,-2)在反比例函数的图象上,
∴m=-3,∴点B(-3,-2).
结合图象,当ax+b>时,-3<x<0或x>2.
4.[2023·丽水]若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的说法正确的是( A )
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
【解析】 ∵p=,F=100 N,
∴p=.
∵产生的压强p要大于1 000 Pa,
∴>1 000,∴S<0.1 m2.
5.在同一平面直角坐标系中,函数y=kx+1与y=-(k为常数且k≠0)的图象可能是( A )
A B C D
6.[2023·邵阳]如图,矩形OABC的顶点B和正方形ADEF的顶点E都在反比例函数y=(k≠0)的图象上,点B的坐标为(2,4),则点E的坐标为( D )
第6题图
A.(4,4) B.(2,2)
C.(8,1) D.(4,2)
【解析】 易求得反比例函数的表达式为y=,
∴可设点E,
∴AD=a-2=ED=,
解得a1=4,a2=-2.
又∵a>0,∴a=4,∴点E(4,2).
7.[2023·河北]如图,已知点A(3,3),B(3,1),反比例函数y=(k≠0)图象的一支与线段AB有交点,写出一个符合条件的k的整数值: k=4(3≤k≤9即可) .
第7题图
8.[2024·扬州]如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(1,0),点B在反比例函数y=(x>0)的图象上,BC⊥x轴于点C,∠BAC=30°,将△ABC纸片沿AB翻折,若点C的对应点D落在该反比例函数的图象上,则k的值为 2 .
第8题图
第8题答图
【解析】 设点B的横坐标为m+1.
∵点A(1,0),∴AC=m.
又∵∠BAC=30°, BC⊥x轴于点C,
∴BC=m,∴k=m(m+1).
由轴对称可知,AD=m,∠DAB=∠CAB=30°,
∴∠DAC=60°.
如答图,过点D作DG⊥x轴,垂足为G,
∴AG=,∴DG=,∴点D.
∴·m(m+1),解得m=2,
∴k=m(m+1)=2.
9.[2024·内江]如图,一次函数y=ax+b(a≠0)的图象与反比例函数y=(k≠0)的图象相交于A,B两点,其中点A的坐标为(-2,3),点B的坐标为(3,n).
(1)求这两个函数的表达式.
(2)根据图象,直接写出关于x的不等式ax+b<的解.
第9题图
解:(1)由题意,得k=-2×3=3×n,
∴k=-6,n=-2,
∴反比例函数的表达式为y=-.
∵点A(-2,3),B(3,-2)在一次函数y=ax+b的图象上,
∴解得
∴一次函数的表达式为y=-x+1.
(2)由图象可知,关于x的不等式ax+b<的解为-2<x<0或x>3.
10.[2023·连云港]如图,矩形OABC的顶点A在反比例函数y=(x<0)的图象上,顶点B,C在第一象限,对角线AC∥x轴,交y轴于点D.若矩形OABC的面积是6,cos∠OAC=,则k= - .
第10题图
第10题答图
【解析】 如答图,过点A作AE⊥x轴于点E.
∵矩形OABC的面积是6,
∴△AOC的面积是3.
∵∠AOC=90°,cos∠OAC=,
∴.
∵AC∥x轴,∴∠AOE=∠OAC.
又∵∠OEA=∠AOC=90°,
∴△OEA∽△AOC,
∴,∴S△OEA=.
易知S△OEA=|k|,k<0,
∴k=-.
11.如图,四边形OABC为矩形,点A在第二象限,点A关于OB的对称点为点D,点B,D都在函数y=(x>0)的图象上,BE⊥x轴于点E.若DC的延长线交x轴于点F,当矩形OABC的面积为9 时,的值为 ,点F的坐标为 .
第11题图
第11题答图
【解析】 如答图,连结BF,过点D作DH⊥x轴于点H,取OB中点为M,连结DM,BD,OD.
∵点A与点D关于OB对称,∴S△OBD=S△OBA.
又易得S△OBA=S△OBC,∴S△OBD=S△OBC,∴CD∥OB,
∴S△OBF=S△OBC=S矩形OABC=.
又易得S△OBE=×6=3,
∴,∴.
设点B,则点F.
∵CD∥OB,∴∠BOE=∠DFH.
又易知∠BEO=∠DHF=90°,∴△OBE∽△FDH,
∴,即,
解得xD=2a或xD=-a(不合题意,舍去),
∴点D.
∵M为OB的中点,∴点M,
∴MD=a.
又∵∠ODB=∠A=90°,∴MD=OB,
即a=,解得a=(负值舍去),
∴a=,即点F的坐标为.
12.[2024·温州校级模拟]如图,点A,B在x轴正半轴上(点B在点A的右边),OA=2AB,分别以OA,AB为边作等边三角形OAC,ABD,反比例函数y=(k>0)的图象经过AD的中点E,与边OC相交于点F.过点F作FM⊥x轴于点M,过点E作EN⊥y轴于点N.若阴影部分的面积为12,求k的值.
第12题图
第12题答图
解:如答图,过点E作EH⊥x轴于点H.
设AB=4a,则OA=2AB=8a.
∵以AB为边作等边三角形ABD,且E是AD的中点.
∴AE=AD=AB=2a,∠EAH=60°,AH=AE=a,EH=a,
∴OH=OA+AH=9a,
∴点E的坐标为(9a,a).
∵阴影部分的面积等于12,
∴NO·OM=12a·OM=12,
∴OM=.
∵以OA为边作等边三角形OAC,
∴∠FOM=60°,OF=2OM=,
∴FM=,
∴点F的坐标为.
∵反比例函数图象经过点E,F,
∴×=9a×a,
解得a=2(负值舍去),
∴k=36.
13.[2024·金华模拟]建筑是一门不断演化和创新的艺术,近年来,一种名为双曲铝单板的新兴材料以其独特的曲线和光泽,为建筑注入了新的时尚元素,同时也赋予了建筑创意更多的可能性.图1为某厂家设计制造的双曲铝单板建筑,其横截面(图2)由两条曲线EG,FH(反比例函数图象的一部分)和若干线段围成,为轴对称图形,其中四边形ABDC与四边形GMNH均为矩形,AB=2 m,BE=2 m,AC=20 m,GM=10 m,MN=4 m.以AC的中点O为原点,AC所在直线为x轴建立平面直角坐标系.
请回答下列问题:
(1)如图2,求EG所在曲线的函数表达式.
(2)如图3,为在曲面实现自动化操作,工程师安装了支架EG,并加装了始终垂直于EG的伸缩机械臂PQ用来雕刻EG所在曲面的花纹,请问点P在EG上滑动过程中,PQ最长为多少米?
图1 图2
图3
第13题图
解:(1)∵AC=20 m,AB=2 m,BE=2 m,O为AC的中点,AO=10 m,
∴点E(-8,-2).
设EG所在反比例函数图象的表达式为y=(k≠0),
将点E(-8,-2)的坐标代入,得
-2=,解得k=16,
∴EG所在曲线的函数表达式为y=.
(2)由(1)易知点E与点G的坐标分别为(-8,-2),(-2,-8),
设EG所在直线的表达式为y=k1x+b1,
则
解得k1=-1,b1=-10,
∴EG所在直线的函数表达式为y=-x-10.
根据反比例函数图象轴对称的性质,曲线EG关于直线y=x对称,
联立,得
解得x=y=-5,
∴点P(-5,-5).
联立,得解得x=y=-4,
∴点Q(-4,-4),
∴PQ的最大值为
=,
即PQ最长为米.
学科网(北京)股份有限公司
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