内容正文:
12
专题特训(三) 反比例函数与几何图形的综合 ▶ “答案与解析”见P7
类型一 反比例函数与角度综合
1.
(2024·苏州期末)如图,一次函数y=
1
2x+
3的图象与x轴交于点A,与反比例函数y=
k
x
(x>0)的图象交于点B(2,m),过点B 作
BC⊥x轴,垂足为C,P是反比例函数y=
k
x
(x>0)的图象上的一点,且 ∠PBC=
∠ABC,则点P的坐标为 .
(第1题)
(第2题)
2.
(2024·漳州期末)如图,一次函数y=
-12x+2
的图象与反比例函数y=
k
x
(x<
0)的图象交于点A(a,3),与x轴交于点C,
P(1,m)为平面直角坐标系内一点.如果
∠PAC= ∠ACO,那么点 P 的坐标为
.
类型二 反比例函数与方程、不等式综合
3.
(2024·泰州期末)在平面直角坐标系中,正
方形ABCD 的顶点A,B的坐标分别为(m,
0),(0,n),顶点C在反比例函数y=
k1
x
(x>
0)的图象上,顶点D 在反比例函数y=
k2
x
(x>0)的图象上.
(1)
如图①,当点D的坐标为(4,1)时,求m,
n的值.
(2)
如图①,当m,n之间满足什么关系时,
k1>k2? 请说明理由.
(3)
如图②,当k1=k2时,在AD 的延长线
上取一点E,过点E 作EF⊥EA,交x轴于
点F,交反比例函数的图象于点G.当G 为
EF的中点时,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).
(第3题)
4.
(2024·大连期末)在平面直角坐标
系中,对于点M(m,n),N(x,y),
给出如下定义:若
x=m+4,
y=n-2, 则称
N 为点M 的“亲密点”,例如:点(1,3)的“亲
密点”为(5,1).
(1)
如图,直线y=
1
4x+2
与x轴交于点P,
点M(0,a)的“亲密点”N 在直线y=
1
4x+2
上,求a的值及△MNP的面积.
数学(人教版)九年级下
13
(2)
在矩形ABCD 中,已知点A(-3,4),
B(-3,1),C(6,1),D(6,4),连接BD,点
M(m,n)在直线y=
1
kx+8
(k≠0)上.
①
若点M 的“亲密点”N 在线段AD 上,直
接写出k的取值范围.
②
当k=12
时,若点M 的“亲密点”N 落在
△BCD的内部,直接写出m的取值范围.
(第4题)
5.
(2024·苏州期末)在平面直角坐标系中,横
坐标为a的点A 在反比例函数y1=
k
x
(x>
0)的图象上,点A'与点A 关于原点O对称,
一次函数y2=mx+n的图象经过点A'.
(1)
如图①,设a=2,点B(4,2)在函数y1,
y2的图象上.
①
分别求函数y1,y2的解析式.
②
直接写出使y1>y2>0成立的x的取值
范围.
(2)
设m=12
,如图②,过点A作AD⊥x轴,
与函数y2的图象相交于点D,以AD为一边
向右侧作正方形ADEF,求证:函数y2的图
象与线段EF的交点P 一定在函数y1的图
象上.
(第5题)
类型三 反比例函数与圆综合
6.
如图,在平面直角坐标系中,边长为
4的等边三角形AOB 的顶点O 为
坐标原点,点A在y轴正半轴上,反
比例函数y=
k
x
(x>0)的图象经过点B.过
点A作y轴的垂线,交反比例函数的图象于
点C,将∠CAB与曲线CB 所围成的图形绕
点A顺时针旋转,使点B落在y轴上,点C的
对应点为D,则扇形CAD的周长为 .
(第6题)
(第7题)
7.
(2024·新乡三模)如图,反比例函数y=
k
x
的
图象经过点A(2,4),连接AO 并延长,交双
曲线于点C.以 AC 为对角线作正方形
ABCD,点B 在第四象限,过点A,O,B 作
弧,则图中涂色部分的面积之和为 .
第二十六章 反比例函数
L1、图象L2、图象L3 交于点C(xC,
yC),D(xD,yD),E(xE,yE),且
xE<xD<xC<0,
∴
如图②,当平行于x轴的直线在直
线y=6上方时符合题意.
记该平行于x轴的直线上的点的纵
坐标均为y.
∵
y1=-
12
x
,
∴
xC=-
12
y
.
∵
y2=-2x+2,
∴
xD=
2-y
2 .
∵
y3=-2x-4,
∴
xE=
-4-y
2 .
∴
m =xC +xD -xE = -
12
y
+
2-y
2 +
4+y
2 =-
12
y
+3.
∵
易知y>6,
∴
0<1
y
<16.
∴
-2<-12
y
<0.
∴
1<-12
y
+3<3.
∴
1<m<3.
①
②
(第3题)
4.
(1)
∵
反比例函数y2=
m
x
的图象
经过点A(1,6),
∴
m=1×6=6.
∴
反比例函数的解析式为y2=
6
x.
将B(n,2)代入y2=
6
x
,得2=6n
,
∴
n=3.
∴
B(3,2).
将A(1,6),B(3,2)代入y1=kx+b,
得
k+b=6,
3k+b=2, 解得k=-2
,
b=8.
∴
一 次 函 数 的 解 析 式 为 y1 =
-2x+8.
(2)
如图,作点B关于y轴的对称点
B',连接AB'交y轴于点P,连接PB.
∴
PB=PB'.
∴
PB+PA+AB=PB'+PA+
AB=AB'+AB.
此时△PAB的周长最小.
∵
B(3,2),
∴
B'(-3,2).
设直线AB'对应的函数解析式为y=
k'x+b'.
将B'(-3,2),A(1,6)代入,得
-3k'+b'=2,
k'+b'=6, 解得k'=1
,
b'=5.
∴
直线AB'对应的函数解析式为
y=x+5.
将x=0代入y=x+5,得y=5,
∴
点P的坐标为(0,5).
(第4题)
5.
(1)
将A(4,n)代入y=2x,得
n=8,
∴
点A的坐标为(4,8).
将A(4,8)代入y=
k
x
,得k=32.
(2)
∵
点B的横坐标大于点D 的横
坐标,
∴
点B在点D的右侧.
如图,过点C 作直线EF⊥x轴于点
F,交AB于点E.
由平移的性质,得AB∥x轴,AB=m,
∴
∠B=∠CDF.
∵
C为BD的中点,
∴
BC=DC.
在△ECB和△FCD中,
∠B=∠CDF,
BC=DC,
∠BCE=∠DCF,
∴
△ECB≌△FCD.
∴
BE=DF,CE=CF.
∵
AB∥x轴,点A的坐标为(4,8),
∴
EF=8.
∴
CE=CF=4.
∴
点C的纵坐标为4.
由(1),知反比例函数的解析式为
y=
32
x
,
∴
当y=4时,x=8.
∴
点C的坐标为(8,4).
∴
点E的坐标为(8,8),点F的坐标
为(8,0).
∵
点A 的坐标为(4,8),AB=m,
AB∥x轴,
∴
点B的坐标为(m+4,8).
∵
BE=m+4-8=m-4,
∴
DF=BE=m-4.
∴
OD=8-(m-4)=12-m.
∴
AB·OD=m(12-m)=-(m-
6)2+36.
∴
当
m=6时,AB·OD 取得最大
值,最大值为36.
(第5题)
专题特训(三) 反比例
函数与几何图形的综合
1.
(8,1) [解析]
由题意,得C(2,
7
0),m=12×2+3=4
,∴
B(2,4).
∴
k=8.∴
反比例函数的解析式为
y=
8
x.
如图,延长BP 交x 轴于点
D.在y=
1
2x+3
中,当y=0时,
x=-6.∴
A(-6,0).∴
AC=8.
∵
BC ⊥x轴,∠PBC = ∠ABC,
∴
∠BAC=∠BDC.∴
AB=BD.
∴
AC=CD=8.∴
OD=OC+CD=
2+8=10.∴
D(10,0).设直线BD对
应的函数解析式为y=ax+b.将
B(2,4),D(10,0)代入,得
2a+b=4,
10a+b=0,
解得
a=-12
,
b=5. ∴ 直线BD 对应的
函数解析式为y=-
1
2x+5.
联立
y=
8
x
,
y=-
1
2x+5
,
解得
x=2,
y=4 或
x=8,
y=1.
∴
P(8,1).
(第1题)
2.
(1,3)或(1,-1) [解析]
由题意,
得- 12a+2=3
,解得a=-2.
∴
A(-2,3).∴
k=-2×3=-6.当
点 P 在 AC 的上方时,如图 ①.
∵
∠PAC=∠ACO,∴
AP∥x 轴.
∴
P(1,3).当点P在AC的下方时,
设AP与x轴的交点为E(t,0),如图
②.∵
在y=-
1
2x+2
中,令y=0,
则x=4,∴
C(4,0).∴
CE=4-t,易
得AE= (t+2)2+32.∵
∠PAC=
∠ACO,∴
CE=AE,即CE2=AE2.
∴
(4-t)2=(t+2)2+9,解得t=
1
4.∴
E 14
,0 .设直线AE 对应的
函数解析式为y=nx+b.将A(-2,
3),E 14
,0 代入,得
-2n+b=3,
1
4n+b=0
,
解得
n=-43
,
b=13.
∴
y=-
4
3x+
1
3.
在y=-
4
3x+
1
3
中,令x=1,则
y=-1.∴
P(1,-1).综上所述,点
P的坐标为(1,3)或(1,-1).
(第2题)
3.
(1)
∵
点D(4,1)在反比例函数
y=
k2
x
的图象上,
∴
k2=4×1=4.
如图①,过点 D 作DM ⊥x 轴于
点M.
∴
∠AMD=90°=∠AOB.
∵
四边形ABCD是正方形,
∴
∠BAD=90°,AB=AD.
∴
∠BAO+ ∠DAM = ∠DAM +
∠ADM=90°.
∴
∠BAO=∠ADM.
∴
△AOB≌△DMA.
∴
OB=MA=n,OA=MD=m.
∴
OM=OA+MA=m+n.
∴
D(m+n,m).
∴
m+n=4,
m=1, 解得 m=1
,
n=3.
(2)
当n>m时,k1>k2.
理由:如图①,过点C作CN⊥y轴于
点N.
与(1)同理,可得△AOB≌△BNC.
∴
OB=NC=n,OA=NB=m.
∴
ON=NB+OB=m+n.
∴
C(n,m+n).
∴
k1=n(m+n).
由(1),得k2=m(m+n),
若k1>k2,则n(m+n)>m(m+n).
∵
易得m>0,n>0,则m+n>0,
∴
n>m,即当n>m时,k1>k2.
(3)
4
3m.
[解析]
如图②,过点E
作EH⊥x 轴于点H.∵
k1=k2,
∴
n(m+n)=m(m+n),则n=m.
∴
OB =OA.∴
∠OAB =45°.
∵
∠BAD=90°,∴
∠EAF=45°.
∴
易得△AEF 是等腰直角三角形.
∴
EH=AH=HF.设EH=t,则
AH =HF=t.∴
E(m +t,t),
F(m+2t,0).∵
G 为EF 的中点,
∴
G m+32t
,1
2t .∵
m =n,
∴
k1=k2=2m2.∵
点G m+32t,
1
2t 在反比例函数y=2m
2
x
的图象
上,∴
2m2=12tm+
3
2t .整理,得
3t2+2mt-8m2=0.∴
t=-2m(不
合题意,舍去)或t=43m.∴
该定值
为4
3m.
①
②
(第3题)
8
4.
(1)
∵
点 M(0,a)的“亲密点”
是N,
∴
N(4,a-2).
将N(4,a-2)代入y=
1
4x+2
,得
a-2=14×4+2
,
∴
a=5.
∴
M(0,5),N(4,3).
令y=
1
4x+2=0
,得x=-8.
∴
P(-8,0).
设直线y=
1
4x+2
与y轴交于点Q,
∴
易得Q(0,2).
∴
MQ=OM-OQ=5-2=3.
∴
S△MNP=
1
2MQ
·(xN -xP)=
1
2×3×12=18.
(2)
①
-1≤k≤72
且k≠0.
[解析]
∵
M(m,n),N 是点M 的“亲
密点”,∴
N(m+4,n-2).∵
点N
在线段AD上,∴
n-2=4,即n=6,
且-3≤m+4≤6.∴
M(m,6),-7≤
m≤2.∵
点 M 在直线y=
1
kx+
8(k≠0)上,∴
6=mk +8.∴
m=
-2k.∴
-7≤-2k≤2.∴
-1≤k≤
7
2.∵
k≠0,∴
k 的取值范围是
-1≤k≤72
且k≠0.
②
-52<m<-
8
5.
[解析]
当k=
1
2
时,点M(m,n)在直线y=2x+8
上,则n=2m+8.∴
点N(m+4,n-
2)的坐标为(m+4,2m+6).∴
易得
点N 在直线y=2x-2上.要使点N
落在△BCD 的内部,点N 应在线段
EF上(不含端点),如图.令y=2x-
2=1,则xE=
3
2.
设直线BD 对应的
函数解析式为y=dx+e.将B(-3,
1),D(6,4)代入,得
-3d+e=1,
6d+e=4, 解
得
d=13
,
e=2. ∴ 直线BD 对应的函数
解析式为y=
1
3x+2.
由于F为直线
y=
1
3x+2
与直线y=2x-2的交
点,∴
令1
3x+2=2x-2.∴
xF=
12
5.∴
3
2<m+4<
12
5.∴
-52<
m<-85.
(第4题)
5.
(1)
①
∵
点B(4,2)在函数y1=
k
x
(x>0)的图象上,
∴
k=4×2=8.
∴
y1=
8
x.
∵
a=2,
∴
点A的坐标为(2,4),则点A'的坐
标为(-2,-4).
把B(4,2),A'(-2,-4)代入y2=
mx+n,得
2=4m+n,
-4=-2m+n, 解 得
m=1,
n=-2.
∴
y2=x-2.
②
0<x<4.
(2)
由题意,得A a,ka ,则点A'的
坐标为 -a,-ka .
把A' -a,-ka 代入y2=12x+
n,得-ka=-
1
2a+n
,
∴
n=12a-
k
a.
∴
直线A'D 对应的函数解析式为
y2=
1
2x+
1
2a-
k
a.
当x=a时,点D的纵坐标为a-ka
,
∴
AD=ka- a-
k
a =2ka-a.
∵
四边形ADEF是正方形,
∴
AD=AF.
∴
点F和点P的横坐标为a+2ka-
a=2ka.
∴
点P的纵坐标为
1
2×
2k
a+
1
2a-
k
a=
1
2a.
∴
P 2ka
,1
2a .
∵
2k
a
·1
2a=k
,
∴
点P一定在函数y1的图象上.
6.
23+ 33π
[解析]
过点B 作
BE⊥y轴,垂足为E.∵
等边三角形
AOB 的边长为4,∴
∠BAO=60°,
AE=OE=2.∴
BE= OB2-OE2=
42-22=2 3.∴
B(2 3,2).
∴
k=23×2=43.∴
反比例函数
的解析式为y=
43
x .∵
OA=4,
∴
A(0,4).∵
AC⊥y轴,∴
点C的
纵坐标为4.又∵
点C在反比例函数
y=
43
x
的图象上,∴
C(3,4),即
AC=3.∵
将∠CAB 与曲线CB 所
围成的图形绕点A 顺时针旋转,使点
B 落 在 y 轴 上,∠BAO =60°,
∴
∠CAD=60°.∴
扇形CAD 的周
长=AD+AC+DC︵ = 3+ 3+
60
180π×3=23+
3
3π.
9
7.
5π
2+5
[解析]
∵
k=2×4=8,
∴
反比例函数的解析式为y=
8
x.
如
图,连 接 OB.∴
易 得 ∠OAB =
∠ABO=45°,AB 为所在半圆的直
径.∴
∠AOB=90°,OA=OB,OB所
对圆心角的度数为90°.∵
OA=
22+42 =2 5,∴
OB =2 5.
∴
AB= OA2+OB2 =2 10.设
OB︵ 所在圆的圆心为点E,CD 与x轴
交于点F,AB与x轴交于点G,连接
OE,则E 为AB 的中点.∴
OE=
1
2AB= 10
,∠AEO=∠BEO=
90°.∵
∠OAG = ∠OCF = 45°,
∠AOG = ∠COF,OA = OC,
∴
△AOG≌△COF.∵
弓形AO 的
面积=扇形EAO的面积-△AOE的
面积=90×π×10360 -
1
2×10=
5π
2-5
,
∴
图中涂色部分的面积之和=半圆
AOB的面积-弓形AO 的面积=
1
2×10π-
5π
2+5=
5π
2+5.
(第7题)
26.2 实际问题
与反比例函数
第1课时 反比例函数在实际
问题中的应用
1.
A 2.
A
3.
(1)
12;4.
(2)
根据题意,得y与x之间的函数
解析式为y=
24
x
,自变量x的取值范
围是x>0.
(3)
∵
y与x之间成反比例函数关
系,且k=24>0,
∴
反比例函数图象在第一象限内,y
随x的增大而减小.
4.
D [解析]
∵
太簇律管的长度是
八寸,∴
南吕律管的长度是8×23=
16
3
(寸).∴
清姑洗律管的长度是
16
3×
2
3=
32
9
(寸).∴
姑洗律管的长
度是32
9×2=
64
9
(寸).设律管频率为
yHz,律管长为x寸.由题意,设y=
k
x
(k≠0).∵
黄钟律管频率为
256Hz,律管长为9寸,∴
k=256×
9=2304.∴
y=
2304
x .
当x=649
时,
y=324.∴
姑洗律管频率为324Hz.
5.
④⑤ [解析]
由题意,得点T1的
纵坐标为6.∵
反比例函数y=-
12
x
的图象经过点T1,∴
将y=6代入
y=-
12
x
,得x=-2.∴
点T1 的横
坐标为-2.∴
点T2 的横坐标为0,
点T3的横坐标为2,点T4的横坐标
为4,点T5的横坐标为6,点T6的横
坐标为8.将x=2代入y=
10
x
,得
y=5;将x=4代入y=
10
x
,得y=
5
2
;将x=6代入y=
10
x
,得y=
5
3
;
将x=8代入y=
10
x
,得y=
5
4.
又
∵
点T2的纵坐标为5,点T3的纵坐
标为4,点T4的纵坐标为3,点T5的
纵坐标为2,点T6 的纵坐标为1,
∴
易得反比例函数y=
10
x
的图象经
过的两级台阶为④⑤.
6.
(1)
设v关于t的函数解析式为
v=kt.
∵
当v=75时,t=4.00,
∴
k=4×75=300.
∴
v=300t .
经检验,当v=80时,t=3.75,当v=
85时,t≈3.53,当v=90时,t≈3.33,
当v=95时,t≈3.16.
∴
平均速度v(km/h)关于行驶时间
t(h)的函数解析式为v=300t
(t≥3).
(2)
不能.
理由:∵
10-7.5=2.5(h),
∴
当t=2.5时,v=3002.5=120>100.
∴
汽车上午7:30从A地出发,不能
在上午10:00之前到达B地.
(3)
由反比例函数的性质,得当3.5≤
t≤4时,75≤v≤6007 .
∴
平均速度v(km/h)的取值范围是
75≤v≤6007 .
7.
(1)
由题意,设该二次函数的解析
式为y=a(x-12)2+100,
把(2,0)代入,得100a+100=0,解得
a=-1.
∴
二次函数的解析式为y=-(x-
12)2+100.
把点(12,100)向左平移4个单位长
度,得到点(8,100),
将(8,100)代入y=
k
x
,得k=800.
(2)
超过20min.
理由:由y=-(x-12)2+100=36,
解得x1=4,x2=20(不合题意,舍去).
由y=
800
x =36
,解得x=2229
,x+
4=2229+4=26
2
9.
∵
2629-4=22
2
9
(min),2229>
20,
∴
“拥挤状态”持续的时间超过
20min.
第2课时 反比例函数在
物理学科中的应用
1.
D 2.
4
01