内容正文:
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第一、二章
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目
录
难点分层探究
好题随堂演练
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命题点 反比例函数的综合应用3地3考
【核心母题】 如图,在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,△ABO的边AB垂直x轴于点B,反比例函数y=(x>0) 的图象经过AO的中点C,与边AB相交于点D.若点D的坐标为(4,m),AD=3.
(1)求反比例函数y=的表达式;
(2)经过C,D两点的直线表达式是 ;
(3)连接OD,CD,求△OCD的面积.
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【解题启发】
(1)你能用含m的式子表示点C和点D的坐标吗?
(2)你能用什么方法求一次函数表达式?
(3)△OCD的底怎么确定?你能用什么方法求出△OCD的面积.
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【规范解答】
解:(1)反比例函数的表达式为y=.
(2)y=-x+3. (3)S△OCD=3.
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【变式1】 和差法或等积转化法求面积
在核心母题的条件下,E是反比例函数y=(x>0)图象上的一点,且横坐标为1,连接OE,CE,请求出直线CE的表达式及△OCE的面积.
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解:∵点E的横坐标为1,代入y=得y=4,
∴E(1,4).
设直线CE的表达式为y=k1x+b1.
将点C,E的坐标代入y=k1x+b1得
解得
∴直线CE的表达式为y=-2x+6.
如图,延长EC交x轴于点M.
∵直线CE的表达式为y=-2x+6,
∴当y=0时,x=3,∴M(3,0),
∴S△OCE=S△OEM-S△OCM=×3×4-×3×2=3.
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【变式2】 直接利用公式求面积
(2024·泰安)直线y1=kx+b(k≠0)与反比例函数y2=-
的图象相交于点A(-2,m),B(n,-1),与y轴交于点C.
(1)求直线y1的表达式;
(2)若y1>y2,请直接写出满足条件的x的取值范围;
(3)过点C作x轴的平行线交反比例函数的图象于点D,求△ACD的面积.
解:(1)直线y1的表达式为 y1=-x+3.
(2)x<-2或0<x<8. (3)S△ACD=.
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【变式3】 利用平行线进行等积转化
(2024·凉山)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.
解:(1)反比例函数的表达式为y2=.
(2)S△AOB=6.
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【变式4】 利用铅垂法求面积
(2024·自贡)如图,在平面直角坐标系中,一次函数
y=kx+b的图象与反比例函数y=的图象交于A(-6,1),
B(1,n)两点.
(1)求反比例函数和一次函数的表达式;
(2)点P是直线x=-2上的一个动点,△PAB的面积为21,求点P的坐标;
(3)点Q在反比例函数y=位于第四象限的图象上,△QAB的面积为21,请直接写出点Q的坐标.
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解:(1)反比例函数的表达式为y=-.
一次函数的表达式为y=-x-5.
(2)点P的坐标为(-2,3)或(-2,-9).
(3)点Q的坐标为(,-)或(3,-2).
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【变式5】 与角度结合
(改编题)如图,一次函数y=kx+b的图象与反比例函数y=(x<0)的图象相交于点A(-1,6),与x轴交于点C,且∠ACO=45°.
(1)求反比例函数与一次函数的关系式;
(2)D是线段AC上一点,且∠AOD=45°,
求出点D的坐标.
解:(1)反比例函数的关系式为y=-.
一次函数关系式为y=-x+5.
(2)D().
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【变式6】 与线段最值结合
(改编题)如图,在平面直角坐标系中,一次函数y1=ax+b的图象与反比例函数y2=的图象交于点A(1,2)和B(-2,m).
(1)求一次函数和反比例函数的表达式;
(2)在平面内存在一点P,且∠APB=90°,
请求写出OP的最小值和最大值.
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解:(1)反比例函数的表达式为y2=.
一次函数的表达式为y1=x+1.
(2)∵∠APB=90°,
∴点P在以AB为直径的圆上运动,如图.
设AB的中点为Q,
当P,O,Q三点共线且O,
P在AB的同侧时OP有最小值.
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∵A(1,2),B(-2,-1),
∴AB==3,
∴PQ=AB=.
∵AB的中点为Q,∴Q(-),∴OQ=,
∴OP=PQ-OQ=,故OP的最小值为.
当P,O,Q三点共线且O,P在AB的异侧时OP有最大值,
∴OP=PQ+OQ=2,故OP的最大值为2.
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【变式7】 与平移结合
(改编题)如图,在菱形ABCD中,AD∥x轴,点A的坐标为(0,4),点B的坐标为(3,0),CD边所在直线y1=mx+n与x轴交于点C,与双曲线y2=(x<0)交于点D.
(1)求直线CD的函数表达式及k的值;
(2)把菱形ABCD沿y轴的正方向平移多少个
单位长度后,点C落在双曲线y2=(x<0)上?
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解:(1)∵点A的坐标为(0,4),点B的坐标为(3,0),
∴AB==5.
∵四边形ABCD是菱形,∴AD=BC=AB=5,
∴D(-5,4),C(-2,0).
把C,D两点坐标分别代入直线表达式可得解得
∴直线CD的函数表达式为y1=-x-.
∵点D在反比例函数的图象上,∴4=,∴k=-20.
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(2)∵C(-2,0),
把x=-2代入y2=-(x<0)得,y=-=10,
∴把菱形ABCD沿y轴的正方向平移10个单位长度后,点C落在双曲线y2=-(x<0)上.
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【变式8】 结合特殊图形的存在性
在平面直角坐标系中,有如图所示的Rt△ABO,AB⊥x轴于点B,斜边AO=10,sin∠AOB=,反比例函数y=(k>0)的图象经过AO的中点C且与AB交于点D.
(1)求k的值.
(2)在x轴上是否存在点P,使得△OCP为等腰三角形?
若存在,求出点P的坐标.
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解:(1)如图,过点C作CE⊥OB于点E.
∵AB⊥OB,CE⊥OB,∴CE∥AB.
又∵点C为OA的中点,
∴点E为OB的中点,即CE为△AOB的中位线,
∴CE=AB,OE=OB.
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在Rt△AOB中,AO=10,sin∠AOB=,
∴sin∠AOB=,即AB=10×=6,
根据勾股定理得OB==8,
∴OE=4,CE=3,∴点C的坐标为(4,3).
将点C(4,3)代入y=中得k=12,∴k的值为12.
(2)存在.点P的坐标为(8,0)或(-5,0)或(5,0)或(,0).
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1.(2024·烟台)如图,正比例函数y=x与反比例函数y=的图象交于点
A(,a),将正比例函数图象向下平移n(n>0)个单位长度后,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BE∶CE=3∶2.过点B作BF⊥x轴,垂足为F,G为x轴上一点,直线BC与
BG关于直线BF成轴对称,连接CG.
(1)求反比例函数的表达式;
(2)求n的值及△BCG的面积.
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题序
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解:(1)∵正比例函数y=x与反比例函数y=的图象交于点A(,a),∴a=,∴A(),∴k=×=6,
∴y=.
(2)∵A(),∴tan∠AOD==1,∴∠AOD=45°.
∵将正比例函数图象向下平移n(n>0)个单位长度,
∴平移后的表达式为y=x-n.
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题序
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如图,过点B,C作x轴的平行线交y轴于点M,N,
则△BME,△CNE是等腰直角三角形,
∴∠BEM=∠CEN=45°,∴BM∥CN,
∴△BME∽△CNE,∴==.
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题序
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设B(3m,),则BM=3m,CN=2m,∴C(-2m,-).
∵点B(3m,),C(-2m,-)在一次函数y=x-n上,
∴ 解得(负值已舍去)
∴B(3,2),C(-2,-3),
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题序
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∴直线BC的表达式为y=x-1,BC==5.
当y=0时,x=1,∴D(1,0),
∴BF=DF=2,OE=OD=1,∴DE=.
∵直线BC与BG关于直线BF成轴对称,BF⊥x轴,
∴DF=FG=2,△BFD和△BFG是等腰直角三角形,
∴G(5,0),∴BD=BG=2,∴∠DBG=90°,
∴S△BCG=BG·BC=×2×5=10.
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2.(2024·淄博)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:(1)令x=0,则y=k1x+2=2,∴OD=2,∴D(0,2).
∵tan∠ACO==2,∴OC=1,∴C(-1,0).
将点C(-1,0)代入y=k1x+2得-k1+2=0,∴k1=2,
∴y=2x+2.
将点A(m,4)代入y=2x+2得m=1,∴A(1,4).
∵k2=xy=4,∴反比例函数的表达式为y=.
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(2)联立解得或∴B(-2,-2).
如图,连接DE,过点B作BH⊥y轴于点H.
在Rt△DOE和Rt△BHD中,
∴Rt△DOE≌Rt△BHD(HL),∴OE=DH=4,
∴S△ABE=S△ACE+S△BCE=CE·yA+CE·|yB|=×5×4+×5×2=15.
(3)当-2<x<0或x>1时,k1x+2>.
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3.在平面直角坐标系中,已知一次函数y1=k1x+b与坐标轴分别交于A(5,0),B(0,)两点,且与反比例函数y2= 的图象在第一象限内交于P,K两点,连接OP,△OAP的面积为.
(1)求一次函数与反比例函数的表达式;
(2)当y2>y1时,求x的取值范围;
(3)若点C为线段OA上的一个动点,当 PC+KC
最小时,求△PKC的面积.
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解:(1)∵一次函数y1=k1x+b与坐标轴分别交于A(5,0),B(0,)两点,
∴解得
∴一次函数的表达式为y1=-x+.
∵△OAP的面积为,∴OA·yP=,∴yP=.
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题序
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∵点P在一次函数图象上,
∴令-x+=,解得x=4,∴P(4,).
∵点P在反比例函数y2=的图象上,∴k2=4×=2,
∴一次函数的表达式为y1=-x+,
反比例函数的表达式为y2=.
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题序
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(2)令-x+=,解得x=1或x=4,∴K(1,2).
由图象可知,当y2>y1时,x的取值范围为0<x<1或x>4.
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(3)如图,作点P关于x轴的对称点P',连接KP',线段KP'与x轴的交点即为点C.
∵P(4,),∴P'(4,-),∴PP'=1,
∴直线KP'的表达式为y=-x+.
令y=0,解得x=,∴C(,0),
∴S△PKC=(xC-xK)·PP'=×(-1)×1=,
∴当PC+KC最小时,△PKC的面积为.
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