内容正文:
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综合考点一 反比例函数的综合应用
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1.(2024·临夏)如图,直线y=kx与双曲线y=-交于A,B两点,已知点A的坐标为(a,2).
(1)求a,k的值.
(2)将直线y=kx向上平移m(m>0)个单位长度,与双曲线y=-在第二象限的图象交于点C,与x轴交于点E,与y轴交于点P.若PE=PC,求m的值.
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题序
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解:(1)∵点A在反比例函数y=-的图象上,
∴2=-,解得a=-2,∴A(-2,2).
将A(-2,2)代入y=kx得2=-2k,∴k=-1.
(2)如图,过点C作CF⊥y轴于点F,
∴CF∥OE,∴∠FCP=∠OEP,∠CFP=∠EOP.
∵PE=PC,∴△CFP≌△EOP(AAS),
∴CF=EO,FP=OP.
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∵直线y=-x向上平移m(m>0)个单位长度得到直线
y=-x+m,
令x=0得y=m,令y=0得x=m,
∴E(m,0),P(0,m),∴CF=OE=m,OP=PF=m,
∴C(-m,2m).
∵双曲线y=-经过点C,∴-m·2m=-4,
解得m1=或m2=-(舍去),∴m=.
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2.(2024·巴中)如图,在平面直角坐标系中,直线y=x+2与反比例函数y=(k≠0)的图象交于A,B两点,点A的横坐标为1.
(1)求k的值及点B的坐标;
(2)P是线段AB上一点,点M在直线OB上运动,当S△BPO=S△ABO时,求PM的最小值.
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解:(1)把x=1代入y=x+2得y=3,
∴A(1,3),∴k=1×3=3,
∴反比例函数的表达式为y=.
联立解得或
∴B(-3,-1).
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(2)∵S△BPO=S△ABO,∴点P是AB的中点,∴P(-1,1).
当PM取得最小值时,PM⊥OB.
∵直线OB的表达式为y=x,
∴设直线PM的表达式为y=-3x+b,
代入P(-1,1)得3+b=1,解得b=-2,
∴直线PM的表达式为y=-3x-2.
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联立解得
∴M(-,-),
∴PM的最小值==.
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3.如图1,反比例函数y=(m≠0)与一次函数y=kx+b(k≠0)的图象交于点
A(1,3),点B(n,1),一次函数y=kx+b(k≠0)与y轴相交于点C.
(1)求反比例函数和一次函数的表达式;
(2)连接OA,OB,求△OAB的面积;
(3)如图2,E是反比例函数图象上点A右侧一点,连接AE,把线段AE绕
点A顺时针旋转90°,点E的对应点F恰好也落在这个反比例函数的图象
上,求点E的坐标.
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解:(1)∵点A(1,3),点B(n,1)在反比例函数y=(m≠0)的图象上,
∴m=1×3=n×1,∴m=3,n=3,
∴反比例函数的表达式为y=,点B(3,1).
将A,B的坐标分别代入y=kx+b得
解得
∴一次函数的表达式为y=-x+4.
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(2)令x=0,则y=-x+4=4,
∴C(0,4),
∴S△AOB=S△BOC-S△AOC=×4×(3-1)=4.
(3)设点E的坐标为(a,).
如图,过点A作y轴的平行线l,分别过点E和点F作l
的垂线,垂足分别为M和N.
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由旋转可知AE=AF,
∠EAF=90°,
∴∠EAM+∠MAF=
∠MAF+∠AFN=90°,
∴∠EAM=∠AFN.
在△EAM和△AFN中,
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∴△EAM≌△AFN(AAS),
∴FN=AM,AN=EM.
∵点A的坐标为(1,3),点E的坐标为(a,),
∴FN=AM=3-,AN=ME=a-1,∴点F的坐标为(-2,4-a).
∵点F在反比例函数y=的图象上,
∴(-2)(4-a)=3,解得a1=1(舍去),a2=6,
∴点E的坐标为(6,).
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4.(2024·济南高新二模)如图,一次函数y=-x+1与反比例函数y=(x<0)的图象交于点A(-1,m),与y轴交于点B.
(1)求这个反比例函数的表达式.
(2)点P是x轴上的一个动点,连接AP,BP,当线段AP与BP之和最小时,求点P的坐标.
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(3)过点B作直线l∥x轴,交反比例函数y=(x<0)的图象于点C,若点M是直线AB上的一个动点,点N是平面直角坐标系内的一个动点,试判断是否存在这样的点N,使得以点B,C,M,N为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
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解:(1)将点A(-1,m)代入一次函数y=-x+1得m=2,
∴A(-1,2).
将点A(-1,2)代入y=得k=xy=-2,
∴反比例函数的表达式为y=-.
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(2)∵一次函数y=-x+1与y轴交于点B,
∴B(0,1).
如图,作点B关于x轴的对称点B',
∴B'(0,-1).
连接AB'交x轴于点P,此时线段AP与BP之和最小.
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设直线AB'的表达式为y=ax+b.
将点A(-1,2),B'(0,-1)分别代入y=ax+b得
解得
∴直线AB'的表达式为y=-3x-1.
令y=0,则0=-3x-1,解得x=-,
∴点P的坐标为(-,0).
(3)点N的坐标为(-1,0)或(-2,1-)或(--2,1+)或(0,3).
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5.(2024·苏州)如图,在△ABC中,AC=BC,∠ACB=90°,
A(-2,0),C(6,0),反比例函数y=(k≠0,x>0)的图象与
AB交于点D(m,4),与BC交于点E.
(1)求m,k的值;
(2)点P为反比例函数y=(k≠0,x>0)图象上一动点(点P在D,E之间运动,不与D,E重合),过点P作PM∥AB,交y轴于点M,过点P作PN∥x轴,交BC于点N,连接MN,求△PMN面积的最大值,并求出此时点P的坐标.
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解:(1)∵A(-2,0),C(6,0),∴AC=8.
又∵AC=BC,∴BC=8,∴B(6,8).
设直线AB的函数表达式为 y=ax+b.
将点A(-2,0),B(6,8)分别代入 y=ax+b得
解得
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∴直线AB的函数表达式为 y=x+2,
∴将点D(m,4)代入y=x+2得m=2,∴D(2,4).
将点D(2,4)代入反比例函数y=得
4=,解得k=8.
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(2)如图,延长NP交y轴于点Q,交AB于点L.
∵AC=BC,∠ACB=90°,∴∠BAC=45°.
∵PN∥x轴,∴∠BLN=∠BAC=45°,∠NQM=90°.
∵AB∥MP,
∴∠MPL=∠BLP=45°,∠QMP=∠QPM=45°,
∴QM=QP.
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设点P的坐标为(t,),则PQ=t,PN=6-t,MQ=PQ=t,
∴S△PMN=PN·MQ=(6-t)·t=-(t-3)2+,
∴当t=3时,S△PMN有最大值 ,此时P(3,).
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