内容正文:
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题组十二 反比例函数综合题
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1.(2024·济南莱芜三模)已知反比例函数y=-的图象经过点A(a,3),且与一次函数y=x+n的图象在同一坐标系中.
(1)如图1,当反比例函数y=-的图象与一次函数y=x+n的图象只有一个公共点时,求n的值;
(2)如图2,当直线y=x+n经过点A时,它与反比例函数y=-的另一个交点记为B,在y轴上找一点M,使△MAB的周长最小,求出点M的坐标及△MAB周长的最小值;
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(3)如图3,P是反比例函数图象上点A左侧一点,连接AP,把线段AP绕点A逆时针旋转90°,点P的对应点Q恰好也落在这个反比例函数的图象上,求点P的坐标.
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解:(1)∵反比例函数y=-的图象与一次函数y=x+n的图象只有一个
公共点,
∴-=x+n,即x2+nx+3=0有两个相等的实数根,
∴Δ=n2-4×1×3=0,
∴n=±2,
∴n的值为2或-2.
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(2)∵反比例函数y=-的图象经过点A(a,3),
∴3a=-3,∴a=-1,∴A(-1,3).
将点A(-1,3)代入一次函数y=x+n得3=-1+n,
解得n=4,
∴一次函数的表达式为y=x+4.
联立解得或
∴B(-3,1).
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如图,作点A关于y轴的对称点A',连接A'B交y轴于点M,连接AM,此时△MAB的周长最小,
∴AM=A'M,∴AM+BM=A'M+BM=A'B.
∵点A的坐标为(-1,3),
∴点A'的坐标为(1,3).
设直线A'B的表达式为y=kx+b.
将点A'(1,3),B(-3,1)代入得解得
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∴直线A'B的表达式为y=x+.
令x=0得y=,∴点M的坐标为(0,).
∵A(-1,3),B(-3,1),A'(1,3),
∴A'B==2,
AB==2 ,
∴△MAB的周长的最小值为AB+A'B=2 +2.
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(3)设点P的坐标为(t,-).
如图,过点A作y轴的平行线l,分别过点P和点Q作l的垂线,垂足分别为H和N.
由旋转可知AP=AQ,∠PAQ=90°,
∴∠PAH+∠NAQ=∠NAQ+∠AQN=90°,
∴∠PAH=∠AQN.
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在△PAH和△AQN中,
∴△PAH≌△AQN(AAS),
∴AH=QN,HP=NA.
∵点A的坐标为(-1,3),点P的坐标为(t,-),
∴QN=AH=3+,AN=HP=-1-t,
∴点Q的坐标为(2+,4+t).
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∵点Q在反比例函数y=-的图象上,
∴(2+)(4+t)=-3,
解得t1=-1,t2=-6.
∵点A的坐标为(-1,3),
∴点P的坐标为(-6,).
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2.(2022·济南)如图,一次函数y=x+1的图象与反比例函数y=(x>0)的图象交于点A(a,3),与y轴交于点B.
(1)求a,k的值.
(2)直线CD过点A,与反比例函数图象
交于点C,与x轴交于点D,AC=AD,
连接CB.
①求△ABC的面积;
②点P在反比例函数的图象上,点Q在x轴上.若以点A,B,P,Q为顶点的四边形是平行四边形,请求出所有符合条件的点P的坐标.
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解:(1)将点A(a,3)代入y=x+1得a=4,∴A(4,3).
将点A(4,3)代入y=得k=4×3=12.
(2)①如图1,过点A作AM⊥x轴于点M,过点C作CN⊥x轴
于点N,交AB于点E,
∴AM∥CN.
∵AC=AD,∴==,∴CN=6.
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由(1)得反比例函数的表达式为y=,
∴将y=6代入y=得x=2,∴C(2,6),
∴E(2,2),∴CE=6-2=4,
∴S△ABC=S△ACE+S△BCE=×4×2+×4×2=8.
②分两种情况:设P(x1,y1),Q(x2,0).
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a.如图2,当四边形ABQP为平行四边形时.
∵点B向下平移1个单位长度,向右平移x2个单位长度得到点Q,
∴点A向下平移1个单位长度,向右平移x2个单位长度得到点P,
∴y1=3-1=2,x1==6,∴P(6,2);
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b.如图3,当四边形APBQ为平行四边形时.
∵点Q向上平移1个单位长度,向左平移x2个单位长度得到点B,
∴点A向上平移1个单位长度,向左平移x2个单位长度得到点P,
∴y1=3+1=4,x1==3,∴P(3,4).
综上所述,符合条件的点P的坐标是(6,2)或(3,4).
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3.(2023·济南市中一模)如图,直线y1=ax+4经过点A(2,0),交反比例函数y2=的图象于点B(-1,m),点P为第二象限内反比例函数图象上的一个动点.
(1)求反比例函数y2的表达式.
(2)过点P作PC∥x轴交直线AB于点C,连接AP,BP.若△ACP的面积是△BPC面积的2倍,请求出点P的坐标.
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(3)平面上任意一点Q(x,y),沿射线BA方向平移个单位长度得到点Q',点Q'恰好在反比例函数y2=的图象上.
①请写出点Q纵坐标y关于点Q横坐标x的函数关系式y3=________;
②定义min(a,b)=则函数Y=min(y1,y3)的最大值为________.
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解:(1)将点A(2,0)代入直线y1=ax+4得0=2a+4,
解得a=-2,
∴一次函数的表达式为y1=-2x+4.
当x=-1时,y1=-2×(-1)+4=6=m,即点B(-1,6).
将点B的坐标代入反比例函数y2=得k=-1×6=-6,
则反比例函数的表达式为y2=-.
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(2)①当点P在点B下方时.
∵△ACP的面积是△BPC面积的2倍,
∴yC=yB=×6=4,当y=4=-,
解得x=-,∴P(-,4);
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②当点P在点B上方时.
∵△ACP的面积是△BPC面积的2倍,
∴yC=2yB=2×6=12,当y=12=-,
解得x=-,∴P(-,12).
综上所述,点P的坐标为(-,4)或(-,12).
(3)①-+2 ②8
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4.(2024·济南历城模拟)如图1,直线l1:y=kx+b分别与x轴、y轴交于点D,C,与反比例函数y=(x>0)的图象交于点A(1,3),B(3,m).
(1)求a的值及直线l1的表达式;
(2)连接AO,若在射线DO上存在点E,使S△ACE=S△AOC,求点E的坐标;
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(3)如图2,将反比例函数y=的图象沿直线l1翻折得到一个封闭图形(图中阴影部分),若直线l2:y=-x+t与此封闭图形有交点,请直接写出满足条件的t的取值范围.
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解:(1)∵点A(1,3)在反比例函数y=上,
∴将点A的坐标代入得3=,∴a=3,
∴反比例函数为y=(x>0).
又∵B(3,m)在反比例函数y=上,
∴m=1,即B(3,1).
∵点A(1,3),B(3,1)在直线y=kx+b上,
∴解得
∴直线l1的表达式为y=-x+4.
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(2)∵直线l1为 y=-x+4,
∴C(0,4).
∵S△ACE=S△AOC,S△AOC=OC×1=2,
∴S△ACE=×2=3.
设E(d,0),
如图,点E在射线DO上,此时可得点E必在x轴负半轴上,
d<0,
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∴S△AOE+S△ACE=S△COE+S△AOC,
∴×(-d)×3+3=×(-d)×4+2,
∴d=-2,
∴E(-2,0).
(3)2≤t≤8-2.
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$$