内容正文:
专题05 反比例函数
核心考点
复习目标
考情规律
反比例函数定义及解析式
能判断定义、求值与取值范围
易错漏,小题常考
反比例函数图象与性质
能据判象限、述增减规律
易错漏“每个象限”,多题型考
反比例函数实际应用
能用待定系数法求解析式
易错忽实际限制,解答题常考
知识点01 反比例函数的定义
如果两个变量的每一组对应值的乘积是一个不等于零的常数,那么就说这两个变量成反比例.即,或表示为,其中是不等于零的常数.
一般地,形如(为常数,)的函数称为反比例函数,其中是自变量,是函数,自变量的取值范围是不等于0的一切实数.
注意:
(1)在中,自变量是分式的分母,当时,分式无意义,所以自变量的取值范围是,函数的取值范围是,故函数图象与轴、轴无交点;
(2)可以写成()的形式,自变量的指数是,在解决有关自变量指数问题时应特别注意系数这一条件.
(3)()也可以写成的形式,用它可以迅速地求出反比例函数的比例系数,从而得到反比例函数的解析式.
知识点02 反比例函数的图像和性质
1.反比例函数的图象及性质
反比例函数的图象是双曲线
图象
性质
(1)图象分别位于第一、三象限;
(2)在每个象限内,值随值的增大而减小
(1)图象分别位于第二、四象限;
(2)在每个象限内,值随值的增大而增大
对称性
反比例的图像关于原点的对称
2.画反比例函数的图象的基本步骤:
(1)列表:自变量的取值应以0为中心,在0的两侧取三对(或三对以上)互为相反数的值,填写值时,只需计算右侧的函数值,相应左侧的函数值是与之对应的相反数;
(2)描点:描出一侧的点后,另一侧可根据中心对称去描点;
(3)连线:按照从左到右的顺序连接各点并延伸,连线时要用平滑的曲线按照自变量从小到大的顺序连接,切忌画成折线.注意双曲线的两个分支是断开的,延伸部分有逐渐靠近坐标轴的趋势,但永远不与坐标轴相交
知识点03 实际问题与反比例函数
1.待定系数法:若题目提供的信息中明确此函数为反比例函数,则可设反比例函数解析式为,然后求出k的值即可.
2.列方程法:若题目信息中变量之间的函数关系不明确,在这种情况下,通常是列出关于因变量(y)和自变量(x)的方程,进而解出函数,得到函数解析式.
题型一 反比例函数的定义
【例1】下列函数是反比例函数的是( )
A. B. C. D.
【例2】若函数是反比例函数,则m的值是( )
A. B. C.0 D.1
【变式1-1】在下列函数表达式中,有( )个是的反比例函数.
(1);(2);(3);(4);(5);
A.2 B.3 C.4 D.5
【变式1-2】已知反比例函数的解析式为,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.a为任意实数
【变式1-3】若是反比例函数,则的值为 .
题型二 待定系数法求解析式
【例3】已知与成反比例,下面表格给出了与的一些值,则空格中所表示的数是( )
3
6
A. B.4 C. D.9
【例4】已知变量y与x成反比例,当时,;那么当时,x的值是( )
A.6 B. C.9 D.
【变式2-1】已知与x成正比例(比例系数为),与x成反比例(比例系数为),若函数的图象经过点,,则y和x之间的函数解析式为 .
【变式2-2】反比例函数的图像经过点,则这个函数的表达式为 .
【变式2-3】如图,矩形的两边的长分别为3,8.边落在x轴上,E是的中点,连接,反比例函数的图象经过点E,与交于点F.
(1)若,求F点坐标;
(2)若,求反比例函数的解析式.
解|题|技|巧
求反比例函数解析式用待定系数法,核心是先明确其形式为;接着找已知条件求,若给图像上一点坐标,直接代入得,若给与相关的条件(如面积),则先通过条件算(注意的正负);最后将求出的代入解析式即可。
题型三 反比例函数的图象的判断问题
【例5】如图,在中,,,垂直平分分别交,于点,,连接,点在直线上方运动.设,,则与之间的函数关系用图象可以大致表示为( )
A. B.
C. ` D.
【例6】函数的图象大致是( )
A. B.
C. D.
【变式3-1】函数的图象大致是( )
A. B.
C. D.
【变式3-2】定义新运算:.按此规定可得函数的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【变式3-3】已知关于的一元二次方程没有实数根,则函数的大致图像是( )
A. B.
C. D.
题型四 反比例函数的增减性问题
【例7】反比例函数的图象在每一个象限内,都随的增大而增大,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【例8】若点在反比例函数的图象上,在图象的每一支上,随的增大而 .(填“增大”或“减小”)
【变式4-1】已知反比例函数,下列结论中不正确的是( )
A.图象必经过点 B.图象位于第二、四象限
C.随的增大而增大 D.若,则
【变式4-2】已知反比例函数,当时,随的增大而增大,则的取值范围是 .
【变式4-3】已知点,都在反比例函数的图象上,则 (填“”或“”).
题型五 图形面积与比例系数
【例9】如图,是反比例函数上一点,若图中阴影部分的矩形面积是2,则这个反比例函数的解析式为( )
A. B. C. D.
【例10】如图:,是函数的图象上关于原点点对称的任意两点,垂直于轴于点,垂直于轴于点,设四边形的面积为,则( )
A. B. C. D.
【变式5-1】如图,两个反比例函数和在第一象限内的图象依次是和,设点在上,轴于点,交于点,轴于点,交于点,则四边形的面积为( )
A. B. C. D.
【变式5-2】如图,点是反比例函数的图象上一点,过点作轴于点,点是轴上任意一点,连接,,若的面积等于,则的值为( )
A.5 B.10 C.25 D.
【变式5-3】如图,的顶点A是直线与双曲线在第一象限内的交点.已知的面积为3,则一次函数的解析式为 .
解|题|技|巧
先判断图形类型(矩形、直角三角形或由它们组合的图形),再通过已知面积列关于的等式,结合函数图像所在象限确定的正负,最后求出值;若图形是组合图形,可拆分或补全为上述基本图形后计算。
题型六 一次函数与反比例函数的交点问题
【例11】如图,直线交双曲线于,两点,交轴于点,过点作轴的垂线,交双曲线于点,连接,,则的面积为( )
A. B. C. D.
【例12】如图,一次函数的图象与反比例函数的图象相交于两点.
(1)求一次函数和反比例函数的表达式;
(2)根据图象,直接写出时,x的取值范围;
(3)分别连结和,求的面积.
【变式6-1】已知正比例函数的图象与反比例函数的图象交于A、B两点,其中点A的坐标为,则B点的坐标为 .
【变式6-2】如图,在平面直角坐标系中,点在反比例函数 的图象上,点B在x轴上.将线段向左平移一定距离后,点A的对应点C刚好落在反比例函数的图象上,点B 的对应点为点 D,且直线的解析式为.
(1)若,求的长;
(2)若四边形的面积是8,求直线的解析式.
【变式6-3】如图,一次函数(m,n为常数,)与反比例函数(k为常数,)的图象相交于,两点.
(1)求m,n,k的值;
(2)直接写出关于x的不等式组的解集.
题型七 反比例函数的应用
【例13】在综合实践课上,小明利用恒定的压力F(N)测定压强P(Pa)与受力面积的关系.经测定,当时,,则P与S之间的函数图象可能是( )
A. B. C. D.
【例14】如图①,这是一个可改变体积的密闭容器的简易图,在该容器内装有一定质量的氧气,当改变容器的体积时,气体的密度也会随之改变,随着容器体积的改变,该密闭容器内氧气的密度(单位:)随容器体积V(单位:)变化的关系图象如图②所示.结合图③信息窗中的内容,解答下列问题.
(1)该容器内氧气的质量为______.
(2)求容器内氧气的密度关于体积的函数解析式.
(3)若该容器的体积为,求氧气的密度.
【变式7-1】某研究性学习小组通过调查发现,在一节40分钟的课中,学生的注意力会随时间的变化而变化.开始上课时,学生的注意力逐渐集中,中间一段时间保持较为理想的稳定状态,随后开始分散.经试验分析可知,学生的注意力指数y随时间x(分)的变化规律如图所示,其中线段的函数表达式为:,线段持续的时间恰为10分钟,曲线为反比例函数图象的一部分.
(1)求m的值及曲线的函数表达式,并写出取值范围.
(2)若一道数学难题,需要讲解16分钟,为了效果较好,要求学生注意力指数y不低于64,那么老师能否在学生注意力全程达到要求的状态下讲解完这道题?请说明理由.
【变式7-2】1896年,挪威生理学家古德贝发现,每个人有一条腿迈出的步子比另一条腿迈出的步子长的特点,这就导致每个人在蒙上眼睛行走时,虽然主观上沿某一方向直线前进,但实际上走出的是一个大圆圈!这就是有趣的“瞎转圈”现象.经研究,某人蒙上眼睛走出的大圆圈的半径y/米是其两腿迈出的步长之差x/厘米()的反比例函数,其图象如下图所示.请根据图象中的信息解决下列问题:
(1)求y与x之间的函数表达式;
(2)当某人两腿迈出的步长之差为0.5厘米时,他蒙上眼睛走出的大圆圈的半径为多少米?
【变式7-3】为了预防流感,某学校用药熏消毒法对教室进行消毒.已知一瓶药物释放过程中,室内每立方米空气中的含药量(毫克)是时间(分钟)的正比例函数:;药物释放完毕后,是的反比例函数,如图所示.根据图中提供的信息,解答下列问题:
(1)求药物释放完毕后,与的反比例函数表达式;
(2)据测定,当空气中每立方米的含药量不低于8毫克时,消毒有效,那么倾倒一瓶药物后,从药物释放开始,有效消毒时间是多少分钟?
题型八 反比例函数的存在性问题
【例15】已知,矩形在平面直角坐标系中的位置如图所示,点C在x轴的正半轴上,点A在y轴的正半轴上,已知点B的坐标为,反比例函数的图象经过的中点D,且与交于点E,顺次连接O,D,E.
(1)求m的值和E的坐标;
(2)在线段上存在一点M,当的面积等于时,求点M的坐标;
(3)平面直角坐标系中是否存在一点N,使得O、D、E、N四点构成平行四边形?若存在,请计算N的坐标;若不存在,请说明理由.
【例16】如图,一次函数的图象与反比例函数(k为常数,且,)的图象相交于,两点.
(1)求一次函数和反比例函数(k为常数,且,)的解析式;
(2)在y轴上是否存在一点C,使得的值为6?若存在,请求出C点坐标,若不存在,请说明理由.
【变式8-1】如图,点A在反比例函数图象上,过点A作x轴的垂线,垂足为点B,连接,,.
(1)求反比例函数解析式;
(2)在y轴上是否存在点M,使得为等腰三角形?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
【变式8-2】如图,点、在反比例函数的图象上,轴于点,轴于点,.
(1)求反比例函数的解析式及点的坐标;
(2)在反比例函数图象上是否存在点,使的面积等于3?若存在,直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【变式8-3】如图,一次函数与反比例函数交于A,B两点,与两坐标轴分别交于C,D两点,其中A的坐标为,且满足.
(1)求,的表达式;
(2)反比例函数图象上是否存在一点P,使得?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;
期中基础通关练(测试时间:10分钟)
1.已知反比例函数的图象经过点,则化简的结果正确的是( )
A. B. C. D.
2.若反比例函数的图象位于第一、三象限,则k的取值范围为( )
A. B. C. D.
3.若反比例函数的图象在每一个象限中的值都随的增大而减小,则关于的方程的根的情况是( )
A.有两个不相等的实数根 B.有两个相等的实数根
C.没有实数根 D.无法确定
4.在反比例函数中,若,则x的取值范围为 .
5.若是反比例函数与正比例函数的一个交点,那么两函数的另一交点点坐标应为
6.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:)是液体的密度(单位:)的反比例函数,当密度计悬浮在密度为的水中时,.求h关于的函数解析式 .
7.如图,在平面直角坐标系中,一次函数的图象与反比例函数的图象相交于,两点.
(1)求反比例函数的表达式;
(2)若,请直接写出满足条件的x的取值范围.
8.如图,在平面直角坐标系中,点在反比例函数的图象上.将点 A 向右平移2个单位长度,得到点B,将点B向下平移,使其对应点C落在反比例函数的图象上,此时点C的纵坐标为1.
(1)点B的坐标为 ,点C 的坐标为 ;(用含a的代数式表示)
(2)求 k的值.
9.在平面直角坐标系中,将按如图所示的方式放置,已知,,.将先向右平移2个单位长度,再向上平移m()个单位长度后得到.
(1)直接写出D,F两点的坐标(用含m的代数式表示).
(2)若点D,F均落在反比例函数的图像上,求m的值及反比例函数的解析式.
10.已知反比例函数的图象位于第二、四象限.
(1)求k的取值范围;
(2)若,此函数的图象经过第四象限的两点,,且,求a的取值范围.
期中重难突破练(测试时间:10分钟)
1.若,则一次函数和反比例函数在同一平面直角坐标系中的图象可能是( )
A. B.
C. D.
2.如图,在菱形中,,它的一个顶点C在反比例函数的图象上,若点B的坐标为 ,则反比例函数解析式为( )
A. B. C. D.
3.如图,矩形的两边、分别在平面直角坐标系的坐标轴上,点坐标为,点为中点,反比例函数是常数,的图像经过点,交于点,连接,则的长度为 .
4.2025年湖南某城市引入了智能交通管理系统,该系统通过实时监控交通流量来优化信号灯的配时.假设某条主干道的交通流量Q(单位:辆/小时)与车辆的平均速度v(单位:千米/小时)之间的关系可以用反比例函数来描述.已知当车辆的平均速度为40千米/小时,交通流量Q为1200辆/小时.如果交通管理部门希望将交通流量控制在1000辆/小时以内,车辆的平均速度应至少达到 千米/小时.
5.合肥长丰盛产草莓,草莓富含维生素C、胡萝卜素、膳食纤维及钙、磷、铁等矿物质,其中维生素C可缓解夜盲症、维护上皮组织健康,膳食纤维能促进肠道蠕动、改善便秘.此外,草莓是鞣酸含量丰富的植物,可吸附并阻止致癌化学物质的吸收,具有防癌作用.某超市从批发市场购进草莓的进价为元/kg,在销售过程中发现,日销售量(单位:kg)随售价(单位:元/kg)的变化规律符合某种函数关系,结果如下表:(售价不低于进价)
售价(单位:元/kg)
…
日销量(单位:kg)
…
若与之间的函数关系是一次函数,二次函数,反比例函数中的某一种.
(1)判断与之间的函数关系,并写出其表达式;
(2)该超市销售草莓的日利润能否达到元?说明理由.
6.如图1,直线与反比例函数的图像交于点和点,与x轴交于点C,与y轴交于点D.
(1)求反比例函数的表达式及n的值;
(2)将沿直线翻折,点O落在第一象限内的点E处,与反比例函数的图像交于点F,请求出点F的坐标.
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专题05 反比例函数
核心考点
复习目标
考情规律
反比例函数定义及解析式
能判断定义、求值与取值范围
易错漏,小题常考
反比例函数图象与性质
能据判象限、述增减规律
易错漏“每个象限”,多题型考
反比例函数实际应用
能用待定系数法求解析式
易错忽实际限制,解答题常考
知识点01 反比例函数的定义
如果两个变量的每一组对应值的乘积是一个不等于零的常数,那么就说这两个变量成反比例.即,或表示为,其中是不等于零的常数.
一般地,形如(为常数,)的函数称为反比例函数,其中是自变量,是函数,自变量的取值范围是不等于0的一切实数.
注意:
(1)在中,自变量是分式的分母,当时,分式无意义,所以自变量的取值范围是,函数的取值范围是,故函数图象与轴、轴无交点;
(2)可以写成()的形式,自变量的指数是,在解决有关自变量指数问题时应特别注意系数这一条件.
(3)()也可以写成的形式,用它可以迅速地求出反比例函数的比例系数,从而得到反比例函数的解析式.
知识点02 反比例函数的图像和性质
1.反比例函数的图象及性质
反比例函数的图象是双曲线
图象
性质
(1)图象分别位于第一、三象限;
(2)在每个象限内,值随值的增大而减小
(1)图象分别位于第二、四象限;
(2)在每个象限内,值随值的增大而增大
对称性
反比例的图像关于原点的对称
2.画反比例函数的图象的基本步骤:
(1)列表:自变量的取值应以0为中心,在0的两侧取三对(或三对以上)互为相反数的值,填写值时,只需计算右侧的函数值,相应左侧的函数值是与之对应的相反数;
(2)描点:描出一侧的点后,另一侧可根据中心对称去描点;
(3)连线:按照从左到右的顺序连接各点并延伸,连线时要用平滑的曲线按照自变量从小到大的顺序连接,切忌画成折线.注意双曲线的两个分支是断开的,延伸部分有逐渐靠近坐标轴的趋势,但永远不与坐标轴相交
知识点03 实际问题与反比例函数
1.待定系数法:若题目提供的信息中明确此函数为反比例函数,则可设反比例函数解析式为,然后求出k的值即可.
2.列方程法:若题目信息中变量之间的函数关系不明确,在这种情况下,通常是列出关于因变量(y)和自变量(x)的方程,进而解出函数,得到函数解析式.
题型一 反比例函数的定义
【例1】下列函数是反比例函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:,,均是一次函数,是反比例函数,
故选:B.
【例2】若函数是反比例函数,则m的值是( )
A. B. C.0 D.1
【答案】B
【详解】解:∵函数是反比例函数,
∴,解得:,
∴,
故选:B.
【变式1-1】在下列函数表达式中,有( )个是的反比例函数.
(1);(2);(3);(4);(5);
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】A
【详解】满足反比例函数形式,是反比例函数;
,不满足反比例函数形式,不是反比例函数;
是正比例函数,不是反比例函数;
,是的反比例函数,不符合题意;
,满足反比例函数形式,是反比例函数;
所以有2个是的反比例函数.
故选:A.
【变式1-2】已知反比例函数的解析式为,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.a为任意实数
【答案】C
【详解】解:根据反比例函数的定义可得,
解得.
故选C.
【变式1-3】若是反比例函数,则的值为 .
【答案】
【详解】解:函数是反比例函数,
且,
解得,
故答案为:.
题型二 待定系数法求解析式
【例3】已知与成反比例,下面表格给出了与的一些值,则空格中所表示的数是( )
3
6
A. B.4 C. D.9
【答案】C
【详解】解:设反比例函数的表达式为,
把,代入,
得,
即,
将代入,
得:,
所以空格中所表示的数是,
故选:C.
【例4】已知变量y与x成反比例,当时,;那么当时,x的值是( )
A.6 B. C.9 D.
【答案】B
【详解】解:设,
∵当时,,
∴,
∴,
当时,则,
故选:B
【变式2-1】已知与x成正比例(比例系数为),与x成反比例(比例系数为),若函数的图象经过点,,则y和x之间的函数解析式为 .
【答案】
【详解】解:设,,
∴,
∵函数的图像经过点、,
∴,
解得:,
∴y与x的函数关系式为.
故答案为:.
【变式2-2】反比例函数的图像经过点,则这个函数的表达式为 .
【答案】
【详解】解:设反比例函数的解析式为,
由题意可知,函数图像经过点,
∴,得,
∴反比例函数解析式为.
故答案为:.
【变式2-3】如图,矩形的两边的长分别为3,8.边落在x轴上,E是的中点,连接,反比例函数的图象经过点E,与交于点F.
(1)若,求F点坐标;
(2)若,求反比例函数的解析式.
【答案】(1);
(2)
【详解】(1)解:∵E是的中点, 的长分别为8.
∴,
∵,
∴,
∵反比例函数的图象经过点E,
∴,解得,
∴,
∵,
∴,
把代入得到,
∴F点坐标为;
(2)在中,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴F点坐标为;
∵反比例函数的图象与交于点F.
∴,
解得,
∴反比例函数的解析式为.
解|题|技|巧
求反比例函数解析式用待定系数法,核心是先明确其形式为;接着找已知条件求,若给图像上一点坐标,直接代入得,若给与相关的条件(如面积),则先通过条件算(注意的正负);最后将求出的代入解析式即可。
题型三 反比例函数的图象的判断问题
【例5】如图,在中,,,垂直平分分别交,于点,,连接,点在直线上方运动.设,,则与之间的函数关系用图象可以大致表示为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】解:∵垂直平分,
∴,
∵
∴
即,
解得
∵点在直线上方运动
∴,
∴
∴与之间的函数关系为,
故选:B.
【例6】函数的图象大致是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】解:,
函数图象经过第二、四象限,且随的增大而增大,
函数的图象为函数的图象向上平移个单位长度.
故选:C.
【变式3-1】函数的图象大致是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】解:根据定义,为反比例函数
∵
∴两支曲线分别位于第二、四象限内
故选A.
【变式3-2】定义新运算:.按此规定可得函数的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】解:根据新定义,得,
画图如下:
,
故选:C.
【变式3-3】已知关于的一元二次方程没有实数根,则函数的大致图像是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】解:∵关于的一元二次方程没有实数根,
∴,
∴当时,的函数图像位于第四象限;
当时,的函数图像位于第三象限;
∴函数的图像位于三、四象限,
故选:A.
题型四 反比例函数的增减性问题
【例7】反比例函数的图象在每一个象限内,都随的增大而增大,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】解:根据题意得,
解得.
故选:D.
【例8】若点在反比例函数的图象上,在图象的每一支上,随的增大而 .(填“增大”或“减小”)
【答案】减小
【详解】解:∵点在反比例函数的图象上
∴,
即;
又∵
∴在图象的每一支上,随的增大而减小.
故答案为:减小.
【变式4-1】已知反比例函数,下列结论中不正确的是( )
A.图象必经过点 B.图象位于第二、四象限
C.随的增大而增大 D.若,则
【答案】C
【详解】解:A、因为,所以该反比例函数图象必经过点,正确,故本选项不符合题意;
B、反比例函数中的,则该函数图象位于第二、四象限,正确,故本选项不符合题意;
C、反比例函数的图象在每一个象限内,y随x的增大而增大,故C选项错误,符合题意;
D、当时,则,正确,故本选项不符合题意;
故选:C.
【变式4-2】已知反比例函数,当时,随的增大而增大,则的取值范围是 .
【答案】
【详解】解:反比例函数,当时,随的增大而增大,
,
解得,
故答案为:.
【变式4-3】已知点,都在反比例函数的图象上,则 (填“”或“”).
【答案】
【详解】解:已知反比例函数,根据反比例函数的性质:当时,函数图象在第一、三象限,且在每个象限内,y随x的增大而减小.
点和的横坐标分别为2和3,均为正数,因此两点都在第一象限.
因为,且在第一象限内y随x的增大而减小,所以.
故答案为:.
题型五 图形面积与比例系数
【例9】如图,是反比例函数上一点,若图中阴影部分的矩形面积是2,则这个反比例函数的解析式为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:设点坐标为,因为点在第二象限,
,所以图中阴影部分矩形的长、宽分别为,
又由,
,
,
,
这个反比例函数的解析式为.
故选:B.
【例10】如图:,是函数的图象上关于原点点对称的任意两点,垂直于轴于点,垂直于轴于点,设四边形的面积为,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:,是函数的图象上关于原点点对称的任意两点,垂直于轴于点,垂直于轴于点,
,
设,则,
则,
,,
四边形面积,
故选:C.
【变式5-1】如图,两个反比例函数和在第一象限内的图象依次是和,设点在上,轴于点,交于点,轴于点,交于点,则四边形的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:由题意可得,,,
∴,
故选:B.
【变式5-2】如图,点是反比例函数的图象上一点,过点作轴于点,点是轴上任意一点,连接,,若的面积等于,则的值为( )
A.5 B.10 C.25 D.
【答案】B
【详解】解:的面积等于5,
,
,
,
;
又反比例函数的图象的一支位于第一象限,
.
.
故选:B.
【变式5-3】如图,的顶点A是直线与双曲线在第一象限内的交点.已知的面积为3,则一次函数的解析式为 .
【答案】
【详解】解: 的面积为3,
,即,
双曲线在第一象限,
,
则一次函数的解析式为,
故答案为:.
解|题|技|巧
先判断图形类型(矩形、直角三角形或由它们组合的图形),再通过已知面积列关于的等式,结合函数图像所在象限确定的正负,最后求出值;若图形是组合图形,可拆分或补全为上述基本图形后计算。
题型六 一次函数与反比例函数的交点问题
【例11】如图,直线交双曲线于,两点,交轴于点,过点作轴的垂线,交双曲线于点,连接,,则的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:直线交轴于点,
当时,,
,
过点作轴的垂线,交双曲线于点,
当时,即,
解得,
,
直线交双曲线于,两点,
,解得,,
,,
.
故选:C.
【例12】如图,一次函数的图象与反比例函数的图象相交于两点.
(1)求一次函数和反比例函数的表达式;
(2)根据图象,直接写出时,x的取值范围;
(3)分别连结和,求的面积.
【答案】(1);
(2)或
(3)
【详解】(1)解:将点代入,
得:,
解得:,
∴反比例函数的表达式为: ,点,
将代入,
得:,
解得:,
∴一次函数的表达式为:;
(2)解:一次函数与反比例函数交于点,
根据一次函数和反比例函数的图象得:
当时,x的取值范围是:或;
(3)解:设一次函数与x轴交于点D,与y轴交于点C,过点A作轴于E,过点B作轴于F,如图所示:
对于,当时,,当时,,
∴D的坐标为,点C的坐标为,
,
,
点,,
,
,,
.
【变式6-1】已知正比例函数的图象与反比例函数的图象交于A、B两点,其中点A的坐标为,则B点的坐标为 .
【答案】
【详解】解:正比例函数和反比例函数的图象都是关于原点中心对称的图形,
它们的交点、关于原点对称,
,
∴B点的坐标为,
故答案为:.
【变式6-2】如图,在平面直角坐标系中,点在反比例函数 的图象上,点B在x轴上.将线段向左平移一定距离后,点A的对应点C刚好落在反比例函数的图象上,点B 的对应点为点 D,且直线的解析式为.
(1)若,求的长;
(2)若四边形的面积是8,求直线的解析式.
【答案】(1)3
(2)
【详解】(1)解:由平移可得轴,
∴ 四边形为平行四边形.
∵点在反比例函数 的图象上,
∴,
解得,
∴,
由平移可知,点的纵坐标为,
∵,点A的对应点C刚好落在反比例函数的图象上,
∴,
解得,
∴点 C 的横坐标为,即点.
∴;
(2)∵四边形的面积是8,点,
∴,
∴,
∴点的横坐标为.
由平移可得点C的纵坐标为2,
∴点的坐标为.
将代入,
得,解得.
∴直线的解析式为.
【变式6-3】如图,一次函数(m,n为常数,)与反比例函数(k为常数,)的图象相交于,两点.
(1)求m,n,k的值;
(2)直接写出关于x的不等式组的解集.
【答案】(1);
(2)或
【详解】(1)解:因为点在反比例函数的图象上,
所以,
因为一次函数的图象过,两点,
所以
解得;
(2)解:由(1)可知一次函数的表达式为,
∴与x轴的交点为,
∵,,
由图象可知x的不等式的解集为或.
题型七 反比例函数的应用
【例13】在综合实践课上,小明利用恒定的压力F(N)测定压强P(Pa)与受力面积的关系.经测定,当时,,则P与S之间的函数图象可能是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】解:根据压强公式,可知当,时,
,即,
与的函数关系式为,
当时,,
P与S之间的函数图象可能是选项A中的图象.
故选:A.
【例14】如图①,这是一个可改变体积的密闭容器的简易图,在该容器内装有一定质量的氧气,当改变容器的体积时,气体的密度也会随之改变,随着容器体积的改变,该密闭容器内氧气的密度(单位:)随容器体积V(单位:)变化的关系图象如图②所示.结合图③信息窗中的内容,解答下列问题.
(1)该容器内氧气的质量为______.
(2)求容器内氧气的密度关于体积的函数解析式.
(3)若该容器的体积为,求氧气的密度.
【答案】(1)8
(2)
(3)氧气的密度为
【详解】(1)解:,
故答案为:8;
(2)根据题意,设所求的函数解析式为,
由图可知,该函数过点,
.
所求函数的解析式为.
(3)
该容器的体积V为,.
答:氧气的密度为.
【变式7-1】某研究性学习小组通过调查发现,在一节40分钟的课中,学生的注意力会随时间的变化而变化.开始上课时,学生的注意力逐渐集中,中间一段时间保持较为理想的稳定状态,随后开始分散.经试验分析可知,学生的注意力指数y随时间x(分)的变化规律如图所示,其中线段的函数表达式为:,线段持续的时间恰为10分钟,曲线为反比例函数图象的一部分.
(1)求m的值及曲线的函数表达式,并写出取值范围.
(2)若一道数学难题,需要讲解16分钟,为了效果较好,要求学生注意力指数y不低于64,那么老师能否在学生注意力全程达到要求的状态下讲解完这道题?请说明理由.
【答案】(1);
(2)能,理由见解析
【详解】(1)解:把,代入得,
解得,
∴,
∵线段持续的时间恰为10分钟,
∴,
∴,
设反比例函数的解析式为,
把代入得,
解得,
∴曲线的函数表达式为;
(2)解:能,理由如下:
令,
解得,
令,
解得,
∵,
∴经过适当安排,老师能在学生注意力达到所需的状态下讲解完这道题目.
【变式7-2】1896年,挪威生理学家古德贝发现,每个人有一条腿迈出的步子比另一条腿迈出的步子长的特点,这就导致每个人在蒙上眼睛行走时,虽然主观上沿某一方向直线前进,但实际上走出的是一个大圆圈!这就是有趣的“瞎转圈”现象.经研究,某人蒙上眼睛走出的大圆圈的半径y/米是其两腿迈出的步长之差x/厘米()的反比例函数,其图象如下图所示.请根据图象中的信息解决下列问题:
(1)求y与x之间的函数表达式;
(2)当某人两腿迈出的步长之差为0.5厘米时,他蒙上眼睛走出的大圆圈的半径为多少米?
【答案】(1)
(2)半径为米
【详解】(1)解:设反比例函数解析式为,
由图象可知,反比例函数图象过点,
∴
∴,
∴;
(2)解:当时,,
∴当某人迈出的步长差为厘米时,他蒙上眼睛走出的大圆圈的半径为米.
【变式7-3】为了预防流感,某学校用药熏消毒法对教室进行消毒.已知一瓶药物释放过程中,室内每立方米空气中的含药量(毫克)是时间(分钟)的正比例函数:;药物释放完毕后,是的反比例函数,如图所示.根据图中提供的信息,解答下列问题:
(1)求药物释放完毕后,与的反比例函数表达式;
(2)据测定,当空气中每立方米的含药量不低于8毫克时,消毒有效,那么倾倒一瓶药物后,从药物释放开始,有效消毒时间是多少分钟?
【答案】(1)
(2)31.5分钟
【详解】(1)解:设药物释放完毕后,与的反比例函数表达式为.
将代入,
得,
解得,
点坐标为,
将代入,
得,
解得:,
药物释放完毕后,与的反比例函数表达式;
(2)解:当时,;
当时,.
(分钟).
答:有效消毒时间是31.5分钟.
题型八 反比例函数的存在性问题
【例15】已知,矩形在平面直角坐标系中的位置如图所示,点C在x轴的正半轴上,点A在y轴的正半轴上,已知点B的坐标为,反比例函数的图象经过的中点D,且与交于点E,顺次连接O,D,E.
(1)求m的值和E的坐标;
(2)在线段上存在一点M,当的面积等于时,求点M的坐标;
(3)平面直角坐标系中是否存在一点N,使得O、D、E、N四点构成平行四边形?若存在,请计算N的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),;
(2);
(3)存在,N的坐标为或或.
【详解】(1)解:点B的坐标为,D为中点,
,
反比例函数的图象经过的中点D,
,
反比例函数解析式为,
把代入反比例函数解析式中,得:,
∴;
(2)解:由,得到直线解析式为,
由,得到直线解析式为,
过点M作轴交于点N,
设,则,,
,
,
解得:,
∴点M坐标为;
(3)解:存在,理由如下:
由题意得:,
如图:
设,
分三种情况考虑:当四边形为平行四边形时,
可得,
解得:,
∴;
当四边形为平行四边形时,
可得,
解得:,
∴;
当四边形为平行四边形时,
可得,
解得:,
∴,
综上,的坐标为或或.
【例16】如图,一次函数的图象与反比例函数(k为常数,且,)的图象相交于,两点.
(1)求一次函数和反比例函数(k为常数,且,)的解析式;
(2)在y轴上是否存在一点C,使得的值为6?若存在,请求出C点坐标,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)不存在,理由见解析
【详解】(1)解:将点代入反比例函数中,得,
∴反比例函数的解析式为,
将代入中,得,解得,
∴点A的坐标为,
将点,分别代入一次函数中,得,
解得,
∴一次函数的解析式为.
(2)解:不存在,理由如下:
如图,作点A关于y轴的对称点,连接,
∵点A的坐标为,
∴点的坐标为,
由轴对称的性质可得,
∴,
∵,
∴当三点共线时,有最小值,最小值为的长,
∵,
∴的最小值为,
∵,
∴,
∴的值不可能为6.
【变式8-1】如图,点A在反比例函数图象上,过点A作x轴的垂线,垂足为点B,连接,,.
(1)求反比例函数解析式;
(2)在y轴上是否存在点M,使得为等腰三角形?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)点M的坐标为或或或
【详解】(1)解:∵,.
∴,
∵点A在第二象限,
∴,
∵点A在反比例函数图象上,
∴,
∴,
∴;
(2)由(1)得,,
∴,
∵在y轴上存在点M,使得为等腰三角形,
∴设,
∴当时,
,
∴,
∴点M的坐标为或;
当时,过点A作轴,如图所示:
∴四边形ABOG为矩形,
∴,
∴,
∴点M的坐标为;
当时,过点A作轴,如图所示:
∴四边形ABOG为矩形,
∴,
设,则,
∵,
∴,
解得:,
∴点M的坐标为;
综上可得:点M的坐标为或或或 .
【变式8-2】如图,点、在反比例函数的图象上,轴于点,轴于点,.
(1)求反比例函数的解析式及点的坐标;
(2)在反比例函数图象上是否存在点,使的面积等于3?若存在,直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)反比例函数的解析式为,点的坐标为;
(2)存在,点的坐标为或.
【详解】(1)解:∵,
∴,.
∵,
∴,
∴.
设反比例函数的表达式为,把代入可得
∴反比例函数的表达式为,
把代入中,,
∴;
(2)解:存在,理由如下:
设,的面积等于3,
∴,
解得:或,经检验符合题意;
∴或.
【变式8-3】如图,一次函数与反比例函数交于A,B两点,与两坐标轴分别交于C,D两点,其中A的坐标为,且满足.
(1)求,的表达式;
(2)反比例函数图象上是否存在一点P,使得?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;
【答案】(1)
(2)存在,或
【详解】(1)解:过点作轴,交轴于点,
,
,
,
的坐标为,,
,,,
,
,
把代入,得:;
,
把,,代入,
得:,
解得:,
;
(2)解:存在;理由如下:
,当时,
∴
,
,
联立,,
解得:或,
,
,
,
,
当时,,
∴;
当时,
∴,
或.
期中基础通关练(测试时间:10分钟)
1.已知反比例函数的图象经过点,则化简的结果正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】解:∵反比例函数的图象经过点,
∴,
∴,
∴
.
故选:D.
2.若反比例函数的图象位于第一、三象限,则k的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】解:反比例函数的图象位于第一、三象限,
,
解得,
故选:A.
3.若反比例函数的图象在每一个象限中的值都随的增大而减小,则关于的方程的根的情况是( )
A.有两个不相等的实数根 B.有两个相等的实数根
C.没有实数根 D.无法确定
【答案】A
【详解】解:∵反比例函数的图象在每一个象限中的值都随的增大而减小,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴关于的方程有两个不相等的实数根,
故选:A.
4.在反比例函数中,若,则x的取值范围为 .
【答案】
【详解】解:中比例系数大于0,
图象在第一、三象限,在每个象限内y随x的增大而减小,
当时,,
当时,,
若,则x的取值范围为,
故答案为:.
5.若是反比例函数与正比例函数的一个交点,那么两函数的另一交点点坐标应为
【答案】
【详解】解:∵正比例函数与反比例函数的图象均关于原点对称,
∴两函数的交点关于原点对称,
∵一个交点的坐标是,
∴另一个交点的坐标是.
故答案为:.
6.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:)是液体的密度(单位:)的反比例函数,当密度计悬浮在密度为的水中时,.求h关于的函数解析式 .
【答案】
【详解】解:设h关于的函数解析式为,
把,代入解析式,得.
∴h关于的函数解析式为.
故答案为:.
7.如图,在平面直角坐标系中,一次函数的图象与反比例函数的图象相交于,两点.
(1)求反比例函数的表达式;
(2)若,请直接写出满足条件的x的取值范围.
【答案】(1)反比例函数为;
(2)或
【详解】(1)解: 一次函数的图象过,,
,,
,,
点坐标为两点点坐标为两点,
把代入,求得,
反比例函数为;
(2)解:观察图象,若,则的取值范围是或.
8.如图,在平面直角坐标系中,点在反比例函数的图象上.将点 A 向右平移2个单位长度,得到点B,将点B向下平移,使其对应点C落在反比例函数的图象上,此时点C的纵坐标为1.
(1)点B的坐标为 ,点C 的坐标为 ;(用含a的代数式表示)
(2)求 k的值.
【答案】(1),
(2)
【详解】(1)解:∵向右平移2个单位长度,得到点B,
∴点B的坐标为,
∵将点B向下平移,使其对应点C落在反比例函数的图象上,点C的纵坐标为1,
∴点C的横坐标和点B的横坐标相同,
∴点C的坐标为,
故答案为:,;
(2)解:∵点,都在反比例函数的图象上,
∴,
解得,
∴,
∴.
9.在平面直角坐标系中,将按如图所示的方式放置,已知,,.将先向右平移2个单位长度,再向上平移m()个单位长度后得到.
(1)直接写出D,F两点的坐标(用含m的代数式表示).
(2)若点D,F均落在反比例函数的图像上,求m的值及反比例函数的解析式.
【答案】(1)D,F两点的坐标分别为,
(2),
【详解】(1)解:∵,,
∴,,
∵将先向右平移2个单位长度,再向上平移m()个单位长度后得到,
∴点D,F两点的坐标分别为,.
(2)∵点D,F均落在反比例函数的图象上,
∴,
解得,,
∴反比例函数的解析式为.
10.已知反比例函数的图象位于第二、四象限.
(1)求k的取值范围;
(2)若,此函数的图象经过第四象限的两点,,且,求a的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)解:反比例函数的图象位于第二、四象限,
,
解得,
k的取值范围是;
(2)解:反比例函数图象经过第四象限的两点,,且,
,
解得,
又,
a的取值范围是.
期中重难突破练(测试时间:10分钟)
1.若,则一次函数和反比例函数在同一平面直角坐标系中的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】解:当时,,此时一次函数的图象经过第二、三、四象限,反比例函数图象分布在第二、四象限,与选项C中图象一致.
当时,,此时一次函数的图象经过第一、三、四象限,反比例函数图象分布在第一、三象限,与题目选项中的图象均不一致.
故选:C.
2.如图,在菱形中,,它的一个顶点C在反比例函数的图象上,若点B的坐标为 ,则反比例函数解析式为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】解:过点C作轴于D,如图,
∵菱形中,点,,
∴菱形的边长为6,即,,
∴中,,,
∴,,
∴,
∵顶点C在反比例函数的图象上,
∴,
∴反比例函数为,
故选:D.
3.如图,矩形的两边、分别在平面直角坐标系的坐标轴上,点坐标为,点为中点,反比例函数是常数,的图像经过点,交于点,连接,则的长度为 .
【答案】
【详解】解:四边形为矩形,且点坐标为,为中点,
,点的纵坐标是4,
将点坐标代入,得,
反比例函数的解析式为,
当时,,
解得,
∴,
,,
,
故答案为:.
4.2025年湖南某城市引入了智能交通管理系统,该系统通过实时监控交通流量来优化信号灯的配时.假设某条主干道的交通流量Q(单位:辆/小时)与车辆的平均速度v(单位:千米/小时)之间的关系可以用反比例函数来描述.已知当车辆的平均速度为40千米/小时,交通流量Q为1200辆/小时.如果交通管理部门希望将交通流量控制在1000辆/小时以内,车辆的平均速度应至少达到 千米/小时.
【答案】48
【详解】解:设,
由题可知,当时,,
∴,
∴当时,,
即交通管理部门希望将交通流量控制在1000辆/小时以内,车辆的平均速度应至少达到48千米/小时,
故答案为:48.
5.合肥长丰盛产草莓,草莓富含维生素C、胡萝卜素、膳食纤维及钙、磷、铁等矿物质,其中维生素C可缓解夜盲症、维护上皮组织健康,膳食纤维能促进肠道蠕动、改善便秘.此外,草莓是鞣酸含量丰富的植物,可吸附并阻止致癌化学物质的吸收,具有防癌作用.某超市从批发市场购进草莓的进价为元/kg,在销售过程中发现,日销售量(单位:kg)随售价(单位:元/kg)的变化规律符合某种函数关系,结果如下表:(售价不低于进价)
售价(单位:元/kg)
…
日销量(单位:kg)
…
若与之间的函数关系是一次函数,二次函数,反比例函数中的某一种.
(1)判断与之间的函数关系,并写出其表达式;
(2)该超市销售草莓的日利润能否达到元?说明理由.
【答案】(1)与之间的函数关系为反比例函数,
(2)能达到元, 理由见解析
【详解】(1)解:观察表格可知,售价与日销量的乘积为定值,
则与之间的函数关系为反比例函数,
设与之间的函数解析式为,
当时,,
,
,
把其余各组对应值代入上式均成立,
故与之间的函数表达式为;
(2)解:能达到元, 理由如下:
依题意得,
解得,
经检验,是原方程的解,并且符合题意.
答:当售价为元/kg时,该超市销售草莓的日利润为元.
6.如图1,直线与反比例函数的图像交于点和点,与x轴交于点C,与y轴交于点D.
(1)求反比例函数的表达式及n的值;
(2)将沿直线翻折,点O落在第一象限内的点E处,与反比例函数的图像交于点F,请求出点F的坐标.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)解:∵直线与反比例函数y的图像交于点和点,
∴把代入得,,
,
∴反比例函数的表达式为,
把代入得,;
(2)设直线的解析式为:,
∴,
解得:,
∴直线的解析式为:,
当时,,当时,,
∴点,点,
,
是等腰直角三角形,
,
∵将沿直线翻折,
∴四边形是正方形,
,
,
把代入中得,,
;
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