内容正文:
专题05 反比例函数
【清单01】 反比例函数的定义
如果两个变量的每一组对应值的________是一个不等于零的常数,那么就说这两个变量成________.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________的一切实数.
注意:
【清单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________象限;
(2)在每个象限内,值随值的增大而________
(1)图象分别位于第________象限;
(2)在每个象限内,值随值的增大而________
对称性
反比例的图像关于________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________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________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________的曲线按照自变量从小到大的顺序连接,切忌画成________.注意双曲线的两个分支是断开的,延伸部分有逐渐靠近________的趋势,但永远不与坐标轴相交
【题型一】反比例函数的定义
例1.下列函数中,是反比例函数的是( )
A. B. C. D.
变式1-1.若是反比例函数,则的取值为( )
A.1 B. C. D.的任意实数
变式1-2.如果函数是反比例函数,那么m的值是 .
变式1-3.下列函数:①;②;③;④;⑤.其中,是的反比例函数的有 (填序号).
【题型二】求反比例函数的解析式
例2.若反比例函数的图象经过点,则它的解析式是 .
变式2-1.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,则反比例函数表达式为( )
A. B. C. D.
变式2-2.反比例函数的图像与点的位置如图,写出一个与图相符的反比例函数解析式为 .
变式2-3.点在反比例函数的图象上,它关于轴的对称点在一次函数的图象上,则此反比例函数的解析式为
【题型三】反比例函数的图象的判断问题
例3.函数的图象大致是( )
A. B. C. D.
变式3-1.如图所示,其函数解析式可能是( )
A. B. C. D.
变式3-2.如图,在平面直角坐标系中,反比例函数的一支曲线是( )
A.① B.② C.③ D.④
变式3-3.已知一次函数与反比例函数,则其图像可能是( )
A. B.
C. D.
【题型四】反比例函数的增减性问题
例4.反比例函数的图像在每一个象限内,都随的增大而增大,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
变式4-1.下列函数中,当时,函数值y随x的增大而增大的是( )
A. B. C. D.
变式4-2.已知点、是反比例函数()图象上两点.当时,,则的值可以是 .(写出一个即可)
变式4-3.在函数(a为常数)的图象上有三点、、,且,则、、的大小关系是 (用“”表示).
【题型五】图形面积与比例系数
例5.函数的图象与过原点的直线l交于A、B两点,现过A、B分别作x、y轴的平行线,相交于C点.若的面积为4,则m的值为
变式5-1.双曲线,在第一象限的图象如图所示,其中,的解析式分别为,,过图象上的任意一点,作轴的平行线交的图象于点,交轴于点,连接,.则的面积是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
变式5-2.如图,点在轴的负半轴上,点在反比例函数的图象上,连接交轴于点,且,若,则 .
变式5-3.反比例函数如图,则矩形的面积是( )
A.6 B. C.3 D.
【题型六】一次函数与反比例函数的交点问题
例6.已知反比例函数与一次函数的图象的一个交点的横坐标为,则的值为( )
A. B. C. D.
变式6-1.在平面直角坐标系中,直线与双曲线交于点和点B,则点B的坐标为 .
变式6-2.如图,一次函数和反比例函数的图象相交于点,,若,则的取值范围是( )
A. B.或
C.或 D.或
变式6-3.已知反比例函数(为常数,)的图象与正比例函数的图象有两个交点,且关于的不等式的解集为或,则的值为( )
A.1 B.2 C.4 D.8
【题型七】反比例函数的应用
例7.我国传统的计重工具叫称杆也称杆称,是利用杠杆原理来称质量的简易衡器(如图1),小亮模拟杆称设计了杠杆平衡试验(如图2):在一根米长,匀质的木杆中点处绑细绳将木杆吊起来,在点的左侧距离中点处挂一个重的物体,在点右侧挂一个弹簧秤向下拉,使木杆处于水平状态,小亮调整弹簧秤与点的距离(单位:),发现弹簧秤的示数(单位:)会随之发生改变,他将得到的几组数据四舍五入后制作了下面的表格.
5
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15
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30
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32
16
8
(1)在已学过的函数中选择合适的模型,求关于的表达式,并在已给的平面直角坐标系中画出与的大致函数图象;
(2)若弹簧秤的最大量程是,求的取值范围.
变式7-1.在一个可以改变容积的密闭容器内,装有一定质量的某种气体,当改变容积V()时,气体的密度也随之改变,ρ与V在一定范围内满足,当时,ρ关于V的函数图象是( )
A. B. C. D.
变式7-2.在数学实践课上,八(1)班数学兴趣小组要探究近视眼镜的度数(度)与镜片焦距(米)之间的关系,发现如图所示的反比例函数关系,若配制一副度数小于200度的近视眼镜,则焦距的取值范围是 .
变式7-3.将体积为314立方分米的钢锭拉成圆柱体的钢筋条.
(1)写出钢筋条的长L(分米)与横截面S(平方分米)的函数关系式;
(2)当钢筋条的横截面的直径是分米时,可拉伸出多少米长的钢筋(结果保留).
易错点1:忽略反比例函数定义的“隐含条件”
易错点:忘记反比例函数中“”和“自变量”的核心条件,导致取值范围分析错误,或求参数k时忽略限制。
例1.已知 是反比例函数,则 .
变式1-1.若是反比例函数,则a 的值为( )
A.1 B. C. D.2
变式1-2.已知是反比例函数,求的值.
变式1-3.已知.
(1)当为何值时,是的正比例函数?
(2)当为何值时,是的反比例函数?当时,求的值.
易错点2:误用反比例函数“的几何意义”
易错点:对“过双曲线上任意一点作轴、轴垂线,所得矩形面积为,三角形面积为”理解不透彻,忽略“绝对值”或“垂线垂直于坐标轴”的条件。
例2.如图,在中,,,反比例函数在第一象限的图象分别交、于点、,且,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
变式2-1.如图,直线轴于点P,且与反比例函数及的图象分别交于点A,B,连接,则的面积为 .
变式2-2.如图,正方形的顶点分别在轴和轴的正半轴上,反比例函数的图象经过点,则正方形的对角线的长为 .
变式2-3.如图,在平面直角坐标系中,的边轴于点A,,反比例函数的图象分别过边的中点D,顶点C,若,,则k的值为 .
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专题05 反比例函数
【清单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:
【清单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
【题型一】反比例函数的定义
例1.下列函数中,是反比例函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:根据题意,得是反比例函数,其余都不是,
故选:B.
变式1-1.若是反比例函数,则的取值为( )
A.1 B. C. D.的任意实数
【答案】B
【详解】解:∵是反比例函数,
∴且,
解得:.
故选:B.
变式1-2.如果函数是反比例函数,那么m的值是 .
【答案】
【详解】解:因为函数是反比例函数,
所以,
所以,
故答案为:.
变式1-3.下列函数:①;②;③;④;⑤.其中,是的反比例函数的有 (填序号).
【答案】②⑤/⑤②
【详解】解:是的反比例函数的有,.
故答案为:②⑤
【题型二】求反比例函数的解析式
例2.若反比例函数的图象经过点,则它的解析式是 .
【答案】
【详解】解:设反比例函数的解析式为,因为函数经过点,
∴,
则它的解析式是.
故答案为:.
变式2-1.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,则反比例函数表达式为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】解:过点C作轴于D,
∵点,
∴菱形的边长为6,
∵在菱形中,,
∴,
在中,,,
则,
∵顶点C在反比例函数的图象上,
∴,
∴反比例函数为,
故选:D.
变式2-2.反比例函数的图像与点的位置如图,写出一个与图相符的反比例函数解析式为 .
【答案】(答案不唯一)
【详解】解:由题意可知:
当时,,
∴,
故只需取一个符合的数即可,答案为:
变式2-3.点在反比例函数的图象上,它关于轴的对称点在一次函数的图象上,则此反比例函数的解析式为
【答案】
【详解】解:点关于y轴对称的点的坐标是.
∵点在一次函数的图像上,
∴,
解得,
∴点.
将点代入反比例函数关系式,得,
解得,
∴反比例函数解析式为.
故答案为:.
【题型三】反比例函数的图象的判断问题
例3.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.如图所示,其函数解析式可能是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:∵反比例函数的图象的两个分支分别位于第一、三象限,
∴,
∴可能是.
故选:B.
变式3-2.如图,在平面直角坐标系中,反比例函数的一支曲线是( )
A.① B.② C.③ D.④
【答案】D
【详解】解:反比例函数经过点,则由图知,第④个符合题意,
故选:D.
变式3-3.已知一次函数与反比例函数,则其图像可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】解:当时,可知的图象过一二三象限,的图象过一三象限;
当时,可知的图象过一二四象限,的图象过二四象限,
∴与D选项中图象一致,
故选:D.
【题型四】反比例函数的增减性问题
例4.反比例函数的图像在每一个象限内,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:由题意得:,
∴;
故选:D.
变式4-1.下列函数中,当时,函数值y随x的增大而增大的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:A选项, :∵,当时,函数值y随x的增大而减小,排除;
B选项,:∵,当时,函数值y随x的增大而增大,正确;
C选项,:可以看成是由反比例函数向左平移1个单位得到,
∵反比例函数在时,函数值y随x的增大而减小,
∴,当时,函数值y随x的增大而减小,排除;
D选项,:时,函数值y随x的增大而减小,排除.
综上,正确答案为B.
故选:B.
变式4-2.已知点、是反比例函数()图象上两点.当时,,则的值可以是 .(写出一个即可)
【答案】(答案不唯一)
【详解】解:∵点、是反比例函数()图象上两点,且时,,
∴,
∴,
∴的值可以是,
故答案为:(答案不唯一).
变式4-3.在函数(a为常数)的图象上有三点、、,且,则、、的大小关系是 (用“”表示).
【答案】
【详解】解:∵,,
∴反比例函数的图象位于二,四象限,在每一个象限内,随着的增大而增大,
∵点在反比例函数图象上,且,
∴点在第二象限,点在第四象限,
∴.
故答案为:.
【题型五】图形面积与比例系数
例5.函数的图象与过原点的直线l交于A、B两点,现过A、B分别作x、y轴的平行线,相交于C点.若的面积为4,则m的值为
【答案】2
【详解】解:由于点A、B在反比例函数图象上关于原点对称,
的面积等于两个三角形加上一个长方形的面积和,
则的面积,
又,
∴.
故答案为:2.
变式5-1.双曲线,在第一象限的图象如图所示,其中,的解析式分别为,,过图象上的任意一点,作轴的平行线交的图象于点,交轴于点,连接,.则的面积是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【详解】解:∵点B在的图象上,
∴,
∵点A在的图象上,
∴,
∴,
故选B
变式5-2.如图,点在轴的负半轴上,点在反比例函数的图象上,连接交轴于点,且,若,则 .
【答案】/
【详解】解:如图,过点C作轴于H点,
∵,轴,
∴,
∵,
∴,
,
∵,
∴,
∵点在反比例函数的图象上,
∴.
故答案为:
变式5-3.反比例函数如图,则矩形的面积是( )
A.6 B. C.3 D.
【答案】A
【详解】解:设,
∴,,
∴.
故选:A.
【题型六】一次函数与反比例函数的交点问题
例6.已知反比例函数与一次函数的图象的一个交点的横坐标为,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:将代入中,
得:,
将代入中,
得:,
故选:C.
变式6-1.在平面直角坐标系中,直线与双曲线交于点和点B,则点B的坐标为 .
【答案】
【详解】解:∵直线与双曲线交于点和点B,
∵点A、B关于原点对称,
∴,
故答案为:.
变式6-2.如图,一次函数和反比例函数的图象相交于点,,若,则的取值范围是( )
A. B.或
C.或 D.或
【答案】B
【详解】解:观察图象得:当或时,反比例函数图象在一次函数图象的上方,
∴当时,的取值范围是或.
故选:B
变式6-3.已知反比例函数(为常数,)的图象与正比例函数的图象有两个交点,且关于的不等式的解集为或,则的值为( )
A.1 B.2 C.4 D.8
【答案】D
【详解】解:∵关于的不等式的解集为或,
∴反比例函数(为常数,)的图象与正比例函数的图象的交点的横坐标为和,
当时,,即交点坐标为,
将代入反比例函数可得,即,
故选:D.
【题型七】反比例函数的应用
例7.我国传统的计重工具叫称杆也称杆称,是利用杠杆原理来称质量的简易衡器(如图1),小亮模拟杆称设计了杠杆平衡试验(如图2):在一根米长,匀质的木杆中点处绑细绳将木杆吊起来,在点的左侧距离中点处挂一个重的物体,在点右侧挂一个弹簧秤向下拉,使木杆处于水平状态,小亮调整弹簧秤与点的距离(单位:),发现弹簧秤的示数(单位:)会随之发生改变,他将得到的几组数据四舍五入后制作了下面的表格.
5
10
15
20
25
30
35
32
16
8
(1)在已学过的函数中选择合适的模型,求关于的表达式,并在已给的平面直角坐标系中画出与的大致函数图象;
(2)若弹簧秤的最大量程是,求的取值范围.
【答案】(1),见解析
(2)
【详解】(1)解:由杠杆平衡原理可知,,
所以关于的表达式为,
画出与的大致函数图象如答图所示.
(2)解:∵,
∴当时,,
∴
又∵木杆长,点为木杆中点,
∴,
∴.
变式7-1.在一个可以改变容积的密闭容器内,装有一定质量的某种气体,当改变容积V()时,气体的密度也随之改变,ρ与V在一定范围内满足,当时,ρ关于V的函数图象是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】解:∵,,
∴(,),
故函数图象为第一象限内的反比例函数图象.
故选:D.
变式7-2.在数学实践课上,八(1)班数学兴趣小组要探究近视眼镜的度数(度)与镜片焦距(米)之间的关系,发现如图所示的反比例函数关系,若配制一副度数小于200度的近视眼镜,则焦距的取值范围是 .
【答案】
【详解】解:设反比例函数解析式为,
将代入得,,
∴反比例函数解析式为:,
当时,.
∴配制一副度数小于200度的近视眼镜,则焦距x的取值范围是,
故答案为:.
变式7-3.将体积为314立方分米的钢锭拉成圆柱体的钢筋条.
(1)写出钢筋条的长L(分米)与横截面S(平方分米)的函数关系式;
(2)当钢筋条的横截面的直径是分米时,可拉伸出多少米长的钢筋(结果保留).
【答案】(1)
(2)可拉伸出米长的钢筋
【详解】(1)解:∵ 钢锭拉成钢筋条后体积不变,且圆柱体积公式为,已知立方分米,
∴,
变形得函数关系式:(,横截面面积不为0).
故答案为:
(2)解:横截面直径为0.1分米,故半径分米,由圆的面积公式,得平方分米.
将代入,得分米.
∵1米分米,
∴分米米.
答:可拉伸出米长的钢筋.
易错点1:忽略反比例函数定义的“隐含条件”
易错点:忘记反比例函数中“”和“自变量”的核心条件,导致取值范围分析错误,或求参数k时忽略限制。
例1.已知 是反比例函数,则 .
【答案】
【详解】解:根据题意,,
解得,
又,即,
所以.
故答案为:.
变式1-1.若是反比例函数,则a 的值为( )
A.1 B. C. D.2
【答案】A
【详解】解:函数是反比例函数,
,
解得,
故选:A.
变式1-2.已知是反比例函数,求的值.
【答案】
【详解】解:由题意得:且;
解得,又;
.
变式1-3.已知.
(1)当为何值时,是的正比例函数?
(2)当为何值时,是的反比例函数?当时,求的值.
【答案】(1)
(2);
【详解】(1)解:∵是正比例函数,
∴且,
解得:;
(2)解:∵是反比例函数,
∴且,
解得:;
∴该反比例函数的解析式为,
当时,,
解得:.
易错点2:误用反比例函数“的几何意义”
易错点:对“过双曲线上任意一点作轴、轴垂线,所得矩形面积为,三角形面积为”理解不透彻,忽略“绝对值”或“垂线垂直于坐标轴”的条件。
例2.如图,在中,,,反比例函数在第一象限的图象分别交、于点、,且,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:,,
设,则,
,
设直线的解析式为,
将,代入,得:,解得:,
直线的解析式为,
,
,解得:,
反比例函数在第一象限的图象分别交、于点、,
,
反比例函数的解析式为,
联立,解得:或(舍去),
点的坐标为.
故选:B.
变式2-1.如图,直线轴于点P,且与反比例函数及的图象分别交于点A,B,连接,则的面积为 .
【答案】4
【详解】解:∵直线轴于点P,且与反比例函数及的图象分别交于点A,B,
∴,
∴,
故答案为:.
变式2-2.如图,正方形的顶点分别在轴和轴的正半轴上,反比例函数的图象经过点,则正方形的对角线的长为 .
【答案】
【详解】解:∵反比例函数的图象经过点,
∴正方形的面积为6,
∴其边长为,
即
,
,
故答案为:.
变式2-3.如图,在平面直角坐标系中,的边轴于点A,,反比例函数的图象分别过边的中点D,顶点C,若,,则k的值为 .
【答案】10
【详解】解:设,
∵反比例函数的图象过顶点C,
∴,
∵的边轴于点A,,,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
故答案为:10.
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