内容正文:
第二十六章 反比例函数
一、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.
特别说明:(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-1,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.
二、确定反比例函数的关系式
确定反比例函数关系式的方法仍是待定系数法,由于反比例函数中,只有一个待定系数,因此只需要知道一对的对应值或图象上的一个点的坐标,即可求出的值,从而确定其解析式.
用待定系数法求反比例函数关系式的一般步骤是:
(1)设所求的反比例函数为: ();
(2)把已知条件(自变量与函数的对应值)代入关系式,得到关于待定系数的方程;
(3)解方程求出待定系数的值;
(4)把求得的值代回所设的函数关系式 中.
三、反比例函数的图象和性质
1.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;
2.反比例函数的图象特征:
反比例函数的图象是双曲线,它有两个分支,这两个分支分别位于第一、三象限或第二、四象限;反比例函数的图象关于原点对称,永远不会与轴、轴相交,只是无限靠近两坐标轴.
特别说明:(1)若点()在反比例函数的图象上,则点()也在此图象上,所以反比例函数的图象关于原点对称;
(2)在反比例函数(为常数,) 中,由于,所以两个分支都无限接近但永远不能达到轴和轴.
3.反比例函数的性质
(1)如图1,当时,双曲线的两个分支分别位于第一、三象限,在每个象限内,值随值的增大而减小;
(2)如图2,当时,双曲线的两个分支分别位于第二、四象限,在每个象限内,值随值的增大而增大;
特别说明:反比例函数的增减性不是连续的,它的增减性都是在各自的象限内的增减情况,反比例函数的增减性都是由反比例系数的符号决定的;反过来,由双曲线所在的位置和函数的增减性,也可以推断出的符号.
四、反比例函数(k≠0)中的比例系数k的几何意义
过双曲线() 上任意一点作轴、轴的垂线,所得矩形的面积为.
过双曲线() 上任意一点作一坐标轴的垂线,连接该点和原点,所得三角形的面积为.
要点诠释:只要函数式已经确定,不论图象上点的位置如何变化,这一点与两坐标轴的垂线和两坐标轴围成的面积始终是不变的.
五、利用反比例函数解决实际问题
1.基本思路:建立函数模型,即在实际问题中求得函数解析式,然后应用函数的图象和性质等知识解决题.
2.一般步骤如下:(1)审清题意,根据常量、变量之间的关系,设出函数解析式,待定的系数用字母表示.
(2)由题目中的已知条件,列出方程,求出待定系数.
(3)写出函数解析式,并注意解析式中变量的取值范围.
(4)利用函数解析式、函数的图象和性质等去解决问题.
3.反比例函数在其他学科中的应用
(1)当圆柱体的体积一定时,圆柱的底面积是高的反比例函数;
(2)当工程总量一定时,做工时间是做工速度的反比例函数;
(3)在使用杠杆时,如果阻力和阻力臂不变,则动力是动力臂的反比例函数;
(4)电压一定,输出功率是电路中电阻的反比例函数.
易错01 根据反比例函数的定义求参数
易错总结
1. 忽略“k≠0”:误将形如y = \frac{k}{x}(k为常数)直接判定为反比例函数,漏看k≠0的限制。
2. 混淆函数形式:对y = kx^{-1}等等价形式不熟悉,错判函数类型。
3. 参数范围考虑不全:求参数时,仅满足形式却未验证k的取值是否符合题意。
解题技巧
1. 紧扣定义形式:确认函数为y = \frac{k}{x}(k≠0)或y = kx^{-1}(k≠0)的形式。
2. 双重验证参数:先根据定义列方程求参数,再代入验证k≠0。
3. 结合题意分析:若函数有实际背景,需额外保证自变量、函数值的合理性。
例1:(2025九年级下·全国·专题练习)若是反比例函数,那么m的值是 .
易错02 已知反比例函数分布的象限求参数范围
易错总结
1. 混淆k的符号与象限的关系:误将“k>0时图象在一、三象限”记反,导致参数符号判断错误。
2. 忽略“k≠0”前提:求范围时只考虑象限对应的k符号,漏了k≠0的基本限制。
3. 增减性与象限绑定错误:误将不同象限内的增减性当成整个定义域的性质,导致参数分析偏差。
解题技巧
1. 对应象限定k号:根据图象所在象限,直接确定k的正负(一、三象限→k>0;二、四象限→k<0)。
2. 验证k的非零性:结合定义,确保求出的参数使k≠0。
3. 结合增减性细化:若涉及增减性,需明确“同一象限内y随x的变化”,再对应k的符号。
例2:(24-25九年级上·全国·期末)若反比例函数的图象位于第一、第三象限,则k的取值范围是 .
易错03 已知反比例函数的增减性求参数
易错总结
1. 忽略“同一象限”前提:误将“y随x增大而减小/增大”当成整个定义域的性质,未限定同一象限,导致参数判断错误。
2. 混淆k的符号与增减性的关系:错记“k>0时,同一象限内y随x增大而减小;k<0时则相反”的对应关系。
3. 漏验k≠0:求参数时只满足增减性对应的k符号,未验证k≠0的基本条件。
解题技巧
1. 锁定“同一象限”:看到增减性描述,先明确是“同一象限内”的变化规律。
2. 符号对应规律:根据增减性定k的符号(减→k>0;增→k<0)。
3. 双重验证:求参数后,既要保证k的符号符合增减性,也要确认k≠0。
例3:(24-25九年级上·贵州铜仁·期末)若函数的图象在每个象限内的值随值的增大而减小,则的取值范围是 .
易错04 实际问题与反比例函数的图象问题
易错总结
1. 忽略实际意义的限制:图象漏画自变量、函数值的正半轴范围(实际问题中常为正数)。
2. 混淆图象与实际量的对应:误将图象上的点与实际情境中的量对应错误,导致分析偏差。
3. 忽略k的实际意义:求k时未结合实际背景验证其正负(实际问题中k常为正)。
解题技巧
1. 限定变量范围:根据实际情境,确定自变量、函数值的取值范围(如正数),只画对应象限的图象。
2. 结合情境析点:将图象上的点对应实际量(如“x=2对应时间2小时”),再分析关系。
3. 验证k的合理性:求k后,结合实际意义确认其符号与数值是否符合题意。
例4:(2025·辽宁大连·模拟预测)受到压力为(F为常数)的物体,所受的压强与受力面积的函数表达式为,则这个函数的图象为( )
A. B. C. D.
易错05 反比例函数中利用k值求图形的面积
易错总结
1. 忽略k的绝对值:计算面积时忘记用|k|,直接代入k的值,导致面积为负数。
2. 记错面积公式:混淆了"矩形面积等于|k|"和"三角形面积等于|k|/2"。
3. 找不到"关键点":不会从复杂图形中,找出在双曲线上的点,并向坐标轴作垂线。
4. 多算或少算:对由多个基本图形组合成的复杂图形,面积计算容易出错。
解题技巧
1. 核心思路:牢记过双曲线上任意一点作x轴、y轴的垂线,所得矩形面积为|k|,三角形面积为|k|/2。
2. 解题步骤:
- 找:找到双曲线上的点P(x, y)
- 作:过P作x轴、y轴的垂线
- 算:利用矩形或三角形面积公式结合|k|求解
3. 复杂图形:通过"割补法"将复杂图形分解成几个能用|k|计算的基本图形,再求和或差。
例5:(24-25九年级上·河南·阶段练习)如图,两个反比例函数和(其中)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,下列说法正确的是( )
①与的面积相等;
②四边形的面积始终等于矩形面积的一半,且为;
③与始终相等;
④当点A是的中点时,点一定是的中点
A.①② B.①④ C.①②④ D.①③④
易错06 反比例函数与几何图形的综合问题
易错总结
1. 坐标关系不清:不会利用几何图形的性质(如中点、垂直、距离)来表示点的坐标。
2. 联立方程出错:解一次函数与反比例函数的方程组时,计算失误或漏根。
3. 忽略图像位置:不结合函数图像所在象限分析,导致求出的解不符合几何图形的实际位置。
4. 面积计算复杂:面对组合图形时,不知如何分割或补全,导致面积计算错误。
解题技巧
1. 核心思路:"以点为桥,坐标为媒"。把几何图形的性质转化为点的坐标关系。
2. 解题步骤:
- 设点:设出函数图像交点或关键点的坐标。
- 列关系式:根据几何性质(如平行、垂直、距离、面积)列出关于坐标的方程。
- 求坐标:联立函数解析式,解方程组求出点的坐标。
- 算结果:将求出的坐标代入,计算最终要求的长度、面积等。
例6:(24-25八年级下·浙江绍兴·期末)如图,在坐标系中有一矩形,满足,,点为上一点,关于折叠得到,点落于边上.
(1)求的长度;
(2)若关于的反比例函数图象经过点,与另一交点记为点;
①求该反比例函数解析式;
②在上有一动点,当点坐标为多少时,的周长最小?
一、单选题
1.(25-26九年级上·山东·阶段练习)若是反比例函数,则k的值为( )
A. B.或 C.或 D.
2.(25-26九年级上·安徽亳州·阶段练习)若反比例函数的图象分布在第一、三象限,则( )
A. B. C. D.
3.(25-26九年级上·安徽安庆·阶段练习)若双曲线在每个象限内的函数值y随x的增大而减小,则( )
A. B. C. D.
4.(24-25九年级上·河北沧州·期末)已知蓄电池的电压为定值,使用蓄电池时,电流(单位:)与电阻(单位:)是反比例函数关系,它们的图像如图所示,下列说法不正确的是( )
A.该蓄电池的电压为
B.当时,
C.当电阻越大时,蓄电池的电流也越大
D.当时,
5.(24-25八年级下·山西临汾·期末)如图,点在反比例函数的图象上,轴于点A,交反比例函数的图象于点C,轴于点B,交反比例函数的图象于点D,若C为的中点,则四边形的面积为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
二、填空题
6.(24-25九年级上·河北邢台·阶段练习)若是反比例函数,则a的值为 .
7.(24-25九年级上·广东河源·阶段练习)若反比例函数的图象位于第二、四象限,则k的取值范围是 .
8.(24-25八年级下·江苏连云港·期末)已知反比例函数的图像在每一个象限内,随的增大而增大,则的取值范围是 .
9.(2024·湖南·模拟预测)密闭容器内有一定质量的气体,当容器的体积V(单位:)变化时,气体的密度(单位:)随之变化.已知密度与体积V是反比例函数关系,它的图象如图所示,则下列说法正确的有 .(填序号)
①函数解析式为;②容器内气体的质量是;③当时,;④当时,.
10.(24-25九年级上·湖南湘西·阶段练习)如图,点P是反比例函数(,)图象上一动点,过点P作x轴、y轴的垂线,分别交x轴、y轴于A、B两点,交反比例函数(且)的图象于E、F两点.
(1)图1中,四边形的面积 (用含、的式子表示);
(2)图2中,设P点坐标为.若的面积为,反比例函数的解析式是 .
三、解答题
11.(24-25九年级上·山东枣庄·阶段练习)已知函数.
(1)若是关于的正比例函数,求的值;
(2)若是关于的反比例函数,求的值.
12.(24-25九年级上·贵州黔东南·阶段练习)已知反比例函数.
(1)当函数图象位于第一、三象限,求m的取值范围;
(2)在每一象限内,y随x的增大而增大,求m的取值范围.
13.(25-26九年级上·山东淄博·阶段练习)已知反比例函数(k常数,).
(1)若点在这个函数的图象上,求k的值;
(2)若这个函数图象的每一支上,y都随x的增大而增大,求k的取值范围;
(3)若,试写出当时x的取值范围.
14.(2025·贵州铜仁·三模)如图是反比例函数,的图象,点为图象上的一点,且轴,轴,垂足分别为点、点,、分别交的图象于点、点.
(1)当点的横坐标为1时,求点、点的坐标;
(2)在(1)的条件下,求的面积.
15.(2025九年级上·全国·专题练习)如图,是反比例函数的图象上的一点,过点作轴于点,连接,的面积为2,点的坐标为.
(1)求反比例函数的表达式;
(2)若一次函数的图象经过点,并交双曲线的另一支于点,交轴于点,那么在轴上是否存在一点,使得的面积为6?如果存在,请求出点的坐标;如果不存在,请说明理由.
16.(2025·江西·模拟预测)如图,四边形为正方形,点的坐标为,点的坐标为,反比例函数的图象经过点,一次函数的图象经过点和点.
(1)求反比例函数与一次函数的表达式;
(2)点是反比例函数图象上的一点,若的面积恰好等于正方形的面积的,求点坐标.
17.(25-26九年级上·山东淄博·阶段练习)某种糖艺工艺品制作材料从加热到自然降温的过程中,温度与时间的函数图象如图所示,其中加热阶段为一条线段,且该材料从加热到需要;自然降温阶段可以看成某反比例函数图象的一部分.
方案
恒温工作
间歇加热工作
过程
①从加热到;
②保持进行加工.
①从加热到;
②自然降温到;
③再次加热到;
循环②③两个阶段.
加热成本
加热升温阶段每分钟需花费100元;恒温阶段每分钟需花费60元.(注:自然降温阶段不产生成本)
(1)求材料加热到的时间.
(2)求材料自然降温时,y关于x的函数表达式.
(3)已知该工艺品操作时温度需保持在(包括),为节约能源,工厂设计了两种方案(见表格).仅从工作时间和加热成本考虑,设一天工作8小时(包括加热升温阶段时间),请通过计算说明,哪一种方案更节约成本?
18.(24-25八年级下·浙江金华·阶段练习)如图,在坐标系中有一矩形,满足,,点为上一点,关于折叠得到,点落于边上.
(1)求的长度;
(2)若关于的反比例函数图象经过点,与另一交点记为点;
①求该反比例函数解析式;
②在上有一动点,当点坐标为多少时,的周长最小?
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第二十六章 反比例函数
一、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.
特别说明:(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-1,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.
二、确定反比例函数的关系式
确定反比例函数关系式的方法仍是待定系数法,由于反比例函数中,只有一个待定系数,因此只需要知道一对的对应值或图象上的一个点的坐标,即可求出的值,从而确定其解析式.
用待定系数法求反比例函数关系式的一般步骤是:
(1)设所求的反比例函数为: ();
(2)把已知条件(自变量与函数的对应值)代入关系式,得到关于待定系数的方程;
(3)解方程求出待定系数的值;
(4)把求得的值代回所设的函数关系式 中.
三、反比例函数的图象和性质
1.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;
2.反比例函数的图象特征:
反比例函数的图象是双曲线,它有两个分支,这两个分支分别位于第一、三象限或第二、四象限;反比例函数的图象关于原点对称,永远不会与轴、轴相交,只是无限靠近两坐标轴.
特别说明:(1)若点()在反比例函数的图象上,则点()也在此图象上,所以反比例函数的图象关于原点对称;
(2)在反比例函数(为常数,) 中,由于,所以两个分支都无限接近但永远不能达到轴和轴.
3.反比例函数的性质
(1)如图1,当时,双曲线的两个分支分别位于第一、三象限,在每个象限内,值随值的增大而减小;
(2)如图2,当时,双曲线的两个分支分别位于第二、四象限,在每个象限内,值随值的增大而增大;
特别说明:反比例函数的增减性不是连续的,它的增减性都是在各自的象限内的增减情况,反比例函数的增减性都是由反比例系数的符号决定的;反过来,由双曲线所在的位置和函数的增减性,也可以推断出的符号.
四、反比例函数(k≠0)中的比例系数k的几何意义
过双曲线() 上任意一点作轴、轴的垂线,所得矩形的面积为.
过双曲线() 上任意一点作一坐标轴的垂线,连接该点和原点,所得三角形的面积为.
要点诠释:只要函数式已经确定,不论图象上点的位置如何变化,这一点与两坐标轴的垂线和两坐标轴围成的面积始终是不变的.
五、利用反比例函数解决实际问题
1.基本思路:建立函数模型,即在实际问题中求得函数解析式,然后应用函数的图象和性质等知识解决题.
2.一般步骤如下:(1)审清题意,根据常量、变量之间的关系,设出函数解析式,待定的系数用字母表示.
(2)由题目中的已知条件,列出方程,求出待定系数.
(3)写出函数解析式,并注意解析式中变量的取值范围.
(4)利用函数解析式、函数的图象和性质等去解决问题.
3.反比例函数在其他学科中的应用
(1)当圆柱体的体积一定时,圆柱的底面积是高的反比例函数;
(2)当工程总量一定时,做工时间是做工速度的反比例函数;
(3)在使用杠杆时,如果阻力和阻力臂不变,则动力是动力臂的反比例函数;
(4)电压一定,输出功率是电路中电阻的反比例函数.
易错01 根据反比例函数的定义求参数
易错总结
1. 忽略“k≠0”:误将形如y = \frac{k}{x}(k为常数)直接判定为反比例函数,漏看k≠0的限制。
2. 混淆函数形式:对y = kx^{-1}等等价形式不熟悉,错判函数类型。
3. 参数范围考虑不全:求参数时,仅满足形式却未验证k的取值是否符合题意。
解题技巧
1. 紧扣定义形式:确认函数为y = \frac{k}{x}(k≠0)或y = kx^{-1}(k≠0)的形式。
2. 双重验证参数:先根据定义列方程求参数,再代入验证k≠0。
3. 结合题意分析:若函数有实际背景,需额外保证自变量、函数值的合理性。
例1:(2025九年级下·全国·专题练习)若是反比例函数,那么m的值是 .
【答案】
【知识点】根据反比例函数的定义求参数、利用平方根解方程
【分析】本题考查反比例函数定义求参数,解不等式及绝对值方程等知识,由反比例函数定义得到,且,求解即可得到,熟记反比例函数定义是解决问题的关键.
【详解】解:是反比例函数,
,且,
,
故答案为:.
易错02 已知反比例函数分布的象限求参数范围
易错总结
1. 混淆k的符号与象限的关系:误将“k>0时图象在一、三象限”记反,导致参数符号判断错误。
2. 忽略“k≠0”前提:求范围时只考虑象限对应的k符号,漏了k≠0的基本限制。
3. 增减性与象限绑定错误:误将不同象限内的增减性当成整个定义域的性质,导致参数分析偏差。
解题技巧
1. 对应象限定k号:根据图象所在象限,直接确定k的正负(一、三象限→k>0;二、四象限→k<0)。
2. 验证k的非零性:结合定义,确保求出的参数使k≠0。
3. 结合增减性细化:若涉及增减性,需明确“同一象限内y随x的变化”,再对应k的符号。
例2:(24-25九年级上·全国·期末)若反比例函数的图象位于第一、第三象限,则k的取值范围是 .
【答案】
【知识点】已知双曲线分布的象限,求参数范围
【分析】本题主要考查反比例函数的图象.根据反比例函数的图象可列出不等式进行求解.
【详解】解:∵反比例函数的图象位于第一、第三象限,
∴,
∴;
故答案为:.
易错03 已知反比例函数的增减性求参数
易错总结
1. 忽略“同一象限”前提:误将“y随x增大而减小/增大”当成整个定义域的性质,未限定同一象限,导致参数判断错误。
2. 混淆k的符号与增减性的关系:错记“k>0时,同一象限内y随x增大而减小;k<0时则相反”的对应关系。
3. 漏验k≠0:求参数时只满足增减性对应的k符号,未验证k≠0的基本条件。
解题技巧
1. 锁定“同一象限”:看到增减性描述,先明确是“同一象限内”的变化规律。
2. 符号对应规律:根据增减性定k的符号(减→k>0;增→k<0)。
3. 双重验证:求参数后,既要保证k的符号符合增减性,也要确认k≠0。
例3:(24-25九年级上·贵州铜仁·期末)若函数的图象在每个象限内的值随值的增大而减小,则的取值范围是 .
【答案】
【知识点】已知反比例函数的增减性求参数
【分析】本题考查了反比例函数的图象与性质,反比例函数是常数,的图象是双曲线,当,反比例函数图象的两个分支在第一,三象限,在每一象限内,随的增大而减小;当,反比例函数图象的两个分支在第二,四象限,在每一象限内,随的增大而增大.
根据反比例函数的增减性即可求解.
【详解】解:∵函数的图像在每个象限内,随的增大而减小,
,
,
故答案为:.
易错04 实际问题与反比例函数的图象问题
易错总结
1. 忽略实际意义的限制:图象漏画自变量、函数值的正半轴范围(实际问题中常为正数)。
2. 混淆图象与实际量的对应:误将图象上的点与实际情境中的量对应错误,导致分析偏差。
3. 忽略k的实际意义:求k时未结合实际背景验证其正负(实际问题中k常为正)。
解题技巧
1. 限定变量范围:根据实际情境,确定自变量、函数值的取值范围(如正数),只画对应象限的图象。
2. 结合情境析点:将图象上的点对应实际量(如“x=2对应时间2小时”),再分析关系。
3. 验证k的合理性:求k后,结合实际意义确认其符号与数值是否符合题意。
例4:(2025·辽宁大连·模拟预测)受到压力为(F为常数)的物体,所受的压强与受力面积的函数表达式为,则这个函数的图象为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】此题主要考查了反比例函数的应用,现实生活中存在大量成反比例函数的两个变量,解答该类问题的关键是确定两个变量之间的函数关系,然后利用实际意义确定其所在的象限;根据实际意义以及函数的解析式,可判断图象是双曲线,根据以及自变量的取值范围即可进行判断;
【详解】,F为常数,
的图象是双曲线,且双曲线的图象在第一、三象限,
,
双曲线的图象在一象限,
故选:.
易错05 反比例函数中利用k值求图形的面积
易错总结
1. 忽略k的绝对值:计算面积时忘记用|k|,直接代入k的值,导致面积为负数。
2. 记错面积公式:混淆了"矩形面积等于|k|"和"三角形面积等于|k|/2"。
3. 找不到"关键点":不会从复杂图形中,找出在双曲线上的点,并向坐标轴作垂线。
4. 多算或少算:对由多个基本图形组合成的复杂图形,面积计算容易出错。
解题技巧
1. 核心思路:牢记过双曲线上任意一点作x轴、y轴的垂线,所得矩形面积为|k|,三角形面积为|k|/2。
2. 解题步骤:
- 找:找到双曲线上的点P(x, y)
- 作:过P作x轴、y轴的垂线
- 算:利用矩形或三角形面积公式结合|k|求解
3. 复杂图形:通过"割补法"将复杂图形分解成几个能用|k|计算的基本图形,再求和或差。
例5:(24-25九年级上·河南·阶段练习)如图,两个反比例函数和(其中)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,下列说法正确的是( )
①与的面积相等;
②四边形的面积始终等于矩形面积的一半,且为;
③与始终相等;
④当点A是的中点时,点一定是的中点
A.①② B.①④ C.①②④ D.①③④
【答案】B
【知识点】已知比例系数求特殊图形的面积
【分析】根据反比例函数系数所表示的意义,对①②③④分别进行判断.
【详解】解:设A点坐标为,则P点坐标为,B点坐标为,
①A、为上的两点,则,正确;
②四边形的面积,只有时,即,四边形的面积始终等于矩形面积的一半才能成立,故选项错误;
③只有当的横纵坐标相等时,,错误;
④当点A是的中点时,即,即,
此时点坐标为,即,,
故当点A是的中点时,点一定是的中点,正确.
故选:B.
易错06 反比例函数与几何图形的综合问题
易错总结
1. 坐标关系不清:不会利用几何图形的性质(如中点、垂直、距离)来表示点的坐标。
2. 联立方程出错:解一次函数与反比例函数的方程组时,计算失误或漏根。
3. 忽略图像位置:不结合函数图像所在象限分析,导致求出的解不符合几何图形的实际位置。
4. 面积计算复杂:面对组合图形时,不知如何分割或补全,导致面积计算错误。
解题技巧
1. 核心思路:"以点为桥,坐标为媒"。把几何图形的性质转化为点的坐标关系。
2. 解题步骤:
- 设点:设出函数图像交点或关键点的坐标。
- 列关系式:根据几何性质(如平行、垂直、距离、面积)列出关于坐标的方程。
- 求坐标:联立函数解析式,解方程组求出点的坐标。
- 算结果:将求出的坐标代入,计算最终要求的长度、面积等。
例6:(24-25八年级下·浙江绍兴·期末)如图,在坐标系中有一矩形,满足,,点为上一点,关于折叠得到,点落于边上.
(1)求的长度;
(2)若关于的反比例函数图象经过点,与另一交点记为点;
①求该反比例函数解析式;
②在上有一动点,当点坐标为多少时,的周长最小?
【答案】(1)
(2)①;②
【知识点】用勾股定理解三角形、矩形与折叠问题、根据成轴对称图形的特征进行求解、一次函数与反比例函数的交点问题
【分析】(1)由四边形是矩形,所以,,,由折叠可知,,,所以;
(2)①由折叠可知,,在中,由勾股定理可得,,所以,解之可得,将点代入反比例函数解析式可得,;
②由待定系数法可得,,令,解得或,则;由折叠可知,,如图,延长至点,使得,则,连接交于点,点即为所求;利用待定系数法可得,,及直线的解析式,令,解得,则,时,的周长最小.
【详解】(1)解:,,
,,
四边形是矩形,
,,,
,,
关于折叠得到,
,,
;
(2)①,,
,
由折叠可知,,
在中,,
,
,
,
关于的反比例函数图象经过点,
,
该反比例函数解析式为;
②设直线的解析式为:,
,,
,
解得,
,
令,解得或,
;
;
由折叠可知,,
如图,延长至点,使得,则,
连接交于点,点即为所求;
设直线的解析式为:,
,解得,
,
同理可得直线的解析式为:,
令,解得,
,
,
即时,的周长最小.
一、单选题
1.(25-26九年级上·山东·阶段练习)若是反比例函数,则k的值为( )
A. B.或 C.或 D.
【答案】D
【分析】本题考查反比例函数定义.由反比例函数的定义可得,自变量的系数不能为,次数为,据此列出方程求出的值.
【详解】解: 根据反比例函数的定义可得:,
解得:,
故选;D.
2.(25-26九年级上·安徽亳州·阶段练习)若反比例函数的图象分布在第一、三象限,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查反比例函数的图象,根据反比例函数图象所在的象限,进行求解即可.
【详解】解:∵反比例函数的图象分布在第一、三象限,
∴,
∴;
故选:A.
3.(25-26九年级上·安徽安庆·阶段练习)若双曲线在每个象限内的函数值y随x的增大而减小,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查反比例函数的图象和性质.
根据反比例函数的增减性得到,进行求解即可.
【详解】解:∵双曲线在每个象限内的函数值随的增大而减小,
∴,
∴.
故选:B.
4.(24-25九年级上·河北沧州·期末)已知蓄电池的电压为定值,使用蓄电池时,电流(单位:)与电阻(单位:)是反比例函数关系,它们的图像如图所示,下列说法不正确的是( )
A.该蓄电池的电压为
B.当时,
C.当电阻越大时,蓄电池的电流也越大
D.当时,
【答案】C
【分析】本题考查了反比例函数的应用,待定系数法求反比例函数解析式,求函数值,反比例函数的性质,先求出反比例函数的解析式,然后根据反比例函数的图象及性质逐一判断即可求解,熟练掌握以上知识点是解题的关键.
【详解】解:设使用蓄电池时,电流与电阻的解析式为,
根据图象可得:,
∴电流与电阻的解析式为,
∴、该蓄电池的电压为,原说法正确,不符合题意;
、当时,,原说法正确,不符合题意;
、当电阻越大时,蓄电池的电流越小,原说法错误,符合题意;
、当时,,原说法正确,不符合题意;
故选:.
5.(24-25八年级下·山西临汾·期末)如图,点在反比例函数的图象上,轴于点A,交反比例函数的图象于点C,轴于点B,交反比例函数的图象于点D,若C为的中点,则四边形的面积为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【答案】C
【分析】本题考查了反比例函数的的几何意义.先求得,,再求得,证明四边形是正方形,根据列式计算即可求解.
【详解】解:将点代入,得,
∴,
∵C为的中点,
∴点C的坐标为,
将点代入,得,
解得,
∴,
∵,
∴四边形是矩形.
∵,
∴四边形是正方形,
∴,,
∴.
故选:C.
二、填空题
6.(24-25九年级上·河北邢台·阶段练习)若是反比例函数,则a的值为 .
【答案】
【分析】本题考查了反比例函数的定义,解题的关键是将一般式转化为的形式.根据反比例函数的定义.即,只需令,即可.
【详解】解:由题意得:且,;
解得,又;
.
故答案为:.
7.(24-25九年级上·广东河源·阶段练习)若反比例函数的图象位于第二、四象限,则k的取值范围是 .
【答案】
【分析】本题考查反比例函数的性质,掌握反比例函数图像经过象限与k的关系是解题的关键.根据反比例函数的图象和性质,即可求解.
【详解】解:∵反比例函数的图象位于第二、四象限,
∴,
.
故答案为:.
8.(24-25八年级下·江苏连云港·期末)已知反比例函数的图像在每一个象限内,随的增大而增大,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】本题主要考查了反比例函数的图像与性质、解不等式等知识,熟知反比例函数的增减性是解答此题的关键.先根据反比例函数的图像在每一个象限内,随的增大而增大得出关于的不等式,求出的取值范围即可.
【详解】解:∵反比例函数的图像在每一个象限内,随的增大而增大,
∴,
∴.
故答案为:.
9.(2024·湖南·模拟预测)密闭容器内有一定质量的气体,当容器的体积V(单位:)变化时,气体的密度(单位:)随之变化.已知密度与体积V是反比例函数关系,它的图象如图所示,则下列说法正确的有 .(填序号)
①函数解析式为;②容器内气体的质量是;③当时,;④当时,.
【答案】①③/③①
【分析】本题考查了反比例函数的实际应用,正确求出反比例函数解析式是解题关键.利用待定系数法求出函数解析式为,再逐项求解即可.
【详解】解:密度与体积是反比例函数关系,
设,
由图象可知,反比例函数图象可知,当时,,
,
,
函数解析式为,故①正确;
质量密度体积,
容器内气体的质量,故②错误;
当时,,
∵,
∴由图象可得,在第一象限内,随着的增大而减小,
∴,故③正确;
当时,,
解得:,故④错误,
故答案为:①.
10.(24-25九年级上·湖南湘西·阶段练习)如图,点P是反比例函数(,)图象上一动点,过点P作x轴、y轴的垂线,分别交x轴、y轴于A、B两点,交反比例函数(且)的图象于E、F两点.
(1)图1中,四边形的面积 (用含、的式子表示);
(2)图2中,设P点坐标为.若的面积为,反比例函数的解析式是 .
【答案】
【分析】本题考查了反比例函数综合题,涉及到反比例函数系数k的几何意义及三角形的面积公式、两点间的距离公式.
(1)设,则,,由轴,轴,得到点E的横坐标为a,点F的纵坐标坐标为b,分别把,代入函数,得,,因此,,根据即可求解;
(2)由(1)有,,,可求得,进而得到,把相关数据代入,解方程后进行取舍即可求解.
【详解】解:(1)设
∵点P是反比例函数(,)图象上一动点,
∴
∴,
∵轴,轴,
∴点E的横坐标为a,点F的纵坐标为b,
把代入函数,得,
∴,
∴,
把代入函数,得,
∴,
∴
∴,
∴.
故答案为:.
(2)由(1)有,,,
∴,,
∴,
∴,
∵点,
∴,,,
∵的面积为,
∴,
解得,
∵,
∴.
∴.
故答案为:
三、解答题
11.(24-25九年级上·山东枣庄·阶段练习)已知函数.
(1)若是关于的正比例函数,求的值;
(2)若是关于的反比例函数,求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题主要考查正比例函数与反比例函数的定义、解一元二次方程,掌握正比例函数,反比例函数是关键.
(1)根据正比例函数的定义,可得且,进而即可求解;
(2)根据反比例函数的定义可得且,进而即可求解.
【详解】(1)解:∵是关于x的正比例函数,
∴且,
由得,解得或,
由得,,
∴.
(2)解:∵是关于x的反比例函数,
∴且,
由得,解得或,
由得,
∴.
12.(24-25九年级上·贵州黔东南·阶段练习)已知反比例函数.
(1)当函数图象位于第一、三象限,求m的取值范围;
(2)在每一象限内,y随x的增大而增大,求m的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查的是反比例函数的性质,熟知反比例函数的增减性是解答此题的关键.
(1)根据反比例函数的图象在第一、三象限列出关于m的不等式,求出m的取值范围即可;
(2)根据反比例函数的增减性列出关于m的不等式,求出m的取值范围即可得出结论.
【详解】(1)解:∵反比例函数的图象在第一、三象限,
∴,
解得:,
∴m的取值范围是;
(2)解:∵在每一象限内,y随x的增大而增大,
∴,
解得:,
∴m的取值范围是.
13.(25-26九年级上·山东淄博·阶段练习)已知反比例函数(k常数,).
(1)若点在这个函数的图象上,求k的值;
(2)若这个函数图象的每一支上,y都随x的增大而增大,求k的取值范围;
(3)若,试写出当时x的取值范围.
【答案】(1)4
(2)
(3)
【分析】本题考查反比例函数的图象和性质,待定系数法求反比例函数解析式;
(1)把点A的坐标代入关系式即可求出k的值;
(2)由反比例函数的增减性可知,y随x的增大而增大,则,即可求出k的范围;
(3)当时,确定函数关系式,求出当和时相应的x的值,根据反比例函数的图象和性质,确定x的取值范围.
【详解】(1)解:把点代入反比例函数得:,
∴
因此k的值为4.
(2)解:反比例函数每一支上,y都随x的增大而增大,
∴,
∴.
(3)解:当时,反比例函数的关系式为,此时在每个象限内,y随x的增大而减小,如图所示,当时图象都在第三象限,
当时,解得,
当时,解得,
∴x的取值范围为.
14.(2025·贵州铜仁·三模)如图是反比例函数,的图象,点为图象上的一点,且轴,轴,垂足分别为点、点,、分别交的图象于点、点.
(1)当点的横坐标为1时,求点、点的坐标;
(2)在(1)的条件下,求的面积.
【答案】(1)点的坐标为,点的坐标为;
(2)
【分析】本题主要考查反比例函数的性质,理解题意,结合图形求解是解题关键.
(1)先求得点的坐标,由轴,可求得点的坐标,由轴,得到点的纵坐标为,据此求解即可;
(2)由(1)得,,同理点的坐标为,求得,,根据三角形面积公式求解即可.
【详解】(1)解:∵点的横坐标为1,
∴点的纵坐标为,
∴点的坐标为,
∵轴,
∴点的坐标为,
∵轴,
∴点的纵坐标为,
当时,,,
∴点的坐标为;
(2)解:由(1)得,,同理点的坐标为,
∴,,
∴.
15.(2025九年级上·全国·专题练习)如图,是反比例函数的图象上的一点,过点作轴于点,连接,的面积为2,点的坐标为.
(1)求反比例函数的表达式;
(2)若一次函数的图象经过点,并交双曲线的另一支于点,交轴于点,那么在轴上是否存在一点,使得的面积为6?如果存在,请求出点的坐标;如果不存在,请说明理由.
【答案】(1)反比例函数的表达式为
(2)存在,点的坐标为或
【分析】(1)由的面积为2,点的坐标为.可求得的值,进而求得点坐标,代入反比例函数即可;
(2)先求出一次函数解析式,再利用一次函数与反比例函数构成方程组求出点坐标,设点的坐标为,利用的面积为建立方程即可求解.
【详解】(1)解:由的面积为2,点的坐标为.
得,
解得,
点的坐标为.
把点代入,得,
解得,
反比例函数的表达式为.
(2)解:存在.理由如下:
把代入,得,
解得,
一次函数的表达式为,
点的坐标为.
联立
解得
点的坐标为.
设点的坐标为,
则,
解得或,
点的坐标为或.
【点睛】本题考查反比例函数和一次函数解析式的确定、图形的面积求法等知识及综合应用知识、解决问题的能力,关键掌握用待定系数法解函数的解析式.
16.(2025·江西·模拟预测)如图,四边形为正方形,点的坐标为,点的坐标为,反比例函数的图象经过点,一次函数的图象经过点和点.
(1)求反比例函数与一次函数的表达式;
(2)点是反比例函数图象上的一点,若的面积恰好等于正方形的面积的,求点坐标.
【答案】(1);
(2)或
【分析】本题考查了待定系数法求反比例函数与一次函数的表达式,反比例函数与几何综合,解题的关键在于灵活运用相关知识.
(1)利用正方形性质求出点坐标,再利用待定系数法求出反比例函数与一次函数的表达式即可;
(2)设点的坐标为,再根据的面积恰好等于正方形的面积的,建立等式求解,即可解题.
【详解】(1)解:,,四边形为正方形,
,
,
把代入得:,
,
反比例函数解析式为;
把,代入一次函数得:
,
解得,
一次函数解析式为;
(2)解:设点的坐标为,
,
,
解得:,
当时,;
当时,;
或.
17.(25-26九年级上·山东淄博·阶段练习)某种糖艺工艺品制作材料从加热到自然降温的过程中,温度与时间的函数图象如图所示,其中加热阶段为一条线段,且该材料从加热到需要;自然降温阶段可以看成某反比例函数图象的一部分.
方案
恒温工作
间歇加热工作
过程
①从加热到;
②保持进行加工.
①从加热到;
②自然降温到;
③再次加热到;
循环②③两个阶段.
加热成本
加热升温阶段每分钟需花费100元;恒温阶段每分钟需花费60元.(注:自然降温阶段不产生成本)
(1)求材料加热到的时间.
(2)求材料自然降温时,y关于x的函数表达式.
(3)已知该工艺品操作时温度需保持在(包括),为节约能源,工厂设计了两种方案(见表格).仅从工作时间和加热成本考虑,设一天工作8小时(包括加热升温阶段时间),请通过计算说明,哪一种方案更节约成本?
【答案】(1)
(2)y
(3)仅从可工作时间和加热成本考虑,间歇加热工作更节约成本,见解析
【分析】此题主要考查了反比例函数与一次函数的应用,掌握知识点的应用是解题的关键.
()利用待定系数法求出解析式,然后把时代入即可求解;
()利用待定系数法即可求解;
()根据反比例函数与一次函数的性质即可求解.
【详解】(1)解:由图可知加热时,关于的函数为一次函数,
∴可设解析式为,
将点,代入,得
,解得,
∴关于的函数解析式为,
当时,,解得,
∴第一次加热到时间为分钟;
(2)解:由题意可设加热后关于的表达式为,
将代入,得,
∴关于的表达式为;
(3)解:由题意可知,加热时长为分钟.
恒温阶段(分钟),
费用为:(元),
间歇加热工作:对于,令,得,
除第一次加热到需要分钟,后续加热到,自然降温到一轮需要分钟,一天小时中,加热时间为(分钟),
费用为:(元),
∵,
∴仅从可工作时间和加热成本考虑,间歇加热工作更节约成本.
18.(24-25八年级下·浙江金华·阶段练习)如图,在坐标系中有一矩形,满足,,点为上一点,关于折叠得到,点落于边上.
(1)求的长度;
(2)若关于的反比例函数图象经过点,与另一交点记为点;
①求该反比例函数解析式;
②在上有一动点,当点坐标为多少时,的周长最小?
【答案】(1)的长度为3
(2)①;②当点坐标为时,的周长最小
【分析】(1)利用矩形的性质和翻折的性质,推出,再利用勾股定理求的长;
(2)①设,则,利用勾股定理列方程,求出,可得,将点代入反比例函数解析式求解即可;
②先求出直线的解析式,再求反比例函数图象与直线的交点的坐标,延长至点G,使得,利用垂直平分线的性质说明,进一步说明当点P为与的交点时,最小,此时的周长最小,再求出直线,的解析式,联立解方程可得点P的坐标.
【详解】(1)解:,,
,,
四边形是矩形,
,,,
由翻折得到,
,,,
由勾股定理得,.
的长度为3.
(2)解:①设,则,
又,,
由勾股定理得,,
即,解得,
,即,
将点代入反比例函数,可得,
反比例函数解析式为.
②设直线的解析式为,
代入点,,得,
解得,
直线的解析式为.
解方程得,,,
经检验,,是方程的解,
当时,,故.
如图,延长至点G,使得,连接,,
又,
垂直平分,
,
,
当点P为与的交点时,有最小值时.
的周长等于,的长为定值,
当有最小值时,的周长最小,
,
E为的中点,
设,又,,
,解得,
,
设直线的解析式为,
代入点,可得,
解得,
直线的解析式为,
同理可求直线的解析式为:,
联立,解得,
直线与的交点坐标为,
当点坐标为时,的周长最小.
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