内容正文:
考点13反比例函数与其他知识的综合
命题点1 反比例函数与几何图形的综合
1. (2023河南)小军借助反比例函数图象设计“鱼形”图案.如图,在平面直角坐标系中,以反比例函数y=图象上的点A(,1)和点B为顶点,分别作菱形AOCD和菱形OBEF,点D,E在x轴上,以点O为圆心,OA长为半径作,连接BF.
(1)求k的值;
(2)求扇形AOC的半径及圆心角的度数;
(3)请直接写出图中阴影部分面积之和.
2.(2023宜宾)如图,在平面直角坐标系xOy中,等腰直角三角形ABC的直角顶点C(3,0),顶点A,B(6,m)恰好落在反比例函数y=第一象限的图象上.
(1)分别求反比例函数的表达式和直线AB所对应的一次函数的表达式.
(2)在x轴上是否存在一点P,使△ABP周长的值最小?若存在,求出最小值;若不存在,请说明理由.
3.(2024苏州)如图,△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.
命题点2 反比例函数与一次函数的综合
4.(2024达州)如图,一次函数y=kx+b (k,b为常数,k≠0)的图象与反比例函数y=(m为常数,m≠0)的图象交于点A(2,3),B(a,-2).
(1)求反比例函数和一次函数的解析式;
(2)若点C是x轴正半轴上的一点,且∠BCA=90°,求点C的坐标.
5.(2024自贡)如图,在平面直角坐标系中,一次函数y=kx+b的图象与反比例函数y=的图象交于A(-6,1),B(1,n)两点.
(1)求反比例函数和一次函数的解析式;
(2)P是直线x=-2上的一个动点,△PAB的面积为21,求点P的坐标;
(3)点Q在反比例函数y=位于第四象限的图象上,△QAB的面积为21,请直接写出Q点的坐标.
6.(2024眉山)如图,在平面直角坐标系xOy中,一次函数y=kx+b与反比例函数y=(x>0)的图象交于点A(1,6),B(n,2).
(1)求一次函数和反比例函数的表达式;
(2)若点P在y轴上,当△PAB的周长最小时,请直接写出点P的坐标;
(3)将直线AB向下平移a个单位长度后与x轴,y轴分别交于E,F两点,当EF=AB时,求a的值.
7.(2024宜宾)如图,一次函数y=ax+b(a≠0)的图象与反比例函数y=(k≠0)的图象交于点A(1,4),B(n,-1).
(1)求反比例函数和一次函数的表达式.
(2)利用图象,直接写出不等式ax+b<的解集.
(3)已知点D在x轴上,点C在反比例函数图象上.若以A,B,C,D为顶点的四边形是平行四边形,求点C的坐标.
8.(2024连云港)如图(1),在平面直角坐标系xOy中,一次函数y=kx+1(k≠0)的图象与反比例函数y=的图象交于点A,B,与y轴交于点C,点A的横坐标为2.
(1)求k的值;
(2)利用图象直接写出kx+1<时x的取值范围;
(3)如图(2),将直线AB沿y轴向下平移4个单位,与函数y=(x>0)的图象交于点D,与y轴交于点E,再将函数y=(x>0)的图象沿AB平移,使点A,D分别平移到点C,F处,求图中阴影部分的面积.
图(1) 图(2)
9.(2024成都)如图,在平面直角坐标系xOy中,直线y=-x+m与直线y=2x相交于点A(2,a),与x轴交于点B(b,0),点C在反比例函数y=(k<0)图象上.
(1)求a,b,m的值.
(2)若O,A,B,C为顶点的四边形为平行四边形,求点C的坐标和k的值.
(3)过A,C两点的直线与x轴负半轴交于点D,点E与点D关于y轴对称.若有且只有一点C,使得△ABD与△ABE相似,求k的值.
备用图
10.(2023成都)如图,在平面直角坐标系xOy中,直线y=-x+5与y轴交于点A,与反比例函数y=的图象的一个交点为B(a,4),过点B作AB的垂线l.
(1)求点A的坐标及反比例函数的表达式.
(2)若点C在直线l上,且△ABC的面积为5,求点C的坐标.
(3)P是直线l上一点,连接PA,以点P为位似中心画△PDE,使它与△PAB位似,相似比为m.若点D,E恰好都落在反比例函数图象上,求点P的坐标及m的值.
考点13反比例函数与其他知识的综合 答案
1 (1)∵点A(,1)在反比例函数y=的图象上,
∴k=×1=.
(2)如图,连接AC交OD于点G.
∵四边形AOCD为菱形,
∴AC⊥OD,∠AOC=2∠AOG.
∵点A的坐标为(,1),
∴OG=,AG=1,
∴OA===2,
∴sin∠AOG==,
∴∠AOG=30°,
∴∠AOC=2∠AOG=60°.
综上,扇形AOC的半径为2,圆心角的度数为60°.
(3)3-.
解法提示:设OE,BF交于点N,
∵四边形OBEF是菱形,
∴OE⊥BF,BN=FN,∴S△OBF=2S△OBN=2×|k|=.
又S△OAC=2S△OAG=2×|k|==S△OBF,
∴S阴影=S菱形AOCD-S弓形AC=S菱形AOCD-(S扇形AOC-S△AOC)=×2-(-×22)=3-.
2 (1)如图(1),过点A作AD⊥x轴于点D,过点B作BE⊥x轴于点E,则∠ACD+∠CAD=90°.
在等腰直角三角形ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,
∴∠ACD+∠BCE=90°,
∴∠CAD=∠BCE.
又∵∠ADC=∠CEB=90°,
∴△ACD≌△CBE(“一线三直角”模型),
∴AD=CE,CD=BE.
∵C(3,0),B(6,m),
∴AD=CE=3,CD=BE=m,
∴OD=OC-CD=3-m,
∴A(3-m,3),而B(6,m),
∴k=3(3-m)=6m,解得m=1,
即A(2,3),B(6,1),
∴k=2×3=6,
∴反比例函数的表达式为y=.
设直线AB的表达式为y=ax+b,
将A(2,3),B(6,1)分别代入,得
解得
∴直线AB所对应的一次函数的表达式为y=-x+4.
图(1) 图(2)
(2)存在点P使△ABP的周长最小.
如图(2),作B(6,1)关于x轴的对称点B'(6,-1),连接AB'交x轴于点P,连接PB,由对称性可知PB=PB',
∴PA+PB=PA+PB'=AB'.
故此时PA+PB的值最小.
易得AB=2,AB'=4(提示:利用两点间距离公式计算),
故此时PA+PB+AB的值也最小.
∴△ABP周长的最小值为PA+PB+AB=AB'+AB=4+2.
3 (1)∵A(-2,0),C(6,0),∴AC=8.
又∵AC=BC,∴BC=8.
∵∠ACB=90°,∴B(6,8).
设直线AB的函数表达式为y=ax+b,
将A(-2,0),B(6,8)代入y=ax+b,
得解得
∴直线AB的函数表达式为y=x+2.
将D(m,4)代入y=x+2,得m=2.
∴D(2,4).
将D(2,4)代入y=,得k=8.
(2)如图,延长NP交y轴于点Q,交AB于点L.
∵AC=BC,∠BCA=90°,∴∠BAC=45°.
∵PN∥x轴,∴∠BLN=∠BAC=45°,∠NQM=90°.
∵AB∥MP,∴∠MPL=∠BLP=45°,
∴∠QMP=∠QPM=45°,∴QM=QP.
设点P的坐标为(t,)(2<t<6),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,).
4 (1)将A(2,3)代入y=,得m=2×3=6,
∴y=.
将B(a,-2)代入y=,得-2=,
∴a=-3,∴B(-3,-2).
将A(2,3),B(-3,-2)分别代入y=kx+b,
得解得
∴y=x+1.
(2)如图,过点A作AM⊥x轴于点M,过点B作BN⊥x轴于点N.
∵∠BCA=90°,∴∠NCB+∠ACM=90°.
又∵∠MAC+∠ACM=90°,
∴∠NCB=∠MAC,
∴tan∠NCB=tan∠MAC,即=.
设C(c,0),则MC=c-2,NC=c+3.
∵AM=3,BN=2,
∴=,
解得c1=-4(舍去),c2=3,
经检验,c=3是原分式方程的解,
∴C(3,0).
5 (1)把A(-6,1)代入y=,得1=,
解得m=-6,
∴反比例函数的解析式为y=-.
把B(1,n)代入y=-,得n=-=-6,
∴B(1,-6).
把A(-6,1),B(1,-6)分别代入y=kx+b,
得解得
∴一次函数的解析式为y=-x-5.
(2)设直线AB与直线x=-2的交点为C.
当x=-2时,y=-x-5=2-5=-3,
∴C(-2,-3).
∵P是直线x=-2上的一个动点,
∴设P(-2,p),
∴S△PAB=×PC×(xB-xA)=21,即×|-3-p|×7=21,
∴|-3-p|=6,解得p=3或-9,
∴点P的坐标为(-2,3)或(-2,-9).
(3)点Q的坐标为(3,-2)或(,-).
解法提示:如图,过点Q作QM∥x轴,交直线AB于点M.
设Q(t,-)(t>0),
把y=-代入y=-x-5,得x=-5,
∴M(-5,-),
∴MQ=|-5-t|,
∴S△QAB=×MQ×(yA-yB)=21,即×|-5-t|×7=21,
∴-5-t=6或-5-t=-6.
当-5-t=6时,解得t1=,t2=(舍去);
当-5-t=-6时,解得t3=-2(舍去),t4=3,
∴点Q的坐标为(3,-2)或(,-).
6 (1)∵一次函数y=kx+b与反比例函数y=(x>0)的图象交于点A(1,6),B(n,2),
∴=6,∴m=6,
∴反比例函数的表达式为y=.
把B(n,2)代入y=,得2=,∴n=3,
∴B(3,2).
把A(1,6),B(3,2)分别代入y=kx+b,得
解得
∴一次函数的表达式为y=-2x+8.
(2)点P的坐标为(0,5).
解法提示:如图,作点A关于y轴的对称点A',连接A'B交y轴于点P,则此时△PAB的周长最小.
∵A(1,6),∴A'(-1,6).
设直线BA'的表达式为y=ex+c.
将B(3,2),A'(-1,6)分别代入,得
解得
∴直线BA'的表达式为y=-x+5.
当x=0时,y=5,
∴点P的坐标为(0,5).
(3)∵直线AB的表达式为y=-2x+8,
∴由平移可知直线EF的表达式为y=-2x+8-a,
∴E(,0),F(0,8-a).
∵EF=AB,
∴=×,
整理,得(8-a)2=4,
解得a=6或a=10.
7 (1)将点A的坐标代入反比例函数的表达式(点拨:待定系数法),得4=,
∴k=4,
∴反比例函数的表达式为y=.
将点B的坐标代入反比例函数的表达式,得n==-4,
∴B(-4,-1).
将点A,B的坐标分别代入一次函数表达式,
得解得
则一次函数表达式为y=x+3.
(2)0<x<1或x<-4.
(3)已知A(1,4),B(-4,-1).设点C的坐标为(m,),点D的坐标为(n,0).
当AB为对角线时,由中点坐标公式,得4+(-1)=,
解得m=,则点C(,3).
当AC为对角线时,由中点坐标公式,得4+=-1,
解得m=-,则点C(-,-5).
当AD为对角线时,由中点坐标公式,得4=+(-1),
解得m=,则点C(,5).
综上,点C的坐标为(,3)或(-,-5)或(,5).
8 (1)∵点A在y=的图象上,当x=2时,y==3,
∴将点A(2,3)代入y=kx+1,得k=1.
(2)x<-3或0<x<2.
(3)由题意可知C(0,1),CE=4.
如图,过点C作CG⊥DE,垂足为点G.可求得CG=2.
又∵A(2,3),C(0,1),∴AC=2.
连接CF,AD,由平移性质可知,阴影部分面积就是▱ACFD的面积,即2×2=8.
9 (1)将A(2,a)代入y=2x,
得a=4,∴A(2,4).
将A(2,4)代入y=-x+m,得4=-2+m,
解得m=6,∴y=-x+6.
将B(b,0)代入y=-x+6,得b=6.
(2)如图(1),当点C在第二象限时,记为C1.
图(1)
∵四边形OBAC1是平行四边形,
∴AC1=OB=6,AC1∥OB,
∴C1(-4,4),∴k=-16,∴y=-.
当点C在第四象限时,记为C2.
∵四边形OC2BA是平行四边形,
∴点C2,A到OB的距离相等,
∴点C2的纵坐标为-4.
将y=-4代入y=-,得x=4,
∴C2(4,-4).
综上所述,点C的坐标为(-4,4)或(4,-4),k的值为-16.
(3)设E(d,0)(d>0),则D(-d,0).
若△BAE∽△BDA,如图(2),
图(2)
则=,∴AB2=BE·BD,
∴(4)2=(6-d)(6+d),
解得d1=2,d2=-2(舍去).
由A(2,4),D(-2,0),得直线AD的解析式为y=x+2.
令=x+2,整理,得x2+2x-k=0,
由题意可知,关于x的方程x2+2x-k=0有两个相等的实数根,
∴4+4k=0,解得k=-1.
由题意可知,△ABD∽△ABE不存在,
故满足条件的k的值为-1.
10 (1)当x=0时,y=-x+5=5,∴A(0,5).
将(a,4)代入y=-x+5,得4=-a+5,
解得a=1,
∴B(1,4).
将(1,4)代入y=,
得k=4,
∴反比例函数的表达式为y=.
(2)∵A(0,5),B(1,4),
∴AB==.
∵S△ABC=5,AB⊥l,点C在l上,
∴BC×=5,
∴BC=5,∴BC2=50.
∵AB⊥l,直线AB的表达式为y=-x+5,
∴可设直线l的表达式为y=x+d,
将(1,4)代入,得4=1+d,解得d=3,
故直线l的表达式为y=x+3.
设点C(m,m+3),则BC2=(m-1)2+(m+3-4)2=50,
解得m=-4或m=6,
∴点C的坐标为(6,9)或(-4,-1).
(3)∵△PAB,△PDE是以点P为位似中心的位似图形,
∴点P,B,E和点P,A,D分别共线,且AB∥DE.
如图,过点E作ED∥AB,交反比例函数y=的图象于点D,交y轴于点F,连接AD交直线l于点P,则点P即为所求的位似中心.
∵反比例函数y=的图象关于直线y=-x对称,直线AB,ED均与直线y=-x平行,
∴直线AB,ED关于直线y=-x对称,
∴F(0,-5),
∴直线ED的表达式为y=-x-5.
令-x-5=,解得x1=-1,x2=-4,
∴D(-1,-4),E(-4,-1).
由A(0,5),D(-1,-4),可求得直线AD的表达式为y=9x+5.
联立直线AD,l的表达式,得
解得
∴P(-,).
∵AB=,DE==3,
∴m==3.
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