内容正文:
第12讲 反比例函数
知识点1:反比例函数的概念及其图象、性质
知识点2:反比例系数的几何意义及与一次函数的综合
知识点3:反比例函数的实际应用
知识点一:反比例函数的概念及其图象、性质
关键点拨与对应举例
1.反比例函数的概念
(1)定义:形如y=(k≠0)的函数称为反比例函数,k叫做比例系数,自变量的取值范围是非零的一切实数.
(2)形式:反比例函数有以下三种基本形式:
①y=;②y=kx-1; ③xy=k.(其中k为常数,且k≠0)
例:函数y=3xm+1,当m=-2时,则该函数是反比例函数.
2.反比例函数的图象和性质
k的符号
图象
经过象限
y随x变化的情况
(1)判断点是否在反比例函数图象上的方法:①把点的横、纵坐标代入看是否满足其解析式;②把点的横、纵坐标相乘,判断其乘积是否等于k.
失分点警示
(2)反比例函数值大小的比较时,首先要判断自变量的取值是否同号,即是否在同一个象限内,若不在则不能运用性质进行比较,可以画出草图,直观地判断.
k>0
图象经过第一、三象限
(x、y同号)
每个象限内,函数y的值随x的增大而减小.
k<0
图象经过第二、四象限
(x、y异号)
每个象限内,函数y的值随x的增大而增大.
3.反比例函数的图象特征
(1)由两条曲线组成,叫做双曲线;
(2)图象的两个分支都无限接近x轴和y轴,但都不会与x轴和y轴相交;
(3)图象是中心对称图形,原点为对称中心;也是轴对称图形,2条对称轴分别是平面直角坐标系一、三象限和二、四象限的角平分线.
例:若(a,b)在反比例函数的图象上,则(-a,-b)在该函数图象上.(填“在"、"不在")
4.待定系数法
只需要知道双曲线上任意一点坐标,设函数解析式,代入求出反比例函数系数k即可.
例:已知反比例函数图象过点(-3,-1),则它的解析式是y=.
知识点二 :反比例系数的几何意义及与一次函数的综合
5.系数k的几何意义
(1)意义:从反比例函数y=(k≠0)图象上任意一点向x轴和y轴作垂线,垂线与坐标轴所围成的矩形面积为|k|,以该点、一个垂足和原点为顶点的三角形的面积为1/2|k|.
(2)常见的面积类型:
失分点警示
已知相关面积,求反比例函数的表达式,注意若函数图象在第二、四象限,则k<0.
例:已知反比例函数图象上任一点作坐标轴的垂线所围成矩形为3,则该反比例函数解析式为:或.
6.与一次函数的综合
(1)确定交点坐标:【方法一】已知一个交点坐标为(a,b),则根据中心对称性,可得另一个交点坐标为(-a,-b).【方法二】联立两个函数解析式,利用方程思想求解.
(3)在同一坐标系中判断函数图象:充分利用函数图象与各字母系数的关系,可采用假设法,分k>0和k<0两种情况讨论,看哪个选项符合要求即可.也可逐一选项判断、排除.
(4)比较函数值的大小:主要通过观察图象,图象在上方的值大,图象在下方的值小,结合交点坐标,确定出解集的范围.
涉及与面积有关的问题时,①要善于把点的横、纵坐标转化为图形的边长,对于不好直接求的面积往往可分割转化为较好求的三角形面积;②也要注意系数k的几何意义.
例:如图所示,三个阴影部分的面积按从小到大的顺序排列为:S△AOC=S△OPE>S△BOD.
知识点三:反比例函数的实际应用
7 .一般步骤
(1题意找出自变量与因变量之间的乘积关系;
(2设出函数表达式;
(3)依题意求解函数表达式;
(4)根据反比例函数的表达式或性质解决相关问题.
【题型1 反比例函数的图像和性质】
【典例1】对于反比例函数,下列结论正确的是( )
A.点在该函数的图象上
B.该函数的图象分别位于第二、第四象限
C.当时,随的增大而增大
D.当时,随的增大而减小
【变式1】反比例函数的图象一定经过的点是( )
A. B. C. D.
【变式2】在平面直角坐标系中,函数的图象是( )
A.B. C. D.
【变式3】若点与在反比例函数的图象上,则与的大小关系是( )
A. B. C. D.
【题型2 求反比例函数解析式】
【典例2】若点在反比例函数(为常数,且)的图象上,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【变式1】若反比例函数的图象过点,则常数 .
【变式2】若反比例函数的图象经过点和点,则m的值为 .
【题型3 反比例函数系数K的几何意义】
【典例3】在平面直角坐标系中,直角三角板按如图位置摆放,直角顶点与原点O重合,点A在反比例函数的图像上,.若点B坐标为,则k的值是( )
A. B. C.1 D.2
【变式1】如图,在平面直角坐标系中,为坐标原点,的直角边在轴上,、分别与反比例函数的图象相交于点,且为的中点,过点作轴的垂线,垂足为,连接.若的面积为,则的值为( )
A. B. C.5 D.10
【变式2】函数和的部分图象如图所示,点在的图象上,过点作轴交轴于点,交的图象于点.若,则的值为( )
A. B. C. D.3
【变式3】如图,反比例函数经过、两点,过点作轴于点,过点作轴于点,连接、、.若,,则的值是( )
A. B. C. D.
【题型4 与反比例函数有关的综合题】
【典例4】如图,在平面直角坐标系中,正比例函数的图象与反比例函数的图象交于两点,点在反比例函数的图象上,且在第一象限内点的右侧,连接 的面积为5.
(1)求点A,B的坐标及反比例函数的解析式;
(2)探究在轴上是否存在点,使得以点O,C,M,N为顶点的四边形为菱形?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【变式1】如图,在平面直角坐标系中,一次函数的图像与反比例函数的图像相交于点、,且与y轴交于点C.
(1)求一次函数、反比例函数的表达式;
(2)连接,求的面积.
【变式2】如图,在平面直角坐标系中,一次函数与反比例函数的图象相交于点,与x轴相交于点,与y轴相交于点C.
(1)求一次函数与反比例函数的解析式;
(2)点P为y轴负半轴上一点,连接.若的面积为6,求点P的坐标.
【变式3】如图,一次函数的图象与x轴,y轴分别交于A,B两点,与反比例函数的图象交于点C,过点B作x轴的平行线与反比例函数的图象交于点D,连接.
(1)求A,B两点的坐标;
(2)若是以为底边的等腰三角形,求k的值.
【题型5 反比例函数的实际应用】
【典例5】小星在阅读《天工开物》时,看到一种名为桔槔的古代汲水工具(如图①),有一横杆固定于桔槔上点,并可绕点转动.在横杆处连接一竹竿,在横杆处固定的物体,且.若图中人物竖直向下施加的拉力为,当改变点与点的距离时,横杆始终处于水平状态,小星发现与有一定的关系,记录了拉力的大小与的变化,如下表:
点与点的距离
1
2
3
拉力的大小
300
200
150
120
(1)表格中的值是 ;
(2)小星通过分析表格数据发现,用函数可以刻画与之间的关系.在如图②所示的平面直角坐标系中,描出表中对应的点,并画出这个函数的图象;
(3)根据以上数据和图象判断,当的长增大时,拉力是增大还是减小?请说明理由.
【变式1】一个三角形花坛的面积是,它的一边a(单位:m)是这边上的高h(单位:m)的函数,此函数的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【变式2】在功一定的条件下,功率与做功时间成反比例,与之间的函数关系如图所示.当时,的值可以为( )
A.24 B.27 C.45 D.50
【变式3】如图,一块砖的,,三个面的面积比是5:3:1.如果面向下放在地上,地面所受压强为,那么面向下放在地上时,地面所受压强为 .
【变式4】某气球内充满了一定质量的气体,在温度不变的条件下,气球内气体的压强是气球体积的反比例函数.当时,.则当时, Pa.
1.已知正比例函数与反比例函数图象的一个交点坐标为,则其另一个交点的坐标为( )
A. B. C. D.
2.下列关于反比例函数的说法中,错误的是( )
A.点在函数图象上 B.函数图象位于第二、四象限
C.当时, D.函数值随的增大而增大
3.已知,如图,在矩形的对角线在轴上,,矩形的面积为,若反比例函数的图象恰好经过点,则的值为( )
A. B. C. D.
4.若一次函数的图象经过第一、二、四象限,点,,都在反比例函数的图象上,则( )
A. B. C. D.
5.机器狗是一种模拟真实犬只形态和部分行为的机器装置,最快移动速度是载重后总质量的反比例函数.已知一款机器狗(如图所示)载重后总质量时,它的最快移动速度;当其载重后总质量时,它的最快移动速度( ).
A.4 B.3 C.2 D.1
6.关于的函数和,它们在同一坐标系内的图象大致是( )
A. B. C. D.
7.在平面直角坐标系中的位置如图所示,点分别在轴,轴上,且轴.已知一个反比例函数的图象经过点,则该反比例函数的表达式为 .
8.已知反比例函数的图象与一次函数的图象的一个交点的横坐标为3,则k的值为 .
9.如图,的直径是,、是它的两条切线,与相切于点,并与、分别相交于、两点,设,,则与的函数解析式为 .
10.如图,点A为反比例函数图象上的一点,连接AO,过点O作OA的垂线与反比例函数图象交于点B,则 .
11.如图,一次函数的图象与反比例函数的图象交于点、.
(1)求、的值和反比例函数的表达式;
(2)若在轴上存在点,使得的面积为6,求的值.
12.如图,在平面直角坐标系中,直线分别与x轴,y轴交于点A,B,与反比例函数的图象交于点C.已知点A的坐标为,点C的坐标为,点D在反比例函数的图像上,纵坐标为2.
(1)求反比例函数的表达式,并直接写出点B的坐标;
(2)连接,请直接写出四边形的面积.
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第12讲 反比例函数
知识点1:反比例函数的概念及其图象、性质
知识点2:反比例系数的几何意义及与一次函数的综合
知识点3:反比例函数的实际应用
知识点一:反比例函数的概念及其图象、性质
关键点拨与对应举例
1.反比例函数的概念
(1)定义:形如y=(k≠0)的函数称为反比例函数,k叫做比例系数,自变量的取值范围是非零的一切实数.
(2)形式:反比例函数有以下三种基本形式:
①y=;②y=kx-1; ③xy=k.(其中k为常数,且k≠0)
例:函数y=3xm+1,当m=-2时,则该函数是反比例函数.
2.反比例函数的图象和性质
k的符号
图象
经过象限
y随x变化的情况
(1)判断点是否在反比例函数图象上的方法:①把点的横、纵坐标代入看是否满足其解析式;②把点的横、纵坐标相乘,判断其乘积是否等于k.
失分点警示
(2)反比例函数值大小的比较时,首先要判断自变量的取值是否同号,即是否在同一个象限内,若不在则不能运用性质进行比较,可以画出草图,直观地判断.
k>0
图象经过第一、三象限
(x、y同号)
每个象限内,函数y的值随x的增大而减小.
k<0
图象经过第二、四象限
(x、y异号)
每个象限内,函数y的值随x的增大而增大.
3.反比例函数的图象特征
(1)由两条曲线组成,叫做双曲线;
(2)图象的两个分支都无限接近x轴和y轴,但都不会与x轴和y轴相交;
(3)图象是中心对称图形,原点为对称中心;也是轴对称图形,2条对称轴分别是平面直角坐标系一、三象限和二、四象限的角平分线.
例:若(a,b)在反比例函数的图象上,则(-a,-b)在该函数图象上.(填“在"、"不在")
4.待定系数法
只需要知道双曲线上任意一点坐标,设函数解析式,代入求出反比例函数系数k即可.
例:已知反比例函数图象过点(-3,-1),则它的解析式是y=.
知识点二 :反比例系数的几何意义及与一次函数的综合
5.系数k的几何意义
(1)意义:从反比例函数y=(k≠0)图象上任意一点向x轴和y轴作垂线,垂线与坐标轴所围成的矩形面积为|k|,以该点、一个垂足和原点为顶点的三角形的面积为1/2|k|.
(2)常见的面积类型:
失分点警示
已知相关面积,求反比例函数的表达式,注意若函数图象在第二、四象限,则k<0.
例:已知反比例函数图象上任一点作坐标轴的垂线所围成矩形为3,则该反比例函数解析式为:或.
6.与一次函数的综合
(1)确定交点坐标:【方法一】已知一个交点坐标为(a,b),则根据中心对称性,可得另一个交点坐标为(-a,-b).【方法二】联立两个函数解析式,利用方程思想求解.
(3)在同一坐标系中判断函数图象:充分利用函数图象与各字母系数的关系,可采用假设法,分k>0和k<0两种情况讨论,看哪个选项符合要求即可.也可逐一选项判断、排除.
(4)比较函数值的大小:主要通过观察图象,图象在上方的值大,图象在下方的值小,结合交点坐标,确定出解集的范围.
涉及与面积有关的问题时,①要善于把点的横、纵坐标转化为图形的边长,对于不好直接求的面积往往可分割转化为较好求的三角形面积;②也要注意系数k的几何意义.
例:如图所示,三个阴影部分的面积按从小到大的顺序排列为:S△AOC=S△OPE>S△BOD.
知识点三:反比例函数的实际应用
7 .一般步骤
(1题意找出自变量与因变量之间的乘积关系;
(2设出函数表达式;
(3)依题意求解函数表达式;
(4)根据反比例函数的表达式或性质解决相关问题.
【题型1 反比例函数的图像和性质】
【典例1】对于反比例函数,下列结论正确的是( )
A.点在该函数的图象上
B.该函数的图象分别位于第二、第四象限
C.当时,随的增大而增大
D.当时,随的增大而减小
【答案】D
【分析】本题主要考查了反比例函数的图象与性质,根据反比例函数的图象与性质逐一判断即可,熟练掌握反比例函数的图象与性质是解题的关键.
【详解】、当时,,所以点在它的图象上,故选项不符合题意;
、由可知,它的图象在第一、三象限,故选项不符合题意;
、当时,随的增大而减小,故选项不符合题意;
、当时,随的增大而减小,故符合题意;
故选:D.
【变式1】反比例函数的图象一定经过的点是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查的是反比例函数图象上点的坐标特征,熟知反比例函数图象上各点的坐标一定适合此函数的解析式是解题的关键,根据反比例函数图象上点坐标特点进行判断即可.
【详解】解:反比例函数的,
点所在的反比例函数的,
反比例函数的图象一定经过的点是,
故选:D.
【变式2】在平面直角坐标系中,函数的图象是( )
A.B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了反比例函数的图象性质,分类讨论思想是解题的关键.
化简绝对值,当或时,分别求出对应函数,确定函数图象所在象限即可.
【详解】解:由题意得,当时,,则此时图象分布在第四象限;
当时,,则此时图象分布在第三象限;
故选C.
【变式3】若点与在反比例函数的图象上,则与的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了反比例函数的图象和性质,根据,反比例函数图象分布在一、三象限,当时,当时,进行判断即可求解,掌握反比例函数的图象和性质是解题的关键.
【详解】解:∵,
∴反比例函数图象分布在一、三象限,当时,当时,
∵,
∴,
即,
故选:.
【题型2 求反比例函数解析式】
【典例2】若点在反比例函数(为常数,且)的图象上,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】本题考查了待定系数法求反比例函数解析式,熟练掌握知识点是解题的关键.
将已知点的坐标代入反比例函数解析式,直接计算即可求出k的值.
【详解】解:∵点在反比例函数(为常数,且)的图象上,
∴将,代入,得:
解得:,
故选:B.
【变式1】若反比例函数的图象过点,则常数 .
【答案】
【分析】本题考查求反比例函数的解析式,待定系数法求出值即可.
【详解】解:∵反比例函数的图象过点,
∴;
故答案为:.
【变式2】若反比例函数的图象经过点和点,则m的值为 .
【答案】
【分析】本题考查了待定系数法求反比例函数的解析式,以及反比例函数图象上点的特征,先由待定系数法求得,再把点代入反比例函数解析式即可,熟练掌握以上知识点是解题的关键.
【详解】解:∵反比例函数的图象经过点,
∴,
∴反比例函数解析式为:,
把代入得:,
故答案为:.
【题型3 反比例函数系数K的几何意义】
【典例3】在平面直角坐标系中,直角三角板按如图位置摆放,直角顶点与原点O重合,点A在反比例函数的图像上,.若点B坐标为,则k的值是( )
A. B. C.1 D.2
【答案】C
【分析】本题考查相似三角形的判定和性质,含30度角的直角三角形的性质,反比例函数,根据相似求出点A的坐标是解题的关键.
过点A作轴,垂足为C,过点B作轴,垂足为D,证明,根据相似三角形对应边长成比例求出点A的坐标,即可求解.
【详解】解:如图,过点A作轴,垂足为C,过点B作轴,垂足为D,
直角三角板中,
,
轴,
,
直角三角板中,
,
,
又 ,
,
,
点B坐标为,
,,
,,
点A坐标为,
点A在反比例函数的图像上,
,
故选:C.
【变式1】如图,在平面直角坐标系中,为坐标原点,的直角边在轴上,、分别与反比例函数的图象相交于点,且为的中点,过点作轴的垂线,垂足为,连接.若的面积为,则的值为( )
A. B. C.5 D.10
【答案】C
【分析】本题考查了反比例函数图象上点的坐标特征,相似三角形的判定与性质等知识点,熟练掌握反比例函数图象上点的坐标特征是解题的关键.
设,可证明,则,,那么,再由,即可求解.
【详解】解:设,
由题意得,
∴,
∴,
∵为的中点,
∴,
∴
∴,
∴,
∴,
∴,
故选:C.
【变式2】函数和的部分图象如图所示,点在的图象上,过点作轴交轴于点,交的图象于点.若,则的值为( )
A. B. C. D.3
【答案】A
【分析】本题考查反比例函数 系数k的几何意义:从反比例函数 图象上任意一点向x轴和y轴作垂线,垂线与坐标轴所围成的矩形面积为.连接,由、轴得到,根据反比例函数系数k的几何意义可得,继而求出,再根据反比例函数系数k的几何意义即可求解.
【详解】解:如图,连接,
轴,,
,
.
点A在反比例函数图象上,
,
,
且,
∴,
∴.
故选A.
【变式3】如图,反比例函数经过、两点,过点作轴于点,过点作轴于点,连接、、.若,,则的值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了反比例函数的几何意义,矩形的判定与性质,熟练掌握值几何意义是关键.延长交于点E,设,则,求出,,进而得到,证明四边形是矩形,再求出,得到,根据,建立方程求解即可.
【详解】解:延长交于点E,
设,
∵,
∴,
∵轴,轴,
∴点的纵坐标为,点的纵坐标为,
∴,
∴,
∴,,
∵反比例函数经过、两点,
∴,
∵,
∴四边形是矩形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,即,
∴,
故选:D.
【题型4 与反比例函数有关的综合题】
【典例4】如图,在平面直角坐标系中,正比例函数的图象与反比例函数的图象交于两点,点在反比例函数的图象上,且在第一象限内点的右侧,连接 的面积为5.
(1)求点A,B的坐标及反比例函数的解析式;
(2)探究在轴上是否存在点,使得以点O,C,M,N为顶点的四边形为菱形?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),反比例函数解析式为
(2)点坐标为或或或
【分析】本题主要考查了反比例函数的表达式、反比例函数与一次函数交点问题、菱形的性质等内容,熟练掌握相关知识是解题的关键.
(1)先求出点值,可得点坐标,进而可得反比例函数解析式,进而可得坐标;
(2)先求出点坐标,进而分类讨论很容易求出点坐标.
【详解】(1)解:将代入得,,
解得:,
∴正比例函数表达式为,
,
∴反比例函数解析式为,
∵点关于原点对称,
,
综上,,反比例函数解析式为;
(2)解:过作轴,交于点,
设,则,
,
,
解得:或(舍去),
,
则,
当为菱形的边时,有如下三种情况:
①如图,点在点左侧,
此时轴,且,
;
②如图,此点在点右侧,
此时轴,且,
;
③如图,为对角线,
此时点与点关于轴对称,则;
当为菱形的对角线时,如下有一种情况:
过作轴于点,
设,则,
在中,,
解得,
,
,
综上,点坐标为或或或.
【变式1】如图,在平面直角坐标系中,一次函数的图像与反比例函数的图像相交于点、,且与y轴交于点C.
(1)求一次函数、反比例函数的表达式;
(2)连接,求的面积.
【答案】(1);
(2)
【分析】本题考查反比例函数与一次函数的交点问题,待定系数法求函数解析式,解题的关键是掌握一次函数、反比例函数交点问题的解法.
(1)先将代入求出反比例函数解析式,再将代入,求出,将,代入,求解即可;
(2)先求出,再利用求解即可.
【详解】(1)解:∵一次函数的图像与反比例函数的图像相交于点、,
∴将代入,
得:,
解得:,
∴反比例函数的解析式为,
将代入,
得:,
∴,
将,代入,
得:,
解得:,
∴一次函数的解析式为;
(2)解:当时,,
∴,
∴,
∴.
【变式2】如图,在平面直角坐标系中,一次函数与反比例函数的图象相交于点,与x轴相交于点,与y轴相交于点C.
(1)求一次函数与反比例函数的解析式;
(2)点P为y轴负半轴上一点,连接.若的面积为6,求点P的坐标.
【答案】(1)一次函数解析式为:;反比例函数解析式为:;
(2)点P的坐标为.
【分析】本题考查一次函数与反比例函数的综合应用:
(1)待定系数法求出函数解析式即可;
(2)先求出点坐标,利用三角形面积公式,列出方程求解即可.
【详解】(1)解:∵点在一次函数图象上,
∴,
解得,
∴一次函数解析式为:;
∵点在一次函数图象上,
∴,
解得,
∴点,
∵点在反比例函数图象上,
∴
∴反比例函数解析式为:;
(2)解:∵,
∴当时,,
∴,
由题意得,
解得,
∵点P为y轴负半轴上一点,
∴,
∴点P的坐标为.
【变式3】如图,一次函数的图象与x轴,y轴分别交于A,B两点,与反比例函数的图象交于点C,过点B作x轴的平行线与反比例函数的图象交于点D,连接.
(1)求A,B两点的坐标;
(2)若是以为底边的等腰三角形,求k的值.
【答案】(1),
(2)
【分析】本题考查了反比例函数与几何的综合性问题,等腰三角形的三线合一性质,一次函数和反比例函数图象上的坐标特征,利用等腰三角形的三线合一性质求反比例函数图象上点的坐标是解题的关键.
(1)对于一次函数,分别令,和,即可求得答案;
(2)过点C作,垂足为E,根据等腰三角形的三线合一性质,可得,于是可逐步求得点D和点C的坐标,再代入,即可求得答案.
【详解】(1)解:令,则,
解得,
点A的坐标为,
令,则,
点B的坐标为;
(2)解:如图,过点C作,垂足为E,
,,
,
令,则,
,
点D的坐标为,
点C的坐标为,
点C在一次函数的图象上,
,
解得.
【题型5 反比例函数的实际应用】
【典例5】小星在阅读《天工开物》时,看到一种名为桔槔的古代汲水工具(如图①),有一横杆固定于桔槔上点,并可绕点转动.在横杆处连接一竹竿,在横杆处固定的物体,且.若图中人物竖直向下施加的拉力为,当改变点与点的距离时,横杆始终处于水平状态,小星发现与有一定的关系,记录了拉力的大小与的变化,如下表:
点与点的距离
1
2
3
拉力的大小
300
200
150
120
(1)表格中的值是 ;
(2)小星通过分析表格数据发现,用函数可以刻画与之间的关系.在如图②所示的平面直角坐标系中,描出表中对应的点,并画出这个函数的图象;
(3)根据以上数据和图象判断,当的长增大时,拉力是增大还是减小?请说明理由.
【答案】(1)100
(2)见解析
(3)当的长增大时,拉力减小,理由见解析
【分析】本题主要考查了反比例函数的实际应用,画反比例函数图象,根据函数图象判断增减性,解题的关键是熟练掌握反比例函数的定义,判断出是的反比例函数.
(1)根据表格中的数据找出规律,求出a的值即可;
(2)先描点,然后连线,画出函数图象即可;
(3)根据反比例函数的性质,得出答案即可.
【详解】(1)解:根据表格中的数据发现:
,
因此点与点的距离与拉力F的乘积不变,
∴;
(2)解:与之间的函数图象,如图所示:
(3)解:由函数图象可知:F是l的反比例函数,且该函数图象在第一象限内,根据反比例函数的性质可知,F随l的增大而减小,所以当的长增大时,拉力减小.
【变式1】一个三角形花坛的面积是,它的一边a(单位:m)是这边上的高h(单位:m)的函数,此函数的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了反比例函数的图象,熟练掌握反比例函数图象和性质是解此题的关键.根据三角形的面积公式,得到一边a和高h之间的关系式,再结合的范围逐项判断即可.
【详解】解:由题意得,
∴a与h的函数关系式为,
∴此函数是一个以为自变量的反比例函数,
边上的高为,
∴,
故选:B.
【变式2】在功一定的条件下,功率与做功时间成反比例,与之间的函数关系如图所示.当时,的值可以为( )
A.24 B.27 C.45 D.50
【答案】C
【分析】本题主要考查反比例函数与实际问题的综合,掌握待定系数法求反比例函数解析式,代入求值的计算方法是解题的关键.
先求出关于的函数解析式,再分别求出,时的函数值,然后根据反比例函数的性质求出的取值范围,即可判断.
【详解】解:由题意设关于的函数解析式为:,
代入点得:,
解得:,
∴关于的函数解析式为,
当时,;当时,,
∵,
∴在第一象限内,随着的增大而减小,
∴,
∴的值可以为,
故选:C.
【变式3】如图,一块砖的,,三个面的面积比是5:3:1.如果面向下放在地上,地面所受压强为,那么面向下放在地上时,地面所受压强为 .
【答案】
【分析】本题考查反比例函数的应用,解题的关键是确定两个变量之间的关系.
根据题意,得出压强与受力面积之间的关系,分析计算即可.
【详解】解:设这块砖的质量为,与地面的接触面积为,地面所受压强为,
则(定值),
即与成反比例关系,
∵,
∴,
∵面向下放在地上,地面所受压强为,
∴面向下放在地上时,地面所受压强为,
故答案为:.
【变式4】某气球内充满了一定质量的气体,在温度不变的条件下,气球内气体的压强是气球体积的反比例函数.当时,.则当时, Pa.
【答案】16000
【分析】本题考查了求反比例函数以及反比例函数的应用,先根据题意,设这个反比例函数的解析式为,再代入数值求出,然后把代入,进行求解计算,即可作答.
【详解】解:∵气球内气体的压强是气球体积的反比例函数.
∴设这个反比例函数的解析式为,
把时,代入,得,
解得,
∴,
把代入,
得,
故答案为:.
1.已知正比例函数与反比例函数图象的一个交点坐标为,则其另一个交点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查的是正比例函数与反比例函数的性质,先根据反比例函数图象上点的坐标特征求出已知交点的纵坐标,再利用正比例函数与反比例函数的交点关于原点对称的性质求解另一个交点坐标.
【详解】解:∵点在反比例函数的图象上.
∴.
∴交点坐标为.
∵正比例函数与反比例函数的图象的两个交点关于原点对称.
∴另一个交点的坐标为.
故选:D.
2.下列关于反比例函数的说法中,错误的是( )
A.点在函数图象上 B.函数图象位于第二、四象限
C.当时, D.函数值随的增大而增大
【答案】D
【分析】本题考查了反比例函数的性质,解题的关键是熟练掌握反比例函数的图象与性质.
分别根据反比例函数图象上点的坐标特征、函数图象所在象限、自变量取值范围内函数值的范围以及函数的增减性来判断各选项.
【详解】解:A、当时,,故点在函数图象上,选项说法正确,不符合题意;
B、,故反比例函数图象在第二,四象限,选项说法正确,不符合题意;
C、当时,,选项说法正确,不符合题意;
D、在每个象限内,函数值随的增大而增大,选项说法错误,符合题意.
故选:D.
3.已知,如图,在矩形的对角线在轴上,,矩形的面积为,若反比例函数的图象恰好经过点,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了反比例函数值的几何意义、矩形性质、相似三角形的判定与性质,熟练掌握以上知识点是关键.根据矩形性质得到,根据条件证明 ,利用相似三角形性质得到,继而求出值即可.
【详解】解:如图,作轴,垂足为,
矩形的对角线在轴上,,矩形的面积为,
,,,
,
,,
,
,
,
,
,
.
故选:D.
4.若一次函数的图象经过第一、二、四象限,点,,都在反比例函数的图象上,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】此题考查了一次函数与反比例函数的图象和性质,熟练掌握一次函数与反比例函数的图象和性质是解题的关键.根据一次函数经过的象限得到,,则,据此判断反比例函数的分布的象限和增减性,即可得到答案.
【详解】解:因为一次函数的图象经过第一、二、四象限,
所以,,
则,
所以反比例函数的图象位于第二、四象限,且在每一个象限内y随x的增大而增大.
因为,
所以.
故选:C.
5.机器狗是一种模拟真实犬只形态和部分行为的机器装置,最快移动速度是载重后总质量的反比例函数.已知一款机器狗(如图所示)载重后总质量时,它的最快移动速度;当其载重后总质量时,它的最快移动速度( ).
A.4 B.3 C.2 D.1
【答案】D
【分析】本题考查反比例函数的应用,根据待定系数法求出v与M的函数关系式,当时,求出对应v的值即可.
【详解】解:最快移动速度是载重后总质量的反比例函数,
∴设v与M的函数关系式为(k为常数,且),
将,代入得:,
,
∴v与M的函数关系式为,
时,,
∴当其载重后总质量时,它的最快移动速度.
故选:D.
6.关于的函数和,它们在同一坐标系内的图象大致是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查一次函数和反比例函数的图象的综合判断,分和两种情况进行讨论求解即可.
【详解】解:∵,,
∴当时,直线过一,三,四象限,双曲线过一,三象限;当时,直线过一,二,四象限,双曲线过二,四象限,
A.由一次函数得,由反比例函数的图象得,故符合题意;
B.由一次函数得,由反比例函数的图象得,故不符合题意;
C.由一次函数得,由反比例函数的图象得,故不符合题意;
D.由一次函数得,由反比例函数的图象得,故不符合题意;
故符号题意的只有选项A;
故选A.
7.在平面直角坐标系中的位置如图所示,点分别在轴,轴上,且轴.已知一个反比例函数的图象经过点,则该反比例函数的表达式为 .
【答案】
【分析】本题考查反比例函数k的几何意义,连接,设反比例函数的解析式为,先得到,再根据求出k的值解答即可.
【详解】解:连接,设反比例函数的解析式为,
∵轴,
∴轴,
∴,
又∵,
∴,
又∵,
∴,
∴反比例函数的解析式为,
故答案为:.
8.已知反比例函数的图象与一次函数的图象的一个交点的横坐标为3,则k的值为 .
【答案】
【分析】本题考查了一次函数与反比例函数的交点问题;
先根据一次函数解析式求出交点坐标为,再把代入反比例函数解析式即可求出k的值.
【详解】解:当时,,
∴反比例函数的图象与一次函数的图象的一个交点的坐标,
把代入得:,
故答案为:.
9.如图,的直径是,、是它的两条切线,与相切于点,并与、分别相交于、两点,设,,则与的函数解析式为 .
【答案】
【分析】此题考查了切线的性质、切线长定理、矩形的判定与性质以及勾股定理.此题难度适中,注意掌握辅助线的作法,注意掌握数形结合思想与方程思想的应用.根据切线长定理得到,,则,在中,根据勾股定理,就可以求出y与x的关系.
【详解】解:作交于F,
∵、与切于点A、B,
∴,,
又∵,
∴,
∴四边形是矩形,
∴,,
∵,
∴,
∵切于E,
∴,,
则,
在中,
由勾股定理得:,
整理得:,
∴y与x的函数关系式是.
故答案为:.
10.如图,点A为反比例函数图象上的一点,连接AO,过点O作OA的垂线与反比例函数图象交于点B,则 .
【答案】
【分析】本题考查反比例函数与几何的综合应用,相似三角形的判定和性质,正确构造相似三角形是解题的关键.作轴,轴,根据值的几何意义,得到,证明,根据相似三角形的面积比等于相似比的平方,求出的值即可.
【详解】解:作轴,轴,垂足分别为,
则:,
∵点为反比例函数图象上的一点,点为反比例函数图象上一点,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴(负值舍去);
故答案为:.
11.如图,一次函数的图象与反比例函数的图象交于点、.
(1)求、的值和反比例函数的表达式;
(2)若在轴上存在点,使得的面积为6,求的值.
【答案】(1),
(2)或
【分析】本题主要考查了一次函数与反比例函数交点的问题,一次函数与几何综合,熟知一次函数与反比函数的相关知识是解题的关键.
(1)分别把点A和点B的坐标代入一次函数解析式中求出m、n的值,进而得到点A和点B的坐标,再把点A坐标代入反比例函数解析式中求出反比例函数解析式即可;
(2)设直线交x轴于C,则,根据可得,据此列式求解即可.
【详解】(1)解:∵一次函数的图象与反比例函数的图象交于点、,
∴,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∴反比例函数解析式为;
(2)解:如图所示,设直线交x轴于C,
在中,当时,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴或.
12.如图,在平面直角坐标系中,直线分别与x轴,y轴交于点A,B,与反比例函数的图象交于点C.已知点A的坐标为,点C的坐标为,点D在反比例函数的图像上,纵坐标为2.
(1)求反比例函数的表达式,并直接写出点B的坐标;
(2)连接,请直接写出四边形的面积.
【答案】(1),
(2)10
【分析】(1)把点C的坐标代入反比例函数解析式中,求得k的值,即可求得反比例函数解析式;由A、C的坐标,利用待定系数法求出直线的解析式,令,求出y的值,即可得点B的坐标;
(2)点D在反比例函数的图像上,纵坐标为2,则可求得点D的横坐标,利用四边形的面积等于面积的和即可求解.
【详解】(1)解:∵点C的坐标为,且在反比例函数的图像上,
∴,即,
∴反比例函数的解析式为;
设直线的解析式为,把A、C两点坐标分别代入得:
,解得:,
即直线的解析式为;
上式中,令,,
∴点B的坐标为;
(2)解:∵点D在反比例函数的图像上,纵坐标为2,
∴,
解得:;
由题意知,,
∴
.
【点睛】本题考查了一次函数与反比例函数的交点问题,待定系数法求函数解析式,反比例函数的图像与性质,割补法求四边形面积等知识,掌握反比例函数的图像与性质是关键.
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