内容正文:
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第四节 反比例函数的综合应用
建议用时:45分钟
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【基础练·基础达标】
1. (2025·安徽)如图,在平面直角坐标系xOy中,一次函数y=ax+4(a≠0)与反比例函数y=(k≠0)的图象交于A,B两点. 已知点A和点B的横坐标分别为6和2.
(1)求a与k的值;
(2)设直线AB与x轴、y轴的交点分别为C,D,求△COD的面积.
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解:(1)由题意得解得
(2)由(1)知直线AB对应的一次函数表达式为y=-x+4,
令y=0,得x=8,∴OC=8;
令x=0,得y=4,∴OD=4.
∴△COD的面积为OC·OD=×8×4=16.
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2. (2025·苏州)如图,一次函数y=2x+4的图象与x轴、y轴分别交于A,B两点,与反比例函数y=(k≠0,x>0)的图象交于点C,过点B作x轴的平行线与反比例函数y=(k≠0,x>0)的图象交于点D,连接CD.
(1)求A,B两点的坐标;
(2)若△BCD是以BD为底边的等腰三角形,求k的值.
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解:(1)在y=2x+4中,令y=0得2x+4=0,
解得x=-2,
∴点A的坐标为(-2,0).
在y=2x+4中,令x=0得y=4,
∴点B的坐标为(0,4).
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(2)如图,过点C作CE⊥BD,垂足为E.
∵△BCD是以BD为底边的等腰三角形,∴CB=CD.
∵CE⊥BD,∴BE=DE.
在反比例函数y=中,令y=4得x=,
∴D(,4),∴BE=DE=.
在反比例函数y=中,令x=得y=8,∴C(,8).
∵点C在一次函数y=2x+4的图象上,∴8=2×+4,解得k=16,∴k的值为16.
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3. (2025·南充)如图,一次函数与反比例函数图象交于点A(-3,1),
B(1,n).
(1)求一次函数与反比例函数的解析式;
(2)点C在反比例函数第二象限的图象上,横坐标为a,过点C作x轴的垂线,
交AB于点D,CD=,求a的值.
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解:(1)设反比例函数的解析式为y=(k1≠0).
∵反比例函数的图象经过点A(-3,1),
∴k1=-3,∴反比例函数的解析式为y=-.
∵点B(1,n)在反比例函数y=-的图象上,
∴n=-3,∴B(1,-3).
设一次函数的解析式为y=k2x+b(k2≠0),
∴解得
∴一次函数的解析式为y=-x-2.
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(2)∵CD⊥x轴,∴C(a,),D(a,-a-2).
∵CD=,∴(-a-2)-=,即2a2+11a-6=0,
∴a1=-6,a2=.
∵点C在第二象限,∴a=-6.
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【拔高练·能力提升】
4. (2025·内江)如图,在平面直角坐标系中,反比例函数y=的图象与一次函数y=k2x+b的图象相交于A(a,6),B(-6,1)两点.
(1)求反比例函数和一次函数的表达式.
(2)当x<0时,请根据函数图象,直接写出关于x的不等
式k2x+b-≥0的解集.
(3)过直线AB上的点C作CD∥x轴,交反比例函数的图象
于点D. 若点C横坐标为-4,求△BOD的面积.
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解:(1)∵反比例函数y=的图象过点B(-6,1),
∴k1=-6×1=-6,
∴反比例函数的表达式为y=-.
把点A(a,6)代入反比例函数y=-得6=-,
解得a=-1,∴点A的坐标为(-1,6).
∵一次函数的图象经过A(-1,6),B(-6,1)两点,
∴解得
∴一次函数的表达式为y=x+7.
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(2)-6≤x≤-1.
(3)∵点C的横坐标为-4,代入y=x+7得y=-4+7=3,∴C(-4,3).
当y=3时,代入y=-得3=-,
解得x=-2,∴D(-2,3).
如图,过点B,D分别作x轴的垂线,垂足分别为F,E,
∵B(-6,1),D(-2,3),
∴DE=3,BF=1,EF=-2-(-6)=4.
∵S△BOD+S△BFO=S梯形BFED+S△DEO,S△BFO=S△DEO=3,
∴S△BOD=S梯形BFED=(DE+BF)·EF=×(3+1)×4=8.
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5. (2025·宜宾)如图,过原点O的直线与反比例函数y=(k≠0)的图象交于A,B两点. 一次函数y=mx+b(m≠0)的图象过点A与反比例函数交于另一点C,与x轴交于点M,其中A(-2,1),C(-1,n).
(1)求一次函数y=mx+b的表达式,并求△AOM的面积.
(2)连接BC,在直线AC上是否存在点D,使以O,A,D为顶点的三角形与△ABC相似?若存在,求出点D的坐标;若不存在,请说明理由.
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解:(1)把A(-2,1)代入y=(k≠0)得1=,
解得k=-2,∴反比例函数的表达式为y=-.
在反比例函数y=-中,当 x=-1时,y=-=2,
∴C(-1,2).
把A(-2,1),C(-1,2)两点分别代入y=mx+b中得解得
∴一次函数y=mx+b的表达式为y=x+3.
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在一次函数y=x+3中,当y=x+3=0时,x=-3,
∴M(-3,0),∴OM=3,
∴S△AOM=OM·|yA|=×3×1=.
(2)∵直线AB经过原点,
∴由反比例函数图象的对称性可得点B的坐标为(2,-1),OA=OB.
∵A(-2,1),C(-1,2),
∴AO==,
AC==,
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BC==3,
AB==2,
∴AC2+BC2=()2+(3)2=2+18=20,AB2=(2)2=20,
∴AC2+BC2=AB2,∴∠ACB=90°.
∵BC⊥AC,∴OA与AC不垂直.
∵以O,A,D为顶点的三角形与△ABC相似,
∴只存在△OAD∽△BAC和△OAD∽△CAB这两种情况.
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9如图,当△OAD∽△BAC时,
则==,∠ODA=∠BCA=90°,
∴AD=AC,OD∥BC,∴此时点D为AC的中点,
∴点D的坐标为(-).
如图,当△OAD∽△CAB时,
则==,即==,
∴AD=5,OD=3.
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设D(d,d+3),
∴
解得d=3,∴d+3=6,∴点D的坐标为(3,6).
综上所述,点D的坐标为(-)或(3,6).
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