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反比例函数与一次函数综合、反比例函数的实际应用问题专项训练
反比例函数与一次函数综合、反比例函数的实际应用问题专项训练
考点目录
反比例函数与一次函数综合
反比例函数的实际应用问题
考点一 反比例函数与一次函数综合
例1.(2026·江苏苏州·一模)如图,在平面直角坐标系中,反比例函数的图象与一次函数的图象相交于两点;
(1)求反比例函数的表达式及的值;
(2)如图,过点作直线,交反比例函数图象另一支于点,直线与轴的交点为点.当时,求的面积.
例2.(2026·广东中山·一模)如图,在同一平面直角坐标系中,一次函数和反比例函数的图象相交于点.
(1)求一次函数的解析式;
(2)根据图象,直接写出不等式的解集.
例3.(2026·甘肃白银·二模)如图,在平面直角坐标系中,一次函数的图象与反比例函数的图象相交于,两点.
(1)求反比例函数的表达式;
(2)是轴上一点,若的面积为,求点的坐标.
例4.(2026·山东济南·一模)如图,在平面直角坐标系中,一次函数的图象与反比例函数的图象交于点,与轴交于点,经过点、点的直线与反比例函数的图象在第三象限交于点,是以为斜边的直角三角形.
(1)求反比例函数的解析式;
(2)如图1,当点在轴的正半轴时,求的面积;
(3)如图2,若平分,求点的坐标.
变式1.(2026·山西临汾·一模)如图,已知,是一次函数的图像和反比例函数的图像的两个交点.
(1)求反比例函数和一次函数的解析式;
(2)根据图像直接写出不等式的解集.
变式2.(2026·河南南阳·一模)如图,已知反比例函数的图象与正比例函数的图象交于点,点是线段上异于端点的一点,过点作轴的垂线,交反比例函数的图象于点.
(1)求反比例函数的表达式;
(2)若,求点的坐标;
(3)反比例函数的图象关于轴对称的图象为,直接写出射线绕点顺时针旋转后与的交点坐标.
变式3.(2026·黑龙江大庆·一模)如图,在平面直角坐标系中,一次函数与反比例函数的图象交于,两点,其中点、点的横坐标分别是和3.
(1)当时,直接写出的取值范围;
(2)求出一次函数和反比例函数的表达式;
(3)将直线向左平移2个单位长度,与反比例函数在第一象限的图象交于点,求的面积.
变式4.(2026·安徽蚌埠·一模)如图,一次函数的图象与反比例函数的图象交于,两点,且一次函数与坐标轴分别交于点,.若点的纵坐标为,点的横坐标为.
(1)求反比例函数和一次函数的表达式;
(2)在轴上是否存在一点使得,若存在,求出点坐标;若不存在,请说明理由.
考点二 反比例函数的实际应用问题
例1.(2026·河北邯郸·二模)在移动通信中,手机接收到的信号强度会随着与信号基站(如图)距离的增加而减弱.某通信实验室在郊区空旷地带对一座信号基站进行测试,发现信号强度(单位:相对值)与手机到基站距离(单位:米)的平方成反比.为便于分析,工程师引入中间变量,则与满足函数关系,其中为与基站发射功率有关的常数.测试人员在距离基站米处测得信号强度为个单位.
(1)求常数k的值,并写出P关于x的函数解析式;
(2)网络工程师将信号强度划分为以下等级:
信号强度
等级
优秀
良好
一般
弱覆盖
用户体验
高速上网
正常上网
可上网,速率慢
容易掉线
若测试人员从基站出发,沿直线匀速步行,速度.设出发后的时间为秒,他与基站的距离为米.当秒时,测试人员所处位置的信号强度等级是什么?请通过计算说明;
(3)该基站的信号覆盖边缘定义为信号强度降至单位的位置.若该基站周围为平坦开阔地形,信号向各个方向均匀传播,求该基站的信号覆盖面积(即信号强度不低于单位的区域面积),结果保留.
例2.(2026·上海黄浦·二模)下图是通过实验测得的一种抗过敏药物服用后,随时间的变化其有效成分含量在人体血液中的变化情况,在最初30分钟含量会直线上升,然后在30分钟至200分钟间稳定在饱和状态,人体血液中含量恒为100个计量单位,之后就会逐步下降,下降过程中人体血液中有效成分含量y个计量单位与时间x分钟之间大致符合函数(,k为常数).
(1)求k的值;
(2)如果这种抗过敏药物在人体血液中的含量低于40个计量单位时,就会失去抗过敏的效果,那么这种抗过敏药物隔多少时间需服用一次(结果精确到1小时).(参考数据:,,)
例3.(2026·宁夏银川·二模)屹泽在阅读《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O点,并可绕O点转动,在横杆A处连接一竹竿,在横杆B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A与点O的距离l时,横杆始终处于水平状态,屹泽发现与l有一定的关系,记录了拉力的大小与l的变化,如表:
点与点的距离
1
1.5
2
2.5
3
拉力的大小
300
200
150
100
(1)表格中的值是___________;
(2)屹泽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.
例4.(2026·河南开封·一模)教室的饮水机接通电源后就进入自动程序,开机加热时每分钟上升,加热到后停止加热.水温开始下降,此时水温()与开机后用时成反比例关系,直至水温降至.接通电源后,水温()和时间的关系如图所示.
(1)请结合图象,求关于的函数关系式,并写出自变量的取值范围.
(2)在一次加热到降温过程中,求饮水机水温保持在及以上的总时间.
变式1.(2026·吉林·一模)如图,为某公园“水上滑梯”的侧面图,其中段可看成是一段双曲线,建立如图的坐标系后,其中,矩形为向上攀爬的梯子,米,进口,且米,出口C点距水面的距离为.
(1)求段滑梯所在双曲线的解析式;
(2)若为米,求B,C之间的水平距离的长度.
变式2.(2026·贵州铜仁·模拟预测)如图2,小明设计了一个探究杠杆平衡条件的实验:取一根长为100厘米的匀质木杆,用细绳绑在木杆的中点并将其吊起来.在中点的左侧距离中点为处挂一个重的物体,在中点的右侧用一个弹簧秤向下拉,使木杆处于水平状态.改变弹簧秤与中点的距离(单位:),观察弹簧秤的示数(单位:)的变化情况.得出如下几组实验数据:
/cm
10
15
25
30
30
20
a
10
(1)表中的值是__________;
(2)小明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1所表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像;
(3)根据以上数据与图像判断,当增大时,是增大还是减小?请说明理由.
变式3.(2026·山东枣庄·一模)某学校为了方便学生饮水,新近安装了智能饮水机.饮水机接通电源就进入自动程序,开机加热时,每分钟上升,加热到时,停止加热,水温开始下降,此时水温()与开机后用时()成反比例关系,直至水温降至时,饮水机会再次启动加热,重复上述自动程序.若水温为时,接通电源,水温()与时间()的关系如图所示.
(1)分别求出在一个循环内水温上升和下降阶段与之间的函数关系式;
(2)求在一个循环内水温不低于的时长.
变式4.(2026·河北石家庄·一模)某中学物理兴趣小组在探究液体的压强与容器底面积的关系时,把一定质量的水放入不同底面积的均匀柱形容器中.如图①,在实验中发现,水对容器底部的压强(单位:)与容器底面积(单位:)成反比例函数关系.
(1)把一定质量的水放入底面积为40容器时,压强是,求压强关于底面积的函数关系式;
(2)实验小组计划更换不同规格的同类型容器,底面积的调节取值范围是,请结合实验数据计算此时水对容器底部的压强的取值范围;
(3)如图②,现将一个密度均匀的实心正方体金属块浸没在水中(水不溢出),容器内水与容器底面接触面积变为原来的,此时水对容器底部的压强比原来增加了.求原来容器的底面积.
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反比例函数与一次函数综合、反比例函数的实际应用问题专项训练
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反比例函数与一次函数综合
反比例函数的实际应用问题
考点一 反比例函数与一次函数综合
例1.(2026·江苏苏州·一模)如图,在平面直角坐标系中,反比例函数的图象与一次函数的图象相交于两点;
(1)求反比例函数的表达式及的值;
(2)如图,过点作直线,交反比例函数图象另一支于点,直线与轴的交点为点.当时,求的面积.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)由待定系数法求解即可;
(2)过点A,C分别作轴、轴,证明,求得,,得到点C的坐标,求得直线的解析式,利用三角形面积公式求解即可.
【详解】(1)解:把点代入,
得,
解得,
故点A的坐标为,把点A的坐标代入,得,
故反比例函数的表达式为;
(2)解:设点C的坐标为,
过点A,C分别作轴、轴.
∴
∴,
∴,
又A的坐标为,
∴,.
∴,
把代入,则
故此时点C的坐标为,
由(1)得,,
设直线,
则,
解得
∴直线的解析式为:,
过点A作轴交直线于点E,则点E坐标为,
∴,
∵.
∴.
例2.(2026·广东中山·一模)如图,在同一平面直角坐标系中,一次函数和反比例函数的图象相交于点.
(1)求一次函数的解析式;
(2)根据图象,直接写出不等式的解集.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)先求出A,B的坐标,再用待定系数法求一次函数的解析式即可;
(2)令,解得,再结合,观察图象即可求得不等式的解集.
【详解】(1)解:∵在反比例函数的图象上,
∴,解得,
∴,
又∵在一次函数的图象上,
∴,解得,
∴;
(2)解:∵当时,即解得,
又∵,
由图象可知的解集为.
例3.(2026·甘肃白银·二模)如图,在平面直角坐标系中,一次函数的图象与反比例函数的图象相交于,两点.
(1)求反比例函数的表达式;
(2)是轴上一点,若的面积为,求点的坐标.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)将一次函数与反比例函数的交点横坐标代入一次函数中,解出点的纵坐标,再将点的坐标代入到反比例函数中求解.
(2)联立一次函数和反比例函数的解析式,解出B点坐标.利用方程思想,设出点坐标,利用求出答案.
【详解】(1)解:将点代入,得,
.
将点代入,得,
反比例函数的表达式为.
(2)解:联立方程组,解得或,
∴,
在中,令,解得,
∴.
设,如图,
∵,
即,
,
∴或,
或.
例4.(2026·山东济南·一模)如图,在平面直角坐标系中,一次函数的图象与反比例函数的图象交于点,与轴交于点,经过点、点的直线与反比例函数的图象在第三象限交于点,是以为斜边的直角三角形.
(1)求反比例函数的解析式;
(2)如图1,当点在轴的正半轴时,求的面积;
(3)如图2,若平分,求点的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)点的坐标为
【分析】(1)将代入一次函数求出,再代入反比例函数求出,得到解析式;
(2)利用中心对称、直角三角形斜边中线定理求出再求出,然后用底高法求面积;
(3)先构造全等三角形,再根据等腰三角形的性质,用坐标法列方程求,再由中点坐标公式求出点.
【详解】(1)解:∵一次函数经过点,
∴,
∴点,
∵反比例函数经过点,
∴,
∴反比例函数的解析式为.
(2)解:作轴于点,轴于点,
∴,,
∵直线与双曲线关于原点中心对称,
∴点,点关于原点中心对称,
∵点的坐标为,
∴点的坐标为且,
∴在中,,
∴,
∴,
∵,是斜边上的中线,
∴,
一次函数,当时,,
∴点的坐标为,
∴,
∵,
∴,
∴.
(3)解:延长交的延长线于点,
∵平分,
∴,
∵为直角三角形,且斜边,点在第二象限,
∴.
在和中,,
∴,
∴,,
即点是的中点,
∵点在直线上,
∴设点,
∵点在第二象限,
∴,
∵,
∴,
∴,
解得:,(不合题意,舍去),
∴,
∴点,
∵点是的中点,
∴点的坐标为.
变式1.(2026·山西临汾·一模)如图,已知,是一次函数的图像和反比例函数的图像的两个交点.
(1)求反比例函数和一次函数的解析式;
(2)根据图像直接写出不等式的解集.
【答案】(1),
(2)或
【分析】(1)把代入求出的值可得反比例函数解析式,把代入所求反比例函数解析式得出的值,可得,利用待定系数法求出一次函数解析式即可;
(2)根据,,结合图像找出一次函数图像在反比例函数图像下方时,横坐标对应的的取值范围即可得答案.
【详解】(1)解:∵,是一次函数的图像和反比例函数的图像的两个交点,
∴,,
解得:,,
∴反比例函数解析式为,,
∴,
解得:,
∴一次函数的解析式为.
(2)解:∵,,
∴由图像可知,的解集为或.
变式2.(2026·河南南阳·一模)如图,已知反比例函数的图象与正比例函数的图象交于点,点是线段上异于端点的一点,过点作轴的垂线,交反比例函数的图象于点.
(1)求反比例函数的表达式;
(2)若,求点的坐标;
(3)反比例函数的图象关于轴对称的图象为,直接写出射线绕点顺时针旋转后与的交点坐标.
【答案】(1)反比例函数表达式为
(2)
(3)
【分析】(1)待定系数法求出反比例函数解析式即可;
(2)设点,那么点,利用反比例函数图象上点的坐标特征解出点的坐标即可;
(3)根据轴对称的性质可得,设射线绕点O顺时针旋转后与的交点为,过A作轴于K,过作轴于L,通过证明,得到点的坐标.
【详解】(1)解:将代入得,
∴
将代入得,
解得,
∴反比例函数表达式为;
(2)设点,则点,
∵点D在反比例函数的图象上,
∴,
解得,舍),
∴.
(3)解:反比例函数的图象关于轴对称的图象为,
∴
设射线绕点O顺时针旋转后与的交点为,
过作轴于K,过作轴于L,如图:
则,,,
∴,
由旋转的性质得,,
∴,
∴,
∴,
∴
∴点的坐标为.
变式3.(2026·黑龙江大庆·一模)如图,在平面直角坐标系中,一次函数与反比例函数的图象交于,两点,其中点、点的横坐标分别是和3.
(1)当时,直接写出的取值范围;
(2)求出一次函数和反比例函数的表达式;
(3)将直线向左平移2个单位长度,与反比例函数在第一象限的图象交于点,求的面积.
【答案】(1)或
(2),
(3)
【分析】(1)时的取值范围即为直线在双曲线上方时交点的横坐标的取值范围;
(2)先将点、点的横坐标代入反比例函数解析式求出,再代入一次函数解析式求解即可;
(3)先求出平移后的一次函数解析式为,然后求出交点,过点作轴交于点,则,再由求解即可.
【详解】(1)解:∵一次函数与反比例函数的图象交于,两点,其中点、点的横坐标分别是和3,
∴当时,或;
(2)解:∵点、点的横坐标分别是和3,且点、点在上,
∴
∴,
将点代入,
则
解得,
∴一次函数和反比例函数的表达式分别为,;
(3)解:由题意得,平移后的一次函数解析式为,
联立,
∴
解得,
∵点在第一象限,
∴,
∴,
∴,
过点作轴交于点,
∴
∵,
∴.
变式4.(2026·安徽蚌埠·一模)如图,一次函数的图象与反比例函数的图象交于,两点,且一次函数与坐标轴分别交于点,.若点的纵坐标为,点的横坐标为.
(1)求反比例函数和一次函数的表达式;
(2)在轴上是否存在一点使得,若存在,求出点坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),;
(2)存在,或.
【分析】(1)利用点的坐标求出一次函数的表达式,进而求出点的坐标,再利用点的坐标求出反比例函数的表达式;
(2)先求出点和点,设点,则,利用割补法表示出的面积,解方程求出的值.
【详解】(1)解:由题意可得,点的坐标为,
将代入,得,
∴一次函数的表达式为,
将代入,得,
∴点的坐标为,
将代入,得,
,
解得,
∴反比例函数的表达式为;
(2)解:假设存在,如图,设点的坐标为,
联立一次函数与反比例函数,得,
,
解得或,
∴点的坐标为,
将代入,得,
∴点的坐标为,
∴,
∵,
∴,
化简,得,
∴,
解得或,
∴假设成立,点的坐标为或.
考点二 反比例函数的实际应用问题
例1.(2026·河北邯郸·二模)在移动通信中,手机接收到的信号强度会随着与信号基站(如图)距离的增加而减弱.某通信实验室在郊区空旷地带对一座信号基站进行测试,发现信号强度(单位:相对值)与手机到基站距离(单位:米)的平方成反比.为便于分析,工程师引入中间变量,则与满足函数关系,其中为与基站发射功率有关的常数.测试人员在距离基站米处测得信号强度为个单位.
(1)求常数k的值,并写出P关于x的函数解析式;
(2)网络工程师将信号强度划分为以下等级:
信号强度
等级
优秀
良好
一般
弱覆盖
用户体验
高速上网
正常上网
可上网,速率慢
容易掉线
若测试人员从基站出发,沿直线匀速步行,速度.设出发后的时间为秒,他与基站的距离为米.当秒时,测试人员所处位置的信号强度等级是什么?请通过计算说明;
(3)该基站的信号覆盖边缘定义为信号强度降至单位的位置.若该基站周围为平坦开阔地形,信号向各个方向均匀传播,求该基站的信号覆盖面积(即信号强度不低于单位的区域面积),结果保留.
【答案】(1),
(2)等级为良好,理由见解析
(3)(平方米)
【分析】(1)将,,代入解析式,待定系数法求解析式,即可求解;
(2)将,,代入得出,求得,的值,即可求解;
(3)令,得出的值,进而求得,再根据圆的面积公式,即可求解.
【详解】(1)解:∵测试人员在距离基站米处测得信号强度为个单位.
∴ ,,
∴
,
∴P关于x的函数解析式为.
(2)解:当时,,,
∴.
∵,
∴测试人员所处位置的信号强度等级为良好.
(3)解:令,则,解得,
∴,
覆盖面积:(平方米).
例2.(2026·上海黄浦·二模)下图是通过实验测得的一种抗过敏药物服用后,随时间的变化其有效成分含量在人体血液中的变化情况,在最初30分钟含量会直线上升,然后在30分钟至200分钟间稳定在饱和状态,人体血液中含量恒为100个计量单位,之后就会逐步下降,下降过程中人体血液中有效成分含量y个计量单位与时间x分钟之间大致符合函数(,k为常数).
(1)求k的值;
(2)如果这种抗过敏药物在人体血液中的含量低于40个计量单位时,就会失去抗过敏的效果,那么这种抗过敏药物隔多少时间需服用一次(结果精确到1小时).(参考数据:,,)
【答案】(1)
(2)这种抗过敏药物约隔5小时需服用一次
【分析】(1)利用待定系数法求解即可;
(2)根据(1)所求求出时,x的值即可得到答案.
【详解】(1)解:由题意得,,
∴;
(2)解:由(1)得,
在中,当时,,
解得或(舍去),
小时,
答:这种抗过敏药物约隔5小时需服用一次.
例3.(2026·宁夏银川·二模)屹泽在阅读《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O点,并可绕O点转动,在横杆A处连接一竹竿,在横杆B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A与点O的距离l时,横杆始终处于水平状态,屹泽发现与l有一定的关系,记录了拉力的大小与l的变化,如表:
点与点的距离
1
1.5
2
2.5
3
拉力的大小
300
200
150
100
(1)表格中的值是___________;
(2)屹泽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)120
(2)见解析
(3)当的长增大时,拉力减小,理由见解析
【分析】(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.
例4.(2026·河南开封·一模)教室的饮水机接通电源后就进入自动程序,开机加热时每分钟上升,加热到后停止加热.水温开始下降,此时水温()与开机后用时成反比例关系,直至水温降至.接通电源后,水温()和时间的关系如图所示.
(1)请结合图象,求关于的函数关系式,并写出自变量的取值范围.
(2)在一次加热到降温过程中,求饮水机水温保持在及以上的总时间.
【答案】(1)
(2)分钟
【分析】(1)利用待定系数法求出两个函数解析式;
(2)将代入两段函数解析式即可求解.
【详解】(1)解:初始水温为,开机加热时每分钟上升,加热到后停止加热,
则加热到所用时间为:(分钟),
当时,设,将,和,代入
得,
解得:,
则,
当时,
设,将,代入
得,
∴,
当时,,
则
(2)解:将代入,
解得:,
将代入,
解得:,
则(分钟)
所以饮水机有13分钟时间能使水温保持在及以上.
变式1.(2026·吉林·一模)如图,为某公园“水上滑梯”的侧面图,其中段可看成是一段双曲线,建立如图的坐标系后,其中,矩形为向上攀爬的梯子,米,进口,且米,出口C点距水面的距离为.
(1)求段滑梯所在双曲线的解析式;
(2)若为米,求B,C之间的水平距离的长度.
【答案】(1)
(2)6米
【分析】(1)根据矩形的性质得到点,设段滑梯所在双曲线的解析式为,再利用待定系数法求解即可;
(2)根据题意得到点C的纵坐标为,代入(1)中双曲线的解析式,求解出点C的横坐标,得到的长,利用即可解答.
【详解】(1)解:∵四边形是矩形,
∴,
∴,
设段滑梯所在双曲线的解析式为,
∴,
∴.
(2)解:∵,
∴点C的纵坐标为,
当时,,解得:,
∴点C的横坐标为8,即,
∴米.
答:B,C之间的水平距离的长度为6米.
变式2.(2026·贵州铜仁·模拟预测)如图2,小明设计了一个探究杠杆平衡条件的实验:取一根长为100厘米的匀质木杆,用细绳绑在木杆的中点并将其吊起来.在中点的左侧距离中点为处挂一个重的物体,在中点的右侧用一个弹簧秤向下拉,使木杆处于水平状态.改变弹簧秤与中点的距离(单位:),观察弹簧秤的示数(单位:)的变化情况.得出如下几组实验数据:
/cm
10
15
25
30
30
20
a
10
(1)表中的值是__________;
(2)小明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1所表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像;
(3)根据以上数据与图像判断,当增大时,是增大还是减小?请说明理由.
【答案】(1)
(2)函数图象如图
(3)当增大时,是减小,理由见解析
【详解】(1)解:由表格发现,
∴当时,,
解得;
(2)解:先根据表格描点,再依次连接各个点即可画出这个函数的图像:
(3)解:根据以上数据与图像判断,当增大时,是减小,
理由:根据函数图象发现随着值的增大,对应的值越来越小;或由可得当增大时,是减小.
变式3.(2026·山东枣庄·一模)某学校为了方便学生饮水,新近安装了智能饮水机.饮水机接通电源就进入自动程序,开机加热时,每分钟上升,加热到时,停止加热,水温开始下降,此时水温()与开机后用时()成反比例关系,直至水温降至时,饮水机会再次启动加热,重复上述自动程序.若水温为时,接通电源,水温()与时间()的关系如图所示.
(1)分别求出在一个循环内水温上升和下降阶段与之间的函数关系式;
(2)求在一个循环内水温不低于的时长.
【答案】(1);
(2)分钟
【分析】(1)根据函数图象分为当时和当时,分别求出函数关系式即可;
(2)分别求出当时,,解得;,解得;然后相减即可;
【详解】(1)解:水温上升时,即当时,设关于的函数关系式为,
由图象可得:,
解得:,
;
水温下降时,即当时,设关于的函数关系式为,
由图象可得:,解得:,
关于的函数关系式为;
(2)解:当时,,解得;
,
解得,
在一个循环内水温不低于的时间为(分钟)
变式4.(2026·河北石家庄·一模)某中学物理兴趣小组在探究液体的压强与容器底面积的关系时,把一定质量的水放入不同底面积的均匀柱形容器中.如图①,在实验中发现,水对容器底部的压强(单位:)与容器底面积(单位:)成反比例函数关系.
(1)把一定质量的水放入底面积为40容器时,压强是,求压强关于底面积的函数关系式;
(2)实验小组计划更换不同规格的同类型容器,底面积的调节取值范围是,请结合实验数据计算此时水对容器底部的压强的取值范围;
(3)如图②,现将一个密度均匀的实心正方体金属块浸没在水中(水不溢出),容器内水与容器底面接触面积变为原来的,此时水对容器底部的压强比原来增加了.求原来容器的底面积.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)由待定系数法进行求解即可;
(2)由反比例函数的性质,算出临界值,即可得出对应的取值范围;
(3)根据题意列出方程,求解即可.
【详解】(1)解:由题可知,设(),
当时,,代入得,
∴k=60000,
∴.
(2)解:已知且,
∵,
∴随的增大而减小,
当时,;
当时,;
∴.
(3)解:由已知得,
∴,
∴.
答:容器原来的底面积为75.
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