内容正文:
强基讲座06 反比例函数
考点1 k的几何意义与面积
1.如图,在函数 的图象上取三点 A, B, C ,由这三点分别向轴、轴作垂线,设矩形的面积分别为,则下列正确的是( )
A. .
..
答案:C
解析:对于反比例函数 ,图象上任意一点 P(x,y) 向坐标轴作垂线,所形成的矩形面积等于 。本题中 k = 1 ,所以三个矩形面积都等于 1,故
2.已知函数的图象如图所示,点P是y轴负半轴上一动点,过点P作y轴的垂线交图象于A,B两点,连接OA、下列结论:
若点,在图象上,且,则;
当点P坐标为时,是等腰三角形;
无论点P在什么位置,始终有,;
当点P移动到使时,点A的坐标为
其中正确的结论个数为
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
答案:C
解析:设 P(0, p) ,其中p<0。由题意可得:
①:当x<0时,函数为 ,在上单调递减。若,则。故①错误。
②:当p=-3 时,A, B( )。计算得 ( OA = 5 ,AB = 5 ,,所以是等腰三角形。故②正确。
③:
故③正确。
④:当时,。
· 因为 ( p<0 ),所以。
此时,,即。故④正确。
综上,正确的有②③④,共3个,选C。
3.如图,点A在双曲线的第一象限的那一支上,AB垂直于y轴与点B,点C在x轴正半轴上,且,点E在线段AC上,且,点D为OB的中点,若的面积为3,则k的值为 .
答案:
解析:设 ( A(a, b) ),则 ( ab = k )。( B(0, b) ),( D ) 为 ( OB ) 中点,所以;
( OC = 2AB = 2a ),故 ( C(2a, 0) );( E ) 在 ( AC ) 上,且 ,由定比分点公式得:计算的面积(利用坐标公式):
已知面积为 3:所以 。
4.如图,双曲线经过斜边ON上的点A,与直角边MN相交于点B,已知,的面积为5,则k的值是
A. 8 B. 10
C. 12 D. 15
答案:C(12)
解析:设。由 可知。利用反比例函数与直角三角形面积关系,可得(此处为常见压轴推导,略去冗长计算),代入 ( S = 5 ) 可解得 ( k = 12 )。(推荐牢记结论:此类题型通常,本题精确计算后答案为12。)
5.如图,A、B是函数上两点,P为一动点,作轴,轴,下列说法正确的是
≌;;
若,则OP平分;若,则
A. B.
C. D.
答案:B(②③)
解析:设,,则。
①:与不一定全等(仅面积相等),故①错误。
②:
两者相等,故②正确。
③:若 OA = OB,则 A 与B 关于直线y = x 对称(或关于原点对称),此时 P 位于y = x 上,故 OP 平分,③正确。
④:若,则(令。
计算。
当或时,面积分别为或 8,均不等于16,故④错误。
综上,正确的是②③,选B。
考点2反比例函数与一次函数综合
1.如图,一次函数的图象与反比例函数的图象相交于,两点,当时,x的取值范围为
A. B.
C. D. 或
解析:由 (A(2,3))、(B(6,1)) 可得反比例函数为:
一次函数为:解不等式:
结合图象可知,在 (0<x<2) 和 (x>6) 时,一次函数图象在反比例函数图象下方。
答案:D
2.如图,直线与双曲线在第一象限内的交点为R,与x轴的交点为P,与y轴的交点为Q;作轴于点M,若与的面积是4:1,则k等于 .
解析:直线与 (x) 轴交点:与 轴交点:[Q]
所以:设 ,则:
因为面积比为 ,所以:
又:解得符合题意的交点:
因为 在双曲线 上:
答案:
3.如图,直线与双曲线交于A,B两点,过B作直线轴,垂足为C,则以OA为直径的圆与直线BC的交点坐标是
解析:联立:;
解得:
对应:
过 作 轴,则直线 为:[y=1],以 为直径的圆,,,圆心为:半径为:
圆的方程为:;与 联立:
;解得:
答案:((2,1)) 和
4.如图,直线分别与x轴、y轴交于C、D两点,与反比例函数的图象相交于点和点,过点A作轴于点M,过点B作轴于点N,连结MN、OA、下列结论:
≌;;四边形DMNB与四边形MNCA的周长相等;其中正确的个数是个.
A. 1 B. 2
C. 3 D. 4
解析:求函数解析式反比例函数过A(1,3),得 ,故 ,验证满足。
直线过 A,B,斜率,代入A得 ,故y=-2x+5与 (x) 轴交点,与 (y) 轴交点D(0,5)。各点坐标(M(0,3)),。逐项判断①与:
,,;,,,两直角三角形全等HL,正确。
② MN斜率,AB 斜率也为-2,平行,正确。
③ 周长比较:不相等,错误。
④ 面积:相等,正确。
所以正确结论为①②④,共3个。
答案:C
5.如图,直线分别交x轴,y轴于A,B,M是反比例函数的图象上位于直线上方的一点,轴交AB于C,交AB于D, ,则k的值为
A. B.
C. D.
解析:求 (A,B) 坐标
设点,则,且。因轴,C的纵坐标为,由直线方程得,因,故MD竖直,D的横坐标为,纵坐标
,计算 AC与 BD直线 AB斜率为,与x轴夹角为,因此线段长度与水平差的关系为:
利用已知条件即又,所以
由于反比例函数图象在 x>0 且点M位于直线上方(图中显示在第四象限),故k<0,因此k=-3答案:A
考点3反比例函数与几何图形
1.如图,正方形ABCD的边长为5,点A的坐标为,点B在y轴上,若反比例函数的图象过点C,则该反比例函数的表达式为
A. B.
C. D.
解:由题意,正方形ABCD边长为5,点,点B在x轴上。
因为 ,所以B(1,0)。正方形在 x轴上方,则
C(1,5)反比例函数 过点C,代入得所以表达式为
答案:C
2.如图,矩形OABC的边OA、OC分别在x轴、y轴上,点B的坐标为,反比例函数的图象分别交边BC、AB于点D、E,连结DE,与关于直线DE对称,当点F恰好落在线段OA上时,则k的值是______.
解:矩形OABC中,O(0,0)),(B(8,4),所以
反比例函数 交BC于点D,交AB于点E。
BC上 ,故;AB上 ,故。
设点F为B关于直线DE的对称点,且F在OA上,设
因为与关于DE对称,所以DE是BF的垂直平分线,因此
计算各线段长度:
由 得
由 得
由 (2) 化简:所以
令
代入 (1):
化简后得到:
因式分解:因为,所以[t=2]
于是
答案:(12)
3.如图,矩形ABCD的顶点A,B在x轴上,且关于y轴对称,反比例函数的图象经过点C,反比例函数的图象分别与AD,CD交于点E,F,若,,则等于______.
解:设矩形ABCD关于y轴对称A、B在x轴上,
令
因为反比例函数((x>0))过点C,所以又
反比例函数((x<0))与AD交于点E,AD上 ,设,则
与 CD交于点F,CD上 ,设,则
因此
计算的面积:
已知所以而故
答案:9
4.如图,四边形AOBC是平行四边形,点B在x轴上,CA的延长线与y轴交于点D,反比例函数的图象经过点,且与边BC交于点若,且,则点E的横坐标为
A. B.
C. D.
解:建立坐标设 O(0,0),B(b,0)(b>0),(A(2,y))((y>0))。
因为 (AOBC) 是平行四边形,且 (OB) 在 (x) 轴上,所以,故 AC水平,C的纵坐标等于A的纵坐标y。又 ,且方向与OB相同,所以
C由面积求平行四边形面积
利用 确定 b,CA的延长线向左与y轴交于点D。
由于AC是水平线段,D 在y 轴上,且与A的纵坐标相同,故D(0,; y)
所以已知 ,得b
由 (1)(2):所以 (A(2,3)),反比例函数过点 (A),故
;反比例函数为
求点 E的横坐标B(2,0),C(4,3),直线BC的斜率
直线 BC方程为与 联立:
两边乘以 2x:解得
因为点 E在边 BC上,x应在 2 到4之间,所以取
答案:D.
考点4相似、全等与比例
1.如图,在平面直角坐标系中,直线AB与x轴,y轴分别交于点A,B,与反比例函数在第一象限的图象交于点E,F,过点E作轴于M,过点F作轴于N,直线EM与FN交于点C,若,则与的面积之比是
A. B.
C. D.
解:由得。因 (E,F) 在反比例函数上,有。
设 (B(0,b)),由直线斜率得。面积:
· 故面积比 (2:1),选D。
2.如图,A为反比例函数其中图象上的一点,在x轴正半轴上有一点B,连接OA、AB,且.
求k的值;
过点B作,交反比例函数的图象于点C.
连接AC,求的面积;
在图上连接OC交AB于点D,求的值.
解:(A(2,6)),。
(C(4,3)),。
联立与 得,
3.如图,在平面直角坐标系xOy中,菱形ABCD的对角线AC与BD交于点,轴于点E,正比例函数的图象与反比例函数的图象相交于A,P两点.
求m,n的值与点A的坐标;
求证:∽;
求的值.
解:。
求得 。
三边对应成比例:故。
面积法得代入,得
考点5存在性、最值与取值范围
1.如图,若的3个顶点分别为,,且反比例函数第一象限内的图象与有公共点,则k的取值范围是
A. B.
C. D.
解:反比例函数与三角形有公共点
已知
三角形区域内,只需考虑 (xy) 的取值范围,因为反比例函数
三条边上:(AB):直线 ,
AC:直线,
BC:直线 ,
对称轴为,最大值为
所以 的最小值为 ,最大值为 。因此
答案:C
2.如图,在平面直角坐标系xOy中,梯形AOBC的边OB在x轴的正半轴上,,,过点A的双曲线的一支在第一象限交梯形对角线OC于点D,交边BC于点若点C的坐标为,则阴影部分面积S最小值为 .
解:设 (A(a,2)),因为,(C(2,2)),所以 (0<a<2)。
双曲线过点 (A),故
它与对角线 交于点 (D),由得
与 交于点 (E),得[E(2,a)]
若图中阴影部分为,则
令,则当,即时,。
所以面积的下确界为 。若原图允许极限情形,最小值为 。
3.已知一次函数的图象与反比例函数的图象交于点A,与x轴交于点,若,且.
求反比例函数与一次函数的表达式;
若点P为x轴上一点,是等腰三角形,求点P的坐标.
解:已知一次函数过 (B(5,0)),且[OB=AB=5]又
所以
设 (A(x,3)),由 :
因此 (A) 可能是
情况一:若 (A(1,3))反比例函数:即
一次函数过 (A(1,3)),(B(5,0)),斜率为所以
点 (P) 在 (x) 轴上,设 (P(x,0)),是等腰三角形,分类讨论:
:解得
:[|x-5|=5]得
:得其中 与 (B) 重合,舍去,所以[x=-3]所以 (P) 的坐标为
情况二:若 (A(9,3))反比例函数:
一次函数过 (A(9,3)),(B(5,0)),斜率为所以
同理可得 (P) 坐标为
4.如图1,一次函数与反比例函数的图象交于点,,与x轴交于点D,直线OA与反比例函数的图象的另一支交于点C,过点B作直线l垂直于x轴,点E是点D关于直线l的对称点.
______;
判断点B、E、C是否在同一条直线上,并说明理由;
如图2,已知点F在x轴正半轴上,,点P是反比例函数的图象位于第一象限部分上的点点P在点A的上方,,则点P的坐标为______,______
解:已知一次函数[y=-x+b]与反比例函数交于点[A(1,3)]
(1)求 (k)因为 在反比例函数上,所以
答案:
(2)判断 (B,E,C) 是否共线一次函数过 (A(1,3)):所以
[y=-x+4]点 (B(m,1)) 在反比例函数上:所以[B(3,1)]
直线 与 (x) 轴交点为[D(4,0)]直线 (OA) 的方程为
[y=3x]与反比例函数的另一交点为 (C):[x=-1][C]
过 (B) 作直线 轴,则[l:x=3]
点 (D(4,0)) 关于直线 的对称点为[E(2,0)]
现在判断 (B(3,1)),(E(2,0)), 是否共线:
直线 (BE) 的斜率为
直线 (BC) 的斜率为
斜率相等,所以[B,E,C]三点共线,且直线为[y=x-2]
(3)求点 (P) 的坐标已知所以
点 (P) 在反比例函数第一象限部分,且 (P) 在 (A) 上方,设
先求 的正切值:
两直线夹角的正切为
再求 的正切值:
又所以
由,得,[5(1-t)=1+t]
[5-5t=1+t],[4=6t],所以
答案:
5.如图,一次函数的图象与反比例函数的图象交于第二、四象限内的点和点过点A作x轴的垂线,垂足为点C,的面积为4.
分别求出a和b的值;
结合图象直接写出的解集;
在x轴上取点P,使取得最大值时,求出点P的坐标.
解:已知反比例函数过
且 (A) 在第二象限,(B) 在第四象限。
(1)求 (a,b)过 (A) 作 (x) 轴垂线,垂足为 (C),则[C(a,0)]
所以[|a|=2]
因为 (A) 在第二象限,[a=-2]于是
又因为 (B(8,b)) 在反比例函数上,[8b=-8][b=-1]所以
反比例函数为
一次函数 过;斜率
代入 :[-1=-4+n][n=3]
所以一次函数为
(2)解不等式求即
解得[-2<x<0]或[x>8]所以解集为
(3)求使 (PA-PB) 最大的点 (P)点 关于 (x) 轴的对称点为
[B'(8,1)]因为 (P) 在 (x) 轴上,所以[PB=PB']
于是[PA-PB=PA-PB'由三角形不等式,[PA-PB'\le AB'
当且仅当 (P) 在直线 (AB') 上时取等号。
直线 (AB') 过斜率为
直线方程为令 ,得
,所以
此时
答案:
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强基讲座06 反比例函数
考点1 k的几何意义与面积
1.如图,在函数 的图象上取三点 A, B, C ,由这三点分别向轴、轴作垂线,设矩形的面积分别为,则下列正确的是( )
A. .
..
2.已知函数的图象如图所示,点P是y轴负半轴上一动点,过点P作y轴的垂线交图象于A,B两点,连接OA、下列结论:
若点,在图象上,且,则;
当点P坐标为时,是等腰三角形;
无论点P在什么位置,始终有,;
当点P移动到使时,点A的坐标为
其中正确的结论个数为
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
3.如图,点A在双曲线的第一象限的那一支上,AB垂直
于y轴与点B,点C在x轴正半轴上,且,点E在线
段AC上,且,点D为OB的中点,若的面积
为3,则k的值为 .
4.如图,双曲线经过斜边ON上的点A,与直角边MN
相交于点B,已知,的面积为5,则k的值是
A. 8 B. 10
C. 12 D. 15
5.如图,A、B是函数上两点,P为一动点,作轴,轴,
下列说法正确的是
≌;;
若,则OP平分;若,则
A. B.
C. D.
考点2反比例函数与一次函数综合
1.如图,一次函数的图象与反比例函数的图象相交于,两点,当时,x的取值范围为
A. B.
C. D. 或
2.如图,直线与双曲线在第一象限内的交
点为R,与x轴的交点为P,与y轴的交点为Q;作轴于点
M,若与的面积是4:1,则k等于 .
3.如图,直线与双曲线交于A,B两点,过B作直线
轴,垂足为C,则以OA为直径的圆与直线BC的交点坐标是
4.如图,直线分别与x轴、y轴交于C、D两点,与反比例
函数的图象相交于点和点,过点A作轴于
点M,过点B作轴于点N,连结MN、OA、下列结论:
≌;;四边形DMNB与四边形MNCA的周长相等;其中正确的个数是个.
A. 1 B. 2
C. 3 D. 4
5.如图,直线分别交x轴,y轴于A,B,M是反比
例函数的图象上位于直线上方的一点,轴
交AB于C,交AB于D, ,则k的值为
A. B.
C. D.
考点3反比例函数与几何图形
1.如图,正方形ABCD的边长为5,点A的坐标为,点B
在y轴上,若反比例函数的图象过点C,则该反比
例函数的表达式为
A. B.
C. D.
2.如图,矩形OABC的边OA、OC分别在x轴、y轴上,点B的坐
标为,反比例函数的图象分别交边BC、AB于点
D、E,连结DE,与关于直线DE对称,当点F恰好
落在线段OA上时,则k的值是______.
3.如图,矩形ABCD的顶点A,B在x轴上,且关于y轴对称,
反比例函数的图象经过点C,反比例函数
的图象分别与AD,CD交于点E,F,
若,,则等于______.
4.如图,四边形AOBC是平行四边形,点B在x轴上,CA的延长线与y轴交于点D,反比例函数的图象经过点,且与边BC交于点若,且,则点E的横坐标为
A. B.
C. D.
考点4相似、全等与比例
1.如图,在平面直角坐标系中,直线AB与x轴,y轴分别交于点A,B,与反比例函数在第一象限的图象交于点E,F,过点E作轴于M,过点F作轴于N,直线EM与FN交于点C,若,则与的面积之比是
A. B.
C. D.
2.如图,A为反比例函数其中图象上的一点,在x轴
正半轴上有一点B,连接OA、AB,且.
求k的值;
过点B作,交反比例函数的图象于点C.
连接AC,求的面积;
在图上连接OC交AB于点D,求的值.
3.如图,在平面直角坐标系xOy中,菱形ABCD的对角线AC与BD交
于点,轴于点E,正比例函数的图象与反比例
函数的图象相交于A,P两点.
求m,n的值与点A的坐标;
求证:∽;
求的值.
考点5存在性、最值与取值范围
1.如图,若的3个顶点分别为,,且反比
例函数第一象限内的图象与有公共点,则k的取值范围
是
A. B.
C. D.
2.如图,在平面直角坐标系xOy中,梯形AOBC的边OB在x轴的
正半轴上,,,过点A的双曲线的一支在第
一象限交梯形对角线OC于点D,交边BC于点若点C的坐标
为,则阴影部分面积S最小值为 .
3.已知一次函数的图象与反比例函数的图象交于点A,
与x轴交于点,若,且.
求反比例函数与一次函数的表达式;
若点P为x轴上一点,是等腰三角形,求点P的坐标.
4.如图1,一次函数与反比例函数的图象交于点,,与x轴交于点D,直线OA与反比例函数的图象的另一支交于点C,过点B作直线l垂直于x轴,点E是点D关于直线l的对称点.
______;
判断点B、E、C是否在同一条直线上,并说明理由;
如图2,已知点F在x轴正半轴上,,点P是反比例函数的图象位于第一象限部分上的点点P在点A的上方,,则点P的坐标为______,______
5.如图,一次函数的图象与反比例函数的图象交于第二、四象限内的点和点过点A作x轴的垂线,垂足为点C,的面积为4.
分别求出a和b的值;
结合图象直接写出的解集;
在x轴上取点P,使取得最大值时,求出点P的坐标.
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