内容正文:
第09讲 反比例函数的概念
(3大考点5大题型)
学习目标
1. 理解并掌握反函数的概念、定义;
2. 会识别常见反函数的形式;
3.会利用待定系数法求反函数的解析式.
考点整理
一、反比例函数的概念
一般地,形如(为常数,)的函数称为反比例函数.其中x是自变量,y是函数。自变量x的取值范围是不等于0的一切实数。
在中,无论变量x,y怎样变化,k的值始终等于x和y的乘积。若k=0,则=0恒成立,失去了x,y成反比的意义,所以是定义的一部分。
反比例函数的解析式也可以写成xy=k(k≠0、xy≠0)、的形式.
特别提醒:形如,,的函数不是反比例函数。
二、反比例关系与反比例函数的区别与联系
联系
成反比例关系的两个量中,一个变量不一定是另一个变量的反比例函数,但在反比例函数((k为常数,k≠0)中的两个变量必成反比例关系.
区别
反比例函数中有自变量和函数的区分,而成反比例关系的两个量没有这种区分.
三、反比例函数解析式的确定方法:待定系数法
待定系数法求反比例函数解析式的一般步骤:
1)设反比例函数的解析式为(k为常数,k≠0);
2)把已知的一对x,y的值带入解析式,得到一个关于待定系数k的方程;
3)解方程求出待定系数k;
4)将所求的k值代入所设解析式中.
题型归纳
【题型1 用反比例函数描述数量关系】
1.某村耕地总面积为50公顷,且该村人均耕地面积(单位:公顷/人)与总人口(单位:人)的函数图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.该村人均耕地面积随总人口的增多而增多
B.该村人均耕地面积y与总人口x成正比
C.若该村人均耕地面积为2公顷,则总人口有100人
D.当该村总人口为500人时,人均耕地面积为公顷
2.下列变量之间的关系不能用如图(第一象限内的反比例函数曲线)近似表示的是( )
A.当压力F一定时,压强P与受力面积S之间的函数关系
B.当物体的质量m一定时,物体的密度与体积V之间的函数关系
C.当行驶的路程s一定时,时间t与速度v的函数关系
D.当三角形的一条边长a一定时,它的面积S与这条边上的高h之间的函数关系
3.三角形的面积为,这时底边上的高与底边之间的函数关系的图象大致是( )
A. B.C.D.
4.一名司机驾驶汽车从甲地去乙地,他以的平均速度用了到达目的地.当他按原路匀速返回时,汽车的速度v(单位:)与时间t(单位:)之间的函数关系式为( )
A. B. C. D.
【题型2 根据定义判断是否是反函数】
5.下列函数中,反比例函数的是( )
A. B. C. D.
6.下列关系式中,y是x的反比例函数的是( )
A. B. C. D.
7.呼气式酒精测试仪中装有酒精气体传感器,可用于检测驾驶员是否酒后驾车.酒精气体传感器是一种气敏电阻,其阻值与呼气酒精浓度之间的关系如图所示.下列说法中不正确的是( )
A.当时, B.随的增大而减小
C.是的函数 D.图中曲线是反比例函数的图象
8.下列关系式中,y是x的反比例函数的是( )
A. B. C. D.
【题型3 根据反比例函数求参数】
9.若函数是反比例函数,则m的值是()
A.2 B. C. D.0
10.反比例函数图象经过,两点,若,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
11.下表是反比例函数的与的几组对应值,其中的值为( )
1
1
2
4
A. B. C. D.
12.若x和y成反比例关系,则的值是( )
x
2
a
y
6
b
A.7 B.8 C.9 D.10
【题型4 求反比例函数值】
13.已知点,在反比例函数的图象上,则,满足( )
A. B. C. D.
14.如图,的顶点在反比例函数的图象上,交轴于点,平分,点的纵坐标为,则点的坐标是( )
A. B. C. D.
15.对于反比例函数,下列说法正确的是( )
A.图象经过点
B.图象位于第二、四象限
C.当时,随的增大而减小
D.当时,随的增大而增大
16.在反比例函数中,当自变量时,对应的函数值不可能是( )
A. B. C.1 D.3
【题型5 由反比例函数值求自变量】
17.已知曲线:过点.
(1)求的值;
(2)在甲、乙两个不透明的布袋里,都装有个大小、材质完全相同的小球,其中甲袋中的小球上分别标有数字,,;乙袋中的小球上分别标有数字,,.现从甲袋中任意摸出一个小球,记其标有的数字为,再从乙袋中任意摸出一个小球,记其标有的数字为,以此确定点的坐标为.求点在曲线上的概率.
18.同学们通过学习数学和物理知识,知道了电磁波的波长(单位:)会随着电磁波的频率(单位:)的变化而变化.已知波长与频率是反比例函数关系,下面是它们的部分对应值:
频率
…
…
波长
…
…
(1)求波长关于频率的函数解析式,并在平面直角坐标系中画出反比例函数的图象;
(2)当时,求电磁波的频率.
19.“道路千万条,安全第一条”.为研究汽车驾驶员的视野大小与行车速度之间的关系,某研究小组在一定条件下进行了一系列的测试.
【数据收集】下表是测试所得的数据:
行车速度()
视野角度(度)
(1)根据表中数据,在如图所示的平面直角坐标系中描出相应的点,并用平滑的曲线顺次连接各点.
【数学表达】
(2)请结合数据与图象,直接写出能近似体现视野角度(度)与行车速度()之间关系的函数表达式.
【问题解决】
(3)在相同测试条件下,若要求驾驶员的视野角度不小于80度,那么车辆的行驶速度应控制在什么范围?
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第09讲 反比例函数的概念
(3大考点5大题型)
学习目标
1. 理解并掌握反函数的概念、定义;
2. 会识别常见反函数的形式;
3.会利用待定系数法求反函数的解析式.
考点整理
一、反比例函数的概念
一般地,形如(为常数,)的函数称为反比例函数.其中x是自变量,y是函数。自变量x的取值范围是不等于0的一切实数。
在中,无论变量x,y怎样变化,k的值始终等于x和y的乘积。若k=0,则=0恒成立,失去了x,y成反比的意义,所以是定义的一部分。
反比例函数的解析式也可以写成xy=k(k≠0、xy≠0)、的形式.
特别提醒:形如,,的函数不是反比例函数。
二、反比例关系与反比例函数的区别与联系
联系
成反比例关系的两个量中,一个变量不一定是另一个变量的反比例函数,但在反比例函数((k为常数,k≠0)中的两个变量必成反比例关系.
区别
反比例函数中有自变量和函数的区分,而成反比例关系的两个量没有这种区分.
三、反比例函数解析式的确定方法:待定系数法
待定系数法求反比例函数解析式的一般步骤:
1)设反比例函数的解析式为(k为常数,k≠0);
2)把已知的一对x,y的值带入解析式,得到一个关于待定系数k的方程;
3)解方程求出待定系数k;
4)将所求的k值代入所设解析式中.
题型归纳
【题型1 用反比例函数描述数量关系】
1.某村耕地总面积为50公顷,且该村人均耕地面积(单位:公顷/人)与总人口(单位:人)的函数图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.该村人均耕地面积随总人口的增多而增多
B.该村人均耕地面积y与总人口x成正比
C.若该村人均耕地面积为2公顷,则总人口有100人
D.当该村总人口为500人时,人均耕地面积为公顷
【答案】D
【分析】根据题意,判断出人均耕地面积y与总人口x成反比例关系,根据成反比例关系可判断A、B,再根据所列代数式求x值或y值,可判定C,D.
【详解】解:根据题意,,则,
故该村人均耕地面积y与总人口x成反比例,人均耕地面积随总人口的增多而减少,
故选项B、A错误,不符合题意;
当时,由得,即若该村人均耕地面积为2公顷,则总人口有25人,故选项C错误,不符合题意;
当时,,即当该村总人口为500人时,人均耕地面积为公顷,故选项D正确,符合题意.
2.下列变量之间的关系不能用如图(第一象限内的反比例函数曲线)近似表示的是( )
A.当压力F一定时,压强P与受力面积S之间的函数关系
B.当物体的质量m一定时,物体的密度与体积V之间的函数关系
C.当行驶的路程s一定时,时间t与速度v的函数关系
D.当三角形的一条边长a一定时,它的面积S与这条边上的高h之间的函数关系
【答案】D
【分析】根据反比例函数的定义进行判断即可.
【详解】解:A.由,则当压力F一定时,压强P与受力面积S之间成反函数关系,即A选项不符合题意;
B.由,则当物体的质量m一定时,物体的密度与体积V之间成反函数关系,即B选项不符合题意;
C.由,则当行驶的路程s一定时,时间t与速度v成反函数关系,即C选项不符合题意;
D.由,则当三角形的一条边长a一定时,它的面积S与这条边上的高h之间成正比例函数,即选项D符合题意.
3.三角形的面积为,这时底边上的高与底边之间的函数关系的图象大致是( )
A. B.C.D.
【答案】C
【分析】先根据面积公式推导出函数关系式,再结合边长和高都是正数确定函数图像所在的象限.
【详解】解:根据题意可知,,即,
可知函数图像为位于第一象限的反比例函数.
4.一名司机驾驶汽车从甲地去乙地,他以的平均速度用了到达目的地.当他按原路匀速返回时,汽车的速度v(单位:)与时间t(单位:)之间的函数关系式为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查反比例函数的实际应用,掌握路程、速度、时间的数量关系是解题的关键.
根据去程的速度和时间求出路程,返回时根据路程不变,速度与时间成反比例关系列函数关系式即可.
【详解】解:∵ 去程速度 ,时间 ,
∴ 路程 ,
返回时,路程不变,且匀速返回,
∴ ,
∴ ,
即函数关系式为 .
故选:A.
【题型2 根据定义判断是否是反函数】
5.下列函数中,反比例函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】一般地,形如(其中k为常数,且)的函数叫做反比例函数,据此可得答案.
【详解】解:由反比例函数的定义可知,四个选项中,只有C选项中的函数是反比例函数.
6.下列关系式中,y是x的反比例函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据反比例函数的定义,判断各选项的函数类型即可得到答案,反比例函数的定义为:形如(为常数且)的函数是关于的反比例函数.
【详解】解:∵选项A中是正比例函数,不符合反比例函数定义;
选项C中是一次函数,不符合反比例函数定义;
选项D中是二次函数,不符合反比例函数定义;
选项B中符合反比例函数的定义.
7.呼气式酒精测试仪中装有酒精气体传感器,可用于检测驾驶员是否酒后驾车.酒精气体传感器是一种气敏电阻,其阻值与呼气酒精浓度之间的关系如图所示.下列说法中不正确的是( )
A.当时, B.随的增大而减小
C.是的函数 D.图中曲线是反比例函数的图象
【答案】D
【详解】解:由图象得,当时,,故A正确;
由图象得,随的增大而减小,故B正确;
由图象得,的值都有唯一确定的的值与之对应,
∴是的函数,故C正确;
由图象得,当时,,即;
当时,,即;
∵
∴图中曲线不是反比例函数的图象,故D错误.
8.下列关系式中,y是x的反比例函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:∵反比例函数的标准形式为(k为常数,)
A、是正比例函数,不符合反比例函数定义,排除;
B、符合的形式,其中,因此y是x的反比例函数,符合要求;
C、是二次函数,不符合反比例函数定义,排除;
D、是y关于的反比例函数,不是y关于x的反比例函数,不符合定义,排除.
【题型3 根据反比例函数求参数】
9.若函数是反比例函数,则m的值是()
A.2 B. C. D.0
【答案】A
【分析】根据反比例函数的定义求解,反比例函数要求x的次数为,且比例系数不为0,据此列条件求解即可.
【详解】解:∵反比例函数的一般形式为,函数是反比例函数,
∴,
解得,即且,
∴.
10.反比例函数图象经过,两点,若,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用反比例函数中比例系数的性质,建立与的等量关系,再结合已知的范围,根据不等式性质推导的取值范围.
【详解】解:设反比例函数解析式为,由反比例函数性质可得,
∵ 点,在反比例函数图象上,
∴ ,
∴,
∵ ,
∴,
解得.
11.下表是反比例函数的与的几组对应值,其中的值为( )
1
1
2
4
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题利用反比例函数的定义,先根据已知对应值求出参数,得到反比例函数解析式,再代入对应值求解即可。
【详解】解:∵ 反比例函数为,取已知对应值代入解析式
得
解得
∴ 反比例函数解析式为
将代入解析式得 ,
解得
12.若x和y成反比例关系,则的值是( )
x
2
a
y
6
b
A.7 B.8 C.9 D.10
【答案】C
【分析】根据反比例关系得到求解即可;
【详解】 x和y成反比例关系,,,
,
,,
,,
.
【题型4 求反比例函数值】
13.已知点,在反比例函数的图象上,则,满足( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用反比例函数图象上点的坐标满足函数解析式,分别用表示出和,再整理得到二者的关系式即可.
【详解】解:∵点,在反比例函数的图象上,
∴将点坐标代入解析式得:,,
由变形得,
又∵,
∴,
移项得.
14.如图,的顶点在反比例函数的图象上,交轴于点,平分,点的纵坐标为,则点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】作轴于点,由平行四边形的性质和角平分线的定义可得,则,结合轴可得,从而得到点的坐标.
【详解】解:如图,作轴于点,
∵点的纵坐标为,
∴,
∵四边形是平行四边形,
∴,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴点的坐标为.
15.对于反比例函数,下列说法正确的是( )
A.图象经过点
B.图象位于第二、四象限
C.当时,随的增大而减小
D.当时,随的增大而增大
【答案】C
【分析】根据反比例函数的性质,结合点的坐标验证、图象象限分布、函数增减性逐一判断选项即可.
【详解】解:∵ 当时,,
∴A错误;
∵ ,
∴ 反比例函数图象位于第一、三象限,
∴B错误;
∵ ,当 时,函数图象在第三象限,
∴ 随的增大而减小,
∴正确;
∵ ,当时,函数图象在第一象限,
∴ 随的增大而减小,不是增大,
∴错误.
16.在反比例函数中,当自变量时,对应的函数值不可能是( )
A. B. C.1 D.3
【答案】C
【分析】根据自变量的条件,分和两种情况,结合反比例函数的增减性得到函数的取值范围,再判断选项即可.
【详解】解:∵反比例函数中,,
∴函数图象位于第一、三象限,且每个象限内随的增大而减小.
当时,,、都满足,均为可能的函数值;
当时,当时,,结合函数增减性可得时,∴3是可能的函数值;
因此是不可能的函数值.
【题型5 由反比例函数值求自变量】
17.已知曲线:过点.
(1)求的值;
(2)在甲、乙两个不透明的布袋里,都装有个大小、材质完全相同的小球,其中甲袋中的小球上分别标有数字,,;乙袋中的小球上分别标有数字,,.现从甲袋中任意摸出一个小球,记其标有的数字为,再从乙袋中任意摸出一个小球,记其标有的数字为,以此确定点的坐标为.求点在曲线上的概率.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)将代入解析式,待定系数法求解析式,即可求解;
(2)根据题意列树状图,得出共有9种等可能的结果,进而得出在的结果数,结合概率公式,即可求解.
【详解】(1)解:过点,
.
∴.
(2)根据题意列树状图如下:
:
共有种等可能的结果,
其中满足点在曲线:上的情况有种,
分别为和.
点在曲线上的概率为.
18.同学们通过学习数学和物理知识,知道了电磁波的波长(单位:)会随着电磁波的频率(单位:)的变化而变化.已知波长与频率是反比例函数关系,下面是它们的部分对应值:
频率
…
…
波长
…
…
(1)求波长关于频率的函数解析式,并在平面直角坐标系中画出反比例函数的图象;
(2)当时,求电磁波的频率.
【答案】(1),
图象如下:
(2)当时,电磁波的频率为
【分析】(1)设波长关于频率的函数解析式为,利用待定系数法即可求得函数解析式,进而画出图象即可.
(2)将代入反比例函数解析式中即可求解.
【详解】(1)解:设波长关于频率的函数解析式为.
把点代入上式中,得,
解得,
.
(2)解:当时,,
.
答:当时,电磁波的频率为.
19.“道路千万条,安全第一条”.为研究汽车驾驶员的视野大小与行车速度之间的关系,某研究小组在一定条件下进行了一系列的测试.
【数据收集】下表是测试所得的数据:
行车速度()
视野角度(度)
(1)根据表中数据,在如图所示的平面直角坐标系中描出相应的点,并用平滑的曲线顺次连接各点.
【数学表达】
(2)请结合数据与图象,直接写出能近似体现视野角度(度)与行车速度()之间关系的函数表达式.
【问题解决】
(3)在相同测试条件下,若要求驾驶员的视野角度不小于80度,那么车辆的行驶速度应控制在什么范围?
【答案】(1)
(2)
(3)车辆的行驶速度应控制在不超过,即
【分析】(1)根据表格数据在坐标系中描出对应点,按自变量从小到大的顺序用平滑曲线顺次连接各点即可;
(2)观察数据得行车速度与视野角度的乘积近似为定值,判断为反比例函数,写出近似函数表达式并标注自变量取值范围即可;
(3)根据视野角度的要求列不等式,代入反比例函数解析式,结合实际意义求解,即可得到行驶速度的控制范围.
【详解】(1)略
(2)解:观察表格数据,每组行车速度v与视野角度的乘积近似等于,符合反比例函数的特征,因此近似函数表达式为:;
(3)解:由题意,要求视野角度不小于度,即,代入函数表达式得:
,
因为行车速度,不等式两边同时乘,不等号方向不变:
,
解得,
结合实际意义,车辆的行驶速度应控制在不超过,即.
20.一个反比例函数的图象经过点.
(1)求该反比例函数的解析式.
(2)当时,求x的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)将代入利用待定系数法求解即可;
(2)将代入求解即可.
【详解】(1)解:将代入得
,
∴该反比例函数的解析式为;
(2)解:当时,代入得,
.
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