内容正文:
第二十七章反比例函数(大单元教学设计)
大单元主题背景分析(教材分析)
教材地位与作用
1. 纵向学段衔接:承前启后,完善函数知识体系.本章严格遵循初中函数学习递进规律,承接八年级一次函数、正比例函数的学习方法与研究框架(定义—图象—性质—应用),延续“变化与对应”的函数核心思想;同时衔接本章前置二次函数的建模思维,区别于一次函数的线性变化、二次函数的抛物线对称变化,反比例函数刻画积定反比的非线性变化规律,填补了初中非线性基础函数的知识空白.同时,本章是高中幂函数、分式函数、函数单调性与最值学习的重要前置基础,学生在本章建立的数形结合、变量分析、函数建模思维,是高中函数深度学习的必备能力,在初中学段函数体系中具有不可替代的枢纽地位.
2. 横向单元架构:体系完整,逻辑层层递进.单元内部形成螺旋上升、闭环完整的知识链条:第一层级:概念建构,从实际情境抽象反比例函数定义,区分正反比例函数,夯实概念根基;第二层级:图象探究,通过描点作图探究双曲线的分布、增减性、对称性,掌握函数研究通用方法;第三层级:性质深化,重点突破比例系数k的几何意义,关联矩形、三角形面积,实现代数与几何融合;第四层级:实际应用,依托生活、工程、跨学科场景建立反比例模型,解决定值类实际问题;第五层级:综合拓展,通过章末数学活动实操探究,实现知识的生活化、实践性升华.本章从具象到抽象、从理论到实践、从单一知识到综合应用,符合九年级学生认知规律,是初中函数综合应用能力提升的核心单元.
3. 中考与育人地位:核心考点,素养落地载体.反比例函数是中考必考核心模块,常以选择填空(图象性质、k的几何意义)、解答题(函数综合、实际建模、与一次函数几何综合)形式考查,侧重考查数形结合、建模应用能力.同时,新教材强化生活化、实践性、跨学科设计,让函数不再是纯理论公式,而是解决实际问题的工具,落实数学学以致用的育人目标.
新课标衔接与核心素养
依据《义务教育数学课程标准(2022版)》要求,结合2024版新教材改编导向,本单元聚焦四大数学核心素养,精准对接课标要求:
1. 数学抽象.通过路程速度、矩形面积、单价数量等真实情境,引导学生从大量变化关系中,抽象出“两个变量乘积为定值”的本质特征,归纳反比例函数解析式y=(k≠0),摆脱具体情境束缚,形成反比例函数的抽象概念模型,提升从现实问题中提炼数学本质的抽象能力.
2. 几何直观与数形结合.课标明确要求“能画出反比例函数图象,根据图象分析函数性质”。本单元核心依托双曲线图象,直观感知函数象限分布、增减性、对称性、无限趋近性,通过“数(解析式)—形(图象)—量(面积、取值)”的转化,突破抽象难点,培养几何直观素养,固化数形结合核心思想.
3. 数学建模.本单元是初中建模思想的重点落地单元.课标要求学生能利用反比例函数刻画现实中的反比变化规律,新教材新增大量生活、物理跨学科素材,引导学生经历“提取变量—分析变化关系—建立反比例模型—求解验证—回归实际”的完整建模流程,掌握定值类反比问题的通用建模方法.
4. 运算能力与推理能力.在求解函数解析式、利用性质求值、几何面积计算、综合题型推理过程中,锻炼学生精准运算、逻辑推理能力;通过对比正反比例函数、辨析函数增减性易错点,培养严谨的逻辑推理与归纳辨析能力.
课标核心目标衔接总结:本单元严格落实新课标“掌握一类函数、学会一种方法、提升一种素养”的要求,不仅让学生掌握反比例函数的知识,更让学生固化“定义—图象—性质—应用”的函数研究通用方法,为后续自主研究复杂函数奠定思维范式.
学情分析
(一)已有知识基础
1. 函数方法基础:学生八年级已系统学习一次函数、正比例函数,熟练掌握函数的定义、变量与常量、图象绘制、性质探究、简单实际应用,完全熟悉初中函数的研究流程,具备学习新函数的方法迁移能力.
2. 知识储备基础:学生已掌握分式运算、比例关系、平面直角坐标系、矩形与三角形面积计算等知识,能够支撑反比例函数解析式变形、图象描点、k的几何意义探究等单元核心内容的学习.
3. 思维能力基础:九年级学生已具备初步的数形结合、自主探究、小组合作、数据分析能力,能够独立完成简单的作图、取值、归纳规律等探究任务.
(二)认知优势
1. 方法可迁移:反比例函数的研究框架与一次函数高度一致,学生可迁移旧知学习方法,快速适应新函数的学习节奏,降低新知接受难度.
2. 情境易理解:本单元素材均来源于生活(行程、工程、购物、密度测量),贴近学生生活实际,具象化的变化规律便于学生理解抽象的反比关系.
3. 探究意愿较强:相较于枯燥的代数计算,图象探究、实操活动、生活应用类内容,更能激发九年级学生的探究兴趣,适合开展自主、合作探究式学习.
(三)核心学习短板与思维障碍
1. 概念辨析障碍:学生习惯正比例“同增同减、和差变化”规律,极易混淆正比例与反比例函数的本质,无法精准区分“比值定值”与“乘积定值”的核心差异,是单元入门最大障碍.
2. 图象认知局限:学生长期学习一次函数直线图象,对反比例函数双曲线非线性、分象限、不与坐标轴相交、增减性分区间的特征理解困难,容易出现“整体增减性判断错误”的典型问题.
3. 数形转化薄弱:难以灵活实现“由数释形、由形推数”,对比例系数k的几何意义理解机械,无法自主关联函数图象与几何图形面积,数形结合应用能力不足.
4. 建模能力不足:面对复杂生活、跨学科情境时,学生容易被繁杂背景干扰,无法精准提取两个核心变量,难以判断是否为反比例关系,建模解题套路不清晰.
5. 细节思维疏漏:普遍忽略实际情境自变量取值范围、k的正负对图象象限的影响、图象对称性的隐性应用,解题易错点集中.
(四)分层学情差异
1. 优生层:可快速掌握基础概念与性质,具备一定的综合推理能力,但缺乏大单元知识整合能力,难以构建函数体系关联,综合压轴题解题思维不够全面.
2. 中等层:基础知识点掌握扎实,但知识碎片化,数形转化、建模应用、综合变式解题能力薄弱,题型一变就容易出错,知识迁移能力不足.
3. 薄弱层:概念辨析模糊、图象性质记忆混乱、基础运算易错,无法独立完成建模探究,需要依托具象化素材、阶梯式问题引导逐步突破.
(五)学习心理分析
九年级学生具备一定的自主学习意识,但函数知识抽象性强,长期的易错点积累易让学生产生畏难情绪;同时学生擅长具象学习、抵触抽象理论,因此大单元教学中需多依托情境、实操、图象可视化手段,降低抽象难度,层层突破难点,帮助学生建立函数学习信心.
整体来看,学生有方法、有基础、有兴趣,但缺辨析、缺整合、缺建模。基于此,本大单元整体教学需遵循“重对比、重数形、重建模、重整合”的原则:以一次函数旧知为铺垫,以情境探究为载体,以数形结合为主线,以易错辨析为抓手,以单元知识整合为目标,分层突破学生思维障碍,落实核心素养,实现从“单点知识学习”到“单元体系建构”的进阶.
单元教学目标
本单元教学目标以2022版义务教育数学新课标为依据,严格依托人教版2024版九年级上册第27章反比例函数教材内容设计,立足大单元整体教学视角,统筹单元全部课时(反比例函数概念、图象与性质、k的几何意义、实际应用、章末数学活动),遵循学生认知规律,分为知识与技能、数学思考、问题解决、情感态度与价值观四个维度,统领全单元教学.
知识与技能
1. 概念理解:结合教材生活实例(面积、行程、工程、单价问题),理解反比例函数的定义,掌握反比例函数解析式y=(k≠0)及变式 xy=k;能准确区分正比例函数与反比例函数,能依据定义判断两个变量是否成反比例函数关系.
2. 图象与性质掌握:熟练掌握用描点法画反比例函数双曲线图象的步骤;掌握反比例函数图象象限分布、增减性、对称性、无限趋近坐标轴的核心性质;能根据比例系数k的正负,精准判断图象位置与函数变化规律,明确反比例函数分区间增减的特殊性.
3. 核心规律掌握:熟练掌握反比例函数比例系数k的几何意义,能利用双曲线上点构造矩形、三角形,求解图形面积,能根据几何面积求k的值,掌握教材数形结合基础题型.
4. 解析式求解:掌握待定系数法求反比例函数解析式的方法,能结合已知点坐标、几何面积、实际变量关系快速求解函数解析式.
5. 实际与综合应用:能结合教材生活情境、跨学科情境(密度计问题)建立反比例函数模型;能根据实际意义确定自变量取值范围,利用反比例函数性质解决定值类变化问题;掌握反比例函数与一次函数简单综合的基础解题技能.
数学思考
1. 函数体系思考:延续初中函数“定义—图象—性质—应用”的通用研究思路,类比一次函数的学习方法探究反比例函数,完善初中函数知识框架,建立变量对应、变化规律的函数核心思维.
2. 核心思想建构:在作图、析图、解题过程中,深度感悟数形结合思想,实现“由式看图、由图释数”的双向转化;在归纳变量乘积定值规律中,体会模型思想、特殊到一般思想;在分象限讨论函数增减性中,初步建立分类讨论思想.
3. 抽象与推理思考:能从纷繁的实际问题中剥离数量关系,抽象出反比例变化模型;通过观察图象特征、归纳函数性质,发展合情推理能力;通过性质应用、几何面积推导,提升逻辑演绎推理能力.
4. 规律思辨思考:能辨析正比例“比值一定、同增同减”与反比例“乘积一定、一增一减”的本质区别,突破思维定式,形成严谨的变量变化规律思辨能力.
问题解决
1. 建模解题能力:能独立分析教材中面积、行程、压强、密度等典型实际问题,准确提取两个关联变量,判断反比例关系,经历分析情境—提炼变量—建立模型—求解验证—结合实际作答的完整解题过程,熟练解决反比例函数实际应用问题.
2. 探究迁移能力:能自主完成教材图象探究、矩形作图、数学活动等探究任务,掌握反比例函数探究方法,能举一反三解决变式问题,具备知识迁移与自主探究能力.
3. 综合分析能力:能解决反比例函数图象性质辨析、k几何面积计算、正反比例函数综合、简单函数交点问题,学会拆分综合题型、分步解决难点.
4. 反思归纳能力:在解题与探究后,能自主总结题型规律、归纳易错问题,能在小组合作中交流解题思路、辨析错误,提升问题解决的规范性与准确性.
情感态度
1. 激发学习兴趣:通过教材中生活化、可视化的反比例变化实例与动手数学活动,感受反比例函数的规律性与实用性,体会数学与生活、物理学科的紧密联系,弱化函数抽象、难懂的刻板印象,激发函数学习兴趣.
2. 培养严谨态度:在图象绘制、数据取值、规律归纳、运算求解的过程中,养成认真细致、严谨求实、规范答题的良好学习习惯,树立严谨的数学探究态度.
3. 增强应用意识:感受反比例函数解决“积定变化类”实际问题的独特价值,学会用数学视角观察、分析生活中的变化规律,增强数学应用意识与学科融合意识.
4. 树立学习信心:通过自主探究、合作交流逐步突破反比例函数重难点,积累解题与探究经验,获得学习成就感,培养主动钻研、乐于思考的学习品质,提升数学学习自信心.
学习活动设计
. 情境感知:感知反比规律,铺垫新知活动一
概念建构:抽象定义,辨析本质活动二
数形探究:自主画图,归纳性质,突破核心活动三
建模应用:落实应用,掌握建模活动四
综合拓展:整合单元、实操探究、素养提升活动五
学习评价设计
过程性评价
过程性评价聚焦学生单元学习全过程,覆盖课堂探究、师生互动、随堂训练、作业落实、小组合作、数学活动实操,以课本原生素材为唯一评价依据,动态跟踪学生知识掌握与能力生长.
(一)课堂探究表现评价
评价载体:教材情境探究、描点作图实验、性质归纳思考、k几何意义推导、正反比例概念辨析.
评价内容与标准:1. 概念探究维度:能自主从课本面积、行程、购物情境中提炼变量关系,准确归纳“乘积为定值”的反比例本质,可精准辨析反比例函数解析式特征、k≠0、x≠0的限制条件.
2. 图象探究维度:能严格按照课本步骤完成列表、取值、描点、连线,规范画出双曲线;可自主观察归纳k的正负对图象象限、增减性的影响,能发现图象无限趋近坐标轴、分区间增减的核心特征.
3. 性质推理维度:能主动参与课堂讨论,准确区分正比例“比值一定”与反比例“乘积一定”的差异,能结合图象说明函数增减规律与对称性.
评价方式:教师随堂观察记录、小组互评、课堂展示点评、即时口头纠错.
等级评定:A级(优秀):独立完成探究,自主归纳规律,能进行变式辨析;
B级(达标):在引导下完成探究,掌握基础性质,无核心概念错误;
C级(待提升):作图不规范、性质混淆,无法独立归纳规律.
(二)随堂例题与练习评价
评价载体:课本课时例题、课内练习、课后基础习题.
核心评价要点:1. 基础题型:反比例函数的判断、解析式求解、图象象限判断的正确率;
2. 重点题型:k的几何意义(矩形、三角形面积计算)解题规范性;
3. 易错题型:分区间增减性判断、自变量取值范围辨析。
评价重点:关注学生数形结合意识、步骤规范性、审题严谨性、易错点规避能力.
(三)课时作业常态化评价
分层评价内容:1. 基础性作业:课本基础习题,评价概念掌握、简单运算、图象识别能力;
2. 提升性作业:课本变式习题,评价k值求解、图象综合辨析、简单实际应用能力;
3. 纠错性评价:建立错题台账,重点跟踪单元高频易错点:
(1)混淆正反比例函数本质;
(2)忽略反比例函数分象限增减,整体判断增减性;
(3)忘记实际问题中自变量的正数取值范围;
(4)k的几何意义计算遗漏绝对值.
(四)单元数学活动实操评价
评价载体:课本章末两大数学活动:矩形作双曲线、密度计反比例探究
评价内容:1. 动手操作能力:能根据等面积矩形精准找点、描点,还原双曲线轨迹;
2. 跨学科建模能力:能从密度计物理情境中提取变量,建立反比例模型;
3. 合作探究能力:小组分工明确,能交流探究结论、归纳活动规律.
终结性评价
终结性评价立足大单元整体知识体系,以课本核心考点、重难点、典型题型为蓝本,全面检测学生单元知识掌握、能力迁移与素养达成情况,用于单元结业达标检测.
(一)评价范围
1. 知识层面:反比例函数定义与解析式、图象分布与性质、参数k的几何意义、反比例函数待定系数法求解、课本生活与跨学科实际应用、单元综合题型.
2. 能力层面:数形结合能力、数学建模能力、逻辑推理能力、实际问题解决能力、知识迁移应用能力.
(二)评价题型与占比
1. 基础达标题(60%):改编自课本例题、课后习题,考查概念辨析、图象识别、基础解析式求解、简单面积计算,面向全体学生,保障基础知识达标.
2. 能力提升题(30%):课本变式题型,考查k的几何综合、正反比例函数综合、函数图象性质辨析,侧重考查数形结合能力.
3. 素养创新题(10%):对标课本数学活动与跨学科应用,考查生活、物理情境下的反比例建模应用,侧重核心素养检测.
(三)分层评价目标
1. 基础层:全体学生掌握课本核心基础知识,能解决基础常规题型;
2. 提高层:中等学生熟练掌握图象性质与几何意义,可解决单元重点变式题型;
3. 拔高层:优等生可独立完成综合建模、跨学科探究、函数综合题型,具备知识迁移能力.
(四)评价功能与结果运用
1. 诊断班级共性问题:如建模能力薄弱、数形转化不灵活、易错点反复出错等;
2. 定位学生个体短板:区分概念薄弱、运算薄弱、综合应用薄弱三类问题;
3. 指导单元复盘:针对检测暴露的课本重难点漏洞,开展专题补漏、错题复盘、变式巩固。
终结性评价以课本核心考点、例题原型、变式题型为主,全面检测单元知识掌握与素养达成,分层考查基础、中档、综合能力.
反思性教学改进
结合本单元过程性评价日常数据与终结性评价检测结果,立足课本教学蓝本,从学生学情问题、课堂教学不足、针对性改进策略三方面完成教学反思与优化.
一、学生单元学习典型问题复盘
1. 概念理解表层化.学生能记忆反比例函数解析式,但对“xy=k积定反比”的核心本质理解不透彻,容易与正比例函数比值定值规律混淆,在概念辨析题中频繁出错.
2. 数形结合思维薄弱.学生机械记忆图象性质,但无法实现“由式判形、由形推数”,不会利用双曲线图象分析变量变化规律,对k的几何意义只会套公式,不懂几何本质.
3. 性质理解存在思维误区.受一次函数整体增减性思维影响,学生极易忽略反比例函数分象限、分区间增减的特点,笼统判断函数增减性,成为单元高频易错点.
4. 实际建模能力短板突出.面对课本行程、工程、压强、密度等生活化、跨学科情境,学生无法快速剥离繁杂背景、提取核心变量,难以自主建立反比例函数模型,且普遍忽略自变量实际取值范围,解题不完整.
5. 实操与综合能力不足.对课本数学活动的探究逻辑理解肤浅,只会机械操作,无法归纳图象生成原理与跨学科变化规律,知识迁移能力不足.
二、本单元课堂教学存在的不足
1. 探究放手程度不足.课堂中性质归纳、规律总结多由教师引导完成,留给学生自主画图、自主观察、自主归纳的时间不足,学生知识生成体验不深刻,理解停留在被动记忆层面.
2. 易错点专项辨析不足.对正反比例辨析、分区间增减性、自变量取值范围等课本核心易错点,缺少专项对比训练和错题辨析环节,导致学生思维误区未彻底破除.
3. 建模教学套路固化.讲解课本实际应用题时,侧重解题结果输出,对“找变量、辨关系、建模型、验实际”的建模思维拆解不够细致,学生未形成通用建模思维.
4. 分层教学落实不到位.统一教学节奏难以兼顾分层学情,学困生跟不上探究节奏、基础薄弱,优等生缺少课本拓展变式训练,能力提升受限.
三、后续针对性教学改进措施
1. 深化概念生成教学,立足课本情境.后续教学严格依托课本生活情境,坚持“情境列式—对比辨析—归纳本质”的流程,重点强化“积定反比”核心,通过正反比例对比专题,彻底厘清概念差异,杜绝机械记忆.
2. 强化数形结合专项训练.以课本图象探究为核心,增设“看图说性质、由式画图象、数形互推”微专题训练,让学生亲历图象生成、性质推导全过程,真正理解k的几何意义本质,打通数与形的关联.
3. 聚焦易错点,开展专项纠错.针对分区间增减性、自变量取值范围等高频易错点,整理课本易错题型,开展课堂辨析、错题复盘、变式训练,帮助学生破除思维定式,形成严谨解题习惯.
4. 细化建模流程,落实学以致用.拆解课本所有实际应用题型,固化“审情境—找双变量—判反比关系—建模型—求参数—验取值—规范作答”的七步建模流程,强化跨学科情境教学,提升学生建模能力.
5. 落实分层教学,适配学情.依托课本习题分层设计课堂任务、课后作业,基础层夯实课本例题与基础习题,提升层强化变式与几何综合,拓展层深化数学活动与综合探究,实现全员达标、分层提升.
四、单元教学总结
本单元通过全过程、多元化、依托课本的评价体系,完整记录了学生从概念探究、性质学习到实践应用的成长过程,精准暴露了教与学的核心问题。后续将以本次评价反思为依据,优化函数探究类课堂教学流程,强化数形结合与数学建模核心素养落地,实现大单元教学的提质增效.
单元教学结构图
教学设计
情境感知:感知反比规律,铺垫新知活动一
· 情境引入
呈现问题情境,引导学生观察变量变化规律:
1. 行程情境:从甲地到乙地的总路程120km固定,行驶速度v(km/h)发生变化,行驶时间t(h)随之变化;速度越大,用时越短.
2. 几何情境:矩形面积为24㎡固定,矩形的长x(m)发生变化,宽y(m)随之变化;长越长,宽越短.
3. 生活购物情境:购买文具总花费60元固定,单品单价x(元)变化,购买数量y(件)随之变化;单价越高,购买数量越少.
追问1.以上三个问题中,都有几个变量?
追问2.一个量变化时,另一个量如何变化?
追问3.变化过程中,什么量始终保持不变?
学生初步观察、口头回答:均有两个变量,一增一减,两个变量的乘积是固定不变的常数.
(设计意图:严格依托课本开篇生活化情境,从学生熟悉的行程、几何、购物场景切入,避开抽象概念灌输,让学生直观感知“积定、反向变化”的反比核心特征;通过设问聚焦变量与不变量,对比之前学的正比例“比值一定、同向变化”,为本单元反比例函数概念学习做好感性铺垫,降低新知入门难度.)
· 探究新知
针对上述三个情境,引导学生列出变量关系式、填表观察规律,完成深度探究:
探究点1:列关系式
1. 路程一定:vt=120,即 t=
2. 面积一定:xy=24,即 y=
3. 总价一定:xy=60,即 y=
探究点2:数据填表感知变化(以面积情境为例)
矩形长x(m) 3 4 6 8 12
矩形宽y(m) 8 6 4 3 2
学生观察表格数据:x逐步增大,y逐步减小,每组x、y的乘积恒为24.
探究点3:归纳共性规律
小组讨论后师生共同归纳共性:
1. 每个问题都有两个相互依赖的变量;
2. 两个变量反向变化(一增一减);
3. 两个变量的乘积始终是一个非零定值;
4. 关系式均可统一写成:y=(k为不为0的常数)的形式.
总结归纳:这种“两个变量乘积为定值,变量成反向变化”的对应关系,就是本节课要研究的反比例变化规律,是反比例函数的核心本质.
(设计意图:遵循教材“情境—列式—数据验证—归纳规律”的探究逻辑,让学生亲历从具体实例到共性规律的提炼过程,完成从“生活现象”到“数学模型”的初步抽象;通过表格量化变化,破除学生对反向变化的模糊认知,精准抓住“积定反比”的本质,为后续精确定义反比例函数筑牢认知基础,培养学生观察、归纳、抽象的数学思考能力.)
· 应用新知
例1.下列问题中的变量是否成反比例变化关系?若成,请写出变量之间的关系式:
(1)已知三角形的面积为30,三角形的底边长为x(cm),这条底边上的高为y(cm);
(2)圆的周长C与半径r的关系。
【分析】本题核心考查反比例变化规律的识别,解题关键:判断两个变量是否满足乘积为非零定值、变量反向变化.步骤:①根据公式列变量关系式;②判断是比值定值(正比例)还是乘积定值(反比例);③得出结论.
【详解】(1)判断三角形底与高的关系
根据三角形面积公式:S=xy
代入定值面积S=30,得:xy=30
整理得:xy=60
变量x、y的乘积为定值60,满足积定反向变化规律,
因此底边长x与高y成反比例变化关系,关系式:y=.
(2)判断圆的周长与半径的关系
根据圆的周长公式:C=2πr
变形得:=2π(定值)
变量比值为定值,属于正比例变化关系,不成反比例关系.
例2.关系式 中,是的反比例函数吗?若是,比例系数等于多少?若不是,请说明理由.
【分析】直接利用反比例函数的定义,即形如(k为常数且)的函数,叫做反比例函数,即可判定.
【详解】解:是的反比例函数,
由得,,比例系数等于,
故是的反比例函数,比例系数等于.
知识小结:判断反比规律核心标准:两变量、积定值、反向变.
(设计意图:选用课本同类基础题型,精准对应本节课“感知反比规律”的学习目标,通过正反案例对比,帮助学生厘清正比例与反比例的本质区别;通过规范步骤拆解,让学生掌握反比关系的通用判断方法,实现新知的即时落地、即时巩固,突破初学最易混淆的概念误区.)
概念建构:抽象定义,辨析本质活动二
· 情境引入
承接活动一的反比变化实例,选取三组典型变化关系,再次呈现变量解析式:
1.路程一定,时间与速度:t=
2. 面积一定,矩形宽与长:y=
3. 总价一定,数量与单价:y=
追问1. 以上三个式子在形式上有什么共同特征?
追问2. 自变量、因变量、常数分别有什么特点?
追问3. 能不能用一个统一代数式概括这类变化关系?
引导学生观察:三个式子均为一个变量等于定值除以另一个变量,结构高度统一.
(设计意图:依托教材原生例题式子,承接上一活动的感性认知,从“感知现象”过渡到“形式归纳”,自然引出概念建构任务,避免概念突兀抛出,遵循学生“具象—抽象”的认知规律.)
· 探究新知
探究点1. 归纳统一形式,抽象课本定义
学生小组观察、对比、归纳,教师规范得出课本标准反比例函数定义:
一般地,形如y=(k为常数,k≠0)的函数,叫做反比例函数.
探究点2. 深度辨析概念本质(核心要点)
师生共同拆解定义三要素,抓准本质:
① 结构特征:变量在分母,分子是非零常数;
②取值要求:k≠0,自变量 x≠0,函数值 y≠0;
③本质关系:可变形为 xy=k,核心是两变量乘积为定值;
④变量个数:只有两个变量,一个自变量、一个函数.
探究点3. 对比辨析:正比例与反比例
正比例:y=kx,比值一定、同增同减
反比例:y=,乘积一定、一增一减
(设计意图:依照“观察共性→抽象定义→拆解要素→辨析本质”的概念生成流程,让学生自主建构概念而非死记定义,精准突破学生最容易混淆的正反比例本质差异,夯实本单元所有知识的理论根基.)
· 应用新知
例1.下列关系式中,哪些是反比例函数?若是,请写出比例系数k的值:
(1)y= (2)y=3x (3)xy=-6 (4)y=
【分析】本题对标课本概念辨析题型,解题核心:紧扣反比例函数标准形式 y=(k≠0) 或变式 xy=k.判断关键点:自变量只能是单独x,不能是多项式; k为常数且不为0; 符合“定值除以自变量”结构.
【详解】(1)y= 符合 y=(k≠0) 标准形式,是反比例函数,k=5。
(2)y=3x属于正比例函数形式,比值一定,不是反比例函数。
(3)xy=-6可变形为 y=,符合反比例本质积定关系,是反比例函数,k=-6。
(4)y=不符合定义形式,不是反比例函数.
例2.已知蓄电池的电压为定值,使用蓄电池时,电流Ⅰ(单位:A)与电阻R(单位:Ω)是反比例函数关系.当时,,求这个反比例函数的解析式.
【分析】直接利用待定系数法求解即可.
【详解】解:设电流Ⅰ(单位:A)与电阻R(单位:Ω)的关系式为,
∵当时,,
∴,
∴,
∴.
解题小结:分母只含单x;分子为常数k且不为0;可化为积定形式 xy=k.
(设计意图:选用概念辨析题型,覆盖学生四大高频易错点:正比例混淆、隐藏积定形式、自变量错位、分式结构误判,通过规范例题详解,让学生落地概念、固化判断方法,真正做到懂定义、明本质、会判断.)
数形探究:自主画图,归纳性质,突破核心活动三
· 情境引入
通过前面学习,学生已经掌握:反比例函数解析式为 y=(k≠0) ,变量满足积定反比关系.
追问1. 一次函数图象是直线,反比例函数的图象是什么形状?
追问2. 当k>0(<0)时,图象位置和变化规律是否相同?
追问3. 为什么反比例函数图象永远不会与坐标轴相交?
教师引导:函数的性质藏在图象中,本节课沿用初中函数通用研究方法——列式→取值→描点→画图→观形归纳性质,自主探究反比例函数图象与核心性质.
(设计意图:沿用教材“类比旧知、设问激趣、数形探究”的导入逻辑,通过对比一次函数图象研究方法,让学生形成函数研究通用范式;通过三个核心疑问直指本课时重难点,让学生带着问题探究,明确学习目标,自然进入画图探究环节.)
· 探究新知
探究点1:自主画图
以下面两个函数为例:
① y=(k>0)
② y=-(k<0)
1. 取值列表
对于 y=
x
-6
-3
-2
-1
1
2
3
6
y
-1
-2
-3
-6
6
3
2
1
对于 y=-,对应值全部取相反数。
2. 描点
3. 连线
学生在坐标系中自主描点,用平滑曲线顺次连接,得到两支不相连的曲线,教师点明:反比例函数的图象叫做双曲线.
探究点2:观察图象,归纳课本核心性质
小组对比 k>0、k<0 两种图象,归纳得出课本标准性质:
1. 图象分布: 当k>0时,双曲线分布在第一、三象限;当k<0时,双曲线分布在第二、四象限.
2. 增减性: 当k>0时,在每个象限内,y随x的增大而减小;当k<0时,在每个象限内,y随x的增大而增大.
重点强调:增减性不能跨象限讨论,必须强调“每个象限内”.
3. 图象特征
图象由两支曲线组成,不相交、不经过原点;图象无限靠近坐标轴,但永不与坐标轴相交(因为x≠0,y≠0);双曲线关于原点中心对称、关于直线y=x、y=-x轴对称.
(设计意图:按照“描点作图—观察对比—归纳性质”的探究流程,让学生亲历图象生成全过程,从直观图形中自主提炼抽象性质,落实数形结合核心素养;重点突破“分象限增减”这一本单元最大思维误区,从根源纠正学生“整体判断增减性”的错误习惯,突破课时核心重难点.)
· 应用新知
例1已知反比例函数y=,根据下列条件分别求参数取值范围:
(1)函数图象分布在第一、三象限;
(2)在每个象限内,y随x的增大而增大.
【分析】本题是考查k的符号与图象位置、增减性的对应关系;解题核心思路:图象在一、三象限 比例系数k>0; 每个象限内y随x增大而增大比例系数k<0;本题解析式比例系数为(k-2),整体代入判断即可.
【详解】(1)∵ 图象分布在第一、三象限
∴ 比例系数大于0,k-2>0
解得:k>2.
(2)∵ 在每个象限内,y随x的增大而增大
∴ 比例系数小于0,k-2<0
解得:k<2.
例2.在反比例函数图象的每一条曲线上,y随x的增大而减小.
(1)函数经过哪些象限?
(2)求的取值范围.
【分析】(1)根据y随x的增大而减小,即可求解;
(2)由(1)得:函数经过第一、三象限,可得到5-﹥0,即可求解.
【详解】解:(1)∵反比例函数的图象上,y随x的增大而减小
∴函数经过第一、三象限,
(2)∵函数经过第一、三象限,
∴5-﹥0,
即﹤5
解题小结:正一三、负二四(k正负定象限);正大减、负大增(每个象限内增减规律);增减性必须限定“同一象限内”.
(设计意图:选用课本最基础、最核心的性质应用题,直击本课时两个核心考点:象限分布判断、增减性判断;通过含参题型训练,让学生灵活掌握“由k判图、由图定k”的双向思维,即时巩固新知,纠正概念模糊、忽略区间限制的典型错误,实现当堂探究、当堂掌握、当堂突破核心难点.)
建模应用——落实应用,掌握建模活动四
· 情境引入
情境展示:生活、生产、物理中大量存在总量固定,两个变量此增彼减、乘积恒定的问题,这类问题均可以用反比例函数解决.
1. 工程问题:工作总量固定,工作效率越高,完成时间越短;
2. 物理压强问题:压力一定,受力面积越大,压强越小;
3. 行程问题:路程一定,速度越大,行驶时间越短。
追问1. 这类问题的共同特点是什么?
追问2. 如何把生活文字情境转化为数学函数模型?
追问3. 实际问题中自变量可以取全体实数吗?
引导学生总结:总量定值、两变量积定、反向变化,符合反比例函数特征,可建立反比例模型求解.
(设计意图:从生活与跨学科真实场景切入,让学生感知反比例函数的实用价值;通过设问直指建模核心,让学生明确本节课目标——学会从实际情境中提炼数学模型,完成从“学函数性质”到“用函数解题”的思维过渡.)
· 探究新知
探究点1:归纳反比例函数实际问题建模通用步骤
结合教材实例,师生共同提炼、归纳反比建模五步法,为本章所有实际应用题定范式:
步骤1:审清情境,找总量
读懂题意,确定问题中固定不变的总量(路程、面积、压力、总工程量、总质量等)。
步骤2:确定双变量
找出题目中两个变化的相关变量,区分自变量与函数。
步骤3:判断函数关系
若满足:变量乘积=固定总量,则判定为反比例函数关系。
步骤4:建立模型,求解析式
设y= ,代入已知一组对应变量值,求出定值k,写出完整解析式.
步骤5:结合实际取值、求解作答
实际问题中,变量多为正数(长度、速度、时间、面积),自变量x>0,结合取值范围求值、检验、规范作答.
核心归纳:所有反比例实际应用题的统一模型: 变量1 ×变量2 = 固定总量.
(设计意图:依托例题逻辑,提炼可通用的建模流程,打破学生“看一题、会一题、换题不会”的困境;规范实际问题建模的思维路径,落实新课标数学建模核心素养,同时重点强化“实际自变量取值范围”这一课本高频易错点.)
· 应用新知
例1.某工地需要运送一批砂石,砂石总质量固定为300吨,设每天运送砂石的质量为x吨,完成全部运送任务所需时间为y天.
(1)求y关于x的函数解析式;
(2)若每天运送砂石30吨,需要多少天完成运送任务?
【分析】本题考查实际情境反比例建模与求值.解题关键:确定不变总量:砂石总质量300吨;识别变量关系:每天运量×天数=总质量(积定,成反比);结合实际意义确定自变量为正数;先建模、后代入求值.
【详解】(1)根据题意:每天运送质量 × 运送天数 = 总砂石质量
可得等量关系: xy=300
变形得y关于x的函数解析式: y=
由实际意义可知:运送质量为正数,因此自变量取值范围:x>0.
(2)当 x=30 时,代入解析式: y==10
答:需要10天完成运送任务.
例2.如图,取一根长的均匀木杆,用细绳绑在木杆的中点并将其吊起来.在中点的左侧挂一个物体,在中点的右侧用一个弹簧秤向下拉,使木杆处于水平状态.根据杠杆原理,当物体保持不动时,弹簧秤的示数(单位:)是(弹簧秤与中点的距离)(单位:)的反比例函数,当时,.
(1)求关于的函数表达式.
(2)移动弹簧秤的位置,若木杆仍处于水平状态,求弹簧秤的示数的最小值.
【分析】(1)根据反比例函数的定义,运用待定系数法即可求解;
(2)根据反比例函数图形的性质即可求解.
【详解】(1)解:由题意设,把,代入,得,
∴关于的函数解析式为.
(2)解:由(1)可知,关于的函数解析式为,,是弹簧秤与中点的距离是,如图所示,
∵,
∴随的增大而减小,
∴把代入,得,
∴弹簧秤的示数的最小值为.
解题总结: 实际反比问题必先找固定总量;乘积定值→反比例模型;所有生活实际问题自变量均取正数; 先求解析式,再代入求值.
(设计意图:选用最具代表性的工程类原型例题,完整套用本节课总结的建模五步法,让学生直观体验“文字情境—数量关系—函数模型—实际求解”的全过程;规范答题格式,针对性解决学生建模无从下手、忽略自变量取值范围两大易错痛点,实现学以致用,夯实单元应用核心能力.)
综合拓展:整合单元,实操探究,素养提升活动五
· 情境引入
经过本单元四阶段学习,我们已经系统掌握:反比例函数定义本质、图象性质、k的几何意义、实际建模应用.课本章末设置两个数学实操活动,目的是跳出纯刷题,回归函数本质:
1. 几何视角:用等面积矩形手动构造双曲线,直观理解图象来源;
2. 跨学科视角:用密度计物理模型验证生活中的反比例规律。
追问1.为什么反比例函数图象永远是双曲线?它的点是怎么生成的?
追问2.生活中的精密仪器为什么暗含反比例函数规律?
追问3.如何将单元零散知识整合为一套完整的探究方法?
本节课通过课本实操活动,整合全单元知识,实现几何直观+跨学科建模+综合应用素养提升.
(设计意图:以教材章末数学活动为载体,对本单元知识进行整体性复盘,从“单点知识学习”过渡到“单元体系整合”;通过设问激发实操探究兴趣,明确本节课是单元知识的升华与综合运用,为学生搭建知识闭环.)
· 探究新知
探究点1:几何实操探究——等面积矩形作双曲线
探究原理:固定矩形面积为定值,根据:xy=k.
长、宽成反比例关系,顶点坐标轨迹即为反比例函数图象.
实操步骤:1. 设定矩形面积为定值(如S=10);
2. 不断变换矩形长与宽,保证面积不变;
3. 记录每组(x,y)坐标;
4. 在坐标系中描点,所有点连成平滑曲线,形成第一象限双曲线.
归纳结论:1. 积定生图象:双曲线不是人为绘制,是定值面积点的运动轨迹;
2. 本质回归:再次印证反比例函数核心:xy=k;
3. 几何意义深化:双曲线上任意一点对应等面积矩形.
探究点2:跨学科探究——密度计中的反比例规律
探究原理:同一支密度计重力不变,漂浮时浮力恒定,
液体密度ρ与浸入深度h乘积为定值,满足反比例关系:ρh=k
探究归纳:1. 液体密度越大,浸入深度越小,符合反比一增一减规律;
2. 密度计刻度“上疏下密”,是反比例函数非线性变化的直观体现;
3. 实现数学与物理跨学科融合,强化建模思想.
单元整体知识整合总结
师生共同梳理单元闭环体系:实际情境→抽象定义→画图象研性质→k几何意义→生活建模→实操验证.
(设计意图:严格复刻新教材章末两大核心活动,让学生动手实操、亲眼验证函数本质,突破“只会做题、不懂原理”的学习短板;通过几何+跨学科双探究,整合单元所有重难点,落实几何直观、数学建模、综合推理核心素养,达成大单元最终育人目标.)
· 应用新知
例1.已知固定面积的矩形面积为36,设矩形的长为x,宽为y。
(1)请写出y关于x的反比例函数解析式,并写出自变量取值范围;
(2)若点(a,4)在该反比例函数图象上,求a的值;
(3)结合本单元知识,说明该函数图象的形态与性质.
【分析】本题整合定义建模、图象性质、点在图象上的特征、几何本质,是课本数学活动1的综合变式题。
考查四大单元核心:1. 积定反比建模;2. 实际自变量取值范围;3. 函数图象上点的代入特征;4. 反比例函数图象与性质归纳.综合性强,完全适配单元收尾素养测评要求.
【详解】解:(1)由矩形面积公式得:xy=36
整理得解析式:y=
矩形长为正数,因此自变量取值范围:x>0
(2)∵ 点(a,4)在函数图象上
∴ 将x=a,y=4代入解析式:4==
解得:a=9.
(3)函数性质综合归纳:
① 图象为反比例函数第一象限的双曲线分支;
② k=36>0,在第一象限内,y随x的增大而减小;
③ 图象无限靠近x轴、y轴,永不与坐标轴相交;
④ 图象上任意一点与坐标轴围成矩形面积恒为36.
例2.一司机驾驶汽车从甲地去乙地,他以的平均速度用到达目的地.
(1)当他按原路匀速返回时,汽车的速度v与时间t有怎样的函数关系?
(2)如果该司机必须在之内回到甲地,那么返程时的平均速度不能小于多少?
【分析】(1)直接求出总路程,再利用路程除以时间=速度,进而得出关系式;(2)由题意可得 ≤5,进而得出答案.
【详解】解:(1)由题意得,两地路程为80×6=480(km),
故汽车的速度v与时间t的函数关系为:v=.
(2)由v=,得t=,
又由题知:t≤4,
∴≤4.
∵v>0
∴480≤4v.
∴v≥120.
答:返程时的平均速度不能低于120 km/h.
解题小结
综合拓展题解题核心:
1. 遇定值面积、定值总量优先联想反比例模型;
2. 实际问题自变量必取正数;
3. 图象性质必须结合象限与区间完整描述;
4. 数形结合、模型落地、回归本质。
(设计意图:本题高度整合单元全部核心考点,对标课本数学活动实操原理,实现“实操—理论—解题”闭环;训练学生综合运用单元知识解决整合性问题的能力,纠正性质描述不完整、忽略取值范围、不会数形转化等终极易错点,完成大单元知识、能力、素养的全面升华.)
· 课堂小结
知识技能总结:本单元通过层层递进的系列课堂活动,系统完成了反比例函数的整体学习,全面落实教材要求的基础知识与基本技能.通过情境感知活动,学生认识了生活中积定反向变化的反比例现象,能够区分正比例与反比例的变化特征,初步建立反比例数量认知.通过概念建构活动,学生掌握反比例函数的定义、标准解析式及 xy=k 的本质形式,能够准确判断反比例函数,明确 k≠0、自变量不为0的限制条件.通过数形探究活动,学生亲历描点画图全过程,认识反比例函数的图象为双曲线,掌握由k的正负判断图象象限、区间增减性、对称性、无限趋近坐标轴等核心图象性质,熟练掌握反比例函数数形对应的基本技能.通过建模应用活动,学生掌握教材中工程、行程、几何面积、压强等典型实际问题的反比例建模方法,能够准确提取变量、确定定值、建立函数解析式,并结合实际情境判断自变量取值范围,规范求解、验证结果.通过综合拓展实操活动,学生结合课本数学活动,理解双曲线的几何生成原理,感知跨学科情境中的反比例规律,实现单元知识的整合、迁移与综合运用.
数学思想方法总结:1. 数形结合思想:本单元核心思想。通过解析式分析图象特征、通过图象解释函数变化规律,实现代数与几何双向转化,帮助学生直观理解抽象函数性质.2. 模型思想:从生活、几何、物理情境中提炼不变量与变量关系,抽象出反比例函数模型,掌握定值类问题的通用建模方法.3. 特殊到一般思想:从具体实例、具体数值、特殊图象入手,归纳得到反比例函数的一般性定义、图象特征与变化规律.4. 分类讨论思想:根据k的正负分类讨论图象分布与增减趋势,根据不同象限分段分析函数变化,培养严谨、完整的数学思维.
易错点与学习提醒:1. 易混淆正反比例本质,比值定值为正比例,乘积定值为反比例.2. 反比例函数增减性只能在每个象限内分别讨论,不能跨象限整体判断.3. 双曲线永不与坐标轴相交,因为自变量和函数值均不能为0.4. 实际应用中容易忽略自变量的实际意义,忘记取值范围为正数,导致答案不符合实际情境.5. 解决综合问题时容易出现数形脱节,不会利用k的几何意义快速求解面积与参数.
本单元所有课堂活动遵循教材编排逻辑,由感知到建构、由探究到应用、由基础到综合,层层落地知识、能力与素养,完整达成反比例函数大单元教学目标.
· 当堂练习
一、选择题
1.反比例函数的图象一定经过的点是( )
A. B. C. D.
【详解】解:A.∵,∴不在反比例函数的图象上;
B.∵,∴在反比例函数的图象上;
C.∵,∴不在反比例函数的图象上;
D.∵,∴不在反比例函数的图象上;
故选:B.
2.反比例函数图象经过点,则下列说法错误的是( )
A.函数图象始终经过点 B.函数图象分布在第一、三象限
C.当时,随的增大而减小 D.当时,随的增大而增大
【详解】∵反比例函数图象经过点,
∴,∴,
A. 由于,∴函数图象始终经过点,说法正确;
B. ,函数图象分布在第一、三象限,故说法正确;
C. 当时,y随x的增大而减小,说法正确;
D. 当时,y随x的增大而增大,说法错误.
故选D.
3.如果点,在反比例函数的图象上,且满足当时,则m的取值范围为( )
A. B. C. D.
【详解】解:∵点,为反比例函数图象上两点,当时,,
∴,解得,
故选:B.
4.已知反比例函数的图象经过点,那么该反比例函数的图象也一定经过点( )
A. B. C. D.
【详解】将点代入中,得,所以反比例函数为;
.将代入得,所以该点不经过反比例函数;
.将代入得,所以该点不经过反比例函数;
.将代入得,所以该点不经过反比例函数;
.将代入得,所以该点经过反比例函数.
故选:D
5.一定质量的氧气,它的密度是它的体积的反比例函数,当时,,当时,氧气的密度是( )
A. B. C. D.
【详解】解:设,当时,,∴,
∴,
∴与的函数关系式是;
当时,.
故选:C.
6.若下图中的双曲线解析式均为,则阴影面积为12的是( )
A. B. C. D.
【详解】解:A.阴影面积,不符合题意;
B.阴影面积,不符合题意;
C.阴影面积,不符合题意;
D.阴影面积,符合题意.
故选:D.
7.若点,,在反比例(k为常数)的图象上,则、、的大小关系是( )
A. B. C. D.
【详解】解: (k是常数)中,
函数图象在二、四象限,且在每个象限内,随的增大而增大,
点,,在反比例函数是常数的图象上,,
在第四象限,、在第二象限,∴,
故选:D.
8.如图,己知点,,反比例函数图象的一支与线段有交点,则的值可能为( )
A.10 B. C.8 D.2
【详解】解:由图可知:,
∵反比例函数图象的一支与线段有交点,且点,
∴把代入得,,
把代入得,,
∴满足条件的值的范围是.
故选:C.
二、填空题
9.在平面直角坐标系中,若点和点都在反比例函数的图象上,则 (填“>”“=”或“<”).
【详解】解:∵,,∴在每一个象限内,随的值的增大而减小,
∵,∴.
故答案为:.
10.一艘轮船装载240吨货物到达目的地后开始卸货,卸货速度v(单位:吨/天)与卸货时间t(单位:天)之间的函数关系为 .
【详解】解:依题意得:,
故答案为:.
11.如图,点在双曲线上,轴于,则 .
【详解】解:由题意,得:,∴,
∵图象在一、三象限,∴,∴;
故答案为:14.
12.如图,矩形的顶点O在坐标原点,顶点分别在x轴,y轴上,顶点A在反比例函数(k为常数,,)的图象上,,将矩形ABOC绕点A按逆时针方向旋得到矩形.若点O的对应点恰好落在此反比例函数图象上,则k的值为 .
【详解】解:设则,
根据反比函数k的几何意义可得:,
即,
解得:,
两点在第一象限,
,
,
点在反比例函数图像上,
.
三、解答题
13.已知一个反比例函数为,求的值.
【详解】解:∵反比例函数为,
∴且,
解得:.
14.已知反比例函数的解析式,并且当时,.
(1)求反比例函数的解析式;
(2)当时,求y的值.
【详解】(1)解:∵反比例函数的解析式,并且当时,,
∴;
∴;
(2)当时,.
15.在反比例函数图象的每一条曲线上,y随x的增大而增大.
(1)函数图象经过哪些象限?
(2)求k的取值范围.
【详解】(1)解:∵在反比例函数图象的每一条曲线上,y随x的增大而增大,
∴函数经过第二、四象限.
(2)∵在反比例函数图象的每一条曲线上,y随x的增大而增大,
∴,解得.
16.已知x,y满足下表.
x
…
1
4
…
y
…
4
1
…
(1)求y关于x的函数表达式:
(2)当时,求y的取值范围.
【详解】(1)解:由题意得,
;
(2)解:当时,,
当时,,
,
在每一象限内,y随x的增大而减小,
当时,.
17.已知蓄电池的电压为定值,使用蓄电池时,电流I(单位:A)与电阻R(单位:Ω)是反比例函数关系,它的图象如图所示:
(1)求电流I关于电阻R的函数解析式;
(2)如果以此蓄电池为电源的用电器的限制电流I不能超过10A,请直接写出该用电器可变电阻R应控制在什么范围?
【详解】(1)设电流I与电阻R之间的函数表达式为,
∵函数图象过点(9,4),
∴,
解得:,
∴电流I与电阻R之间的函数表达式为.
(2)解:∵限制电流不能超过,
∴,
解得:,
∴用电器的可变电阻应大于或等于.
18.如图,直线与轴交于点,与反比例函数的图象交于点,过点作轴于点,,求反比例函数的解析式.
【详解】解:∵直线与轴交于点,
当时,∴,即,
∵,∴,∴点的横坐标为,
∵点在直线上,∴点,
将代入,∴,∴,∴反比例函数的解析式.
单元作业设计
基础达标
1、 选择题
1.下列函数中,变量是的反比例函数的是( )
A. B. C. D.
【详解】解:A. 是正比例函数,故本选项不符合题意.
B. 此项变量是的反比例函数,故本选项不符合题意.
C. 可变形为是反比例函数,故本选项符合题意.
D. 是正比例函数,故本选项不符合题意.
故选:C.
2.若反比例函数的图像分布在第二、四象限,则 k的取值范围是( )
A. B. C. D.
【详解】解:∵反比例函数的图像分布在第二、四象限,
∴,
解得:,
故选:C.
3.在四个密闭容器中分别装有甲、乙、丙、丁四种气体,如图,用四个点分别描述这四种气体的密度与体积的情况,其中描述乙、丁两种气体情况的点恰好在同一个反比例函数的阁象上,则这四种气体的质量最小的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【详解】解:根据题意,的值即为该气体的质量,
∵描述乙、丁两该气体的质量的点恰好在同一个反比例函数的图象上,
∴乙、丁两该气体的质量相同,
∵点丙在反比例函数图象上面,点甲在反比例函数图象下面,
∴丙该气体的质量值最大,甲气体的质量的值最小.
4.已知点在反比例函数的图象上,下面的点不在这个图象上的是( )
A. B. C. D.
【详解】解:将点代入中可得:,解得,
∴反比例函数解析式为
A. 当时,,∴不在函数的图象上,故此选项符合题意;
B. 当时,,∴在函数的图象上,故此选项符不合题意;
C. 当时,,∴在函数的图象上,故此选项不符合题意;
D. 当时,,∴在函数的图象上,故此选项不符合题意;
故选:A.
5.一定电压(单位:V)下电流和电阻之间成反比例关系,安安用一个蓄电池作为电源与一个可调电阻、电流表、开关组装了一个电路如图1所示,图2是实验中电流与电阻的关系图象, 经过点.下列说法不正确的是( )
A.电流随电阻的增大而减小
B.这个蓄电池的电压值是
C.当电阻的阻值变为原来的时, 对应的电流变为原来的
D.当电阻时, 电流I的范围是
【详解】解:A.由于反比例函数的图象在第一象限,则电流随电阻的增大而减小,说法正确,不符合题意;
B.设,把代入得,即,则这个蓄电池的电压值是,说法正确,不符合题意;
C. 当电阻的阻值变为原来的时, 则,整理得,即对应的电流变为原来的,说法错误,符合题意;
D.当时,,根据电流随电阻的增大而减小,即当电阻时, 电流I的范围是,说法正确,不符合题意;
故选C
6.反比例函数,,在同一坐标系中的图象如图所示,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
【详解】解:由图知,的图象在第三象限,,的图象在第四象限,
∴,
又当时,有,
∴.
故选:C.
7.如图,一次函数与反比例函数的图象交于点,两点,当一次函数大于反比例函数的值时,的取值范围是
A. B. C. D.
【详解】解:由图象可知:
当时,反比例函数大于一次函数的函数值,
当时,反比例函数等于一次函数的函数值,
当时,一次函数大于反比例函数的函数值,
当时,反比例函数等于一次函数的函数值,
当时,反比例函数大于一次函数的函数值,
即当一次函数大于反比例函数的值时,的取值范围是:,
故选:B.
8.在平面直角坐标系中,分别过点,作轴的垂线和,探究直线,直线与双曲线的关系.
甲:两直线中总有一条与双曲线相交.
乙:当时,两直线与双曲线的交点在轴两侧.
丙:当两直线与双曲线都有交点时,这两交点的距离一定大于3.
则正确的是( )
A.甲、乙的说法正确 B.甲、丙的说法正确
C.乙、丙的说法正确 D.三人的说法都正确
【详解】解:与不同时为0,
两直线中总有一条与双曲线相交,故甲说法正确;
当时,,两直线与双曲线的交点在轴右侧,故乙说法错误;
,且与之间一一对应,
当两直线与双曲线都有交点时,这两交点的距离一定大于3,故丙说法正确;
综上所述,甲、丙的说法正确,
故选:B.
9.如图,在反比例函数的图象上有点A,B,C,图中所构成的阴影部分面积从左到右依次为,,,已知点A,B,C的横坐标分别为2,3,4,,则k的值为( )
A.10 B.12 C.14 D.16
【详解】解:点A,B,C在反比例函数的图象上,且它们的横坐标依次为2,3,4,
,,,
,,,
,
,
解得:,
故选:B.
10.如图是反比例函数和在x轴上方的图象,轴的平行线分别与这两个函数图象交于、两点,点在轴上,则的面积为( )
A.3 B.6 C. D.
【详解】解:如图,
连接、,设交轴于,
轴的平行线分别与这两个函数图象相交于点,,
轴,
点、在反比例函数和在轴上方的图象上,
,
,
轴,
与“同底等高”,
,
故选:A.
二、填空题
11.已知,,都在反比例函数的图象上,则a、b、c的关系是 .(用“<”连接)
【详解】解:∵,,都在反比例函数的图象上,
∴,,,
∴,
故答案为:
12.如图,一次函数与反比例函数的图象交于两点,若,则x的取值范围是 .
【详解】结合图象可知,当或时,一次函数图象在反比例函数图象的下方,
∴若,则x的取值范围是或,
故答案为:或.
13.反比例函数()与正比例函数的交点坐标为 .
【详解】解:由得:
解得:或
∵,
∴反比例函数()与正比例函数的交点坐标为
故答案为:
14.如图,点A在反比例函数的图象上,直线交反比例函数另一支图象于点B,过A、B两点分别作轴于M,轴于N,连接,则四边形面积为 .
【详解】解:设点,根据反比例函数的对称性质,求得点,
可得到,
四边形面积为,
故答案为:9.
三、解答题
15.已知是的反比例函数,且当时,.
(1)写出关于的函数解析式;
(2)当时,求的值.
【详解】(1)解:设关于的函数解析式为,
当时,,
,
,
关于的函数解析式为:;
(2)解:当时,,
的值为.
16.已知点在反比例函数的图象上.
(1)当时,求的值;
(2)当时,求的取值范围.
【详解】(1)解:∵点在反比例函数的图象上,
∴,即,
∴反比例函数的解析式为.
∴当时,.
(2)∵当时,;当时,,
又∵反比例函数,在时,y值随x值的增大而减小,
∴当时,y的取值范围为.
17.由物理学知识知道,在力F的作用下,物体会在力F的方向上发生位移s,力所做的功.当W为定值时,F与s之间的函数关系图像如图所示.
(1)试确定F、s之间的函数解析式.
(2)当力F为时,发生位移多少米?
【详解】(1)解:如图,点在图像上,
∴,
∴,
∴,
∴F、s之间的函数解析式;
(2)当时,,解得,
答:发生位移0.25米.
18.已知是关于x的反比例函数.
(1)若时,y随x的增大而减小,求m的值;
(2)若该反比例函数图象经过第二象限内点,求n的值.
【详解】(1)解:由题意可知,
解得.
(2)由题意可知,
解得.
即,
所以,
.
19.某打印店要完成一批电脑打字任务,如果每天完成100页,需8天完成任务.
(1)则每天完成的页数y与所需天数x之间是什么函数关系?
(2)要求4天完成,每天应完成几页?
【详解】(1)解:由题意得,
,
整理,得,
每天完成的页数与所需天数之间是反比例函数关系;
(2)由(1)题所得,,
由题意得,
解得,
每天应完成200页.
20.一次函数和反比例函数的图象的相交于,与x轴交于点C,连接.
(1)求反比例函数的表达式.
(2)求的面积.
【详解】(1)解:∵反比例函数的图象过点,
∴
解得:
∴反比例函数的表达式为:
(2)解:将点代入得:,
∴
将、代入得:
,
解得:,
∴一次函数的表达式为:,
令,则,
∴
∴.
21.已知:一次函数()的图像与反比例函数的图像交于点和.
(1)求一次函数的表达式;
(2)将直线沿轴负方向平移个单位,平移后的直线与反比例函数图像恰好只有一个交点,求的值.
【详解】(1)解:∵点和是反比例函数的图像上的点,
∴,,
解得,,
∴,,
∵,在一次函数()的图像上,
∴,解得,
所以,一次函数的表达式是;
(2)将直线沿轴负方向平移个单位,可得,
联立,
消去y可得,
整理可得,
因为只有一个交点,
所以,
解得,
所以,将直线沿轴负方向平移个单位长度,平移后的直线与反比例函数图像恰好只有一个交点.
22.如图,四边形是面积为4的正方形,函数的图象经过点.
(1)求k的值;
(2)将正方形分别沿直线、翻折,得到正方形、.设线段、分别与函数的图象交于点、,求线段所在直线的函数关系式;
(3)将函数的图象沿轴向上平移使其过点,得到图象,直接说出图象是否过点?
【详解】(1)解:由题意得:,即,
代入得:;
(2)解:由折叠的性质得:,即,,
纵坐标为4,横坐标为4,
把代入得:;把代入得:,
,,
设直线解析式为,
把与坐标代入得:,
解得:,,
则直线解析式为;
(3)由题意得:,,
设平移后反比例解析式为,
把坐标代入得:,
平移后反比例解析式为,
把代入得:,
则图象不经过点.
23.已知:如图是反比例函数图象的一支,
(1)求的取值范围;
(2)若该函数图象上有两点,,则______(填“”“”或“”),并求出与的关系式;
(3)若一次函数的图象与该反比例函数图象,交于点,与轴交于点,连接;
①求出、的值;
②在该反比例函数图象的这一分支上,是否存在点,使得的面积等于的面积的一半,若存在请求出点的坐标,若不存在请说明理由.
【详解】(1)解:∵反比例函数图象在第一象限,
∴,
∴.
(2)解:∵,在反比例函数的图象上,
∴,,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
(3)解:①∵在函数的图象上
∴,则,
∵在函数的图象上,
∴,
∴,则反比例函数解析式为,
∴,;
②当时,,
∴,
∴, 则,且,
∴,
∵,设的高为,
∴,
∴,
∴点的纵坐标为,
将代入反比例函数得,
∴,
∴存在点.
能力提升
一、选择题
1.已知二次函数的图象如图,则一次函数和反比例函数的图象为( )
A. B.
C. D.
【详解】解:由二次函数的图象可知:
∵二次函数开口向下,
∴,
∵对称轴位于轴右侧,
∴,则:,
∵抛物线交于轴的负半轴,
∴,∴一次函数的图像,经过二、三、四象限,反比例函数在二、四象限,
故选:.
2.小明同学根据函数的学习经验,对函数进行探究,小明通过列表、描点、连线,画出该函数的图象,观察函数图象,下列关于函数性质的描述正确的是( )
①当时,y随x的增大而增大;
②当时,y随x的增大而减小;
③当时,函数值y取得最大值.
④过点(0,m)作直线l平行于x轴,若直线l与函数y的图象有两个交点,则m的取值范围是.
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①②③④
【详解】画出函数的图像为:
①当时,函数的图像中y随x的增大而增大,①正确;
②当时,函数的图像上y随x的增大而减小,②正确;
③当时,函数图像有最高点,即有函数值y最大,③正确;
④由图像可知当l函数y的图象有两个交点时,m的取值范围是,④正确;
所以①②③④都正确.
故选D.
3.如图,在直角坐标系中,以坐标原点为顶点的,其两个锐角对应的外角角平分线相交于点P,且点P恰好在反比例函数的图象上,则P点的横坐标为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【详解】解:如图,过点分别作:,
∵的两个锐角对应的外角角平分线相交于点P,
∴,
∴四边形为正方形,
∵,
∴(),
∴,
同法可得:,
设,则:,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,解得:,
∴;
∴点的横坐标为:.
故选B.
4.在平面直角坐标系中,对于任意一个不在坐标轴上的点,我们把称为点P的“和差点”.若直线上有两点A、B,它们的和差点、均在反比例函数上,则的面积为( )
A. B. C. D.
【详解】解:设点A的坐标为:,点B的坐标为:,则,,
∵和均在反比例函数上,
∴,,
解得:、,、,
当时,;
当时,,
∴点A的坐标为:或,点B的坐标为:或,
设一次函数与x的轴相交于点C,
当时,,即,
∴点C的坐标为:,
∴,
如图所示:,
故选A.
二、填空题
5.如图,矩形的顶点A和对称中心均在反比例函数上,若矩形的面积为6,则k的值为 .
【详解】解:设矩形的对称中心为E,连接、,过E作垂足为F,
∵点E是矩形的对称中心,∴,,
设,,
∵的面积为6,∴,,∴点,
∵,
∴,
即:,
故答案为:3.
6.如图,点,分别在函数图象的两支上(在第一象限),连接交轴于点.点,在函数(,)图象上,轴,轴,连接,.
(1)若,的面积为9,则的值为 .
(2)在(1)的条件下,若四边形的面积为14,则经过点的反比例函数解析式为 .
【详解】(1)解:设,
轴,,解得:,,
,,,,解得:,,解得:,
,
轴,,,
的面积为9,,,解得:;
故答案:.
(2)解:四边形的面积为14,,
由(1)得:,,,
解得:,;
故答案:.
三、解答题
7.学校要制作一块面积为24平方米的矩形宣传牌,小明发现宣传牌的长发生改变时,宽也会随之改变,于是进行了如下探究,设矩形的长为x米,宽为y米.
下表给出了x与y的一些值.
1
2
3
…
24
8
6
…
(1)_______,_______;
(2)发现是的函数,求与之间的函数关系式,并写出自变量的取值范围;
(3)根据以上信息,请你说说随着值的变化值如何变化.
【分析】本题考查了反比例函数的应用,正确地求出反比例函数的解析式是解题的关键.
(1)根据矩形的面积公式即可得到结论;
(2)根据题意得到y与x之间的函数关系式即可;
(3)根据反比例函数的性质即可得到结论.
【详解】(1)解:根据题意得:,
,
故答案为:12,4;
(2)解:设函数表达式为,
,
,
函数表达式为,自变量的取值范围;
(3)解:随的增大而减小.
8.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交于A,B两点,且点A的坐标为.
(1)求该反比例函数解析式;
(2)请结合图象,求出自变量x在什么取值范围时.
【详解】(1)将代入得,
∴
将代入得,
∴反比例函数;
(2)联立反比例函数和一次函数得,
,即
整理得,
解得,
将代入得,
∴,
由图象可得,当时,.
9.石阡是“中国苔茶之乡”,是茶树的原产地之一,有千年的茶叶栽种历史.某次茶艺比赛中指定使用的饮水机4分钟就可以将的饮用水加热到.此后停止加热,水温开始下降.如图所示,已知整个下降过程中水温与通电时间成反比例关系.
(1)在水温下降过程中,求y与x的函数解析式;
(2)比赛组织方要求,参赛选手必须把组织方提供的的饮用水用该款饮水机加热到,然后降温到方可使用.求从饮水机加热开始,到可以使用需要等待多长时间?
【分析】本题考查反比例函数的应用,正确掌握相关性质内容是解题的关键:
(1)利用待定系数法即可求出y与x的函数解析式;
(2)令(1)中求得的函数解析式,求出x的值即为需要等待的时间.
【详解】(1)解:∵整个下降过程中水温与通电时间成反比例关系,
∴可设整个下降过程中水温y,
∵其图象过点,
∴,
解得,
∴在水温下降过程中,;
(2)解:依题意,令,得,
解得,
答:从饮水机加热开始,到可以使用需要等待.
10.如图,一次函数的图象与反比例函数的图象交于A,B两点,与x轴交于点,若,且.
(1)求反比例函数与一次函数的表达式;
(2)根据图象直接写出不等式的解集.
【详解】(1)作轴,设,则,
∴,
∵,即,
∴,(舍去),
∴,
将点A代入得,
∴,
∴.
将点A、C分别代入中得,,
∴,
∴.
(2)根据题意,,
∴,,
∴,
由图像可以看出当或,图象位于图象的下方,即,
∴时,x的取值范围为或.
11.函数揭示了两个变量之间的关系,它的表示方法有三种:列表法、图象法、解析式法.请你根据学习函数的经验,完成对函数的探究;下表是函数y与自变量x的几组对应值:
x
…
0
2
3
4
5
…
y
…
7
4
3
2.5
…
(1)函数自变量x的取值范围为.
(2)根据表格中的数据,求出k,m的值,并在如图所示的平面直角坐标系中,画出该函数的图象.
(3)请根据画出的函数图象,直接写出该函数的一条性质:.
【详解】(1)解:,
,
∴函数自变量x的取值范围为.
故答案为:;
(2)解:把,代入函数得:
,
解得,;
画出该函数图象如图所示:
(3)解:由图象可知,当时,随的增大而减小(答案不唯一).
12.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交于A,B两点,且点A的坐标为.
(1)求该反比例函数解析式;
(2)请结合图象,求出自变量x在什么取值范围时.
【详解】(1)将代入得,
∴
将代入得,
∴反比例函数;
(2)联立反比例函数和一次函数得,
,即
整理得,
解得,
将代入得,
∴,
由图象可得,当时,.
13.如图,一次函数的图象与反比例函数的图象交于A,B两点,与x轴交于点,若,且.
(1)求反比例函数与一次函数的表达式;
(2)根据图象直接写出不等式的解集.
【详解】(1)作轴,设,则,
∴,
∵,即,
∴,(舍去),
∴,
将点A代入得,
∴,
∴.
将点A、C分别代入中得,,
∴,
∴.
(2)根据题意,,
∴,,
∴,
由图像可以看出当或,图象位于图象的下方,即,
∴时,x的取值范围为或.
14.如图,点和是一次函数的图象与反比例函数的图象的两个交点,直线交y轴于点C.
(1)求一次函数和反比例函数的表达式;
(2)求的面积;
(3)从下面A,B两题中任选一题作答.
A.设y轴上有一点,点D是坐标平面内一个动点,当以点A,B,P,D为顶点的四边形是平行四边形时,请直接写出符合条件的所有点D的坐标;
B.设点M是坐标平面内一个动点,点Q在y轴上运动,当以点A,C,Q,M为顶点的四边形是菱形时,请直接写出点Q的坐标.
【详解】(1)解:点在反比例函数的图象上,
,
得,
反比例函数的表达式为;
点在反比例函数的图象上,
,
解得:,
点B的坐标为,
将点和的坐标分别代入,
得,
解得,
一次函数的表达式为.
(2)解:在中,当时,
点C的坐标为,
过点A作轴于点E,过点B作轴于点F,如图所示:
的面积为8.
(3)解:能,理由:
A:由(1)(2)知,点A、B、P的坐标分别为、、,
设点D的坐标为,
当是边时,
则点A向右平移2个单位向下平移4个单位得到B,同样点P(D)向右平移2个单位向下平移4个单位得到D(P),
则,或,,
解得或;
当是对角线时,
由中点公式得:,,
解得;
故点D的坐标为或或.
B:由直线的表达式知,点,由点A、C的坐标知,
设点Q的坐标为,点M的坐标为,
当为边时,
则或,
即或,
解得或8(舍去)或4,
即或4;
当是对角线时,
则且的中点即为的中点,
则,
解得,
综上,点Q的坐标为或或或.
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一、选择题
1.已知:点,,都在反比例函数图象上(),则、、的关系是( )
A. B. C. D.
【详解】解:∵点,,都在反比例函数图象上,
∴,,,
∵,
∴﹥0,,,
即,,,
∵>,,
∴,即,
∴,
故选:A.
2.如图,正方形的顶点分别在反比例函数和的图象上.若轴,点C的纵坐标为4,则( )
A.32 B.30 C.28 D.26
【详解】解:连接交于,延长交轴于,连接、,如图:
四边形是正方形,
,
设,,
轴,
,,,
,都在反比例函数的图象上,
,
,
,
,,
在反比例函数的图象上,在的图象上,
,,
;
故选:A.
3.如图,在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,菱形的顶点,B在轴的正半轴上,点A坐标为,点D的坐标为,反比例函数的图象恰好经过点C,则的值为( )
A.12 B.15 C.16 D.20
【详解】解:过点C、D作CE⊥x轴,DF⊥x轴,垂足为E、F,
∵ABCD是菱形,
∴AB=BC=CD=DA,
易证△ADF≌△BCE,
∵点A(−4,0),D(−1,4),
∴DF=CE=4,OF=1,AF=OA−OF=3,
在Rt△ADF中,AD=,
∴OE=EF−OF=5−1=4,
∴C(4,4)
∴k=4×4=16
故答案为:16
4.如图,矩形的顶点在第一象限,轴,轴且对角线的交点与原点重合.在边从小于到大于的变化过程中,若矩形的周长始终保持不变,则经过动点的反比例函数中的值的变化情况是( )
A.先增大后减小 B.先减小后增大
C.不变 D.一直增大
【详解】解:设矩形中,,,
矩形的周长始终保持不变,
为定值,
为定值,
设(定值),则,
矩形对角线的交点与原点重合,
,
而,其中,且,
∴当时,k随a的增大而增大;当时,k随a的增大而减小;
当时,最大,
在边从小于到大于的变化过程中,的值先增大后减小,
故选:A.
二、填空题
5.已知关于的一元二次方程有实数根,且关于的反比例函数图象上有两点,,,,则符合条件的所有整数的和 .
【详解】解:∵关于的一元二次方程 有实数根,
∴且,
解得且,
∵关于的反比例函数图象上有两点,,,,
∴,
∴,
∴且,
∴整数可以为,,
∴符合条件的所有整数的和为,
故答案为:.
6.如图,点的坐标是,点的坐标是,为的中点,将绕点逆时针旋转后得到.若反比例函数的图象恰好经过的中点D,则k的值是 .
【详解】解:作轴于.
,
,,
,
在中,
,
,
,,
点的坐标是,点的坐标是,
,,
,,
,
,
,
反比例函数的图象经过点,
.
故答案为:15.
三、解答题
7.如图,点P在函数的图象上,过点P作轴,交y轴于点Q,将点P绕线段的中点M逆时针旋转得到点,点恰好落在函数的图象上,连接、,若的面积等于4,求k的值.
【详解】解:设,则,
∵轴,将点P绕线段的中点M逆时针旋转得到点,
∴,
∴.
∵的面积等于4,
∴,即,
解得:(舍去负值),
∴,.
∵点P和点都在的图象上,
∴,解得:.
∴k的值为16.
8.如图,已知直线与双曲线交第一象限于点.
(1)求点的坐标和反比例函数的解析式;
(2)将点绕点逆时针旋转至点,求直线的函数解析式;
(3)在(2)的条件下,若点C是射线上的一个动点,过点作轴的平行线,交双曲线的图像于点,交轴于点,且,求点的坐标.
【详解】(1)点在直线,
,
,
∵点在第一象限,且点的纵坐标为4,
∴,
将点代入直线
,
;
(2)根据题意,找出点的位置,过点作轴于点,过点作于点,
,
,
,
由旋转可知,
,
,
∴,
∴直线的解析式为:;
(3)如图, ,,
,
,
即 ,
即 ,
设点的横坐标为,由(1)可知双曲线的解析式为,
,
,
,
解得 或(负值舍去) ,
∴点的坐标为 或
9.如图,函数的图象过和两点.
(1)求n和k的值.
(2)将直线沿x轴向左移动得直线,交x轴于点D,交y轴于点E,交的图象于点C,若,求直线的解析式.
(3)在(2)的条件下,第二象限内是否存在点F,使得为等腰直角三角形?若存在,请直接写出点F的坐标;若不存在,请说明理由.
【详解】(1)解:函数的图象过和两点,
,解得:;
(2)解:由(1)可知,,
,
设直线的解析式为,
则,解得:,
直线的解析式为,
过点作轴,交轴于点,交于点,
设,则,,
则,,
,
,
,
解得:,(舍),
,
直线由直线沿x轴向左平移得到,
设直线的解析式为,
将代入,得,
解得:,
直线的解析式为;
(3)解:存在,点F的坐标为或或,理由如下:
直线交x轴于点D,交y轴于点E,
令,则;令,则,解得:,
,,
,,
是等腰直角三角形,
①当点为直角顶点时,此时,,
过点作轴于点,
,
,
,
,
在和中,
,
,
,,
,
点在第二象限,
;
②当点为直角顶点时,此时,,
过点作轴于点,
同①理可得,,
,,
,
点在第二象限,
;
③当点为直角顶点时,此时,,
过点作轴于点,轴于点,
,
,
,
,
在和中,
,
,
,,
又,
四边形是正方形,
,
,
,
,
点在第二象限,
;
综上可知,第二象限内存在点F,使得为等腰直角三角形,点F的坐标为或或.
10.如图,直线经过点,且垂直于x轴,直线经过点,与交于点C,.点M是线段上一点,直线轴,交于点N,D是的中点,双曲线经过点D,与交于点E.
(1)求的解析式;
(2)当点M是中点时,求点E的坐标;
(3)当时,求m的值.
(4)在x轴上存在点P,使得是等腰三角形,请直接写出点P的坐标.
【详解】(1)解:,,
,
,即,
解得,
,
点C在第一象限,
点C的坐标为,
将,分别代入,
得:,
解得 ,
的解析式为;
(2)解:,,
当点M是中点时,,
直线轴,交于点N,
点N的纵坐标是2,
将代入,得,
解得,
点N的坐标是,
D是的中点,,
点D的坐标是,
将代入,得,
双曲线的解析式为,
当时,,
点E的坐标为,
(3)解:设,当时,,,
把代入,得,
,
将代入,
得;
(4)解:当时,作于点H,如下图所示:
,,
,
,
点P的坐标为;
当时,如下图所示:
,,
,
,
,
点P的坐标为;
当时,如下图所示:
设点P的坐标为,则,,
,
在中,,
,
解得,
点P的坐标为,
综上可知,点P的坐标为或或.
11.如图1,的图像与y轴交于点B,与反比例函数的图像交于点.
(1)求一次函数和反比例函数的表达式;
(2)点C是线段上一点(不与A,B重合),过点C作y轴的平行线与该反比例函数的图像交于点D,连接,当四边形的面积等于24时,求点C的坐标;
(3)在(2)的前提下,将沿射线方向平移一定的距离后,得到,若点O的对应点恰好落在该反比例函数图像上,是否在此反比例函数图像上存在点M,使得,若存在,请直接写出M点的坐标;若不存在,请说明理由.
【详解】(1)解:把点分别代入和中可得:
,,解得:
∴,.
(2)解:设,则,
∴,
∵四边形的面积等于24,
∴,即,
整理得:,解得:
检验:是原方程的解,
∵,
∴,则.
∴.
(3)解:由平移可得:,
∴直线的解析式为:,
联立得:,解得:或(不合题意,舍去)
经检验是方程组的解,
∴点
∴点O向右平移4个单位长度,向上平移2个单位长度得到,
由 (2)可得:,
∴,
∵ ,
∴,
如图1,当点M位于内部时,作于N,延长交反比例函数于M,
∵,
∴,
∴ N为的中点,
∴,即,
设直线的解析式为,
将代入得:
,解得:,
∴直线的解析式为:,
联立得:,解得:(舍弃负值)
经检验是方程组的解,
∴;
如图,当点M位于外部时,作于,连接,
∵,
∴,
∵,
∴关于对称,,
设直线的解析式为:,
将代入得:
,解得:,
∴直线的解析式为:,
设,则的中点在直线上,
∴在直线上,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,整理得:,解得:,
∴或,
经检验,当)时,直线不垂直,故不符合题意,
∴,
∵,,
∴直线的解析式为:,
联立得:,解得:(舍弃负值)
经检验是方程组的解,
∴.
综上所述,M的坐标为或 .
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