内容正文:
简一数理 初中专题讲义
专题27.2 反比例函数的图像和性质
(新教材人教版)
知识点一、反比例函数的图象与性质 2
知识点二、反比例系数k的几何意义 3
知识点三、反比例函数与一次函数综合 6
【题型1 判断反比例函数的图像】 7
【题型2 已知反比例函数图像判断解析式】 8
【题型3 由反比例函数的对称性求点的坐标】 9
【题型4 已知双曲线分布情况求参数范围】 9
【题型5 判断反比例函数的增减性】 10
【题型6 判断反比例函数图像所在象限】 11
【题型7 已知反比例函数增减性求参数】 12
【题型8 比较反比例函数的数值和自变量大小】 12
【题型9 已知比例系数求特定图形面积】 13
【题型10 根据图形面积求解析式】 14
【题型11 求反函数解析式】 15
【题型12 反比例函数与几何综合】 17
【题型13 反比例函数、二次函数的图像综合判断】 18
【题型14 反比例函数、一次函数的图像综合判断】 20
【题型15 一次函数与反比例函数的交点问题】 21
【题型16 一次函数与反比例函数的实际应用】 23
【题型17 一次函数与反比例函数的其他综合应用】 25
【探究式学习】 28
【课后检测】 30
【复盘笔记】 34
知识点一、反比例函数的图象与性质
性质
表达式
(为常数,)
图象
k>0
k<0
经过象限
一、三象限(x、y同号)
二、四象限(x、y异号)
增减性
在图象所在的每一象限内,函数值y随自变量x的增大而减小
在图象所在的每一象限内,函数值y随自变量x的增大而增大
对称性
中心对称:反比例函数的图象关于原点成中心对称,如双曲线一支上的点A(a,b)关于原点的对称点A(-a,-b)在双曲线的另一支上
轴对称:反比例函数的图象关于直线y=x或y=-x 成轴对称
图象特征
1)反比例函数的图象是双曲线,它有两个分支,它的图象与x轴、y轴都没有交点,即双曲线的两个分支无限接近坐标轴,但永远达不到坐标轴.
2)反比例函数的图象既是轴对称图形,又是中心对称图形,其对称轴为直线y=±x,对称中心为原点.
注意:
(1)研究反比例函数的增减性及比较两个函数值的大小时,要分象限进行研究或比较.
(2)判断某点是否在反比例函数的图象上,只需要判断该点的横、纵坐标之积是否等于k即可.
(3)因为反比例函数和正比例函数的图象都关于原点对称,所以在同一直角坐标系中,若反比例函数与正比例函数图象有两个交点,则这两个交点关于原点对称.
知识点二、反比例系数k的几何意义
当反比例函数图象与三角形、矩形结合时,可直接利用k的几何意义求解,若图形为不规则图形,则结合割补法进行求解.
(一)一点一垂线
结论:S△AOB=S△COD S△AOE=S四边形CEBD S△AOC=
(二)一点两垂线
结论:S矩形ABOE=S矩形CDOF S矩形AEFG=S矩形CGBD S ▱ABCD=
(三)两点一垂线
结论:S△ABC =2S△ABO =
如左图,已知一次函数与反比例函数交于A、B两点,且一次函数与x轴交于点C,则S△AOB=S△AOC+S△BOC
=co•|yA|+co•|yB|=co(|yA|+|yB|)
如右图,已知一次函数与反比例函数交于A、B两点,且一次函数与y轴交于点C,则S△AOB=S△AOC+S△BOC
=co•|xA|+co•|xB|=co(|xA|+|xB|)
(四)两点两垂线
【模型结论】反比例函数与正比例函数图象的交点及由交点向坐标轴所作两条垂线围成的图形面积等于2|k|
(五)两点和原点
方法一:S△AOB=S△COD-S△AOC-S△BOD.【分割】
方法二:作AE⊥x轴于点E,交OB于点M,BF⊥x轴于点F,而S△OAM=S四边形MEFB,则S△AOB=S直角梯形AEFB.
方法三:S△AOB=S四边形COFD-S△AOC-S△BOF. 【补形】
方法四:S△AOB=S△AOD-S△BOD=OD•(|yA|-|yB|)
方法五:S△AOB=S△BOC-S△AOC=OC•(|xB|-|xA|)
(六)两曲一平行
类型一 两条双曲线的k值符号相同
结论:S阴影=|k1|-|k2| S阴影=|k1|-|k2|
结论:S阴影=|k1|-|k2| S阴影=|k1|-|k2|- S直角梯形AFDE
类型二 两条双曲线的k值符号相同
结论:S△AOB=S△ACB=(|k1|+|k2|) S阴影=|k1|+|k2|
知识点三、反比例函数与一次函数综合
1.自变量取值范围
当一次函数与反比例函数相交时,联立两个解析式,构造方程组,然后求出交点坐标.针对y1>y2时自变量x的取值范围,只需观察一次函数的图象高于反比例函数图象的部分所对应的x的范围.例如,如下图,当y1>y2时,x的取值范围为x>xA或xB<x<0;同理,当y1<y2时,x的取值范围为0<x<xA或x<xB.
2.求一次函数与反比例函数的交点坐标
1)从图象上看,一次函数与反比例函数的交点由k值的符号来决定.
①k值同号,两个函数必有两个交点;
②k值异号,两个函数可无交点,可有一个交点,可有两个交点;
2) 从计算上看,一次函数与反比例函数的交点主要取决于两函数所组成的方程组的解的情况.
【题型1 判断反比例函数的图像】
【例1】若,则与在同一坐标系中的大致图象可能是( )
A. B. C. D.
【变式1-1】酒精会麻痹人的神经系统,酒后驾车极易造成重大交通事故,我国法律严厉禁止酒驾、醉驾行为.在交通执法中,呼气式酒精检测仪是排查酒驾的常用设备,它内部利用了特殊的气敏电阻——酒精气体传感器.这类电阻的阻值会跟随空气中酒精气体的浓度变化而变化,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
【变式1-2】定义新运算例如:.则函数的图象大致是( ).
A.B.C.D.
【变式1-3】函数与,在同一坐标系中的大致图象是( )
A. B.
C. D.
【题型2 已知反比例函数图像判断解析式】
【例2】反比例函数(,)的图象在平面直角坐标系中的位置如图所示,则的值可能为( )
A. B. C. D.
【变式2-1】下列命题是真命题的有( )个
①若时,则 ②反比例函数,若,则y的值随x的值增大而减小 ③平分弦的直径垂直于弦 ④若点C为线段的黄金分割点,则 ⑤顺次连接任意四边形各边中点得到的四边形是平行四边形
A.0 B.1 C.2 D.3
【变式2-2】在平面直角坐标系中,反比例函数的图象如图所示,则的值可以为( )
A. B. C. D.2
【变式2-3】类比二次函数图象的平移,把双曲线向右平移2个单位,再向上平移1个单位,其对应的函数解析式变为( )
A. B. C. D.
【题型3 由反比例函数的对称性求点的坐标】
【例3】已知正比例函数(为常数)与反比例函数的图象交于点、,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【变式3-1】直线(为常数且与双曲线的交点为,,则的值为( ).
A. B. C. D.无法确定
【变式3-2】下列说法正确的是( )
A.任意两个矩形都相似
B.对角线互相垂直的四边形是正方形
C.反比例函数图象是轴对称图形,但不是中心对称图形
D.甲、乙两人在太阳光下的水平道路上行走,同一时刻他们的身高与其影长的比相等
【变式3-3】在同一坐标系内,反比例函数的图象与反比例函数的图象(k为常数)具有以下对称性:既关于x轴,又关于y轴成轴对称,那么k的值是( )
A.3 B.2 C.1 D.0
【题型4 已知双曲线分布情况求参数范围】
【例4】已知关于的函数的图象位于第二、四象限,则反比例函数的图象位于( )
A.第二、四象限 B.第一、三象限 C.第一、二象限 D.第三、四象限
【变式4-1】某学习小组用绘图软件绘制出了函数的图象,结合所学函数的知识,下列对大小的判断,正确的是( )
A. B. C. D.
【变式4-2】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.
【变式4-3】已知反比例函数的图象位于第一、三象限,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【题型5 判断反比例函数的增减性】
【例5】关于反比例函数,下列说法错误的是( )
A.函数图象在第一、三象限
B.当时,y的值随x的增大而减小
C.当时,
D.若点在它的图象上,则点也在它的图象上
【变式5-1】.点,,是反比例函数图象上的三个点,则,,的大小关系是( )
A. B. C. D.
【变式5-2】若某函数具有如下三个特征:①函数图象经过点;②函数图象经过第四象限;③当时,y随x的增大而增大.则这个函数的表达式可能是( )
A. B. C. D.
【变式5-3】已知反比例函数,下列结论正确的是( )
A.图象分别位于第一、三象限 B.随的增大而增大
C.图象经过点 D.当时,
【题型6 判断反比例函数图像所在象限】
【例6】y关于x的函数的图象可能是( )
A. B. C. D.
【变式6-1】已知点在第二象限,则反比例函数的图象所在象限是( )
A.一、三 B.二、四 C.一、二 D.三、四
【变式6-2】反比例函数的图象经过点,且,则下列说法错误的是( )
A. B.图象位于二、四象限
C.当时,y随x增大而增大 D.点也在该图象上
【变式6-3】关于反比例函数,下列说法错误的是( ).
A.点,均在其图象上
B.函数图象在第二、四象限
C.若,则x的取值范围是
D.该函数图象上有两点,,若,则
【题型7 已知反比例函数增减性求参数】
【例7】.若点、都在双曲线上,且,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式7-1】已知反比例函数的图象上有点,,且,则值可能为( )
A. B. C. D.
【变式7-2】已知反比例函数的图象,当时,随的增大而增大,则的取值可能为( )
A. B. C. D.
【变式7-3】反比例函数的图象在每个象限内都是自左向右下降,则的范围为( )
A. B. C. D.
【题型8 比较反比例函数的数值和自变量大小】
【例8】若点,,在反比例函数的图象上,则,,的大小关系是( )
A. B. C. D.
【变式8-1】已知点,,在反比例函数的图象上,若,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
【变式8-2】.若点,,在反比例函数的图象上,则,,的大小关系是( )
A. B. C. D.
【变式8-3】已知点,都在反比例函数的图象上,,则、、0的大小关系为( )
A. B. C. D.
【题型9 已知比例系数求特定图形面积】
【例9】如图,反比例函数的图象经过矩形的边的中点D,则矩形的面积为( )
A.4 B.5 C.6 D.8
【变式9-1】如图,点A、B位于图中所示的双曲线上,且轴,点C、D在x轴上,若四边形为矩形,则它的面积为( )
A.4 B.6 C.8 D.12
【变式9-2】如图,在平面直角坐标系中,点是轴上任意一点,点分别为反比例函数的图象上的点,且轴,已知的面积为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【变式9-3】.如图,已知A,B是反比例函数图象上的两点,轴,交x轴于点C.动点P从点A出发,沿A→B→C匀速运动,终点为C,过点P作轴于点Q.设的面积为S,点P运动的时间为t,则S关于t的函数图象大致为( )
A. B. C. D.
【题型10 根据图形面积求解析式】
【例10】如图,是等腰三角形,过原点,底边轴,双曲线过,两点,过点作轴交双曲线于点,若,则的值是( )
A. B. C. D.
【变式10-1】如图,过原点的直线与反比例函数的图象交于点,,分别过,作轴,轴的垂线,垂足分别为,.若四边形的面积为,则( ).
A. B. C. D.
【变式10-2】如图,在平面直角坐标系中,点O是坐标原点,点B为x轴上的点,点D是第一象限内的一点,轴,已知线段交反比例函数的图像于点C,连接,点C为的中点,连接,交反比例函数图像于点A.若的面积为5,则k的值为( )
A.10 B.5 C.8 D.20
【变式10-3】如图,在平面直角坐标系中,点在第一象限内,且在函数的图象上,点是线段上一点,过点作轴于点,连结.若,的面积为,则的值为( )
A. B. C. D.
【题型11 求反函数解析式】
【例11】如图,在平面直角坐标系中,矩形的顶点,分别在轴的负半轴与轴的正半轴上,对角线与相交于点.反比例函数的图象经过,并交于点.已知,则的面积是( )
A. B. C. D.
【变式11-1】如图,已知抛物线,整点(即横纵坐标都是整数的点)是落在抛物线和轴围成的区域内(不含边界);的值等于符合条件的整点的个数,则反比例函数 的图象是( )
A. B. C. D.
【变式11-2】火力发电厂的大烟囱并不是我们所理解的排放废气的烟囱,它的专业名字叫双曲线冷却塔(如图1),从这里冒出的烟雾其实只是水蒸气,它的纵截面是(如图2)所示的轴对称图形,四边形是一个矩形,若以所在直线为轴,的垂直平分线为轴建立如图2所示的平面直角坐标系,、分别是两个反比例函数图象的一部分,已知,,上口宽,则整个冷却塔高度为( )米.
.
A.100 B.110 C.115 D.120
【变式11-3】.若点,,都在反比例函数的图象上,则,的大小关系为( )
A. B. C. D.无法确定
【题型12 反比例函数与几何综合】
【例12】如图,点在双曲线上,过点A作轴,垂足为C,线段的垂直平分线交于点B,,则周长的值是( )
A.4 B. C. D.
【变式12-1】如图,在平面直角坐标系中,菱形的顶点、都在反比例函数()的图象上,对角线平行于轴,坐标原点为的中点,若菱形的面积为40,则的值为( )
A.10 B.15 C.20 D.25
【变式12-2】如图,直线l经过原点,且与双曲线交于A、C两点,将直线l绕点O顺时针旋转度角()后,与双曲线交于B、D两点,则四边形的形状是( )
A.正方形 B.矩形 C.菱形 D.平行四边形
【变式12-3】.如图,在矩形中,点、在轴上,点、分别在反比例函数和上,若矩形的面积为6,则的值是( )
A. B. C. D.
【题型13 反比例函数、二次函数的图像综合判断】
【例13】如图,函数与(其中),同一平面直角坐标系中的大致图象可能是( )
A. B.
C. D.
【变式13-1】已知反比例函数的图象如图所示,则二次函数的图象可能是( )
A. B. C. D.
【变式13-2】.若,函数与在同一平面直角坐标系中的大致图象可能是( )
A. B.
C. D.
【变式13-3】.已知点在同一个函数图象上,则这个函数图象可能是( )
A. B. C. D.
【题型14 反比例函数、一次函数的图像综合判断】
【例14】在同一平面直角坐标系中,函数与的图象大致是( )
A. B.
C. D.
【变式14-1】函数与在同一坐标系内的图象大致为图中的( )
A. B.
C. D.
【变式14-2】已知二次函数的图象如图所示,则反比例函数与一次函数在同一平面直角坐标系内的图象可能是( )
A. B. C. D.
【变式14-3】已知,一次函数与反比例函数在同一平面直角坐标系中的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【题型15 一次函数与反比例函数的交点问题】
【例15】已知点,,若反比例函数与线段有公共点时,的取值范围是( )
A.或 B.或
C.或 D.或
【变式15-1】如图,一次函数与反比例函数的图象交于点C,过反比例函数图象上点A作x轴垂线,垂足为点D,交的图象于点B,点A的横坐标为1.则下列说法错误的是( )
A.点C的坐标为
B.当时,一次函数的值小于反比例函数的值
C.将直线向上平移k个单位长度后与反比例函数的图象一定有交点
D.连接,,则的面积为12
【变式15-2】如图,一次函数与函数的图象相交于点,.下列说法错误的是( )
A.两图象的交点的坐标为
B.若,则的取值范围是或
C.一次函数与反比例函数都随的增大而增大
D.连接,,则的面积是
【变式15-3】如图,点、是反比例函数图象上的两点,延长线段交轴于点,且点为线段中点,连接、,若,则的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【题型16 一次函数与反比例函数的实际应用】
【例16】某品牌自动饮水机,开机加热时每分钟上升,加热到,停止加热.水温开始下降,此时水温()与通电时间成反比例关系.当水温降至时,饮水机再自动加热.若水温在时接通电源,水温与通电时间之间的关系如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.上午8点接通电源,可以保证当天能喝到不超过的水
B.水温下降过程中,与之间的函数关系式是
C.水温从加热到需要
D.水温不低于的时间为
【变式16-1】如图,反比例函数与一次函数的图象交于点,点B是反比例函数图象上一点,轴于点C,交一次函数的图象于点D,连接.
(1)直接写出反比例函数与一次函数的表达式;
(2)直接写出 的x取值范围
(3)当时,求的面积.
【变式16-2】如图1,一次函数与反比例函数在第一象限交于、两点,点P是x轴负半轴上一动点,连接,.
(1)求反比例函数及一次函数的表达式;
(2)若的面积为12,求点P的坐标;
(3)如图2,在(2)的条件下,若点E为直线上一点,点F为y轴上一点,是否存在这样的点E和点F,使得以点E、F、M、N为顶点的四边形是平行四边形?若存在,直接写出点E的坐标;若不存在,请说明理由.
【变式16-3】如图,在平面直角坐标系中,一次函数与反比例函数交于,两点,与y轴交于点C,连接.
(1)求一次函数和反比例函数的表达式;
(2)求的面积;
(3)请根据图象直接写出不等式的解集.
【题型17 一次函数与反比例函数的其他综合应用】
【例17】如图,在平面直角坐标系中,函数与的图象交于A,B两点,过A作y轴的垂线,交函数的图象于点C,连接,则的面积为( )
A.1 B.3 C.5 D.7
【变式17-1】如图,直线与轴、轴分别交于点、,点是线段上一动点,过点作轴,轴,垂足分别是点、,,若双曲线经过点,则的值为( )
A. B. C. D.
【变式17-2】如图,一次函数与反比例函数的图象相交于,两点,连接,.
(1)求反比例函数和一次函数的表达式;
(2)根据函数图象直接写出不等式的解集;
(3)求的面积.
【变式17-3】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)点是轴上一点,若的面积为6,求点的坐标.
(3)当时,直接写出的取值范围;
【探究式学习】
1.小明在自主探究活动中遇到这样一个问题:探究函数的图象与性质.
下面是小明根据学习函数的经验,对问题进行探究的过程,请你帮助小明补充完整.
(1)函数自变量的取值范围是__________;
(2)小明取了几组的值,并求出了相对应的值,填写在下表中,
…
1
2
3
4
5
…
…
6
3
2
…
那么,__________;
(3)在平面直角坐标系中,画出该函数的图象;
(4)写出此函数一条性质:
________________________________________________________________________________________;
(5)正比例函数与相交于点,(点在点的左侧),已知点,直接写出点的坐标__________.
2.参照学习函数的过程与方法,探究函数的图象与性质.因为,所以我们对函数进行探究.
…
1
2
3
4
…
…
1
2
4
…
…
3
5
…
(1)与的几组对应值如表:其中 , .
(2)在平面直角坐标系中,描出以上表中各组对应值为坐标的点,画出函数的图象.
(3)根据所画图象,回答下列问题:
①当时,随的增大而 (填“增大”或“减小”);
②函数的图象是由的图象向 平移 个单位长度得到的.
(4)进一步探究函数与的图象,结合函数、不等式、方程三者之间的关系,解决下列问题.
①方程有 个解;
②不等式的解集是 .
【课后检测】
1.如图,在平面直角坐标系中,点为坐标原点,点在函数的图象上,点是上一点,过点作轴于点,连结.若,的面积为,则的值为( )
A. B. C. D.
2.如图,点A在双曲线上,点B在双曲线上,且轴,点C、D在x轴上.若四边形为矩形,则它的面积为( )
A.6 B.8 C.12 D.16
3.已知,,三点都在反比例函数的图象上,则下列结论正确的是( )
A.当时, B.当时,
C.当时, D.当时,
4.如图,已知点在反比例函数的图象上,轴于点,点在轴上,的面积为2,则的值为( )
A. B. C. D.
5.如图,在平面直角坐标系中,点A在第一象限,轴于点B.函数的图象与线段交于点C,且.若的面积为18,则k的值为( )
A.4 B.6 C.8 D.12
6.若点,,都在反比例函数的图象上,则,,的大小关系是( )
A. B. C. D.
7.若点A(x1,2)、B(x2,-1)、C(x3,4)都在反比例函数 的图象上,则x1、x2、x3的大小关系是( )
A. B. C. D.
8.如图,点在反比例函数()的图象上,点是上一点,作轴于点,连接.若,的面积为,则的值为( )
A. B. C. D.
9.如图,反比例函数的图象经过斜边上的中点A,与边交于点D,分别连接,,则的面积为_________.
10.如图,在平面直角坐标系中,反比例函数与一次函数的图象交于点,则代数式的值为______.
11.选一个数作为m的值,使关于x的函数的图象在每个象限y随x的增大而增大,则m的值为________.
12.如图,一次函数的图象与反比例函数的图象交于,两点,与轴交于点.
(1)求反比例函数与一次函数的表达式;
(2)若点在一次函数的图象上,点在反比例函数的图象上,,请直接写出的取值范围;
(3)直线上有一点,其横坐标为,在轴上作一点Q(不用尺规作图),使的值最小,求出点的坐标及的最小值为 (填空).
13.已知反比例函数(为常数).
(1)若点在这个函数的图象上,求的值;
(2)若在这个函数图象的每一支上,随的增大而减小,求的取值范围;
(3)若,试判断点,是否在这个函数的图象上,并说明理由.
14.如图,一次函数的图象是由的图象向上平移1个单位得到,交反比例函数()的图象于点,交轴于点.为轴上一点,分别交一次函数、反比例函数的图象于点,.过点作轴于点,为的中位线,.
(1)求反比例函数的表达式;
(2)求线段的长.
【复盘笔记】
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简一数理 初中专题讲义
专题27.2 反比例函数的图像和性质
(新教材人教版)
知识点一、反比例函数的图象与性质 3
知识点二、反比例系数k的几何意义 3
知识点三、反比例函数与一次函数综合 6
【题型1 判断反比例函数的图像】 7
【题型2 已知反比例函数图像判断解析式】 9
【题型3 由反比例函数的对称性求点的坐标】 12
【题型4 已知双曲线分布情况求参数范围】 14
【题型5 判断反比例函数的增减性】 16
【题型6 判断反比例函数图像所在象限】 19
【题型7 已知反比例函数增减性求参数】 21
【题型8 比较反比例函数的数值和自变量大小】 23
【题型9 已知比例系数求特定图形面积】 25
【题型10 根据图形面积求解析式】 28
【题型11 求反函数解析式】 32
【题型12 反比例函数与几何综合】 36
【题型13 反比例函数、二次函数的图像综合判断】 41
【题型14 反比例函数、一次函数的图像综合判断】 44
【题型15 一次函数与反比例函数的交点问题】 48
【题型16 一次函数与反比例函数的实际应用】 53
【题型17 一次函数与反比例函数的其他综合应用】 61
【探究式学习】 66
【课后检测】 71
【复盘笔记】 84
知识点一、反比例函数的图象与性质
性质
表达式
(为常数,)
图象
k>0
k<0
经过象限
一、三象限(x、y同号)
二、四象限(x、y异号)
增减性
在图象所在的每一象限内,函数值y随自变量x的增大而减小
在图象所在的每一象限内,函数值y随自变量x的增大而增大
对称性
中心对称:反比例函数的图象关于原点成中心对称,如双曲线一支上的点A(a,b)关于原点的对称点A(-a,-b)在双曲线的另一支上
轴对称:反比例函数的图象关于直线y=x或y=-x 成轴对称
图象特征
1)反比例函数的图象是双曲线,它有两个分支,它的图象与x轴、y轴都没有交点,即双曲线的两个分支无限接近坐标轴,但永远达不到坐标轴.
2)反比例函数的图象既是轴对称图形,又是中心对称图形,其对称轴为直线y=±x,对称中心为原点.
注意:
(1)研究反比例函数的增减性及比较两个函数值的大小时,要分象限进行研究或比较.
(2)判断某点是否在反比例函数的图象上,只需要判断该点的横、纵坐标之积是否等于k即可.
(3)因为反比例函数和正比例函数的图象都关于原点对称,所以在同一直角坐标系中,若反比例函数与正比例函数图象有两个交点,则这两个交点关于原点对称.
知识点二、反比例系数k的几何意义
当反比例函数图象与三角形、矩形结合时,可直接利用k的几何意义求解,若图形为不规则图形,则结合割补法进行求解.
(一)一点一垂线
结论:S△AOB=S△COD S△AOE=S四边形CEBD S△AOC=
(二)一点两垂线
结论:S矩形ABOE=S矩形CDOF S矩形AEFG=S矩形CGBD S ▱ABCD=
(三)两点一垂线
结论:S△ABC =2S△ABO =
如左图,已知一次函数与反比例函数交于A、B两点,且一次函数与x轴交于点C,则S△AOB=S△AOC+S△BOC
=co•|yA|+co•|yB|=co(|yA|+|yB|)
如右图,已知一次函数与反比例函数交于A、B两点,且一次函数与y轴交于点C,则S△AOB=S△AOC+S△BOC
=co•|xA|+co•|xB|=co(|xA|+|xB|)
(四)两点两垂线
【模型结论】反比例函数与正比例函数图象的交点及由交点向坐标轴所作两条垂线围成的图形面积等于2|k|
(五)两点和原点
方法一:S△AOB=S△COD-S△AOC-S△BOD.【分割】
方法二:作AE⊥x轴于点E,交OB于点M,BF⊥x轴于点F,而S△OAM=S四边形MEFB,则S△AOB=S直角梯形AEFB.
方法三:S△AOB=S四边形COFD-S△AOC-S△BOF. 【补形】
方法四:S△AOB=S△AOD-S△BOD=OD•(|yA|-|yB|)
方法五:S△AOB=S△BOC-S△AOC=OC•(|xB|-|xA|)
(六)两曲一平行
类型一 两条双曲线的k值符号相同
结论:S阴影=|k1|-|k2| S阴影=|k1|-|k2|
结论:S阴影=|k1|-|k2| S阴影=|k1|-|k2|- S直角梯形AFDE
类型二 两条双曲线的k值符号相同
结论:S△AOB=S△ACB=(|k1|+|k2|) S阴影=|k1|+|k2|
知识点三、反比例函数与一次函数综合
1.自变量取值范围
当一次函数与反比例函数相交时,联立两个解析式,构造方程组,然后求出交点坐标.针对y1>y2时自变量x的取值范围,只需观察一次函数的图象高于反比例函数图象的部分所对应的x的范围.例如,如下图,当y1>y2时,x的取值范围为x>xA或xB<x<0;同理,当y1<y2时,x的取值范围为0<x<xA或x<xB.
2.求一次函数与反比例函数的交点坐标
1)从图象上看,一次函数与反比例函数的交点由k值的符号来决定.
①k值同号,两个函数必有两个交点;
②k值异号,两个函数可无交点,可有一个交点,可有两个交点;
2) 从计算上看,一次函数与反比例函数的交点主要取决于两函数所组成的方程组的解的情况.
【题型1 判断反比例函数的图像】
【例1】若,则与在同一坐标系中的大致图象可能是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据及正比例函数与反比例函数图象的特点,可以从和两种情况分类讨论得出答案.
【详解】解:,分两种情况:
①当时,正比例函数的图象过第一、三象限,反比例函数图象在第二、四象限,无此选项;
②当时,正比例函数的图象过第二、四象限,反比例函数图象在第一、三象限,选项B符合.
【变式1-1】酒精会麻痹人的神经系统,酒后驾车极易造成重大交通事故,我国法律严厉禁止酒驾、醉驾行为.在交通执法中,呼气式酒精检测仪是排查酒驾的常用设备,它内部利用了特殊的气敏电阻——酒精气体传感器.这类电阻的阻值会跟随空气中酒精气体的浓度变化而变化,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:A、由图象得,当时,,故A正确;
B、图象整体呈下降趋势,随的增大而减小,故B正确;
C、图象中每一个值都有唯一确定的值与之对应;是的函数,故C正确;
D、当、时,;当、时,,不为定值,该曲线不是反比例函数的图象,故D不正确.
【变式1-2】定义新运算例如:.则函数的图象大致是( ).
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】本题考查新定义和反比例函数的图象,正确理解题意并结合反比例函数图象与系数的关系是解题关键.
按照题干给的新定义运算法则,对x的符号进行分类讨论,判断每种情况下,反比例函数的图象所在象限即可.
【详解】解:当时,,其图象在第一象限;
当时,,其图象在第二象限.
故选:B.
【变式1-3】函数与,在同一坐标系中的大致图象是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】此题主要考查了反比例函数图象和一次函数图象,从图象上把握有用的条件,准确确定图象位置,正确记忆一次函数与反比例函数的区别是解决问题的关键.
根据一次函数与反比例函数的性质对各选项进行逐一分析即可.
【详解】解:对一次函数解析式进行变形,可得.
当时,,则反比例函数的图象在第一、三象限,一次函数一定经过第一、三、四象限,故A、C错误;
当时,,则反比例函数的图象在第二、四象限,一次函数一定经过第一、二、四象限,故B错误,D正确.
故选:D.
【题型2 已知反比例函数图像判断解析式】
【例2】反比例函数(,)的图象在平面直角坐标系中的位置如图所示,则的值可能为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】观察图形得出,根据的取值判断即可.
【详解】解:由题图可知,当时,,即,
当时,, 即,
.
选项中只有4在此范围内,
∴的值可能为4.
【变式2-1】下列命题是真命题的有( )个
①若时,则 ②反比例函数,若,则y的值随x的值增大而减小 ③平分弦的直径垂直于弦 ④若点C为线段的黄金分割点,则 ⑤顺次连接任意四边形各边中点得到的四边形是平行四边形
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】B
【分析】分析是否为真命题,需要分别分析各题设是否能推出结论,从而利用排除法得出答案.
【详解】若a>b,则,当c=0时不成立,故这个命题是假命题;
反比例函数,若,则y的值随x的值增大而减小,成立的前提是在各自的象限内,因而是假命题;
平分弦(非直径)的直径垂直于弦,故③是假命题;
若点C为线段的黄金分割点,且AC>BC,则,故④是假命题;
顺次连接任意四边形各边中点得到的四边形是平行四边形,正确,故⑤是真命题;
上述命题中真命题只有1个,
故选:B
【点睛】本题综合考查了不等式的性质、反比例函数的性质,垂径定理,黄金分割以及中点四边形等有关知识.
【变式2-2】在平面直角坐标系中,反比例函数的图象如图所示,则的值可以为( )
A. B. C. D.2
【答案】B
【分析】根据函数图象确定k的取值范围.
【详解】解:如图所示,
反比例函数的图象位于第二、四象限,则.
又,即.
观察选项,只有选项合题意.
故选:.
【点睛】考查了反比例函数的图象,根据函数图象确定k的符号以及k的取值范围是解题的难点.
【变式2-3】类比二次函数图象的平移,把双曲线向右平移2个单位,再向上平移1个单位,其对应的函数解析式变为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据“左加右减,上加下减”的原则进行解答即可.
【详解】解:双曲线向右平移2个单位可得到,,
再把的图象向上平移1个单位即可得到,,即.
【题型3 由反比例函数的对称性求点的坐标】
【例3】已知正比例函数(为常数)与反比例函数的图象交于点、,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查了反比例函数与正比例函数的对称性问题,熟悉关于原点对称的点的坐标特征是解题的关键.先通过反比例函数求点坐标,再根据反比例函数与一次函数的对称性即可解答.
【详解】解:∵点在反比例函数上,
∴,
∴点.
∵正比例函数的图象与反比例函数的图象都关于原点对称,
∴点和点关于原点对称,
∴点坐标为.
故选:A.
【变式3-1】直线(为常数且与双曲线的交点为,,则的值为( ).
A. B. C. D.无法确定
【答案】B
【分析】本题考查了反比例函数图象的对称性,掌握双曲线上的两点关于原点成中心对称是解题的关键.
根据关于原点对称的点的坐标特点即可解答.
【详解】解:∵直线(为常数且与双曲线的交点为,,
∴,关于原点对称,
∴,
又∵点A、点B在双曲线上,
∴,
∴.
故选B.
【变式3-2】下列说法正确的是( )
A.任意两个矩形都相似
B.对角线互相垂直的四边形是正方形
C.反比例函数图象是轴对称图形,但不是中心对称图形
D.甲、乙两人在太阳光下的水平道路上行走,同一时刻他们的身高与其影长的比相等
【答案】D
【分析】本题考查矩形相似的条件、正方形的判定、反比例函数的对称性以及平行投影的性质。逐一分析各选项,A、B、C均错误,D正确。
【详解】解:∵ 矩形相似需对应角相等且对应边成比例,但任意两个矩形的边长不一定成比例,∴ A错误;
∵ 对角线互相垂直的四边形不一定是正方形,例如菱形对角线互相垂直但不是正方形,∴ B错误;
∵ 反比例函数图象既是轴对称图形(关于直线和对称),也是中心对称图形(关于原点对称),∴ C错误;
∵ 太阳光是平行光,同一时刻身高与影长构成相似三角形,故身高与影长的比相等,∴ D正确。
故选D
【点睛】本题涉及多个初中数学知识点,需熟练掌握相似多边形、特殊四边形、函数图象性质和平行投影的应用。
【变式3-3】在同一坐标系内,反比例函数的图象与反比例函数的图象(k为常数)具有以下对称性:既关于x轴,又关于y轴成轴对称,那么k的值是( )
A.3 B.2 C.1 D.0
【答案】C
【分析】本题考查了反比例函数的图象与性质,正确理解反比例函数的图象与性质是解题的关键.根据反比例函数的图象与性质可知,两个反比例函数的比例系数互为相反数,即可列方程求解.
【详解】解:反比例函数的图象与反比例函数的图象既关于x轴,又关于y轴成轴对称,
,
.
故选:C.
【题型4 已知双曲线分布情况求参数范围】
【例4】已知关于的函数的图象位于第二、四象限,则反比例函数的图象位于( )
A.第二、四象限 B.第一、三象限 C.第一、二象限 D.第三、四象限
【答案】B
【分析】根据反比例函数的性质,先由已知反比例函数的象限位置得到k的取值范围,再判断所求反比例函数比例系数的正负,即可确定其图象所在象限.
【详解】解:∵函数的图象位于第二、四象限,
∴,
解得,
∴,
根据反比例函数性质,当比例系数大于0时,反比例函数图象位于第一、三象限,
∴反比例函数的图象位于第一、三象限.
【变式4-1】某学习小组用绘图软件绘制出了函数的图象,结合所学函数的知识,下列对大小的判断,正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由图象可知,当时,,可知的取值范围,再由当时,函数值不存在即可求解.
【详解】解:由图象得,当时,,
,
,
,
由图象得,当时,,
,
,
也可得,
当时,函数值不存在,
,即.
综上,.
【变式4-2】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.
【答案】B
【分析】本题考查反比例函数图像与性质,熟记反比例函数图像与性质,利用数形结合的思想是解决问题的关键.
由图象推出,再取时,推出的大小,即可解题.
【详解】解:由图知,在第四象限,在第三象限,
,
如图,当时,,
;
故选:B.
【变式4-3】已知反比例函数的图象位于第一、三象限,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查反比例函数的性质,熟练掌握反比例函数的性质是解答本题的关键.
根据反比例函数的性质解答即可.
【详解】解:反比例函数的图象位于第一、三象限,
,
,
故选:D.
【题型5 判断反比例函数的增减性】
【例5】关于反比例函数,下列说法错误的是( )
A.函数图象在第一、三象限
B.当时,y的值随x的增大而减小
C.当时,
D.若点在它的图象上,则点也在它的图象上
【答案】C
【分析】根据反比例函数的性质,逐项进行判断即可.
【详解】解:∵反比例函数中,
∴函数图象位于第一、三象限,在每一象限内随的增大而减小,故A正确,不符合题意;
当时,图象在第一象限,随的增大而减小,故B正确,不符合题意;
当时,,
∵当时,图象在第三象限,随的增大而减小,
∴当时,,
又∵当时,,
∴当时,的取值范围是或,故C错误,符合题意;
若点在函数图象上,则,即,
∴,即点也在函数图象上,故D正确,不符合题意.
【变式5-1】.点,,是反比例函数图象上的三个点,则,,的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先根据反比例函数的解析式判断出函数图象所在的象限,再根据各点横坐标的特点进行解答即可.
【详解】解:∵,
∴反比例函数图象在一、三象限,并且在每一象限内y随x的增大而减小,
∵,
∴A点在第三象限,
∴,
∵,
∴B、C两点在第一象限,
∴,
∴.
【变式5-2】若某函数具有如下三个特征:①函数图象经过点;②函数图象经过第四象限;③当时,y随x的增大而增大.则这个函数的表达式可能是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据题目给出的三个函数特征,逐一验证每个选项,结合一次函数和反比例函数的图象与性质,排除不符合条件的选项即可得到结果.
【详解】解:A、:当时,,满足条件①,当时,随增大而减小,不满足条件③,故A选项不符合题意;
B、:当时,,不满足条件①,故B选项不符合题意;
C、:当时,,满足条件①;当时,,函数图象经过第四象限,满足条件②;对于反比例函数,,在时,随的增大而增大,满足条件③,故C选项符合题意;
D、:当时,,不满足条件①,故D选项不符合题意.
【变式5-3】已知反比例函数,下列结论正确的是( )
A.图象分别位于第一、三象限 B.随的增大而增大
C.图象经过点 D.当时,
【答案】D
【分析】根据反比例函数中,结合反比例函数性质逐一判断各选项即可.
【详解】解:对于反比例函数,可得,
A. ∵,
∴ 图象位于第二、四象限,不位于第一、三象限,A错误,
B. 当时,只有在每个象限内随的增大而增大,选项未限定象限,B错误,
C. 当时,,
∴ 图象不经过点,C错误,
D. 当时,∵,
∴ .
又∵,可得,两边同乘得,
∴ ,D正确.
【题型6 判断反比例函数图像所在象限】
【例6】y关于x的函数的图象可能是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据反比例函数的性质得出函数的图象位于一、三象限,根据函数图象的平移规律即可得出答案.
【详解】解:∵,
∴函数的图象位于一、三象限,
∵,
∴函数的图象向右平移个单位得到函数的图象,
∴函数的图象为
.
【变式6-1】已知点在第二象限,则反比例函数的图象所在象限是( )
A.一、三 B.二、四 C.一、二 D.三、四
【答案】A
【分析】先根据第二象限点的坐标特征列出不等式组,求出的取值范围,再结合反比例函数的定义和性质,判断的符号,进而确定反比例函数图象所在象限.
【详解】解:∵第二象限内点的横坐标小于,纵坐标大于,点在第二象限,
∴,且
解得,,且,
∴,
∵是反比例函数,,
∴,反比例函数的图象位于第一、三象限.
【变式6-2】反比例函数的图象经过点,且,则下列说法错误的是( )
A. B.图象位于二、四象限
C.当时,y随x增大而增大 D.点也在该图象上
【答案】D
【分析】本题考查反比例函数的性质与点和反比例函数图象的关系,先根据已知条件求出的值,再结合反比例函数的性质逐一判断选项.
【详解】解:∵ 反比例函数经过点,
∴ 将点代入得 ,
解得,
∵ ,∴ ,A选项说法正确,不符合要求;
∵ ,∴ 反比例函数图象位于第二、四象限,B选项说法正确,不符合要求;
∵ 时,反比例函数在每个象限内随增大而增大,当时,图象在第四象限,满足随增大而增大,∴ C选项说法正确,不符合要求;
∵ 对点,计算横纵坐标乘积得,不满足反比例函数的关系,点不在图象上,∴ D选项说法错误,符合要求.
【变式6-3】关于反比例函数,下列说法错误的是( ).
A.点,均在其图象上
B.函数图象在第二、四象限
C.若,则x的取值范围是
D.该函数图象上有两点,,若,则
【答案】D
【分析】根据反比例函数的图象与性质,逐个判断各选项的说法,即可得到答案.
【详解】解:A选项:将代入,得,所以点在图象上;将代入,得,所以点也在图象上,A说法正确,不符合题意;
B选项:因为,所以反比例函数图象位于第二、四象限,B说法正确,不符合题意;
C选项:令,代入得,解得,因为,在第四象限内随增大而增大,所以当时,的取值范围是,C说法正确,不符合题意;
D选项:反比例函数仅在每个象限内满足随增大而增大,若两点不在同一象限,结论不成立,例如取,,满足,此时,,有,不满足,D说法错误,符合题意.
【题型7 已知反比例函数增减性求参数】
【例7】.若点、都在双曲线上,且,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】首先要判断A、B两点是否在同一象限,然后根据得,从而得出a的取值范围.
【详解】解:∵,,且,
∴点A在第二象限,点B在第四象限,
∴反比例函数的比例系数,
解得.
【变式7-1】已知反比例函数的图象上有点,,且,则值可能为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先将两点坐标代入反比例函数解析式,得到关于的表达式,再根据的条件求出的取值范围,最后结合选项判断即可.
【详解】解:∵ 点,都在反比例函数的图象上,
∴ 将坐标代入解析式得:,,
∵ ,
∴ ,
即 ,
故选:A.
【变式7-2】已知反比例函数的图象,当时,随的增大而增大,则的取值可能为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查反比例函数的性质,根据反比例函数的性质可得,再解不等式即可.解题的关键是掌握反比例函数的性质:(1),反比例函数图象在一、三象限,在每一象限内随的增大而减小;(2),反比例函数图象在第二、四象限内,在每一象限内随的增大而增大.
【详解】解:∵当时,随的增大而增大,
∴,
解得:,
∴的取值可能为.
故选:A.
【变式7-3】反比例函数的图象在每个象限内都是自左向右下降,则的范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了反比例函数的性质:反比例函数(为常数,)的图象为双曲线,当>,图象分布在一、三象限,在每一象限内,随的增大而减小;当,图象分布在二、四象限,在每一象限内,随的增大而增大,熟练掌握反比例函数的性质解题关键.根据反比例函数的性质得到,然后解不等式即可.
【详解】反比例函数的图象在每个象限内都是自左向右下降,
,
,
故选:A.
【题型8 比较反比例函数的数值和自变量大小】
【例8】若点,,在反比例函数的图象上,则,,的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据反比例函数中的正负确定图象的象限与增减性,分象限比较的大小.
【详解】解:∵ 反比例函数中,
∴ 其图象位于第一、三象限,且在每个象限内,随的增大而减小.
∵ 点,在第三象限,且,
∴ .
∵ 点在第一象限,
∴ .
∴ .
【变式8-1】已知点,,在反比例函数的图象上,若,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先求出,,,再根据比较大小即可.
【详解】解:∵点,,在的图象上,
∴,,.
∵,
∴,
即.
【变式8-2】.若点,,在反比例函数的图象上,则,,的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】将三点横坐标分别代入反比例函数解析式,求出对应函数值后比较大小.
【详解】解:把各点横坐标代入,
得,
,
,
∵,
∴.
【变式8-3】已知点,都在反比例函数的图象上,,则、、0的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先根据反比例函数的比例系数判断图象所在象限,再根据y的符号推导出对应x的符号,即可得到三者的大小关系.
【详解】解:∵反比例函数中,,
∴函数图象位于第一、三象限,
第一象限满足,第三象限满足.
又∵,
∴,可得点在第一象限,因此;
,可得点在第三象限,因此.
∴大小关系为.
【题型9 已知比例系数求特定图形面积】
【例9】如图,反比例函数的图象经过矩形的边的中点D,则矩形的面积为( )
A.4 B.5 C.6 D.8
【答案】A
【分析】设点的坐标为,根据反比例函数系数的几何意义可得,即,再根据为中点可得,进而求出矩形面积.
【详解】解:设点的坐标为
∵点在反比例函数的图象上
∴
由图可知,
∴
∵是的中点
∴
∴.
【变式9-1】如图,点A、B位于图中所示的双曲线上,且轴,点C、D在x轴上,若四边形为矩形,则它的面积为( )
A.4 B.6 C.8 D.12
【答案】C
【分析】延长交y轴于E,则轴,推出四边形和四边形都是矩形,根据反比例函数的几何意义求解即可.
【详解】解:延长交y轴于E,则轴,如图:
∵四边形为矩形,
∴四边形和四边形都是矩形,
∵点A在双曲线上,
∴矩形的面积为4,
∵点B在双曲线上,且轴,
∴矩形的面积为12,
∴矩形的面积为.
【变式9-2】如图,在平面直角坐标系中,点是轴上任意一点,点分别为反比例函数的图象上的点,且轴,已知的面积为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】B
【分析】本题考查了反比例函数的几何意义与三角形面积的计算,关键是通过设的纵坐标为,求出、两点的横坐标,从而得到的长度,再结合三角形面积公式求解.
【详解】解:设点的纵坐标为,
∵点在反比例函数的图象上,
∴点的坐标为;
∵轴,点在反比例函数的图象上,
∴点的坐标为;
∴;
∵点在轴上,
∴中边上的高为;
∴的面积为;
故选:B.
【变式9-3】.如图,已知A,B是反比例函数图象上的两点,轴,交x轴于点C.动点P从点A出发,沿A→B→C匀速运动,终点为C,过点P作轴于点Q.设的面积为S,点P运动的时间为t,则S关于t的函数图象大致为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了反比例函数的几何意义和动点问题的函数图象,解题的关键是根据点的移动确定函数的种类,从而确定其图象.
分别判断当点P在上运动时,点P在上运动时的图像变化趋势,即可作出选择.
【详解】解:当点P在上运动时,此时的面积(),保持不变;
当点P在上运动时,设路线的总路程为l,点P的速度为b,
∴,
∵l,,b均是常数,所以S与t成一次函数关系.
综上所述,S关于t的函数图象大致为A选项,
故选:A.
【题型10 根据图形面积求解析式】
【例10】如图,是等腰三角形,过原点,底边轴,双曲线过,两点,过点作轴交双曲线于点,若,则的值是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】过点作于点,设点的坐标是,则点的坐标是,根据等腰三角形的性质可得,根据反比例函数的解析式可知点的纵坐标是,从而可得,根据三角形的面积公式即可求出的值.
【详解】解:如下图所示,过点作于点,
设点的坐标是,则点的坐标是,
,,
是等腰三角形,
,
轴
点的横坐标是,纵坐标是,
轴交双曲线于点,
点的横坐标是,
点的纵坐标是,
,
,
,
.
【变式10-1】如图,过原点的直线与反比例函数的图象交于点,,分别过,作轴,轴的垂线,垂足分别为,.若四边形的面积为,则( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用反比例函数中心对称性及的几何意义,将四边形面积分割为三个三角形面积之和.
【详解】解:设,其中,,
点在反比例函数上,
,
直线过原点,
点与点关于原点对称,
,
轴,轴,
,,
,,,,
,,
,
,
,
,
.
【变式10-2】如图,在平面直角坐标系中,点O是坐标原点,点B为x轴上的点,点D是第一象限内的一点,轴,已知线段交反比例函数的图像于点C,连接,点C为的中点,连接,交反比例函数图像于点A.若的面积为5,则k的值为( )
A.10 B.5 C.8 D.20
【答案】A
【分析】利用三角形中线性质得出,结合反比例函数k的几何意义求解.
【详解】解:∵C为中点,且的面积为5,
∴,
∴,
∵轴,点C在反比例函数图像上,
∴,
∴,解得,
∵该反比例函数的图像在第一象限,
∴,
∴.
【变式10-3】如图,在平面直角坐标系中,点在第一象限内,且在函数的图象上,点是线段上一点,过点作轴于点,连结.若,的面积为,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据三角形中线的性质得到的面积,再根据反比例函数的几何意义求解即可.
【详解】解:∵,
∴是的中线,
∵的面积为,
∴,
∵轴,
∴根据反比例函数的几何意义可知:,
∵函数的图象在第一象限,
∴.
【题型11 求反函数解析式】
【例11】如图,在平面直角坐标系中,矩形的顶点,分别在轴的负半轴与轴的正半轴上,对角线与相交于点.反比例函数的图象经过,并交于点.已知,则的面积是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】过点D作于点H,由点B的坐标结合矩形的性质可得点D的坐标,点E的横坐标,得到的长,根据待定系数法求出反比例函数的解析式,将点E的横坐标代入,可得点E的坐标,从而求出的长,根据三角形的面积公式计算即可.
【详解】解:过点D作于点H,
∵四边形是矩形,对角线与相交于点,
∴点D是的中点,轴,
∵,
∴,点E的横坐标为,
∴.
∵反比例函数的图象经过,
∴,解得,
∴反比例函数解析式为,
当时,,
∴点E的坐标为,
∴,
∴.
【变式11-1】如图,已知抛物线,整点(即横纵坐标都是整数的点)是落在抛物线和轴围成的区域内(不含边界);的值等于符合条件的整点的个数,则反比例函数 的图象是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】令求出抛物线与轴交点,确定的整数值范围,结合的取值范围找出所有整点,确定值,根据反比例函数图象经过的特殊点判断选项即可.
【详解】解:令得:,
解得:,
整点落在抛物线和轴围成的区域内(不含边界),
且,
为整数,
可取、0、1,
当时,,此时,
可取1,
整数点为;
当时,,此时,
可取1、2,
整数点为、;
当时,,此时,
可取1,
整数点为,
符合条件的整点共有 4 个,
,
反比例函数解析式为,
当时,,当时,,
反比例函数经过点和,
观察选项,只有B选项图象经过点和,符合题意.
【变式11-2】火力发电厂的大烟囱并不是我们所理解的排放废气的烟囱,它的专业名字叫双曲线冷却塔(如图1),从这里冒出的烟雾其实只是水蒸气,它的纵截面是(如图2)所示的轴对称图形,四边形是一个矩形,若以所在直线为轴,的垂直平分线为轴建立如图2所示的平面直角坐标系,、分别是两个反比例函数图象的一部分,已知,,上口宽,则整个冷却塔高度为( )米.
.
A.100 B.110 C.115 D.120
【答案】B
【分析】先利用几何图形的对称性确定关键点的坐标,进而利用待定系数法求出反比例函数的解析式,最后根据上口宽确定点的横坐标,代入解析式求出其纵坐标,该纵坐标即为冷却塔的高度.
【详解】解:由题可知,四边形是矩形,在轴上,轴垂直平分,
∵,
根据对称性可知:,
∴,
∵,且,
∴,
设所在的反比例函数解析式为,
把代入中,得,
解得,
∴所在的反比例函数解析式为,
∵,且图形关于轴对称,
∴,
∵点在反比例函数的图象上,
∴把代入中,得,
∵所在直线为轴,即地面高度为0,
∴整个冷却塔的高度为110.
【变式11-3】.若点,,都在反比例函数的图象上,则,的大小关系为( )
A. B. C. D.无法确定
【答案】A
【分析】先利用已知点A的坐标求出反比例函数的比例系数k,再分别求出和的值,比较大小即可得到结果.
【详解】解:∵点在反比例函数的图象上,
∴,
∴反比例函数的解析式为,
将代入解析式得,解得,
将代入解析式得,解得,
∵,
∴.
【题型12 反比例函数与几何综合】
【例12】如图,点在双曲线上,过点A作轴,垂足为C,线段的垂直平分线交于点B,,则周长的值是( )
A.4 B. C. D.
【答案】B
【分析】先求出,进而求出,再说明,然后根据勾股定理得,即可求出,最后根据的周长为得出答案.
【详解】解:∵点A在双曲线上,
∴,
∴,则.
∵线段的垂直平分线交于点B,
∴.
在中,,
,
则,
即,
解得(负值舍去),
∴的周长为.
【变式12-1】如图,在平面直角坐标系中,菱形的顶点、都在反比例函数()的图象上,对角线平行于轴,坐标原点为的中点,若菱形的面积为40,则的值为( )
A.10 B.15 C.20 D.25
【答案】B
【分析】过点作轴于点,记与轴交于点F,与轴交于点N,连接,,由菱形的性质可得,求出,证明,则有,根据反比例函数的意义可得,即可求的值.
【详解】解:过点作轴于点,记与轴交于点F,与轴交于点N,连接,,
是的中点,四边形是菱形,
∴,,
,,
轴,O为的中点,
∴,,,,
∴,
∴,
∴点N是的中点,
∴,
∴,
∵,
,
,
,
∵,,均垂直轴,
∴,
∴四边形是矩形,
,,
,
,
,
,
∵点在反比例函数的图象上,
,
.
【变式12-2】如图,直线l经过原点,且与双曲线交于A、C两点,将直线l绕点O顺时针旋转度角()后,与双曲线交于B、D两点,则四边形的形状是( )
A.正方形 B.矩形 C.菱形 D.平行四边形
【答案】D
【分析】由于直线与双曲线都是关于原点的中心对称图形,根据对称性可得,,再由,即可判定四边形一定是平行四边形.
【详解】解:如图,
∵直线与双曲线是关于原点的中心对称图形,
∴,,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴,
∴四边形不可能是菱形或正方形,
∵只有当时,四边形是矩形,
∴四边形不一定是矩形,
∴四边形一定是平行四边形.
【变式12-3】.如图,在矩形中,点、在轴上,点、分别在反比例函数和上,若矩形的面积为6,则的值是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】设与轴交于点,根据反比例函数的几何意义可知,矩形的面积为,矩形的面积为,由矩形的面积为6建立方程求解即可.
【详解】解:如图,设与轴交于点,
四边形是矩形,点、在轴上,
轴,轴,轴,
四边形和四边形均为矩形.
点在反比例函数的图象上,
.
点在反比例函数的图象上,且图象在第一象限,
,
.
,
,
.
【题型13 反比例函数、二次函数的图像综合判断】
【例13】如图,函数与(其中),同一平面直角坐标系中的大致图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据反比例函数的性质可确定反比例函数a的范围,再利用二次函数的性质确定二次函数中字母a的范围,看a的范围是否统一.
【详解】解:A、反比例函数图象在第一、三象限,则,二次函数的图象开口向上,抛物线与y轴交于负半轴,则,前后矛盾,故此选项不合题意;
B、二次函数的图象开口向下,则,抛物线与y轴交于负半轴,则,前后矛盾,故此选项不合题意;
C、反比例函数图象在第二、四象限,,二次函数的图象开口向下,抛物线与y轴交于正半轴,则,前后矛盾,故此选项不合题意;
D、反比例函数图象在第二、四象限,,二次函数的图象开口向上,抛物线与y轴交于负半轴,则,前后一致,故此选项符合题意.
【变式13-1】已知反比例函数的图象如图所示,则二次函数的图象可能是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】此题主要考查了反比例函数的性质,以及二次函数图象,解决此题的关键是根据反比例函数的性质确定k的正负.
先根据反比例函数图象得到,再根据二次函数的图象的对称轴为直线,顶点坐标为,即可求解.
【详解】解:∵反比例函数的图象位于第二、四象限,
∴,
∵二次函数的图象的对称轴为直线,顶点坐标为,
∴二次函数的图象的对称轴在y轴的左侧,且顶点在x轴上.
∴只有A选项符合题意.
故选:A
【变式13-2】.若,函数与在同一平面直角坐标系中的大致图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查二次函数与反比例函数图象,分为或两种情况得到反比例函数和二次函数图象的位置,逐项判断解答即可.
【详解】当时,反比例函数图象位于一、三象限,二次函数图象开口向下,与y轴交点位于x轴上方;
当时,反比例函数图象位于二、四象限,二次函数图象开口向上,与y轴交点位于x轴下方;
符合题意的图象为D选项,
故答案为:D.
【变式13-3】.已知点在同一个函数图象上,则这个函数图象可能是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】此题考查了函数的图象.由点关于y轴对称,可排除选项B、C,再根据,可知在y轴的左侧,y随x的增大而减小,从而排除选项A.
【详解】解:由在同一个函数图象上,可知图象关于y轴对称,故选项B、C不符合题意;
由在同一个函数图象上,可知在y轴的左侧,y随x的增大而减小,故选项A不符合题意,选项D符合题意;
故选:D.
【题型14 反比例函数、一次函数的图像综合判断】
【例14】在同一平面直角坐标系中,函数与的图象大致是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】分类讨论,当时,故经过第一、二、四象限,经过第一、三象限,或当时,经过第一、二、三象限,且进行逐项分析,即可作答.
【详解】解:依题意,当时,则,
∴经过第一、二、四象限,
此时得经过第一、三象限,
故A选项符合题意,B、D选项都不符合题意;
当时,则,
∴经过第一、二、三象限,
故C选项不符合题意;
综上,只有选项A符合题意.
【变式14-1】函数与在同一坐标系内的图象大致为图中的( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据一次函数的图象经过的象限判断的取值范围,再根据的取值范围判断反比例函数经过的象限是否符合要求.
【详解】解:A选项:一次函数的图象经过第一、二、三象限,
,即,
一次函数的图象与轴的交点应在轴的负半轴,
故A选项错误;
B选项:一次函数的图象经过第一、二、四象限,
,即,
一次函数的图象与轴的交点应在轴的正半轴,
反比例函数应在第一、三象限,
故B选项正确;
C选项:一次函数的图象经过第一、二、四象限,
即,
一次函数的图象与轴的交点应在轴的正半轴,
反比例函数应在第一、三象限,
故C选项错误;
D选项:一次函数的图象经过第一、三、四象限,
即,
一次函数的图象与轴的交点应在轴的负半轴,
反比例函数应在第二、四象限,
故D选项错误.
【变式14-2】已知二次函数的图象如图所示,则反比例函数与一次函数在同一平面直角坐标系内的图象可能是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了二次函数图象的性质,一次函数,反比例函数图象的性质,掌握二次函数图象的性质是解题的关键.
根据题意可得,再根据反比例函数图象,一次函数图象的性质即可求解.
【详解】解:∵二次函数图象开口向下,与轴交于正半轴,
∴,
∵对称轴直线为,
∴,
∴反比例函数的图象经过第一、三象限,
一次函数的图象经过第二、三、四象限,
故选:A .
【变式14-3】已知,一次函数与反比例函数在同一平面直角坐标系中的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了根据一次函数解析式判断其经过的象限,判断反比例函数图象所在象限,一次函数与反比例函数图象综合判断等知识点,解题关键是掌握上述知识点并能运用来求解.
根据,分、两种情况讨论,分别得出两个函数图象的大致位置,再作出判断.
【详解】解:∵,
∴或,
当时,一次函数过第一、二、三象限,
反比例函数在第一、三象限,故A符合;
当时,一次函数过第二、三、四象限,
反比例函数在第二、四象限,没有选项符合,
故选:A.
【题型15 一次函数与反比例函数的交点问题】
【例15】已知点,,若反比例函数与线段有公共点时,的取值范围是( )
A.或 B.或
C.或 D.或
【答案】D
【分析】分和两种情况,联立反比例函数与直线的解析式,结合线段的取值范围确定的取值范围.
【详解】解:设直线的解析式为,
将,代入得,
,解得,
∴直线的解析式为,线段的取值范围是,
联立,
整理得,
当时,反比例函数图象在第一、三象限,仅需考虑的情况,
∵二次函数开口向上,且当时,,
∴当,时,方程在内有解,
解得;
∴;
当时,反比例函数图象在第二、四象限,仅需考虑的情况,
∵二次函数开口向上,对称轴为,
∴在时,随增大而增大,且当时,,
∴当,时,方程在内有解,
解得,
∴;
综上,的取值范围是或.
【变式15-1】如图,一次函数与反比例函数的图象交于点C,过反比例函数图象上点A作x轴垂线,垂足为点D,交的图象于点B,点A的横坐标为1.则下列说法错误的是( )
A.点C的坐标为
B.当时,一次函数的值小于反比例函数的值
C.将直线向上平移k个单位长度后与反比例函数的图象一定有交点
D.连接,,则的面积为12
【答案】B
【分析】联立方程组可求得点C坐标,可判断A;由一次函数图象与反比例函数图象相对点C坐标的位置关系可判断B;根据一次函数图象的平移,结合反比例函数图象的位置可判断C;先求得点A、B的坐标,再利用坐标与图形性质求得的面积可判断D,进而可得答案.
【详解】解:∵一次函数与反比例函数的图象交于点C,
∴联立方程组,解得或(舍去),
∴点C的坐标为,故A正确;
由图象知,当时,一次函数图象位于反比例函数图象的上方,
∴当时,一次函数的值大于反比例函数的值,故B错误;
∵将直线向上平移k个单位后,直线始终经过第一象限,又反比例函数的图象位于第一象限,
∴将直线向上平移k个单位后与反比例函数的图象一定有交点,
故C正确;
∵点A在反比例函数的图象上,且点A的横坐标为1.
∴当时,,则点A坐标为,
又∵过点A作x轴垂线,垂足为点D,交的图象于点B,
∴点B坐标为,
,如图,
则,故D正确.
【变式15-2】如图,一次函数与函数的图象相交于点,.下列说法错误的是( )
A.两图象的交点的坐标为
B.若,则的取值范围是或
C.一次函数与反比例函数都随的增大而增大
D.连接,,则的面积是
【答案】C
【分析】由题意易得一次函数的解析式为,反比例函数的解析式为,然后根据一次函数及反比例函数的图象与性质进行排除选项即可.
【详解】解:由题意可把代入一次函数得:,解得:,
∴一次函数的解析式为,
∵在反比例函数图象上,
∴,
∴反比例函数的解析式为,
∵在一次函数上,
∴,
∴点的坐标为,故A正确;
由图象可知:若,则的取值范围是或,故B正确;
∵,
∴一次函数随的增大而增大,反比例函数在每个象限内,随的增大而减小,故C错误;
由一次函数可知:其函数图象与轴的交点坐标为,
∴,故D正确.
【变式15-3】如图,点、是反比例函数图象上的两点,延长线段交轴于点,且点为线段中点,连接、,若,则的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】D
【分析】设点坐标为,由是中点且在轴上推出点坐标,再求直线解析式得到点纵坐标,最后利用三角形面积列方程求.
【详解】解:设,其中.
点是线段的中点,点在轴上,设,
由中点公式,,解得.
又点在的图象上,
∴.
设直线的解析式为,
将、代入,得:
,
解得,.
直线的解析式为.
令,得,即.
由题意,以轴上的为底,点的横坐标为高,
.
,
,解得.
【题型16 一次函数与反比例函数的实际应用】
【例16】某品牌自动饮水机,开机加热时每分钟上升,加热到,停止加热.水温开始下降,此时水温()与通电时间成反比例关系.当水温降至时,饮水机再自动加热.若水温在时接通电源,水温与通电时间之间的关系如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.上午8点接通电源,可以保证当天能喝到不超过的水
B.水温下降过程中,与之间的函数关系式是
C.水温从加热到需要
D.水温不低于的时间为
【答案】D
【分析】本题考查了一次函数和反比例函数的应用,数形结合是解决本题的关键.该题为反比例函数与一次函数的实际应用的典型题目——浓度、温度问题,先利用待定系数法求函数的解析式,再利用解析式求得对应信息.
【详解】A、根据题意可得与的函数关系式是,令,则,
,即饮水机每经过,要重新从开始加热一次从点至,经过的时间为,,而水温加热到,需要的时间为,故时,饮水机第三次从开始加热了,令,则,即时,饮水机的水温为,故A选项不符合题意;
B、由题意可得点在反比例函数的图像上,设反比例函数的解析式为,将点代入,可得,
水温下降过程中,与的函数关系式是,故B选项不符合题意;
C、开机加热时水温每分钟上升,
水温从升高到,需要的时间为,故C选项不符合题意;
D、水温从加热到所需要的时间为,
令,则,解得,
水温不低于的时间为,故D选项符合题意.
故选:D.
【变式16-1】如图,反比例函数与一次函数的图象交于点,点B是反比例函数图象上一点,轴于点C,交一次函数的图象于点D,连接.
(1)直接写出反比例函数与一次函数的表达式;
(2)直接写出 的x取值范围
(3)当时,求的面积.
【答案】(1)反比例函数为:,一次函数的解析式为:.
(2)
(3)
【分析】本题主要考查了一次函数与反例函数的综合问题,待定系数法求反比例函数以及一次函数的解析式.一次函数与反比例函数的交点问题,两点之间的距离公式等知识,掌握反比例函数的性质以及一次函数的性质是解题的关键.
(1)利用待定系数法即可求出反比例函数以及一次函数的解析式.
(2)根据函数图象的交点和图象的位置关系进行解答即可;
(3)由已知条件求出点C,点B,点D的坐标,过点B作轴交一次函数的图象交于点E,过点A作与点F,利用两点之间的距离公式分别求出,,的值,最后根据即可求出答案.
【详解】(1)解:∵反比例函数与一次函数的图象交于点,
∴,,
∴,,
∴反比例函数为:,一次函数的解析式为:.
(2)∵反比例函数与一次函数的图象交于点,
∴由图象可知, 的x取值范围是
故答案为:
(3)∵,
∴,
∵轴于点C,交一次函数的图象于点D,
∴点B的横坐标为4.点D的横坐标为4.
∴,
∴,
∴
过点B作轴交一次函数的图象交于点E,过点A作与点F,
∴,点E的纵坐标为,
∴,
把代入,得,
∴,
∴点,
∴,
∴
【变式16-2】如图1,一次函数与反比例函数在第一象限交于、两点,点P是x轴负半轴上一动点,连接,.
(1)求反比例函数及一次函数的表达式;
(2)若的面积为12,求点P的坐标;
(3)如图2,在(2)的条件下,若点E为直线上一点,点F为y轴上一点,是否存在这样的点E和点F,使得以点E、F、M、N为顶点的四边形是平行四边形?若存在,直接写出点E的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)反比例函为,一次函数表达式为
(2)
(3)存在,点E的坐标为或或
【分析】本题是反比例函数综合题,考查了待定系数法求函数解析式,三角形面积,平行四边形性质等,解题关键是运用分类讨论思想解决问题,
(1)将点的坐标代入反比例函数解析式可求得,进而可得,再利用待定系数法即可求得一次函数解析式;
(2)如图,设直线交x轴于H,过点M作轴于D,过点N作轴于E,设,根据三角形的面积,建立方程求解即可,得出答案;
(3)利用待定系数法可直线PM的解析式为,设,分三种情况∶ 当、为平行四边形对角线时; 当、为平行四边形对角线时,当、为平行四边形对角线时;分别建立方程求解即可得出答案.
【详解】(1)∵反比例函数 的图象经过、两点,
,
解得:,
,
由点M、N的坐标得,直线的表达式为:;
反比例函数表达式为,一次函数表达式为;
(2)如图,设直线交x轴于H,过点M作轴于D,过点N作轴于E,
设,
,,
,
直线的表达式为:,
则,
,
,
解得:,
;
(3)存在,点E的坐标为或或.
由点P、M的坐标得,直线PM的解析式为,
设,
,,
当、为平行四边形对角线时,与的中点重合,
则,解得:,
,;
当、为平行四边形对角线时,与的中点重合,
则,解得:,
,;
当、为平行四边形对角线时,与的中点重合,
则,解得:,
,;
综上所述,点E的坐标为或或.
【变式16-3】如图,在平面直角坐标系中,一次函数与反比例函数交于,两点,与y轴交于点C,连接.
(1)求一次函数和反比例函数的表达式;
(2)求的面积;
(3)请根据图象直接写出不等式的解集.
【答案】(1)反比例函数的表达式为,一次函数的表达式为
(2)
(3)或
【分析】本题考查了反比例函数与一次函数的交点问题
(1)根据待定系数法,可得反比例函数解析式,根据图象上的点满足函数解析式,可得点坐标,再根据待定系数法,可得一次函数的解析式;
(2)根据三角形面积的和差,可得答案;
(3)根据函数图象,即可列出不等式的关系,从而得解.
【详解】(1)解:∵点在反比例函数的图象上,
∴,解得,
∴反比例函数的表达式为;
∵点在反比例函数的图象上,
∴,解得或(舍去),
∴点,
∵点,在一次函数图象上,
∴,
解得,
∴一次函数的表达式为;
(2)解:点为直线与轴的交点,
.
.
(3)解:∵
∴
由图象得:或.
【题型17 一次函数与反比例函数的其他综合应用】
【例17】如图,在平面直角坐标系中,函数与的图象交于A,B两点,过A作y轴的垂线,交函数的图象于点C,连接,则的面积为( )
A.1 B.3 C.5 D.7
【答案】C
【分析】连接,根据图象先证明与的面积相等,再根据题意分别计算出与的面积即可得的面积.
【详解】解:连接,设与y轴交于点D,如图,
∵反比例函数与函数的图象为中心对称图形,
∴O为的中点,
∴,
∵由题意得A点在上,B点在上,
∴,;
∴,
∴.
故选:C.
【点睛】本题考查了一次函数与反比例函数的交点问题与三角形面积公式,解题的关键是熟练的掌握一次函数与反比例函数的交点问题与三角形面积运算.
【变式17-1】如图,直线与轴、轴分别交于点、,点是线段上一动点,过点作轴,轴,垂足分别是点、,,若双曲线经过点,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由直线求出,的长,设出,,由得出,的长,进而得出结论.
【详解】解:对于,当时,;当时,,
,
,
设,
轴,轴,
∴四边形是矩形,
,
,
解得:
经检验,是原方程的根,
∵点在反比例函数的图象上,
,即,
故选:A.
【点睛】本题考查了反比例函数综合及矩形的判定及性质,用到的知识点是待定系数法求函数的解析式等,难度适中,正确求得C的坐标是关键,注意掌握数形结合思想与方程思想的应用.
【变式17-2】如图,一次函数与反比例函数的图象相交于,两点,连接,.
(1)求反比例函数和一次函数的表达式;
(2)根据函数图象直接写出不等式的解集;
(3)求的面积.
【答案】(1)反比例函数解析式为;一次函数解析式为
(2)
(3)4
【分析】(1)先将代入求出的值,继而利用待定系数法求出一次函数解析式;
(2)根据图象直接写出不等式的解集即可;
(3)先求出点坐标,再根据求解即可.
【详解】(1)解:∵两函数图象相交于点,
∴将代入得,
,
∴反比例函数解析式为,
将代入得,
,
将代入一次函数解析式,
得,解得,
∴一次函数解析式为.
(2)解:由图象可知,的解集为:.
(3)解:设直线与轴交于点,当时,,
,
.
【变式17-3】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)点是轴上一点,若的面积为6,求点的坐标.
(3)当时,直接写出的取值范围;
【答案】(1)
(2),
(3)或
【分析】(1)根据题意,得,得到;
(2)设,则,过点P作于点F,根据勾股定理,得,结合三角形的面积得,求解即可;
(3)根据交点的横坐标,求解即可.
【详解】(1)解:一次函数的图象与反比例函数的图象相交于,两点.
,
故,
反比例函数的图象经过点,
,
解得,
;
(2)解:根据题意,得,
整理,得,
,
解得,
当时,,
.
,
设直线与x轴的交点为E,与y轴的交点为D,
当时,;当时,;
则,,
,
,
设,则,
过点P作于点F,
,
,
根据勾股定理,得,
,
,
的面积为6,
,
,
或,
解得或,
故,.
(3)解:,,
故不等式的解集为:或.
【探究式学习】
1.小明在自主探究活动中遇到这样一个问题:探究函数的图象与性质.
下面是小明根据学习函数的经验,对问题进行探究的过程,请你帮助小明补充完整.
(1)函数自变量的取值范围是__________;
(2)小明取了几组的值,并求出了相对应的值,填写在下表中,
…
1
2
3
4
5
…
…
6
3
2
…
那么,__________;
(3)在平面直角坐标系中,画出该函数的图象;
(4)写出此函数一条性质:
________________________________________________________________________________________;
(5)正比例函数与相交于点,(点在点的左侧),已知点,直接写出点的坐标__________.
【答案】(1)
(2)-2
(3)
(4)答案不唯一:如函数图象与坐标轴无交点等
(5)
【分析】(1)分式有意义的条件是分母不为0,分母为,因此只需保证.
(2)表格中对应时的函数值,将代入解析式计算即可.
(3)该函数是反比例函数,图象为双曲线,分两步作图:①根据表格坐标描点;②用平滑曲线分别连接一、三象限内的点,注意图象无限靠近坐标轴但不与坐标轴相交.
(4)反比例函数的常见性质:象限分布、增减性、对称性,任选一条即可.
(5)正比例函数与反比例函数的交点关于原点中心对称,若一个交点为,另一个交点为.先验证点在反比例函数上,再利用对称直接写出.
【详解】(1)解:函数是分式,分母不能为0,
自变量的取值范围是.
(2)解:把代入,
,
.
(3)解:根据表格给出的、、、、、、、、、在坐标系标出对应点;
用平滑曲线连接第三象限内所有负坐标点,得到第三象限分支;再用平滑曲线连接第一象限内所有正坐标点,得到第一象限分支;
双曲线两支分别在一、三象限,不与轴、轴相交.
(4)解:示例1:图象分布在第一、第三象限;
示例2:在每个象限内,随的增大而减小;
示例3:图象关于原点中心对称;
示例4:函数图象与坐标轴无交点;
示例5:图象关于直线、轴对称.
(写出任意一条即可)
(5)解:将代入:
,
即,
正比例与反比例函数交点关于原点对称,点在点左侧,
坐标为.
2.参照学习函数的过程与方法,探究函数的图象与性质.因为,所以我们对函数进行探究.
…
1
2
3
4
…
…
1
2
4
…
…
3
5
…
(1)与的几组对应值如表:其中 , .
(2)在平面直角坐标系中,描出以上表中各组对应值为坐标的点,画出函数的图象.
(3)根据所画图象,回答下列问题:
①当时,随的增大而 (填“增大”或“减小”);
②函数的图象是由的图象向 平移 个单位长度得到的.
(4)进一步探究函数与的图象,结合函数、不等式、方程三者之间的关系,解决下列问题.
①方程有 个解;
②不等式的解集是 .
【答案】(1)2,0
(2)画图见解析;
(3)①增大;②上,1
(4)①2;②或
【分析】本题主要考查了一次函数与反比例函数的图象,平移的性质等等,解题的关键在于能够熟练掌握相关知识进行求解.
(1)把和分别代入,即可求得m、n的值;
(2)根据表格数据,绘制函数的图象即可;
(3)①利用函数图象的增减性即可得到答案;②结合表格信息,利用平移的性质即可得到答案;
(4)①先画出函数的图象,观察图象即可解决问题.②利用即可解决问题.
【详解】(1)解:把和分别代入,
∴,;
(2)解:先描点,再画图如下:
(3)解:①当时,随的增大而增大;
②函数的图象是由的图象向上平移1个单位长度得到的.
(4)解:的图象如图所示,
∴①由图象可得方程有个解;
②由图象可得的两个解为:
,,经检验符合题意;
∴函数图象的两个交点的横坐标为,,
∴不等式的解集是或.
【课后检测】
1.如图,在平面直角坐标系中,点为坐标原点,点在函数的图象上,点是上一点,过点作轴于点,连结.若,的面积为,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据得出,利用同高三角形面积比等于底边比,求出的面积,再根据的几何意义求解即可;
【详解】解:,
,
,
∵的面积为,
,
点在反比例函数的图象上,轴,
,
,
图象在第二象限,
,
.
2.如图,点A在双曲线上,点B在双曲线上,且轴,点C、D在x轴上.若四边形为矩形,则它的面积为( )
A.6 B.8 C.12 D.16
【答案】B
【分析】根据过双曲线上的点向坐标轴作垂线所围成的矩形的面积S的关系即可判断.
【详解】解:延长交y轴于E,则轴,
∵点A在双曲线上,
∴四边形的面积为4,
∵点B在双曲线上,且轴,
∴四边形的面积为12,
∴矩形的面积为.
3.已知,,三点都在反比例函数的图象上,则下列结论正确的是( )
A.当时, B.当时,
C.当时, D.当时,
【答案】B
【分析】先根据反比例函数系数判断图象位置和增减性,再结合m的范围确定三个点横坐标的范围,结合增减性比较y的大小即可得到结果.
【详解】解:∵反比例函数中,,
∴函数图象位于第二、四象限,且在每个象限内,随的增大而增大,
A、当时,可得,三点都在第二象限,根据增减性得,即,故该选项不符合题意;
B、当时,可得,A、B在第二象限,C在第四象限,可得,且,,,即,故该选项符合题意;
C、当时,可得,点A在第二象限,点B、C在第四象限,根据增减性得,故该选项不符合题意;
D、当时,可得,三点都在第四象限,根据增减性得,故该选项不符合题意;
4.如图,已知点在反比例函数的图象上,轴于点,点在轴上,的面积为2,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】连接,利用反比例函数的性质进行求解.
【详解】解:如图,连接,
∵轴,
∴,
∴,
∴或,
又∵函数图象位于第二象限,
∴.
5.如图,在平面直角坐标系中,点A在第一象限,轴于点B.函数的图象与线段交于点C,且.若的面积为18,则k的值为( )
A.4 B.6 C.8 D.12
【答案】D
【分析】设点的坐标为,先求出点的坐标,再代入计算即可.
【详解】解:∵点在第一象限,轴于点,
∴可设点的坐标为,则,
∵的面积为18,
∴,
∴,
∵,
∴,
又∵轴,
∴,
将点代入函数得:.
6.若点,,都在反比例函数的图象上,则,,的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】将三个点的纵坐标代入反比例函数解析式,分别求出,,的值,再比较大小即可得到结果.
【详解】解:∵点,,都在反比例函数的图象上,
∴分别将三点纵坐标代入解析式:
代入点得 ,解得 ,
代入点得 ,解得 ,
代入点得 ,解得 ,
∵,
∴.
7.若点A(x1,2)、B(x2,-1)、C(x3,4)都在反比例函数 的图象上,则x1、x2、x3的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】将三个点的纵坐标代入反比例函数解析式,求出,,的值,再比较大小即可得到结果.
【详解】解:∵ 点,,都在反比例函数的图象上,
∴ 分别将三点纵坐标代入解析式:
代入点得,解得,
代入点得,解得,
代入点得,解得,
∵ ,
∴ .
8.如图,点在反比例函数()的图象上,点是上一点,作轴于点,连接.若,的面积为,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先根据和同高,求出的面积,再根据反比例函数系数的几何意义求出的值,最后结合反比例函数图象在第二象限求解即可.
【详解】点在上,,
和同高,
,
的面积为,
,
轴,
,
解得,
点所在的反比例函数图象在第二象限,
,
.
9.如图,反比例函数的图象经过斜边上的中点A,与边交于点D,分别连接,,则的面积为_________.
【答案】9
【分析】过点A作于点E,设,求得,,得到,于是得到结论.
【详解】解:过点A作于点E,设.
,
∵点A是的中点,
,
∵ 的图象经过点A,
,
.
∵点D在反比例函数的图象上,
,
,
.
10.如图,在平面直角坐标系中,反比例函数与一次函数的图象交于点,则代数式的值为______.
【答案】
【分析】根据反比例函数和一次函数的性质可得,,即,,再将所求式子进行变形,整体代入计算即可得出结果.
【详解】解:∵在平面直角坐标系中,反比例函数与一次函数的图象交于点,
∴,,
∴,,
∴.
11.选一个数作为m的值,使关于x的函数的图象在每个象限y随x的增大而增大,则m的值为________.
【答案】(答案不唯一)
【分析】根据反比例函数的性质得到,确定的取值范围后任选一个符合条件的值即可.
【详解】解:∵函数的图象在每个象限随的增大而增大,
∴反比例函数的比例系数小于,即,解得,取,符合条件.
12.如图,一次函数的图象与反比例函数的图象交于,两点,与轴交于点.
(1)求反比例函数与一次函数的表达式;
(2)若点在一次函数的图象上,点在反比例函数的图象上,,请直接写出的取值范围;
(3)直线上有一点,其横坐标为,在轴上作一点Q(不用尺规作图),使的值最小,求出点的坐标及的最小值为 (填空).
【答案】(1)反比例函数解析式为,一次函数解析式为
(2)或
(3) ,的最小值为
【分析】(1)用待定系数法求函数表达式,先把已知点代入反比例函数求值,再求出点坐标,最后把点和点坐标代入,求一次函数表达式;
(2)函数值比较大小,当一次函数和反比例函数的自变量相同时,要求函数值,利用图像法观察可进行判断;
(3)最短路径问题,作关于轴的对称点,把转化为,当,,三点共线时,最小 .
【详解】(1)解:∵ 反比例函数的图象过点,
∴,解得 ,
∴反比例函数解析式为;
将代入,则,
∴;
把,代入,
∴,解得,
∴一次函数解析式为;
(2)∵点在一次函数的图象上,点在反比例函数的图象上,
又∵,
∴,
即一次函数图象应在反比例函数图象上方,
用图像法观察可得,当时,的取值范围为:或;
(3)∵点在直线上, 且横坐标为,
∴,即,
∵直线与轴交于点,
∴;
∵要在轴上作一点,使的值最小,
∴作关于轴的对称点,
∵轴是的垂直平分线,所以对于轴上任意一点,都有:,
∴,
∴当,,三点共线时,最小,
设直线,把和代入得:
,解得,
∴直线表达式为:,
令则,即;
∴,
∴点Q的坐标为;的最小值为.
13.已知反比例函数(为常数).
(1)若点在这个函数的图象上,求的值;
(2)若在这个函数图象的每一支上,随的增大而减小,求的取值范围;
(3)若,试判断点,是否在这个函数的图象上,并说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)
解:点在该函数的图象上,点不在该函数的图象上,理由如下:
当时,反比例函数解析式为,
将代入,得,与点的纵坐标相等,故点在函数图象上;
将代入,得,故点不在函数图象上.
【分析】(1)将点的坐标代入反比例函数解析式,列方程求解的值;
(2)根据反比例函数的增减性与比例系数的符号关系,列不等式求解的取值范围即可;
(3)先确定时的函数解析式,代入点的横坐标计算纵坐标,与已知纵坐标对比判断点是否在图象上即可.
【详解】(1)解:∵点在反比例函数的图象上,
∴,
解得.
(2)解:∵反比例函数的每一支上,随的增大而减小,
∴,
解得.
(3)略.
14.如图,一次函数的图象是由的图象向上平移1个单位得到,交反比例函数()的图象于点,交轴于点.为轴上一点,分别交一次函数、反比例函数的图象于点,.过点作轴于点,为的中位线,.
(1)求反比例函数的表达式;
(2)求线段的长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据题意,函数图像平移,得到函数中的值,再根据已知条件,得出点坐标,将点坐标代入反比例函数内,即可得到函数解析式.
(2)根据为的中位线,得出,继而得出,两点坐标,通过,两点横坐标绝对值的差,即可得到的长度.
【详解】(1)解:由题意知,图像是由的图象向上平移1个单位得到,
得与为同一函数,
,,
一次函数为,
其交轴于点,则 ,
过点作轴于点,,
则的横坐标为,
在上,代入得,
,
点坐标为,
点B在反比例函数上,
将点B坐标代入得
,,
则反比例函数表达式为
(2)解:过点作轴于点,为的中位线,,
,,
轴,,
点的横坐标为,
又点在一次函数上,代入得
,,
点的坐标为
又为水平线,
为与的交点,
将代入得
,,
点的坐标为
.
【复盘笔记】
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