内容正文:
第二十七章 反比例函数
(时间:120分钟 分值:120分)
一、单项选择题(本大题共6小题,每小题3分,共18分.每小题只有一个正确选项,请将正确答案的代号填入题后括号内)
1.下面四个关系式中,y是x的反比例函数的是 ( )
A.y=2x-1 B.y= C.y=x D.y=x2+x
2.反比例函数y=-的图象大致是 ( )
A. B. C. D.
3.若反比例函数y=的图象在第二、四象限,则k的值可以是 ( )
A.3 B.0 C.1 D.-1
4.若图中双曲线的解析式为y=,则阴影部分的面积为12的是 ( )
A. B. C. D.
5.已知y是x的函数,y与x的几组对应值如表:
x
…
1
2
4
…
y
…
4
2
1
…
y与x的函数关系有以下3种描述:①可能是一次函数关系;②可能是反比例函数关系;③可能是二次函数关系.所有描述正确的序号是 ( )
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
6.已知一次函数y=ax+b的图象经过点(-2,-3),正比例函数y1=ax的图象不经过第三象限,则反比例函数y2=的图象位于 ( )
A.第一、第二象限 B.第一、第三象限
C.第二、第三象限 D.第二、第四象限
二、填空题(本大题共6小题,每小题3分,共18分)
7.函数y=(m+2)x|m|-3是y关于x的反比例函数,则m= .
8.点(3,a),(4,b)在反比例函数y=的图象上,若a>b,则k的取值范围是 .
9.(跨学科·数物融合)某校科技小组进行野外考察,利用铺垫木板的方式通过了一片湿地,这是因为人和木板对湿地的压力F一定时,人和木板对地面的压强p(单位:Pa)与木板面积S(单位:m2)存在反比例函数关系.如图,若木板面积为0.2 m2,则压强为 Pa.
10.如图,反比例函数y=(x>0)的图象经过点A,B,作AC⊥x轴于点C,BD⊥y轴于点D,连接OA,OB,则△OAC与△OBD的面积之和为 .
11.如图,☉O的半径为2,双曲线的关系式分别为y=和y=-,则阴影部分的面积是 .
12.(新考法·分类讨论)如图,反比例函数y=(x>0)的图象与直线AB交于点A(2,4),直线AB与x轴交于点B(4,0),过点B作x轴的垂线BC,交反比例函数的图象于点C,在平面内存在点D,使得以A,B,C,D为顶点的四边形为平行四边形,则点D的坐标是 .
三、解答题(本大题共5小题,每小题6分,共30分)
13.反比例函数y=的图象过点A(2,3).
(1)求这个函数的解析式.
(2)若点(-1,m)在这个函数的图象上,求m的值.
14.(新考法·图表分析)经过试验获得两个变量x(x>0),y(y>0)的一组对应值如下表.
x
1
2
3
4
5
6
y
6
3
2
1.5
1.2
1
(1)请画出相应函数的图象,并求出函数解析式.
(2)点A(x1,y1),B(x2,y2)在此函数图象上.若x1<x2,则y1,y2有怎样的大小关系?请说明理由.
15.我国的面条文化至今已有两千多年的历史(面条在东汉被称为“煮饼”).厨师将一定质量的面团做成拉面时,面条的总长度y(单位:m)是面条横截面面积S(单位:mm2)的反比例函数,其图象经过A(4,32),B(a,80)两点(如图所示).
(1)求y与S之间的函数解析式.
(2)求a的值,并解释它的实际意义.
16.如图,两边在坐标轴上的正方形和反比例函数y=的图象相交于点A.请仅用无刻度的直尺按下列要求完成作图(保留作图痕迹).
(1)如图1,在第三象限的图象上找一点P,使OP=OA.
(2)在图2中作出反比例函数的两条对称轴.
图1
图2
17.如图,反比例函数y=的图象与正比例函数y=x的图象交于点A和B(4,1),点P(1,m)在反比例函数y=的图象上,连接AP,OP.
(1)求反比例函数的解析式和点P的坐标.
(2)求△AOP的面积.
四、解答题(本大题共3小题,每小题8分,共24分)
18.如图,在平面直角坐标系中,正方形ABCD的顶点B,C在x轴负半轴上,反比例函数y=(x<0)的图象经过点D(-1,3),交AB于点E.
(1)求反比例函数的解析式.
(2)求△CBE的面积.
19.(新情境·日常生活)泡茶需要将电热水壶中的水先烧到100 ℃,然后停止烧水,等水温降低到适合的温度时再泡茶,烧水时水温y(单位:℃)与时间x(单位:min)成一次函数关系;停止加热过了1 min后,水壶中水的温度y(单位:℃)与时间x(单位:min)近似于反比例函数关系(如图).已知水壶中水的初始温度是20 ℃,降温过程中水温不低于20 ℃.
(1)分别求出图中所对应的函数关系式,并且写出自变量x的取值范围.
(2)从水壶中的水烧开(100 ℃)降到90 ℃就可以泡茶,问从水烧开到泡茶需要等待多长时间?
20.如图,反比例函数y=的图象经过点A(4,b),过点A作AB⊥x轴于点B,△AOB的面积为2.
(1)求k和b的值.
(2)若一次函数y=ax-3的图象经过点A,求一次函数的解析式.
(3)观察函数图象,当x取何值时,反比例函数y=的图象在一次函数y=ax-3的图象的上方?
五、解答题(本大题共2小题,每小题9分,共18分)
21.如图,在平面直角坐标系中,过点A(a,0)作x轴的垂线,分别交直线y=2x-1与反比例函数y=的图象于M,N两点,点M,N的纵坐标分别为m,n.
(1)若点M与点N重合,且m=a,求k的值.
(2)当a>2时,总有m>n,直接写出k的取值范围.
22.如图,A(4,3)是反比例函数y=(k≠0)在第一象限图象上的一点,连接OA,过点A作AB∥x轴,截取AB=OA(B在A右侧),连接OB,交反比例函数y=的图象于点P.
(1)求反比例函数y=(k≠0)的解析式.
(2)求点B的坐标及OB所在直线的解析式.
(3)求△OAP的面积.
六、解答题(本大题共12分)
23.(跨学科·数物融合)在一次物理实验中,小冉同学用一固定电压为12 V的蓄电池,通过调节滑动变阻器来改变电流大小,完成控制灯泡L(灯丝的阻值RL=2 Ω)亮度的实验(如图所示).已知串联电路中,电流与电阻R,RL之间的关系为I=.通过实验得出如下数据:
R/Ω
…
1
a
3
4
6
…
I/A
…
4
3
2.4
2
b
…
(1)a= ,b= .
(2)【探究】根据以上实验,构建出函数y=(x≥0),结合表格信息,探究函数y=(x≥0)的图象与性质.
①在平面直角坐标系中画出对应函数y=(x≥0)的图象;
②写出函数y=(x≥0)的一条性质: .
(3)【拓展】结合(2)中函数图象分析,当x≥0时,≥-x+6的解集为 .
【参考答案】
1.B 2.C 3.A 4.D 5.C 6.D
7.2 8.k>2 9.3 000 10.3 11.2π
12.(6,-2)或(2,6)或(2,2) 提示:把A(2,4)代入y=得k=2×4=8,
∴反比例函数的表达式为y=.
当x=4时,y==2,则C(4,2).
当A点先向右平移2个单位长度,再向下平移4个单位长度得到B点,则C点先向右平移2个单位长度,再向下平移4个单位长度得到D点,D点坐标为(6,-2);
当B点先向左平移2个单位长度,再向上平移4个单位长度得到A点,则C点先向左平移2个单位长度,再向上平移4个单位长度得到D点,D点坐标为(2,6);
当C点先向左平移2个单位长度,再向上平移2个单位长度得到A点,则B点先向左平移2个单位长度,再向上平移2个单位长度得到D点,D点坐标为(2,2).
综上所述,D点坐标为(6,-2)或(2,6)或(2,2).
13.解:(1)将点A(2,3)代入反比例函数y=,得
k=xy=2×3=6,
∴y=. 3分
(2)∵点(-1,m)在函数y=的图象上,
∴m==-6. 6分
14.解:(1)函数图象如图所示,设函数的解析式为y=(k≠0),
把x=1,y=6代入,得k=6,∴函数的解析式为y=(x>0). 3分
(2)y1>y2.
理由:∵k=6>0,∴在第一象限内,y随x的增大而减小,∴当0<x1<x2时,则y1>y2. 6分
15.解:(1)设y与S之间的函数解析式为y=(S>0),
将(4,32)代入,得k=128,
∴y与S之间的函数解析式为y=(S>0). 3分
(2)将(a,80)代入y=可得a=1.6,
实际意义:当面条的横截面面积为1.6 mm2时,面条的总长度为80 m. 6分
16.解:(1)如图1,点P即所求.(答案不唯一,作对即给分) 3分
(2)如图2,直线l1,l2即所求. 6分
图1
图2
17.解:(1)把点B(4,1)代入y=,得k=4,
∴反比例函数的解析式为y=.
∵把P(1,m)代入y=,得m==4,
∴点P的坐标为(1,4). 2分
(2)∵点A与点B关于原点对称,点B(4,1),
∴点A(-4,-1).
如图,设AP与y轴交于点C,直线AP的函数关系式为y=ax+b,
把点A(-4,-1),P(1,4)分别代入,得
解得
∴直线AP的函数关系式为y=x+3,
∴点C的坐标为(0,3),
∴S△AOP=S△AOC+S△POC=×3×4+×3×1=. 6分
18.解:(1)∵反比例函数y=(x<0)的图象经过点D(-1,3),
∴k=-1×3=-3,
∴反比例函数的解析式为y=-. 3分
(2)∵点D(-1,3),
∴BC=DC=3,
∴点B的坐标是(-4,0). 5分
当x=-4时,y=,
∴BE=,
∴S△CBE=×3×=. 8分
19.解:(1)停止加热时,设y=,
由题意得50=,
解得k=900,
∴y=.
当y=100时,x=9,
∴C点的坐标为(9,100),
∴D点的坐标为(8,100).
当加热烧水时,设y=ax+20,
由题意得100=8a+20,
解得a=10,
∴当加热烧水时,函数关系式为y=10x+20(0≤x≤8);
当停止加热时,得y与x的函数关系式为y=100(8<x≤9);y=(9<x≤45). 6分
(2)把y=90代入y=,得x=10,
因此从水烧开到泡茶需要等待10-8=2(min). 8分
20.解:(1)∵反比例函数y=的图象经过点A,AB⊥x轴于点B,△AOB的面积为2,A(4,b),
∴OB×AB=2,×4×b=2,
∴AB=b=1,
∴A(4,1),
∴k=xy=4,
∴反比例函数的解析式为y=,即k=4,b=1. 3分
(2)∵点A(4,1)在一次函数y=ax-3的图象上,
∴1=4a-3,
∴a=1,
∴这个一次函数的解析式为y=x-3. 6分
(3)当x<-1或0<x<4时,反比例函数y=的图象在一次函数y=ax-3图象的上方. 8分
21.解:(1)∵过点A(a,0)作x轴的垂线,分别交直线y=2x-1与反比例函数y=的图象于M,N两点,点M,N的纵坐标分别为m,n,
∴点M,N的横坐标为a. 2分
将x=a代入直线与反比例函数,得m=2a-1,n=. 3分
∵点M与点N重合,m=a,
∴a=1,m=n=1,
∴k=1. 5分
(2)k≤6且k≠0. 9分
提示:将a=2代入直线与反比例函数中,得
m=3,n=.
当m=n时,3=,
解得k=6.
∵当a>2时,m>n,
∴k≤6且k≠0.
22.解:(1)将点A(4,3)代入y=(k≠0),
得k=12,则反比例函数的解析式为y=. 2分
(2)如图,过点A作AC⊥x轴于点C,
则OC=4,AC=3,
∴OA==5.
∵AB∥x轴,且AB=OA=5,
∴点B的坐标为(9,3). 4分
设OB所在直线的解析式为y=mx(m≠0),
将点B(9,3)代入得m=,
∴OB所在直线的解析式为y=x. 6分
(3)联立解析式
解得 7分
可得点P的坐标为(6,2).
如图,过点P作PD⊥x轴于点D,延长DP交AB于点E,连接AP,
则点E的坐标为(6,3),
∴PE=1,
则△OAP的面积=×5×3-×5×1=5. 9分
23.解:(1)2;1.5. 3分
提示:根据题意得3=,b=,
解得a=2,b=1.5.
(2)①根据表格数据描点:(1,4),(2,3),(3,2.4),(4,2),(6,1.5),在平面直角坐标系中画出对应函数y=(x≥0)的图象如图1所示. 6分
图1
②随着自变量x的增大,函数值y不断减小. 9分
(3)x≥2或x=0. 12分
提示:如图2所示,
图2
由函数图象知,当x≥2或x=0时,≥-x+6,
即当x≥0时,≥-x+6的解集为x≥2或x=0.
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