内容正文:
人教版九年级数学(上) 第27章 反比例函数
分层课后作业训练
一、知识要点
1. 概念
形如 y = (k 为常数,k ≠ 0)的函数叫反比例函数;也可写成 xy = k 或 y = kx⁻¹。
【解读与引例】解读:判断反比例函数看“两个变量的积是否为常数”,或整理后是否为 y = 常数/x,且 x 的次数必须是 -1、系数不为 0。引例:y = 、xy = 5、y = -2x⁻¹ 都是;y = 、y = 不是。
2. 图象
双曲线。当 k > 0 时,图象位于第一、三象限;当 k < 0 时,位于第二、四象限;两支关于原点成中心对称。
【解读与引例】解读:图象是曲线而非直线,永不经过原点,也不与坐标轴相交。引例:y = 在一、三象限;y = 在二、四象限。
3. 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,y 随 x 的增大而增大。
【解读与引例】解读:增减性必须限定在“同一支(同一象限)”内讨论,不能跨支比较。引例:y = ,x₁ = -1、x₂ = 1,虽 -1 < 1,但 y₁ = -6 < y₂ = 6,不能跨支说“减小”。
4. 待定系数法
已知图象上一点 (x₀, y₀),由 k = x₀y₀ 即可求出 k,从而确定解析式。
【解读与引例】解读:只需一个点的坐标就能确定 k。引例:图象过 (2, 3) ⇒ k = 6 ⇒ y = 。
5. k 的几何意义
过双曲线上任意一点作两条坐标轴的垂线,所得矩形的面积为 |k|,所得直角三角形的面积为 。
【解读与引例】解读:面积只与 |k| 有关,与点在曲线上的位置无关,这是反比例函数最典型的几何特征。引例:P 在 y = 上,矩形 OAPB 面积为 12 ⇒ |k| = 12。
6. 与一次函数的综合
常考:联立求交点坐标、求两图象围成的图形面积、由图象比较函数值大小、解简单的分式不等式。
【解读与引例】解读:交点坐标必须同时满足两个解析式;利用“上方图象函数值较大”可解不等式。引例:y = 2x 与 y = 联立 ⇒ x² = 4 ⇒ 交点 (2, 4)、(-2, -4)。
7. 实际应用
凡是“两个量乘积为定值”的关系,都可建模为 y = 。常见背景:面积一定(长×宽)、杠杆(动力×动力臂)、路程一定(速度×时间)、固体压强(压力×受力面积)、电压一定(电流×电阻)、总价一定(单价×数量)、溶质一定(浓度×体积)。
【解读与引例】解读:找实际背景中的“不变量(定值)”是建模关键。引例:小区矩形绿地面积为 1000 m² ⇒ 宽 y = (x 为长)。
二、学习任务单
1. 能识别反比例函数:会判断 y = 、xy = k、y = kx⁻¹ 三种等价形式,并排除 y = 这类“伪反比例”。
2. 会用待定系数法求 k,并由 k 的符号判断图象所在象限与增减性。
3. 掌握 k 的几何意义,会用矩形面积 |k|、直角三角形面积 解题。
4.能求反比例函数与一次函数的交点,并会求相关图形的面积、由图象解简单不等式。
5.能把“面积一定、压强一定、电压一定、总价一定”等实际问题抽象为 y = 。
三、例题精讲(先看范例,再练题)
例1.已知反比例函数 y = 的图象在第二、四象限,求 m 的取值范围,并说明它的增减性。
【解析】解:反比例函数要求系数 m - 3 ≠ 0;图象在二、四象限 ⇒ 系数 m - 3 < 0 ⇒ m < 3。此时 k < 0,所以在每个象限内,y 随 x 的增大而增大。
例2.如图,P 是双曲线 y = (k > 0)上任意一点,过点 P 作 PA ⊥ x 轴于点 A,若 △POA 的面积为 3,求 k。
【解析】解:由 k 的几何意义,S△POA = = = 3 ⇒ k = 6。
例3.一次函数 y = 2x 与反比例函数 y = 的一个交点为 (2, 4),求 k 及另一个交点坐标。
【解析】解:把 (2, 4) 代入 y = 得 k = 8;联立 y = 2x 与 y = ⇒ 2x = ⇒ x² = 4 ⇒ x = 2 或 x = -2,对应 y = 4 或 y = -4,故另一交点为 (-2, -4)。两交点关于原点对称。
四、易错警示
1.误跨象限比较增减性:必须在“同一支(同一象限)”内才能用增减性;如 y = 中 x₁ = -1、x₂ = 1,不能由 -1 < 1 推出 y₁ > y₂。
2.漏掉 k ≠ 0 的条件:形如 y = 的函数,必须 a ≠ 0 才是反比例函数。
3.混淆正、反比例:y = kx(k ≠ 0)是正比例(直线、过原点);y = (k ≠ 0)才是反比例(双曲线)。
4.忘记绝对值:k 的几何意义中矩形面积 = |k|、直角三角形面积 = ,k 可正可负,面积取正值。
五、A 组 基础巩固(全体必做)
1. 下列函数中,是反比例函数的是 (填序号)。 (1) y = 3x (2) y = (3) y = (4) xy = 5 (5) y = (6) y = 4x⁻¹
2. 已知反比例函数 y = 的图象分布在第二、四象限,则 m 的取值范围是 。
3. 反比例函数 y = 的图象经过点 (2, -3),则 k = ;当 x > 0 时,y 随 x 的增大而 。
4. 若 y 与 x 成反比例,且 x = 4 时 y = 6,则 y 关于 x 的函数表达式为 。
5. 反比例函数 y = 经过点 (3, 2),则 k = ,该函数的图象在第 象限。
6. 已知点 A(-2, y₁)、B(1, y₂)、C(3, y₃) 都在反比例函数 y = 的图象上,则 y₁、y₂、y₃ 从小到大的排列为 。
7. 若 y = 是反比例函数,则 k 应满足 。
8. 反比例函数 y = ,当 x = -2 时,y = 。
9. 若反比例函数 y = 的图象经过第一、三象限,则 k 0(填“>”或“<”)。
10. 成都某药店用一定量消毒液原液配制,原液量一定时,加水量 x(L) 与稀释后的浓度 y 成 比例关系(填“正”或“反”)。
11. 家庭电路中电压 U = 220 V 一定时,电流 I(A) 与电阻 R(Ω) 之间的函数关系式为 I = 。
12. 已知 y = 的图象在第二、四象限,则 m 的取值范围是 。
六、B 组 能力提升
13. 如图,P 是双曲线 y = (k > 0)上任意一点,过点 P 作 PA ⊥ x 轴于点 A,若 △POA 的面积为 4,则 k = 。
14. 如图,矩形 OABC 的顶点 A 在 x 轴正半轴、C 在 y 轴正半轴,顶点 B 在双曲线 y = 上。若矩形 OABC 的面积为 12,则 k = 。
15. 一次函数 y = 2x - 1 与反比例函数 y = 的一个交点为 (1, a),则 k = 。
16. 成都某小区规划一块面积为 1000 m² 的矩形绿地,设长为 x m,宽为 y m,则 y 关于 x 的函数关系式为 (x > 0)。若长定为 50 m,则宽为 m。
17. 若点 P(-3, 2) 在反比例函数 y = 的图象上,则 k = ;过点 P 作两坐标轴的垂线,所得矩形的面积为 。
18. 成都某建筑工地,起重机对重物的压力 F 一定时,重物对地面的压强 p(Pa) 与受力面积 S(m²) 成 比例;若 F = 50000 N,则 p 关于 S 的关系式为 p = 。
19. 正比例函数 y = 3x 与反比例函数 y = 的一个交点为 (2, 6),则 k = ,另一个交点坐标为 。
20. 实验电路中电压 U = 120 V 一定,电流 I(A) 与电阻 R(Ω) 满足 I = ;当 R = 30 Ω 时,I = A。
21. 矩形 OABC 中,A 在 x 轴正半轴、C 在 y 轴正半轴,顶点 B(4, 3) 在双曲线 y = 上,则 k = ,矩形 OABC 的面积为 。
22. 一次函数 y = -x + 5 与反比例函数 y = 交于点 (1, 4),则 k = ;把 x = 4 代入直线得另一交点坐标为 。
七、C 组 拓展探究
23. 如图,菱形 OABC 中,O 为坐标原点,顶点 A 在 x 轴正半轴,顶点 B 在反比例函数 y = (k > 0)的图象上。若 OA = 4,且点 B 到 x 轴的距离为 2,则 k = 。
24. 如图,矩形 ABCD 中,AB = 4,BC = 3,点 P 在边 AB 上运动,连接 DP,过点 P 作 PE ⊥ BD 于点 E。设 AP = x,PE = y,则 y 与 x 之间的函数关系为 ,它 (填“是”或“不是”)反比例函数。
25. 如图,正比例函数 y = x 与反比例函数 y = (k > 0)的图象交于 A、B 两点,过点 A 作 AC ⊥ x 轴于点 C,过点 B 作 BD ⊥ y 轴于点 D,AC 与 BD 交于点 E。若 k = 4,则矩形 OCED 的面积为 (填数值)。
26. 成都某中学物理实验课上探究杠杆平衡:阻力 × 阻力臂 = 动力 × 动力臂。当阻力与阻力臂大小一定时,动力 y(N) 与动力臂 x(cm) 成 比例关系;若阻力 × 阻力臂 = 300 N·cm,则 y 关于 x 的关系式为 。
27. 如图(同第13题图),P 是 y = (x > 0)图象上任意一点,PA ⊥ x 轴于 A,则 △POA 的面积 S = ,说明它 (填“与 P 的位置有关”或“与 P 的位置无关”)。
28. 用 10 g 药粉配制成溶液,浓度 c(g/mL) 与溶液体积 V(mL) 满足 c = 。则 c 与 V 成 比例;当 V = 50 mL 时,c = g/mL。
29. 成都市某污水处理厂每日处理总量 Q = 6000 吨一定时,所需处理时间 t(天) 与每日处理速度 v(吨/天) 成反比例。(1) 写出 t 与 v 的函数关系式 ;(2) 若每天处理 200 吨,需要 天;(3) 若要在 20 天内完成,每天至少处理 吨。
八、方法归纳
1.识别三步:① 看形式是否为 y = 常数/x(或 xy = 常数、y = 常数·x⁻¹);② 看分母是否为 x 的一次、系数非零;③ 排除 x 在分子或分母带“+常数”的式子。
2.求 k 两步:① 找到一个点的坐标 (x₀, y₀);② 计算 k = x₀y₀(注意符号)。
3.图象与面积:矩形面积 = |k|、直角三角形面积 = ;比较函数值大小先看“是否同支”,跨支先代入或画图判断。
九、分层达标自评表
层级
我能做到
自评(★)
A 组(基础)
识别反比例、求 k、判断象限与增减性、简单实际建模
B 组(能力)
运用 k 的几何意义、求两函数交点、用物理/工程情境建模
C 组(拓展)
处理菱形/矩形中的反比例函数、动点定值、综合应用与计算
作业训练参考答案(A / B / C 组)
A 组:1. (2)(4)(6) 2. m < 2 3. -6;增大(k<0,x>0 时 y 随 x 增大而增大) 4. y = (k = 4×6 = 24) 5. 6;一、三 6. y₁ < y₃ < y₂(A(-2,-3), B(1,6), C(3,2)) 7. k ≠ 1 8. -3 9. > 10. 反 11. 12. m < -
B 组:13. 8(S△POA = = 4 ⇒ k = 8) 14. 12(矩形面积 = |k| = 12) 15. 1(a = 1,点(1,1)在双曲线上) 16. y = ;20 17. -6;6(|k| = |-6| = 6) 18. 反; 19. 12;(-2,-6)(两交点关于原点对称) 20. 4(I = 120/30 = 4) 21. 12;12(B(4,3) ⇒ k = 12,矩形面积 = |k| = 12) 22. 4;(4,1)(联立得 x = 1 或 4)
C 组:23. 4(B(2, 2),k = 2×2 = 4) 24. y = (由 △BPE∽△BDA: = ),是一次函数,不是反比例函数 25. 4(矩形 OCED 顶点 O(0,0), C(2,0), E(2,-2), D(0,-2),面积 = 2×2 = 4) 26. 反;y = 27. 6;与 P 的位置无关(S = = 6) 28. 反;0.2(c = 10/50 = 0.2) 29. (1) t = (2) 30(6000/200) (3) 300(6000/20)
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