内容正文:
27.2 反比例函数的图象和性质
第二十七章 反比例函数
人教版九年级上册
第2课时 反比例函数图象和性质的应用
反比例函数的图象是什么?
反比例函数的性质与 k 有怎样的关系?
双曲线
当 k > 0 时,两条曲线分别位于第一、三象限,在每个象限内,y 随 x 的增大而减小;
当 k < 0 时,两条曲线分别位于第二、四象限,在每个象限内,y 随 x 的增大而增大.
问题1
问题2
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例 1 已知反比例函数的图象经过点 A (2,6).
(1) 这个函数的图象位于哪些象限?y 随 x 的增大如
何变化?
解:因为反比例函数图象经过的点 A (2,6) 在第一象限,
所以这个函数 图象位于第一、三象限;
在每一个象限内,y 随 x 的增大而减小.
探究点1:用待定系数法求反比例函数的解析式
新知探究
(2) 点 B (3,4),C ( , ),D (2,5) 是否在这
个函数的图象上?
解:设这个反比例函数的解析式为 ,因为点A (2,6)在其图象上,
所以有 ,解得 k =12.
因为点 B,C 的坐标都满足该解析式,而点 D的坐标不满足,
所以点 B,C 在这个函数的图象上,点 D 不在这个函数的图象上.
所以该反析比例函数的解式为 .
探究点1:用待定系数法求反比例函数的解析式
新知探究
已知反比例函数 的图象经过点 A (2,3).
(1) 求这个函数的解析式;
解:∵ 反比例函数 的图象经过点 A(2,3),
∴ 把点 A 的坐标代入解析式,得 ,
解得 k = 6.
∴ 这个函数的解析式为 .
探究点1:用待定系数法求反比例函数的解析式
新知探究
(2) 判断点 B (-1,6),C(3,2) 是否在这个函数的
图象上,并说明理由;
解:分别把点 B,C 的坐标代入反比例函数的解析
式,因为点 B 的坐标不满足该解析式,点 C
的坐标满足该解析式,
所以点 B 不在该函数的图象上,点 C 在该函
数的图象上.
探究点1:用待定系数法求反比例函数的解析式
新知探究
(3) 当 -3< x <-1 时,求 y 的取值范围.
解:∵ 当 x = -3时,y =-2;
当 x = -1时,y =-6,且 k > 0,
∴ 当 x < 0 时,y 随 x 的增大而减小.
∴ 当 -3 < x < -1 时,-6 < y < -2.
探究点1:用待定系数法求反比例函数的解析式
新知探究
1. 在反比例函数 的图象上分别取点 P,Q 向 x 轴、y 轴作垂线,围成面积分别为 S1,S2 的矩形,填写下页表格:
探究点2:反比例函数比例系数 k 的几何意义
新知探究
5
1
2
3
4
-1
5
x
y
O
P
S1
S2
P (2,2) ,Q (4,1)
S1 的值
S2 的值
S1与 S2 的关系
猜想 S1,S2 与 k 的关系
4
4
S1=S2
S1=S2=k
-5
-4
-3
-2
1
4
3
2
-3
-2
-4
-5
-1
Q
探究点2:反比例函数比例系数 k 的几何意义
新知探究
S1的值 S2的值 S1与S2的关系 猜想S1,S2与 k 的关系
P (-1,4),
Q (-2,2)
2. 若在反比例函数 中也
用同样的方法分别取 P,Q 两
点,填写表格:
4
4
S1=S2
S1=S2=-k
y
x
O
P
Q
S1
S2
探究点2:反比例函数比例系数 k 的几何意义
新知探究
由前面的探究过程,可以猜想:
若点 P 是反比例函数 图象上的任意一点,过点 P 作 PA⊥x 轴于点 A,PB⊥y 轴于点 B,则矩形 AOBP 的面积与 k 的关系是
S矩形 AOBP=|k|.
探究点2:反比例函数比例系数 k 的几何意义
新知探究
y
x
O
P
S
我们就 k < 0 的情况给出证明:
设点 P 的坐标为 (a,b).
A
B
∵点 P (a,b) 在函数 的图象上,
∴ ,即 ab=k.
∴ S矩形 AOBP=PB·PA=-a·b=-ab=-k;
若点 P 在第二象限,则 a<0,b>0,
若点 P 在第四象限,则 a>0,b<0,
∴ S矩形 AOBP=PB·PA=a· (-b)=-ab=-k.
综上,S矩形 AOBP=|k|.
自己尝试证明
k > 0的情况.
B
P
A
S
探究点2:反比例函数比例系数 k 的几何意义
新知探究
点 Q 是其图象上的任意一点,过点 Q 作 QA⊥y 轴于点 A,QB⊥x 轴于点 B,则矩形 AOBQ 的面积与 k 的关系是 S矩形AOBQ = .
推论:△QAO 和△QBO 的面积与 k 的关系是 S△QAO = S△QBO = .
对于反比例函数 ,
A
B
|k|
y
x
O
反比例函数的面积不变性
Q
探究点2:反比例函数比例系数 k 的几何意义
【归纳总结】
新知探究
A. SA >SB>SC B. SA<SB<SC
C. SA =SB=SC D. SA<SC<SB
如图,在函数 (x>0)的图象上有三点 A,B,C,过这三点分别向 x 轴、y 轴作垂线,过每一点所作
的两条垂线与 x 轴、 y 轴围成的矩形的面积分别为 SA,
SB,SC,则 ( )
y
x
O
A
B
C
C
根据前面探究的归纳,这三个矩形的面积均为1
探究点2:反比例函数比例系数 k 的几何意义
新知探究
例 3 如图,点A在反比例函数 的图象上,AC⊥ x 轴于点 C,且△AOC 的面积为 2,求该反比例函数的解析式.
解:设点 A 的坐标为(xA,yA),
∵点 A 在反比例函数 的图象上,
∴ xA·yA=k.
又∵ S△AOC = k = 2,∴ k=4.
∴ 反比例函数的解析式为
探究点2:反比例函数比例系数 k 的几何意义
新知探究
1. 如图,过反比例函数 图象上的一点 P,作
PA⊥x 轴于A. 若△POA 的面积为 6,则 k = .
-12
y
x
O
P
A
k 的绝对值为12
图象在第二、四象限,故 k<0
探究点2:反比例函数比例系数 k 的几何意义
新知探究
2. 若点 P 是反比例函数图象上的一点,过点 P 分别向
x 轴、y 轴作垂线,垂足分别为点 M,N,若四边形
PMON 的面积为 3,则这个反比例函数的关系式是
.
或
根据面积得出 |k| 为3,未说明图象经过的象限,因此 k 等于3或-3
探究点2:反比例函数比例系数 k 的几何意义
新知探究
例 4 如图,P,C是函数 (x>0) 图象上的任意两点,PA,CD 垂直于 x 轴. 设 △POA 的面积为 S1,则 S1 = ;梯形 CEAD 的面积为 S2,则 S1 与 S2 的大小关系是 S1 S2;△POE 的面积 S3 和 S2 的大小关系是S2 S3.
2
S1
S2
>
=
S3
探究点2:反比例函数比例系数 k 的几何意义
新知探究
如图,直线与双曲线交于 A,B 两点,P 是 AB 上的点,△AOC 的面积 S1、△BOD 的面积 S2、△POE 的面积 S3 的大小关系为 .
S1 = S2 < S3
解析:由反比例函数面积的不变性易
知 S1 = S2. PE 与双曲线的一支交于
点 F,连接 OF,易知 S△OFE = S1 = S2,
而 S3>S△OFE,所以 S1,S2,S3的大小关系为S1 = S2 < S3.
F
S1
S2
S3
探究点2:反比例函数比例系数 k 的几何意义
新知探究
y
D
B
A
C
x
例 5 如图,点 A 是反比例函数 (x>0) 图象上的任意一点,AB∥x 轴交反比例函数 (x<0) 的图象于点 B,以 AB 为边作□ ABCD,其中点 C,D 在 x 轴上,则 S□ABCD =___.
3
2
5
方法指导:解决反比例函数有关的面积问题,可以把原图形通过切割、平移等变换(割补法),转化为较容易求面积的图形.
O
探究点2:反比例函数比例系数 k 的几何意义
例 5 如图,点 A 是反比例函数 (x>0) 图象上的任意一点,AB∥x 轴交反比例函数 (x<0) 的图象于点 B,以 AB 为边作□ ABCD,其中点 C,D 在 x 轴上,则 S□ABCD =___.
探究点2:反比例函数比例系数 k 的几何意义
新知探究
如图,函数 y=-x 与函数 的图象相交于
A,B 两点,过点 A,B 分别作 y 轴的垂线,垂足分别
为 C,D,则四边形 ACBD 的面积为 ( )
A. 2 B. 4
C. 6 D. 8
D
y
x
O
C
A
B
D
4
4
探究点2:反比例函数比例系数 k 的几何意义
新知探究
在同一坐标系中,函数 和 y = k2 x+b 的图象大致如下,则 k1 、k2、b各应满足什么条件?
k2 >0
b >0
k1 >0
k2 >0
b <0
k1 >0
①
x
y
O
x
y
O
②
探究点3:反比例函数与一次函数的综合
新知探究
k2 <0
b <0
k1 <0
k2 <0
b >0
③
x
y
O
k1 >0
④
x
y
O
探究点3:反比例函数与一次函数的综合
新知探究
例 6 函数 y = kx-k 与 的图象大致是( )
D.
x
y
O
C.
y
A.
y
x
B.
x
y
O
D
O
O
k<0
k>0
×
×
×
√
k>0
k<0
k>0
由一次函数与 y 轴交点知-k>0,则k<0
x
提示:由于两个函数解析式都含有相同的系数 k,可对 k 的正负性进行分类讨论,得出符合题意的答案.
探究点3:反比例函数与一次函数的综合
新知探究
在同一直角坐标系中,函数 与 y = ax+1
(a≠0) 的图象可能是 ( )
A.
y
x
O
B.
y
x
O
C.
y
x
O
D.
y
x
O
B
a>0,
a<0,矛盾
a>0
a>0,成立
不满足与 y 轴交点为(0,1)
a<0,
a>0,矛盾
探究点3:反比例函数与一次函数的综合
新知探究
例 7 如图是一次函数 y1= kx + b 和反比例函数 的图象,观察图象,当 y1﹥y2 时,x 的取值范围为
.
-2
3
y
x
O
-2< x <0 或 x >3
解析:y1﹥y2 即一次函数图象处于反比例函数图象的上方时. 观察右图,可知-2< x <0 或 x >3.
方法指导:对于一些题目,借助函数图象比较大小更加清晰明了.
探究点3:反比例函数与一次函数的综合
新知探究
如图,一次函数 y1= k1x + b (k1≠0) 的图象与反比例函数 的图象交于 A,B 两点,观察图象,当y1>y2时,x 的取值范围是 .
-1
2
y
x
O
A
B
-1< x <0 或 x >2
探究点3:反比例函数与一次函数的综合
新知探究
例 8 已知一个正比例函数与一个反比例函数的图象交于点 P (-3,4). 试求出它们的解析式,并画出图象.
由于这两个函数的图象交于点 P (-3,4),故
点P (-3,4) 同时在这两个函数图象上, 即点
P 的坐标分别满足这两个函数解析式.
解:设正比例函数、反比例函数的解析式分别为
y = k1x 和 .
所以 , .
解得 , .
探究点3:反比例函数与一次函数的综合
新知探究
P
则这两个函数的解析式分别为 和 ,
它们的图象如图所示.
这两个图象有何共同特点?你能求出另外一个交点的坐标吗?说说你发现了什么?
想一想:
探究点3:反比例函数与一次函数的综合
新知探究
反比例函数 的图象与正比例函数 y = 3x 的图象的交点坐标为 .
(2,6) 和 (-2,-6)
解析:联立两个函数解析式,解方程即可.
探究点3:反比例函数与一次函数的综合
新知探究
1. 教材变式题 已知反比例函数y=- ,下列说法正确的是( C )
A. 函数图象在第一、第三象限
B. y随x的增大而减小
C. 函数图象在第二、第四象限
D. y随x的增大而增大
C
随堂练习
2. 若点A(x1,-2),B(x2,-1),C(x3,1)都在反比例函数y= 的图象上,则x1,x2,x3的大小关系是( D )
A. x1<x2<x3 B. x3<x1<x2
C. x3<x2<x1 D. x2<x1<x3
D
3. 教材变式题 如果反比例函数y= 的图象在每一个象限内,y都随x的增大而减小,那么k的取值范围是( C )
A. k≤-3 B. k≥-3
C. k>-3 D. k<-3
C
4. (易错题)对于函数y= ,当函数值y>-1时,自变量x的取值范围是 x<-2或x>0 .
5. 数形结合思想 在函数y= (k为常数)的图象上有三个点
(-2,y1),(-1,y2), ,则y1,y2,y3的大小关系为 y2<y1<y3 (用“<”连接).
x<-2或x>0
y2<y1<y3
6. 反比例函数y=(3m-1) 的图象在每个象限内,y都随x的增大而增大,则该反比例函数的解析式为 y=-.
y=-
(1) 求两个函数的解析式;
解:(1) 令y=3x-2k=6,得x= ,令y= =6,得x= ,则 = ,解得k=-5.∴ 一次函数的解析式为y=3x+10,反比例函数的解析式为y=-
7. 已知一次函数y=3x-2k的图象与反比例函数y= 的图象相交,其中一个交点的纵坐标为6.
(2) 结合图象求出3x-2k< 时,x的取值范围.
解:(2) 令3x+10=- ,解得x=-2或x=- .由图象(图象略)可知,当x<-2或- <x<0时,3x+10<-
8. 双曲线y= 与直线y=kx+b相交于点M(1,3)和点N,点N的纵坐标为-1,则关于x的方程kx+b= 的解为 x1=1,x2= .
(第8题)
x1=1,x2=-3
9. 教材变式题 已知反比例函数y= (m≠0)的图象经过点 .
(1) 求m的值.
解:(1) 由题意,得m=3× =-4
(2) 函数图象在哪些象限?在每一个象限内,y随x的增大而怎样变化?
解:(2) ∵ m=-4,∴ 反比例函数的解析式为y=- .
∵ -4<0,∴ 函数图象位于第二、第四象限,且在每一个象限内,y随x的增大而增大
(3) 当-3≤x≤- 时,求y的取值范围.
解:(3) ∵ y=- ,∴ 当x=-3时,y= ;当x=- 时,y=8.∴ 易得当-3≤x≤- 时, ≤y≤8
10. 已知点(m-1,y1),(m+1,y2)在反比例函数y= (k>0)的图象上.若y1>y2,则m的取值范围是( B )
A. m≠±1 B. m>1或m<-1
C. -1<m<1 D. -1<m<0或0<m<1
B
11. 已知反比例函数y= 的图象上有A(x1,y1),B(x2,y2)两点,且当x1<x2<0时,y1<y2,则m的取值范围是 m>.
m>
12. [2025山西]如图,在平面直角坐标系中,直线AB分别与x轴、y轴交于点A,B,与反比例函数y= 在第一象限内的图象交于点C. 已知点A的坐标为(-2,0),点C的坐标为(1,6),点D在反比例函数y= 在第一象限内的图象上,纵坐标为2.
(1) 求反比例函数的解析式和点B的坐标;
解:(1) ∵ 点C的坐标为(1,6),且在反比例函数y= 在第一象限内的图象上,∴ 6= ,即k=6.
∴ 反比例函数的解析式为y= .设直线AC对应的函数解析式为y=ax+b(a≠0).把A(-2,0),
C(1,6)分别代入,得 解得 ∴ 直线AC对应的函数解析式为y=2x+4.令x=0,则y=4.∴ 点B的坐标为(0,4)
(第12题)
(2) 连接BD,OD,求四边形ABDO的面积.
解:(2) ∵ 点D在反比例函数y= 在第一象限内的图象上,纵坐标为2,∴ 2= ,解得x=3.由题意知,OA=2,OB=4,∴ S四边形ABDO=S△AOB+S△BOD= OA·OB+ OB·xD= ×2×4+ ×4×3=10
(第12题)
13. 如图,反比例函数y= 与一次函数y=k2x+b的图象交于点A(1,8),B(-4,m).
(1) 求k1,k2,b的值.
解:(1) ∵ 点A(1,8)在反比例函数y= 的图象上,∴ k1=8.∴ 反比例函数的解析式为y= .∵ 点B(-4,m)在反比例函数y= 的图象上,∴ m=-2.∴ 点B的坐标为(-4,-2).∵ 点A(1,8),B(-4,-2)在一次函数y=k2x+b的图象上,∴ 解得
(第13题)
(2) 求△AOB的面积.
解:(2) 由(1)知,一次函数的解析式为y=2x+6,设其图象与y轴的交点为C,则易得点C的坐标为(0,6).∴ S△AOB=S△COB+S△AOC= ×4×6+ ×1×6=15
(第13题)
(3) 若M(x1,y1),N(x2,y2)是反比例函数y= 图象上的两点,且x1<x2,y1<y2,则点M,N分别位于哪个象限?请说明理由.
解:(3) 点M位于第三象限,点N位于第一象限 理由:∵ k1=8>0,∴ 反比例函数y= 的图象位于第一、第三象限,且在每一个象限内,y随x的增大而减小.∵ 当x1<x2时,y1<y2,∴ 点M,N在不同的象限.∴ 点M位于第三象限,点N位于第一象限.
(第13题)
面积问题
→面积不变性
与一次函数的综合
判断反比例函数和一次函数在同一直角坐标系中的图象,要对系数进行分类讨论,并注意 b 的正负
反比例函数的图象是一个以原点为对称中心的中心对称图形,其与正比例函数的交点关于原点中心对称
反比例函数的图象和性质的综合运用
课堂小结
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