内容正文:
反比例函数综合-讲义
目录
一、反比例函数的定义和图像
1、反比例函数的定义
2、反比例函数解析式的求法
二、反比例函数的定义和图像
1、反比例函数图像与增减性
2、反比例函数图像的对称性
三、反比例函数的模型
1、模型
2、面积模型
3、中点模型
4、双线模型
5、面积模型变形
知识梳理
一、反比例函数的定义和图像
1、反比例函数的定义
一般地,如果两个变量x,y之间的对应关系可以表示为(k为常数,k≠0)的形式,则称y为x的反比例函数,其中k是比例系数.
【注】
①自变量x的取值范围是不等于0的一切实数.
②其他形式:xy=k(k≠0).
2、 反比例函数解析式的求法
(1) 反比例函数的解析式(k≠0)中,只有一个系数k,确定了k的值,也就确定了反比例函数的解析式,因此利用待定系数法即可确定反比例函数的解析式.
(2) 待定系数法求反比例函数解析式的一般步骤:
①设反比例函数的解析式为(k≠0);
②把已知的一对x,y的值带入解析式,得到一个关于待定系数k的方程;
③解这个方程求出待定系数k;
④将所求得的待定系数k的值代回所设的函数解析式.
【注】反比例函数的解析式(k≠0)也可以变形为k=xy(k≠0)的形式,因此可以通过k=xy快速的计算出k的值.
二、反比例函数的定义和图像
【注】
①叙述反比例函数的变化规律时,一定要加上“在每一个象限内”.
②由于反比例函数中自变量x和函数y的值都不能为零,所以图象和x轴、y轴都没有交点,但画图时要体现出图象和坐标轴无限贴近的趋势.
三、反比例函数的模型
典例剖析
题型一、反比例函数的定义和图像
类型1、反比例函数的定义
【例1】下列函数是反比例函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】解:∵反比例函数的形式为(为常数,),
∴只有是反比例函数.
【变式1-1】下列函数中,是的反比例函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:反比例函数的一般形式为(为常数,),
A、分母为,不符合反比例函数形式,不是关于的反比例函数;
B、符合反比例函数形式;
C、是正比例函数;
D、是二次函数.
【变式1-2】已知反比例函数则下列各点不在该函数图象上的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】解:由得.
A、B、C选项中点的横纵坐标乘积均为6,在函数图象上. D选项:,不在函数图象上.
【变式1-3】反比例函数的图象经过点,当时,的值是_________.
【答案】
【分析】先利用已知点坐标求出反比例函数解析式,再代入求解的值.
【详解】解:把代入,得,
解得 ,
∴反比例函数解析式为 ,
把代入,得,
解得 .
类型2、反比例函数解析式的求法
【例2】如图,一次函数的图象与反比例函数()的图象交于点,与轴交于点.求一次函数和反比例函数的解析式.
【答案】一次函数解析式为;
反比例函数解析式为;
【分析】用待定系数法求函数解析式即可;
【详解】解:将代入得,,
解得,
一次函数解析式为;
将代入得,,
,
反比例函数解析式为;
【变式2-1】一个反比例函数的图象经过点.求该反比例函数的解析式.
【答案】该反比例函数的解析式为.
【分析】利用待定系数法求反比例函数的解析式即可.
【详解】解:把代入,
则,
解得,
则该反比例函数的解析式为.
【变式2-2】如图,一次函数的图象与反比例函数()的图象交于点,与轴交于点.求反比例函数的表达式.
【答案】反比例函数的表达式为 ;
【分析】因为点A在一次函数图象上,所以将A点横坐标代入一次函数表达式可求出a的值,得到A点坐标.因为A点在反比例函数图象上,所以将A点坐标代入反比例函数表达式可求出k的值,得到反比例函数表达式.
【详解】(1)解:∵点在一次函数的图象上,
将代入一次函数解析式: ,
∴点的坐标为。
又∵点在反比例函数的图象上,
将代入得: ,
解得,
∴反比例函数的表达式为.
【变式2-3】如图,一次函数的图象与反比例函数的图象相交于,两点.求一次函数和反比例函数的解析式.
【答案】一次函数,反比例函数
【分析】将点代入反比例函数可得,再令得到点,然后代入即可得一次函数解析式;
【详解】解:点在反比例函数上,
,解得,
反比例函数,
令,则,解得,
故,
把,代入一次函数,
联立得,
解得,
所以一次函数;
题型二、反比例函数的定义和图像
类型1、反比例函数图像与增减性
【例3】若点都在反比例函数的图象上,则有( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】将三点横坐标分别代入反比例函数解析式,求出,,的值后比较大小.
【详解】解:将代入,得,
将代入,得,
将代入,得,
∵,
∴.
【变式3-1】反比例函数的图象经过( )
A.第一、三象限 B.第二、四象限
C.第二、三象限 D.第三、四象限
【答案】B
【分析】反比例函数的图象位置取决于比例系数k的符号,当时,图象位于第二、四象限.
【详解】解:∵反比例函数中,,
∴图象经过第二、第四象限.
【变式3-2】对于反比例函数,当,且时,自变量x的取值范围是( )
A.或 B.或
C. D.
【答案】A
【分析】结合反比例函数的图象与性质,分和两种情况讨论自变量的取值范围.
【详解】解:∵ 反比例函数中,
∴ 图象位于第一、三象限,在每个象限内随的增大而减小.
当时,对应第一象限的图象,
当时,,
∵随增大而减小,
∴.
当时,对应第三象限的图象,
当时,,
∵随增大而减小,
∴.
∴的取值范围是或.
【变式3-3】对于反比例函数,下列说法正确的是( )
A.当时,随的增大而减小 B.图象位于第二、四象限
C.图象经过点 D.当时,随的增大而增大
【答案】A
【分析】由反比例函数解析式确定的正负,结合其图象性质与点坐标验证判断各选项.
【详解】解:∵反比例函数中,
∴图象位于第一、三象限,故B错误.
∵时,在每个象限内随的增大而减小,
∴当时,随的增大而减小,A正确;
当时,随的增大而减小,D错误.
∵当时,,
∴图象不经过点,故C错误.
类型2、反比例函数图像的对称性
【例4】若点在反比例函数的图象上,则下列各点中也在该图象上的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】若点在函数的图象上,则横纵坐标之积等于2.由于点在函数的图象上,则,据此逐项判断横纵坐标之积是否等于2即可.
【详解】解:∵点在反比例函数的图象上,
∴,
∴.
A、,故点不在该反比例函数图象上;
B、,故点不在该反比例函数图象上;
C、,故点在该反比例函数图象上;
D、,故点不在该反比例函数图象上.
【变式4-1】一次函数和反比例函数的图象的一个交点坐标为,则另一个交点坐标为________.
【答案】
【分析】一次函数和反比例函数的图象都关于原点中心对称,因此两个交点关于原点对称,根据原点对称点的坐标特征即可求解.
【详解】解:∵一次函数和反比例函数的图象都关于原点中心对称,
∴两个函数图象的交点也关于原点中心对称,
∵已知其中一个交点坐标为,
∴另一个交点为关于原点的对称点,坐标为.
【变式4-2】关于反比例函数的图象,下列说法中正确的是( )
A.点在它的图象上 B.图象位于第二、四象限
C.y随x的增大而增大 D.图象的两个分支关于原点对称
【答案】D
【分析】根据反比例函数的解析式,将点的坐标代入解析式中,可判断A;
根据反比例函数的解析式,可得出其图象的位置,可判断B;
根据反比例函数的解析式,结合增减性,可判断C;
根据反比例函数的解析式,可判断其对称性,可判断D.
【详解】解:反比例函数,
当时,,
∴点不在它的图象上,
故A错误;
∵,
∴反比例函数的图象位于第一、三象限,在每个象限内随的增大反而减小,
故B错误,C错误;
由反比例函数的对称性可知,图象的两个分支关于原点对称,故D正确.
【变式4-3】点在函数图象上,下列说法正确的是( )
A.y随x的增大而增大 B.图象关于y轴对称
C.点和点都在图象上 D.当时,
【答案】C
【分析】根据反比例函数的图象与性质,对所给选项依次进行判断即可.
【详解】解:由题知,
因为反比例函数解析式为,
所以该反比例函数的图象位于第二、四象限,且在每个象限内y随x的增大而增大,
故A选项不符合题意;
因为反比例函数的图象不关于y轴对称,
故B选项不符合题意;
因为点在函数图象上,
则,
所以,
所以点和点都在图象上,
故C选项符合题意;
当时,,
故D选项 不符合题意.
题型三、反比例函数的模型
类型1、模型
【例5】如图,点在反比例函数(为常数,)的图象上,⊥轴于点,连接,若则的值为__________.
【答案】
【分析】根据反比例函数系数的几何意义,可知,结合已知面积求出,再根据图象所在的象限确定的符号.
【详解】解:,
,
.
由图象可知,反比例函数图象位于第二象限,
,
.
【变式5-1】如图,的一条边轴于点A,且.若某反比例函数图象的一支经过点B,则该反比例函数的表达式为_________.
【答案】
【分析】根据反比例函数系数k的几何意义,过双曲线上任意一点向坐标轴作垂线,与坐标原点围成的三角形面积为,结合图象所在象限确定k的符号即可求解.
【详解】解:设反比例函数的表达式为,
∵点B在反比例函数图象上,且,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵反比例函数图象的一支在第二象限,
∴,
∴,
∴该反比例函数的表达式为.
【变式5-2】如图,在平面直角坐标系中,函数与反比例函数交于、两点,点在轴上,且,若,则为________.
【答案】
【分析】根据正比例函数和反比例函数交于、两点,得出两点的坐标关于原点对称,求出,过点作于点,由等腰三角形的性质可得,进而求出k的值.
【详解】解:如图,
根据正比例函数和反比例函数交于、两点,
两点关于原点对称,
∴.
∵,, ,
,
,
是等腰三角形,
过点作于点,根据等腰三角形的三线合一可得,
,
∴,
∵反比例函数的图象位于二、四象限
.
【变式5-3】如图,过点作两条直线,分别交函数,的图象于点,点,连接,若轴,则的面积是( )
A.1 B.2 C.3 D.6
【答案】C
【分析】连接,,设交轴于点,根据平行线的性质和等底等高的两个三角形面积相等得到 ,再根据反比例函数比例系数k的几何意义得到,
,进而求解即可.
【详解】连接,,设交轴于点.
∵轴,点在轴上,
∴.
∵轴,
∴轴.
∵点在图象上,点在图象上,
∴,.
∴.
类型2、面积模型
【例6】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6-1】如图,反比例函数上两点,的横坐标分别为m,,则的面积是______.
【答案】6
【分析】过点作轴,过点作轴,垂足分别为、,根据已知条件可求,,再利用求面积.
【详解】解:如图,过点作轴,过点作轴,垂足分别为、,
、两点在反比例函数的图象上,且、的横坐标分别是,,
∴,,
.
【变式6-2】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,
,
,
.
【变式6-3】如图,正比例函数的图象交反比例函数的图象于点.将正比例函数的图象向上平移3个单位长度与的图象交于点B.
(1)求反比例函数的表达式;
(2)连接,,求的面积.
【答案】(1) (2)6
【分析】(1)先求出点A的坐标,然后代入反比例函数解析式求出即可;
(2)求出平移后的直线的解析式,进而求出点的坐标,作轴,轴,推出的面积等于梯形的面积,进行求解即可.
【详解】(1)解:把代入,得:,
∴,
把代入得:,
解得:,
∴;
(2)解:∵把直线向上平移3个单位长度得到,
∴联立,
解得:或,
∴,
作轴,轴,则:,
则:,
∴
.
类型3、中点模型
【例7】如图,在平面直角坐标系中,的边在y轴上,反比例函数的图象经过点A和点B,且点B为的中点.则的面积为( )
A.l B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】过点A作轴于点E,过点B作轴于点D,证明,得到,推出,根据,得到,据此计算即可求解.
【详解】解:如图,过点A作轴于点E,过点B作轴于点D,
,
,
,
,
的边在y轴上,点B为的中点,
,
,
∵反比例函数的图象经过点A和点B,
,
,
,
,
.
【变式7-1】如图,平行四边形的顶点,在函数的图象上,边与轴交于点,轴于点.若,则平行四边形的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据平行四边形的性质,得到,;根据三角形的面积公式,求出,根据点在函数图象上,求出,最后根据,求出,即可解答.
【详解】解:∵四边形是平行四边形,
∴,;
∴,
∵,
∴,
∵点在反比例函数上,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
解得:,
∴.
【变式7-2】如图,在平面直角坐标系中,点、均在函数的图象上,轴于点,轴于点,连接,,若点,,则点的坐标为________,当,则_______ .
【答案】
【分析】先根据求出的值,即可确定点的坐标,进而求出的值,再由求出的长,即可解答.
【详解】解:,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
.
【变式7-3】如图,点为反比例函数的图像上一点,过点分别向轴,轴作垂线,垂足分别为,,线段被反比例函数的图像上一点分成两部分,且,连接,则的面积为______.
【答案】
【分析】设点的横坐标为,根据垂线定义及线段比例关系表示出点的横坐标,利用点、纵坐标相等建立关于的方程求出值,最后根据三角形面积公式求解.
【详解】解:设点的坐标为,其中,
过点分别向轴,轴作垂线,垂足分别为,
轴,轴,
点的坐标为,点的坐标为,
的长度为,
点在线段上,且,
,
点的横坐标为,
点在反比例函数的图象上,且点的纵坐标与点相同,
点的坐标为,
,
整理得:,
解得:,
,
,
为直角三角形,
,
,
.
类型4、双线模型
【例8】如图,点在双曲线上,点在双曲线上,且轴,点,在轴上.若四边形是矩形,则它的面积为()
A.3 B.8 C.11 D.14
【答案】B
【分析】延长交y轴于点E,则四边形是矩形,四边形是矩形,根据反比例函数比例系数的几何意义可得四边形的面积为3,四边形的面积为11,即可求解.
【详解】解:如图,延长交y轴于点E,
∵轴,
∴轴,
∴四边形是矩形,四边形是矩形,
点在双曲线上,
四边形的面积为,
点在双曲线上,
四边形的面积为,
矩形的面积为.
【变式8-1】如图,点在反比例函数的图象上,点在反比例函数的图象上,且轴,轴于点,则四边形的面积为( )
A.4 B.6 C.8 D.10
【答案】D
【分析】延长交y轴于点D,根据反比例函数k值的几何意义得到,,根据四边形的面积等于,即可得解.
【详解】解:如图,延长交y轴于点D.
轴,
轴,
点A在反比例函数的图象上,
.
轴,轴,点B在反比例函数的图象上,
,
.
【变式8-2】如图,点A在反比例函数的图象上,过点A作轴,垂足为B,与反比例函数的图象交于点D.若,则k的值为__________.
【答案】
【分析】根据反比例函数k的几何意义得,结合,可得,进而可求出k的值.
【详解】解:∵点A在反比例函数的图象上,点D在反比例函数的图象上,轴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴.
【变式8-3】如图,点A是函数的图象上的动点,过点A作x轴、y轴的平行线与函数的图象分别交于点B,C,OA与BC交于点D.下列结论中正确的是( )
A.AB与AC一定相等
B.△AOB与△AOC的面积一定相等
C.OB与OC一定相等
D.△BOC与△ABC的面积一定相等
【答案】B
【分析】根据反比例函数中的几何意义与方程思想将点的坐标设出来,利用点与点之间的距离求线段进行求解.
【详解】解:如图所示,延长交轴于点,延长交轴于点,
∵点在反比例函数图像上,点在反比例函数的图像上,且轴,轴,
∴,
∵,
∴;
设点,则点,
A,,不确定,
∴之间的关系无法确定,不符合题意;
B,,符合题意;
C,∵,
∴,
∵不确定,
∴之间的关系无法确定,不符合题意;
D,∵,
,
∴不符合题意.
类型5、面积模型变形
【例9】如图,和均为正三角形,且顶点、均在双曲线上,则图中______.
【答案】
【分析】由、均为正三角形,可得同位角,推出;两条平行线间距离处处相等,因此点、点到直线的距离相等,与同底、等高,故面积相等,即,再设,结合等边三角形三线合一得到底、高,由点在双曲线上得,代入三角形面积公式即可求出,进而得到的数值.
【详解】解:和均为正三角形,
,
,
点和点到的距离相等,
又和有相同的底边,
,
过点作,
设点,
是等边三角形,
,
,
点在双曲线上,
,
.
【变式9-1】如图,两个反比例函数 和 ( 其中 ) 在第一象限内的图象依次是和,设点在上,轴于点, 交于点,轴于点, 交于点,则四边形的面积是_____.
【答案】/
【分析】主要考查了反比例函数中k的几何意义,即在反比例函数图象中任取一点,过这一个点向x轴和y轴分别作垂线,与坐标轴围成的矩形的面积是定值.在反比例函数的图象上任意一点向坐标轴作垂线,这一点和垂足以及坐标原点所构成的三角形的面积是,且保持不变.根据反比例函数k值的意义,求出四边形的面积和的面积即可得出答案.
【详解】∵
∴四边形的面积为:,
【变式9-2】如图,在平面直角坐标系中,两个反比例函数和在第二象限内的图象依次为,.已知点P在上,点A,B在上,且轴,轴,则四边形的面积为____.
【答案】4
【分析】根据反比例函数比例系数的几何意义得到即可求出答案.
【详解】解:如图,
由反比例函数比例系数的几何意义可得,
∴四边形的面积为.
【变式9-3】如图,一组等腰三角形的底边均在轴的非负半轴上,两腰的交点在反比例函数的图象上,且它们的底边都相等.若,,,…的面积分别为,,,…,,则的值_________.
【答案】
【分析】分别过点,,,,作x轴的垂线,垂足分别为,,,,,设,则,,,,,分别求出,,,…,总结得出,最后将代入即可解题.
【详解】解:分别过点,,,,作x轴的垂线,垂足分别为,,,,.
设,则,,,,,
,
,
,
,
…,依次类推,
,
∴.
学科网(北京)股份有限公司
$