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第二十一章 二次函数与反比例函数
21.5 反比例函数
第3课时 反比例函数的图象和性质(2)
旧知回顾
填写下表,比较正反比例函数性质的异同.
正比例函数 反比例函数
图象特征
经过象限
增减性
过原点的一条直线
双曲线
k>0,一三象限
k<0,二四象限
k>0,一三象限
k<0,二四象限
k>0,y随x增大而增大
k<0,y随x增大而减小
k>0,在每一象限内,
y随x增大而减小
k<0,在每一象限内,
y随x增大而增大
反比例函数解析式中 k 的几何意义:图形面积
在反比例函数 y= 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:
问题1
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
S1的值 S2的值 S1与S2的关系 猜想与 k 的关系
P (-1,4)
Q (-2,2)
4
4
S1=S2
S1=S2=-k
y
x
O
P
Q
S1
S2
若在反比例函数 y= 中也用同样的方法分别取 P,Q 两点,填写表格:
问题2
由前面的探究过程,可以猜想:
若点P是 y= 图象上的任意一点,作 PA 垂直于 x 轴,作 PB 垂直于 y 轴,矩形 AOBP 的面积与k的关系是S矩形 AOBP=|k|.
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)
∴ 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,
B
P
A
综上,S矩形 AOBP=|k|.
自己尝试证明
k > 0的情况.
∵点 P (a,b) 在函数 y= 的图象上,
∴b= ,即 ab=k.
∴ S矩形 AOBP=PB·PA=a· (-b)=-ab=-k.
●点 Q 是其图象上的任意一点,作 QA 垂直于 y 轴,作QB 垂直于x 轴,矩形AOBQ的面积与 k 的关系是S矩形AOBQ=______.
Q
A
B
| k |
y
x
O
对于反比例函数 y= ,
●推理:△QAO与△QBO的面积和 k 的关系是S△QAO=S△QBO=______.
| k |
反比例函数的面积不变性
解:根据题意可知:S△AOB= |k|=3,
又反比例函数的图象位于第一象限,
k>0,则k=6.
练一练
1.已知如图,A是反比例函数 y= 的图象上的一点,AB⊥x轴于点B,且△ABC的面积是3,则k的值是___.
6
练一练
2.如图,A、B两点在双曲线 y= 上,分别过A、B两点向坐标轴作垂线段,已知 S阴影=1,则 S1+S2=_____.
3.如图,函数 y=-x与函数 y=- 的图象相交于A、B两点,过 A、B两点分别作 y 轴的垂线,垂足分别为点C、D,则四边形ACBD的面积为_____.
6
8
一次函数与反比例函数的综合运用
例1
如图,直线 y=k1x+b (k1≠0)与双曲线 y= (k2≠0)相交于 A(1,m)、B(-2,-1)两点.
(1)求直线和双曲线的解析式;
(2)若A1(x1,y1),A2(x2,y2),A3(x3,y3)
为双曲线上的三点,且x1<x2<0<x3,
请直接写出 y1,y2,y3的大小关系;
(3)根据图象回答,一次函数大于反比例
函数值时 x 的取值范围.
∴m=2,∴ A(1,2).
把 A(1,2),B(-2,-1)代入 y=k1x+b,
(2) y2<y1<0<y3;
(3) x>1或-2<x<0.
解:(1)把点B(-2,-1)代入 y= ,得-1= ,
∴k2=2,∴y= .
把A(1,m)代入y= ,得m= ,
得
k1+b=2,
-2k1+b=-1,
∴y=x+1;
k1=1,
b=1,
解得
如图,已知直线 y=ax+b 经过点A(0,-3),与x轴交于点C,且与双曲线相交于B、D两点,点B的坐标为(-4,-a).
(1)求直线和双曲线的函数关系式;
(2)求△CDO(其中O为原点)的面积.
例2
解:(1)把A(0,-3),B(-4,-a)代入y=ax+b中,
(2)由直线y=-x-3求得C坐标为(-3,0),
解得 a=-1,b=-3,
得
b=-3
-4a+b=-a
∴ y=-x-3.把B(-4,1)代入 y= 中,得k=-4 ,
∴ y=- ,
∴一次函数为y=-x-3,反比例函数为y=- ;
∴S△COD= ×3×4=6.
由 可得D坐标为(1,-4),
y=-x-3,
y=- ,
随堂练习
y
x
O
A
B
C
1.如图,在函数 y= (x>0)的图像上有三点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 ( )
A.SA>SB>SC B.SA<SB<SC
C.SA=SB=SC D.SA<SC<SB
C
随堂练习
-12
y
x
O
P
A
2.如图,过反比例函数 y= 图象上的一点 P,作PA⊥x 轴于A. 若△POA 的面积为 6,则 k= .
3.如图,点A在双曲线 y= 上,点B在双曲线 y= 上,且AB∥x轴,点C和点D在x轴上,若四边形ABCD为矩形,则矩形ABCD的面积为 .
2
y
x
O
C
E
D
A
P
B
4.如图所示,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
随堂练习
解:(1)把( ,8)代入 y= ,k=4,
∴反比例函数为y= .
代入Q(4,m),m=1,
∴Q坐标(4,1).代入y=-x+b,b=5,
∴一次函数解析式为y=-x+5.
5.如图,已知反比例函数 y= (k≠0)的图象经过点( ,8),直线 y=-x+b经过该反比例函数图象上的点Q(4,m).
(1)求上述反比例函数和直线的函数表达式;
随堂练习
(2)设该直线与x轴、y轴分别相交于A、B两点,与反比例函数图象的另一个交点为P,连接OP、OQ,求△OPQ的面积.
解:一次函数与x轴、y轴交点A、B坐标为A(5,0),B(0,5).
由 求得点P坐标为(1,4),
y=-x+5,
y= ,
S△OPQ=S△AOB-S△BOP-S△AOQ
= ×5×5- ×1×5- ×1×5
=7.5.
随堂练习
分析实际情境→建立函数模型→明确数学问题
过 程
注 意
反比例函数
实际问题中的两个变量往往都只能取非负值;
作实际问题中的函数图像时,横、纵坐标的单位长度不一定相同