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(总课时47)§6.3反比例函数的应用
【学习目标】从实际问题抽象为数学问题,建立反比例函数模型.【学习重难点】解决实际问题.
【导学过程】
一.知识回顾:
1.已知反比例函数,则它必经过点(-2,__),点(__,2)
2.已知反比例函数上一点A(2,-3),则函数关系式是 ________ .
3.已知点A(-1,a),点B(3,b),C(1,c)在反比例函数 图象上,则a__b__c(填写<、=、>)
4.近视眼镜的度数y(度)与镜片焦距x(米)成反比例,已知500度近视眼镜片的焦距为0.2米,则眼镜度数y(度)与镜片焦距x(米)之间的函数关系式为___.
二.探究新知
引例1: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烂泥湿地,你能解释他们这样做的道理吗?如果人和木板对地面的压力合计为600N,那么:(1)设木板的面积为S,人和木板对地面的压强为P,用含S的代数式表示P,即P=_____,P是S的________函数.
(2)当木板面积S=0.2m2时,压强P=________.
(3)如果要求压强不超过6000Pa,木板面积至少要_______.
(4)在直角坐标系中,作出相应的函数图象.
(5)请利用图象对(2)和(3)作出直观解释.
引例2:蓄电池的电压为定值,使用此电源时,电流I(A)与电阻R()之间的函数关系如图1所示.(1)蓄电池的电压是_ _,这一函数的表达式是_____.
(2)如果以此蓄电池为电源的用电器限制电流不得超过10A,那么用电器的可变电阻应控制在___________
三.典例与练习:
例1.某气球内充满了一定质量的气体,当温度不变时,气球内气体的气压P(kPa)是气体体积V(m3)的反比例函数,其图象如图2所示.(1)写出这一函数的表达式;(2)当气体体积为1m3时,气压是多少?(3)当气球内的气压大于140kPa时,气球将爆炸.为了安全起见,气体的体积应不少于多少?
练习:1.实验数据显示,一般成人喝半斤低度白酒后,1.5小时内其血液中酒精含量y(毫克/百毫升)与时间x(时)成正比例;1.5小时后(包括1.5小时)y与x成反比例.根据图中提供的信息,解答下列问题:
(1)写出一般成人喝半斤低度白酒后,y与x之间的函数关系式及相应的自变量取值范围;
(2)按国家规定,车辆驾驶人员血液中的酒精含量大于或等于20毫克/百毫升时属于“酒后驾驶”,不能驾车上路.参照上述数学模型,假设某驾驶员晚上21:00在家喝完半斤低度白酒,第二天早上7:00能否驾车去上班?请说明理由.
练习2:已知四边形ABCD是菱形,在平面直角坐标系中的位置如图,边AD经过原点O,已知A(0,-3),B(4,0),反比例函数图象经过点C,直线AC交双曲线另一支于点E,连接DE,设反比例函数解析式为,直线AC解析式为.(1)求反比例函数解析式;
(2)当时,求x的取值范围;(3)求△CDE的面积.
四.课堂小结:在应用反比例函数解决问题时,一定要注意以下几点:
①要注意自变量取值范围符合实际意义;②确定反比例函数之前一定要考察两个变量与定值之间的关系;
若k未知时应首先由已知条件求出k值;③求“至少,最多”时可根据函数性质得到。
五.分层过关:1.某农场去年的粮食总产量为1500吨,设该农场有耕地x亩,平均亩产量为y吨,则y与x之间的函数图象大致是( )
A. B. C. D.
2.在同一平面直角坐标系内,如果直线()与双曲线没有交点,那么和的关系一定是( ).A., B., C.,同号 D.,异号
3.如图1,在平面直角坐标系中,直线交y轴于点B(0,4),交x轴于点A,∠BAO=30°,将△AOB沿直线AB翻折,点O的对应点C恰好落在双曲线y=(k≠0)上,则k的值为_________.
4.在某闭合电路中,电源的电压为定值,电流I(A)与电阻R()成反比例关系.如图2所示的是该电路中电流I与电阻R之间的函数关系的图像,则用电阻R表示电流I的函数解析式为__________.
5.如图3,在平面直角坐标系中,一次函数的图象与反比例函数的图象相交于第一、三象限内的A(3,5),B(a,-3)两点,与轴交于点C.
(1)求该反比例函数和一次函数的解析式;(2)直接写出当时,的取值范围;(3)长为2的线段EF在射线CO上左右移动,若射线CA上存在三个点P使得 PEF为等腰三角形,求CE的值.
思考题:如图,反比例函数的图象与直线y=3x相交于点C,过直线上点A(1,3)作AB⊥x轴于点B,交反比例函数图象于点D,且AB=3BD.
(1)求反比例函数的表达式;(2)求点C的坐标;(3)在y轴上确定一点M,使点M到C,D两点距离之和d=MC+MD最小,求点M的坐标.
图1
图2
图1
图2
图3
图2
图1
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(总课时48)§6.4反比例函数(复习课)
一.选择题:
1.下列函数中,y是x的反比例函数的是( B )A. B. C. D.x+y=2
2.如图1,点A为反比例函数 的图象上一点,过A作AB⊥x轴于点B,连接OA,已知△ABO的面积为3,则k值为( C ).A.-3 B.3 C.-6 D.6
3.某闭合电路中,电源电压为定值,电流I(A)与电阻R( )成反比例,如图2表示该电路中电流I与电阻R的函数关系图象.则该电路中某导体电阻为4 ,导体内通过的电流为( A )
A.1.5(A) B.6(A) C. D.4(A)
4.如图3,已知点A,B分别在反比例函数,的图象上,且,则的值为( B )A.2 B.2 C.3 D.4
5.如图4,点A(a,3),B(b,1)都在双曲线上,点C,D分别是x轴.y轴上的动点(C,D不同时与原点重合),则四边形ABCD的周长的最小值为( B )A. B. C. D.
二.填空题:6.如图5,在平面直角坐标系中,正方形的中心为原点O,且正方形的一组对边与x轴平行,点P(3a,a)是反比例函数 的图象与正方形的一个交点.若图中阴影部分的面积等于9,则这个反比例函数的表达式为______.
7.已知反比例函数 图象上有两点(1,y1),(2,y2),则y1>y2.(填“>”“<”或“=”)
8.如图6,已知矩形OABC的面积为6,且反比例函数 的图象经过点B,则k=__-6_.
9.如图7,四边形OABC是矩形,四边形ADEF是正方形,点A,D在x轴的正半轴上,点C在y轴的正半轴上,点F在AB上,点B.点E在反比例函数 的图象上,正方形ADEF的面积为9,且,则k的值为_____.
三.解答题:10.如图8,已知反比例函数 的图象过点A(-3,2).(1)求这个反比例函数的解析式;(2)若B(x1,y1),C(x2,y2),D(x3,y3)是这个反比例函数图象上的三个点,若x1>x2>0>x3,请比较y1,y2,y3的大小,并说明理由.
11.已知反比例函数的图象过点A(-2,3).(1)求这个反比例函数的表达式;
(2)这个函数的图象分布在哪些象限?y随x的增大如何变化?(3)点B(1,-6),C(2,4)和是否在这个函数的图象上?解:(1);(2)∵k=-6<0,∴图象分布在第二.四象限;(3)当x=1时,y=-6;当x=2时,y=-3,∴点B(1,-6),点D(2,-3)在比例函数的图象上,点C(2,4)不在.
12.已知,直角三角形ABC如图9所示放置,∠ABC=90°,AB=10,BC=5,反比例函数经过点C(m,3).(1)求点A,B的坐标及m的值;(2)求反比例函数及直线AB的表达式;
(3)将直线AB上下移动a个单位长度后,与反比例函数的图象只有唯一一个交点,求a的值.解(1)A(0,8),B(6,0),m=10.(2),.(3)直线AB上下平移a个单位长度后,得,∵平移后的直线与反比例函数的图象只有唯一一个交点,∴方程,即只有一个根,∴,解得.
四.提高题:
13.如图10(1),反比例函数 和 的图象分别是和.射线OM交于点A(1,a),射线ON交于点B,∠MON=90°,连接AB交y轴于点P,AB∥x轴.(1)k=______;(2)如图10(2),将∠MON绕点O旋转,射线OM始终在第一象限,且交于点C,射线ON在第二象限,且交于点D,连接CD交y轴于点Q,在旋转的过程中,的值是否发生变化?若不变化,求出的值;若变化,请说明理由.(3)在(2)的旋转过程中,当点Q为CD的中点时,问是不是直线CD与的另一个交点?请说明理由.
解(1)k=-8.(2)的值不变,由(1)可知,的函数表达
式为.如图10(3),过点C作CE⊥x轴于点E,过点D作DF⊥x轴于点F.设OB=m,OF=n,则,,∴,,易证,
∴.∴,∴,∵m>0,n>0,,∴mn=4,∴,即,∴.
(3)点是直线CD与的另一个交点。理由如下:当点Q为CD的中点时,,∴,∵,∴,∴,.
设直线CD的表达式为,∴直线CD的表达式为.
把分别代入和,可得y都等于。∴点是直线CD与的另一个交点。
图6
图5
图2
图3
图4
图1
图7
图8
解:(1)将点代入,求得,即;(2)∵,∴图象在二.四象限内,在每一象限内,y随x的增大而增大,∵,∴点B.C在第四象限,点D在第二象限,
即,,,∴.
图9
图10(1)
图10(2)
图12
图10(3)
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(总课时47)§6.3反比例函数的应用
【学习目标】从实际问题抽象为数学问题,建立反比例函数模型.【学习重难点】解决实际问题.
【导学过程】
一.知识回顾:
1.已知反比例函数,则它必经过点(-2,_-1_),点(1,2)
2.已知反比例函数上一点A(2,-3),则函数关系式是 .
3.已知点A(-1,a),点B(3,b),C(1,c)在反比例函数 图象上,则a_<_b_<_c(填写<、=、>)
4.近视眼镜的度数y(度)与镜片焦距x(米)成反比例,已知500度近视眼镜片的焦距为0.2米,则眼镜度数y(度)与镜片焦距x(米)之间的函数关系式为___.
二.探究新知
引例1: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烂泥湿地,你能解释他们这样做的道理吗?如果人和木板对地面的压力合计为600N,那么:(1)设木板的面积为S,人和木板对地面的压强为P,用含S的代数式表示P,即P=____,P是S的_反比例_函数.
(2)当木板面积S=0.2m2时,压强P=3000Pa.
(3)如果要求压强不超过6000Pa,木板面积至少要0.1m2.
(4)在直角坐标系中,作出相应的函数图象.
(5)请利用图象对(2)和(3)作出直观解释.
※注:只需在第一象限作出函数的图象.因为S>0.
问题(2)是已知图象上的某点的横坐标为0.2,求该点的纵坐标;问题(3)是已知图象上点的纵坐标不大于6000,求这些点所处位置及它们横坐标的取值范围.实际上这些点都在直线P=6000下方的图象上.
引例2:蓄电池的电压为定值,使用此电源时,电流I(A)与电阻R()之间的函数关系如图2所示.(1)蓄电池的电压是_36_,这一函数的表达式是_____.
(2)如果以此蓄电池为电源的用电器限制电流不得超过10A,那么用电器的可变电阻应控制在_R≥3.6(Ω).
三.典例与练习:
例1.某气球内充满了一定质量的气体,当温度不变时,气球内气体的气压P(kPa)是气体体积V(m3)的反比例函数,其图象如图3所示.(1)写出这一函数的表达式;(2)当气体体积为1m3时,气压是多少?
(3)当气球内的气压大于140kPa时,气球将爆炸.为了安全起见,气体的体积应不少于多少?
解:(1)设P与V的函数关系式为:则有:∴k=96∴
(2)当V=1时,P=96
(3)当P>140kPa时,气球将爆炸∴P≤140,即:解得:V≥0.7
故为安全起见,气球体积应不小于0.7m3
练习:1.(2019·莱芜市初三)实验数据显示,一般成人喝半斤低度白酒后,1.5小时内其血液中酒精含量y(毫克/百毫升)与时间x(时)成正比例;1.5小时后(包括1.5小时)y与x成反比例.根据图中提供的信息,解答下列问题:
(1)写出一般成人喝半斤低度白酒后,y与x之间的函数关系式及相应的自变量取值范围;
(2)按国家规定,车辆驾驶人员血液中的酒精含量大于或等于20毫克/百毫升时属于“酒后驾驶”,不能驾车上路.参照上述数学模型,假设某驾驶员晚上21:00在家喝完半斤低度白酒,第二天早上7:00能否驾车去上班?请说明理由.
解(1)由题意可得:当0≤x≤1.5时,设函数关系式为:y=kx,则150=1.5k,解得:k=100,故y=100x,当1.5≤x时,设函数关系式为:y,则a=150×1.5=225,解得:a=225,故y(x≥1.5).
综上所述:y与x之间的两个函数关系式为:y;
(2)第二天早上7:00不能驾车去上班.理由如下:∵晚上21:00到第二天早上7:00,有10小时,∴x=10时,y22.5>20,∴第二天早上7:00不能驾车去上班.
例2:已知四边形ABCD是菱形,在平面直角坐标系中的位置如图5,边AD经过原点O,已知A(0,-3),B(4,0),反比例函数图象经过点C,直线AC交双曲线另一支于点E,连接DE,设反比例函数解析式为,直线AC解析式为.(1)求反比例函数解析式;(2)当时,求x的取值范围;(3)求△CDE的面积.解(1)∵AD经过原点,A(0,-3),∴点D在y轴上,∵四边形ABCD是菱形,
∴BC//y轴,∴BC=AB=5,∴点C坐标为(4,5),∵反比例函数图象经过点C,反比例函数解析式为:y1=.(2)∵直线AC解析式为,A(0,-3),C(4,5),∴,∴直线AC的解析式为:y2=2x-3,联立反比例函数和一次函数解析式得:,解得:或,∴点E坐标为:(,-8),∴时,4.
(3)∵E(,-8),C(4,5),∴S△CDE=·AD·(xC-xE)=×5×(4+)=.
四.课堂小结:在应用反比例函数解决问题时,一定要注意以下几点:
①要注意自变量取值范围符合实际意义;②确定反比例函数之前一定要考察两个变量与定值之间的关系;
若k未知时应首先由已知条件求出k值;③求“至少,最多”时可根据函数性质得到。
五.分层过关:
1.某农场去年的粮食总产量为1500吨,设该农场有耕地x亩,平均亩产量为y吨,则y与x之间的函数图象大致是( B )
A. B. C. D.
2.在同一平面直角坐标系内,如果直线()与双曲线没有交点,那么和的关系一定是( D ).A., B., C.,同号 D.,异号
3.如图6,在平面直角坐标系中,直线与y轴交于点B(0,4),与x轴交于点A,∠BAO=30°,将△AOB沿直线AB翻折,点O的对应点C恰好落在双曲线y=(k≠0)上,则k的值为_﹣__.
4.在某闭合电路中,电源的电压为定值,电流I(A)与电阻R()成反比例关系.如图7所示的是该电路中电流I与电阻R之间的函数关系的图像,则用电阻R表示电流I的函数解析式为_____.
5.如图8,在平面直角坐标系中,一次函数的图象与反比例函数的图象相交于第一、三象限内的A(3,5),B(a,-3)点,与x轴交于点C.
(1)求该反比例函数和一次函数的解析式;(2)直接写出当时,x的取值范围;(3)长为2的线段EF在射线CO上左右移动,若射线CA上存在三个点P使得 PEF为等腰三角形,求CE的值.解:(1)∵A(3,5),B(a,-3)在的图象上,∴m=15,a=-5,∴A(3,5),B(-5,-3),把A,B的坐标代入y1=kx+b中,
(2)观察图8可知:当y1>y2时,x的取值范围为:x>3或-5<x<0.
(3)如图8中,分别以E,F为圆心,EF为半径画圆,两圆在EF的上方交于点N,当点N在射线CA上时,射线CA上存在三个点P使得△PEF为等腰三角形.
作NH⊥EF于H.∵NE=EF=NF,NH⊥EF,∴EH=HF=1,NH=,∵直线AC的解析式为y=x+2,∴∠ACF=45°,∴CH=NH=,∴EC=CH-EH=-1
思考题:如图9,反比例函数的图象与直线y=3x相交于点C,过直线上点A(1,3)作AB⊥x轴于点B,交反比例函数图象于点D,且AB=3BD.(1)求反比例函数的表达式;(2)求点C的坐标;(3)在y轴上确定一点M,使点M到C,D两点距离之和d=MC+MD最小,求点M的坐标.
解(1)∵A(1,3),AB⊥x轴于点D,∴AB=3,OB=1,∵AB=3BD,∴BD=1,
∴D(1,1),∵点D在反比例函数图象上,∴1=,解得k=1,
∴反比例函数解析式为y=;
(2)联立直线与反比例函数解析式可得
,解得或,∵点C在第一象限,∴C点坐标为:(,);
(3)设点C关于y轴的对称点为C′,∴C′(-,),连接C′D交y轴于点M,
则MC=MC′,∴d=MC+MD=MC′+MD=DC′,∴点M即为满足条件的点,
设直线C′D解析式为y=mx+n,
把C′、D的坐标代入可得,解得,
∴直线C′D的解析式为y=(3-2)x+(2-2),令x=0可得y=2-2,∴M(0,2-2).
图2
图2
图1
图3
图6
图7
图8
图8
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(总课时47)§6.3反比例函数的应用
一.选择题:
1.某闭合电路中,电源电压不变,电流I(A)与电阻R(Ω)成反比例,如图1表示的是该电路中电流I与电阻R之间函数关系的图象,图象过M(4,2),则用电阻R表示电流I的函数解析式为( )
A. B. C. D.
2.反比例函数y=(k≠0)的图象经过点(2,4),若点(-4,n)在反比例函数的图象上,则n等于( )A.-8 B.-4 C.-2 D.
3.已知电灯电路两端的电压U.灯泡内钨丝的电阻R与通过的电流I的关系式是U=IR.当U为定值时,下面说法正确的是( )A.I与R成正比例 B.I与R成反比例 C.U与R成反比例 D.U与R成正比例
4.已知点(3,﹣2)在反比例函数y=的图象上,则下列点也在该反比例函数y=的图象的是( )
A.(3,﹣3) B.(﹣2,3) C.(1,6) D.(﹣2,﹣3)
5.如图2,在平面直角坐标系xOy中,已知 ABC,∠ABC=90 ,顶点A在第一象限,B,C在x轴的正半轴上(C在B的右侧),BC=2,AB= , ADC与 ABC关于AC所在的直线对称.若点A和点D在同一个反比例函数的图象上,则OB的长是( )A.2 B.3 C. D.
二.填空题:
6.如图3,在直角坐标系中,正方形OABC的顶点B的坐标为(1,4),则经过点A的双曲线的解析式为________.
7.一定质量的二氧化碳,其体积V(m )是密度(kg/m )的反比例函数,请根据图4中的已知条件,写出当kg/m 时二氧化碳的体积V=______m .
8.如图5,在平面直角坐标系中,矩形ABOC的两边在坐标轴上,OB=1,点A在函数y=﹣ (x<0)的图象上,将此矩形向右平移3个单位长度到A1B1O1C1的位置,此时点A1在函数y=(x>0)的图象上,C1O1与此图象交于点P,则点P的纵坐标是_______.
9.如图6,函数和的图像分别是和.设点在上,PC⊥x轴,垂足为C,交于点A,PD⊥y轴,垂足为d,交于点b,则三角形PAB的面积为______.
三.解答题:10.如果某蓄水池的进水管每小时进水8m3,那么6小时可将空水池蓄满水.(1)求将空水池蓄满水所需的时间y关于每小时进水量x的函数表达式;(2)如果准备在5小时内将空水池蓄满水,那么每小时的进水量至少为多少?
11.如图7,反比例函数y=的图象与一次函数y=mx+b的图象交于两点A(1,3),B(n,-1).
(1)求反比例函数与一次函数的函数关系式;
(2)根据图象,直接回答:当x取何值时,一次函数的值大于反比例函数的值;
(3)连接AO.BO,求△ABO的面积;
(4)在y轴上存在点P,使△AOP为等腰三角形,请直接写出点P的坐标.
12.如图,已知直线与x轴.y轴分别交于点A,B,与双曲线分别交于点C,D,且点C的坐标为(-1,2).(1)分别求出直线.双曲线的函数表达式.
(2)求出点D的坐标.(3)利用图象直接写出:当x在什么范围内取值时?
四.提高题:
13.如图,反比例函数y=(x>0)过点A(3,4),直线AC与x轴交于点C(6,0),过点C作x轴的垂线BC交反比例函数图象于点B.(1)求k的值与B点的坐标;(2)在平面内有点D,使得以A,B,C,D四点为顶点的四边形为平行四边形,试写出符合条件的所有D点的坐标.
图5
图4
图3
图2
图1
图6
图7
图8
图9
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