专题26.7 反比例函数与面积问题(知识讲解)
【学习目标】
1. 能根据反比例函数图象求出其面积,或据面积求出解析式;
2. 掌握并运用K值的几何意义解决问题;
3. 充分利用数形结合思想解决问题.
【要点梳理】
反比例函数 ()中的比例系数的几何意义
过双曲线 () 上任意一点作轴、轴的垂线,所得矩形的面积为.
过双曲线 () 上任意一点作一坐标轴的垂线,连接该点和原点,所得三角形的面积为.
特别说明:只要函数式已经确定,不论图象上点的位置如何变化,这一点与两坐标轴的垂线和两坐标轴围成的面积始终是不变的.
【典型例题】
类型一、已知比例系数求特殊四边形面积
1.如图,在平面直角坐标系中,四边形OABC为矩形,点B在函数y1=(x>0)的图象上,边AB与函数y2=(x>0)的图象交于点D.求四边形ODBC的面积.
举一反三:
【变式1】
2.如图,正比例函数y=kx(k>0)与反比例函数y=的图象相交于A,C两点,过点A作x轴的垂线交x轴于点B,连接BC,则的面积等于多少?
【变式2】
3.已知,反比例函数和的部分图象如图所示,点P在上,PC垂直x轴于点C,交于点A(2,1),PD垂直y轴于点D,交于点B,连接OA,OB.
(1)求B点和P点的坐标;
(2)求四边形AOBP的面积.
类型二、已知面积求比例系数或解析式
4.如图所示,已知双曲线,经过Rt△OAB斜边OB的中点D,与直角边AB交于点C,DE⊥OA,,求反比例函数的解析式.
举一反三:
【变式1】
5.如图,点A,B关于y轴对称,S△AOB=8,点A在双曲线y=,求k的值.
【变式2】
6.如图,直线x=t(t>0)与双曲线y=(k1>0)交于点A,与双曲线y=(k2<0)交于点B,连接OA,OB.
(1)当k1、k2分别为某一确定值时,随t值的增大,△AOB的面积_______(填增大、不变、或减小)
(2)当k1+k2=0,S△AOB=8时,求k1、k2的值.
类型三、反比例函数和面积问题常考题
7.如图,点A(﹣2,y1)、B(﹣6,y2)在反比例函数y=(k<0)的图象上,AC⊥x轴,BD⊥y轴,垂足分别为C、D,AC与BD相交于点E.
(1)根据图象直接写出y1、y2的大小关系,并通过计算加以验证;
(2)结合以上信息,从①四边形OCED的面积为2,②BE=2AE这两个条件中任选一个作为补充条件,求k的值.你选择的条件是 (只填序号).
举一反三:
【变式1】
8.如图,四边形ABCD是矩形,点A在第四象限y1=﹣的图象上,点B在第一象限y2=的图象上,AB交x轴于点E,点C与点D在y轴上,AD=,S矩形OCBE=S矩形ODAE.
(1)求点B的坐标.
(2)若点P在x轴上,S△BPE=3,求直线BP的解析式.
【变式2】
9.反比例函数与一次函数交于点.
(1)求反比例函数的解析式;
(2)若一次函数与x轴交于点B,且的面积为3,求一次函数的解析式.
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.3
【分析】根据反比例函数k的几何意义可知:△AOD的面积为1,矩形ABCO的面积为4,从而可以求出阴影部分ODBC的面积.
【详解】解:∵点D是函数y2=(x>0)图象上的一点,
∴△AOD的面积为,
∵点B在函数y1=(x>0)的图象上,四边形ABCO为矩形,
∴矩形ABCO的面积为4,
∴阴影部分ODBC的面积=矩形ABCO的面积-△AOD的面积=4-1=3,
故选:B.
【点睛】本题考查反比例函数的几何意义,解题的关键是正确理解的几何意义.
2.4
【分析】由于点A、C位于反比例函数图象上且关于原点对称,则S△OBA=S△OBC,再根据反比例函数系数k的几何意义作答即可.
【详解】因为过双曲线上任意一点与原点所连的线段、坐标轴、向坐标轴作垂线所围成的直角三角形面积S是个定值,
即S=|k|.
所以△ABC的面积等于2×|k|=|k|=4.
【点睛】主要考查了反比例函数y=中k的几何意义,即过双曲线上任意一点引x轴、y轴垂线,所得矩形面积为|k|,是经常考查的一个知识点;这里体现了数形结合的思想,做此类题一定要正确理解k的几何意义.图象上的点与原点所连的线段、坐标轴、向坐标轴作垂线所围成的直角三角形面积S的关系即S=|k|.
3.(1)B点的坐标为(,3),P点的坐标为(2,3);(3)4
【分析】(1)由题意可知,P点的横坐标与A(2,1)相同,纵坐标与B相同,分别代入反比例解析式,得到点P和点B的坐标;
(2)由题意,利用矩形的面积减去两个三角形的面积,即可得到答案.
【详解】解:(1)由题意知,P点的横坐标与A(2,1)相同,纵坐标与B相同,
∵P点在上,把代入得,
∴P点的坐标为(2,3),B点的纵坐标为3.
又∵B点在上,把代入得,
∴B点的坐标为(,3),P点的坐标为(2,3).
(2)如图,由(1)知OC=2,OD=3,AC=1,BD=,
用S表示图形的面积,由题意得:
,
,
,
=4.
【点睛】本题考查了反比例函数的图像和性质,矩形的性质,以及利用间接法求四边形的面积,解题的关键是熟练掌握反比例函数的性质进行解题.
4.
【分析】过点D作DM⊥AB于点M,利用三角形中位线定理可得 , ,然后证明△BDM≌△DOE,从而得到,,最后设D(),则B(),利用反比例函数的几何意义可得,从而得到,即可求解.
【详解】解:过点D作DM⊥AB于点M,
∵AB⊥OA,
∴ DM∥OA,
∴ ∠BDM=∠BOA, ,
∵D是斜边OB的中点,DE⊥OA,
∴OD=DB, ,
在△BDM和△EOD中
∴△BDM≌△DOE(AAS),
∴,.
设D(),则B().
∵,
∴.
即,解得:.
∴反比例函数的解析式为.
【点睛】本题主要考查了反比例函数的几何意义,三角形全等的判定和性质,三角形的中位线定理,熟练掌握反比例函数的几何意义,三角形的中位线定理是解题的关键.
5.k=﹣4.
【分析】记AB与y轴的交点为C,先据轴对称求得S△AOC的面积,由反比例函数系数的几何意义,即可求出2k的绝对值,再根据反比例函数在第二象限有图象即可确定2k符号.求得2k的值,再除以2可得k值.
【详解】解:如下图,记AB与y轴的交点为C,
∵点A,B关于y轴对称,
∴AB垂直于y轴,且AC=BC,
∴S△AOC=S△AOB=,
∵S△AOC=|2k|,
∴|2k|=4,
∴
∵在第二象限,
∴2k=﹣8
∴k=﹣4.
【点睛】本题考查了反比例函数系数的几何意义,求得S△AOC=4和利用反比例函数系数的几何意义求出k值是解题的关键.
6.(1)不变;(2)k1=8,k2=﹣8.
【分析】(1)根据反比例函数系数k的几何意义即可得出答案;
(2)由题意可知S△AOB=k1﹣k2,然后与k1+k2=0构成方程组,解之即可.
【详解】解:(1)不变.
∵S△AOC=|k1|,S△BOC=|k2|,
∴S△AOB=S△AOC+S△BOC=(|k1|+|k2|),
∵k1,k2分别为某一确定值,∴△AOB的面积不变.
故答案为:不变;
(2)由题意知:k1>0,k2<0,∴S△AOB=k1﹣k2=8,
∵k1+k2=0,∴k1=8,k2=﹣8.
【点睛】本题考查的是反比例函数系数k的几何意义,属于常考题型,熟知反比例函数系数k的几何意义是解题的关键.
7.(1),见解析;(2)见解析,①(也可以选择②)
【分析】(1)观察函数的图象即可作出判断,再根据A、B两点在反比例函数图象上,把两点的坐标代入后作差比较即可;
(2)若选择条件①,由面积的值及OC的长度,可得OD的长度,从而可得点B的坐标,把此点坐标代入函数解析式中,即可求得k;若选择条件②,由DB=6及OC=2,可得BE的长度,从而可得AE长度,此长度即为A、B两点纵坐标的差,(1)所求得的差即可求得k.
【详解】(1)由于图象从左往右是上升的,即自变量增大,函数值也随之增大,故;
当x=-6时,;当x=-2时,
∵,k<0
∴
即
(2)选择条件①
∵AC⊥x轴,BD⊥y轴,OC⊥OD
∴四边形OCED是矩形
∴OD OC=2
∵OC=2
∴OD=1
即
∴点B的坐标为(-6,1)
把点B的坐标代入y=中,得k=-6
若选择条件②,即BE=2AE
∵AC⊥x轴,BD⊥y轴,OC⊥OD
∴四边形OCED是矩形
∴DE=OC,CE=OD
∵OC=2,DB=6
∴BE=DB-DE=DB-OC=4
∴
∵AE=AC-CE=AC-OD=
即
由(1)知:
∴k=-6
【点睛】本题考查了反比例函数的图象和性质、矩形的判定与性质、大小比较,熟练掌握反比例函数的图象与性质是解决本题的关键.
8.(1)B(,2);(2)直线BP的解析式是y=x+1或y=﹣x+3.
【分析】(1)根据反比例函数系数k的几何意义求得k=3,得出,由题意可知B的横坐标为,代入即可求得B的坐标;
(2)设P(a,0),根据三角形面积求得P的坐标,然后根据待定系数法即可求得直线BP的解析式.
【详解】(1)∵S矩形OCBE=S矩形ODAE,点B在第一象限y2=的图象上,
∵点A在第四象限y1=﹣的图象上,
∴S矩形ODEA=2
∴S矩形OCBE=×2=3,
∴k=3,
∴y2=,
∵OE=AD=,
∴B的横坐标为,
代入y2=得,y==2,
∴B(,2);
(2)设P(a,0),
∵S△BPE=PE BE=,
解得a=﹣或,
∴点P(﹣,0)或(,0),
设直线BP的解析式为y=mx+n(m≠0),
①若直线过(,2),(﹣,0),
则 ,解得,
∴直线BP的解析式为y=x+1;
②若直线过(,2),(,0),
则 ,解得,
∴直线BP的解析式为y=﹣x+3;
综上,直线BP的解析式是y=x+1或y=﹣x+3.
【点睛】本题考查了反比例函数系数k的几何意义,反比例函数图象上点的坐标特征,待定系数法求一次函数的解析式,求得B点的坐标是解题的关键.
9.(1)y=
(2)或
【分析】(1)根据反函数经过点A列出一元一次方程求出k的值;
(2)根据点A的坐标和三角形的面积得出点B的坐标,然后利用待定系数法分别求出一次函数解析式.
【详解】(1)解:由已知可得:,,
解得:,
∴反比例函数的解析式为:;
(2)解:点,点A到x轴的距离为1,
由已知可得:,
∴,
或,
①当一次函数过和时,
得:,
解得:,
∴一次函数的解析式为y=-;
②当一次函数过和时,
得:,
解得:,
∴一次函数的解析式为y=,
综上所述,一次函数解析式为y=-或y=.
【点睛】本题主要考查一次函数的解析式以及反比例函数的解析式,掌握利用待定系数法求解析式是解题的关键.
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