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2024年人教版九年数学下册同步及知识拓展学讲练测讲义(全国通用)
讲座一 反比例函数
专题07 反比例函数单元总结与例题讲析
(
课标要求
)
1. 结合具体情境体会反比例函数的意义,能根据已知条件确定反比例函数的表达式。
2. 能画出反比例函数的图像,根据图像和表达式 y =(k≠0)探索并理解k>0和k<0时,图像的变化情况。
3. 能用反比例函数解决简单实际问题。
(
知识点解读
)
1. 反比例函数的概念
定义:形如y=k/x (k为常数,k≠0) 的函数称为反比例函数,其中x是自变量,y是x的函数,k是比例
系数.
三种表达式方法:y=k/x 或 xy=kx 或y=kx-1 (k≠0).
防错提醒:(1)k≠0;(2)自变量x≠0;(3)函数y≠0.
2.反比例函数的图象和性质
(1) 反比例函数的图象:反比例函数 y=k/x (k≠0)的图象是双曲线,它既是轴对称图形又是中心对称图形.
反比例函数的两条对称轴为直线y = x和y=-x;
对称中心是原点.
(2)反比例函数的性质
(3)反比例函数比例系数 k 的几何意义
k 的几何意义:反比例函数图象上的点 (x,y) 具有两坐标之积 (xy=k) 为常数这一特点,即过双曲线上任意一点,向两坐标轴作垂线,两条垂线与坐标轴所围成的矩形的面积为常数 |k|.
规律:过双曲线上任意一点,向两坐标轴作垂线,一条垂线与坐标轴、原点所围成的三角形的面积为常数 |k|/2.
3. 反比例函数的应用
(1)利用待定系数法确定反比例函数:
① 根据两变量之间的反比例关系,设y=k/x;
② 代入图象上一个点的坐标,即 x、y 的一对对应值,求出 k 的值;
③ 写出解析式.
(2)反比例函数与一次函数的图象的交点的求法
求直线 y=k1x+b (k1≠0) 和双曲线y=k2/x (k2≠0)的交点坐标就是解这两个函数解析式组成的方程组.
(3)利用反比例函数相关知识解决实际问题
过程:分析实际情境→建立函数模型→明确数学问题
注意:实际问题中的两个变量往往都只能取非负值.
(
思维方法
)
1.方法总结:比较反比例函数值的大小,在同一个象限内根据反比例函数的性质比较,在不同象限内,不能按其性质比较,函数值的大小只能根据特征确定.
2.方法总结:此类一次函数,反比例函数,二元一次方程组,三角形面积等知识的综合运用,其关键是理清解题思路. 在直角坐标系中,求三角形或四边形面积时,是要选取合适的底边和高,正确利用坐标算出线段长度.
3.学习反比例函数的性质,需要掌握下面四点:
(1)x,y 的取值范围;
(2)增减性;
(3)对称性;
(4)k的几何意义。
(
考点
例题讲析
)
【例题1】已知函数y=(2m2+m-1)x2m2+3m-3是反比例函数,求m的值.【例题2】已知变量y与x成反比例,且当x=2时,y=-6.求:
(1)y与x之间的函数解析式;
(2)当y=2时,x的值.
【例题3】若正比例函数y=-2x与反比例函数y=图象的一个交点坐标为(-1,2),则另一个交点坐标为( )
A.(2,-1) B.(1,-2)
C.(-2,-1) D.(-2,1)
【例题4】若M(-4,y1)、N(-2,y2)、P(2,y3)三点都在函数y=(k<0)的图象上,则y1,y2,y3的大小关系为( )
A.y2>y3>y1 B.y2>y1>y3
C.y3>y1>y2 D.y3>y2>y1
【例题5】(2023湖南湘潭)如图,平面直角坐标系中,O是坐标原点,点A是反比例函数图像上的一点,过点A分别作轴于点M,轴于直N,若四边形的面积为2.则k的值是( )
A. 2 B. C. 1 D.
【例题6】(2023湖北天门)在平面直角坐标系中,若反比例函数的图象经过点和点,则的面积为_________.
【例题7】在某河治理工程施工过程中,某工程队接受一项开挖水渠的工程,所需天数y(天)与每天完成的工程量x(m/天)的函数关系图象如图所示.
(1)请根据题意,求y与x之间的函数表达式;
(2)若该工程队有2台挖掘机,每台挖掘机每天能够开挖水渠15米,问该工程队需用多少天才能完成此项任务?
(3)如果为了防汛工作的紧急需要,必须在一个月内(按30天计算)完成任务,那么每天至少要完成多少米?
【例题8】在反比例函数y=的每一条曲线上,y都随x的增大而减小,则k的值可以
是( )
A.-1 B.3 C.1 D.2
【例题9】公元前3世纪,古希腊科学家阿基米德发现了著名的“杠杆原理”,小明利用此原理,要制作一个杠杆撬动一块大石头,已知阻力和阻力臂不变,分别为1200N和0.5m.
(1)动力F与动力臂l有怎样的函数关系?当动力臂为1.5m时,撬动石头至少要多大的力?
(2)若想使动力F不超过(1)题中所用力的一半,则动力臂至少要加长多少?
【例题10】(2023四川广元) 如图,已知一次函数的图象与反比例函数的图象交于,B两点,与x轴交于点C,将直线沿y轴向上平移3个单位长度后与反比例函数图象交于点D,E.
(1)求k,m的值及C点坐标;
(2)连接,,求的面积.
【例题11】(2023浙江杭州)在直角坐标系中,已知,设函数与函数的图象交于点和点.已知点的横坐标是2,点的纵坐标是.
(1)求的值.
(2)过点作轴的垂线,过点作轴的垂线,在第二象限交于点;过点作轴的垂线,过点作轴的垂线,在第四象限交于点.求证:直线经过原点.
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讲座一 反比例函数
专题07 反比例函数单元总结与例题讲析
(
课标要求
)
1. 结合具体情境体会反比例函数的意义,能根据已知条件确定反比例函数的表达式。
2. 能画出反比例函数的图像,根据图像和表达式 y =(k≠0)探索并理解k>0和k<0时,图像的变化情况。
3. 能用反比例函数解决简单实际问题。
(
知识点解读
)
1. 反比例函数的概念
定义:形如y=k/x (k为常数,k≠0) 的函数称为反比例函数,其中x是自变量,y是x的函数,k是比例
系数.
三种表达式方法:y=k/x 或 xy=kx 或y=kx-1 (k≠0).
防错提醒:(1)k≠0;(2)自变量x≠0;(3)函数y≠0.
2.反比例函数的图象和性质
(1) 反比例函数的图象:反比例函数 y=k/x (k≠0)的图象是双曲线,它既是轴对称图形又是中心对称图形.
反比例函数的两条对称轴为直线y = x和y=-x;
对称中心是原点.
(2)反比例函数的性质
(3)反比例函数比例系数 k 的几何意义
k 的几何意义:反比例函数图象上的点 (x,y) 具有两坐标之积 (xy=k) 为常数这一特点,即过双曲线上任意一点,向两坐标轴作垂线,两条垂线与坐标轴所围成的矩形的面积为常数 |k|.
规律:过双曲线上任意一点,向两坐标轴作垂线,一条垂线与坐标轴、原点所围成的三角形的面积为常数 |k|/2.
3. 反比例函数的应用
(1)利用待定系数法确定反比例函数:
① 根据两变量之间的反比例关系,设y=k/x;
② 代入图象上一个点的坐标,即 x、y 的一对对应值,求出 k 的值;
③ 写出解析式.
(2)反比例函数与一次函数的图象的交点的求法
求直线 y=k1x+b (k1≠0) 和双曲线y=k2/x (k2≠0)的交点坐标就是解这两个函数解析式组成的方程组.
(3)利用反比例函数相关知识解决实际问题
过程:分析实际情境→建立函数模型→明确数学问题
注意:实际问题中的两个变量往往都只能取非负值.
(
思维方法
)
1.方法总结:比较反比例函数值的大小,在同一个象限内根据反比例函数的性质比较,在不同象限内,不能按其性质比较,函数值的大小只能根据特征确定.
2.方法总结:此类一次函数,反比例函数,二元一次方程组,三角形面积等知识的综合运用,其关键是理清解题思路. 在直角坐标系中,求三角形或四边形面积时,是要选取合适的底边和高,正确利用坐标算出线段长度.
3.学习反比例函数的性质,需要掌握下面四点:
(1)x,y 的取值范围;
(2)增减性;
(3)对称性;
(4)k的几何意义。
(
考点
例题讲析
)
【例题1】已知函数y=(2m2+m-1)x2m2+3m-3
是反比例函数,求m的值.
【答案】-2
【解析】由反比例函数的定义可得 2m2+3m-3=-1,2m2+m-1≠0,然后求解即可.
∵y=(2m2+m-1)x2m2+3m-3是反比例函数,
∴
解得m=-2.
方法总结:反比例函数也可以写成y=kx-1(k≠0)的形式,注意x的次数为-1,系数不等于0.
【例题2】已知变量y与x成反比例,且当x=2时,y=-6.求:
(1)y与x之间的函数解析式;
(2)当y=2时,x的值.
【答案】见解析
【解析】(1)由题意中变量y与x成反比例,设出函数的解析式,利用待定系数法进行求解.(2)代入求得的函数解析式,解得x的值即可.
解:(1)∵变量y与x成反比例,∴设y=(k≠0),∵当x=2时,y=-6,∴k=2×(-6)=-12,∴y与x之间的函数解析式是y=-;
(2)当y=2时,y=-=2,解得x=-6.
方法总结:用待定系数法求反比例函数解析式时要注意:①设出含有待定系数的反比例函数解析式,形如y=(k为常数,k≠0);②将已知条件(自变量与函数的对应值)代入解析式,得到关于待定系数的方程;③解方程,求出待定系数;④写出解析式.
【例题3】若正比例函数y=-2x与反比例函数y=图象的一个交点坐标为(-1,2),则另一个交点坐标为( )
A.(2,-1) B.(1,-2)
C.(-2,-1) D.(-2,1)
【答案】B
【解析】∵正比例函数y=-2x与反比例函数y=的图象均关于原点对称,∴两函数的交点也关于原点对称.∵一个交点的坐标是(-1,2),∴另一个交点的坐标是(1,-2).故选B.
方法总结:反比例函数y=(k≠0)的图象既是轴对称图形又是中心对称图形,对称轴是一、三(或二、四)象限角平分线所在的直线,对称中心是坐标原点.
【例题4】若M(-4,y1)、N(-2,y2)、P(2,y3)三点都在函数y=(k<0)的图象上,则y1,y2,y3的大小关系为( )
A.y2>y3>y1 B.y2>y1>y3
C.y3>y1>y2 D.y3>y2>y1
【答案】B
【解析】∵k<0,故反比例函数图象的两个分支在第二、四象限,且在每个象限内y随x的增大而增大.∵M(-4,y1)、N(-2,y2)是双曲线y=(k<0)上的两点,∴y2>y1>0.∵2>0,P(2,y3)在第四象限,∴y3<0.故y1,y2,y3的大小关系为y2>y1>y3.故选B.
方法总结:反比例函数的解析式是y=(k≠0),当k<0时,图象在第二、四象限,且在每个现象内y随x的增大而增大;当k>0,图象在第一、三象限,且在每个象限内y随x的增大而减小.
【例题5】(2023湖南湘潭)如图,平面直角坐标系中,O是坐标原点,点A是反比例函数图像上的一点,过点A分别作轴于点M,轴于直N,若四边形的面积为2.则k的值是( )
A. 2 B. C. 1 D.
【答案】A
【解析】证明四边形是矩形,根据反比例函数的值的几何意义,即可解答.
轴于点M,轴于直N,,
四边形是矩形,
四边形的面积为2,
,
反比例函数在第一、三象限,
,
故选:A.
【点睛】本题考查了矩形的判定,反比例函数的值的几何意义,熟知在一个反比例函数图像上任取一点,过点分别作x轴,y轴的垂线段,与坐标轴围成的矩形面积为是解题的关键.
【例题6】(2023湖北天门)在平面直角坐标系中,若反比例函数的图象经过点和点,则的面积为_________.
【答案】
【解析】利用待定系数法求出反比例函数解析式,从而求出点坐标,画图,最后利用割补法即可求出的面积.
反比例函数的图象经过点,
,
.
反比例函数为:.
反比例函数的图象经过点,
,
.
如图所示,过点作于,过点作的延长线于,设与轴的交点为,
,,
,,,
.
故答案为:.
【点睛】本题考查了反比例函数,涉及到待定系数求解析式,反比例函数与三角形面积问题,解题的关键需要画出图形以及利用割补法求出面积.
【例题7】在某河治理工程施工过程中,某工程队接受一项开挖水渠的工程,所需天数y(天)与每天完成的工程量x(m/天)的函数关系图象如图所示.
(1)请根据题意,求y与x之间的函数表达式;
(2)若该工程队有2台挖掘机,每台挖掘机每天能够开挖水渠15米,问该工程队需用多少天才能完成此项任务?
(3)如果为了防汛工作的紧急需要,必须在一个月内(按30天计算)完成任务,那么每天至少要完成多少米?
【答案】见解析
【解析】(1)将点(24,50)代入反比例函数解析式,即可求得反比例函数的解析式;(2)用工作效率乘以工作时间即可得到工作量,然后除以工作效率即可得到工作时间;(3)工作量除以工作时间即可得到工作效率.
解:(1)设y=.∵点(24,50)在其图象上,∴k=24×50=1200,所求函数表达式为y=;
(2)由图象可知共需开挖水渠24×50=1200(m),2台挖掘机需要工作1200÷(2×15)=40(天);
(3)1200÷30=40(m),故每天至少要完成40m.
方法总结:解决问题的关键是掌握工作量、工作效率和工作时间之间的关系.
【例题8】在反比例函数y=的每一条曲线上,y都随x的增大而减小,则k的值可以
是( )
A.-1 B.3 C.1 D.2
【答案】A
【解析】∵反比例函数y=的图象在每一条曲线上,y都随x的增大而减小,∴1-k>0,解得k<1.故选A.
方法总结:对于函数y=,当k>0时,其图象在第一、三象限,在每个象限内y随x的增大而减小;当k<0时,在第二、四象限,在每个象限内y随x的增大而增大,熟记这些性质在解题时能事半功倍.
【例题9】公元前3世纪,古希腊科学家阿基米德发现了著名的“杠杆原理”,小明利用此原理,要制作一个杠杆撬动一块大石头,已知阻力和阻力臂不变,分别为1200N和0.5m.
(1)动力F与动力臂l有怎样的函数关系?当动力臂为1.5m时,撬动石头至少要多大的力?
(2)若想使动力F不超过(1)题中所用力的一半,则动力臂至少要加长多少?
【答案】见解析
【解析】(1)根据“动力×动力臂=阻力×阻力臂”,可得出F与l的函数关系式,将l=1.5m代入可求出F;(2)根据(1)的答案,可得F≤200,解出l的最小值,即可得出动力臂至少要加长多少.
解:(1)Fl=1200×0.5=600N·m,则F=.当l=1.5m时,F==400N;
(2)由题意得,F=≤200,解得l≥3m,故至少要加长1.5m.
方法总结:明确“动力×动力臂=阻力×阻力臂”是解题的关键.
【例题10】(2023四川广元) 如图,已知一次函数的图象与反比例函数的图象交于,B两点,与x轴交于点C,将直线沿y轴向上平移3个单位长度后与反比例函数图象交于点D,E.
(1)求k,m的值及C点坐标;
(2)连接,,求的面积.
【答案】(1);; (2)
【解析】【分析】(1)把点代入和求出k、m的值即可;把代入的解析式,求出点C的坐标即可;
(2)延长交x轴于点F,先求出平移后的关系式,再求出点D的坐标,然后求出解析式,得出点F的坐标,根据求出结果即可.
【详解】(1)把点代入和得:
,,
解得:,,
∴的解析式为,反比例函数解析式为,
把代入得:,
解得:,
∴点C的坐标为;
(2)延长交x轴于点F,如图所示:
将直线沿y轴向上平移3个单位长度后解析式:
,
联立,
解得:,,
∴点,
设直线的解析式为,把,代入得:
,
解得:,
∴直线的解析式为,
把代入得,
解得:,
∴点F的坐标为,
∴,
∴
.
【点睛】本题主要考查了一次函数和反比例函数的综合应用,求一次函数解析式,反比例函数解析式,解题的关键是数形结合,熟练掌握待定系数法,能求出一次函数和反比例函数的交点坐标.
【例题11】(2023浙江杭州)在直角坐标系中,已知,设函数与函数的图象交于点和点.已知点的横坐标是2,点的纵坐标是.
(1)求的值.
(2)过点作轴的垂线,过点作轴的垂线,在第二象限交于点;过点作轴的垂线,过点作轴的垂线,在第四象限交于点.求证:直线经过原点.
【答案】(1), (2)见解析
【解析】【分析】(1)首先将点的横坐标代入求出点A的坐标,然后代入求出,然后将点的纵坐标代入求出,然后代入即可求出;
(2)首先根据题意画出图形,然后求出点C和点D的坐标,然后利用待定系数法求出所在直线的表达式,进而求解即可.
【详解】(1)∵点的横坐标是2,
∴将代入
∴,
∴将代入得,,
∴,
∵点的纵坐标是,
∴将代入得,,
∴,
∴将代入得,,
∴解得,
∴;
(2)如图所示,
由题意可得,,,
∴设所在直线的表达式为,
∴,解得,
∴,
∴当时,,
∴直线经过原点.
【点睛】此题考查了反比例函数和一次函数综合,待定系数法求函数表达式等知识,解题关键是熟练掌握以上知识点.
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