(共50张PPT)
第11章 反比例函数
小结与思考
学习目标
1.进一步理解反比例函数的概念,掌握反比例函数的图像和性质;
2.进一步体会数形结合的数学思想方法,能用反比例函数解决某些实际问题;
3.体会反比例函数是分析解决实际问题的一种有效的数学模型.
知识框架
第11章 反比例函数
概念
表达式
图像
一般地,形如 (k为常数,k≠0)的函数叫做反比例函数. 其中x是自变量,y是x的函数.
一般式:y=(k为常数,k≠0)
乘积式:xy=k(k为常数,k≠0)
负整数指数幂的形式:y=kx-1(k为常数,k≠0)
画法
描点法:列表、描点、连线
形状
当k>0时,双曲线的两支分别在第一、三象限,在每一个象限内,y随x的增大而减小;
当k<0时,双曲线的两支分别在第二、四象限,在每一个象限内,y随x的增大而增大.
性质
应用
k的几何意义:过双曲线上任意一点分别作x轴、y轴的垂线,所得的矩形的面积等于;
过双曲线上任意一点作x轴或y轴的垂线,连接该点与原点,所得的三角形的面积等于.
双曲线,中心对称图形,原点为对称中心
行程问题、工程问题、图形面积问题、跨学科问题、生活实际问题等.
考点分析
考点一 反比例函数的概念
例1 下列函数表达式中的y是x的反比例函数吗?如果是,把它写成y=的形式,并指出k的值.
(1)yx; (2)yx-1; (3)xy+2=0; (4)y=+1.
解:(1)不是反比例函数;
(2)是反比例函数,y=,k=4;
(3)是反比例函数,y=,k=-2;
(4)不是反比例函数.
变式1 已知函数y=(a-3)x|a|-4是反比例函数,求a的值.
解:由题意,得|a|-4=-1,
解得a=±3.
又因为a-3≠0,即a≠3,所以a=-3.
考点分析
考点分析
变式2 已知y+2与x-1成反比例,且当x=2时,y=-5,求y与x间的函数表达式,并求出当x=5时,y的值.
解:∵y+2与x-1成反比例,
∴y+2=,
∵当x=2时,y=-5,
∴k=(-5+2)×(2-1)=-3,
∴y+2=,
∴y与x的函数表达式为y=,
把x=5代入y=中可得:
y=.
方法总结
反比例函数表达式的三种形式:
(1)一般式:y=(k为常数,k≠0).
(2)乘积式:xy=k(k为常数,k≠0).
(3)负整数指数幂的形式:y=kx-1(k为常数,k≠0).
注意:反比例函数的比例系数k≠0.
巩固练习
1.下列函数中,能表示y是x的反比例函数的是( )
A. y= B. y=- C. y= D.y=-2
B
2.下列说法不正确的是( )
A.在y=-1中,y+1与x成反比例 B.在xy=-2中,y与成正比例
C.在y=中,y与x成反比例 D.在xy=-3中,y与x成反比例
C
巩固练习
3. 当m=______时,关于x的函数y=(m+1)是反比例函数.
1
4.若y与x成反比例,且x=-3时,y=7,则y与x的函数表达式为____________.
y=
5. 已知y与x成正比例,z与y成反比例,则z与x成____比例. (填“正”或“反”)
反
巩固练习
6.已知y=y1+y2,y1与x-1成正比例,y2与x+1成反比例,当x=0时,y=-3;当x=1时,y=-1.
解:(1)∵y1与x-1成正比例,y2与x+1成反比例,
∴设y1=k1(x-1),y2=(k1k2≠0).
∵y=y1+y2,当x=0时,y=-3;
当x=1时,y=-1,
∴解得
∴y=x-1-.
(1)求y与x之间的函数表达式;
(2)当x=-时,求y的值.
(2)把x=-代入(1)中的函数表达式,得y=-.
考点分析
考点二 反比例函数的图像和性质
例2 已知反比例函数y=(m为常数).
(1)若函数图像经过点A(-1,6),求m的值;
(2)若函数图像在第二、四象限,求m的取值范围;
(3)若当x>0时,y随x的增大而减小,求m的取值范围.
解:(1)∵函数图像经过点A(-1,6),∴m-8=xy=-1×6=-6,解得m=2.
(2)∵函数图像在第二、四象限,∴m-8<0,解得m<8,∴m的取值范围是m<8.
(3)∵当x>0时, y随x的增大而减小, ∴m-8>0,解得m>8,∴m的取值范围是m>8.
巩固练习
1.对于反比例函数y=-,下列说法不正确的是 ( )
C
A.其图像经过点(1,-4)
B.其图像在第二、四象限
C.y随x的增大而增大
D.其图像成中心对称
巩固练习
2. 若ab<0,则正比例函数y=ax与反比例函数y=,在同一平面直角坐标系中的大致图像可能是( )
B
巩固练习
3.如图是三个反比例函数y=,y=,y=在x轴上方的图像,由此观察得到k1,k2,k3的大小关系为____________.(用“<”连接)
k1<k2<k3
巩固练习
4. 在反比例函数y=(k为常数)的图像上有三点A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),若x1<0<x2<x3,则y1,y2,y3的大小关系为____________.
y1<y3<y2
5.已知反比例函数y= (k是不为0的常数)的图像在第二、四象限,那么一次函数y=kx-k的图像经过__________________.
第一、三、四象限
巩固练习
6. 如图,是反比例函数的图像的一支,根据图像回答问题:
(1)常数m的取值范围是__________;图像的另一支在第______象限;
在每个象限内y随x的增大而______;
三
减小
(2)在该函数图像上取点,和,如果,请将,,按从小到大的顺序排列,并用“<”连接,其结果为________________;
巩固练习
(3)若点,在反比例函数的图像上,求:m,n的值以及反比例函数表达式.
(3) 将代入,得:,
解得,
,
在反比例函数的图像上,
,解得,
综上可知,,,反比例函数表达式为.
考点分析
考点三 反比例函数中k的几何意义与图形面积问题
例3 在平面直角坐标系中,过点M(-3,2)分别作x轴、y轴的垂线与反比例函数y=的图像交于A、B两点,则四边形MAOB的面积为_____.
O
x
y
B
M
A
解:如图,设点A的坐标为(a,b),点B的坐标为(c,d).
∵反比例函数y=的图像过A、B两点,
∴ab=4,cd=4.
∴S△AOC=|ab|=2,S△BOD=|cd|=2.
∵点M的坐标为(-3,2),
∴S矩形MCOD=3×2=6,
∴四边形MAOB的面积=S△AOC+S△BOD+S矩形MCOD=2+2+6=10.
10
巩固练习
1.如图,P1、P2、P3是双曲线上的三点.过这三点分别作y轴的垂线,得到三个三角形△P1A1O、 △ P2A2O、 △ P3A3O,设它们的面积分别是S1、S2、S3,则( ).
A.S1C.S1D
巩固练习
2.如图,点A、B是函数y=(k>0)的图像上关于原点对称的任意两点,过A、B两点作x轴的垂线,垂足为C、D,连接BC、AD,则 ACBD的面积是 .
2k
巩固练习
3.如图,反比例函数y=的图像经过矩形OABC的边AB的中点D,则矩形OABC的面积为________.
4
巩固练习
4.反比例函数y1=,y2=在第一象限的图像如图所示,过y1上的任意一点A,作x轴的平行线交y2于点B,交y轴于点C,则△AOB的面积为________.
1
巩固练习
5. 如图,过的图象上点A,分别作x轴,y轴的平行线交的图象于B,D两点,以,为邻边的矩形被坐标轴分割成四个小矩形,面积分别记为,,,,若,则的值为_______.
2
巩固练习
6.如图,矩形的边在x轴上,反比例函数的图像经过点D,交于点E,且.
(1)若矩形的对角线相交于点F,试判断点F是否在该反比例函数的图像上,并说明理由.
解: (1)点F在该反比例函数的图像上.理由如下:
∵,四边形为矩形.∴,
∴,
∴反比例函数的解析式为
又∵点F为的交点.
∴F为的中点,∴
又∵,
∴点F在该反比例函数的图像上.
巩固练习
6.如图,矩形的边在x轴上,反比例函数的图象经过点D,交于点E,且.
(2)连接,求四边形的面积.
(2)如图,过点D作轴于点G.
∴四边形为矩形.
又∵,
∴,
又∵D,E在反比例函数的图像上.
.
G
考点分析
考点四 反比例函数与一次函数的综合应用
例4 如图,一次函数y=k1x+b的图像与x轴、y轴分别交于A、B两点,与反比例函数y=的图像交于C、D两点,点C的坐标为(2,4),B是线段AC的中点.
(1)求一次函数y=k1x+b与反比例函数y=的表达式;
解:(1)∵点C(2,4)在反比例函数y=的图像上,∴k2=2×4=8,
∴反比例函数的表达式为y=.
∵C(2,4),B是线段AC的中点,∴B(0,2).
∵点B、C在函数y=k1x+b的图像上,
∴,解得,
∴一次函数的表达式为y=x+2.
(2)求△COD的面积;
(3)直接写出当x取什么值时,k1x+b<.
(2)由,解得或,
∴D(-4,-2),
∴S△COD=S△BOC+S△BOD=×2×2+×2×4=6.
(3)由图像可得,当0考点分析
方法总结
(1)反比例函数表达式中只有一个待定系数时,只要代入一对x,y的值(即一个点的坐标),就可以确定待定系数,求出函数表达式.
(2)求反比例函数值大于正比例函数值时自变量的取值范围,即求双曲线在直线上方的部分对应的x的取值范围.在x轴上取一点,作x轴的垂线与两个函数图像相交,则两个交点的横坐标相同,哪个点在上方哪个点对应的函数值就大.
(3)将点的坐标转化为线段的长度,再与图形的面积联系起来.横坐标相等的两点间的距离就是它们纵坐标差的绝对值,纵坐标相等的两点间的距离就是它们横坐标差的绝对值.
巩固练习
1. 已知正比例函数与反比例函数,它们的图像的共同特征是( )
A.这两个函数的图像都在第一象限与第三象限;
B.当自变量的值逐渐增大时,的值则随着逐渐增大;
C.当自变量的值逐渐增大时,的值则随着逐渐减小;
D.点(,)与点(,)皆为这两个函数图像的公共点.
D
巩固练习
2.一次函数y1=k1x+b和反比例函数y2=(k1·k2≠0)的图像如图所示,若y1>y2,则x的取值范围是( )
A.-1<x<0或x>4
B.-1<x<4
C.x<-1或x>4
D.x<-1或0<x<4
D
巩固练习
3.如图所示, 正比例函数y=ax的图像与反比例函数y=的图像交于点A(3, 2).
(1)试确定上述正比例函数和反比例函数的表达式;
(3, 2)
解:(1)将点A(3,2)的坐标分别代入y=ax,
y= 中,得3a=2,2=,
解得a=,k=6.
∴正比例函数的表达式为y=x,
反比例函数的表达式为y=.
巩固练习
(2)根据图像回答:在第一象限内,当x取何值时,反比例函数的值大于正比例函数的值?
(3, 2)
(2)观察图像,得在第一象限内,当0巩固练习
(3)M(m,n)是反比例函数图像上的一个动点,其中0(3, 2)
(3)BM=DM
理由:∵ MB∥x轴, AC∥y轴,
∴四边形OCDB是平行四边形,
∵x轴⊥y轴,∴ OCDB是矩形.
∵M和A都在双曲线y=上,∴S△OMB=S△OAC=×|k|=3,
又∵S四边形OADM=6,
∴S矩形OBDC=S四边形OADM+S△OMB+S△OAC=3+3+6=12,
即OC×OB=12,
∵OC=3,∴OB=4,即n=4∴m==
∴MB=,MD=3 =,∴MB=MD.
巩固练习
4.如图,一次函数y=kx+b的图像与反比例函数y=(x>0)的图像交于点P(n,2),与x轴交于点A,与y轴交于点C,PB⊥x轴于点B,且AC=BC,S△PBC=4.
(1)求一次函数与反比例函数的表达式;
解:∵AC=BC,CO⊥AB,
∴O为AB的中点,即OA=OB.
∵S△PBC=4,∴ OB·PB=4.
∵P(n,2),∴PB=2,∴OA=OB=4,
∴P(4,2),B(4,0),A(-4,0),
将(-4,0)与(4,2)代入y=kx+b,
得 解得
∴一次函数的表达式为y= x+1.
将(4,2)代入反比例函数y=,得2=,解得m=8,
∴反比例函数的表达式为y=(x>0).
巩固练习
(2)反比例函数图像上是否存在点D,使四边形BCPD为菱形?如果存在,求出点D的坐标;如果不存在,请说明理由.
D
解:假设存在这样的点D,使四边形BCPD为菱形.
过点C作x轴的平行线与双曲线交于点D,连接PD,BD,如图.
令一次函数y=x+1中x=0,则y=1,
∴点C的坐标为(0,1).
∵CD∥x轴,∴设点D的坐标为(x,1),
将(x,1)代入反比例函数的表达式y=中,得1=,解得x=8,
∴点D的坐标为(8,1),即CD=8.
∵点P的坐标为(4,2),
∴BP与CD互相垂直平分,
∴四边形BCPD为菱形.
故反比例函数图像上存在点D,使四边形BCPD为菱形,此时点D的坐标为(8,1).
考点分析
考点五 反比例函数的实际运用
例5 教室里的饮水机接通电源就进入自动程序,开机加热时每分钟上升10 ℃,到100 ℃停止加热,水温开始下降,此时水温y(℃)与开机后用时x(min)成反比例关系,直至水温降至30 ℃,饮水机关机,即刻自动开机,重复上述过程.若在水温为30 ℃时接通电源,水温y(℃)与时间x(min)的关系如图所示.
(1)分别写出水温上升和下降阶段y与x之间的函数表达式;
解:(1)观察图像,可知当x=7时,y=100.
当0≤x≤7时,设y关于x的函数表达式为y=kx+b,
则解得
即当0≤x≤7时,y关于x的函数表达式为y=10x+30.
考点分析
当x>7时,设y关于x的函数表达式为y=,
则100=,解得a=700,
即当x>7时,y关于x的函数表达式为y=,
当y=30时,x=,
∴y与x之间的函数表达式为
y=
y与x之间的函数表达式每分钟重复出现一次.
考点分析
(2)怡萱同学想喝高于50 ℃的水,请问她最多需要等待多少分钟?
(2)将y=50代入y=10x+30,得x=2,
将y=50代入y=,得x=14.
∵14-2=12,-12=,
∴怡萱同学想喝高于50 ℃的水,她最多需要等待min.
1. 煤厂现有300吨煤,这些煤能烧的天数y与平均每天烧的吨数x之间的函数表达式是( )
巩固练习
A.y=(x>0) B.y=(x≥0)
C.y=300x(x≥0) D.y=300x(x>0)
A
巩固练习
2.某学校要种植一块面积为100 m2的长方形草坪,要求两边长均不小于5 m,则草坪的一边长y(单位:m)随与之相邻的另一边长x(单位:m)的变化而变化的图像可能是( )
C
巩固练习
3.某气球充满一定质量的气体后,当温度不变时,气球内的气体的气压p(kPa)是气体体积V(m3)的反比例函数,其图像如图所示,当气球内的气压大于140 kPa时,气球将爆炸,为了安全起见,气体体积应( )
A.不大于m3 B.不小于m3
C.不大于m3 D.不小于m3
B
巩固练习
4. 如图所示为某新款茶吧机,开机加热时每分钟上升20℃,加热到100℃,停止加热,水温开始下降,此时水温(℃)与通电时间成反比例关系.当水温降至20℃时,饮水机再自动加热,若水温在20℃时接通电源,水温与通电时间之间的关系如图所示,则下列说法中错误的是 ( )
A.水温从加热到,需要
B.水温下降过程中,与的函数关系式是
C. 在一个加热周期内水温不低于40℃的时间为
D. 上午10点接通电源,可以保证当天10:30能喝到不低于的水
C
巩固练习
5.某市举行中学生党史知识竞赛,如图用四个点分别描述甲、乙、丙、丁四所学校竞赛成绩的优秀率(该校优秀人数与该校参加竞赛人数的比值)与该校参加竞赛人数的情况,其中描述乙、丁两所学校情况的点恰好在同一个反比例函数的图像上,则这四所学校在这次党史知识竞赛中成绩优秀人数最多的是_______.
丙
巩固练习
6. 验光师通过检测发现近视眼镜的度数(度)与镜片焦距(米)成反比例,关于的函数图象如图所示.经过一段时间的矫正治疗后,小雪的镜片焦距由米调整到米,则近视眼镜的度数减少了______度.
200
巩固练习
7.方方驾驶小汽车匀速地从A地行驶到B地,行驶里程为480千米,设小汽车的行驶时间为t(单位:时),行驶速度为v(单位:千米/时),且全程速度限定为不超过120千米/时.
(1)求v关于t的函数表达式;
解:(1)∵vt=480,且全程速度限定为不超过120千米/时,
∴v关于t的函数表达式为v=(t≥4).
巩固练习
(2)方方上午8点驾驶小汽车从A地出发.
①方方需在当天12点48分至14点(含12点48分和14点)间到达B地,求小汽车行驶速度v的范围;
①8点至12点48分时长为小时,8点至14点时长为6小时,
将t=代入v=,得v=100;
将t=6代入v=,得v=80.
∴小汽车行驶速度v的范围为80≤v≤100.
巩固练习
②方方能否在当天11点30分前到达B地?说明理由.
②方方不能在当天11点30分前到达B地.
理由如下:
8点至11点30分时长为小时,<4.
故方方不能在当天11点30分前到达B地.
巩固练习
8.综合与实践
【问题情景】某生物小组探究“酒精对人体的影响”,资料显示,一般饮用低度白酒100毫升后,血液中酒精含量(毫克/百毫升)与时间(时)的关系可近似的用如图所示的图象表示.国家规定,人体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.
【实践探究】(1)求部分双曲线的函数表达式;
解:(1)依题意,设的解析式为,将点代入得:,
解得:, ,
当时,,即,
设双曲线的解析式为,将点代入得:, ;
巩固练习
(2)由得,当时,,
从晚上到第二天早上时间间距为13小时,
,
第二天早上不能驾车出行.
【问题解决】(2)参照上述数学模型,假设某人晚上喝完100毫升低度白酒,则此人第二天早上能否驾车出行?请说明理由.
课堂小结
谈谈你本节课的收获是什么?