专题 反比例函数章末七大题型总结【拔尖篇)】(解析版)
【题型 1 反比例函数中的动点问题】
1.如图,直线l与x轴平行且与反比例函数与的图象分别交于点A和点B,点P是x轴上一个动点,则△APB的面积为( )
A.8 B.6 C.4 D.3
【分析】连接AO,BO,得出S△ABP=S△ABO,进而根据反比例函数k的几何意义,即可求解.
【解答】解:如图所示,连接AO,BO,
∵AB∥x轴,
∴S△APB=1+3=4,
故选:C.
【点评】本题考查了反比例函数k的几何意义,熟练掌握反比例函数k值几何意义是关键.
2.如图,在平面直角坐标系xOy中,一次函数y=﹣x+5的图象与反比例函数的图象交于A,B两点,P是反比例函数图象上的一个动点,连接PA,PB,当△PAB的面积为定值时,相应的点P有且只有3个,则点P到直线AB的距离为( )
A.1 B. C. D.
【分析】过P作MN∥AB交y轴于M,交x轴于N,过N作NK⊥AB于K,设AB交x轴于T,根据当△PAB的面积为定值时,相应的点P有且只有3个,可知在AB左侧,过P与AB平行的直线与反比例函数的图象只有一个交点(交点为P),设直线MN解析式为y=﹣x+b,可得x2﹣bx+4=0,故Δ=b2﹣16=0,解得b=4或b=﹣4(舍去),有y=﹣x+4,可求出N(4,0),T(5,0),从而NT=5﹣4=1,即可得点P到直线AB的距离为.
【解答】解:过P作MN∥AB交y轴于M,交x轴于N,过N作NK⊥AB于K,设AB交x轴于T,如图:
∵当△PAB的面积为定值时,相应的点P有且只有3个,
∴在AB左侧,过P与AB平行的直线与反比例函数的图象只有一个交点(交点为P),
设直线MN解析式为y=﹣x+b,
联立得﹣x+b,
∴x2﹣bx+4=0,
∴Δ=b2﹣16=0,
解得b=4或b=﹣4(舍去),
∴y=﹣x+4,
令y=0得x=4,
∴N(4,0),
在y=﹣x+5中,令y=0得x=5,
∴T(5,0),
∴NT=5﹣4=1,
由y=﹣x+5可知,∠NTK=45°,
∵NK⊥AB,
∴△NTK是的等腰直角三角形,
∴NK,
∴点P到直线AB的距离为;
故选:B.
【点评】本题考查反比例函数与一次函数交点问题,解题的关键是读懂题意,求出△PAB的面积为定值时,相应的点P有且只有3个需满足的条件.
3.如图,A、B是函数y上两点,P为一动点,作PB∥y轴,PA∥x轴,下列说法:①△AOP≌△BOP;②S△AOP=S△BOP;③若OA=OB,则OP平分∠AOB;④若S△BOP=2,则S△ABP=4,正确有 ②③④ .(填序号)
【分析】根据点P是动点,得到BP与AP不一定相等,判断出①错误;设出点P的坐标,得出AP,BP,利用三角形面积公式计算即可判断出②正确;利用角平分线定理的逆定理判断出③正确;求出矩形OMPN=2,进而得出mn=2,根据三角形的面积公式计算,即可得出结论.
【解答】解:点P是动点,
∴BP与AP不一定相等,
∴△BOP与△AOP不一定全等,故①错误;
设P(m,n),
∴BP∥y轴,
∴B(m,),
∴BP=|n|,
∴S△BOP|n|×|m|=|3mn|,
∵PA∥x轴,
∴A(,n)
∴AP=|m|,
∴S△AOP|m|×|n|=|3mn|,
∴S△AOP=S△BOP,②正确;
如图1,作PE⊥OB于E,PF⊥OA于F,
∵S△AOP=S△BOP,OA=OB,
∴PE=PF,
∵PE=PF,PE⊥OB,PF⊥OA,
∴OP平分∠AOB,③正确;
如图2,延长BP交x轴于N,延长AP交y轴于M,
∴AM⊥y轴,BN⊥x轴,又∠MON=90°,
∴四边形OMPN是矩形,
∵点A,B在双曲线y上,
∴S△AMO=S△BNO=3,
∵S△BOP=2,
∴S△PMO=S△PNO=1,
∴S矩形OMPN=2,
∴mn=2,
∴m,
∴BP=|n|=|3n﹣n|=2|n|,
AP=|m|=||,
∴S△ABP2|n|×||=4,④正确;
故答案为②③④.
【点评】本题考查的是反比例函数的性质、三角形面积公式、角平分线定理逆定理、矩形的判定和性质,掌握反比例函数图象上点的坐标特征、正确作出辅助线是解本题的关键.
4.如图,在平面直角坐标系xOy中,一次函数的图象与x轴、y轴分别交于A、B两点,与反比例函数的图象相交于C、D两点,点D的横坐标为3.DE⊥x轴,垂足为 E.
(1)写出点A、B、D的坐标,并求反比例函数的解析式;
(2)M是反比例函数图象上的一个动点且在点D右侧,过点M作MF⊥x轴,垂足为F、是否存在这样的点M,使得以点M、E、F为顶点的三角形与△AOB相似?如果存在,请求出所有满足条件的点M坐标,如果不存在,请说明理由.
【分析】(1)由一次函数的x=0,y=0,x=3,分别求解对应的y,x,从而可得点A、B、D的坐标,再代入D的坐标可得反比例函数解析式;
(2)如图,MF⊥AE于F,证明∠AOB=∠EFM,由M在D的右侧,分两种情况:当△OAB∽△FEM时,设,当△OAB∽△FME时,再利用相似三角形的性质建立方程求解即可.
【解答】解:(1)由条件可知:
∵一次函数的图象与x轴、y轴分别交于A、B两点,点D的横坐标为3,
∴A(﹣3,0),B(0,1),D(3,2),
∵D(3,2)在反比例函数上,
∴,
∴k=6,
∴反比例函数的解析式为;
(2)如图,MF⊥AE于F,
∴∠AOB=∠EFM,
∵点M、E、F为顶点的三角形与△AOB相似,M在D的右侧,
当△OAB∽△FEM时,
设,
∴,
解得:x1=6,x2=﹣3(不符合题意,舍去),
∴M(6,1),
当△OAB∽△FME时,
∴,
解得:,(不符合题意,舍去),
∴,
∴.
综上:M(6,1)或.
【点评】本题考查的是一次函数与反比例函数的综合应用,一次函数与坐标轴的交点坐标,相似三角形的性质,一元二次方程的解法,清晰的分类讨论是解本题的关键.
【题型 2 反比例函数与 x=a 或 y=a】
5.平面直角坐标系xOy中,过点P(n,0)作平行于y轴的直线,分别交抛物线y=x2和双曲线于点M,N,则满足PM﹣PN=1的n的值有( )个.
A.0 B.1 C.2 D.3
【分析】依据题意,过点P(n,0)作平行于y轴的直线,分别交抛物线y=x2和双曲线于点M,N,从而可以作图,又PM﹣PN=1,故可以判断得解.
【解答】解:由题意,过点P(n,0)作平行于y轴的直线,分别交抛物线y=x2和双曲线于点M,N,
∴可以作出图象如下.
又∵PM﹣PN=1,
∴如图,符合题意的有两种情形,分别是﹣2<n<﹣1和n>1时.
故选:C.
【点评】本题主要考查了反比例函数图象上点的坐标特征、二次函数图象上点的坐标特征,解题时要熟练掌握并能灵活运用数形结合是关键.
6.如图,平面直角坐标系xOy中,点A(x1,y1),点B(x2,y2)在双曲线y上,且0<x1<x2,分别过点A,点B作x轴的平行线,与双曲线y(k>3)分别交于点C,点D.若△AOB的面积为,则的值为 .
【分析】过点A作AF⊥x轴于点F,过点B作BH⊥x轴于点H,先由点A和点B的坐标得到AF,BH,FH的长,然后求得△AOF,△BOH,梯形ABHF的面积,进而结合△AOB的面积列出方程求得x1和x2之间的关系,然后由AC∥BD∥x轴得到点C和点D的坐标,进而得到AC和BD的长,最后得到结果.
【解答】解:过点A作AE⊥y轴,交y轴于点E,过点B作BF⊥x轴,交x轴于点F,延长BF,交AC于点G,
∴四边形OEGF为矩形,
∴,,G(x2,y1),
S△AOB=矩形OEGF面积﹣S△OEA﹣S△OFB﹣S△ABG
,
∵,
∴,
∴,
设,则,
∴2m2+3m﹣2=0,
∴,或m=﹣2,
∵0<x1<x2,
∴m=﹣2不符合题意,
经检验,是原方程的解,
∴,
,,
∴,,
∴,
【点评】本题考查了反比例函数图象上点的坐标特征,反比例系数k的几何意义,分式方程,一元二次方程的知识,解题的关键是熟练掌握反比例函数系数k的几何意义.
7.如图,一次函数y=2x+2的图象与反比例函数的图象相交于A(1,a),与x轴,y轴分别相交于点B,C.
(1)求反比例函数的表达式;
(2)点P在线段AB上,过点P作x轴的平行线交反比例函数的图象于点Q,当时,求点Q的坐标.
【分析】(1)将点A(1,a)代入y=2x+2得a=4,则点A(1,4),将点A(1,4)代入得k=4,由此可得反比例函数的表达式;
(2)先求出点B(﹣1,0),设点P(t,2t+2),其中﹣1≤t≤1,再求出点Q,然后根据PQ得,由此求出t的值,进而可得点Q的坐标.
【解答】解:(1)依题意得:点A(1,a)在一次函数y=2x+2的图象上,
∴a=2×1+2=4,
∴点A(1,4),
∵点A(1,4)在反比例函数的图象上,
∴k=1×4=4,
∴反比例函数的表达式为:;
(2)对于y=2x+2,当y=0时,x=﹣1,
∴点B的坐标为(﹣1,0),
∵点P在线段AB上,
∴设点P的坐标为(t,2t+2),其中﹣1≤t≤1,
∵PQ∥x轴,
∴点P的纵坐标为2x+2,
∵点Q在反比例函数的图象上,
∴点Q的坐标为,
∵PQ,
∴,
整理得:2t2+11t+5=0,
解得:t=﹣0.5,t=﹣2.5(不合题意,舍去),
当t=﹣0.5时,4,2t+2=2×(﹣0.5)+2=1,
∴点Q的坐标为(4,1).
【点评】此题主要考查了比例函数与一次函数的交点问题,熟练掌握待定系数法求函数的表达式,理解函数图象上点的坐标满足函数的表达式,满足函数表达式的点都在函数的图象上是解决问题的关键.
8.如图,平行于y轴的直尺(一部分)与反比例函数的图象交于点A,C,与x轴交于点B,D,连接AC,点A,B的刻度分别为5,2,直尺的宽度BD为2,OB=2,设直线AC的解析式为y2=kx+b.
(1)不等式的解集为 0<x<2 ;
(2)不等式的解集为 0<x≤2或x≥4 ;
(3)平行于y轴的直线x=n(2<n<4)与AC交于点E,与反比例函数图象交于点F,当这条直线左右平移时,线段EF的长为,求n的值.
【分析】(1)根据题意得出点A(2,3),然后由图象即可求解;
(2)由图可知点C的横坐标为4,然后再根据图象即可求解;
(3)先求出反比例函数解析式为,直线AC的解析式为,当x=n时,点E的纵坐标为,点F的纵坐标为,则,然后解方程即可.
【解答】解:(1)∵点A,B的刻度分别为5,2,OB=2,
∴点A(2,3),
根据图象可知,不等式的解集为0<x<2,
故答案为:0<x<2;
(2)由(1)得,点A(2,3),由图可知点C的横坐标为4,
∴不等式的解集为0<x≤2或x≥4;
故答案为:0<x≤2或x≥4;
(3)由条件可知点A(2,3),
∴m=2×3=6,
∴反比例函数解析式为,
由图可知点C的横坐标为4,且在反比例函数解析式为,
∴纵坐标为,
∴点C(4,1.5),
∵直线AC的解析式为y2=kx+b过点A、C,
∴,解得:,
∴,
当x=n时,点E的纵坐标为,点F的纵坐标为,
∴,
解得:n=3或,
经检验n=3或是原方程的解,
∴n的值为n=3或.
【点评】本题考查了反比例函数与一次函数的关系,待定系数法求解析式,解一元二次方程,熟练掌握知识点的应用是解题的关键.
【题型 3 反比例函数中的存在性问题】
9.如图,反比例函数(k≠0)与一次函数y=ax+b(a≠0)相交于点A(1,3),B(0,﹣1).在反比例函数图象上存在点C.使△AOC为等腰三角形,则满足条件的点C的个数是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【分析】当OA为腰时,可以OA为半径分别以O和A为圆心画圆,与反比例函数图象的交点个数即为满足条件的点C;当AO为底时,可知点C在线段OA的垂直平分线上,画图可知不存在满足条件的点.
【解答】解:当OA为腰时,若AC为底,则以O为圆心,OA为半径画圆,如图1,
此时圆与反比例函数图象有3个交点,满足条件的点C只有2个;
若OC为底,则以A为圆心,OA长为半径画圆,如图2,
此时圆与反比例函数图象有2个交点,即满足条件的点C有2个;
当OA为底时,则点C在线段OA的垂直平分线上,如图3,
此时没有满足条件的点C.
综上可知满足条件的点C有4个.
故选:B.
【点评】本题为反比例函数的综合应用,利用圆的性质确定点C的个数是解题的关键.
10.在平面直角坐标系xOy中,对于点A(x1,y1),B(x2,y2),若x1﹣x2=y1﹣y2,则称点A和点B互为“等距点”.已知点M是以O为圆心,为半径的圆上一点,若反比例函数y图象上存在点M的等距点N,则k的取值范围是 ﹣1≤k<0或k>0 .
【分析】如图,作AC⊥x轴,BC⊥AC于C,令直线AB与x轴的夹角为α,则α=∠ABC,由tan∠ABC1,可求α=45°,如图,作直线y=x,在直线y=x上取点D(m,n),作DE⊥x轴于E,由tan∠DOE=1,可得∠DOE=45°,即直线y=x与x轴的夹角为45°,A、B在直线y=x上,然后分k>0和k<0两种情况讨论即可.
【解答】解:如图,作AC⊥x轴,BC⊥AC于C,
令直线AB与x轴的夹角为α,则α=∠ABC,
∵tan∠ABC1,
∴α=45°,
如图,作直线y=x,在直线y=x上取点D(m,n),作DE⊥x轴于E,
∴tan∠DOE=1,即∠DOE=45°,
∴直线y=x与x轴的夹角为45°,A、B在直线y=x上;
如图,当反比例函数在第一、三象限时,即k>0,直线y=x与y的交点,均能使反比例函数y图象上存在点M的等距点N;
当反比例函数在第二、四象限时,当y与⊙O相交时,能使反比例函数y图象上存在点M的等距点N;
如图,记y=﹣x与⊙O的交点为C,设C(a,﹣a),
∴OC(﹣a),
解得a=﹣1,
∴C(﹣1,1),
将点C代入y可得k=﹣1,
∴﹣1≤k<0;
综上,﹣1≤k<0或k>0.
故答案为:﹣1≤k<0或k>0.
【点评】本题考查了反比例函数的图象与性质,正切,勾股定理,圆等知识.熟练掌握反比例函数的图象与性质,正切,勾股定理,圆是解题的关键.
11.如图,直线y=2x+2与y轴交于A点,与反比例函数的图象交于点M,过M作MH⊥x轴于点H,且tan∠AHO=2.
(1)求反比例函数表达式;
(2)点N(a,1)是反比例函数图象上的点,在y轴上是否存在点P,使得PM+PN最小?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)根据直线解析式求A点坐标,得OA的长度;根据三角函数定义可求OH的长度,得点M的横坐标;根据点M在直线上可求点M的坐标.从而可求K的值;
(2)根据反比例函数解析式可求N点坐标;作点N关于y轴的对称点N1,连接MN1与y轴的交点就是满足条件的P点位置,进而即可求解.
【解答】解:(1)由y=2x+2可知A(0,2),即OA=2.
∵tan∠AHO=2,
∴OH=1.
∵MH⊥x轴,
∴点M的横坐标为1.
∴点M的纵坐标为4.即M(1,4).
∵点M在上,
∴k=1×4=4.
∴.
(2)存在.过程如下:
过点N作N关于y轴的对称点N1,连接MN1,交y轴于P,连接PN,如图所示:
此时PM+PN最小.
∵点N(a,1)在反比例函数上,
∴a=4,即点N的坐标为(4,1).
由题意可得:N1的坐标为(﹣4,1).
设直线MN1为y=kx+b.
把(﹣4,1)和M(1,4)代入,
得,
解得,
∴.
令x=0,得.
∴P点坐标为,
【点评】此题考查反比例函数与一次函数的综合应用,三角函数定义,涉及线路最短问题,熟练掌握以上知识点是关键.
12.如图,平面直角坐标系中,直线y1=kx+b分别与x,y轴相交于点A,B,与双曲线y2分别交于点C,D(点C在第一象限,点D在第三象限),作CE⊥x轴于点E.已知OA=4,OE=OB=2.
(1)求直线AB和反比例函数的表达式;
(2)在y轴上是否存在一点P,使S△ABP=S△CEO?若存在,请求出P的坐标;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)根据题意点A,B的坐标分别为(﹣4,0),(0,2),利用待定系数法求得直线AB的解析式,进而求得C的坐标,将点C的坐标代入y2,即可求得反比例函数的解析式;
(2)设点P的坐标为(0,t)则S△CEOCE OE=3,即可得到S△ABPBP OA|2﹣t|×4=2×|2﹣t|=3,解得t的值,即可求得P的坐标.
【解答】解:(1)在Rt△AOB中,OA=4,OE=OB=2,
∴点A,B的坐标分别为(﹣4,0),(0,2),
将点A,B的坐标代入直线的表达式,得,解得,
∴直线AB的表达式为y1x+2,
当x=2时,y12=3,
∴点C的坐标为(2,3),
将点C的坐标代入y2得:3,解得m=6,
∴反比例函数的表达式y2;
(2)存在,
设点P的坐标为(0,t)
则S△CEOCE OE3,
而S△ABPBP OA|2﹣t|×4=2×|2﹣t|=3,
解得t或,
∴点P的坐标为(0,)或(0,).
【点评】本题是反比例函数的综合题,主要考查反比例函数与一次函数的交点问题,解题的关键是用绝对值的方法确定PB的长度,属于中考常考题型.
13.如图,一次函数y=mx+n(m≠0)的图象与反比例函数y(k≠0)的图象交于第一、三象限内的A,B两点,与y轴交于点C,过点B作BM⊥x轴,垂足为点M,BM=OM=2,点A的纵坐标为4.
(1)求该反比例函数和一次函数的表达式;
(2)直线AB交x轴于点D,过点D作直线l⊥x轴,如果直线l上存在点P,坐标平面内存在点Q.使四边形OPAQ是矩形,求出点P的坐标.
【分析】(1)根据题意得出B点坐标,进而得出反比例函数解析式,再利用待定系数法得出一次函数解析式;
(2)设P(﹣1,a),当∠PAO=90°,如图2,当∠APO=90°,根据勾股定理列方程即可得到结论.
【解答】解:(1)∵BM=OM=2,
∴点B的坐标为(﹣2,﹣2),
设反比例函数的解析式为y,
则﹣2,
得k=4,
∴反比例函数的解析式为y,
∵点A的纵坐标是4,
∴4,
得x=1,
∴点A的坐标为(1,4),
∵一次函数y=mx+n(m≠0)的图象过点A(1,4)、点B(﹣2,﹣2),
∴,
解得:,
即一次函数的解析式为y=2x+2;
(2)存在,
∵直线AB于x轴交于D,
∴D(﹣1,0),
∴OD=1,
设P(﹣1,a),
如图2,当∠APO=90°,
∵OP2=OA2﹣PA2=PD2+OD2,
∴12+42﹣[(1+1)2+(4﹣a)2]=12+a2,
解得:a=2±,
∴P(﹣1,2)或(﹣1,2),
综上所述,点P的坐标为(﹣1,2)或(﹣1,2).
【点评】本题考查了一次函数与反比例函数的交点问题,待定系数法求函数的解析式,勾股定理,正确的理解题意是解题的关键.
【题型 4 反比例函数与勾股定理、全等三角形的综合】
14.如图,在平面直角坐标系中,一次函数y1=ax+b的图象与反比例函数的图象交于点A(1,2)和B(﹣2,m).
(1)求一次函数和反比例函数的表达式;
(2)请直接写出y1<y2时,x的取值范围;
(3)在x轴上存在一点p使得|PB﹣PA|有最大值,求出点P的坐标.
【分析】(1)待定系数法求出两个函数解析式即可;
(2)关键还是图象与交点横坐标直接写出不等式解集即可;
(3)过点A作关于x轴的对称点A′,则A′(1,﹣2)连接A′B交x轴于点P,此时满足|PB﹣PA|有最大值,先求出A′B解析式,再求出点P坐标即可.
【解答】解:(1)∵一次函数y1=ax+b的图象与反比例函数的图象交于点A(1,2)和B(﹣2,m),
∴k=2=﹣2m,
∴k=2,m=﹣1,
∴反比例函数解析式为y,
∵A(1,2),B(﹣2,﹣1),
,解得,
∴一次函数解析式为y=x+1,
(2)由图象可知,y1<y2时,x的取值范围为:0<x<1或x<﹣2.
(3)如图,过点A作关于x轴的对称点A′,则A′(1,﹣2)
连接A′B交x轴于点P,此时满足|PB﹣PA|有最大值,
设直线A′B解析式为y=kx+b,
,解得
∴直线A′B解析式为y,
当y=0时,x=﹣5.
∴点P(﹣5,0).
【点评】本题考查了一次函数与反比例函数的交点问题,交点坐标满足两个函数解析式是关键.
15.小明在草稿纸上画了某反比例函数在第二象限内的图象,并把矩形直尺放在上面,如图.
请根据图中信息,求:
(1)反比例函数表达式;
(2)点C坐标.
【分析】(1)根据图象信息可知A(﹣3,2),待定系数法求出反比例函数解析式即可;
(2)由图象可知,BC的解析式为y,与反比例函数解析式联立方程组求出点C坐标即可.
【解答】解:(1)由图可知点A的坐标为(﹣3,2),
∵反比例函数图象上过点A,设反比例函数关系式为y,
∴k=﹣6,
∴反比例函数解析式为y;
(2)直线OA的解析式为yx,
由图象可知,直线OA向上平移三个单位得到直线BC的解析式为y,
联立方程组,解得,(舍去),
∴C(,4).
【点评】本题考查了反比例函数图象与性质,熟练掌握联立方程组求出交点坐标是关键.
16.如图,在平面直角坐标系中,四边形OABC是矩形,反比例函数的图象分别与AB,BC交于点D和点,且点E为BC的中点.
(1)求反比例函数的表达式和点D的坐标;
(2)若一次函数y=2x+m与反比例函数的图象相交于点M,当点M在反比例函数图象上D,E之间的部分时(点M可与点D,E重合),直接写出m的取值范围.
【分析】(1)利用待定系数法求出反比例函数解析式,根据矩形的性质得到BC∥AO,BA⊥OA,再由E为BC的中点得到点B坐标,从而得到点D的横坐标为3,进而求出点E的坐标即可;
(2)求出直线y=2x+m恰好经过D和恰好经过E时m的值,即可得到答案.
【解答】解:(1)∵反比例函数的图象分别与AB,BC交于点D和点,
∴,
∴反比例函数的表达式为,
∵四边形OABC是矩形,
∴BC∥AO,BA⊥OA,
∵点,且点E为BC的中点.
∴B(3,4),
∴点D的横坐标为3,
在中,,
∴D(3,2);
(2)当直线y=2x+m经过点时,则,
解得m=1;
当直线y=2x+m经过点D(3,2)时,则2=2×3+m,
解得m=﹣4;
∵一次函数y=2x+m与反比例函数的图象相交于点M,当点M在反比例函数图象上D,E之间的部分时(点M可与点D,E重合),
∴﹣4≤m≤1.
【点评】本题主要考查了一次函数与反比例函数的交点问题,能利用数形结合求解是解题的关键.
17.如图,一次函数y1=k1x+b(k≠0)和交于A(1,6)、B(3,m)两点.
(1)求一次函数和反比例函数的表达式;
(2)观察图形,请直接写出y1<y2时,x的取值范围;
(3)在y轴上取一点P,连接PA、PB,请问△ABP能否恰好构成直角三角形?如能,请求出P点坐标;如不能,请说明理由.
【分析】(1)直接用待定系数法即可求解;
(2)观察图象可知,当y1<y2,直线在反比例函数的下方,即可求解;
(3)设点P(0,y),分别求出AB2,PA2,PB2,分三种情况讨论即可求解.
【解答】解:(1)反比例函数过点A(1,6)、B(3,m),
把A(1,6)代入中,得:,
解得:k2=6,
∴反比例函数的解析式为:,
把B(3,m)代入中,得:,
∴B(3,2),
把A(1,6),B(3,2)代入y1=k1x+b中,得:
,
解得:,
∴一次函数的解析式为:y1=﹣2x+8;
(2)观察图象可知,当y1<y2,直线在反比例函数的下方,
又∵A(1,6),B(3,2),
∴0<x<1,x>3,
∴x的取值范围是:0<x<1或x>3;
(3)设点P(0,y),
∵A(1,6),B(3,2),
∵AB2=(1﹣3)2+(6﹣2)2=20,
PA2=(0﹣1)2+(y﹣6)2=y2﹣12y+37,
PB2=(0﹣3)2+(y﹣2)2=y2﹣4y+13,
当∠P1AB=90°时,如图:
∴,即20+y2﹣12y+37=y2﹣4y+13,
解得:,
∴点,
当∠AP2B=90°时,如图:
∴,即y2﹣12y+37+y2﹣4y+13=20,
整理得:y2﹣8y+15=0,
解得:y2=3或y2=5,
∴点P2(0,3)或P2(0,5),
当∠ABP3=90°时,如图:
∴,即20+y2﹣4y+13=y2﹣12y+37,
解得:,
∴点,
综上所述,△ABP为直角三角形时,点P坐标为或(0,3)或(0,5)或.
【点评】本题考查了一次函数与反比例函数的交点问题,待定系数法求解析式,勾股定理,掌握相关知识是解题的关键.
18.如图,已知一次函数y=mx+n与反比例函数的图象交于点A(1,6),B(b,﹣2),点C在x轴上,△ABC为直角三角形,且∠ACB=90°,AC=BC.
(1)求一次函数与反比例函数的表达式;
(2)求点C的坐标.
【分析】(1)将点A(1,6)代入反比例函数即可求得k的值,将点B(b,﹣2)代入反比例函数即可求得b的值,进而待定系数法求直线解析式即可求解;
(2)过点A作AD⊥x轴于点D,过点B作BE⊥x轴于点E,证明△ACD≌△CBE(AAS),进而求解即可.
【解答】解:(1)将A(1,6)代入反比例函数中,得,
解得k=6,
故反比例函数的表达式为,
将B(b,﹣2)代入反比例函数中,
得,
解得b=﹣3,
故B(﹣3,﹣2),
将A(1,6),B(﹣3,﹣2)代入一次函数y=mx+n中得:
,
解得,
故一次函数解析式为y=2x+4;
(2)如图,过点A作AD⊥x轴于点D,过点B作BE⊥x轴于点E,
则∠ADC=∠BEC=90°,
∴∠ACD+∠DAC=90°,
∵△ABC为等腰直角三角形,∠ACB=90°,AC=BC,
∴∠ACD+∠BCE=90°,
∴∠CAD=∠BCE.
在△ACD和△CBE中,
,
∴△ACD≌△CBE(AAS),
∴AD=CE,
∵A(1,6),B(﹣3,﹣2),
∴CE=AD=6,E(﹣3,0),
∴C(3,0).
【点评】本题考查了一次函数与反比例函数综合,待定系数法求解析式,一次函数与坐标轴交点问题,数形结合是解题的关键.
19.如图,在平面直角坐标系xOy中,面积为4的正方形ABCD的中心与坐标系的原点O重合,边分别与坐标轴平行,反比例函数的图象经过A,C两点.
(1)求反比例函数的表达式;
(2)连接BD,以点D为圆心,CD长为半径作弧,交BD于点E,交y轴于点F,求图中阴影部分的面积.
【分析】(1)记AB与y轴交于点G,AD与x轴交于点H,根据|k|=S正方形GOHA求解,即可解题;
(2)连接DF,记CD与y轴交于点M,根据题意得到∠MFD=30°,利用勾股定理得到FM,从而得到∠FDM=60°,以及OF,∠EDF=15°,再根据S阴影=S扇形DFE﹣S△FOD求解,即可解题.
【解答】解:(1)记AB与y轴交于点G,AD与x轴交于点H,如解图所示.
由题易得.
∴|k|=1.
∵反比例函数图象在一、三象限,
∴k=1,
∴反比例函数的表达式为.
(2)连接DF,记CD与y轴交于点M,如解图所示.
易得AB=AD=2,
∴AG=AH=DM=OM=1,DF=2,.
在Rt△FMD中,DM=1,DF=2,
∴∠MFD=30°,.
∴∠FDM=60°,.
∴∠EDF=60°﹣45°=15°.
∴.
【点评】本题考查了反比例函数k的几何意义,正方形性质,勾股定理,扇形面积公式,直角三角形性质,熟练掌握相关性质求解,即可解题.
【题型 5 反比例函数与图形变换】
20.如图,矩形AOCB的两边OC,OA分别位于x轴,y轴上,点B的坐标为B(,5),D是AB边上的一点,将△ADO沿直线OD翻折,使A点恰好落在对角线OB上的点E处,若点E在反比例函数y(x≠0)的图象上,则k值为( )
A.﹣3 B.﹣6 C.﹣12 D.﹣18
【分析】此题要求反比例函数的解析式,只需求得点E的坐标.根据点B的坐标,可知矩形的长和宽;从而再根据锐角三角函数求得点E的坐标,运用待定系数法进行求解.
【解答】解:过E点作EF⊥OC于F,
由条件可知:OE=OA=5,,
所以EF=3,OF=4,
则E点坐标为(﹣4,3)
设反比例函数的解析式是y
则有k=﹣4×3=﹣12
故选:C.
【点评】主要考查了用待定系数法求反比例函数的解析式.本题综合性强,考查知识面广,能较全面考查学生综合应用知识的能力.
21.已知yx与y(x>0)的图象交于点A(2,m),点B为y轴上一点,将△OAB沿OA翻折,使点B恰好落在y(x>0)上点C处,则B点坐标为 (0,4) .
【分析】依据题意,由A在yx上,可得m=2,故A(2,2),又A在反比例函数y上,进而可得k=2×24,进而可得反比例函数为y,再由翻折的性质,BC⊥OA,进而可设BC为yx+b,则B为(0,b),设直线BC与直线OA的交点为P,建立求出P(b,b),又B与C关于直线OA对称,且B(0,b),可得C(b,b),又C在反比例函数y上,最后可得bb=4,求出b可以得解.
【解答】解:由题意,∵A在yx上,
∴m=2.
∴A(2,2).
又A在反比例函数y上,
∴k=2×24.
∴反比例函数为y.
由翻折的性质,BC⊥OA,
∴可设BC为yx+b,
∴B为(0,b).
设直线BC与直线OA的交点为P,
∴.
∴P(b,b).
又B与C关于直线OA对称,且B(0,b),
∴C(b,b).
又C在反比例函数y上,
∴bb=4.
∴b=4或b=﹣4(舍去).
∴B(0,4).
故答案为:(0,4).
【点评】本题主要考查了反比例函数与一次函数的交点问题,解题时要熟练掌握并能灵活运用是关键.
22.如图,点A在反比例函数的图象上,AB⊥y轴于点B,C为x轴正半轴上一点,将△ABC绕点A旋转180°得到△AED,点C的对应点D恰好落在该函数图象上.若△AED的面积为6,则k的值为 12 .
【分析】由将△ABC绕点A旋转180°得到△AED,得到△ABC≌△AED,求得△ABC的面积为6,得到k=AB OB=12.
【解答】解:∵将△ABC绕点A旋转180°得到△AED,
∴△ABC≌△AED,
∵△AED的面积为6,
∴△ABC的面积为6,
∵AB⊥y轴于点B,
∴△ABC的面积AB OB=6,
∴k=AB OB=12,
故答案为:12.
【点评】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,坐标与图形变化﹣旋转,正确地识别图形是解题的关键是解题的关键.
23.如图,直线y=3x与双曲线交于A、B两点,将直线AB绕点A顺时针旋转45°,与双曲线位于第三象限的一支交于点C,若S△ABC=14,则k的值为( )
A. B. C. D.
【分析】作AH⊥x轴于H,OE⊥OA交AC于E,EF⊥x轴于F,CN⊥x轴于N,连接OC,设AC交x轴于M,证明△EOF≌△OAH,求出EF与AH的比,再求出MF的份数,证明出NC与MN的比,表示出NC的份数,利用△OAC的面积求出x的值,即可求出k.
【解答】解:作AH⊥x轴于H,OE⊥OA交AC于E,EF⊥x轴于F,CN⊥x轴于N,连接OC,设AC交x轴于M,如图,
∵∠CAB=45°,
∴△AOE为等腰直角三角形,
∴OA⊥OE,OA=OE,
∴∠EOF+∠AOH=90°,
∵∠OAH+∠AOH=90°,
∴∠EOF=∠OAH,
∴△EOF≌△OAH(AAS),
设OH=EF=x,
∵AB:y=3x,
∴AH=3x=OF,
∴EF:AH=1:3,
∵EF∥AH,
∴MF:MH=1:3,即MF:(MF+4x)=1:3,
∴MF=2x,
∵CN∥EF,
∴NC:MN=EF:MF=1:2,
∵点C、A在反比例函数上,
∴NC ON=OH AH,
设NC=y,
∴MN=2y,
∴y(2y+5x)=x 3x,
解得:yx或y=﹣3x(舍去),
∵OA=OB,
∴S△OAC14=7,
即OM(AH+CN)=7,
即5x(3xx)=7,
∴x或x(舍去),
∴OH,AH,
∴k.
故选:B.
【点评】本题考查了反比例函数的几何意义,反比例函数与一次函数的交点,等腰三角形的性质、全等三角形的性质、平行线分线分线段成比例的性质等知识点的应用是解题关键.
24.如图,边长为2的正六边形ABCDEF的对称中心点P在函数的图象上,边CD在x轴上,点B在y轴上.平移正六边形ABCDEF,使点B、C恰好都落在该函数的图象上,则平移的过程为( )
A.左平移2个单位
B.右平移1个单位,上平移个单位
C.右平移2个单位
D.右平移个单位,上平移1个单位
【分析】过P作PH⊥CD于H,连接CP,过A作AG⊥y轴于G,由边长为2的正六边形ABCDEF的对称中心为点P,可得CHCP=1,PHCH,AG=1,BG,故把正六边形ABCDEF右平移1个单位,上平移个单位,C平移到P,B平移到A,此时点B、C恰好都落在该函数的图象上.
【解答】解:过P作PH⊥CD于H,连接CP,过A作AG⊥y轴于G,如图:
∵边长为2的正六边形ABCDEF的对称中心为点P,
∴CP=AB=CD=2,∠BCD=120°,
∴∠PCH∠BCD=60°,∠CPH=30°,
∴CHCP=1,PHCH,
同理可得AG=1,BG,
∴把正六边形ABCDEF右平移1个单位,上平移个单位,C平移到P,B平移到A,此时点B、C恰好都落在该函数的图象上,
故选:B.
【点评】本题考查反比例函数图象上点坐标特征,涉及正多边形和圆,解题的关键是掌握正六边形的性质.
25.如图,在平面直角坐标系中,已知点B(8,0),等边三角形OAB的顶点A在反比例函数的图象上.
(1)求反比例函数的表达式;
(2)把△OAB沿x轴向右平移a个单位长度,对应得到△O′A′B′.当这个函数的图象经过△O'A'B'一边的中点时,求a的值.
【分析】(1)根据题意,可以求得点A的坐标,从而可以求得该反比例函数的解析式;
(2)根据题意,可分两种情况,求出a的值,本题得以解决.
【解答】解:(1)∵点B(8,0),等边三角形OAB的顶点A在反比例函数y(x>0)的图象上,
∴点A的坐标为(4,4),
∴得k=16,
即反比例函数的表达式是y;
(2)当反比例函数过边A′B′的中点时,A′(4+a,4),B′(8+a,0),
∵边A′B′的中点是(6+a,2),
∴2(6+a)=16,
得a=2;
当反比例函数过边O′A′的中点时,A′(4+a,4),O′(a,0),
∵边O′A′的中点是(2+a,2),
∴2(2+a)=16
得a=6;
由上可得,a的值是2或6.
【点评】本题考查反比例函数的图象、待定系数法求反比例函数解析式、等边三角形的性质,解答本题的关键是明确题意,利用反比例函数的性质和数形结合的思想解答.
26.如图,一次函数y=kx+b的图象与反比例函数y的图象交于点A(n,3)和点B(1,﹣6),与y轴交于点C.
(1)求一次函数和反比例函数表达式;
(2)请直接写出关于x的不等式kx+b的解集;
(3)把点C绕着点O逆时针旋转90°,得到点C′,连接AC′,BC′,求△ABC′的面积.
【分析】(1)根据待定系数法,即可求解;
(2)根据函数与不等式的关系,可得答案;
(3)根据三角形面积的和差,可得答案.
【解答】解:(1)将点B的坐标代入反比例函数表达式得:﹣6,解得:m=﹣6,
将点A的坐标代入反比例函数表达式并解得:n=﹣2,故点A(﹣2,3),
将点A、B的坐标代入一次函数表达式得:,解得,
故一次函数的表达式为:y=﹣3x﹣3;
(2)从图象看,当0<x<1或x<﹣2时,kx+b,
故不等式的解集为0<x<1或x<﹣2;
(3)设直线AB交x轴于点H,
对于y=﹣3x﹣3,令x=0,则y=﹣3,令y=0,则x=﹣1,
故点H、C的坐标分别为(﹣1,0)、(0,﹣3),
∵点C绕着点O逆时针旋转90°,得到点C′,故其坐标为:(3,0),
△ABC′的面积S=S△C′HB+S△C′HAC′H×(yA﹣yB)(3+1)(3+6)=18.
【点评】本题考查了反比例函数与一次函数的交点问题,利用了待定系数法求函数解析式,利用函数图象解不等式,求三角形的面积,有一定的综合性,难度适中.
27.如图1,反比例函数与一次函数y=kx+b(k≠0)的图象交于点A(1,3),点B(n,1),一次函数y=kx+b(k≠0)与y轴相交于点C.
(1)求反比例函数和一次函数的表达式;
(2)连接OA,OB,求△OAB的面积;
(3)如图2,点E是反比例函数图象上A点右侧一点,连接AE,把线段AE绕点A顺时针旋转90°,点E的对应点F恰好也落在这个反比例函数的图象上,求点E的坐标.
【分析】(1)用待定系数法即可求解;
(2)求得点C的坐标,然后根据S△AOB=S△BOC﹣S△AOC求得即可;
(3)过A点作x轴的平行线CD,作FC⊥CD于C,ED⊥CD于D,设E(a,)(a>1),通过证得△ACF≌△EDA(AAS),得到F(2,4﹣a),代入y,即可求得a的值,从而求得点E的坐标.
【解答】解:(1)∵点A(1,3),点B(n,1)在反比例函数上,
∴m=1×3=n×1,
∴m=3,n=3,
∴反比例函数为y,点B(3,1),
把A、B的坐标代入y=kx+b得,
解得,
∴一次函数为:y=﹣x+4;
(2)令x=0,则y=﹣x+4=4,
∴C(0,4),
∴S△AOB=S△BOC﹣S△AOC4;
(3)如图2,过A点作x轴的平行线CD,作FC⊥CD于C,ED⊥CD于D,
设E(a,)(a>1),
∵A(1,3),
∴AD=a﹣1,DE=3,
∵把线段AE绕点A顺时针旋转90°,点E的对应点为F,恰好也落在这个反比例函数的图象上,
∴∠EAF=90°,AE=AF,
∴∠EAD+∠CAF=90°,
∵∠EAD+∠AED=90°,
∴∠CAF=∠AED,
在△ACF和△EDA中,
,
∴△ACF≌△EDA(AAS),
∴CF=AD=a﹣1,AC=DE=3,
∴F(2,4﹣a),
∵F恰好也落在这个反比例函数的图象上,
∴(2)(4﹣a)=3,
解得a=6或a=1(舍去),
∴E(6,).
【点评】本题是反比例函数和一次函数的交点问题,考查了待定系数法求函数的解析式,三角形面积,反比例函数图象上点的坐标特征,利用形数结合解决此类问题,是非常有效的方法.
【题型 6 反比例函数与定值、最值】
28.如图,在平面直角坐标系xOy中,点A,C分别在坐标轴上,且四边形OABC是边长为3的正方形,反比例函数的图象与BC,AB边分别交于E,D两点,△DOE的面积为4,点P为y轴上一点,则PD+PE的最小值为( )
A.3 B. C. D.5
【分析】由正方形OABC的边长是3,得到点D的横坐标和点E的纵坐标为3,求得,,3),根据三角形的面积列方程得到D(3,2),E(2,3),作E关于y轴的对称点E′,连接DE′交y轴于P,则DE′的长=PD+PE的最小值,根据勾股定理即可得到结论.
【解答】解:∵正方形OABC的边长是3,
∴点D的横坐标和点E的纵坐标为3,
∴,,3),
∴,,
∵△ODE的面积为4,
∴,
∴k=3或﹣3(舍去),
∴D(3,1),E(1,3),
作E关于y轴的对称点E′,连接DE′交y轴于P,则DE′的长=PD+PE的最小值,
∵CE=CE′=1=AD,
∴BE′=4,BD=2,
∴DE′2,
即PD+PE的最小值为,
故选:B.
【点评】本题考查了反比例函数的系数k的几何意义,轴对称中最小距离问题,勾股定理,正方形的性质,正确的作出图形是解题的关键.
29.如图,平面直角坐标系中正方形OABC的顶点A,C分别在x轴,y轴上,且OA=4,的图象与正方形OABC的两边AB、BC分别相交于M、反比例函数N两点,且△OMN的面积为3.5,若动点P在x轴上,则PM+PN的最小值是 5 .
【分析】先求得,再由S正方形OABC=S△BCN+S△OAM+S△OMN+S△MBN,列出方程,求得k=12,可求得M(4,3),N(3,4),作点M关于x轴的对称点M′,连接M′N将x轴于点P,连接PM,此时PM+PN最小,再求解即可.
【解答】解:由条件可知:点M的横坐标及点N的纵坐标都是4,
∵点M、N在反比例函数的图象上,
∴,
∴,
∵S正方形OABC=S△BCN+S△OAM+S△OMN+S△MBN,
∴,
解得:k=12(负值舍去),
∴M(4,3),N(3,4),
如图,作点M关于x轴的对称点M′,连接M′N将x轴于点P,连接PM,此时PM+PN最小,
∵点M关于x轴的对称点M′,
∴M′(4,﹣3),
∴PM+PN=M′N5,
故答案为:.
【点评】考查正方形的性质,反比例函数的图象和性质,轴对称的性质,及两点间距离公式等知识,熟练掌握以上知识点是关键.
30.如图,一次函数y=﹣x+b与反比例函数的图象交于点A(m,3)和B(3,1).
(1)求一次函数的表达式和m值;
(2)请根据图象,直接写出不等式的解集;
(3)点P是线段AB上一点,过点P作PD⊥x轴于点D,连接OP,若△POD的面积为S,则S的最小值为 .
【分析】(1)将B(3,1)代入y=﹣x+b得b,即得一次函数的解析式,将A(m,3)代入一次函数解析式得m;
(2)求出A(1,3),由图可得,根据直线在双曲线上方的部分的自变量的范围即的解集,即可求解;
(3)由点P是线段AB上一点,可设P(n,﹣n+4),且1≤n≤3,可得,根据二次函数的性质即可求得最小值.
【解答】解:(1)由条件可知:1=﹣3+b,
解得b=4,
∴一次函数解析式是y=﹣x+4,
A(m,3)在一次函数的图象上,
∴﹣m+4=3,
∴m=1,
(2)由(1)得点A(1,3),
由图可得,一次函数与反比例函数的交点分别为点A(1,3)和B(3,1),
则不等式的解集为:0<x≤1或x≥3;
(3)设P(n,﹣n+4),1≤n≤3,
∴,
∵且1≤n≤3,
∴当n=1或n=3时,有最小值,且最小值是.
故答案为:.
【点评】本题考查了一次函数与反比例函数的交点问题,交点坐标满足两个函数解析式是关键.
31.【阅读理解】对于任意正实数a、b.∵,∴,∴,(只有当a=b时,).
【获得结论】在(a、b均为正实数)中,若ab为定值p,则,只有当a=b时,a+b有最小值.
【探索应用】根据上述内容,回答下列问题:
(1)若m>0,只有当m= 3 时,有最小值 6 ;
(2)已知点Q(﹣2,﹣3)是双曲线上点,过Q作QA⊥x轴于点A,作QB⊥y轴于点B.点P为双曲线上任意一点,连接PA,PB,求四边形AQBP的面积的最小值.
【分析】(1)根据阅读材料可得,当时,取得最小值,据此即可求解;
(2)连接PQ,设,根据四边形AQBP的面积=△AQP的面积+△BQP的面积,从而利用x表示出四边形的面积,利用阅读材料中介绍的不等式的性质即可求解.
【解答】解:(1)∵m>0,且,
∴当时,即m=3或m=﹣3(负值不符合题意,舍去),
此时取得最小值,最小值为:,
∴当m=3时,有最小值6,
故答案为:3;6;
(2)连接PQ,
∵点Q(﹣2,﹣3)是双曲线上,
∴k=﹣2×(﹣3)=6,
∴双曲线的解析式为,
设,
∵点Q(﹣2,﹣3),QA⊥x轴,作QB⊥y轴,
∴S四边形AQBP=S△AQP+S△BQP
=2×3+6
=12,
∴四边形AQBP的面积的最小值为12.
【点评】本题考查反比例函数的性质,正确读懂已知中的不等式的性质,表示出四边形AQBP的面积是关键.
32.如图所示,在平面直角坐标系中,已知A(﹣2,1)、B(a,﹣2)两点是一次函数y=kx+b和反比例函数图象的两个交点,直线AB与x轴交于点C.
(1)求一次函数和反比例函数的解析式;
(2)观察图象,直接写出不等式的解集;
(3)在y轴上取一点P,使PA﹣PC的值最大,并求出PA﹣PC的最大值及点P的坐标.
【分析】(1)直接用待定系数法即可求解;
(2)由点A(﹣2,1)、B(1,﹣2),结合图象即可求解;
(3)由一次函数与y轴的交点为P(0,﹣1),可得PA﹣PC的值最大,最大值即为AC的长度,再利用勾股定理求解即可.
【解答】解:(1)把A(﹣2,1)代入,
得m=﹣2×1=﹣2,则反比例函数解析式为,
把B(a,﹣2)代入,
得﹣2a=﹣2,
解得a=1,
则B点坐标为B(1,﹣2),
把A(﹣2,1)、B(1,﹣2)代入y=kx+b得,
,
解得:,
则一次函数解析式为y=﹣x﹣1;
(2)∵点A(﹣2,1)、B(1,﹣2),
∴由图可得,不等式解集范围是:x<﹣2或0<x<1,
(3)一次函数解析式为y=﹣x﹣1,令x=0,则y=﹣1,
∴一次函数与y轴的交点为P(0,﹣1),
此时,PA﹣PC的值最大,最大值即为AC的长度,过点A作AD⊥x轴于点D,直线AB与x轴的交点为C,在y=﹣x﹣1中,令y=0,则x=﹣1,即直线y=﹣x﹣1与x轴交于点C(﹣1,0),
∵A(﹣2,1),
∴AD=1,CD=﹣1﹣(﹣2)=1,
∴
∴PA﹣PC的最大值,P点的坐标为P(0,﹣1).
【点评】本题考查了一次函数与反比例函数的交点问题,待定系数法求函数解析式,勾股定理,掌握相关知识是解题的关键.
33.如图所示,P是反比例函数y的图象上任意一点,过点P分别作x轴、y轴的垂线,垂足分别为M,N.
(1)求k的值;
(2)求证:矩形OMPN的面积为定值.
【分析】(1)由反比例函数y的图象上一点的坐标为(1,4),即可得到结论;
(2)根据反比例函数系数k的几何意义得到:矩形PAOB的面积为|k|.
【解答】解:(1)如图,∵反比例函数y的图象上一点的坐标为(1,4),
∴k=4×1=4;
(2)∵k=4,
∴反比例函数的解析式为:y,
∵P是反比例函数y的图象上任意一点,
PM⊥x轴,PN⊥y轴,
∴矩形OMPN的面积=|k|=4,
∴矩形OMPN的面积为定值
【点评】本题考查反比例函数系数k的几何意义,过双曲线上的任意一点分别向两条坐标轴作垂线,与坐标轴围成的矩形面积就等于|k|.
【题型 7 反比例函数的应用】
34.如图所示,学校九年级举行跳绳比赛,图中的四个点分别描述了九年级的四个班级竞赛成绩的优秀率y(班级优秀人数占班级参加竞赛人数的百分率)与该班参加竞赛人数x的情况,其中描述1班和3班两个班级情况的点恰好在同一个反比例函数的图象上,则成绩优秀人数最多的是( )
A.1班 B.2班 C.3班 D.4班
【分析】设y(k>0),过4班点,2班点作y轴的平行线交反比例函数于A,B,设1班点为(x1,y1),2班点(x2,y2),3班点为(x3,y3),4班点(x4,y4),点A为(x4,y4'),点B为(x2,y2'),由图象得到y1>y4',y3<y2',依题意得:x1y1,x2y2,x3y3,x4y4分别为1班、2班、3班、4班的优秀人数.于是得到结论.
【解答】解:设y(k>0),
过4班点,2班点作y轴的平行线交反比例函数于A,B,
设1班点为(x1,y1),2班点(x2,y2),3班点为(x3,y3),4班点(x4,y4),点A为(x4,y4'),点B为(x2,y2'),
由图象可知:y1>y4',y3<y2',
依题意得:x1y1,x2y2,x3y3,x4y4分别为1班、2班、3班、4班的优秀人数.
由题意可得:
k=x4y4'=x2y2'=x1y1,
∵y1>y4',y3<y2',
∴x1y1>x4y4'=k,x3y3<x2y2'=k,
∴x4y4>x1y1=x3y3>x2y2,
即:4班优秀人数>1班优秀人数=3班优秀人数>2班优秀人数,
故选:D.
【点评】本题主要考查反比例函数图象与性质的实际应用,读懂题意,熟练掌握反比例函数的图象与性质是解决问题的关键.
35.物理兴趣小组在实验室研究电学时设计了一个电路,其电路图如图1所示.经测试,发现电流I(A)随着电阻R(Ω)的变化而变化,并结合数据描点,连线,画成图2所示的函数图象.若该电路的最小电阻为1Ω,则该电路能通过的( )
A.最大电流是36A B.最大电流是27A
C.最小电流是36A D.最小电流是27A
【分析】可设,由于点(4,9)代入这个函数解析式,则可求得k的值,然后代入R=1求得I的值即可.
【解答】解:根据电压=电流×电阻,设,
将点(4,9)代入得,解得U=36,
∴;
若该电路的最小电阻值为1Ω,该电路能通过的最大电流是,
故选:A.
【点评】本题考查了反比例函数的解析式,解答该类问题的关键是确定两个变量之间的函数关系,然后利用待定系数法求出它们的关系式.
36.我校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℃,加热到100℃,停止加热,水温开始下降,此时水温(℃)与开机后用时(min)成反比例关系.直至水温降至20℃时自动开机加热,重复上述自动程序.若在水温为20℃时,接通电源后,水温y(℃)和时间x(min)的关系如图所示.
(1)a= 8 ,b= 40 .
(2)直接写出图中y关于x的函数表达式.
(3)饮水机有多少时间能使水温保持在50℃及以上?
(4)若某天上午7:00饮水机自动接通电源,开机温度正好是20℃,问学生上午第一节下课时(8:40)能喝到50℃以上的水吗?请说明理由.
【分析】(1)利用待定系数法即可解决问题;
(2)由(1)中的计算可直接得出;
(3)分别求出函数值为50时的两个时间,求时间差即可解决问题;
(4)由题意可知,饮水机工作时40分钟为一个循环,算出从开机到第一节课下课的时间差,并利用循环求出对应时间的水温即可.
【解答】解:(1)∵开机加热时每分钟上升10℃,
∴从20℃到100℃需要8分钟,
设一次函数关系式为:y=k1x+b,
将(0,20),(8,100)代入y=k1x+b,得k1=10,b=20.
∴y=10x+20(0≤x≤8),
设反比例函数关系式为:y,
将(8,100)代入,得k=800,
∴y,
当y=20时,代入关系式可得x=40;
故答案为:8;40.
(2)由(1)中计算可得,y.
(3)在y=10x+20(0≤x≤8)中,
令y=50,解得x=3;
反比例函数y中,令y=50,解得:x=16,
∴学生在每次温度升降过程中能喝到50℃以上水的时间有16﹣3=13分钟.
(4)由题意可知,饮水机工作时40分钟为一个循环,
上午七点到上午第一节下课时(8:40)的时间是100分钟,是2个40分钟多20分钟,
∴40(℃),
∴学生上午第一节下课时(8:40)不能喝到超过50℃的水.
【点评】本题考查反比例函数的应用、一次函数的应用,解题的关键是熟练掌握待定系数法确定函数解析式,灵活运用所学知识解决问题,属于中考常考题型.
37.如图1,将一长方体A放置于一水平玻璃桌面上,按不同的方式摆放,记录桌面所受压强P(Pa)与受力面积S(m2)的关系如表所示(与长方体A相同重量的长方体均满足此关系).
桌面所受压强P(Pa) 100 200 400 500 800
受力面积S(m2) 2 1 0.5 0.4 a
(1)根据数据,求桌面所受压强P(Pa)与受力面积S(m2)之间的函数表达式及a的值;
(2)现想将另一长、宽、高分别为0.2m,0.1m,0.3m,且与长方体A相同重量的长方体按如图2所示的方式放置于该水平玻璃桌面上.若该玻璃桌面能承受的最大压强为Pa,请你判断这种摆放方式是否安全?并说明理由.
【分析】(1)用待定系数法可得函数关系式,令P=800可得a的值;
(2)算出S,即可求出P,比较可得答案.
【解答】解:(1)由表格可知,压强P与受力面积S的乘积不变,故压强P是受力面积S的反比例函数,
设P,将(400,0.5)代入得:
0.5,
解得k=200,
∴P,
当P=800时,800,
∴a=0.25,
答:P,a=0.25;
(2)这种摆放方式不安全,理由如下:由图可知S=0.1×0.2=0.02(m2),
∴将长方体放置于该水平玻璃桌面上,P=200÷0.02=0(Pa),
∵0>,
∴这种摆放方式不安全.
【点评】本题考查反比例函数的应用,解题的关键是读懂题意,能列出函数关系式.
21世纪教育网(www.21cnjy.com)专题 反比例函数章末七大题型总结【拔尖篇】(原卷版)
【题型 1 反比例函数中的动点问题】
1.如图,直线l与x轴平行且与反比例函数与的图象分别交于点A和点B,点P是x轴上一个动点,则△APB的面积为( )
A.8 B.6 C.4 D.3
2.如图,在平面直角坐标系xOy中,一次函数y=﹣x+5的图象与反比例函数的图象交于A,B两点,P是反比例函数图象上的一个动点,连接PA,PB,当△PAB的面积为定值时,相应的点P有且只有3个,则点P到直线AB的距离为( )
A.1 B. C. D.
3.如图,A、B是函数y上两点,P为一动点,作PB∥y轴,PA∥x轴,下列说法:①△AOP≌△BOP;②S△AOP=S△BOP;③若OA=OB,则OP平分∠AOB;④若S△BOP=2,则S△ABP=4,正确有 .(填序号)
4.如图,在平面直角坐标系xOy中,一次函数的图象与x轴、y轴分别交于A、B两点,与反比例函数的图象相交于C、D两点,点D的横坐标为3.DE⊥x轴,垂足为 E.
(1)写出点A、B、D的坐标,并求反比例函数的解析式;
(2)M是反比例函数图象上的一个动点且在点D右侧,过点M作MF⊥x轴,垂足为F、是否存在这样的点M,使得以点M、E、F为顶点的三角形与△AOB相似?如果存在,请求出所有满足条件的点M坐标,如果不存在,请说明理由.
【题型 2 反比例函数与 x=a 或 y=a】
5.平面直角坐标系xOy中,过点P(n,0)作平行于y轴的直线,分别交抛物线y=x2和双曲线于点M,N,则满足PM﹣PN=1的n的值有( )个.
A.0 B.1 C.2 D.3
6.如图,平面直角坐标系xOy中,点A(x1,y1),点B(x2,y2)在双曲线y上,且0<x1<x2,分别过点A,点B作x轴的平行线,与双曲线y(k>3)分别交于点C,点D.若△AOB的面积为,则的值为 .
7.如图,一次函数y=2x+2的图象与反比例函数的图象相交于A(1,a),与x轴,y轴分别相交于点B,C.
(1)求反比例函数的表达式;
(2)点P在线段AB上,过点P作x轴的平行线交反比例函数的图象于点Q,当时,求点Q的坐标.
8.如图,平行于y轴的直尺(一部分)与反比例函数的图象交于点A,C,与x轴交于点B,D,连接AC,点A,B的刻度分别为5,2,直尺的宽度BD为2,OB=2,设直线AC的解析式为y2=kx+b.
(1)不等式的解集为 ;
(2)不等式的解集为 ;
(3)平行于y轴的直线x=n(2<n<4)与AC交于点E,与反比例函数图象交于点F,当这条直线左右平移时,线段EF的长为,求n的值.
【题型 3 反比例函数中的存在性问题】
9.如图,反比例函数(k≠0)与一次函数y=ax+b(a≠0)相交于点A(1,3),B(0,﹣1).在反比例函数图象上存在点C.使△AOC为等腰三角形,则满足条件的点C的个数是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
10.在平面直角坐标系xOy中,对于点A(x1,y1),B(x2,y2),若x1﹣x2=y1﹣y2,则称点A和点B互为“等距点”.已知点M是以O为圆心,为半径的圆上一点,若反比例函数y图象上存在点M的等距点N,则k的取值范围是 .
11.如图,直线y=2x+2与y轴交于A点,与反比例函数的图象交于点M,过M作MH⊥x轴于点H,且tan∠AHO=2.
(1)求反比例函数表达式;
(2)点N(a,1)是反比例函数图象上的点,在y轴上是否存在点P,使得PM+PN最小?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
12.如图,平面直角坐标系中,直线y1=kx+b分别与x,y轴相交于点A,B,与双曲线y2分别交于点C,D(点C在第一象限,点D在第三象限),作CE⊥x轴于点E.已知OA=4,OE=OB=2.
(1)求直线AB和反比例函数的表达式;
(2)在y轴上是否存在一点P,使S△ABP=S△CEO?若存在,请求出P的坐标;若不存在,请说明理由.
13.如图,一次函数y=mx+n(m≠0)的图象与反比例函数y(k≠0)的图象交于第一、三象限内的A,B两点,与y轴交于点C,过点B作BM⊥x轴,垂足为点M,BM=OM=2,点A的纵坐标为4.
(1)求该反比例函数和一次函数的表达式;
(2)直线AB交x轴于点D,过点D作直线l⊥x轴,如果直线l上存在点P,坐标平面内存在点Q.使四边形OPAQ是矩形,求出点P的坐标.
【题型 4 反比例函数与勾股定理、全等三角形的综合】
14.如图,在平面直角坐标系中,一次函数y1=ax+b的图象与反比例函数的图象交于点A(1,2)和B(﹣2,m).
(1)求一次函数和反比例函数的表达式;
(2)请直接写出y1<y2时,x的取值范围;
(3)在x轴上存在一点p使得|PB﹣PA|有最大值,求出点P的坐标.
15.小明在草稿纸上画了某反比例函数在第二象限内的图象,并把矩形直尺放在上面,如图.
请根据图中信息,求:
(1)反比例函数表达式;(2)点C坐标.
16.如图,在平面直角坐标系中,四边形OABC是矩形,反比例函数的图象分别与AB,BC交于点D和点,且点E为BC的中点.
(1)求反比例函数的表达式和点D的坐标;
(2)若一次函数y=2x+m与反比例函数的图象相交于点M,当点M在反比例函数图象上D,E之间的部分时(点M可与点D,E重合),直接写出m的取值范围.
17.如图,一次函数y1=k1x+b(k≠0)和交于A(1,6)、B(3,m)两点.
(1)求一次函数和反比例函数的表达式;
(2)观察图形,请直接写出y1<y2时,x的取值范围;
(3)在y轴上取一点P,连接PA、PB,请问△ABP能否恰好构成直角三角形?如能,请求出P点坐标;如不能,请说明理由.
18.如图,已知一次函数y=mx+n与反比例函数的图象交于点A(1,6),B(b,﹣2),点C在x轴上,△ABC为直角三角形,且∠ACB=90°,AC=BC.
(1)求一次函数与反比例函数的表达式;(2)求点C的坐标.
19.如图,在平面直角坐标系xOy中,面积为4的正方形ABCD的中心与坐标系的原点O重合,边分别与坐标轴平行,反比例函数的图象经过A,C两点.
(1)求反比例函数的表达式;
(2)连接BD,以点D为圆心,CD长为半径作弧,交BD于点E,交y轴于点F,求图中阴影部分的面积.
【题型 5 反比例函数与图形变换】
20.如图,矩形AOCB的两边OC,OA分别位于x轴,y轴上,点B的坐标为B(,5),D是AB边上的一点,将△ADO沿直线OD翻折,使A点恰好落在对角线OB上的点E处,若点E在反比例函数y(x≠0)的图象上,则k值为( )
A.﹣3 B.﹣6 C.﹣12 D.﹣18
21.已知yx与y(x>0)的图象交于点A(2,m),点B为y轴上一点,将△OAB沿OA翻折,使点B恰好落在y(x>0)上点C处,则B点坐标为 .
22.如图,点A在反比例函数的图象上,AB⊥y轴于点B,C为x轴正半轴上一点,将△ABC绕点A旋转180°得到△AED,点C的对应点D恰好落在该函数图象上.若△AED的面积为6,则k的值为 .
23.如图,直线y=3x与双曲线交于A、B两点,将直线AB绕点A顺时针旋转45°,与双曲线位于第三象限的一支交于点C,若S△ABC=14,则k的值为( )
A. B. C. D.
24.如图,边长为2的正六边形ABCDEF的对称中心点P在函数的图象上,边CD在x轴上,点B在y轴上.平移正六边形ABCDEF,使点B、C恰好都落在该函数的图象上,则平移的过程为( )
A.左平移2个单位 B.右平移1个单位,上平移个单位
C.右平移2个单位 D.右平移个单位,上平移1个单位
25.如图,在平面直角坐标系中,已知点B(8,0),等边三角形OAB的顶点A在反比例函数的图象上.
(1)求反比例函数的表达式;
(2)把△OAB沿x轴向右平移a个单位长度,对应得到△O′A′B′.当这个函数的图象经过△O'A'B'一边的中点时,求a的值.
26.如图,一次函数y=kx+b的图象与反比例函数y的图象交于点A(n,3)和点B(1,﹣6),与y轴交于点C.
(1)求一次函数和反比例函数表达式;
(2)请直接写出关于x的不等式kx+b的解集;
(3)把点C绕着点O逆时针旋转90°,得到点C′,连接AC′,BC′,求△ABC′的面积.
27.如图1,反比例函数与一次函数y=kx+b(k≠0)的图象交于点A(1,3),点B(n,1),一次函数y=kx+b(k≠0)与y轴相交于点C.
(1)求反比例函数和一次函数的表达式;
(2)连接OA,OB,求△OAB的面积;
(3)如图2,点E是反比例函数图象上A点右侧一点,连接AE,把线段AE绕点A顺时针旋转90°,点E的对应点F恰好也落在这个反比例函数的图象上,求点E的坐标.
【题型 6 反比例函数与定值、最值】
28.如图,在平面直角坐标系xOy中,点A,C分别在坐标轴上,且四边形OABC是边长为3的正方形,反比例函数的图象与BC,AB边分别交于E,D两点,△DOE的面积为4,点P为y轴上一点,则PD+PE的最小值为( )
A.3 B. C. D.5
29.如图,平面直角坐标系中正方形OABC的顶点A,C分别在x轴,y轴上,且OA=4,的图象与正方形OABC的两边AB、BC分别相交于M、反比例函数N两点,且△OMN的面积为3.5,若动点P在x轴上,则PM+PN的最小值是 .
30.如图,一次函数y=﹣x+b与反比例函数的图象交于点A(m,3)和B(3,1).
(1)求一次函数的表达式和m值;
(2)请根据图象,直接写出不等式的解集;
(3)点P是线段AB上一点,过点P作PD⊥x轴于点D,连接OP,若△POD的面积为S,则S的最小值为 .
31.【阅读理解】对于任意正实数a、b.∵,∴,∴,(只有当a=b时,).
【获得结论】在(a、b均为正实数)中,若ab为定值p,则,只有当a=b时,a+b有最小值.
【探索应用】根据上述内容,回答下列问题:
(1)若m>0,只有当m= 时,有最小值 ;
(2)已知点Q(﹣2,﹣3)是双曲线上点,过Q作QA⊥x轴于点A,作QB⊥y轴于点B.点P为双曲线上任意一点,连接PA,PB,求四边形AQBP的面积的最小值.
32.如图所示,在平面直角坐标系中,已知A(﹣2,1)、B(a,﹣2)两点是一次函数y=kx+b和反比例函数图象的两个交点,直线AB与x轴交于点C.
(1)求一次函数和反比例函数的解析式;
(2)观察图象,直接写出不等式的解集;
(3)在y轴上取一点P,使PA﹣PC的值最大,并求出PA﹣PC的最大值及点P的坐标.
33.如图所示,P是反比例函数y的图象上任意一点,过点P分别作x轴、y轴的垂线,垂足分别为M,N.
(1)求k的值;
(2)求证:矩形OMPN的面积为定值.
【题型 7 反比例函数的应用】
34.如图所示,学校九年级举行跳绳比赛,图中的四个点分别描述了九年级的四个班级竞赛成绩的优秀率y(班级优秀人数占班级参加竞赛人数的百分率)与该班参加竞赛人数x的情况,其中描述1班和3班两个班级情况的点恰好在同一个反比例函数的图象上,则成绩优秀人数最多的是( )
A.1班 B.2班 C.3班 D.4班
35.物理兴趣小组在实验室研究电学时设计了一个电路,其电路图如图1所示.经测试,发现电流I(A)随着电阻R(Ω)的变化而变化,并结合数据描点,连线,画成图2所示的函数图象.若该电路的最小电阻为1Ω,则该电路能通过的( )
A.最大电流是36A B.最大电流是27A
C.最小电流是36A D.最小电流是27A
36.我校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℃,加热到100℃,停止加热,水温开始下降,此时水温(℃)与开机后用时(min)成反比例关系.直至水温降至20℃时自动开机加热,重复上述自动程序.若在水温为20℃时,接通电源后,水温y(℃)和时间x(min)的关系如图所示.
(1)a= ,b= .
(2)直接写出图中y关于x的函数表达式.
(3)饮水机有多少时间能使水温保持在50℃及以上?
(4)若某天上午7:00饮水机自动接通电源,开机温度正好是20℃,问学生上午第一节下课时(8:40)能喝到50℃以上的水吗?请说明理由.
37.如图1,将一长方体A放置于一水平玻璃桌面上,按不同的方式摆放,记录桌面所受压强P(Pa)与受力面积S(m2)的关系如表所示(与长方体A相同重量的长方体均满足此关系).
桌面所受压强P(Pa) 100 200 400 500 800
受力面积S(m2) 2 1 0.5 0.4 a
(1)根据数据,求桌面所受压强P(Pa)与受力面积S(m2)之间的函数表达式及a的值;
(2)现想将另一长、宽、高分别为0.2m,0.1m,0.3m,且与长方体A相同重量的长方体按如图2所示的方式放置于该水平玻璃桌面上.若该玻璃桌面能承受的最大压强为Pa,请你判断这种摆放方式是否安全?并说明理由.
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