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第21章
二次函数与反比例函数
沪科版数学九年级上册
21.5
反比例函数
第2课时
反比例函数的图象和性质
学习目标
1.
经历画反比例函数的图象、归纳得到反比例函数的
图象特征和性质的过程
(重点、难点)
2.
会画反比例函数图象,了解和掌握反比例函数的图
象和性质.
(重点)
3.
能够初步应用反比例函数的图象和性质解题.
(重点、
难点)
本节目标
我们已经学习过的函数有哪些?你还记得画这些函数图象时的方法吗?
写出一个反比例函数,你能画出它的图象吗?
引入新知
例1
画反比例函数
与
的图象.
合作探究
提示:画函数的图象步骤一般分为:列表→描点→连线.
需要注意的是在反比例函数中自变量
x
不能为
0.
反比例函数的图象和性质
新知讲解
解:列表如下:
x
…
-6
-5
-4
-3
-2
-1
1
2
3
4
5
6
…
…
…
…
…
-1
-1.2
-1.5
-2
-3
-6
6
3
2
1.5
1.2
1
-2
-2.4
-3
-4
-6
6
4
3
2.4
2
O
-2
描点:以表中各组对应值作为点的坐标,在直角坐标系内描绘出相应的点.
5
6
x
y
4
3
2
1
1
2
3
4
5
6
-3
-4
-1
-5
-6
-1
-2
-3
-4
-5
-6
连线:用光滑的曲线顺次连接各点,即可
得
的图象.
观察这两个函数图象,回答问题:
思考:
(1)
每个函数图象分别位于哪些象限?
(2)
在每一个象限内,随着x的增大,y如何变化?
你能由它们的解析式说明理由吗?
(3)
对于反比例函数
(k>0),考虑问题(1)(2),
你能得出同样的结论吗?
●由两条曲线组成,且分别位于第一、三象限
它们与
x
轴、y
轴都不相交;
●在每个象限内,y
随
x
的增大而减小.
反比例函数
(k>0)
的图象和性质:
1.
反比例函数
的图象大致是
(
)
C
y
A.
x
y
o
B.
x
o
D.
x
y
o
C.
x
y
o
练一练
2.
已知反比例函数
的图象过点(-2,-3),函
数图象上有两点
A(
,y1),B(5,y2),则
y1与y2
的大小关系为
(
)
A.
y1
>
y2
B.
y1
=
y2
C.
y1
<
y2
D.
无法确定
C
提示:由题可知反比例函数的解析式为
,因为6>0,且
A,B
两点均在该函数图象的第一象限部分,根据
>5,可知y1,y2的大小关系.
观察与思考
当
k
=-2,-4,-6时,反比例函数
的图象,有哪些共同特征?回顾上面我们利用函数图象,从特殊到一般研究反比例函数
(k>0)
的性质的过程,你能用类似的方法研究反比例函数
(k<0)的图象和性质吗?
y
x
O
y
x
O
y
x
O
反比例函数
(k<0)
的图象和性质:
●由两条曲线组成,且分别位于第二、四象限
它们与x轴、y轴都不相交;
●在每个象限内,y随x的增大而增大.
归纳:
(1)
当
k
>
0
时,双曲线的两支分别位于第一、三
象限,在每一象限内,y
随
x
的增大而减小;
(2)
当
k
<
0
时,双曲线的两支分别位于第二、四
象限,在每一象限内,y
随
x
的增大而增大.
一般地,反比例函数
的图象是双曲线,它具有以下性质:
k
的正负决定反比例函数所在的象限和增减性
点(2,y1)和(3,y2)在函数
上,则y1
y2
(填“>”“<”或“=”).
<
练一练
例2
已知反比例函数
,y
随
x
的增大而增大,求a的值.
解:由题意得a2+a-7=-1,且a-1<0.
解得
a=-3.
反比例函数的图象和性质的初步运用
练一练
已知反比例函数
在每个象限内,y
随着
x
的增大而减小,求
m
的值.
解:由题意得
m2-10=-1,且
3m-8>0.
解得
m=3.
例3
已知反比例函数的图象经过点
A
(2,6).
(1)
这个函数的图象位于哪些象限?y
随
x
的增大如
何变化?
解:因为点
A
(2,6)
在第一象限,所以这个函数的
图象位于第一、三象限;
在每一个象限内,y
随
x
的增大而减小.
(2)
点B(3,4),C(
,
),D(2,5)是否在这个
函数的图象上?
解:设这个反比例函数的解析式为
,因为点
A
(2,6)在其图象上,所以有
,解得
k
=12.
因为点
B,C
的坐标都满足该解析式,而点
D的坐标不满足,所以点
B,C
在这个函数的图象上,点
D
不在这个函数的图象上.
所以反比例函数的解析式为
.
(1)
图象的另一支位于哪个象限?常数
m
的取值范围
是什么?
O
x
y
例4
如图,是反比例函数
图象的一支.
根据图象,回答下列问题:
解:因为这个反比例函数图象的一
支位于第一象限,所以另一支
必位于第三象限.
由因为这个函数图象位于第一、
三象限,所以m-5>0,
解得m>5.
(2)
在这个函数图象的某一支上任取点
A
(x1,y1)
和
点B
(x2,y2).
如果x1>x2,那么
y1
和
y2
有怎样的
大小关系?
解:因为
m-5
>
0,所以在这个函数图象的任一支
上,y
都随
x
的增大而减小,因此当x1>x2时,
y1<y2.
(1)
如果这个函数图象经过点(-3,5),求k的值;
(2)如果这个函数图象在它所处的象限内,函数y随x的增大而减小,求k的范围.
例5
已知反比例函数
解:(1)
因为函数图象经过点(-3,5),代入
函数的表达式,得
解方程,得k=-7.
(2)根据题意,有2k-1>0.
解不等式,得
1.
在反比例函数
的图象上分别取点P,Q
向
x
轴、y
轴作垂线,围成面积分别为S1,S2的矩形,
填写下页表格:
合作探究
反比例函数解析式中
k
的几何意义
5
1
2
3
4
-1
5
x
y
O
P
S1
S2
P
(2,2)
Q
(4,1)
S1的值
S2的值
S1与S2的关系
猜想
S1,S2
与
k的关系
4
4
S1=S2
S1=S2=k
-5
-4
-3
-2
1
4
3
2
-3
-2
-4
-5
-1
Q
S1的值
S2的值
S1与S2的关系
猜想与
k
的关系
P
(-1,4)
Q
(-2,2)
2.
若在反比例函数
中也
用同样的方法分别取
P,Q
两点,填写表格:
4
4
S1=S2
S1=S2=-k
y
x
O
P
Q
S1
S2
由前面的探究过程,可以猜想:
若点P是
图象上的任意一点,作
PA
垂直于
x
轴,作
PB
垂直于
y
轴,矩形
AOBP
的面积与k
的关系是S矩形
AOBP=|k|.
y
x
O
P
S
我们就
k
<
0
的情况给出证明:
设点
P
的坐标为
(a,b)
A
B
∵点
P
(a,b)
在函数
的图
象上,
∴
,即
ab=k.
∴
S矩形
AOBP=PB·PA=-a·b=-ab=-k;
若点
P
在第二象限,则
a<0,b>0,
若点
P
在第四象限,则
a>0,b<0,
∴
S矩形
AOBP=PB·PA
=a·
(-b)=-ab=-k.
B
P
A
综上,S矩形
AOBP=|k|.
自己尝试证明
k
>
0的情况.
点
Q
是其图象上的任意一
点,作
QA
垂直于
y
轴,作
QB
垂直于x
轴,矩形AOBQ
的面积与
k
的关系是
S矩形AOBQ=
.
推理:△QAO与△QBO的
面积和
k
的关系是
S△QAO=S△QBO=
.
Q
对于反比例函数
,
A
B
|k|
y
x
O
归纳:
反比例函数的面积不变性
A.
SA
>SB>SC
B.
SAC.
SA
=SB=SC
D.
SA1.
如图,在函数
(x>0)的图像上有三点A,B
,
C,过这三点分别向
x
轴、y
轴作垂线,过每一点
所作的两条垂线与x轴、
y轴围成的矩形的面积分
别为SA
,SB,SC,则
(
)
y
x
O
A
B
C
C
练一练
2.
如图,过反比例函数
图象上的一点
P,作
PA⊥x
轴于A.
若△POA
的面积为
6,则
k
=
.
-12
提示:当反比例函数图象在第二、四象限时,注意
k<0.
y
x
O
P
A
3.
若点
P
是反比例函数图象上的一点,过点
P
分别向
x
轴、y
轴作垂线,垂足分别为点
M,N,若四边形
PMON
的面积为
3,则这个反比例函数的关系式是
.
或
例5
如图,P,C是函数
(x>0)
图像上的任意两点,过点
P
作
x
轴的垂线
PA,垂足为
A,过点
C
作
x
轴的
垂线
CD,垂足为
D,连接
OC
交
PA
于点
E.
设
△POA
的面积
为
S1,则
S1=
;梯形CEAD
的面积为
S2,则
S1
与
S2
的大小
关系是
S1
S2;△POE
的面
积
S3
和
S2
的大小关系是S2
S3.
典例精析
2
S1
S2
>
=
S3
如图所示,直线与双曲线交于
A,B
两点,P
是AB
上的点,△
AOC
的面积
S1、△
BOD
的面积
S2、
△
POE
的面积
S3
的大小关系为
.
S1
=
S2
<
S3
练一练
解析:由反比例函数面积的不变
性易知
S1
=
S2.
PE
与双曲线的一
支交于点
F,连接
OF,易知,
S△OFE
=
S1
=
S2,而
S3>S△OFE,
所以
S1,S2,S3的大小关系为
S1
=
S2
<
S3
F
S1
S2
S3
1.
反比例函数
的图象在
(
)
A.
第一、二象限
B.
第一、三象限
C.
第二、三象限
D.第二、四象限
B
巩固练习
2.
在同一直角坐标系中,函数
y
=
2x
与
的
图象大致是
(
)
O
x
y
O
x
y
O
x
y
O
x
y
A.
B.
C.
D.
B
3.
已知反比例函数
的图象在第一、三象
限内,则m的取值范围是________.
4.
下列关于反比例函数
的图象的三个结论:
(1)
经过点
(-1,12)
和点
(10,-1.2);
(2)
在每一个象限内,y
随
x
的增大而减小;
(3)
双曲线位于二、四象限.
其中正确的是
(填序号).
(1)(3)
m
>
2
5.
在反比例函数 (k>0)
的图象上有两点
A
(x1,y1),
B
(x2,y2),
且
x1>x2>0,则
y1-y2
0.
<
y
D
B
A
C
x
6.
如图,点
A
是反比例函数
(x>0)的图象上
任意一点,AB//x
轴交反比例函数
(x<0)
的图象于点
B,以
AB
为边作平行四边形
ABCD,其中
点
C,D
在
x
轴上,则
S平行四边形ABCD
=___.
3
2
5
7.
已知反比例函数
y
=
mxm?-5,它的两个分支分别在
第一、第三象限,求
m
的值.
解:因为反比例函数
y
=
mxm?-5
的两个分支分别在第
一、第三象限,
所以有
m2-5=-1,
m>0,
解得
m=2.
8.
已知反比例函数
的图象经过点
A
(2,-4).
(1)
求
k
的值;
解:∵
反比例函数
的图象经过点
A(2,-4),
∴
把点
A
的坐标代入表达式,得
,
解得
k
=
-8.
(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?
解:这个函数的图象位于第二、四象限,在每一个
象限内,y
随
x
的增大而增大.
(3)
画出该函数的图象;
O
x
y
解:如图所示:
(4)
点
B
(1,-8)
,C
(-3,5)是否在该函数的图象上?
因为点
B
的坐标满足该解析式,而点
C
的坐标
不满足该解析式,
所以点
B
在该函数的图象上,点
C
不在该函数
的图象上.
解:该反比例函数的解析式为
.
能力提升:
8.
点
(a-1,y1),(a+1,y2)在反比例函数
(k>0)
的图象上,若y1<y2,求a的取值范围.
解:由题意知,在图象的每一支上,y
随
x
的增大而
减小.
①
当这两点在图象的同一支上时,
∵y1<y2,∴a-1>a+1,
无解;
②当这两点分别位于图象的两支上时,
∵y1<y2,∴必有
y1<0<y2.
∴a-1<0,a+1>0,
解得:-1<a<1.
故
a
的取值范围为:-1<a<1.
反比例函数
(k≠0)
k
k
>
0
k
<
0
图象
性质
图象位于第一、三象限
图象位于第二、四象限
在每个象限内,y
随
x
的增大而减小
在每个象限内,y
随
x
的增大而增大
本节小结
第21章
二次函数与反比例函数
沪科版数学九年级上册