類型一、反比例函數(shù)的性質(zhì)
例1.(2023?黔江區(qū)一模)設(shè)函數(shù)y1=kx,y2=?kx(k>0).
(1)當(dāng)1≤x≤2時(shí),函數(shù)y1的最大值是a,函數(shù)y2的最小值是a﹣2,求a和k的值;
(2)設(shè)m≠0且m≠1,當(dāng)x=m時(shí),y2=p;當(dāng)x=m﹣1時(shí),y2=q,芳芳說:“p一定大于q”.你認(rèn)為芳芳的說法正確嗎?為什么?
【答案】(1)a=1,k=1;
(2)芳芳的說法不正確.
【分析】(1)由反比例函數(shù)的性質(zhì)可得k=a①;﹣k=a﹣2②;可求a的值和k的值;
(2)設(shè)m=m0,且0<m0<1,則m0>0,m0﹣1<0,代入解析式,可求p和q,即可判斷.
【解答】解:(1)∵k>0,1≤x≤2,
∴y1隨x的增大而減小,y2隨x的增大而增大,
∴當(dāng)x=1時(shí),y1最大值為k=a①;y2最小值為﹣k=a﹣2②;
由①,②得:a=1,k=1;
(2)芳芳的說法不正確,
理由如下:設(shè)m=m0,且0<m0<1,
則m0>0,m0﹣1<0,
∴當(dāng)x=m0時(shí),p=y(tǒng)2=?km0<0,
當(dāng)x=m0﹣1時(shí),q=y(tǒng)2=?km0?1>0,
∴q>0>p.
∴芳芳的說法不正確.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了反比例函數(shù)的性質(zhì),反比例函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征,掌握反比例函數(shù)的性質(zhì)是本題的關(guān)鍵.
類型二、反比例函數(shù)的圖象問題
例2.(2023春?北湖區(qū)校級(jí)月考)探究函數(shù)性質(zhì)時(shí),我們經(jīng)歷了列表、描點(diǎn)、連線畫出函數(shù)圖象,觀察分析圖象特征,概括函數(shù)性質(zhì)的過程,結(jié)合已有經(jīng)驗(yàn),請(qǐng)畫出函數(shù)y=6|x|?|x|的圖象,并探究該函數(shù)性質(zhì).
(1)繪制函數(shù)圖象
①列表:下列是x與y的幾組對(duì)應(yīng)值,其中a= 1 ,b= ﹣2.5 .
②描點(diǎn):請(qǐng)根據(jù)表中所給的數(shù)值在圖中描點(diǎn);
③連線:請(qǐng)結(jié)合反比例函數(shù)圖象的特征,畫出函數(shù)圖象.
(2)探究函數(shù)性質(zhì)
①當(dāng)x>0時(shí),函數(shù)值y隨著自變量x的增大而 減小 ;(填“減小”或“增大”)
②函數(shù)的圖象關(guān)于 y軸 對(duì)稱;
(3)運(yùn)用函數(shù)圖象及性質(zhì)
①點(diǎn)A(﹣7,y1),B(?52,y2),C(72,y3)在函數(shù)圖象上,請(qǐng)比較y1,y2,y3的大?。? B )
A.y1<y2<y3
B.y1<y3<y2
C.y3<y2<y1
D.y2<y3<y1
②點(diǎn)D(x1,52),E(x2,6)在函數(shù)圖象上,請(qǐng)比較x1,x2的大小( A )
A.x1>x2
B.x1=x2
C.x1<x2
D.不確定
③寫出方程6|x|?|x|=5的解 x1=﹣1,x2=1 ;
④寫出不等式6|x|?|x|≤1的解集 x≤﹣2或x≥2 .
【答案】(1)1,﹣2.5;
(2)減小;y軸;
(3)①B:
②A;
③x1=﹣1,x2=1;
④x≤﹣2或x≥2.
【分析】(1)①把x=2和x=4分別代入解析式即可得a、b的值;
②③按要求描點(diǎn),連線即可;
(2)觀察函數(shù)圖象,可得函數(shù)性質(zhì);
(3)觀察函數(shù)圖象即得答案.
【解答】解:(1)①列表:當(dāng)x=2時(shí),a=6|2|?|2|=1,
當(dāng)x=4時(shí),b=6|4|?|4|=﹣2.5,
故答案為:1,﹣2.5;
②描點(diǎn),③連線如下:
(2)觀察函數(shù)圖象可得:①當(dāng)x>0時(shí),函數(shù)值y隨著自變量x的增大而減??;(填“減小”或“增大”)
②函數(shù)的圖象關(guān)于y軸對(duì)稱;
故答案為:減?。粂軸;
(3)①點(diǎn)A(﹣7,y1),B(?52,y2),C(72,y3)在函數(shù)圖象上,則y1<y3<y2,
故答案為:B;
②點(diǎn)D(x1,52),E(x2,6)在函數(shù)圖象上,則x1>x2,
故答案為:A;
③寫出方程6|x|?|x|=5的解為x1=﹣1,x2=1;
故答案為:x1=﹣1,x2=1;
④寫出不等式6|x|?|x|≤1的解集為x≤﹣2或x≥2;
故答案為:x≤﹣2或x≥2.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查反比例函數(shù)圖象及性質(zhì),解題的關(guān)鍵是畫出函數(shù)圖象.
類型三、反比例函數(shù)與一次函數(shù)
例3.(2023?張店區(qū)一模)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)A(1,4)在反比例函數(shù)y=k1x第一象限的圖象上,將點(diǎn)A先向左平移5個(gè)單位長(zhǎng)度,再向下平移m個(gè)單位長(zhǎng)度后得到點(diǎn)C,點(diǎn)C恰好落在反比例函數(shù)y=k1x第三象限的圖象上,經(jīng)過O,C兩點(diǎn)的直線y=k2x交反比例函數(shù)第一象限的圖象于點(diǎn)B.
(1)求反比例函數(shù)y=k1x和直線y=k2x的表達(dá)式;
(2)連接AC,AB,求△ABC的面積;
(3)請(qǐng)根據(jù)函數(shù)圖象,直接寫出關(guān)于x的不等式k1x>k2x的解集.
【答案】(1)反比例函數(shù)為y=4x,直線y=k2x的表達(dá)式為y=14x;
(2)15;
(3)x<﹣4或0<x<4.
【分析】(1)利用待定系數(shù)法即可求得反比例函數(shù)為y=4x,進(jìn)而求得C的坐標(biāo),然后吧C的坐標(biāo)代入y=k2x即可求得直線的解析式;
(2)作AM⊥x軸,交BC于點(diǎn)D,則D(1,14),然后根據(jù)S△ABC=S△ABD+S△ACD求得即可;
(3)根據(jù)圖象即可求得不等式的解集.
【解答】解:(1)∵點(diǎn)A(1,4)在反比例函數(shù)y=k1x第一象限的圖象上,
∴k1=1×4=4,
∴反比例函數(shù)為y=4x,
將點(diǎn)A先向左平移5個(gè)單位長(zhǎng)度,再向下平移m個(gè)單位長(zhǎng)度后得到點(diǎn)C(﹣4,4﹣m),
∵點(diǎn)C恰好落在反比例函數(shù)y=k1x第三象限的圖象上,
∴4﹣m=4?4,
∴m=5,
∴C(﹣4,﹣1),
代入y=k2x得﹣1=﹣4k2,
∴k2=14,
∴直線y=k2x的表達(dá)式為y=14x;
(2)作AM⊥x軸,交BC于點(diǎn)D,則D(1,14),
∴AD=4?14=154,
∵點(diǎn)A、B關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,
∴B(4,1),
∴S△ABC=S△ABD+S△ACD=12AD?(xB?xC)=12×154×(4+4)=15;
(3)關(guān)于x的不等式k1x>k2x的解集為x<﹣4或0<x<4.
【點(diǎn)評(píng)】本題是反比例函數(shù)于一次函數(shù)的交點(diǎn)問題,考查了待定系數(shù)法求函數(shù)的解析式,反比例函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征,三角形的面積,函數(shù)與不等式的關(guān)系,反比例函數(shù)的對(duì)稱性,求得交點(diǎn)坐標(biāo)是解題的關(guān)鍵.
類型四、反比例函數(shù)的面積問題
例4.(2023?立山區(qū)校級(jí)一模)如圖,已知反比例函數(shù)y=kx(x>0)的圖象經(jīng)過點(diǎn)A(4,2),過A作AC
⊥y軸于點(diǎn)C.點(diǎn)B為反比例函數(shù)圖象上的一動(dòng)點(diǎn),過點(diǎn)B作BD⊥x軸于點(diǎn)D,連接AD.直線BC與x軸的負(fù)半軸交于點(diǎn)E.
(1)當(dāng)E的坐標(biāo)為(﹣2,0)時(shí),求點(diǎn)B的坐標(biāo);
(2)若BD=3OC,求四邊形ACED的面積.
【答案】(1)B點(diǎn)的坐標(biāo)為(2,4);
(2)6.
【分析】(1)利用待定系數(shù)法即可解決問題.
(2)求出直線BC的解析式,可得E點(diǎn)坐標(biāo),求出DE,OC,AC,即可利用梯形面積公式解決問題.
【解答】解:(1)∵反比例函數(shù)y=kx(x>0)的圖象經(jīng)過點(diǎn)A(4,2),
∴2=k4,
解得:k=8,
∴反比例函數(shù)解析式為:y=8x,
由一可知點(diǎn)C(0,2),E(﹣2,0),
∴設(shè)直線EC的解析式為y=kx+b.將C(0,2),E(﹣2,0)代入,
得:2k+b=0b=2,
解得:k=1b=2,
∴直線EC的解析式為y=x+2.
∴x+2=8x,解得x1=2,x2=﹣4(舍去),
當(dāng)x=2時(shí),y=4,
∴B點(diǎn)的坐標(biāo)為(2,4);
(2)∵AC⊥y軸,A(4,2),
∴OC=2,
∵BD=3OC,
∴BD=3×2=6,
∵BD⊥x軸,
∴點(diǎn)B的縱坐標(biāo)為6,代入y=8x中,得:6=8x,
解得:x=43,
∴B(43,6),
∵C(0,2),
設(shè)直線BC的解析式為:y=kx+b,則有43k+b=6b=2,
解得:k=3b=2,
∴直線BC的解析式為:y=3x+2,
令y=0,得:3x+2=0,
解得:x=?23,
∴E(?23,0),
∴DE=43?(?23)=2,
∵AC∥DE,
∴S四邊形ACED=12(AC+DE)?OC=12×(4+2)×2=6.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了反比例函數(shù)的綜合應(yīng)用,待定系數(shù)法、一次函數(shù)與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)特征,梯形面積等知識(shí)點(diǎn),熟練掌握一次函數(shù)和反比例函數(shù)的相關(guān)知識(shí)是解題關(guān)鍵.
類型五、反比例函數(shù)的應(yīng)用
例5.(2023?乳山市模擬)為預(yù)防流感,學(xué)校對(duì)教室采取藥熏法消毒.已知藥物燃燒時(shí),室內(nèi)每立方米空氣中的含藥量y(毫克)與時(shí)間x(分鐘)成正比例函數(shù)關(guān)系,藥物燃燒完后,y與x成反比例函數(shù)關(guān)系(如圖示).現(xiàn)測(cè)得藥物8分鐘燃畢,此時(shí)室內(nèi)空氣每立方米的含藥量為6毫克.
研究表明:
①當(dāng)空氣中每立方米含藥量低于1.6毫克時(shí)學(xué)生方可進(jìn)教室;
②當(dāng)空氣中每立方米含藥量不低于3毫克且持續(xù)時(shí)間不低于10分鐘時(shí),才能有效殺滅空氣中的病菌.
依據(jù)信息,解決下列問題:
(1)從消毒開始,至少需要經(jīng)過多少分鐘后,學(xué)生才能回到教室?
(2)你認(rèn)為此次消毒是否有效?并說明理由.
【答案】(1)從消毒開始,至少需要經(jīng)過 30 分鐘后,學(xué)生才能回到教室;
(2)此次消毒有效,理由見解析.
【分析】(1)直接利用正比例函數(shù)解析式求法得出答案;
(2)利用反比例函數(shù)解析式求法得出答案.
【解答】解:(1)設(shè)藥物燃燒后y關(guān)于x的函數(shù)關(guān)系式是y=kx,
把(8,6)代入得:k=48,
故y關(guān)于x的函數(shù)關(guān)系式是y=48x;
當(dāng)y=1.6時(shí),代入y=48x得x=30,
答:從消毒開始,至少需要經(jīng)過 30 分鐘后,學(xué)生才能回到教室;
(2)此次消毒有效,
理由:藥物燃燒時(shí),室內(nèi)每立方米空氣中的含藥量y(毫克)與時(shí)間x(分鐘)成正比例,
所以設(shè)y關(guān)于x的函數(shù)關(guān)系式是y=kx(k≠0),
將點(diǎn)(8,6)代入,得k=34,
即y=34x,自變量x的取值范圍是0≤x≤8:
將y=3分別代入y=34x,y=48x得,x=4和x=16,
那么持續(xù)時(shí)間是16﹣4=12>10分鐘,所以有效殺滅空氣中的病菌.
【點(diǎn)評(píng)】此題主要考查了反比例函數(shù)的應(yīng)用,正確數(shù)形結(jié)合得出函數(shù)解析式是解題關(guān)鍵.
類型六、反比例函數(shù)與幾何問題
例6.(2023?平陰縣一模)如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,菱形ABCD的對(duì)角線AC與BD交于點(diǎn)P(﹣1,2),AB⊥x軸于點(diǎn)E,正比例函數(shù)y=mx的圖象與反比例函數(shù)y=n?3x的圖象相交于A、P兩點(diǎn).
(1)求m、n的值;
(2)求證:△CPD∽△AEO;
(3)求sin∠CDB的值.
【答案】(1)﹣2,1;
(2)證明見解答過程;
(3)255.
【分析】(1)根據(jù)點(diǎn)P的坐標(biāo),利用待定系數(shù)法可求出m,n的值,聯(lián)立正、反比例函數(shù)解析式成方程組,通過解方程組可求出點(diǎn)A的坐標(biāo)(利用正、反比例函數(shù)圖象的對(duì)稱性結(jié)合點(diǎn)P的坐標(biāo)找出點(diǎn)A的坐標(biāo)亦可);
(2)由菱形的性質(zhì)可得出AC⊥BD,AB∥CD,利用平行線的性質(zhì)可得出∠DCP=∠OAE,結(jié)合AB⊥x軸可得出∠AEO=∠CPD=90°,進(jìn)而即可證出△CPD∽△AEO;
(3)由點(diǎn)A的坐標(biāo)可得出AE,OE,AO的長(zhǎng),由相似三角形的性質(zhì)可得出∠CDP=∠AOE,再利用正弦的定義即可求出sin∠CDB的值.
【解答】(1)解:將點(diǎn)P(﹣1,2)代入y=mx,得:2=﹣m,
解得:m=﹣2,
∴正比例函數(shù)解析式為y=﹣2x;
將點(diǎn)P(﹣1,2)代入y=n?3x,得:2=﹣(n﹣3),
解得:n=1,
∴反比例函數(shù)解析式為y=?2x.
故m、n的值為﹣2,1.
(2)證明:∵四邊形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,AB∥CD,
∴∠DCP=∠BAP,即∠DCP=∠OAE.
∵AB⊥x軸,
∴∠AEO=∠CPD=90°,
∴△CPD∽△AEO;
(3)解:聯(lián)立正、反比例函數(shù)解析式成方程組,得:
y=?2xy=?2x,
解得:x1=?1y1=2(舍去),x2=1y2=?2,
∴點(diǎn)A的坐標(biāo)為(1,﹣2),
∴AE=2,OE=1,AO=AE2+OE2=5.
∵△CPD∽△AEO,
∴∠CDP=∠AOE,
∴sin∠CDB=sin∠AOE=AEAO=25=255.
所以sin∠CDB的值為255.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了待定系數(shù)法求一次函數(shù)解析式、待定系數(shù)法反比例函數(shù)解析式、一次函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征、反比例函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征、菱形的性質(zhì)、相似三角形的判定與性質(zhì)以及解直角三角形,解題的關(guān)鍵是:(1)根據(jù)點(diǎn)的坐標(biāo),利用待定系數(shù)法求出m,n的值;(2)利用菱形的性質(zhì),找出∠DCP=∠OAE,∠AEO=∠CPD=90°;(3)利用相似三角形的性質(zhì),找出∠CDP=∠AOE.
類型七、反比例函數(shù)與壓軸問題
例7.(2023春?吳江區(qū)期中)如圖,四邊形AOBC是菱形,點(diǎn)B在x的正半軸上,直線AB交y軸于點(diǎn)D軸交y軸于點(diǎn)E,反比例函數(shù)y=?12x(x<0)的圖象經(jīng)過點(diǎn)A(m,4).
(1)求直線AB的解析式;
(2)如圖1,點(diǎn)P是直線AB上一動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)M是x軸上一動(dòng)點(diǎn)(點(diǎn)M不與點(diǎn)O點(diǎn)重合).當(dāng)PO最小時(shí),求點(diǎn)P的坐標(biāo);
(3)如圖2,點(diǎn)N從A點(diǎn)出發(fā),以每秒1個(gè)單位的速度沿折線A﹣C﹣B運(yùn)動(dòng),到達(dá)B點(diǎn)時(shí)停止,設(shè)點(diǎn)N的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t秒,△NDC的面積為S,求S與t的函數(shù)關(guān)系式.
【答案】(1)y=?12x+52;
(2)(1,2);
(3)S=?34t+154(0≤t≤5)54t?254(5<t≤10).
【分析】(1)由平行四邊形的性質(zhì),先求出點(diǎn)A、點(diǎn)B的坐標(biāo),然后利用待定系數(shù)法,即可求出解析式;
(2)當(dāng)OP⊥AB時(shí),PO最小,設(shè)P點(diǎn)坐標(biāo)為(a,?12a+52),利用兩點(diǎn)之間的距離公式解答即可求出點(diǎn)P的坐標(biāo);
(3)先求出CD和DE的長(zhǎng)度,然后分兩種情況進(jìn)行分析:當(dāng)點(diǎn)N在線段AC上運(yùn)動(dòng)時(shí),即0≤t≤5時(shí);當(dāng)點(diǎn)N在線段CB上運(yùn)動(dòng)時(shí),即5<t≤10時(shí);分別求出解析式即可.
【解答】解:(1)∵反比例函數(shù)y=?12x(x<0)的圖象經(jīng)過點(diǎn)A(m,4),
∴?12m=4,即m=﹣3,
∴點(diǎn)A為(﹣3,4),
∴OA=(?3)2+42=5,
∵四邊形AOBC是菱形,
∴OB=OA=5,
∴點(diǎn)B的坐標(biāo)為:(5,0);
設(shè)直線AB為y=kx+b,
∴?3k+b=45k+b=0,
解得k=?12b=52,
∴直線AB的解析式y(tǒng)=?12x+52;
(2)當(dāng)OP⊥AB時(shí),PO最小,設(shè)P點(diǎn)坐標(biāo)為(a,?12a+52),
∴OP=a2+(?12a+52)2=?54(a?1)2+304,
當(dāng)a=1時(shí),OP有最小值,
∴?12a+52=?12×1+52=2,
∴點(diǎn)P的坐標(biāo)為(1,2);
(3)在函數(shù)y=?12x+52中,令x=0,y=52,
∴點(diǎn)D為(0,52),
∵OB=CB,∠OBD=∠CBD,BD=BD,
∴△OBD≌△CBD(SAS),
∴CD=OD=52,∠BOD=∠BCD=90°,
∴DE=4?52=32;
當(dāng)點(diǎn)N在線段AC上運(yùn)動(dòng)時(shí),即0≤t≤5時(shí),
S=12CN?DE=12×(5?t)×32=?34t+154;
當(dāng)點(diǎn)N在線段CB上運(yùn)動(dòng)時(shí),即5<t≤10時(shí),
S=12CN?CD=12×(t?5)×52=54t?254;
∴S與t的函數(shù)關(guān)系式為:S=?34t+154(0≤t≤5)54t?254(5<t≤10).
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了反比例函數(shù)的性質(zhì),一次函數(shù)的圖象和性質(zhì),菱形的性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì),以及最短路徑問題,解題的關(guān)鍵是熟練掌握所學(xué)的知識(shí),正確的分析點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行解題.
類型八、反比例函數(shù)與存在性問題
例8.(2023?香洲區(qū)校級(jí)一模)如圖1,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,點(diǎn)C在x軸負(fù)半軸上,四邊形OABC為菱形,反比例函數(shù)y=?12x(x>0)經(jīng)過點(diǎn)A(a,﹣3),反比例函數(shù)y=kx(k>0,x<0)經(jīng)過點(diǎn)B,且交BC邊于點(diǎn)D,連接AD.
(1)求直線BC的表達(dá)式;
(2)連接OD,求△AOD的面積;
(3)如圖2,P是y軸負(fù)半軸上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),過點(diǎn)P作y軸的垂線,交反比例函數(shù)y=?12x(x>0)于點(diǎn)N.在點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)過程中,直線AB上是否存在點(diǎn)E,使以B,D,E,N為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形?若存在,求出點(diǎn)N的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說明理由.
【答案】(1)y=?34x?154;
(2)1329;
(3)存在,當(dāng)點(diǎn)N的坐標(biāo)為(167,?214)或(16,?34)時(shí),以B,D,E,N為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形.
【分析】(1)待定系數(shù)法即可求解;
(2)由△AOD的面積=12×OT×(xA﹣xD),即可求解;
(3)利用數(shù)形結(jié)合的方法分類求解即可.
【解答】解:(1)∵反比例函數(shù)y=?12x(x>0)經(jīng)過點(diǎn)A(a,﹣3),
∴﹣3=?12a,
∴a=4,
∴A(4,﹣3),
∴OA=5,
∵四邊形OABC為菱形,
∴OC=AB=OA=5,
∴C(﹣5,0),B(﹣1,﹣3),
由點(diǎn)B、C的坐標(biāo)得,y=?34x?154;
(2)∵B(﹣1,﹣3),
∴k=﹣1×(﹣3)=3,
∴y=3x,
聯(lián)立y=?34x?154y=3x,解得:x=?4y=?34(不合題意的值已舍去),
∴D(﹣4,?34),
由點(diǎn)A、D的坐標(biāo)得,直線AD的表達(dá)式為:y=?932(x﹣4)+3,
設(shè)AD交y軸于點(diǎn)T,則T(0,339),
則△AOD的面積=12×OT×(xA﹣xD)=12×339×(4+4)=1329;
(3)存在,理由如下,
①當(dāng)四邊形BDEN是平行四邊形時(shí),如圖,
∴yD﹣yB=y(tǒng)E﹣yN,
∴?34?(﹣3)=﹣3﹣yN,
∴yN=?214,
把yN=?214代入y=?12x得,xN=167,
∴N(167,?214);
②當(dāng)四邊形BDNE是平行四邊形時(shí),如圖,
∴yD﹣yB=y(tǒng)N﹣yE,
∴?34?(﹣3)=y(tǒng)N﹣(﹣3),
∴yN=?34,
把yN=?34代入y=?12x得,xN=16,
∴N(16,?34),
綜上所述,當(dāng)點(diǎn)N的坐標(biāo)為(167,?214)或(16,?34)時(shí),以B,D,E,N為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了反比例函數(shù)的綜合題,待定系數(shù)法求函數(shù)的解析式,相似三角形的判定和性質(zhì),勾股定理,菱形的性質(zhì),平行四邊形的判定,正確的理解題意是解題的關(guān)鍵.
1.(2021?溫州模擬)如圖,在第一象限內(nèi),點(diǎn)A,B在反比例函數(shù)y=kx(k>0)的圖象上,AM⊥x軸于點(diǎn)M(3,0),△AOM的面積為3,BC∥AM交OA于點(diǎn)C,連結(jié)OB.
(1)求出k的值和直線OA的函數(shù)解析式.
(2)當(dāng)點(diǎn)B的橫坐標(biāo)為2時(shí),求△OBC的面積.
【答案】(1)k=6,直線OA的解析式為y=23x;
(2)53.
【分析】(1)由△AOM的面積為3,設(shè)A(x,y),則12xy=3,可得xy=k=6,設(shè)直線OA的解析式為y=mx,代入點(diǎn)A(3,2),可得直線OA的解析式為y=23x;
(2)延長(zhǎng)BC交x軸于點(diǎn)N,設(shè)B坐標(biāo)為(2,m),則2m=6,解得m=3.把x=2代入y=23x中,得y=43,所以BC=3?43=53,根據(jù)S△OBC=12?ON?BC可得答案.
【詳解】解:(1)∵△AOM的面積為3,設(shè)A(x,y),
∴12xy=3,
則xy=6=k,
故A坐標(biāo)為(3,2),
設(shè)直線OA的解析式為y=mx,代入點(diǎn)A(3,2),
得2=3m,m=23,
故k=6,直線OA的解析式為y=23x;
(2)延長(zhǎng)BC交x軸于點(diǎn)N,
設(shè)B坐標(biāo)為(2,m),
∴2m=6,m=3,
把x=2代入y=23x中,得y=43,
即C點(diǎn)縱坐標(biāo)為43,
∴BC=3?43=53,
又ON=2,
∴S△OBC=12?ON?BC=12×2×53=53.
【點(diǎn)睛】本題考查了反比例函數(shù)k的幾何意義,用待定系數(shù)法求一次函數(shù)表達(dá)式,一次函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征,三角形的面積.掌握以上知識(shí)點(diǎn)并學(xué)會(huì)綜合運(yùn)用是關(guān)鍵.
2.(2023?龍港市一模)如圖,已知A的坐標(biāo)是(4,4),AB⊥x軸于點(diǎn)B,反比例函數(shù)y=kx(x>0)的圖象分別交AO,AB于點(diǎn)C,D,連接OD,△OBD的面積為2.
(1)求k的值和點(diǎn)C的坐標(biāo).
(2)若點(diǎn)P(a,b)在該反比例函數(shù)圖象上,且在△ABO的內(nèi)部(包括邊界),求b的取值范圍.
【答案】(1)k=4;(2,2);
(2)1≤b≤2.
【分析】(1)根據(jù)反比例函數(shù)的k值意義,求出k的值即可;先求出正比例函數(shù)解析式,聯(lián)立正比例函數(shù)解析式和反比例函數(shù)解析式,求出點(diǎn)C的坐標(biāo)即可;
(2)先求出點(diǎn)D的坐標(biāo),然后根據(jù)點(diǎn)C和D的坐標(biāo),求出b的取值范圍即可.
【詳解】解:(1)∵S△OBD=2,
∴k=4,
∴反比例函數(shù)為y=4x①,
設(shè)直線OA解析式為y=mx,
將A(4,4)代入得,4m=4,
∴m=1,
∴直線OA解析式為y=x②,
由①②得x2=4,
∴x=﹣2(不合題意,舍去),x=2,
∴C為(2,2).
(2)將x=4代入y=4x,
得y=1,
∴點(diǎn)D的坐標(biāo)為(4,1),
∵點(diǎn)P(a,b)在該反比例函數(shù)圖象上,且在△ABO的內(nèi)部(包含邊界),且C的坐標(biāo)為(2,2),
∴由圖象得1≤b≤2.
【點(diǎn)睛】本題主要考查了求反比例函數(shù)解析式,求正比例函數(shù)解析式,反比例函數(shù)與正比例函數(shù)圖象的交點(diǎn)坐標(biāo),解題的關(guān)鍵是熟練掌握反比例函數(shù)中k的幾何意義.
3.(2023?瑞安市模擬)如圖,直線y=2x與反比例函數(shù)y=kx(k≠0)的圖象交于A,B兩點(diǎn),點(diǎn)A的橫坐標(biāo)為2.
(1)求這個(gè)反比例函數(shù)的表達(dá)式.
(2)若點(diǎn)P在反比例函數(shù)圖象上,且在直線AB的下方(不與點(diǎn)A,B重合),求點(diǎn)P橫坐標(biāo)的取值范圍.
【答案】(1)反比例函數(shù)的表達(dá)式為y=8x;
(2)P橫坐標(biāo)的取值范圍是﹣2<x<0或x>2.
【分析】(1)先將x=2代入正比例函數(shù)y=2x,可得出y=4,求得點(diǎn)A(2,4),代入y=kx(k≠0)即可得出k的值;
(2)根據(jù)點(diǎn)A與B關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,得出B點(diǎn)坐標(biāo),然后根據(jù)圖象即可求解.
【詳解】解:(1)∵點(diǎn)A在正比例函數(shù)y=2x上,
∴把x=2代入正比例函數(shù)y=2x,
解得y=4,
∴點(diǎn)A(2,4),
把點(diǎn)A(2,4)代入反比例函數(shù)y=kx(k≠0),得k=2×4=8,
∴反比例函數(shù)的表達(dá)式為y=8x;
(2)∵點(diǎn)A與B關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,
∴B(﹣2,﹣4),
∵點(diǎn)P在反比例函數(shù)圖象上,且在直線AB的下方(不與點(diǎn)A,B重合),
∴點(diǎn)P橫坐標(biāo)的取值范圍是﹣2<x<0或x>2.
【點(diǎn)睛】本題是反比例函數(shù)與一次函數(shù)的交點(diǎn)問題,考查了一次函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征,待定系數(shù)法求反比例函數(shù)的解析式.這里體現(xiàn)了數(shù)形結(jié)合的思想,數(shù)形結(jié)合是解題的關(guān)鍵.
4.(2023?南明區(qū)校級(jí)模擬)如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,一次函數(shù)y1=2x+b與反比例函數(shù)y2=mx(m為常數(shù),且m≠0)的圖象交于點(diǎn)A(1,4),B(n,﹣2).
(1)求該反比例函數(shù)與一次函數(shù)的解析式;
(2)根據(jù)圖象,直接寫出滿足y1≤y2的x的取值范圍.
【答案】(1)y=4x;y=2x+2;
(2)x≤﹣2或0<x≤1.
【分析】(1)把A點(diǎn)的坐標(biāo)代入反例函數(shù)解析式即可求出反比例函數(shù)解析式,利用反比例函數(shù)解析式求出B的坐標(biāo),把A、B的坐標(biāo)代入一次函數(shù)解析式即可求出一次函數(shù)解析式;
(2)根據(jù)A點(diǎn)、B點(diǎn)的坐標(biāo)結(jié)合圖形寫出y1≤y2的x的取值范圍即可.
【詳解】解:(1)把A(1,4)代入y=mx中,得m1=4,
解得m=4,
∴反比例函數(shù)的解析式為y=4x;
將A(1,4)代入y=2x+b中,
得:4=2×1+b,
解得:b=2,
∴一次函數(shù)解析式為y=2x+2;
答:反比例函數(shù)的解析式為y=4x;一次函數(shù)解析式為y=2x+2.
(2)由圖象得滿足y1≤y2的x的取值范圍為:x≤﹣2或0<x≤1.
【點(diǎn)睛】本題主要考查了反比例函數(shù)和一次函數(shù)的交點(diǎn)問題,正確運(yùn)用待定系數(shù)法求反比例函數(shù)和一次函數(shù)的解析式是解題的關(guān)鍵.
5.(2023?花都區(qū)一模)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,一次函數(shù)y=x+2的圖象與反比例函數(shù)y=kx(x>0)的圖象相交于點(diǎn)A(a,4),與x軸、y軸分別交于點(diǎn)B、C.過點(diǎn)A作AD⊥x軸,垂足為D.
(1)求反比例函數(shù)y=kx的表達(dá)式;
(2)點(diǎn)P為反比例函數(shù)y=kx(x>0)圖象上的一點(diǎn),且位于點(diǎn)A的右側(cè).從條件①或者條件②這兩個(gè)條件中選擇一個(gè)作為已知條件,求點(diǎn)P的坐標(biāo).
條件①:PA=PD;
條件②:△ABD面積是△PBD面積的2倍.
注明:如果選擇條件①與條件②分別作答,按第一個(gè)解答計(jì)分.
【答案】(1)y=8x;
(2)①點(diǎn)P的坐標(biāo)為(4,2).
②點(diǎn)P的坐標(biāo)為(4,2).
【分析】(1)根據(jù)一次函數(shù)解析式確定a的值,代入反比例函數(shù)解析式確定k的值,求出反比例函數(shù)的解析式;
(2)①連接PA,PD,利用求兩點(diǎn)間距離列等式,求出點(diǎn)P的坐標(biāo).
②連接PB,PD,根據(jù)點(diǎn)的坐標(biāo)確定三角形的邊長(zhǎng),求出△ABD面積和△PBD面積,再求出P點(diǎn)的坐標(biāo).
【詳解】解:(1)把點(diǎn)A(a,4)代入一次函數(shù)解析式得,
4=a+2,a=2,
∴點(diǎn)A為(2,4),
把點(diǎn)A(2,4)代入反比例函數(shù)y=kx(x>0) 得,k=8,
∴反比例函數(shù)y=kx的表達(dá)式為:y=8x;
(2)①連接PA,PD,
設(shè)點(diǎn)P坐標(biāo)為(x,y),由(1)知點(diǎn)A(2,4),點(diǎn)D(2,0),
∵PA=PD;
∴(x?2)2+(y?4)2=(x?2)2+(y?0)2,
解得:y=2,
∵P點(diǎn)再y=8x上,
∴x=4,
∴點(diǎn)P的坐標(biāo)為(4,2).
②連接PB,PD,設(shè)點(diǎn)P坐標(biāo)為(x,y),由(1)知點(diǎn)A(2,4),點(diǎn)D(2,0),
∵一次函數(shù)y=x+2的圖象與x軸交于點(diǎn)B,
∴點(diǎn)B坐標(biāo)為(﹣2,0),
∴BD=4,AD=4,
∴S△ABD=12×BD×AD=12×4×4=8,
∵△ABD面積是△PBD面積的2倍,
∴S△PBD=4=12×BD×y,即4=12×4×y,
解得:y=2,
∵P點(diǎn)再y=8x上,
∴x=4,
∴點(diǎn)P的坐標(biāo)為(4,2).
【點(diǎn)睛】本題考察一次函數(shù)與反比例函數(shù)的交點(diǎn)問題,解題的關(guān)鍵是借助幾何中線段與三角形的面積列等式求出點(diǎn)的坐標(biāo).
6.(2023?前郭縣一模)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,一次函數(shù)y=k1x+b的圖象與反比例函數(shù)y=k2x的圖象交于A(4,﹣2),B(﹣2,n)兩點(diǎn),與x軸交于點(diǎn)C.
(1)求k2,n的值;
(2)請(qǐng)直接分別寫出當(dāng)﹣2<x<﹣1時(shí),一次函數(shù)y=k1x+b和反比例函數(shù)y=k2x的取值范圍;
(3)將x軸下方的圖象沿x軸翻折,點(diǎn)A落在點(diǎn)A′處,連接A′B,A′C,求△A'BC面積.
【答案】(1)k2=﹣8,n=4;
(2)當(dāng)﹣2<x<﹣1時(shí),一次函數(shù) y=k1x+b 的取值范圍為3<y<4,反比例函數(shù) y=k2x 的取值范圍為4<y<8;
(3)8.
【分析】(1)將A點(diǎn)坐標(biāo)代入y=k2x求得k2的值;然后將點(diǎn)B代入反比例函數(shù)解析式求得n的值即可;
(2)用函數(shù)的觀點(diǎn)將不等式問題轉(zhuǎn)化為函數(shù)圖象問題;
(3)求出對(duì)稱點(diǎn)坐標(biāo),求面積.
【詳解】解:(1)將A(4,﹣2)代入 y=k2x,得
k2=﹣8,
∴該反比例函數(shù)解析式為:y=?8x.
將B(﹣2,n)代入 y=?8x,得n=4.
綜上所述:k2=﹣8,n=4.
(2)當(dāng)﹣2<x<﹣1時(shí),一次函數(shù) y=k1x+b 的取值范圍為3<y<4,反比例函數(shù) y=k2x 的取值范圍為4<y<8.
(3)將A(4,﹣2),B(﹣2,4)代入y=k1x+b,得
4k1+b=?2?2k1+b=4.
解得k1=?1b=2.
∴一次函數(shù)的解析式為y=﹣x+2,其圖象與x軸交于點(diǎn)C(2,0).
∴將圖象沿x軸翻折后,得 S△ABC=12×(4+2)×(4+2)?12×4×4?12×2×2=8.
∴△A′BC的面積為8.
【點(diǎn)睛】本題是一次函數(shù)和反比例函數(shù)綜合題,使用的待定系數(shù)法,考查用函數(shù)的觀點(diǎn)解決不等式問題.
7.(2023???h三模)如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,點(diǎn)A的坐標(biāo)為(1,3),連接OA.
(1)尺規(guī)作圖:在第一象限作點(diǎn)B,使得∠OAB=90°,AB=AO;(不寫作法,保留作圖痕跡,在圖上標(biāo)注清楚點(diǎn)B)
(2)求線段AB的解析式;
(3)若反比例函數(shù)的圖象經(jīng)過點(diǎn)A.點(diǎn)B是否在反比例函數(shù)y=kx(k>0)的函數(shù)圖象上?說明理由.
【答案】(1)見解答;
(2)y=?13x+103;
(3)點(diǎn)B不在反比例函數(shù)上,理由見解答.
【分析】(1)過點(diǎn)A作圓弧交OA和OA的延長(zhǎng)線于點(diǎn)G、H,分別以點(diǎn)G、H為圓心大于AG的長(zhǎng)度為半徑作畫弧交于點(diǎn)R,連接AR,以點(diǎn)A為圓心AO長(zhǎng)度為半徑作弧交AR于點(diǎn)B,即可求解;
(2)證明△ONA≌△AMB(AAS),得到點(diǎn)B(4,2),進(jìn)而求解;
(3)將點(diǎn)A的坐標(biāo)代入反比例函數(shù)表達(dá)式得:k=1×3=3,即反比例函數(shù)表達(dá)式為:y=3x,進(jìn)而求解.
【詳解】解:(1)過點(diǎn)A作圓弧交OA和OA的延長(zhǎng)線于點(diǎn)G、H,分別以點(diǎn)G、H為圓心大于AG的長(zhǎng)度為半徑作畫弧交于點(diǎn)R,
連接AR,以點(diǎn)A為圓心AO長(zhǎng)度為半徑作弧交AR于點(diǎn)B,則∠OAB=90°,AB=AO;
(2)如圖,過點(diǎn)A作直線MN交y軸于點(diǎn)N,交過點(diǎn)B與y軸的平行線于點(diǎn)M,
∵∠OAB=90°,則∠BAM+∠NAO=90°,
∵∠NAO+∠NOA=90°,
∴∠NOA=∠BAM,
∵AB=OA,∠ONA=∠AMB=90°,
∴△ONA≌△AMB(AAS),
∴AM=ON=3,BM=AN=1,
∴點(diǎn)B(4,2),
設(shè)直線AB的表達(dá)式為:y=k(x﹣1)+3,
將點(diǎn)B的坐標(biāo)代入上式得:2=k(4﹣1)+3,
解得:k=?13,
則直線AB的表達(dá)式為:y=?13(x﹣1)+3=?13x+103;
(3)即點(diǎn)B不在反比例函數(shù)上,理由:
將點(diǎn)A的坐標(biāo)代入反比例函數(shù)表達(dá)式得:k=1×3=3,
即反比例函數(shù)表達(dá)式為:y=3x,
當(dāng)x=4時(shí),y=34≠3,即點(diǎn)B不在反比例函數(shù)上.
【點(diǎn)睛】本題考查的是反比例函數(shù)綜合應(yīng)用,考查了全等三角形的判定和性質(zhì),等腰三角形的性質(zhì),一次函數(shù)基本知識(shí)等,有一定的綜合性,難度適中.
8.(2023?武侯區(qū)校級(jí)模擬)如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,直線y=2x+12與反比例函數(shù)y=kx的圖象交于A(m,8),B兩點(diǎn),C為反比例函數(shù)圖象第四象限上的一動(dòng)點(diǎn).
(1)求反比例函數(shù)的表達(dá)式及點(diǎn)B的坐標(biāo);
(2)當(dāng)四邊形ABOC的面積為1003時(shí),求此時(shí)點(diǎn)C的坐標(biāo);
(3)我們把對(duì)角線互相垂直且相等的四邊形稱為“垂等四邊形”.設(shè)點(diǎn)D是平面內(nèi)一點(diǎn),是否存在這樣的C,D兩點(diǎn),使四邊形ABCD是“垂等四邊形”,且∠ABD=∠ACB?若存在,求出C,D兩點(diǎn)的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說明理由.
【答案】(1)y=?16x,B(﹣4,4);
(2)C(11+55,44﹣205);
(3)存在,C(8,﹣2),D(6,14).
【分析】(1)根據(jù)直線y=2x+12與反比例函數(shù)y=kx的圖象交于A(m,8),B兩點(diǎn),可計(jì)算m的值,并確定k的值,聯(lián)立一次函數(shù)和反比例函數(shù)的關(guān)系式建立方程組,解方程組可得點(diǎn)B的坐標(biāo);
(2)根據(jù)四邊形ABOC的面積為1003列方程可解答;
(3)如圖2,過點(diǎn)B作BG⊥y軸于G,過點(diǎn)A作AM∥y軸,過點(diǎn)C作CM⊥AM于M,證明∠ABG=∠GHB,根據(jù)正切的定義可得GH=2,可得BC的解析式為:y=?12x+2,列方程可得點(diǎn)C的坐標(biāo),證明△AMC是等腰直角三角形,可得△FBG也是等腰直角三角形,則F(0,8),根據(jù)AC=BD列方程可得結(jié)論.
【詳解】解:(1)∵點(diǎn)A(m,8)在直線y=2x+12上,
∴2m+12=8,
∴m=﹣2,
∴A(﹣2,8),
∴k=﹣2×8=﹣16,
∴反比例函數(shù)的表達(dá)式為:y=?16x,
則?16x=2x+12,
解得:x1=﹣2,x2=﹣4,
∴B(﹣4,4);
(2)如圖1,過點(diǎn)A作AP∥y軸,交OB于P,
設(shè)點(diǎn)C的坐標(biāo)為(a,?16a),
∵B(﹣4,4),
∴OB的解析式為:y=﹣x,
當(dāng)x=﹣2時(shí),y=2,
∴P(﹣2,2),
設(shè)AC的解析式為:y=kx+b,
則?2k+b=8ak+b=?16a,解得:k=?8ab=8?16a,
∴AC的解析式為:y=?8xa+8?16a,
∴OF=8?16a,
∵四邊形ABOC的面積為1003,
∴S△ABP+S梯形APOF+S△COF=100,
即12×2×(8﹣2)+12×2(6+8?16a)+12×(8?16a)×a=100,
解得:a1=11+55,a2=11﹣55(舍);
∴C(11+55,44﹣205);
(3)存在,
如圖2,過點(diǎn)B作BG⊥y軸于G,過點(diǎn)A作AM∥y軸,過點(diǎn)C作CM⊥AM于M,
在y=2x+12中,當(dāng)x=0時(shí),y=12,
∴OE=12,
∵B(﹣4,4),
∴BG=4,EG=12﹣4=8,
∵四邊形ABCD是“垂等四邊形”,
∴AC⊥BD,AC=BD,
∴∠BFC=90°,
∴∠ACB+∠CBF=90°,
∵∠ABD=∠ACB,
∴∠ABD+∠CBF=90°,即∠ABC=90°,
∴∠ABG+∠HBG=90°,
∵∠HBG+∠GHB=90°,
∴∠ABG=∠GHB,
∴tan∠ABG=tan∠GHB,即EGBG=BGGH,
∴84=4GH,
∴GH=2,
設(shè)直線BC的解析式為:y=nx+2,
將點(diǎn)B的坐標(biāo)(﹣4,4)代入得:﹣4n+2=4,
∴n=?12,
∴BC的解析式為:y=?12x+2,
∴?12x+2=?16x,
解得:x=8或﹣4(舍),
∴C(8,﹣2);
∵A(﹣2,8),
∴AM=CM=10,
∴△AMC是等腰直角三角形,
∴∠CAM=45°,
∴∠FBG=∠CAM=45°,
∴△FBG也是等腰直角三角形,
∴BG=FG=4,
∴F(0,8),
同理得:BF的解析式為:y=x+8,
設(shè)D(x,x+8),
∵AC=BD,
∴(8+2)2+(8+2)2=(x+4)2+(x+8﹣4)2,
解得:x1=6,x2=﹣14(舍),
∴D(6,14).
【點(diǎn)睛】本題考查的是反比例函數(shù)與一次函數(shù)知識(shí)的綜合運(yùn)用,掌握待定系數(shù)法求函數(shù)解析式的一般步驟,正確求出雙曲線與直線的交點(diǎn)坐標(biāo)是解題的關(guān)鍵.
9.(2023?張家口二模)如圖,在一段長(zhǎng)為660km的高速公路上,規(guī)定汽車行駛速度最低為60km/h,最高為110km/h.
(1)直接填空:
①當(dāng)行駛速度為100km/h,需要 6.6 h走完這段路;
②行駛完這段路恰好用了8.8h,行駛速度是 75 km/h.
(2)請(qǐng)根據(jù)以上背景,自己設(shè)定變量建立一個(gè)合理的函數(shù)關(guān)系,這個(gè)函數(shù)關(guān)系式中要把“660km”這個(gè)數(shù)據(jù)用上,并寫出自變量取值范圍.
(3)自己先提出一個(gè)問題,然后自己再回答它.要求:這個(gè)問題的解決要把“(2)中的函數(shù)關(guān)系式”、“60km/h”和“110km/h”都用上.
【答案】(1)6.6;
(2)75;
(3)見解析;
(4)見解析;
【分析】(1)根據(jù)時(shí)間=路程÷速度即可求解;
(2)根據(jù)速度=路程÷時(shí)間即可求解;
(3)設(shè)汽車行駛所需時(shí)間為yh,汽車行駛速度為xkm/h,根據(jù)速度、時(shí)間路程之間的關(guān)系可得函數(shù)關(guān)系式y(tǒng)=660x,根據(jù)汽車行駛速度最低為60km/h,最高為110km/h可得自變量的取值范圍;
(4)問題:若汽車行駛完這段路程用了7.5h,判斷汽車速度是否符合要求.令y=660x=7.5,解得x=88,根據(jù)x的取值范圍即可判斷.
【詳解】解:(1)660÷100=6.6(h),
∴當(dāng)行駛速度為100km/h,需要6.6h走完這段路;
故答案為:6.6;
(2)660÷8.8=75(km/h),
∴行駛完這段路恰好用了8.8h,行駛速度是75km/h;
故答案為:75;
(3)設(shè)汽車行駛所需時(shí)間為yh,汽車行駛速度為xkm/h,
y關(guān)于x的函數(shù)關(guān)系式為y=660x(60≤x≤110);
(4)問題:若汽車行駛完這段路程用了7.5h,判斷汽車的行駛速度是否符合要求.
令y=660x=7.5,
解得:x=88,
∵60<88<110,
∴汽車的行駛速度符合要求.
【點(diǎn)睛】本題主要考查反比例函數(shù)的應(yīng)用,正確理解題意,熟知速度、時(shí)間路程之間的關(guān)系,以此得出函數(shù)關(guān)系式是解題關(guān)鍵.
10.(2023?金牛區(qū)模擬)如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,一次函數(shù)y=2x+4的圖象與反比例函數(shù)y=kx的圖象相交于A(a,﹣2),B兩點(diǎn).
(1)求反比例函數(shù)的表達(dá)式;
(2)點(diǎn)C是反比例函數(shù)第一象限圖象上一點(diǎn),且△ABC的面積是△AOB面積的一半,求點(diǎn)C的橫坐標(biāo);
(3)將△AOB在平面內(nèi)沿某個(gè)方向平移得到△DEF(其中點(diǎn)A、O、B的對(duì)應(yīng)點(diǎn)分別是D、E、F),若D、F同時(shí)在反比例函數(shù)y=kx的圖象上,求點(diǎn)E的坐標(biāo).
【答案】(1)反比例函數(shù)解析式y(tǒng)=6x;
(2)C點(diǎn)的橫坐標(biāo)為?1+132或?3+212;
(3)點(diǎn)E的坐標(biāo)為(2,﹣4).
【分析】(1)將點(diǎn)A(a,﹣2)代入y=2x+4,可得點(diǎn)A的坐標(biāo),從而得出答案;
(2)首先求出點(diǎn)B的坐標(biāo),在點(diǎn)B下方的y軸上取點(diǎn)C,使BC=8,則S△ABC=4,過點(diǎn)C作CP∥AB,交雙曲線于P,得出直線CP的解析式為y=﹣2x﹣4,與雙曲線求交點(diǎn)即可得出點(diǎn)P的坐標(biāo),當(dāng)點(diǎn)P在點(diǎn)A上方時(shí),同理可求;
(3)由平行四邊形和反比例函數(shù)的對(duì)稱性可知B與D,A與F關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,即可求得F(3,2),根據(jù)B、F的坐標(biāo)得到平移的距離,從而求得點(diǎn)E的坐標(biāo).
【詳解】解:(1)將點(diǎn)A(a,﹣2)代入y=2x+4得,﹣2=2a+4,
解得a=﹣3,
∴A(﹣3,﹣2),
∵反比例函數(shù)y=kx的圖象經(jīng)過點(diǎn)A,
∴k=﹣3×(﹣2)=6,
∴反比例函數(shù)解析式y(tǒng)=6x;
(2)解y=2x+4y=6x,得x=?2y=?3或x=1y=6,
∴B(1,6),
設(shè)直線y=2x+4與y軸交于M,
∴M(0,4),
∴點(diǎn)C是反比例函數(shù)第一象限圖象上一點(diǎn),且△ABC的面積是△AOB面積的一半,
在點(diǎn)M下方的y軸上取OM的中點(diǎn)D,過點(diǎn)D作CD∥AB,交反比例函數(shù)第一象限圖象上一點(diǎn)C,
∴直線CD的解析式為y=2x+2,
∴2x+2=6x,
解得x1=?1+132,x2=?1?132(舍),
∴C點(diǎn)的橫坐標(biāo)為?1+132,
在點(diǎn)M上方的y軸上取ME=2,過點(diǎn)E作CE∥AB,交反比例函數(shù)第一象限圖象上一點(diǎn)C,
同理可得C點(diǎn)的橫坐標(biāo)為?3+212,
綜上:C點(diǎn)的橫坐標(biāo)為?1+132或?3+212;
(3)由題意可知AB=DF,AB∥DF,
∴四邊形ABFD是平行四邊形,
由反比例函數(shù)與平行四邊形是中心對(duì)稱圖形可知,B與D,A與F關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,
∴F(3,2),
∵B(1,6),
∴點(diǎn)B向右平移2個(gè)單位,向下平移4個(gè)單位得到點(diǎn)F,
∴點(diǎn)E的坐標(biāo)為(2,﹣4).
【點(diǎn)睛】本題考查了反比例函數(shù)與一次函數(shù)的交點(diǎn)問題,待定系數(shù)法求反比例函數(shù)的解析式,三角形面積,平移的性質(zhì),數(shù)形結(jié)合是解題的關(guān)鍵.
11.(2023?嶗山區(qū)一模)如圖,一次函數(shù)y=﹣x+5與反比例函數(shù)y=kx(k≠0) 的圖象在第一象限相交于A,B兩點(diǎn),點(diǎn)B坐標(biāo)是(n,1),AC垂直x軸交x軸于點(diǎn)C,O為坐標(biāo)原點(diǎn),AC=4OC,連接BC.
(1)求反比例函數(shù)的關(guān)系式;
(2)若點(diǎn)D在x軸上,△BCD的面積和△ABC的面積相等,求點(diǎn)D的坐標(biāo).
【答案】(1)反比例函數(shù)解析式為y=4x;
(2)D(13,0)或(﹣11,0).
【分析】(1)設(shè)OC=a,則AC=4OC=4a,可得A(a,4a),把點(diǎn)A代入一次函數(shù)解析式即可求出a的值,進(jìn)而表示出點(diǎn)A的坐標(biāo),利用待定系數(shù)法求解析式即可;
(2)將一次函數(shù)和反比例函數(shù)聯(lián)立求出點(diǎn)B的坐標(biāo),利用面積公式求得△ABC的面積,根據(jù)題意點(diǎn)D在x軸上,△ABD的面積和△ABC的面積相等,可得到12CD?yB=6,求得CD的長(zhǎng),進(jìn)而求得點(diǎn)D的坐標(biāo).
【詳解】解:(1)設(shè)OC=a,則AC=4OC=4a,
∴C(a,0),A(a,4a),
∵一次函數(shù)y=﹣x+5 的圖象經(jīng)過點(diǎn)A,
∴4a=﹣a+5,解得a=1,
∴A(1,4),
把A(1,4)代入反比例函數(shù)y=kx(k≠0) 得:k=1×4=4,
∴反比例函數(shù)解析式為y=4x;
(2)由y=?x+5y=4x,解得x=1y=4或x=4y=1,
∴B(4,1),
∵A(1,4),
∴S△ABC=12×4×(4?1)=6,
∵△ABD的面積和△ABC的面積相等,
∴12CD?yB=6,即12CD×1=6,
∴CD=12,
∴D(13,0)或(﹣11,0).
【點(diǎn)睛】本題考查的是反比例函數(shù)與一次函數(shù)的交點(diǎn)問題,涉及到待定系數(shù)法求解析式、三角形面積以及求函數(shù)交點(diǎn)坐標(biāo),能夠數(shù)形結(jié)合是解題的關(guān)鍵.
12.(2023?城關(guān)區(qū)一模)如圖,一次函數(shù)y=x+b的圖象與反比例函數(shù)y=kx的圖象交于A(1,3),B兩點(diǎn),與y軸交于點(diǎn)C.
(1)求反比例函數(shù)y=kx與一次函數(shù)y=x+b的表達(dá)式;
(2)若點(diǎn)P(t,0)是x軸負(fù)半軸上一點(diǎn),過點(diǎn)P作PQ⊥x軸交反比例函數(shù)y=kx的圖象于點(diǎn)Q,連接CP,OQ.當(dāng)S四邊形COQP=52時(shí),求點(diǎn)P的坐標(biāo).
【答案】(1)反比例函數(shù)的表達(dá)式為y=3x,一次函數(shù)的表達(dá)式為y=x+2;
(2)P點(diǎn)的坐標(biāo)(﹣1,0).
【分析】(1)利用待定系數(shù)法即可求解;
(2)利用點(diǎn)P坐標(biāo)和三角形的面積公式列方程求解即可.
【詳解】解:(1)將A(1,3)在反比例函數(shù)y=kx圖象上,
∴k=1×3=3,
∴反比例函數(shù)的表達(dá)式為y=3x,
將A(1,3)代入y=x+b得3=1+b,
解得b=2,
∴一次函數(shù)的表達(dá)式為y=x+2;
(2)∵y=x+2中,當(dāng)x=0時(shí),y=2,
∴C(0,2),
∵S四邊形COQP=S△OPQ+S△OPC,且S四邊形COQP=52,
∴52=32+12×2×|t|,
∴|t|=1,
∵t<0,
∴P點(diǎn)的坐標(biāo)(﹣1,0).
【點(diǎn)睛】本題是一次函數(shù)與反比例函數(shù)的交點(diǎn)問題,考查了利用待定系數(shù)法求函數(shù)關(guān)系式,一次函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征,三角形面積,求得函數(shù)的解析式是解決問題的關(guān)鍵.
13.(2023?拱墅區(qū)模擬)如圖,一次函數(shù)y1=ax+b的圖象與反比例函數(shù)y2=kx(a,b,k是常數(shù),a≠0,k≠0)的圖象交于第一象限C(1,4),D(4,m)兩點(diǎn),與坐標(biāo)軸交于A、B兩點(diǎn),連接OC,OD.(O是坐標(biāo)原點(diǎn))
(1)求一次函數(shù)y1與反比例函數(shù)y2的表達(dá)式;
(2)直接寫出當(dāng)y2>y1時(shí)x的取值范圍;
(3)將直線AB向下平移多少個(gè)單位長(zhǎng)度,直線與反比例函數(shù)圖象只有一個(gè)交點(diǎn)?
【答案】(1)y=﹣x+5,y=4x;
(2)0<x<1或x>4;
(3)將直線AB向下平移1或9個(gè)單位長(zhǎng)度,直線與反比例圖象只有一個(gè)交點(diǎn).
【分析】(1)根據(jù)題意,由待定系數(shù)法確定函數(shù)關(guān)系式直接代入點(diǎn)列方程及方程組求解即可得到答案;
(2)根據(jù)圖象即可求解;
(3)根據(jù)函數(shù)圖象平移,設(shè)直線AB向下平移n個(gè)單位長(zhǎng)度,此時(shí)直線AB對(duì)應(yīng)的表達(dá)式為y=﹣x+5﹣n,聯(lián)立方程組,消去y整理得x2﹣(5﹣n)x+4=0,結(jié)合圖象只有一個(gè)交點(diǎn),確定x2﹣(5﹣n)x+4=0只有一個(gè)解,即Δ=[﹣(5﹣n)]2﹣4×1×4=0,解一元二次方程即可得到答案.
【詳解】解:(1)把C(1,4)代入y2=kx(a,b,k是常數(shù),a≠0,k≠0),得k=4,
∴反比例函數(shù)的解析式為y=4x,
把(4,m)代入y=4x,得m=1,
∴D(4,1),
把C(1,4),D(4,1)坐標(biāo)分別代入y=ax+b得k+b=44k+b=1,
解得k=?1b=5,
∴一次函數(shù)的解析式為y=﹣x+5;
(2)由圖可知,當(dāng)y2>y1時(shí)x的取值范圍為:0<x<1或x>4;
(3)設(shè)直線AB向下平移n個(gè)單位長(zhǎng)度,此時(shí)直線AB對(duì)應(yīng)的表達(dá)式為y=﹣x+5﹣n,
聯(lián)立方程組得y=?x+5?ny=4x,
消去y得﹣x+5=4x,
整理得x2﹣(5﹣n)x+4=0,
∵由于直線與反比例函數(shù)圖象只有一個(gè)交點(diǎn),
∴Δ=0,即[﹣(5﹣n)]2﹣4×1×4=0,整理得n2﹣10n+9=0,解得n1=1,n2=9,
∴將直線AB向下平移1或9個(gè)單位長(zhǎng)度,直線與反比例圖象只有一個(gè)交點(diǎn).
【點(diǎn)睛】本題考查一次函數(shù)與反比例函數(shù)的交點(diǎn)問題,涉及待定系數(shù)法確定函數(shù)關(guān)系式、利用函數(shù)圖象解不等式、函數(shù)圖象平移及圖象交點(diǎn)與一元二次方程解得情況等知識(shí)點(diǎn)是解決問題的關(guān)鍵.
14.(2023?尋烏縣一模)如圖,直線y=ax+2與x軸、y軸分別相交于A、B兩點(diǎn),與雙曲線y=kx(x>0)相交于點(diǎn)P,PC⊥x軸于點(diǎn)C,且PC=4,點(diǎn)A的坐標(biāo)為(﹣4,0).
(1)求一次函數(shù)和雙曲線的解析式;
(2)若點(diǎn)Q為雙曲線上點(diǎn)P右側(cè)的一點(diǎn),且QH⊥x軸于H,當(dāng)△ABO∽△CQH時(shí),求點(diǎn)Q的坐標(biāo).
【答案】(1)一次函數(shù)表達(dá)式為:y=12x+2,反比例函數(shù)表達(dá)式為:y=16x;
(2)Q(8,2).
【分析】(1)用待定系數(shù)法即可求解;
(2)當(dāng)△ABO∽△CQH時(shí),則AOBO=CHHQ=2,設(shè)HQ為x,則CH=2x,則Q(4+2x,x)代入反比例解析式得:x=164+2x,進(jìn)而求解.
【詳解】解:(1)∵A的坐標(biāo)為(﹣4,0),代入直線y=ax+2,
∴0=﹣4a+2,
解得:a=12,
∴y=12x+2,
∵PC=4,即點(diǎn)P的縱坐標(biāo)為4,
則4=12x+2,
解得:x=4,
即P(4,4),
將P(4,4)代入y=kx(x>0),
∴4=k4,
解得:k=16,
∴y=16x;
(2)當(dāng)△ABO∽△CQH時(shí),
∴AOBO=CHHQ=2,
設(shè)HQ為x,則CH=2x,
∴Q(4+2x,x)代入反比例解析式得:x=164+2x,
解得:x=﹣4或2,
∵x>0,
∴x=2,
∴Q(8,2).
【點(diǎn)睛】本題考查的是反比例函數(shù)綜合題,涉及到一次函數(shù)和反比例函數(shù)的基本性質(zhì)、三角形相似的性質(zhì)等,有一定的綜合性,難度適中.
15.(2023?京口區(qū)模擬)平面直角坐標(biāo)系中,反比例函數(shù)y=3kx(k≠0)的圖象與一次函數(shù)y=kx﹣2k圖象交于A、B兩點(diǎn)(點(diǎn)A在點(diǎn)B左側(cè))
(1)求A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)(用含k的代數(shù)式表示);
(2)當(dāng)k=2時(shí),過y軸正半軸上一動(dòng)點(diǎn)C(0,n)作平行于x軸的直線,分別與一次函數(shù)y=kx﹣2k、反比例函數(shù)y=3kx的圖象相交于D、E兩點(diǎn),若CD=3DE,求n的值;
(3)若一次函數(shù)y=kx﹣2k圖象與x軸交于點(diǎn)F,AF+BF≤5,直接寫出k的取值范圍.
【答案】(1)A(﹣1,﹣3k),B(3,k);
(2)?2+13或?2+22;
(3)?34≤k≤34,且k≠0.
【分析】(1)將兩個(gè)解析式聯(lián)立求解,即可得到A、B的坐標(biāo);
(2)因?yàn)檫^C(0,n)的直線平行于x軸,可得點(diǎn)D、E的縱坐標(biāo)都為n.將y=n代入y=2x﹣4和y=6x,得xD=n2+2和xE=6n,分當(dāng)0<n<2時(shí)和當(dāng)n>2時(shí)兩種情況,分別表示出CD與DE,根據(jù)CD=3DE列方程即可求解;
(3)結(jié)合(1),根據(jù)AF+BF≤5,即AB≤5,得到關(guān)于k的不等式,即可求解.
【詳解】解:(1)聯(lián)立解析式得:
y=3kxy=kx?2k,
解得x=3y=k或x=?1y=?3k,
∵點(diǎn)A在點(diǎn)B左側(cè),
∴A(﹣1,﹣3k),B(3,k);
(2)∵k=2,
∴反比例函數(shù)與一次函數(shù)的解析式為y=6x和y=2x﹣4,點(diǎn)B(3,2),
∵過C(0,n)的直線平行于x軸,
∴點(diǎn)D、E的縱坐標(biāo)都為n.
將y=n代入y=2x﹣4和y=6x,
得:xD=n2+2,xE=6n,
當(dāng)0<n<2時(shí),如圖:
∴CD=n2+2,DE=6n?n2?2,
∵CD=3DE,
∴n2+2=3(6n?n2?2),
整理,得n2+4n﹣9=0,
解得n=﹣2+13或n=﹣2?13(舍去);
∴n=﹣2+13;
當(dāng)n>2時(shí),如圖:
CD=n2+2,DE=n2+2?6n,
∴CD=n2+2,DE=2+n2?6n,
∵CD=3DE,
∴n2+2=3(2+n2?6n),
整理,得n2+4n﹣18=0,
解得n=﹣2+22或n=﹣2?22(舍去),
∴n=﹣2+22,
綜上所述:n的值為?2+13或?2+22;
(3)由(1)知A(﹣1,﹣3k),B(3,k),
∵AF+BF≤5,AF+BF=AB,
∴AB≤5,
∴(?1?3)2+(?3k?k)2≤5,
整理,得k2≤916,
∴?34≤k≤34,
∴k的取值是?34≤k≤34,且k≠0.
【點(diǎn)睛】本題屬于反比例函數(shù)綜合題,主要考查了雙曲線與直線的交點(diǎn),兩點(diǎn)間距離公式,一元二次方程根與系數(shù)關(guān)系,根的判別式,掌握兩個(gè)函數(shù)圖象交點(diǎn)與方程組的關(guān)系是解題的關(guān)鍵.
16.(2023?鎮(zhèn)平縣模擬)如圖,點(diǎn)A在反比例函數(shù)y=kx(x<0) 的圖象上,過點(diǎn)A作AB⊥x軸于點(diǎn)B,△AOB的面積為3.
(1)求k的值;
(2)請(qǐng)用無刻度的直尺和圓規(guī)作出∠OAB的平分線;(要求:不寫作法,保留作圖痕跡,使用2B鉛筆作圖)
(3)設(shè)(2)中的角平分線與x軸相交于點(diǎn)C,延長(zhǎng)AB到D,使AD=AO,連接DC并延長(zhǎng)交y軸于點(diǎn)E.求證:DE⊥OA.
【答案】(1)k=﹣6;
(2)見解答;
(3)見解答.
【分析】(1)由反比函數(shù)k值的意義即可求解;
(2)如圖,以點(diǎn)A為圓心,作弧交AB、AO于點(diǎn)M、N,分別以點(diǎn)M、N為圓心大于12MN為半徑作弧,交于點(diǎn)F,則AF為∠OAB的平分線;
(3)證明AC、OB是△ADO的高,點(diǎn)C是兩個(gè)高的交點(diǎn),即可求解.
【詳解】(1)解:由反比函數(shù)k值的意義知,|k|=2S△AOB=6,
則k=﹣6;
(2)解:如圖,以點(diǎn)A為圓心,作弧交AB、AO于點(diǎn)M、N,
分別以點(diǎn)M、N為圓心大于12MN為半徑作弧,交于點(diǎn)F,則AF為∠OAB的平分線;
(3)證明:∵AF為∠OAB的平分線,AD=AO,
∴AC⊥OD,
∵OB⊥AD,
即AC、OB是△ADO的高,點(diǎn)C是兩個(gè)高的交點(diǎn),
故DE也是△ADO的高,
即DE⊥OA.
【點(diǎn)睛】本題考查的是反比例函數(shù)綜合運(yùn)用,涉及到三角形高問題、反比例函數(shù)k值的意義、幾何作圖等,有一定的綜合性,難度不大.
17.(2023?香洲區(qū)校級(jí)一模)如圖,點(diǎn)A(m,3)為函數(shù)y=9x(x>0)圖象上一點(diǎn),連接OA,點(diǎn)B在線段OA上,且OA:OB=3,C是x軸的正半軸上一點(diǎn),連接AC,S△ABC=6.
(1)求點(diǎn)B的坐標(biāo);
(2)若M是線段AC上一點(diǎn),且∠AOM=15°,求△OCM的面積.
【答案】(1)點(diǎn)M(9﹣33,33?3);(2)93?9.
【分析】(1)由OB:OA=OH:ON,得到OH=1,進(jìn)而求解;
(2)由S△ABC=6=S△ACO﹣S△AOB,得到CO=6,設(shè)點(diǎn)M(m,﹣m+6),由tan∠MON=33=yMxM=6?mm,進(jìn)而求解.
【詳解】解:(1)將點(diǎn)A的坐標(biāo)代入反比例函數(shù)表達(dá)式得:k=3m=9,
解得:m=3,即點(diǎn)A(3,3);
分別過點(diǎn)A、B作x軸的垂線,垂足分別為N、H,
∴OB:OA=OH:ON,
即OB:OA=3:1=OH:ON=OH:3,
即OH=1,同理可得,BH=1,
即點(diǎn)B(1,1);
(2)∵S△ABC=6=S△ACO﹣S△AOB=12×CO×(yA﹣yB)=12×CO×(3﹣1),
解得:CO=6,
由A、C的坐標(biāo)得,直線AC的表達(dá)式為:y=﹣x+6,
設(shè)點(diǎn)M(m,﹣m+6),
∵OH=HB=1,則∠AOH=45°,
∵∠AOM=15°,則∠MON=30°,
則tan∠MON=33=yMxM=6?mm,
解得:m=9﹣33,
則點(diǎn)M(9﹣33,33?3),
則△OCM的面積=12×CO×yM=12×6×(33?3)=93?9.
【點(diǎn)睛】本題考查的是反比例函數(shù)綜合運(yùn)用,涉及到三角形的面積計(jì)算、一次函數(shù)的基本性質(zhì)、解直角三角形等,有一定的綜合性,難度適中.
18.(2022?沙市區(qū)模擬)探究分段函數(shù)y=2x,x≥12|x|,x<1的圖象與性質(zhì).
列表:
描點(diǎn):描出相應(yīng)的點(diǎn),并連線,如圖所示結(jié)合圖象研究函數(shù)性質(zhì),回答下列問題:
(1)點(diǎn)A(3,y1),B(5,y2),C(x1,52),D(x2,6)在函數(shù)圖象上,則y1 > y2,x1 >
x2;(填“>”、“=”或“<”)
(2)當(dāng)函數(shù)值y=2時(shí),自變量x的值為 ﹣1或1 ;
(3)在直角坐標(biāo)系中作出y=x的圖象;
(4)當(dāng)方程x+b=2x,x≥12|x|,x<1有三個(gè)不同的解時(shí),則b的取值范圍為 0<b<1 .
【答案】(1)>,>;
(2)﹣1或1;
(3)函數(shù)圖象見解析;
(4)0<b<1.
【分析】(1)根據(jù)函數(shù)的增減性即可比較;
(2)根據(jù)圖象求解即可;
(3)根據(jù)函數(shù)解析式畫出函數(shù)圖象即可;
(4)根據(jù)圖象即可求出b的取值范圍.
【詳解】解:(1)∵點(diǎn)A(3,y1),B(5,y2),C(x1,52),D(x2,6)在函數(shù)圖象上,
根據(jù)圖象可知,當(dāng)x>1時(shí),y隨著x增大而減小,當(dāng)y>2時(shí),y隨著x增大而減小,
∵3<5,52<6,
∴y1>y2,x1>x2,
故答案為:>,>;
(2)當(dāng)函數(shù)值y=2時(shí),x的值為﹣1或1,
故答案為:﹣1或1;
(3)函數(shù)圖象如圖所示:
(4)當(dāng)y=x+b過點(diǎn)(1,2)時(shí),
可得1+b=2,
解得b=1,
∴當(dāng)方程x+b=2x,x≥12|x|,x<1有三個(gè)不同的解時(shí),則b的取值范圍為0<b<1,
故答案為:0<b<1.
【點(diǎn)睛】本題考查了一次函數(shù)與反比例函數(shù)的綜合,熟練掌握函數(shù)的圖象和性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
19.(2021?樊城區(qū)一模)小云同學(xué)根據(jù)函數(shù)的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn),對(duì)函數(shù)y=ax(x≤?1)?13x+b(x>?1)進(jìn)行探究,已知函數(shù)的圖象經(jīng)過點(diǎn)(﹣1,3),(5,1).
(1)填空:a= ﹣3 ,b= 83 ;
(2)補(bǔ)充表格,在平面直角坐標(biāo)系中,描出表中各組值對(duì)應(yīng)坐標(biāo)的點(diǎn),畫出該函數(shù)的圖象;
(3)觀察函數(shù)圖象,下列關(guān)于函數(shù)性質(zhì)的描述正確的有: ①②④ ;
①當(dāng)x≤﹣1時(shí),y隨x的增大而增大;
②當(dāng)x>﹣1時(shí),y隨x的增大而減小;
③函數(shù)y的圖象關(guān)于直線x=﹣1軸對(duì)稱;
④當(dāng)x=﹣1時(shí),函數(shù)值y取得最大值.
(4)過點(diǎn)(0,m)作直線l平行于x軸,若直線l與函數(shù)y有兩個(gè)交點(diǎn),則m的取值范圍是 0<m<3 .
【答案】(1)﹣3;83;(2)1;32;(3)①②④;(4)0<m<3
【分析】本題考察的是分段函數(shù)圖象的理解.
【詳解】由題意可得(﹣1,3)在反比例函數(shù)y=ax圖象上,(5,1)在一次函數(shù)y=?13x+b的圖象上,(1)故可以得出a=﹣3,b=83,同理(1)可得(2)中的兩空為1和32;
(3)①在x≤﹣1時(shí),為反比例函數(shù)在第二象限內(nèi)的圖象,此時(shí)y隨x的增大而增大,故①正確;
②在x>﹣1時(shí),為一次函數(shù)的圖象,∵?13<0,∴此時(shí)y隨x的增大而減小,故②正確;
③結(jié)合圖象可以得出該分段函數(shù)的圖象沒有對(duì)稱軸(∵x≤﹣1時(shí)為曲線,x>﹣1時(shí)為直線),故③錯(cuò)誤
④結(jié)合圖象可以得出x=﹣1時(shí),有最大值為3
(4)結(jié)合圖象可以看出,當(dāng)0<m<3時(shí),直線l與該分段函數(shù)的圖象有兩個(gè)交點(diǎn)
【點(diǎn)睛】數(shù)形結(jié)合
20.(2023?越秀區(qū)一模)如圖,點(diǎn)A(﹣2,y1)、B(﹣6,y2)在反比例函數(shù)y=kx(k<0)的圖象上,AC⊥x軸,BD⊥y軸,垂足分別為C、D,AC與BD相交于點(diǎn)E.
(1)根據(jù)圖象直接寫出y1、y2的大小關(guān)系,并通過計(jì)算加以驗(yàn)證;
(2)結(jié)合以上信息,從條件①、條件②這兩個(gè)條件中選擇一個(gè)作為已知,求k的值.
條件①四邊形OCED的面積為2;
條件②BE=2AE.
【答案】(1)y1>y2;見解析;
(2)選擇條件①,k=﹣6;選擇條件②k=﹣6.
【分析】(1)根據(jù)反比例函數(shù)的性質(zhì)即可得y1>y2,再將點(diǎn)A(﹣2,y1),(B(﹣6,y2)代入反比例函數(shù)的解析式分別求出y1、y2的值,由此即可加以驗(yàn)證;
(2)選擇條件①:先根據(jù)矩形的判定與性質(zhì)可得OD?OC=2,再根據(jù)點(diǎn)A,B的坐標(biāo)可得OC=2,OD=y(tǒng)2,從而可得y2=1,B(﹣6,1),利用待定系數(shù)法求解即可得;選擇條件②:先求出OC=2,AC=y(tǒng)1,DB=6,OD=y(tǒng)2,再根據(jù)矩形的判定與性質(zhì)可得DE=OC=2,CE=OD=y(tǒng)2,從而可得BE=4,AE=2,代入可得y1﹣y2=2,然后根據(jù)y1?y2=?k3即可得.
【詳解】解:(1)因?yàn)楹瘮?shù)圖象從左往右是上升的,即自變量增大,函數(shù)值也隨之增大,
所以y1>y2;
驗(yàn)證如下:
當(dāng)x=﹣6時(shí),y2=?k6;
當(dāng)x=﹣2時(shí),y1=?k2,
∵y1?y2=?k2+k6=?k3,k<0,
∴y1﹣y2>0即y1>y2.
(2)選擇條件①四邊形OCED的面積為2,求解如下:
∵AC⊥x軸,BD⊥y軸,OC⊥OD,
∴四邊形OCED是矩形,
∴OD?OC=2,
∵A(﹣2,y1)、B(﹣6,y2),
∴OC=2,OD=y(tǒng)2,
解得y2=1,
∴B(﹣6,1),
將點(diǎn)B(﹣6,1)代入y=kx得:
k=﹣6×1=﹣6.
選擇條件②BE=2AE,求解如下:
∵A(﹣2,y1)、B(﹣6,y2),
∴OC=2,AC=y(tǒng)1,DB=6,OD=y(tǒng)2,
∵AC⊥x軸,BD⊥y軸,OC⊥OD,
∴四邊形OCED是矩形,
∴DE=OC=2,CE=OD=y(tǒng)2,
∴BE=DB﹣DE=4,
∴AE=12BE=2,
又∵AE=AC﹣CE=y(tǒng)1﹣y2,
∴y1﹣y2=2,
由(1)可知,y1?y2=?k3,
∴?k3=2,
解得k=﹣6.
【點(diǎn)睛】本題考查了反比例函數(shù)的圖象與性質(zhì)、矩形的判定與性質(zhì)等知識(shí)點(diǎn),熟練掌握反比例函數(shù)的圖象與性質(zhì)是解題關(guān)鍵.
21.(2023?萊蕪區(qū)一模)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,雙曲線y=kx(x>0)經(jīng)過B、C兩點(diǎn),△ABC為直角三角形,AC∥x軸,AB∥y軸,A(8,4),AC=3.
(1)求反比例函數(shù)的表達(dá)式及點(diǎn)B的坐標(biāo);
(2)點(diǎn)M是y軸正半軸上的動(dòng)點(diǎn),連接MB、MC;
①求MB+MC的最小值;
②點(diǎn)N是反比例函數(shù)y=kx(x>0)的圖象上的一個(gè)點(diǎn),若△CMN是以CN為直角邊的等腰直角三角形時(shí),求所有滿足條件的點(diǎn)N的坐標(biāo).
?
【答案】(1)反比例函數(shù)的表達(dá)式為y=20x,B的坐標(biāo)為(8,52);
(2)①M(fèi)B+MC的最小值是6852;
②N的坐標(biāo)為(209,9)或(26?2,26+2).
【分析】(1)求出C(5,4),用待定系數(shù)法可得反比例函數(shù)的表達(dá)式為y=20x,令x=8得B的坐標(biāo)為(8,52);
(2)①作C關(guān)于y軸的對(duì)稱點(diǎn)C',連接BC'交y軸于M,此時(shí)MB+MC最小,由C(5,4),B(8,52),可得C'(﹣5,4),BC'=(8+5)2+(52?4)2=6852,即可得到答案;
②設(shè)M(0,m),N(n,20n),分兩種情況:當(dāng)C為直角頂點(diǎn)時(shí),過C作TK∥y軸,過N作NT⊥TK于T,過M作MK⊥TK于K,由△CMN的等腰直角三角形,證明△CMK≌△NCT(AAS),可得4?m=5?n5=20n?4,即可解得N(209,9);當(dāng)N為直角頂點(diǎn)時(shí),過N作RS⊥y軸于S,過C作CR⊥RS于R,同理可得n=20n?420n?m=5?n,解得N(26?2,26+2).
【詳解】解:(1)∵A(8,4),AC=3,
∴C(5,4),
將C(5,4)代入y=kx得:
4=k5,
解得k=20,
∴反比例函數(shù)的表達(dá)式為y=20x,
在y=20x中,令x=8得y=52,
∴B的坐標(biāo)為(8,52);
(2)①作C關(guān)于y軸的對(duì)稱點(diǎn)C',連接BC'交y軸于M,此時(shí)MB+MC最小,如圖:
∵C,C'關(guān)于y軸對(duì)稱,
∴MB+MC=MB+MC',
當(dāng)B,M,C'共線時(shí),MB+MC'最小,即MB+MC最小,最小值為BC'的長(zhǎng)度,
由(1)知C(5,4),B(8,52),
∴C'(﹣5,4),
∴BC'=(8+5)2+(52?4)2=6852,
∴MB+MC的最小值是6852;
②設(shè)M(0,m),N(n,20n),
當(dāng)C為直角頂點(diǎn)時(shí),過C作TK∥y軸,過N作NT⊥TK于T,過M作MK⊥TK于K,如圖:
∵△CMN的等腰直角三角形,
∴CM=CN,∠MCK=90°﹣∠NCT=∠CNT,
∵∠K=90°=∠T,
∴△CMK≌△NCT(AAS),
∴CK=NT,MK=CT,
∴4?m=5?n5=20n?4,
解得n=209,
∴N(209,9);
當(dāng)N為直角頂點(diǎn)時(shí),過N作RS⊥y軸于S,過C作CR⊥RS于R,如圖:
同理可得SN=RC,SM=NR,
∴n=20n?420n?m=5?n,
解得n=26?2或n=﹣26?2(舍去),
∴N(26?2,26+2);
綜上所述,N的坐標(biāo)為(209,9)或(26?2,26+2).
【點(diǎn)睛】本題考查反比例函數(shù)的綜合應(yīng)用,涉及待定系數(shù)法,全等三角形的判定與性質(zhì),對(duì)稱變換等知識(shí),解題的關(guān)鍵是用含字母的代數(shù)式表示相關(guān)點(diǎn)坐標(biāo)和相關(guān)線段的長(zhǎng)度.
22.(2023?信陽模擬)如圖,已知一次函數(shù)y1=kx+b的圖象與函數(shù)y2=mx(x>0)的圖象交于A(6,?12),B(12,n)兩點(diǎn),與y軸交于點(diǎn)C,將直線AB沿y軸向上平移t個(gè)單位長(zhǎng)度得到直線DE,DE與y軸交于點(diǎn)F.
(1)求y1與y2的解析式;
(2)觀察圖象,直接寫出y1<y2時(shí)x的取值范圍;
(3)連接AD,CD,若△ACD的面積為4,則t的值為 43 .
【答案】(1)y2=?3x,y1=x?132;
(2)12<x<6;
(3)43.
【分析】(1)將點(diǎn)A(6,?12)代入y2=mx(x>0)中,求反比例函數(shù)的解析式;通過解析式求出B點(diǎn)坐標(biāo),然后將點(diǎn)A、B代入y1=kx+b,即可求出一次函數(shù)的解析式;
(2)通過觀察圖象即可求解;
(3)由題意先求出直線DE的解析式為y=x?132+t,過點(diǎn)F作GF⊥AB于點(diǎn)G,連接AF,由∠OCA=45°,求出FG=22t,再求出AC=62,由平行線的性質(zhì)可知S△ACD=S△ACF,則12×62×22t=4,即可求t.
【詳解】解:(1)將點(diǎn)A(6,?12)代入y2=mx(x>0)中,
∴m=﹣3,
∴y2=?3x,
∵B(12,n)在y2=?3x中,可得n=﹣6,
∴B(12,﹣6),
將點(diǎn)A、B代入y1=kx+b,
∴12k+b=?66k+b=?12,
解得k=1b=?132,
∴y1=x?132;
(2)∵一次函數(shù)與反比例函數(shù)交點(diǎn)為A(6,?12),B(12,﹣6),
∴12<x<6時(shí),y1<y2;
(3)在y1=x?132中,令x=0,則y=?132,
∴C(0,?132),
∵直線AB沿y軸向上平移t個(gè)單位長(zhǎng)度,
∴直線DE的解析式為y=x?132+t,
∴F點(diǎn)坐標(biāo)為(0,?132+t),
過點(diǎn)F作GF⊥AB于點(diǎn)G,連接AF,
直線AB與x軸交點(diǎn)為(132,0),與y軸交點(diǎn)C(0,?132),
∴∠OCA=45°,
∴FG=CG,
∵FC=t,
∴FG=22t,
∵A(6,?12),C(0,?132),
∴AC=62,
∵AB∥DF,
∴S△ACD=S△ACF,
∴12×62×22t=4,
∴t=43,
故答案為:43.
【點(diǎn)睛】本題考查一次函數(shù)和反比例函數(shù)的圖象及性質(zhì),熟練掌握一次函數(shù)與反比例函數(shù)的圖象及性質(zhì),平行線的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
23.(2023?大慶一模)設(shè)函數(shù)y1=k1x,函數(shù)y2=k2x+b(k1,k2,b是常數(shù),k1≠0,k2≠0).
(1)如圖①,若函數(shù)y1和函數(shù)y2的圖象交于點(diǎn)A(1,m),B(3,1),
①求 y1,y2 的函數(shù)表達(dá)式;
②直接寫出當(dāng)y1>y2時(shí),自變量x的取值范圍;
(2)如圖②,若點(diǎn)C(1,n)在函數(shù)y1的圖象上,點(diǎn)C先向下平移2個(gè)單位長(zhǎng)度,再向右平移1個(gè)單位長(zhǎng)度,得點(diǎn)D,點(diǎn)D恰好落在函數(shù)y1的圖象上,點(diǎn)P在y軸上,求△PCD周長(zhǎng)的最小值.
【答案】(1)①y1=3x,y2=﹣x+4;
②0<x<1或x>3;
(2)△PCD周長(zhǎng)的最小值為 13+5.
【分析】(1)①利用待定系數(shù)法求函數(shù)解析式;
②利用函數(shù)圖象分析比較;
(2)根據(jù)平移確定點(diǎn)D的坐標(biāo),然后利用函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征代入求得n=4,即可求得C(1,4),D(2,2),作C點(diǎn)關(guān)于y軸的對(duì)稱點(diǎn)C′,連接C′D,交y軸于點(diǎn)P,此時(shí)△PCD周長(zhǎng)的最小,最小值為C′D+CD.
【詳解】解:(1)①把點(diǎn)B(3,1)代入 y1=k1x,得 k1=3,
∴y1 的函數(shù)表達(dá)式為 y1=3x,
把點(diǎn)A(1,m)代入 y1=3x,得m=3,
把點(diǎn)A(1,3),B(3,1)代入 y2=k2x+b,得 k2+b=33k2+b=1,
解得k2=?1b=4,
∴y2 的函數(shù)表達(dá)式為 y2=﹣x+4;
②觀察圖象,當(dāng)y1>y2時(shí),自變量x的取值范圍是0<x<1或x>3;
(2)點(diǎn)C(1,n)向下平移2個(gè)單位長(zhǎng)度,再向右平移1個(gè)單位長(zhǎng)度,可得點(diǎn)D的坐標(biāo)為(2,n﹣2).
∵C,D兩點(diǎn)均在 y3 上,
∴2(n﹣2)=n,解得n=4,
此時(shí)點(diǎn)C(1,4),D(2,2),CD=(2?1)2+(2?4)2=5,
∵點(diǎn)C關(guān)于y軸的對(duì)稱點(diǎn)C′為(﹣1,4),
∴CD=(2+1)2+(2?4)2=13,
∴△PCD周長(zhǎng)的最小值為 13+5.
【點(diǎn)睛】本題考查反比例函數(shù)與一次函數(shù)的交點(diǎn)問題,理解反比例函數(shù)和一次函數(shù)的圖象性質(zhì),掌握待定系數(shù)法求函數(shù)解析式,利用數(shù)形結(jié)合思想解題是關(guān)鍵.
24.(2023?成都模擬)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,四邊形ABCD為正方形,已知點(diǎn)A(﹣6,0)、D(﹣7,3),點(diǎn)B、C在第二象限內(nèi).
(1)點(diǎn)B的坐標(biāo)( ﹣3,1 );
(2)將正方形ABCD以每秒2個(gè)單位的速度沿x軸向右平移t秒,若存在某一時(shí)刻t,使在第一象限內(nèi)點(diǎn)B、D兩點(diǎn)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)B′、D′正好落在某反比例函數(shù)的圖象上,請(qǐng)求出此時(shí)t的值以及這個(gè)反比例函數(shù)的解析式;
(3)在(2)的情況下,問是否存在y軸上的點(diǎn)P和反比例函數(shù)圖象上的點(diǎn)Q,使得以P、Q、B′、D′四個(gè)點(diǎn)為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形?若存在,請(qǐng)直接寫出符合題意的點(diǎn)Q的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說明理由.
【答案】(1)(﹣3,1);
(2)t=92,y=6x;
(3)存在,Q(8,34)或(4,32)或(?4,?32).
【分析】(1)先求出OA=6,OG=7,DG=3,再判斷△DGA≌△AHB,得DG=AH=3,BH=AG=1,即可得出答案;
(2)先根據(jù)運(yùn)動(dòng)表示出點(diǎn)B′,D′的坐標(biāo),進(jìn)而求出k,t,即可得出結(jié)論;
(3)先求出點(diǎn)B′,D′的坐標(biāo),再分三種情況討論,利用平行四邊形的對(duì)角線互相平分建立方程求出解,即可得出結(jié)論.
【詳解】解:(1)過點(diǎn)B,D作BH⊥x軸,DG⊥x軸交于點(diǎn)H,G,
∵點(diǎn)A(﹣6,0),D(﹣7,3),
∴OA=6,OG=7,DG=3,
∴AG=OG﹣OA=1.
∵∠DAG+∠BAH=90°,∠DAG+∠GDA=90°,
∴∠GDA=∠BAH.
又∠DGA=∠AHB=90°,AD=AB,
∴△DGA≌△AHB(AAS),
∴DG=AH=3,BH=AG=1,
∴點(diǎn)B的坐標(biāo)是(﹣3,1);
故答案為:﹣3,1;
(2)由(1),得點(diǎn)B(﹣3,1),D(﹣7,3),
∴運(yùn)動(dòng)t秒時(shí),點(diǎn)D′(﹣7+2t,3),B′(﹣3+2t,1).
設(shè)反比例函數(shù)的關(guān)系式為y=kx,
∵點(diǎn)B′,D′在反比例函數(shù)圖象上,
∴k=(﹣7+2t)×3=(﹣3+2t)×1,
解得t=92,k=6,
∴反比例函數(shù)的關(guān)系式為y=6x;
(3)存在,理由:由(2)知,點(diǎn)D′(﹣7+2t,3),B′(﹣3+2t,1),t=92,
∴D′(2,3),B′(6,1),反比例函數(shù)關(guān)系式為y=6x,
設(shè)點(diǎn)Q(m,6m),點(diǎn)P(0,s).
以點(diǎn)PQB′D′四個(gè)點(diǎn)為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形,
∴①當(dāng)PQ與B′D′是對(duì)角線時(shí),
∴12(0+m)=12(2+6),12(s+6m)=12(3+1),
解得m=8,s=134,
∴Q(8,34),P(0,134);
②當(dāng)PB′與QD′是對(duì)角線時(shí),
∴12(0+6)=12(2+m),12(s+1)=12(6m+3),
解得m=4,s=72,
∴Q(4,32),P(0,72);
③當(dāng)PD′與QB′是對(duì)角線時(shí),
∴12(0+2)=12(m+6),12(s+3)=12(6m+1),
解得m=﹣4,s=?72,
∴Q(?4,?32),P(0,?72).
綜上所述:Q(8,34)或Q(4,32)或Q(?4,?32).
【點(diǎn)睛】本題屬于反比例函數(shù)的綜合題目,主要考查了待定系數(shù)法,全等三角形的性質(zhì)和判定,平行四邊形的性質(zhì),用分類討論的思想解決問題是解題的關(guān)鍵.
x
……
﹣5
﹣4
﹣3
﹣2
﹣1
1
2
3
4
5
……
y
……
﹣3.8
﹣2.5
﹣1
1
5
5
a
﹣1
b
﹣3.8
……
x

﹣1
?12
0
12
1
32
2

y

2
1
0
1
2
43
1

x

﹣3
﹣2
﹣1
5

y

1
32
3
1

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