
【例1】.如圖,直線與x軸、y軸分別交于點(diǎn)A和點(diǎn)B,點(diǎn)C、D分別為線段AB、OB的中點(diǎn),點(diǎn)P為OA上一動點(diǎn),PC+PD值最小時(shí)點(diǎn)P的坐標(biāo)為________
解:當(dāng)x=0時(shí),y=×0+4=4,
∴點(diǎn)B的坐標(biāo)為(0,4);
當(dāng)y=0時(shí),x+4=0,
解得:x=﹣6,
∴點(diǎn)A的坐標(biāo)為(﹣6,0).
∵點(diǎn)C、D分別為線段AB、OB的中點(diǎn),
∴點(diǎn)C的坐標(biāo)為(﹣3,2),點(diǎn)D坐標(biāo)為(0,2).
作點(diǎn)C關(guān)于x軸的對稱點(diǎn)C′,連接C′D交x軸于點(diǎn)P,此時(shí)PC+PD的值最小,如圖所示.
∵點(diǎn)C的坐標(biāo)為(﹣3,2),
∴點(diǎn)C′的坐標(biāo)為(﹣3,﹣2).
設(shè)直線C′D的解析式為y=kx+b(k≠0),
將C′(﹣3,﹣2),D(0,2)代入y=kx+b得:,
解得:,
∴直線C′D的解析式為y=x+2.
當(dāng)y=0時(shí),x+2=0,
解得:x=﹣,
∴點(diǎn)P的坐標(biāo)為(﹣,0),
即點(diǎn)P的坐標(biāo)為(﹣1.5,0).
?變式訓(xùn)練
【變1-1】.如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)A是x軸正半軸上的一個定點(diǎn),點(diǎn)P是雙曲線y=(x>0)上的一個動點(diǎn),PB⊥y軸于點(diǎn)B,當(dāng)點(diǎn)P的橫坐標(biāo)逐漸增大時(shí),四邊形OAPB的面積將會( )
A.逐漸增大B.不變
C.逐漸減小D.先增大后減小
解:設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(x,),
∵PB⊥y軸于點(diǎn)B,點(diǎn)A是x軸正半軸上的一個定點(diǎn),
∴四邊形OAPB是個直角梯形,
∴四邊形OAPB的面積=(PB+AO)?BO=(x+AO)?=+=+?,
∵AO是定值,
∴四邊形OAPB的面積是個減函數(shù),即點(diǎn)P的橫坐標(biāo)逐漸增大時(shí)四邊形OAPB的面積逐漸減?。?br>故選:C.
【變1-2】.如圖,一次函數(shù)y=2x與反比例函數(shù)y=(k>0)的圖象交于A,B兩點(diǎn),點(diǎn)M在以C(2,0)為圓心,半徑為1的⊙C上,N是AM的中點(diǎn),已知ON長的最大值為,則k的值是 .
解:方法一、聯(lián)立,
∴,
∴,
∴A(),B(),
∴A與B關(guān)于原點(diǎn)O對稱,
∴O是線段AB的中點(diǎn),
∵N是線段AM的中點(diǎn),
連接BM,則ON∥BM,且ON=,
∵ON的最大值為,
∴BM的最大值為3,
∵M(jìn)在⊙C上運(yùn)動,
∴當(dāng)B,C,M三點(diǎn)共線時(shí),BM最大,
此時(shí)BC=BM﹣CM=2,
∴(,
∴k=0或,
∵k>0,
∴,
方法二、設(shè)點(diǎn)B(a,2a),
∵一次函數(shù)y=2x與反比例函數(shù)y=(k>0)的圖象交于A,B兩點(diǎn),
∴A與B關(guān)于原點(diǎn)O對稱,
∴O是線段AB的中點(diǎn),
∵N是線段AM的中點(diǎn),
連接BM,則ON∥BM,且ON=,
∵ON的最大值為,
∴BM的最大值為3,
∵M(jìn)在⊙C上運(yùn)動,
∴當(dāng)B,C,M三點(diǎn)共線時(shí),BM最大,
此時(shí)BC=BM﹣CM=2,
∴=2,
∴a1=或a2=0(不合題意舍去),
∴點(diǎn)B(,),
∴k=,
故答案為:.
【例2】.如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,反比例函數(shù)y=(x>0)的圖象與邊長是6的正方形OABC的兩邊AB,BC分別相交于M,N 兩點(diǎn).△OMN的面積為10.若動點(diǎn)P在x軸上,則PM+PN的最小值是 2 .
解:∵正方形OABC的邊長是6,
∴點(diǎn)M的橫坐標(biāo)和點(diǎn)N的縱坐標(biāo)為6,
∴M(6,),N(,6),
∴BN=6﹣,BM=6﹣,
∵△OMN的面積為10,
∴6×6﹣×6×﹣×6×﹣×(6﹣)2=10,
∴k=24,
∴M(6,4),N(4,6),
作M關(guān)于x軸的對稱點(diǎn)M′,連接NM′交x軸于P,則NM′的長=PM+PN的最小值,
∵AM=AM′=4,
∴BM′=10,BN=2,
∴NM′===2,
故答案為2.
?變式訓(xùn)練
【變2-1】.已知在平面直角坐標(biāo)系中有兩點(diǎn)A(0,1),B(﹣1,0),動點(diǎn)P在反比例函數(shù)y=的圖象上運(yùn)動,當(dāng)線段PA與線段PB之差的絕對值最大時(shí),點(diǎn)P的坐標(biāo)為 (1,2)或(﹣2,﹣1) .
解:如圖,
設(shè)直線AB的解析式為y=kx+b,
將A(0,1)、B(﹣1,0)代入,得:
,
解得:,
∴直線AB的解析式為y=x+1,
直線AB與雙曲線y=的交點(diǎn)即為所求點(diǎn)P,此時(shí)|PA﹣PB|=AB,即線段PA與線段PB之差的絕對值取得最大值,
由可得或,
∴點(diǎn)P的坐標(biāo)為(1,2)或(﹣2,﹣1),
故答案為:(1,2)或(﹣2,﹣1).
【變2-2】.如圖,一次函數(shù)y1=mx+n(m≠0)的圖象與雙曲線y2=(k≠0)相交于A(﹣1,2)和B(2,b)兩點(diǎn),與y軸交于點(diǎn)C,與x軸交于點(diǎn)D.
(1)求雙曲線的解析式;
(2)經(jīng)研究發(fā)現(xiàn):在y軸負(fù)半軸上存在若干個點(diǎn)P,使得△CPB為等腰三角形.請直接寫出P點(diǎn)所有可能的坐標(biāo).
解:(1)∵點(diǎn)A(﹣1,2)在雙曲線y2=(k≠0)上,
∴k=﹣1×2=﹣2,
∴反比例函數(shù)解析式為y2=﹣,
(2)∵點(diǎn)B在雙曲線y2=﹣上,
∴2b=﹣2,
∴b=﹣1,
∴B(2,﹣1),
將點(diǎn)A(﹣1,2),B(2,1)代入一次函數(shù)y1=mx+n(m≠0)中,得,
∴,
∴一次函數(shù)的解析式為y=﹣x+1;
令x=0,則y=1,
∴C(0,1),
設(shè)P(0,p)(p<0),
∵B(2,﹣1),
∴BC==2,BP=,CP=1﹣p,
∵△CPB為等腰三角形,
∴①當(dāng)BC=BP時(shí),2=,
∴p=1(舍)或p=﹣3,
∴P(0,﹣3),
②當(dāng)BC=CP時(shí),2=1﹣p,
∴p=1﹣2,
∴P(0,1﹣2),
③當(dāng)BP=CP時(shí),=1﹣p,
∴p=﹣1,
∴P(0,﹣1),故滿足條件的點(diǎn)P的坐標(biāo)為(0,﹣3)或(0,1﹣2)或(0,﹣1).
1.如圖,點(diǎn)N是反比例函數(shù)y=(x>0)圖象上的一個動點(diǎn),過點(diǎn)N作MN∥x軸,交直線y=﹣2x+4于點(diǎn)M,則△OMN面積的最小值是( )
A.1B.2C.3D.4
解:設(shè)點(diǎn)N的坐標(biāo)為(,m),則點(diǎn)M的坐標(biāo)為(2﹣m,m)(m>0),
∴MN=﹣(2﹣m)=m+﹣2,
∴S△OMN=MN?m=m2﹣m+3=(m﹣2)2+2,
∴當(dāng)m=2時(shí),△OMN面積最小,最小值為2.
故選:B.
2.如圖,在△ABC中,AB=AC=a,∠BAC=18°,動點(diǎn)P、Q分別在直線BC上運(yùn)動,且始終保持∠PAQ=99°.設(shè)BP=x,CQ=y(tǒng),則y與x之間的函數(shù)關(guān)系用圖象大致可以表示為( )
A.B.
C.D.
解:∵AB=AC=a,∠BAC=18°,
∴∠ABC=∠ACB=(180°﹣18°)=81°,
∴∠ABC=∠APB+∠PAB=81°,
∵∠PAQ=99°,∠BAC=18°,
∴∠PAB+∠QAC=99°﹣18°=81°,
∴∠APB=∠QAC,
同理可得∠PAB=∠AQC,
∴△APB∽△QAC,
∴=,
即=,
整理得,y=,
∵x、y都是邊的長度,是正數(shù),
∴y與x之間的函數(shù)關(guān)系用圖象表示是反比例函數(shù)在第一象限內(nèi)的部分,
縱觀各選項(xiàng),只有A符合.
故選:A.
3.如圖,已知A、B是反比例函數(shù)y=(k>0,x>0)圖象上的兩點(diǎn),BC∥x軸,交y軸于點(diǎn)C,動點(diǎn)P從坐標(biāo)原點(diǎn)O出發(fā),沿O→A→B→C勻速運(yùn)動,終點(diǎn)為C,過點(diǎn)P作PM⊥x軸,PN⊥y軸,垂足分別為M、N.設(shè)四邊形OMPN的面積為S,點(diǎn)P運(yùn)動的時(shí)間為t,則S關(guān)于t的函數(shù)圖象大致為( )
A.B.
C.D.
解:①點(diǎn)P在AB上運(yùn)動時(shí),此時(shí)四邊形OMPN的面積S=K,保持不變,故排除B、D;
②點(diǎn)P在BC上運(yùn)動時(shí),設(shè)路線O→A→B→C的總路程為l,點(diǎn)P的速度為a,則S=OC×CP=OC×(l﹣at),因?yàn)閘,OC,a均是常數(shù),
所以S與t成一次函數(shù)關(guān)系.故排除C.
故選:A.
4.已知點(diǎn)A是雙曲線y=在第一象限上的一動點(diǎn),連接AO并延長交另一分支于點(diǎn)B,以AB為一邊作等邊△ABC.隨著點(diǎn)A的運(yùn)動,點(diǎn)C的位置也不斷變化,但始終在一個函數(shù)的圖象上運(yùn)動,則這個函數(shù)的表達(dá)式為 y=﹣ .
解:設(shè)A(a,),
∵點(diǎn)A與點(diǎn)B關(guān)于原點(diǎn)對稱,
∴OA=OB,
∵△ABC為等邊三角形,
∴AB⊥OC,OC=AO,
∵AO=,
∴CO=,
過點(diǎn)C作CD⊥x軸于點(diǎn)D,
則可得∠AOD=∠OCD(都是∠COD的余角),
設(shè)點(diǎn)C的坐標(biāo)為(x,y),則tan∠AOD=tan∠OCD,即=,
解得:y=﹣a2x,
在Rt△COD中,CD2+OD2=OC2,即y2+x2=3a2+,
將y=﹣a2x代入,(a4+1)x2=3×
可得:x2=,
故x=,y=﹣a2x=﹣a,
則xy=﹣3,
故可得:y=﹣(x>0).
故答案為:y=﹣(x>0).
5.如圖,點(diǎn)P是雙曲線C:y=(x>0)上的一點(diǎn),過點(diǎn)P作x軸的垂線交直線AB:y=x﹣2于點(diǎn)Q,連接OP,OQ.當(dāng)點(diǎn)P在曲線C上運(yùn)動,且點(diǎn)P在Q的上方時(shí),△POQ面積的最大值是 3 .
解:∵PQ⊥x軸,
∴設(shè)P(x,),則Q(x,x﹣2),
∴PQ=﹣x+2,
∴S△POQ=(﹣+2)?x=﹣(x﹣2)2+3,
∵﹣<0,
∴△POQ面積有最大值,最大值是3,
故答案為3.
6.如圖,直線AB與x軸交于點(diǎn)A(1,0),與y軸交于點(diǎn)B(0,2),將線段AB繞點(diǎn)A順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°得到線段AC,反比例函數(shù)y=(k≠0,x>0)的圖象經(jīng)過點(diǎn)C.已知點(diǎn)P是反比例函數(shù)y=(k≠0,x>0)圖象上的一個動點(diǎn),則點(diǎn)P到直線AB距離最短時(shí)的坐標(biāo)為 (,) .
解:(1)設(shè)直線AB的解析式為y=ax+b,
將點(diǎn)A(1,0),點(diǎn)B(0,2)代入得,
解得,
∴直線AB為y=﹣2x+2;
∵過點(diǎn)C作CD⊥x軸,
∵線段AB繞點(diǎn)A順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°得到線段AC,
∴△ABO≌△CAD(AAS),
∴AD=OB=2,CD=OA=1,
∴C(3,1),
∴k=3,
∴y=;
設(shè)與AB平行的直線y=﹣2x+h,
聯(lián)立﹣2x+h=,
∴﹣2x2+hx﹣3=0,
當(dāng)△=h2﹣24=0時(shí),h=2或﹣2(舍棄),此時(shí)點(diǎn)P到直線AB距離最短,
解方程﹣2x2+2x﹣3=0得x==,
∴P(,),
故答案為P(,).
7.如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)A,B在反比例函數(shù)y=(k≠0)的圖象上運(yùn)動,且始終保持線段AB=4的長度不變.M為線段AB的中點(diǎn),連接OM.則線段OM長度的最小值是 (用含k的代數(shù)式表示).
解:如圖,因?yàn)榉幢壤瘮?shù)關(guān)于直線y=x對稱,觀察圖象可知:當(dāng)線段AB與直線y=x垂直時(shí),垂足為M,此時(shí)AM=BM,OM的值最小,
∵M(jìn)為線段AB的中點(diǎn),
∴OA=OB,
∵點(diǎn)A,B在反比例函數(shù)y=(k≠0)的圖象上,
∴點(diǎn)A與點(diǎn)B關(guān)于直線y=x對稱,
∵AB=4,
∴可以假設(shè)A(m,),則B(m+4,﹣4),
∴(m+4)(﹣4)=k,
整理得k=m2+4m,
∴A(m,m+4),B(m+4,m),
∴M(m+2,m+2),
∴OM===,
∴OM的最小值為.
故答案為.
8.如圖,點(diǎn)A是反比例函數(shù)y=在第一象限的圖象上的一點(diǎn),過點(diǎn)A作AB⊥y軸于點(diǎn)B.連接AO,以點(diǎn)A為圓心,分別以AB,AO為半徑作直角扇形BAC和OAD,并連接CD,則陰影部分面積的最小值是 2π+2 .
解:如圖,過點(diǎn)D作DE垂直于CA的延長線于點(diǎn)E,則∠AED=90°,
由題意可知,AB=AC,AO=AD,∠BAC=∠DAO=90°,
∵AB⊥y軸,
∴∠ABO=90°,
∴∠BAO+∠OAE=90°,∠DAE+∠OAE=90°,
∴∠BAO=∠DAE,
∴△BAO≌△EAD(AAS),
∴DE=OB.
∵點(diǎn)A是反比例函數(shù)y=在第一象限的圖象上的一點(diǎn),
∴OB?AB=4,
∴S△AOB=OB?AB=2,
∴S△ACD=AC?DE=OB?AB=2,
∴S陰影=S△ACD+S扇形OAD
=2+
=2+
∵(AB﹣OB)2≥0,
∴AB2﹣2AB?OB+OB2≥0,
∴AB2+OB2≥2AB?OB,
∴S陰影≥2+×2AB?OB=2+2π.
故答案為:2+2π.
9.如圖,點(diǎn)A是反比例函數(shù)y=(k>0)圖象第一象限上一點(diǎn),過點(diǎn)A作AB⊥x軸于B點(diǎn),以AB為直徑的圓恰好與y軸相切,交反比例函數(shù)圖象于點(diǎn)C,在AB的左側(cè)半圓上有一動點(diǎn)D,連接CD交AB于點(diǎn)E.記△BDE的面積為S1,△ACE的面積為S2,連接BC,△ACB是 等腰直角 三角形,則若S1﹣S2的值最大為1,則k的值為 4+4 .
解:如圖連接BC、O′C,作CH⊥x軸于H.
由題意⊙O′與反比例函數(shù)圖象均關(guān)于直線y=x對稱,
∴點(diǎn)A、C關(guān)于直線y=x對稱,設(shè)A(m,2m)則C(2m,m),
∴BO′=CH=m,BO′∥CH,
∴四邊形BHCO′是平行四邊形,∵BH=CH,∠BHC=90°,
∴四邊形BHCO′是正方形.
∴∠ABC=45°,
∴△ACB是等腰直角三角形,
∵S1﹣S2=S△DBC﹣S△ACB,△ABC的面積是定值,
∴△DBC的面積最大時(shí),S1﹣S2的值最大,
∴當(dāng)DO′⊥BC時(shí),△DBC 的面積最大,
∴m?(m+m)﹣?2m?m=1,
∴m2=2(+1),
∵k=2m2,
∴k=4+4,
故答案為:等腰直角三角形,4+4.
10.如圖,正比例函數(shù)y=x的圖象與反比例函數(shù)y=(k≠0)在第一象限的圖象交于A點(diǎn),過A點(diǎn)作x軸的垂線,垂足為M,已知△OAM的面積為1.
(1)求反比例函數(shù)的解析式;
(2)如果B為反比例函數(shù)在第一象限圖象上的點(diǎn)(點(diǎn)B與點(diǎn)A不重合),且B點(diǎn)的橫坐標(biāo)為1,P為x軸上一點(diǎn),求使PA+PB的值最小時(shí)點(diǎn)P的坐標(biāo).
解:(1)設(shè)A點(diǎn)的坐標(biāo)為(a,b),則由,得ab=2=k,
∴反比例函數(shù)的解析式為;
(2)由條件知:兩函數(shù)的交點(diǎn)為,
解得:,,
∴A點(diǎn)坐標(biāo)為:(2,1),
作出A點(diǎn)關(guān)于x軸對稱點(diǎn)C點(diǎn),連接BC,
P點(diǎn)即是所求則點(diǎn)C(2,﹣1),
∵B(1,2),
設(shè)直線BC的解析式為:y=kx+b,
,
解得:,
∴直線BC的解析式為:y=﹣3x+5,
當(dāng)y=0時(shí),x=,
∴點(diǎn)P(,0).
11.如圖,正比例函數(shù)y=2x的圖象與反比例函數(shù)y=的圖象交于A、B兩點(diǎn),過點(diǎn)A作AC垂直x軸于點(diǎn)C,連接BC,若△ABC面積為 2.
(1)求k的值
(2)x軸上是否存在一點(diǎn)D,使△ABD是以AB為斜邊的直角三角形?若存在,求出點(diǎn)D的坐標(biāo),若不存在,說明理由.
解:(1)∵反比例函數(shù)與正比例函數(shù)的圖象相交于A、B兩點(diǎn),
∴A、B兩點(diǎn)關(guān)于原點(diǎn)對稱,
∴OA=OB,
∴△BOC的面積=△AOC的面積=2÷2=1,
又∵A是反比例函數(shù)y=圖象上的點(diǎn),且AC⊥x軸于點(diǎn)C,
∴△AOC的面積=|k|,
∴|k|=1,
∵k>0,
∴k=2.
故這個反比例函數(shù)的解析式為y=;
(2)x軸上存在一點(diǎn)D,使△ABD為直角三角形.
將y=2x與y=聯(lián)立成方程組得:
,
解得:,,
∴A(1,2),B(﹣1,﹣2),
∵△ABD是以AB為斜邊的直角三角形
∴∠ADB=90°,如圖3,
∵O為線段AB的中點(diǎn),
∴OD=AB=OA,
∵A(1,2),
∴OC=1,AC=2,
由勾股定理得:OA==,
∴OD=,
∴D(,0).
根據(jù)對稱性,當(dāng)D為直角頂點(diǎn),且D在x軸負(fù)半軸時(shí),D(﹣,0).
故x軸上存在一點(diǎn)D,使△ABD以AB為斜邊的直角三角形,點(diǎn)D的坐標(biāo)為(,0)或(﹣,0).
12.如圖,一次函數(shù)y=x+2的圖象與反比例函數(shù)y=的圖象交于點(diǎn)A(1,a),B兩點(diǎn).
(1)求反比例函數(shù)的解析式及點(diǎn)B的坐標(biāo);
(2)在x軸上找一點(diǎn)C,使|CA﹣CB|的值最大,求滿足條件的點(diǎn)C的坐標(biāo)及△ABC的面積.
解:(1)∵直線y=x+2經(jīng)過點(diǎn)A(1,a),
∴a=3,
∵反比例函數(shù)y=經(jīng)過A(1,3),
∴k=3,
∴y=,
由,解得或,
∴B(﹣3,﹣1).
(2)作點(diǎn)B關(guān)于x軸的對稱點(diǎn)B′,連接AB′,延長AB′交x軸于點(diǎn)C,點(diǎn)C即為所求;
∵A(1,3),B′(﹣3,1),
∴直線AB′的解析式為y=x+,
∴C(﹣5,0),
∴S△ABC=S△CBB′+S△BB′A=×2×2+×2×4=6.
13.如圖,一次函數(shù)y=2x﹣3的圖象與反比例函數(shù)y=的圖象相交于點(diǎn)A(﹣1,n),B兩點(diǎn).
(1)求反比例函數(shù)的解析式與點(diǎn)B的坐標(biāo);
(2)連接AO、BO,求△AOB的面積;
(3)點(diǎn)D是反比例函數(shù)圖象上的一點(diǎn),當(dāng)∠BAD=90°時(shí),求點(diǎn)D的坐標(biāo).
解:(1)∵點(diǎn)A(﹣1,n)在一次函數(shù)y=2x﹣3的圖象上,
∴n=﹣5,
∴點(diǎn)A(﹣1,﹣5),
∵點(diǎn)A(﹣1,﹣5)在反比例函數(shù)的圖象上,
∴k=﹣1×(﹣5)=5,
∴;
聯(lián)立,
解得:,,
∴點(diǎn);
(2)設(shè)y=2x﹣3與y軸的交點(diǎn)為點(diǎn)E,則點(diǎn)E(0,﹣3),
∴OE=3,
∴S△AOB=S△AOE+S△BOE=×3×1+×3×=;
(3)設(shè)點(diǎn),
如圖,分別過點(diǎn)D,B作y軸的平行線DM,BN,過點(diǎn)A作MN⊥DM于M,交BN于N,則MN⊥BN,
∴∠M=∠N=90°,
∴∠DAM+∠ADM=90°,
∵∠BAD=90°,
∴∠BAN+∠DAM=90°,
∴∠BAN=∠ADM,
∴△BAN∽△ADM,
∴=,即=,
解得:a1=﹣10,a2=﹣1(舍),
∴.
14.如圖,直線y=2x+3與y軸交于A點(diǎn),與反比例函數(shù)y=(x>0)的圖象交于點(diǎn)B,過點(diǎn)B作BC⊥x軸于點(diǎn)C,且C點(diǎn)的坐標(biāo)為(1,0).
(1)求反比例函數(shù)的解析式;
(2)點(diǎn)D(a,1)是反比例函數(shù)y=(x>0)圖象上的點(diǎn),在x軸上是否存在點(diǎn)P,使得PB+PD最?。咳舸嬖?,求出點(diǎn)P的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
解:(1)∵BC⊥x軸于點(diǎn)C,且C點(diǎn)的坐標(biāo)為(1,0),
∴在直線y=2x+3中,當(dāng)x=1時(shí),y=2+3=5,
∴點(diǎn)B的坐標(biāo)為(1,5),
又∵點(diǎn)B(1,5)在反比例函數(shù)y=上,
∴k=1×5=5,
∴反比例函數(shù)的解析式為:y=;
(2)將點(diǎn)D(a,1)代入y=,得:a=5,
∴點(diǎn)D坐標(biāo)為(5,1)
設(shè)點(diǎn)D(5,1)關(guān)于x軸的對稱點(diǎn)為D′(5,﹣1),
過點(diǎn)B(1,5)、點(diǎn)D′(5,﹣1)的直線解析式為:y=kx+b,
可得:,
解得:,
∴直線BD′的解析式為:y=﹣x+,
根據(jù)題意知,直線BD′與x軸的交點(diǎn)即為所求點(diǎn)P,
當(dāng)y=0時(shí),得:﹣x+=0,解得:x=,
故點(diǎn)P的坐標(biāo)為(,0).
15.如圖,在矩形OABC中,OA=3,OC=2,F(xiàn)是AB上的一個動點(diǎn)(F不與A,B重合),過點(diǎn)F的反比例函數(shù)y=(x>0)的圖象與BC邊交于點(diǎn)E.
(1)當(dāng)F為AB的中點(diǎn)時(shí),求該反比例函數(shù)的解析式和點(diǎn)E的坐標(biāo).
(2)設(shè)過(1)中的直線EF的解析式為y=ax+b,直接寫出不等式ax+b<的解集.
(3)當(dāng)k為何值時(shí),△AEF的面積最大,最大面積是多少?
解:
(1)∵四邊形OABC為矩形,OA=3,OC=2,
∴AB=2,BC=3,
∵F為AB的中點(diǎn),
∴點(diǎn)F坐標(biāo)為(3,1),
∵點(diǎn)F在反比例函數(shù)y=(x>0)的圖象上,
∴k=3×1=3,
∴反比例函數(shù)解析式為y=,
∵點(diǎn)E在BC上,
∴E點(diǎn)縱坐標(biāo)為2,
在y=中,令y=2,可求x=,
∴E點(diǎn)坐標(biāo)為(,2);
(2)不等式ax+b<的解集即直線在反比例函數(shù)下方時(shí)對應(yīng)的自變量的取值范圍,
由(1)可知點(diǎn)E、F兩點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別為、3,
∴不等式ax+b<的解集為:0<x<或x>3;
(3)由題意可知點(diǎn)E的縱坐標(biāo)為為2,點(diǎn)F的橫坐標(biāo)為3,且E、F在反比例函數(shù)y=(x>0)的圖象上,
∴可設(shè)E(,2),F(xiàn)(3,),
∴AF=,CE=,
∴BE=BC﹣CE=3﹣,
∴S△AEF=AF?BE=??(3﹣)=﹣k2+=﹣(k﹣3)2+,
∵﹣<0,
∴S△AEF是關(guān)于k的開口向下的拋物線,
∴當(dāng)k=3時(shí),S△AEF有最大值,最大值為,
即當(dāng)k的值為3時(shí),△AEF的面積最大,最大面積為.
16.如圖,直線OA:y=x的圖象與反比例函數(shù)y=(k≠0)在第一象限的圖象交于A點(diǎn),過A點(diǎn)作軸的垂線,垂足為M,已知△OAM的面積為1.
(1)求反比例函數(shù)的解析式;
(2)如果B為反比例函數(shù)在第一象限圖象上的點(diǎn)(點(diǎn)B與點(diǎn)A不重合),且B點(diǎn)的橫坐標(biāo)為1,在x軸上求一點(diǎn)P,使PA+PB最?。?br>解:(1)設(shè)點(diǎn)A的坐標(biāo)為(a,b),
則,解得:k=2.
∴反比例函數(shù)的解析式為y=.
(2)聯(lián)立直線OA和反比例函數(shù)解析式得:
,解得:.
∴點(diǎn)A的坐標(biāo)為(2,1).
設(shè)A點(diǎn)關(guān)于x軸的對稱點(diǎn)為C,則C點(diǎn)的坐標(biāo)為(2,﹣1),連接BC較x軸于點(diǎn)P,點(diǎn)P即為所求.如圖所示.
設(shè)直線BC的解析式為y=mx+n,
由題意可得:B點(diǎn)的坐標(biāo)為(1,2),
∴,解得:.
∴BC的解析式為y=﹣3x+5.
當(dāng)y=0時(shí),0=﹣3x+5,解得:x=.
∴P點(diǎn)的坐標(biāo)為(,0).
17.已知:如圖,一次函數(shù)y=﹣2x+10的圖象與反比例函數(shù)y=的圖象相交于A、B兩點(diǎn)(A在B的右側(cè)),點(diǎn)A橫坐標(biāo)為4.
(1)求反比例函數(shù)解析式及點(diǎn)B的坐標(biāo);
(2)觀察圖象,直接寫出關(guān)于x的不等式﹣2x+10﹣>0的解集;
(3)反比例函數(shù)圖象的另一支上是否存在一點(diǎn)P,使△PAB是以AB為直角邊的直角三角形?若存在,求出所有符合條件的點(diǎn)P的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
解:(1)把x=4代入y=﹣2x+10得y=2,
∴A(4,2),
把A(4,2)代入y=,得k=4×2=8.
∴反比例函數(shù)的解析式為y=,
解方程組,得,或,
∴點(diǎn)B的坐標(biāo)為(1,8);
(2)觀察圖象得,關(guān)于x的不等式﹣2x+10﹣>0的解集為:1<x<4或x<0;
(3)存在,
理由:①若∠BAP=90°,
過點(diǎn)A作AH⊥OE于H,設(shè)AP與x軸的交點(diǎn)為M,如圖1,
對于y=﹣2x+10,
當(dāng)y=0時(shí),﹣2x+10=0,解得x=5,
∴點(diǎn)E(5,0),OE=5.
∵A(4,2),
∴OH=4,AH=2,
∴HE=5﹣4=1.
∵AH⊥OE,
∴∠AHM=∠AHE=90°.
又∵∠BAP=90°,
∴∠AME+∠AEM=90°,∠AME+∠MAH=90°,
∴∠MAH=∠AEM,
∴△AHM∽△EHA,
∴,即,
∴MH=4,
∴M(0,0),
可設(shè)直線AP的解析式為y=mx,
則有4m=2,解得m=,
∴直線AP的解析式為y=x,
解方程組,得,,
∴點(diǎn)P的坐標(biāo)為(﹣4,﹣2).
②若∠ABP=90°,
同理可得:點(diǎn)P的坐標(biāo)為(﹣16,﹣).
綜上所述:符合條件的點(diǎn)P的坐標(biāo)為(﹣4,﹣2)、(﹣16,﹣).
18.反比例函數(shù)(k為常數(shù).且k≠0)的圖象經(jīng)過點(diǎn)A(1,3),B(3,m).
(1)求反比例函數(shù)的解析式及B點(diǎn)的坐標(biāo);
(2)在x軸上找一點(diǎn)P,使PA+PB的值最小,
①求滿足條件的點(diǎn)P的坐標(biāo);
②求△PAB的面積.
解:(1)把A(1,3)代入y=得,k=3,
∴反比例函數(shù)的關(guān)系式為:y=;
把B(3,m)代入y=得,m=1,
∴點(diǎn)B的坐標(biāo)為(3,1);
(2)①如圖所示,作點(diǎn)B關(guān)于x軸的對稱點(diǎn)B′,則B′(3,﹣1),連接AB′交x軸于點(diǎn)P,此時(shí)PA+PB最?。?br>設(shè)直線AB′的關(guān)系式為y=kx+b,把A(1,3),B′(3,﹣1)代入得,
,解得,,
∴直線AB′的關(guān)系式為y=﹣2x+5,
當(dāng)y=0時(shí),x=,即:P(,0),也就是,OP=,
②S△PAB=S梯形ABNM﹣S△AMP﹣S△BPN=(1+3)×2﹣(﹣1)×3﹣(3﹣)×1=.
19.如圖,一次函數(shù)y=﹣x+4的圖象與反比例y=(k為常數(shù),且k≠0)的圖象交于A(1,a),B兩點(diǎn).
(1)求反比例函數(shù)的表達(dá)式及點(diǎn)B的坐標(biāo);
(2)①在x軸上找一點(diǎn)P,使PA+PB的值最小,求滿足條件的點(diǎn)P的坐標(biāo);
②在x軸上找一點(diǎn)M,使|MA﹣MB|的值為最大,直接寫出M點(diǎn)的坐標(biāo).
解:(1)把點(diǎn)A(1,a)代入一次函數(shù)y=﹣x+4,得a=3,
∴A(1,3),
把點(diǎn)A(1,3)代入反比例y=,得k=3,
∴反比例函數(shù)的表達(dá)式y(tǒng)=,
解得或,
故B(3,1).
(2)作點(diǎn)B關(guān)于x軸的對稱點(diǎn)D,連接AD,交x軸于點(diǎn)P,此時(shí)PA+PB的值最小
∴D(3,﹣1)
設(shè)直線AD的解析式為y=mx+n,則,解得,
∴直線AD的解析式為y=﹣2x+5,令y=0,則x=,
∴P點(diǎn)坐標(biāo)為(,0);
(3)直線y=﹣x+4與x軸的交點(diǎn)即為M點(diǎn),此時(shí)|MA﹣MB|的值為最大,
令y=0,則x=4,
∴M點(diǎn)的坐標(biāo)為(4,0).
20.如圖,四邊形ABCD是正方形,點(diǎn)A的坐標(biāo)是(0,1),點(diǎn)B的坐標(biāo)是(0,﹣2),反比例函數(shù)y=的圖象經(jīng)過點(diǎn)C,一次函數(shù)y=ax+b的圖象經(jīng)過A、C兩點(diǎn),兩函數(shù)圖象的另一個交點(diǎn)E的坐標(biāo)是(m,3).
(1)分別求出一次函數(shù)與反比例函數(shù)的解析式.
(2)求出m的值,并根據(jù)圖象回答:當(dāng)x為何值時(shí),一次函數(shù)的值大于反比例函數(shù)的值.
(3)若點(diǎn)P是反比例函數(shù)圖象上的一點(diǎn),△AOP的面積恰好等于正方形ABCD的面積,求點(diǎn)P坐標(biāo).
解:(1)∵點(diǎn)A的坐標(biāo)為(0,1),點(diǎn)B的坐標(biāo)為(0,﹣2),
∴AB=1+2=3,
∵四邊形ABCD為正方形,
∴BC=AB=3,
∴C(3,﹣2),
把C(3,﹣2)代入y=,得k=3×(﹣2)=﹣6,
∴反比例函數(shù)解析式為y=﹣;
把C(3,﹣2),A(0,1)代入y=ax+b,
得,解得,
∴一次函數(shù)解析式為y=﹣x+1;
(2)∵反比例函數(shù)y=﹣的圖象過點(diǎn)E(m,3),
∴m=﹣2,
∴E點(diǎn)的坐標(biāo)為(﹣2,3);
由圖象可知,當(dāng)x<﹣2或0<x<3時(shí),一次函數(shù)落在反比例函數(shù)圖象上方,
即當(dāng)x<﹣2或0<x<3時(shí),一次函數(shù)的值大于反比例函數(shù)的值;
(3)設(shè)P(t,﹣),
∵△AOP的面積恰好等于正方形ABCD的面積,
∴×1×|t|=3×3,解得t=18或t=﹣18,
∴P點(diǎn)坐標(biāo)為(18,﹣)或(﹣18,).
21.如圖,點(diǎn)A是反比例函數(shù)y=(x>0)的圖象上的一個動點(diǎn),AC⊥x軸于點(diǎn)C;E是線段AC的中點(diǎn),過點(diǎn)E作AC的垂線,與y軸和反比例函數(shù)的圖象分別交于點(diǎn)B、D兩點(diǎn);連接AB、BC、CD、DA.設(shè)點(diǎn)A的橫坐標(biāo)為m.
(1)求點(diǎn)D的坐標(biāo)(用含有m的代數(shù)式表示);
(2)判斷四邊形ABCD的形狀,并說明理由;
(3)當(dāng)m為何值時(shí),四邊形ABCD是正方形?并求出此時(shí)AD所在直線的解析式.
解:(1)∵點(diǎn)A的橫坐標(biāo)為m,
∴點(diǎn)A的縱坐標(biāo)為,
∵E是AC的中點(diǎn),AC⊥x軸,
∴E(m,),
∵BD⊥AC,AC⊥x軸,
∴BD∥x軸,
∴點(diǎn)B,E,D的縱坐標(biāo)相等,為,
∴點(diǎn)D的橫坐標(biāo)為2m,
∴D(2m,);
(2)四邊形ABCD是菱形,
∵B(0,),E(m,),D(2m,),
∴EB=ED=m,
∵AE=EC,
∴四邊形ABCD是平行四邊形,
∵BD⊥AC,
∴平行四邊形ABCD是菱形;
(3)∵平行四邊形ABCD是菱形,
∴當(dāng)AC=BD時(shí),四邊形ABCD是正方形,
∴2m=,
∴m=2,或m=﹣2(舍),
∴A(2,4),D(4,2),
設(shè)直線AD的解析式為y=kx+b,
∴,
∴,
∴直線AD解析式為y=﹣x+6,
∴當(dāng)m=2時(shí),四邊形ABCD是正方形,此時(shí)直線AD解析式為y=﹣x+6.
22.如圖,一次函數(shù)y=﹣x+2的圖象與兩坐標(biāo)軸分別交于A,B兩點(diǎn),與反比例函數(shù)y=交于點(diǎn)C、D,且點(diǎn)C坐標(biāo)為(﹣2,m).
(1)求反比例函數(shù)的解析式;
(2)若點(diǎn)M在y軸正半軸上,且與點(diǎn)B,C構(gòu)成以BC為腰的等腰三角形,求點(diǎn)M的坐標(biāo).
(3)點(diǎn)P在第二象限的反比例函數(shù)圖象上,若tan∠OCP=3,求點(diǎn)P的坐標(biāo).
解:(1)∵點(diǎn)C(﹣2,m)在一次函數(shù)y=﹣x+2的圖象上,
∴m=﹣(﹣2)+2,
解得:m=4,
∴C(﹣2,4),
將C(﹣2,4)代入y=,得k=﹣8,
∴反比例函數(shù)為y=﹣;
(2)如圖1,過點(diǎn)C作CH⊥y軸于H,
在直線y=﹣x+2中,當(dāng)x=0時(shí),則y=2,
∴B(0,2),
由(1)知,C(﹣2,4),
∴BC==2,
當(dāng)BM=BC=2時(shí),OM=2+2,
∴M(0,2+2),
當(dāng)BC=MC時(shí),點(diǎn)C在BM的垂直平分線,
∴M(0,6),
綜上所述,點(diǎn)M的坐標(biāo)為(0,2+2)或(0,6)
(3)作OQ⊥PC于Q,過Q作HG⊥x軸于G,CH∥x軸,交HG于H,
則△CHQ∽△QGO,
∴,
∵tan∠OCP=3,
∴,
設(shè)CH=x,則GQ=3x,HQ=4﹣3x,
∴OG=3HQ=12﹣9x=x+2,
解得x=1,
∴Q(﹣3,3),
∴直線CQ的解析式為y=x+6,
∴x+6=﹣,
解得x1=﹣2,x2=﹣4,
∵點(diǎn)P與C不重合,
∴P(﹣4,2).
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