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专题 14 反比例函数的图像、性质及应用【十二大题型】
【题型1 判断反比例函数图象】..............................................................................................................................2
【题型2 反比例函数上点的坐标特征】..................................................................................................................4
【题型3 由反比例函数图象确定其解析式】.........................................................................................................4
【题型4 判断反比例函数经过象限】......................................................................................................................5
【题型5 由反比例函数图象分布象限求k值】......................................................................................................6
【题型6 由反比例函数增减性求值】......................................................................................................................7
【题型7 由反比例函数的性质比较大小】..............................................................................................................7
【题型8 与反比例函数有关的规律探究问题】.....................................................................................................7
【题型9 已知比例系数求特殊图形面积】..............................................................................................................9
【题型10 反比例函数的实际应用】........................................................................................................................11
【题型11 一次函数与反比例函数综合应用】.......................................................................................................13
【题型12 反比例函数与几何综合】........................................................................................................................14
【知识点 反比例函数】
1.定义
k
y=
x y=kx−1 xy=k
一般的,形如 (是常数,k≠0)的函数叫做反比例函数。其它表示形式: 或 。
因为x≠0,k≠0,相应地y值也不能为0,所以反比例函数的图象无限接近x轴和y轴,但与x轴.y轴永
不 相交 .
2.反比例函数的图象及其性质
反比例函数y=(k为常数,k≠0)的图象总是关于原点成中心对称的,它的位置和性质受k的符号的影响.
y=
k>0 k<0
(k为常数,k≠0)
图 象
所在象限 一.三(x,y同号) 二.四(x,y异号)
在每个象限内,y 在每个象限内,y
性 质
随x的增大而减小 随x的增大而增大
3.反比例函数的k的几何意义
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由y=(k≠0)的图象上任意一点向两坐标轴作垂线,两垂线与坐标轴围成的矩形的面积为 | k | .
如图①和②,S =PA·PB=|y|·|x|=|xy|=|k|;
矩形PAOB
同理可得S =S =|xy|=|k|.
△OPA △OPB
【题型1 判断反比例函数图象】
5 3
【例1】(2023·河北廊坊·校考三模)若函数y= (x>0)和函数y=− (x<0)在同一平面直角坐标系的图
x x
象如图所示,则坐标系的纵轴是( )
A.y B.y C.y D.y
1 2 3 4
2022
【变式1-1】(2023·广东深圳·统考模拟预测)反比例函数y= 的大致图象是( )
x
A. B.
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C. D.
1
【变式1-2】(2023·河北沧州·模拟预测)用绘图软件绘制直线l:y= x+1,直线与坐标轴的交点分别为
10
A,B,其中B不在可视范围内.视窗的大小不变,改变可视范围,且变化前后原点O始终在视窗中心.若
1 k
使点B在可视范围之内,需要将图中坐标系的单位长度至少变为原来的 (k为整数),则y= (x>0)的
k x
图象是( )
A. B.
C. D.
1
【变式1-3】(2023·湖南娄底·统考二模)函数y= 的大致图象是( )
x+1
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A. B.
C. D.
【题型2 反比例函数上点的坐标特征】
【例2】(2023·山东滨州·阳信县实验中学校考模拟预测)互不重合的两点 , 皆落于反
A(x ,y ) B(x ,y )
1 1 2 2
7
比例函数y= 图象上,当直线AB与第二象限角平分线垂直时,x ⋅x 的值等于( )
x 1 2
A.−1 B.1 C.−7 D.7
k
【变式2-1】(2023·广西·统考中考真题)在平面直角坐标系中,一次函数y=2x与反比例函数y= (k≠0)
x
的图象交于 , 两点,则 的值是 .
A(x ,y ) B(x ,y ) y + y
1 1 2 2 1 2
m
【变式2-2】(2023·北京·统考中考真题)在平面直角坐标系xOy中,直线y=x与双曲线y= 交于A,B
x
两点.若点A,B的纵坐标分别为y ,y ,则y + y 的值为 .
1 2 1 2
【变式2-3】(2023·辽宁·中考真题)如图,将一个含30°角的三角尺ABC放在直角坐标系中,使直角顶点
4 k
C与原点O重合,顶点A,B分别在反比例函数y=﹣ 和y= 的图象上,则k的值为 .
x x
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【题型3 由反比例函数图象确定其解析式】
k
【例3】(2023·海南省直辖县级单位·统考二模)反比例函数y= (k≠0)的图象如图所示,则k的值可
x
能是( )
A.5 B.12 C.−5 D.−12
【变式3-1】(2023·云南昆明·昆明八中校考二模)如图所示,其函数解析式可能是( )
6 3
A. y=2x2 B.y= C.y=− D. y=3x
x x
k
【变式3-2】(2023·山东日照·日照市新营中学校考二模)如图,点A,B在反比例函数y= (k>0)的图
x
象上,点A的横坐标为2,点B的纵坐标为1,OA⊥AB,则k的值为 .
k
【变式3-3】(2023·江苏无锡·统考二模)反比例函数y= 的一个分支与一次函数y=x+5图象如图所示,
x
若点A(a,1),点B(﹣2,b)都在函数y=x+5上,则k的值可能为( )
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A.5 B.﹣5 C.6 D.﹣6
【题型4 判断反比例函数经过象限】
k
【例4】(2023·湖南永州·统考中考真题)已知点M(2,a)在反比例函数y= 的图象上,其中a,k为常数,
x
且k>0﹐则点M一定在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
k
【变式4-1】(2023·河北保定·校考模拟预测)如果反比例函数y= (k是常数,且k≠0)的图象经过点
x
A(1,−2),那么这个反比例函数的图象在第 象限.
k
【变式4-2】(2023·湖南郴州·模拟预测)已知反比例函数y= (k≠0),当x y ,那么一次函数y=kx+2的图象不经过( )
1 2 1 2
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【题型5 由反比例函数图象分布象限求k值】
【例5】(2023·安徽芜湖·芜湖市第二十九中学校考一模)若反比例函数 的图像在第二、
y=(2m−1)xm2−2
四象限,则m的值是( )
1
A.−1或1 B.小于 的任意实数 C.−1 D.不能确定
2
3−2m
【变式5-1】(2023·浙江杭州·模拟预测)若反比例函数y= 的图象在二、四象限,则m的值可以是
x
( )
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A.−1 B.2 C.1 D.0
【变式5-2】(2023·四川成都·校考三模)若数a使关于x的不等式组¿有且仅有三个整数解,且使关于x的
3−2a
反比例函数y= 经过一,三象限,则所有满足条件的整数a的值之和是( )
x
A.﹣3 B.﹣2 C.﹣1 D.1
k k k
【变式5-3】(2023·黑龙江哈尔滨·统考一模)反比例函数y = 1,y = 2,y = 3在同一坐标系中的图
1 x 2 x 3 x
象如图所示,则k ,k ,k 的大小关系为( )
1 2 3
A.k >k >k B.k >k >k C.k >k >k D.k >k >k
3 1 2 1 3 2 3 2 1 2 1 3
【题型6 由反比例函数增减性求解】
k
【例6】(2023·湖南永州·统考二模)在反比例函数y= (k≠0)的图象的每一支上,y都随x的增大而减小,
x
且整式x2−kx+9是一个完全平方式,则该反比例函数的解析式为 .
3−m
【变式6-1】(2023·福建泉州·统考模拟预测)在反比例函数y= 的图像在某象限内,y随着x的增大
x
而减小,则m的取值范围是( )
A.m>−3 B.m<−3 C.m>3 D.m<3
1
【变式6-2】(2023·北京·101中学校考模拟预测)已知点A(a,y ),B(a+1,y )在反比例函数y= 的图象
1 2 x
上,且y |x |
1 2 1 2
A.y + y >0 B.y ⋅y >0 C.y + y <0 D.y −y >0
1 2 1 2 1 2 1 2
【变式7-1】(2023·湖北武汉·校考模拟预测)已知点 、 、 都在反比例函数
(x , y ) (x , y❑❑) (x , y )
1 1 2 2 3 3
4
y= 的图象上,若x <0b>c B.a>c>b C.b>c>a D.b>a>c
2023
【变式7-3】(2023·湖北武汉·校联考一模)已知点A(x ,y ),B(x ,y )在反比例函数y=− 的图像
1 1 2 2 x
上,且x <0<x ,则下列结论一定正确的是( )
1 2
A.y + y <0 B.y + y >0 C.y <y D.y >y
1 2 1 2 1 2 1 2
【题型8 与反比例函数有关的规律探究问题】
【例8】(2023·辽宁·统考一模)如图,点 ( √3)在直线 √3 上,过点 作 交直线
B 1, l :y= x B A B ⊥l
1 3 2 3 1 1 1 1
k
l:y=√3x于点A ,以A B 为边在△OA B 外侧作等边三角形A B C ,过C 的反比例函数为y= 1;再
1 1 1 1 1 1 1 1 1 x
过点C 作A B ⊥l ,分别交直线l 和l 于A ,B 两点,以A B 为边在△OA B 外侧作等边三角形
1 2 2 1 1 2 2 2 2 2 2 2
k
A B C ,过C 的反比例函数为y= 2,…,按此规律进行下去,则第n个反比例函数的k = .(用
2 2 2 2 x n
含n的代数式表示)
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【变式8-1】(2023·河北张家口·统考二模)如图,平面直角坐标系中,边长为1的正方形OAP B的顶点A、
1
k
B分别在x轴、y轴上,点P 在反比例函数y= (x>0)的图象上,过P A的中点B 作矩形B A A P ,使
1 x 1 1 1 1 2
顶点P 落在反比例函数的图象上,再过P A 的中点B 作矩形B A A P ,使顶点P 落在反比例函数的图
2 2 1 2 2 1 2 3 3
象上,…,依此规律,作出矩形B A A P 时,落在反比例函数图象上的顶点P 的坐标为( )
18 17 18 19 19
1 1 1 1
A.(218,
) B.(
,218
)
C.(215,
) D.(
,215
)
218 218 215 215
【变式8-2】(2023·江西·南昌市育新学校校联考一模)如图,四边形OP AB ,APAB ,
1 1 1 1 2 2 2
APAB ,……,A PAB 都是正方形,对角线OA ,AA,AA,……,A A 都在y轴上(n≥1的整
2 3 3 3 n-1 n n n 1 1 2 2 3 n-1 n
k
数),点P(x,y),P(x,y),……,P(x,y)在反比例函数y= (x>0)的图象上,并已知
1 1 1 2 2 2 n n n
x
B (-1,1).
1
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k
(1)求反比例函数y= 的解析式;
x
(2)求点P 和P 的坐标;
2 3
(3)由(1)、(2)的结果或规律试猜想并直接写出: PB O的面积为 ,点P 的坐标为______(用含n
n n n
的式子表示). △
【变式8-3】(2023·浙江衢州·统考一模)如图1~4所示,每个图中的“7”字形是由若干个边长相等的正
1
方形拼接而成,“7”字形的一个顶点P落在反比例函数y= 的图象上,另“7”字形有两个顶点落在x轴上,
x
一个顶点落在y轴上.
(1)图1中的每一个小正方形的面积是 ;
(2)按照图1→图2→图3→图4→…这样的规律拼接下去,第n个图形中每一个小正方形的面积是
.(用含n的代数式表示)
【题型9 已知比例系数求特殊图形面积】
k
【例9】(2023·辽宁鞍山·统考中考真题)如图,直线AB与反比例函数y= (x<0)的图象交于点
x
A(−2,m),B(n,2),过点A作AC∥y轴交x轴于点C,在x轴正半轴上取一点D,使OC=2OD,连接
BC,AD.若△ACD的面积是6.
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(1)求反比例函数的解析式.
(2)点P为第一象限内直线AB上一点,且△PAC的面积等于△BAC面积的2倍,求点P的坐标.
2
【变式9-1】(2023·山东淄博·统考中考真题)如图,在直线l:y=x−4上方的双曲线y= (x>0)上有一
x
个动点P,过点P作x轴的垂线,交直线l于点Q,连接OP,OQ,则△POQ面积的最大值是 .
m
【变式9-2】(2023·四川·统考中考真题)如图,已知一次函数y=kx+6的图象与反比例函数y= (m>0)
x
的图象交于A(3,4),B两点,与x轴交于点C,将直线AB沿y轴向上平移3个单位长度后与反比例函数
图象交于点D,E.
(1)求k,m的值及C点坐标;
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(2)连接AD,CD,求△ACD的面积.
【变式9-3】(2023·江苏泰州·统考中考真题)在平面直角坐标系xOy中,点A(m,0),
m m−a
B(m−a,0)(a>m>0)的位置和函数y = (x>0)、y = (x<0)的图像如图所示.以AB为边在x
1 x 2 x
轴上方作正方形ABCD,AD边与函数y 的图像相交于点E,CD边与函数y 、y 的图像分别相交于点G、
1 1 2
H,一次函数y 的图像经过点E、G,与y轴相交于点P,连接PH.
3
(1)m=2,a=4,求函数y 的表达式及△PGH的面积;
3
(2)当a、m在满足a>m>0的条件下任意变化时,△PGH的面积是否变化?请说明理由;
(3)试判断直线PH与BC边的交点是否在函数y 的图像上?并说明理由.
2
【题型10 反比例函数的实际应用】
【例10】(2023·广东肇庆·统考二模)给某气球充满一定质量的气体,在温度不变时,气球内气体的气压
p (KPa)是气体体积V(m3)的反比例函数,其图象如图所示.
(1)当气球内的气压超过150KPa时,气球会爆炸.若将气球近似看成一个球体,试估计气球的半径至少为
4
多少时气球不会爆炸(球体的体积公式V = πr3,π取3);
3
(2)请你利用p与V的关系试解释为什么超载的车辆容易爆胎.
【变式10-1】(2023·湖北恩施·统考中考真题)如图,取一根长100cm的匀质木杆,用细绳绑在木杆的中
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点O并将其吊起来,在中点O的左侧距离中点 处挂一个重 的物体,在
O25cm(L =25cm) 9.8N(F =9.8N)
1 1
中点O的右侧用一个弹簧秤向下拉,使木杆处于水平状态.弹簧秤与中点O的距离L(单位:cm)及弹簧
秤的示数F(单位:N)满足FL=F L .以L的数值为横坐标,F的数值为纵坐标建立直角坐标系.则F
1 1
关于L的函数图象大致是( )
A. B.
C. D.
【变式10-2】(2023·浙江台州·统考中考真题)科学课上,同学用自制密度计测量液体的密度.密度计悬
浮在不同的液体中时,浸在液体中的高度h(单位:cm)是液体的密度ρ(单位:g/cm3)的反比例函数,
当密度计悬浮在密度为1g/cm3的水中时,h=20cm.
(1)求h关于ρ的函数解析式.
(2)当密度计悬浮在另一种液体中时,h=25cm,求该液体的密度ρ.
【变式10-3】(2023·福建莆田·校考三模)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
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摆放,记录桌面所受压强P(Pa)与受力面积S(m2)的关系如下表所示(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
100 200 400 500 800
P(Pa)
受力面积S(m2) 2 1 0.5 0.4 0.25
(1)求桌面所受压强P(Pa)与受力面积S(m2)之间的函数表达式;
(2)现有另一长、宽、高分别为0.3m,0.2m,0.2m与长方体A相同重量的长方体B,已知该玻璃桌面能承受
的最大压强为4500Pa,将长方体B任意水平放置于该玻璃桌面上是否安全?并说明理由.
【题型11 一次函数与反比例函数综合应用】
【例11】(2023·山东·统考中考真题)如图,已知坐标轴上两点A(0,4),B(2,0),连接AB,过点B作
k
BC⊥AB,交反比例函数y= 在第一象限的图象于点C(a,1).
x
k
(1)求反比例函数y= 和直线OC的表达式;
x
3
(2)将直线OC向上平移 个单位,得到直线l,求直线l与反比例函数图象的交点坐标.
2
【变式11-1】(2023·江苏·统考中考真题)如图,在平面直角坐标系中,一次函数y=√3x+b的图象分别
k
与x轴、y轴交于A、B两点,且与反比例函数y= 在第一象限内的图象交于点C.若点A坐标为
x
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CA 1
(2,0), = ,则k的值是( ).
AB 2
A.√3 B.2√3 C.3√3 D.4√3
【变式11-2】(2023·四川眉山·统考中考真题)如图,在平面直角坐标系xOy中,直线y=kx+b与x轴交
m
于点A(4,0),与y轴交于点B(0,2),与反比例函数y= 在第四象限内的图象交于点C(6,a).
x
(1)求反比例函数的表达式:
m
(2)当kx+b> 时,直接写出x的取值范围;
x
m
(3)在双曲线y= 上是否存在点P,使△ABP是以点A为直角顶点的直角三角形?若存在,求出点P的坐
x
标;若不存在,请说明理由.
【变式11-3】(2023·四川宜宾·统考中考真题)如图,在平面直角坐标系xOy中,等腰直角三角形ABC的
k
直角顶点C(3,0),顶点A、B(6,m)恰好落在反比例函数y= 第一象限的图象上.
x
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(1)分别求反比例函数的表达式和直线AB所对应的一次函数的表达式;
(2)在x轴上是否存在一点P,使△ABP周长的值最小.若存在,求出最小值;若不存在,请说明理由.
【题型12 反比例函数与几何综合】
k
【例12】(2023·辽宁营口·统考中考真题)如图,点A在反比例函数y= (x>0)的图象上,AB⊥y轴于
x
1
点B,tan∠AOB= ,AB=2.
2
(1)求反比例函数的解析式;
(2)点C在这个反比例函数图象上,连接AC并延长交x轴于点D,且∠ADO=45°,求点C的坐标.
【变式12-1】(2023·内蒙古·统考中考真题)如图,在平面直角坐标系中,△OAB三个顶点的坐标分别为
k
O(0,0),A(2√3,0),B(√3,1),△OA'B与△OAB关于直线OB对称,反比例函数y= (k>0,x>0)的图
x
象与A'B交于点C.若A'C=BC,则k的值为( )
3√3 √3
A.2√3 B. C.√3 D.
2 2
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【变式12-2】(2023·安徽·统考中考真题)如图,O是坐标原点,Rt△OAB的直角顶点A在x轴的正半轴
k
上,AB=2,∠AOB=30°,反比例函数y= (k>0)的图象经过斜边OB的中点C.
x
(1)k= ;
(2)D为该反比例函数图象上的一点,若DB∥AC,则OB2−BD2的值为 .
k
【变式12-3】(2023·江苏苏州·统考中考真题)如图,一次函数y=2x的图象与反比例函数y= (x>0)的
x
图象交于点A(4,n).将点A沿x轴正方向平移m个单位长度得到点B,D为x轴正半轴上的点,点B的横坐
k
标大于点D的横坐标,连接BD,BD的中点C在反比例函数y= (x>0)的图象上.
x
(1)求n,k的值;
(2)当m为何值时,AB⋅OD的值最大?最大值是多少?
17