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专题09与反比例函数图象有关的拓展探究
1.有这样一个问题:探究函数 的图像与性质.
小明根据学习一次函数的经验,对函数 的图像与性质进行了探究.
下面是小明的探究过程,请补充完整:
(1)函数 的自变量 的取值范围是______;
(2)下表是 与 的几组对应值.
求出 的值;
(3)如图,在平面直角坐标系 中,描出了以表中各对对应值为坐标的点.根据描出的点,画出
该函数的图像;
(4)写出该函数的一条性质______.
【答案】(1)
(2)
(3)画图见解析
(4)该函数没有最大值或该函数没有最小值【分析】(1)由图表可知x≠0;
(2)根据图表可知当y=-1时x=-m,把y=-1,x=-m代入解析式求解即可;
(3)根据坐标系中的点,用平滑的直线连接即可;
(4)观察图像即可得出该函数的其他性质,该函数没有最大值,没有最小值.
(1)
解:根据题意得:函数 的自变量 的取值范围是 .
故答案为: .
(2)
解:把 , 代入函数 中得:
∴ 即 的值为 .
(3)
解:画出函数图像如图所示:
(4)
解:观察函数(3)图像,可以发现该函数没有最大值,没有最小值.
即该函数的一条性质:没有最大值或没有最小值.
【点睛】本题主要考查了反比例函数的性质、反比例函数的图像等知识点,掌画出函数图像并从
中获取信息是解答本题的关键.
2.小聪在学习过程中遇到了一个函数 ,小聪根据学习反比例函数 的经验,对函数
的图像和性质进行了探究.他先通过列表,并描出如图所示的图像上的部分点.(1)请你帮助小聪画出该函数的图像;
(2)该函数图像可以看成是由 的图像平移得到的,其平移方式为 ;
(3)直接写出不等式 的解集为 .
【答案】(1)见详解
(2)向下平移2个单位长度
(3) 或
【分析】(1)根据画函数图像的步骤画出图像即可;
(2)根据反比例函数的性质解答即可;
(3)根据反比例函数 的图像与性质,结合画出的函数图像即可得出结论.
(1)
解:画出函数图像如下:(2)
解:该函数图像可以看成是由 的图像平移得到的,其平移方式为向下平移2个单位长度.
故答案为:向下平移2个单位长度;
(3)
解:由图像可得,不等式 的解集为 或 .
故答案为: 或 .
【点睛】本题只要考查了反比例函数的知识,熟练掌握数形结合的思想是解题的关键.
3.类比学习反比例函数的过程与方法,进一步研究函数 的图象与性质,探究过程如下:x … ―3 ―2 ―1 1 2 3 …
y … m 2 4 4 2 1 …
(1)①列表:其中,m的值为______;
②如图,在平面直角坐标系中,根据描出的点.已画出部分图像,请补全函数图像:
③根据函数图象,写出该函数的一条性质______.
(2)利用图像直接写出当 时,x的取值范围是______.
【答案】(1)①1;②见解析;③当 时,y随x的增大而增大;当 时,y随x的增大而减小
(答案不唯一)
(2) 或
【分析】(1)①把x=-2代入 ,即可求得m的值;②首先描点,再连线即可画得;③根据函数
图象即可写得;
(2)根据函数图象及表格即可求得.
(1)
解:①把x=-2代入 ,
得 ,
故答案为:1;
②画图如下:③当 时,y随x的增大而增大;当 时,y随x的增大而减小;
故答案为:当 时,y随x的增大而增大;当 时,y随x的增大而减小(答案不唯一);
(2)
解:当 时,即 ,
得 ,
或
故答案为: 或 .
【点睛】本题考查了画函数图象的方法,求函数的解析式,根据函数图象写出函数的性质,求自
变量的取值范围,采用数形结合的思想是解决此类题的关键.
4.某班“数学兴趣小组”对函数 的图象和性质进行了探究探究过程如下,请补充完整.
(1)自变量x的取值范围是__________;
(2)下表是x与y的几组对应值.
x … 1 1.2 2 3 4 5 6 …
y … 1 1.2 m 2 3 4 6 6 5 3 2 1.5 1.2 1 …
求m的值;
(3)根据上表的数据将该函数图象补充完整并写出两条函数的性质;(4)已知函数 的图象如图所示,请直接写出不等式 的解集.
【答案】(1)
(2)m的值为1.5
(3)补充图象见解析,性质1:该函数图象关于y轴对称,性质2:当 时,y随x的增大而减小
(4) 或
【分析】(1)由分母不能为零,即可得出自变量x的取值范围;
(2)将 代入 计算即可;
(3)观察函数图象,找出该函数的另一条性质即可;
(4)找出在x的那些范围之内,函数 的图象在函数 的图象的上方即可.
(1)
;
(2)
解:当 时, ,
∴m的值为1.5;
(3)
解:性质1:该函数图象关于y轴对称,
性质2:当 时,y随x的增大而减小;
(4)
解: 或【点睛】本题考查了反比例函数的图象及性质、反比例函数与一次函数的综合应用,反比例函数
与不等式之间的关系,注意利用数形结合的思想是解此题的关键.
5.某“数学兴趣小组”对函数y 的图象与性质进行了探究,探究过程如下:请将其补充完
整.
(1)绘制函数图象:
列表:下表是x与y的几组对应值,其中m= ,n= .
… ﹣
x ﹣4 ﹣3 ﹣1 0 0.5 1 3 3.5 4 5 6 n 8 ……
… 2
…
y 1 1.2 1.5 2 3 m 6 6 4 3 2 1.5 1.2 1 ……
…
描点:根据表中各组对应值(x,y),在平面直角坐标系中描出了各点;
连线:用平滑的曲线顺次连接各点,如图,画出了部分图象,请你把图象补充完整;(2)结合函数的图象,写出该函数的两条性质:
① ;② .
【答案】(1)4,7,图见解析
(2)①关于直线x=2对称;②当x<2时,y随x的增大而增大,当x>2时,y随x的增大而减小
【分析】(1)求出x=0.5时的函数值,求得函数值为1.2时的x的值即可求得m、n的值,然后利
用描点法画出函数图象即可;
(2)结合图象写出两个性质即可.
(1)
解:当x=0.5时,y 4,
当y=1.2时,1.2 ,则x=﹣3或x=7,
故m=4,n=7,
故答案为4,7.
函数图象如图所示:(2)
解:①关于直线x=2对称,②当x<2时,y随x的增大而增大,当x>2时,y随x的增大而减小;
故答案为:关于直线x=2对称;当x<2时,y随x的增大而增大,当x>2时,y随x的增大而减
小.
【点睛】本题考查反比例函数的图象与性质,理解题意,利用数形结合的思想解决问题是解题的关
键.
6.某校九年级数学兴趣小组对函数 的图象和性质进行探究,通过描点、连线的方式画
出了该函数的图象如图所示.请结合图象回答下列问题:
(1)①函数 的自变量 的取值范围是______;
②请尝试写出函数 的一条性质:______.
(2)经观察发现,将函数 的图象平移后可以得到函数 的图象,请写出一种平移方
法.(3)在上述平面直角坐标系中,画出 的图象,并结合图象直接写出不等式 的
解集.
【答案】(1)① ;②在第一象限内, 随 的增大而减小.(答案不唯一)
(2)将 的图象先向右平移1个单位,再向上平移2个单位(答案不唯一)
(3)见解析, 或
【分析】(1)①根据分母不为零可求;
②根据反比例函数图象的性质可得;
(2)按照函数平移规律即可求得;
(3)描点,连线画出该函数的图象,结合图象即可求得.
(1)
① ;
②在第一象限内, 随 的增大而减小.(答案不唯一,正确合理即可);.
(2)
将 的图象先向右平移1个单位,再向上平移2个单位,即可得到函数 的图象;
(答案不唯一,正确合理即可);
(3)
在平面直角坐标系内画出 的图象:
∴不等式 的解集为: 或 .
【点睛】本题考查的是反比例函数图象及其性质,掌握描点法画函数图象的方法,数形结合是解
本题的关键.7.探究函数性质时,我们经历了列表、描点、连线画出函数图象,观察分析图象特征,概括函数
性质的过程.结合已有经验,请画出函数 的图象,并探究该函数性质.
(1)绘制函数图象
①列表:下列是x与y的几组对应值,其中a= .
﹣
x …… ﹣5 ﹣4 ﹣3 ﹣2 1 2 3 4 5 ……
1
﹣
y …… ﹣3.8 ﹣2.5 ﹣1 1 5 5 a ﹣2.5 ﹣3.8 ……
1
②描点:根据表中的数值描点(x,y),请补充描出点(2,a);
③连线:请用平滑的曲线顺次连接各点,画出函数图象;
(2)探究函数性质,请写出函数y= -|x|的一条性质: ;
(3)运用函数图象及性质
①写出方程 -|x|=5的解 ;
②写出不等式 -|x|≤1的解集 .
【答案】(1)①1;②见解析,③见解析
(2) 的图象关于 轴对称轴(答案不唯一)
(3)① 或 ;② 或【分析】(1)①把x=2代入解析式即可得a的值;②③按要求描点,连线即可;
(2)观察函数图象,可得函数性质;
(3)①由函数图象可得答案;②观察函数图象即得答案.
(1)
①列表:当x=2时, ,
故答案为:1;
②描点,③连线如下:
(2)
观察函数图象可得: 的图象关于y轴对称,
故答案为: 的图象关于y轴对称;
(3)
①观察函数图象可得:当y=5时,x=1或x=-1,
的解是x=1或x=-1,
故答案为:x=1或x=-1,
②观察函数图象可得,当x≤-2或x≥2时,y≤1,
∴ 的解集是x≤-2或x≥2,
故答案为:x≤-2或x≥2.
【点睛】本题考查了列表描点画函数图象,根据函数图象获取信息,画出函数图象,从函数图象
获取信息是解题的关键.8.“卓越数学兴趣小组”准备对函数 图像和性质进行探究,他们制定了以下探究步
骤:
(1)该小组认为此函数与反比例函数有关,于是他们首先画出了反比例函数y= 的图像(如图
1),然后画出了 的图像,请在图1中画出此图像(草图).
(2)他们发现函数 图像可以由y= 的图像平移得到,请写出平移过程.
(3)他们发现可以根据函数 图像画出函数 的图像,请在图2中画出此图像
(草图),并写出其中的两条函数性质.(4)他们研究后发现,方程 中,随着a的变化,方程的解的个数也会有所变化,请结合
图像,就a的取值范围讨论方程解的情况.
【答案】(1)见解析
(2)向左平移1个单位,再向下平移3个单位
(3)见解析
(4)当a<0时,方程无解;当a>3或0<a<3时,方程有两个解;当a=0或a=3时,方程有一个
解
【分析】(1)画出函数 的图像即可;
(2)观察图像即可得到结论;
(3)作出函数值小于零的部分图像关于x轴的轴对称图形得到函数图像,然后根据图像写出两条
性质即可;
(4)分a<0,a=0或a=3,0<a<3或a>3三种情况,分别根据函数图像求解即可.
(1)
解:如图①所示即为所求.(2)
解:将y= 的图像向左平移1个单位,再向下平移3个单位可得y= -3的图像.
(3)
解:函数图像如图②,性质如下(不唯一):
①函数有最小值,最小值为0,
②当x>1时,y随着x的增大而增大,x<-1时,y随着x的增大而增大.(4)
解:方程 中,随着a的变化,方程的解的个数也会有所变化
当a<0时,方程 无解;
当a>3或0<a<3时,方程 有两个解;
当a=0或a=3时,方程 有一个解.
【点睛】本题主要考查了函数图像的平移、反比例函数图像和性质、函数与方程的关系等知识点,
正确画出函数图像是解答本题的关键.
9.我们研究反比例函数图像平移后的性质.初步探究
(1)将反比例函数 的图像向左平移一个单位,可以得到函数 的图像(如图① ),观
察图像,判断以下结论是否正确(正确的打“√”,错误的打“×”):
①该函数图像与y轴的交点坐标是(0,4);( )②该函数图像是中心对称图形,对称中心是(-1,0);( )
③当x<0时,y随x的增大而减小.( )
(2)在图② 中画出函数 的图像,根据图像写出其两条不同类型的性质;
(3)问题解决:若函数 的图像可以由函数 的图像通过平移得到,求m的值;
(4)深入思考:当a>0时,对于任意正数k,方程 均无解,直接写出a,b,k满足的数
量关系.
【答案】(1)①对;②对;③错
(2)图见解析,性质见解析
(3)m=6
(4)a-b+k=0
【分析】(1)通过观察图象,分析图象性质即可判断是否正确;
(2)利用5点作图法在坐标轴上描点即可作图;
(3)通过化简运算,结合题意,即可求m的值;
(3)由反比例函数无解时的性质,即可写出a,b,k满足的数量关系.
(1)
观察图可得,该函数图象与y轴的交点坐标是(0,4),故①√;
该函数是反比例函数,是中心对称图形,对称中心易知是(-1,0),故②√;
当-1<x<0时,y随x的增大而减小,当x<-1,y随x的增大而减小,但并不连续区间,故不为单
调递减,③错误;故答案为:①√;②√;③×;
(2)
函数图像如图所示.
两条不同类型的性质是:
例如:
① 当x<-1时,y随x的四大而被小,当x>-1时,y随x的增大而减小;
② 无论x取何值,图数值不等于-1;
③ 该图数图像与y轴的交点坐标是(0,3);
④该图数图像与x轴的交点坐标是(3,0);
⑤该函数图像是中心对称图形,对称中心是(-1,-1);
⑥ 该函数图像是轴对称图形,对称轴是直线y=x和y=-x-2.
(3)
;
根据题意,得m-2=4,
解得m=6.
(4)
,
,
,
∵对于任意k,方程均无解,当x=-1时分式无意义,∴a+k-b=0
【点睛】本题考查了反比例函数的图象与性质;正确作图、理解题意、综合分析是本题解题的关
键.
10.商丘市睢县古称襄邑,西汉时期为全国织锦生产供应中心,朝廷专门在此设服官,负责文武
大臣官服供应.已知一块长方形织锦的两边长分别是2米与3米,现在要把这个长方形织锦按照如
图1的方式扩大到面积为原来的2倍,设原长方形织锦的一边加长a米,另一边加长b米,可得a
与b之间的函数关系式b= -2,某班“数学兴趣小组”对此函数进一步推广,得到更一般的
函数y= -2,现对这个函数的图象和性质进行了探究,研究过程如下,请补充完整:
(1)类比反比例函数可知,函数y= -2的自变量x的取值范围是________,这个函数值y的取
值范围是________.
(2)“数学兴趣小组”进一步思考函数y=| -2|的图象和性质,请根据函数y= -2的图象
(图2),画出函数y=| -2|的图象;
(3)根据函数y=| -2|的图象,写出两条函数的性质;
(4)根据函数y=| -2|的图象解答下列问题:
①方程| -2|=0有________个解,该方程的解是________;
②如果方程| -2|=a有两个不相等解,则a的取值范围是________.【答案】(1) ;
(2)见解析
(3)①函数有最小值,最小值为0;②当 时, 随 的增大而增大
(4)①1, ;②a>0且a≠2
【分析】(1)根据分式有意义的条件确定自变量x的取值范围,根据 ≠0,确定y的值即可;
(2)描点法作出函数图象;
(3)根据函数的图象,可得结论;
(4)①根据函数图象即可求解;②根据函数图象以及y的取值范围分析求解.
(1)
解:根据分式有意义的条件得, ,
所以x的取值范围为: ;因为 ,所以 ,
因此 的取值范围为: ,
故答案为: ; .
(2)
由绝对值定义,将函数y= ﹣2的图像在 轴下方的部分,
沿 轴向上翻折即可得到y=| ﹣2|的图象,如图,(3)
观察函数图象可知:①函数有最小值,最小值为0; ②当 时, 随 的增大而增大.
(4)
①根据函数图象可知,| -2|=0与 轴有1个交点,交点坐标为 ,
∴方程| -2|=0有1个解,该方程的解是 ;
②故函数图象可得,如果方程| -2|=a有两个不相等解,
由(1)可知 ,则 ,
则a的取值范围是a>0且a≠2.
【点睛】本题属于反比例函数综合题,考查了反比例函数的性质,函数图象等知识,解题的关键
是正确画出函数图象,学会利用图象法解决问题.
11.参照学习函数的过程与方法,探究函数y (x≠0)的图象与性质,因为y
,即y 1,所以我们对比函数y 来探究.
列表:
x … ﹣4 ﹣3 ﹣2 ﹣1 1 2 3 4 …… 1 2 4 ﹣4 ﹣2 ﹣1 …
y
… 2 3 5 ﹣3 ﹣1 0 …
y
描点:在平面直角坐标系中以自变量x的取值为横坐标,以y 相应的函数值为纵坐标,描出
相应的点如图所示;
(1)请把y轴左边点和右边各点分别用一条光滑曲线,顺次连接起来;
(2)观察图象并分析表格,回答下列问题:
①当x<0时,y随x的增大而 ;(“增大”或“减小”)
②y 的图象是由y 的图象向 平移 个单位而得到的:
③图象关于点 中心对称.(填点的坐标)
(3)函数y 与直线y=﹣2x+1交于点A,B,求△AOB的面积.
【答案】(1)见解析
(2)①增大;②上,1;③(0,1)
(3)1
【分析】(1)用光滑曲线顺次连接即可;
(2)①②③利用图象法即可解决问题;
(3)联立方程求出点A、B的坐标,由此即可解决问题.
(1)解:函数图象如图所示:
(2)
①当x<0时,y随x的增大而增大;
②y 的图象是由y 的图象向上平移1个单位而得到;
③图象关于点(0,1)中心对称.
故答案为:增大,上,1,(0,1);
(3)
如图,记直线y=﹣2x+1与x轴的交点为Q,
根据题意得: 2x+1,解得:x=±1,经检验符合题意,
当x=1时,y=﹣2x+1=﹣1,
当x=﹣1时,y=﹣2x+1=3,
∴交点为A(1,﹣1),B(﹣1,3),当y=0时,﹣2x+1=0,x ,
则
∴S AOB (3+1) 1.
△
【点睛】本题考查的是画反比例函数的图象,反比例函数图象的平移,反比例函数的性质,坐标
与图形,一元二次方程的解法,熟练利用反比例函数的图象与性质解题是解本题的关键.
12.已知函数 ,它的图象犹如老师的打钩,因此人们称它为对钩函数(的一支).
下表是y与x的几组对应值:
x … 1 2 3 4 …
y … m …
请你根据学习函数的经验,利用上述表格所反映出的y与x之间的变化规律,对该函数的图象与性
质进行探究.
(1)其中 __________.
(2)如图,在平面直角坐标系 中,已描出了上表中各对对应值为坐标的点,请根据描出的点,
画出该函数的图象:
(3)根据画出的函数图像特征,仿照示例,完成下列表格中的函数变化规律:
序号 函数图像的特征 函数变化规律
在直线 右侧,函数图像
示例 当 时,y随x的
是呈上升状态1 增大而增大
示例
2 函数预想经过点 当 时,
①
函数图像的最低点是
在直线 左侧,函数图像
②
呈下降状态
【答案】(1)2
(2)作图见解析;
(3)①当x=1时,求得y有最小值2 ;②当0”,“=”或“<”)
2 1 2
(2)当函数值 y = 2 时,自变量 x 的值为 ;
(3)在直线 x=-1的右侧的函数图象上有两个不同的点 P(x,y),Q(x,y),且y = y ,则
3 3 4 4 3 4x+x 的值为 ;
3 4
(4)若直线 y = a 与函数图象有三个不同的交点,则 a的取值范围为 .
【答案】(1)
(2) 或
(3)2
(4)
【分析】(1)分别确定点A(-5,y),B(- ,y)在函数 图象上,点C( x,
1 2 1
),D(x,6)在函数 图象上,再根据函数的性质进行判断即可;
2
(2)当函数值 y = 2 时,分别带到分段函数中进行计算即可;
(3)由图可知,当 时,点关于直线x=1对称,即可进行求解;
(4)根据图象作答即可.
(1)
点A(-5,y),B(- ,y)在函数 图象上,y随x的增大而增大
1 2
点C( x, ),D(x,6)在函数 图象上,当 时,y随x的增大而增大
1 2
故答案为:
(2)
当函数值 y = 2 时, ,解得
当函数值 y = 2 时, ,解得 或
综上,自变量 x 的值为 或
故答案为: 或
(3)
在直线 x=-1的右侧的函数图象上有两个不同的点 P(x,y),Q(x,y)
3 3 4 4
当 时,点关于直线x=1对称
y = y
3 4
x +x=2
3 4故答案为:2
(4)
由图可知,当 时,直线y = a 与函数图象有三个不同的交点
故答案为:
【点睛】本题考查了反比例函数和一次函数的图象与性质,能够运用数形结合的思想是解题的关
键.
17.请根据函数相关知识,对函数 的图象与性质进行探究,并解决相关问题.
(1)请把表格补充完整,并在图中画出该函数图象.
x … …
y … …
(2)观察图象,写出该函数的一条性质;
(3)请结合(1)中函数图象,直接写出关于x的不等式 的解集.
【答案】(1)见解析
(2)当x<−1时,y随x的增大而减小
(3)−32
【分析】(1)根据分式的定义即可求出函数 的自变量x的取值范围是x≠−1,然后取适当的x的值代入解析式即可得对应的函数y的值,然后描点、连线,画出函数的图象;
(2)观察图象即可求得;
(3)根据图象求得即可.
(1)
解:补充完整下表为:
x … -5 -4 -3 0 1 2 3 …
y … -1 -2 7 4 3 …
画出函数的图象如图:
;
(2)
解:观察函数图象:当x<−1时,y随x的增大而减小,
故答案为:x<−1时,y随x的增大而减小.
(3)
解:在同一坐标系中画出 与 的图象,如下图:由图象可知:不等式 的解集为−32.
【点睛】本题主要考查一次函数与反比例函数的图象和性质,一次函数与一元一次方程,会用描
点法画出函数图象,利用数形结合的思想得到函数的性质是解题的关键.
18.若一个函数当自变量在不同范围内取值时,函数表达式不同,则称这样的函数为分段函数.
下面我们参照学习函数的过程与方法,探究分段函数 的图象与性质.
列表:
… 0 1 2 3 …
… 1 2 1 0 1 2 …
描点:在平面直角坐标系中,以自变量 的取值为横坐标,以相应的函数值 为纵坐标,描出相应
的点,如图所示.
(1)观察平面直角坐标系中描出的这些点的分布,画出函数图象;(2)观察函数图象并结合表格,回答下列问题:
①若点 , , , 在函数图象上,则 _____ , ______ ;
(填“>”,“=”或“<”)
②当函数值 时,求自变量 的值;
③在直线 的右侧的函数图象上有两个不同的点 , ,且 ,直接写出
的值;
④若直线 与函数图象有三个不同的交点,根据图象直接写出 的取值范围.
【答案】(1)作图见解析;(2)①<,<;② 或 ;③2;④
【分析】(1)描点连线即可;
(2)①A与B在 上,y随x的增大而增大,即可得解;C与D在 上,观察图像即
可得解;②把 代入 中即可得解;③由图可知, 时,点关于 对称,即可
得到 时, 的值;④根据图像即可得解;
【详解】(1)如图所示.
(2)①∵点 , ,
∴A与B在 上,y随x的增大而增大,
∴ ;
∵ , ,∴C与D在 上,观察图像即可得 ;
故答案是<,<;
②当 时, ,
∴ (不符合题意);
当 时, ,
∴ 或 ;
③∵点 , 在直线 的右侧,
∴ 时,点关于 对称,
∵ ,
∴ ;
④由图像可得 ;
【点睛】本题主要考查了反比例函数的图像性质,一次函数的图像性质,准确作图判断是解题的
关键.