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专题 26.7 反比例函数与面积问题(知识讲解)
【学习目标】
1. 能根据反比例函数图象求出其面积,或据面积求出解析式;.
2. 掌握并运用K值的几何意义解决问题;.
3. 充分利用数形结合思想解决问题。
【要点梳理】
反比例函数 ( )中的比例系数 的几何意义
过双曲线 ( ) 上任意一点作 轴、 轴的垂线,所得矩形的面积为 .
过双曲线 ( ) 上任意一点作一坐标轴的垂线,连接该点和原点,所得三角
形的面积为 .
特别说明:只要函数式已经确定,不论图象上点的位置如何变化,这一点与两坐标轴
的垂线和两坐标轴围成的面积始终是不变的.
【典型例题】
类型一、已知比例系数求特殊四边形面积
1. 如图,在平面直角坐标系中,四边形OABC为矩形,点B在函数y= (x
1
>0)的图象上,边AB与函数y= (x>0)的图象交于点D.求四边形ODBC的面积.
2【答案】3
【分析】根据反比例函数k的几何意义可知:△AOD的面积为1,矩形ABCO的面积
为4,从而可以求出阴影部分ODBC的面积.
解:∵点D是函数y= (x>0)图象上的一点,
2
∴△AOD的面积为 ,
∵点B在函数y= (x>0)的图象上,四边形ABCO为矩形,
1
∴矩形ABCO的面积为4,
∴阴影部分ODBC的面积=矩形ABCO的面积-△AOD的面积=4-1=3,
故选:B.
【点拨】本题考查反比例函数的几何意义,解题的关键是正确理解的几何意义.
举一反三:
【变式1】如图,正比例函数y=kx(k>0)与反比例函数y= 的图象相交于A,C两点,
过点A作x轴的垂线交x轴于点B,连接BC,则 的面积等于多少?
【答案】4
【分析】由于点A、C位于反比例函数图象上且关于原点对称,则S =S ,再
OBA OBC
根据反比例函数系数k的几何意义作答即可. △ △
解:因为过双曲线上任意一点与原点所连的线段、坐标轴、向坐标轴作垂线所围成的直角三角形面积S是个定值,
即S= |k|.
所以△ABC的面积等于2× |k|=|k|=4.
【点拨】主要考查了反比例函数y= 中k的几何意义,即过双曲线上任意一点引x轴、
y轴垂线,所得矩形面积为|k|,是经常考查的一个知识点;这里体现了数形结合的思想,
做此类题一定要正确理解k的几何意义.图象上的点与原点所连的线段、坐标轴、向坐标
轴作垂线所围成的直角三角形面积S的关系即S= |k|.
【变式2】已知,反比例函数 和 的部分图象如图所示,点P在 上,
PC垂直x轴于点C,交 于点A(2,1),PD垂直y轴于点D,交 于点B,连接
OA,OB.
(1)求B点和P点的坐标;
(2)求四边形AOBP的面积.
【答案】(1)B点的坐标为( ,3),P点的坐标为(2,3);(3)4
【分析】(1)由题意可知,P点的横坐标与A(2,1)相同,纵坐标与B相同,分别
代入反比例解析式,得到点P和点B的坐标;
(2)由题意,利用矩形的面积减去两个三角形的面积,即可得到答案.
解:(1)由题意知,P点的横坐标与A(2,1)相同,纵坐标与B相同,
∵P点在 上,把 代入得 ,
∴P点的坐标为(2,3),B点的纵坐标为3.又∵B点在 上,把 代入得 ,
∴B点的坐标为( ,3),P点的坐标为(2,3).
(2)如图,由(1)知OC=2,OD=3,AC=1,BD= ,
用S表示图形的面积,由题意得:
,
,
,
=4.
【点拨】本题考查了反比例函数的图像和性质,矩形的性质,以及利用间接法求四边
形的面积,解题的关键是熟练掌握反比例函数的性质进行解题.
类型二、已知面积求比例系数或解析式
2. 如图所示,已知双曲线 ,经过Rt△OAB斜边OB的中点D,与
直角边AB交于点C,DE⊥OA, ,求反比例函数的解析式.
【答案】【分析】过点D作DM⊥AB于点M,利用三角形中位线定理可得 ,
,然后证明△BDM≌△DOE,从而得到 , ,
最后设D( ),则B( ),利用反比例函数的几何意义可得 ,从
而得到 ,即可求解.
解:过点D作DM⊥AB于点M,
∵AB⊥OA,
∴ DM∥OA,
∴ ∠BDM=∠BOA, ,
∵D是斜边OB的中点,DE⊥OA,
∴OD=DB, ,
在△BDM和△EOD中
∴△BDM≌△DOE(AAS),
∴ , .
设D( ),则B( ).
∵ ,
∴ .即 ,解得: .
∴反比例函数的解析式为 .
【点拨】本题主要考查了反比例函数的几何意义,三角形全等的判定和性质,三角形
的中位线定理,熟练掌握反比例函数的几何意义,三角形的中位线定理是解题的关键.
举一反三:
【变式1】如图,点A,B关于y轴对称,S AOB=8,点A在双曲线y= ,求k的
△
值.
【答案】k=﹣4.
【分析】记AB与y轴的交点为C,先据轴对称求得S△AOC的面积,由反比例函数系
数的几何意义,即可求出2k的绝对值,再根据反比例函数在第二象限有图象即可确定2k
符号.求得2k的值,再除以2可得k值.
解:如下图,记AB与y轴的交点为C,
∵点A,B关于y轴对称,
∴AB垂直于y轴,且AC=BC,
∴S△AOC= S△AOB= ,
∵S△AOC= |2k|,∴ |2k|=4,
∴
∵在第二象限,
∴2k=﹣8
∴k=﹣4.
【点拨】本题考查了反比例函数系数的几何意义,求得S△AOC=4和利用反比例函数
系数的几何意义求出k值是解题的关键.
【变式2】如图,直线x=t(t>0)与双曲线y= (k>0)交于点A,与双曲线y= (k<0)交
1 2
于点B,连接OA,OB.
(1)当k、k 分别为某一确定值时,随t值的增大,△AOB的面积_______(填增大、不
1 2
变、或减小)
(2)当k+k=0,S =8时,求k、k 的值.
1 2 AOB 1 2
△
【答案】(1)不变;(2)k=8,k=﹣8.
1 2
【分析】(1)根据反比例函数系数k的几何意义即可得出答案;
(2)由题意可知S AOB= k﹣ k,然后与k+k=0构成方程组,解之即可.
1 2 1 2
△
解:(1)不变.
∵S AOC= |k|,S BOC= |k|,
1 2
△ △
∴S AOB=S AOC+S BOC= (|k|+|k|),
1 2
△ △ △
∵k,k 分别为某一确定值,∴△AOB的面积不变.
1 2
故答案为:不变;
(2)由题意知:k>0,k<0,∴S AOB= k﹣ k=8,
1 2 1 2
△∵k+k=0,∴k=8,k=﹣8.
1 2 1 2
【点拨】本题考查的是反比例函数系数k的几何意义,属于常考题型,熟知反比例函
数系数k的几何意义是解题的关键.
类型三、反比例函数和面积问题常考题
3.如图,点A(﹣2,y)、B(﹣6,y)在反比例函数y= (k<0)的图象上,
1 2
AC⊥x轴,BD⊥y轴,垂足分别为C、D,AC与BD相交于点E.
(1)根据图象直接写出y、y 的大小关系,并通过计算加以验证;
1 2
(2)结合以上信息,从①四边形OCED的面积为2,②BE=2AE这两个条件中任选
一个作为补充条件,求k的值.你选择的条件是 (只填序号).
【答案】(1) ,见解析;(2)见解析,①(也可以选择②)
【分析】(1)观察函数的图象即可作出判断,再根据A、B两点在反比例函数图象上,
把两点的坐标代入后作差比较即可;
(2)若选择条件①,由面积的值及OC的长度,可得OD的长度,从而可得点B的坐
标,把此点坐标代入函数解析式中,即可求得k;若选择条件②,由DB=6及OC=2,可得
BE的长度,从而可得AE长度,此长度即为A、B两点纵坐标的差,(1)所求得的差即可
求得k.
解:(1)由于图象从左往右是上升的,即自变量增大,函数值也随之增大,故 ;
当x=-6时, ;当x=-2时,
∵ ,k<0
∴
即(2)选择条件①
∵AC⊥x轴,BD⊥y轴,OC⊥OD
∴四边形OCED是矩形
∴ODOC=2
∵OC=∙2
∴OD=1
即
∴点B的坐标为(-6,1)
把点B的坐标代入y= 中,得k=-6
若选择条件②,即BE=2AE
∵AC⊥x轴,BD⊥y轴,OC⊥OD
∴四边形OCED是矩形
∴DE=OC,CE=OD
∵OC=2,DB=6
∴BE=DB-DE=DB-OC=4
∴
∵AE=AC-CE=AC-OD=
即
由(1)知:
∴k=-6
【点拨】本题考查了反比例函数的图象和性质、矩形的判定与性质、大小比较,熟练
掌握反比例函数的图象与性质是解决本题的关键.
举一反三:
【变式1】如图,四边形ABCD是矩形,点A在第四象限y=﹣ 的图象上,点B在
1
第一象限y= 的图象上,AB交x轴于点E,点C与点D在y轴上,AD= ,S OCBE
2 矩形= S ODAE.
矩形
(1)求点B的坐标.
(2)若点P在x轴上,S BPE=3,求直线BP的解析式.
△
【答案】(1)B( ,2);(2)直线BP的解析式是y= x+1或y=﹣ x+3.
【分析】(1)根据反比例函数系数k的几何意义求得k=3,得出 ,由题意可知
B的横坐标为 ,代入即可求得B的坐标;
(2)设P(a,0),根据三角形面积求得P的坐标,然后根据待定系数法即可求得直
线BP的解析式.
解:(1)∵S = S ,点B在第一象限y= 的图象上,
矩形OCBE 矩形ODAE 2
∵点A在第四象限y=﹣ 的图象上,
1
∴S =2
矩形ODEA
∴S = ×2=3,
矩形OCBE
∴k=3,
∴y= ,
2
∵OE=AD= ,
∴B的横坐标为 ,
代入y= 得,y= =2,
2∴B( ,2);
(2)设P(a,0),
∵S = PE•BE= ,
BPE
△
解得a=﹣ 或 ,
∴点P(﹣ ,0)或( ,0),
设直线BP的解析式为y=mx+n(m≠0),
①若直线过( ,2),(﹣ ,0),
则 ,
解得 ,
∴直线BP的解析式为y= x+1;
②若直线过( ,2),( ,0),
则 ,解得 ,
∴直线BP的解析式为y=﹣ x+3;
综上,直线BP的解析式是y= x+1或y=﹣ x+3.
【点拨】本题考查了反比例函数系数k的几何意义,反比例函数图象上点的坐标特征,
待定系数法求一次函数的解析式,求得B点的坐标是解题的关键.
【变式2】反比例函数 与一次函数 交于点A(1,2k-1).
(1)求反比例函数的解析式;
(2)若一次函数与x轴交于点B,且△AOB的面积为3,求一次函数的解析式.
【答案】(1)y= ;(2)y=- 或y= .
【分析】首先根据反函数经过点A列出一元一次方程求出k的值;根据点A的坐标和
三角形的面积得出点B的坐标,然后利用待定系数法分别求出一次函数解析式.
解:(1)由已知可得: =2k-1,k=2k-1
解得:k=1
∴反比例函数的解析式为:y=
(2)点A(1,1),点A到x轴的距离为1,
由已知可得: ×1=3
∴ =6 ∴点B的坐标为(6,0)或(-6,0)
①当一次函数过A(1,1)和B(6,0)时,
得:
解得:
∴一次函数的解析式为y=-
②当一次函数过A(1,1)和B(-6,0)时,得:
解得:
∴一次函数的解析式为y=
综上所述,符合条件的一次函数解析式为y=- 或y= .
考点:一次函数与反比例函数.