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特训08 反比例函数压轴题
未命名
一、解答题
1.如图,矩形 的对角线 所在的直线是 ,函数 在第一象限内的图象与对角线
交于点 ,与边 交于点 , 的面积为2.
(1)求k的值;
(2)设P是线段 上的点,且满足以C、D、P为顶点的三角形与 相似,求点P的坐标;
(3)若M是边 上的一个动点,将 沿 对折成 ,求线段 长的最小值.
【答案】(1)
(2)点P的坐标为 ;
(3) 的长的最小值为 .
【分析】(1)将点 代入 求得n的值,再利用待定系数法即可求解;
(2)过点E作 于点G,过点P作 于点H,过点F作 于点N,连接 ,
分 和 时,两种情况讨论,利用相似三角形的性质即可求解;
(3)当点N在线段 上时, 的长最小,利用勾股定理即可求解.
【解析】(1)解:∵点 在直线 上,
,
1将点 代入 得 ,
解得 ;
(2)解:∵四边形 是矩形,
∴点 的横坐标与 的横坐标相同都是 ,
当 时, ,
∴点 ,由(1)知 ,
∵点 也在函数 图象上,
∴ ,点 ,
如图所示,过点E作 于点G,过点P作 于点H,过点F作 于点N,连接
,
则 , , ,
在 中, ,且 ,
∴ 为等腰三角形, ,
∴以C、D、P为顶点的三角形与 相似有2种情况.
, , ,
∴在 中, ,
又∵ 的面积为2,
∴
解得 ,
2设点P的坐标为 ,
①当 时, ,
即 ,解得 ,
则 ,将 代入 得,
∴点P的坐标为 ;
②当 时, ,
即 ,解得 ,
则 ,将 代入 得, ,
∴点P的坐标为 ,
综上所述,点P的坐标为 ; ;
(3)解:对于 ,
当 时, ,
解得 ,
则 且 ,
∴ ,
由勾股定理得 ,
由折叠的性质知 ,
当B、N、D构成三角形, ,
∴当点N在线段 上时, 的长最小,为 ,
3∴ 的长的最小值为 .
【点睛】本题主要考查反比例函数的综合应用,涉及反比例函数解析式、勾股定理、相似三角形的判定和
性质、矩形的性质等知识点.本题考查知识点较多,综合性很强,难度较大.
2.如图1,在平面直角坐标系中,直线 经过点 ,与x轴交于点 ,点C为 中点,
反比例函数 刚好经过点C.将直线 绕点A沿顺时针方向旋转 得直线 ,直线 与x轴交于
点D.
(1)求反比例函数解析式;
(2)如图2,点Q为射线以上一动点,当 取最小值时,求 的面积;
(3)将 沿射线 方向进行平移,得到 且 刚好落在y轴上,已知点M为反比例函数
上一点,点N为y轴上一点,若以M,N,B, 为顶点的四边形为平行四边形,直接写出所有满足条件
的点N的坐标,并写出求解点N的坐标的其中一种情况的过程.
【答案】(1)反比例函数解析式为
(2) 的面积为
(3)N点坐标为 , 或 ,过程见解析
【分析】(1)过点A作 于点E,过点C作 于点F,根据平行线分线段定理可得
,从而求得 ,再利用待定系数法求反比例函数解析式即可;
(2)由锐角三角函数求得 ,再由三角形内角和求得 ,从而求得 ,根
4据等腰三角形的性质可得 ,从而求得 ,作直线 ,可得 ,
过点Q作 于点H,则 ,可得当D,Q,H三点共线时, 取最小值,
此时Q与A重合,再利用 求解即可;
(3)由平移的性质可知 ,设 , ,分类讨论:当 为对角线、 为对角
线或 为对角线时,利用中点坐标公式求解即可.
【解析】(1)解:过点A作 于点E,过点C作 于点F,
∵ ,
∴ ,点C为 中点,
∵ , ,
∴ , ,
∴ ,
∴ ,
∴反比例函数解析式为 ;
(2)解:∵ , ,
∴ ,
∵将直线 顺时针旋转 得到直线 ,
∴ ,
5∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
作直线 ,
∴ ,
过点Q作 于点H,
∴ ,
∴当D,Q,H三点共线时, 取最小值,
此时Q与A重合,
∴ ,
∴ 的面积为 ;
(3)解:N点坐标为 , 或 ,理由如下:
由题可知 , ,
设 , ,
6当 为对角线时, ,
解得: ,
∴ ,
当 为对角线时,如图,
∵ ,
解得 ,
∴ ,
当 为对角线时,如图,
7,
解得 ,
∴ ,
综上,N点坐标为 , 或 .
【点睛】本题考查平行线分线段定理、用待定系数法求反比例函数解析式、等腰三角形的判定与性质、平
行四边形的性质、旋转的性质及平移的性质、中点坐标公式,熟练掌握相关的性质是解题的关键.
3.如图,已知直线 与反比例函数 的图象分别交于点A和点B,与x轴交于
点C,与y轴交于点D.
(1)如图1,当点A坐标为 时,
①求直线 的解析式:
8②若点P是反比例函数在第一象限直线 上方一点,当 面积为2时,求点P的坐标;
(2)将直线 向上平移2个单位得到直线 ,将双曲线位于 下方部分沿直线 翻折,若翻折后的图
象(图中虚线部分)与直线 有且只有一个公共点,求m的值.
【答案】(1)① ;② 或
(2)
【分析】(1)①根据点A的坐标求得反比例函数的解析式,即可求得 的值,代入一次函数即可求得直
线 的解析式;
②作 ,过C作 于Q;联立 与反比例函数解析式,求得 的坐标,进而求得 的
长,根据三角形面积求得 的距离,进而求得 的解析式,联立 与反比例函数解析式即可求
得 点的坐标;
(2)过点 作 ,交 于点 ,交 于点 ,由题意可知直线 的解析式为 ,
则 ,同(1)可得 ,证明I为 的中点,得到
,则直线 的解析式为 ,若翻折后的图像(图中虚线部分)与直线 有且只有一个
公共点,则 点对应的点为 ,则 ,即I是 的中点,求出 ,根据两点中点坐标公式
得到 ,由此求解即可;
【解析】(1)解:①∵ 在 上,
∴ ,
把 代入 中得: ,
则直线 解析式为: ,反比例函数解析式为: ;
9②由直线 与反比例函数 的图象分别交于点A和点B,
则 ,
解得 或 ,
∴ ,
,
如图,过P作 分别交x轴、y轴于点M、N,过C作 于Q,
设 的距离为d,则 ,
解得 ,
∴ 的距离为 ,
∴ ,
∵ ,令 ,则 ,令 ,则 ,即
∴ ,
∴ 是等腰直角三角形,
∴ ,
∵ ,
10∴ ,
∴ 是等腰直角三角形,
在 中, ,
∴直线 是直线 向右平移2个单位后得到的直线,
∴直线 的解析式为 ,
联立 ,
解得 或 ,
或 ;
(2)解:过点 作 于J,交 于点 ,交 于点 ,如图,
∴ ,
由题意可知直线 的解析式为 ,
∴ ,
同(1)可得 ,
∴ ,
∵ ,
∴I为 的中点,
∴ ,
11∴直线 的解析式为 ,
若翻折后的图像(图中虚线部分)与直线 有且只有一个公共点,则 点对应的点为 ,
,即I是 的中点,
联立 ,解得 或 ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
解得: (负值舍去).
【点睛】本题考查了一次函数与反比例数综合,求一次函数与反比例函数解析式,等腰直角三角形的性质,
解一元二次方程,一次函数的平移,轴对称的性质,正确作出辅助线,利用数形结合的思想求解是解题的
关键.
4.我们知道,一次函数 的图像可以由正比例函数 的图像向左平移1个单位得到;爱动脑的小
明认为:函数 也可以由反比例函数 通过平移得到,小明通过研究发现,事实确实如此,并指
出了平移规律,即只要把 (双曲线)的图像向左平移1个单位(如图1虚线所示),同时函数
的图像上下都无限逼近直线 !如图2,已知反比例数C: 与正比例函数L: 的
图像相交于点 和点B.
12(1)写出点B的坐标,并求 和 的值;
(2)将函数 的图像C与直线L同时向右平移 个单位长度,得到的图像分别记为 和 ,已知
图像 经过点 ;
则① n的值为 ;②写出平移后的图像 对应的函数关系式为 ;
③ 利用图像,直接写出不等式 的解集为 ;
【答案】(1) , ,
(2)① ;② ;③ 或
【分析】(1)将 分别代入 、 及可求解;
(2)①将 代入 即可求解;②直接写出平移后 表达式即可;③当 时,解
得: ,再结合图象即可求解;
【解析】(1)解:将 代入 得 ,解得: ;
∴ .
将 代入 得 ;
13∴ .
由题意得 ,解得: 或 ,
∴ .
(2)①将 代入 得 ,解得: ;
故答案为: .
②平移后的图像 对应的函数关系式为 ,
故答案为: .
③如图,当 时,解得: ,
结合图像, 的解集为 或 .
故答案为: 或 .
【点睛】本题主要考查一次函数和反比例函数的图象和性质,掌握相关知识并灵活应用是解题的关键.
5.如图1,在平面直角坐标系 中,点 ,过函数 ( ,常数 )图象上一点
作 轴的平行线交直线 : 于点 ,且 .
14(1)求 的值,并写出函数 ( )的解析式;
(2)过函数 ( )图象上任意一点 ,作 轴的平行线交直线 于点 ,是否总有 成立?
并说明理由;
(3)如图2,若 是函数 ( )图象上的动点,过点 作 轴的垂线交直线 于点 ,分别过点
作 的垂线交 轴于点 ,问是否存在点 ,使得矩形 的周长取得最小值?若存在,请
求出此时点 的坐标及矩形 的周长;若不存在,请说明理由.
【答案】(1) , ( )
(2)见解析
(3) 时,矩形 的周长取得最小值为4
【分析】(1)由题意可得 , ,求出点 ,即可得出 ,根据
得到 ,求出 ,从而得到点 的坐标,将点 的坐标代入函数解析式计算
即可;
(2)设 ( ),则 ,计算出 和 ,进行比较即可得到答案;
15(3)设 ( ),则 , ,从而得到 , ,再表示出
矩形的周长进行计算即可得到答案.
【解析】(1)解:根据题意得: , ,
在 中,当 时, ,
,
,
,
,
,
∴点 ,
将点 代入函数 ( )得: ,
,
∴ ( );
(2)解:设 ( ),则 ,
∴ ,
,
∴ ;
(3)解:存在满足题设条件的点 ,
16设 ( ),则 , ,
, ,
∴矩形 的周长
∴当 ,即 , 时,矩形 的周长取得最小值为4.
【点睛】本题主要考查了一次函数与反比例函数综合、求反比例函数解析式、勾股定理等知识,熟练掌握
以上知识点,采用数形结合的思想解题,是解此题的关键.
6.定义:在平面直角坐标系中,直线 与某函数图象交点记为点P,作该函数图象中,点P及点P右
侧部分关于直线 的轴对称图形,与原函数图象上的点P及点P右侧部分共同构成一个新函数的图象,
称这个新函数为原函数关于直线 的“对称函数".例如:图1是函数 的图象,则它关于直线
的“对称函数”的图象如图2所示,可以得出它的“对称函数”的解析式为 ,
(1)写出函数 关于直线 的“对称函数”的解析式为______;
(2)若函数 关于直线 的“对称函数”图象经过 ,则 ______;
(3)已知正方形 的顶点分别为: , , , ,其中
①若函数 关于直线 的“对称函数”的图象与正方形 有3个公共点,则 ______;
②若 ,函数 关于直线 的“对称函数”的图象与正方形 有4个公共点,求n的取值范
围.
17【答案】(1)
(2)
(3)①4;② 或 .
【分析】(1)根据“对称函数”的定义可知 “对称函数”的图象是关于 的对称,故求出 图
象上任意两点坐标,再根据函数 关于直线 的“对称函数”是关于 对称,求出对称点坐标,
再由待定系数法求出“对称函数”的解析式即可;
(2)先求出点 关于直线 的对称点,将对称点代入 求解即可;
(3)①先画出函数 关于直线 的“对称函数”的图象.根据三个公共点的不同情况分两种情况
求解即可;
②根据正方形和“对称函数”的图象对称性可知.四个公共点的分别是第一象限两个、第三象限或第二象
限两个,分别结合图象进行求解.
【解析】(1)解:当 时, ,
当 时, ,
∴则点 、 关于直线 的对称点为 , ,
设直线 关于直线 的对称直线为 ,
则 ,
解得 ,
∴直线为 ,
∴函数 关于直线 的”对称函数”的解析式为 ;
18故答案为:
(2)点 关于直线 的对称点为 ,
∵函数 关于直线 的“对称函数”图象经过 ,
∴ 经过为 ,
∴ ,
解得: ,
故答案为: .
(3)①函数 关于直线 的“对称函数”的图象如图所示:
∴函数 关于直线 的“对称函数”的图象与正方形 有3个公共点,则有:
19第一象限有两个公共点,第三个交点在第三象限,当 图象上的点, ,此时 ,
故答案为:4;
②如图:
若 ,函数 关于直线 的“对称函数”的图象与正方形 有4个公共点,则第一象限一点
20一定有两个交点它们是 、 ;
根据正方形和“对称函数”的图象对称性,
I.当 时,“对称函数”的图象与正方形 有2个公共点,
II.当 时“对称函数”的图象与正方形 有3个公共点,
21III当 时,“对称函数”的图象与正方形 有4个公共点,如图所示,
IV.当 时,如图所示,显然有“对称函数”的图象与正方形 有4个公共点,
22V.当 时,如图所示,此时当 时有 ,
∴“对称函数”的图象与正方形 有4个公共点,
VI.当 时,显然有“对称函数”的图象与正方形 有5个公共点,
23VII.当 时,“对称函数”的图象与正方形 在第一象限有两个交点,第三象限有两个交点,
第二象限也有两个交点,共有6个交点;
VIII.当 时,“对称函数”的图象与正方形 在第一象限有两个交点,第三象限有两个交点,第
24二象限也有1个交点,共有5个交点;
IX.当 时,“对称函数”的图象与正方形 在第一象限有两个交点,第三象限有两个交点,第
二象限有0个交点,共有4个交点;
25综上所述:若 ,函数 关于直线 的“对称函数”的图象与正方形 有4个公共点,n的
取值范围为 或 .
【点睛】本题考查二次函数的综合应用;理解并运用新定义”对称函数”,能够将图象的对称转化为点的
对称,借助图象解题是关键.
7.图形的平移变换、对称变换等是研究几何图形常用方法,小明同学用平移变换和对称变换对直线
和曲线 进行了探究:
探究一:如图1,当直线l与曲线c有且只有一个交点时,n的值是多少?
探究二:如图2,直线l与曲线c交于A,B两点,当 时,x的取值范围是 ;直线
与曲线c和直线l分别交于E,G两点,则 与 的比值是多少?
探究三:如图3,将曲线c沿直线l翻折得另一曲线 ,直线 与两条曲线分别交于E,F两点,若
,则n的值是多少?
请完成小明提出的以上三个探究,并写出探究过程.
【答案】探究一: ;探究二: ;探究三:
【分析】探究一:联立直线l与曲线c解析式得到对应的一元二次方程,根据只有一个交点得到一元二次
方程有两个相等的实数根,据此求解即可;
探究二:利用图象法求出A,B的坐标,进而求出n的值,进一步求出E,G的坐标,利用勾股定理求出
的长即可得到答案;
探究三:如图所示,设直线l分别与x轴,y轴,直线 交于H,G,T,求出 ,进而
证明 ,再证明 ,得到 ,即 ,则E、F关于直线l对称,进
26而得到 ,设 ,推出 , ,则
,即可求出 , ,再根据 ,得到
,解方程即可得到答案.
【解析】解:探究一:联立 得: ,
∵直线l与曲线c有且只有一个交点,
∴关于x的方程 有两个相等的实数根,
∴ ,
解得 ,
当 时,原方程为 ,解得 ,不符合题意;
当 时,原方程为 ,解得 ,符合题意;
∴ ;
探究二:设 ,
由函数图象可知,当直线l的函数图象在曲线c的函数图象上方时,自变量的取值范围为 ,
∵当 时,x的取值范围是 ,
∴ ,
联立 得: ,
∵直线l与曲线c交于A,B两点,
∴方程 的两个实数根分别为 ,
∴ ,
27∴直线l的解析式为 ,
∴ ,
∴ ;
联立 ,解得 ,
∴ ;
联立 ,解得 或 ,
∴ ,
∴ ,
∴ ;
探究三:如图所示,设直线l分别与x轴,y轴,直线 交于H,G,T,
在 中,当 时, ,当 时, ,
∴ ,
∴ ,
又∵ ,
∴ ,
又∵直线 平分 ,
∴ ,
∴ ,即 ,
∴E、F关于直线l对称,
∴ ,
设 ,
28联立 得: ,联立 ,解得 ,
∴ , ,
∴ ,
∴ , ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
解得 (此时直线l与曲线c只有一个交点)(舍去)或 .
【点睛】本题主要考查了一次函数与反比例函数综合,勾股定理,解一元二次方程,正确通过联立对应的
解析式,从而表示出对应的交点坐标是解题的关键.
8.综合与实践
问题情境:在平面直角坐标系中,已知直线 轴,直线 分别与反比例函数 的图象交
29于点A,与反比例函数 的图象交于点B,连接 , .
(1)问题解决:如图①,若点A,B的横坐标为3,试判断 的形状,并说明理由.
(2)问题探究:如图②,将直线 向右平移若干个单位后得到直线 ,它与两个函数图象的交点分别为
, ,连接 , ,则在直线 向右平移到直线 的过程中, 的面积是否发生变化?若变
化,说明理由;若不变,求出 的面积.
(3)问题拓展:如图③,将直线 向右平移若干个单位后与反比例函数 的图象交于点C,与x
轴交于点P,与反比例函数 的图象交于点Q,连接 , ,当P恰好是 的中点时,请直接写
出 的面积.
【答案】(1) 为等腰三角形,理由见解析
(2) 的面积不发生变化,为 .
(3)
【分析】(1)先求解 , ,再求解 , , 的长度,从而可得结论;
(2)利用反比例函数的比例系数k的几何意义可得面积不变,从而可得答案;
(3)先求解直线 为 ,设 为 ,设 ,而P恰好是 的中点,可得
30,设 为 ,可得 ,可得 ,可得 , ,由中
点坐标公式可得: ,再利用三角形的面积公式可得答案.
【解析】(1)解:∵直线 分别与反比例函数 的图象交于点A,与反比例函数
的图象交于点B,点A,B的横坐标为3,
∴ , ,
∴ , ,
∴ ,
由勾股定理可得: , ,
∴ ,
∴ 为等腰三角形.
(2)如图,记 与x轴的交点为M,记 与x轴的交点为N,
∵直线 轴,
∴ 轴,同理: 轴,
∴ ,
31,
∴ 的面积不发生变化,为 .
(3)∵ ,设直线 为 ,
∴ ,解得 ,即直线 为 ,
由平移的性质可得: ,
设 为 ,
设 ,而P恰好是 的中点,
∴ ,
∴ ,解得: ,即 ,
设 为 ,
∴ ,解得: ,
∴ ,解得: (负根舍去),
∴ , ,
由中点坐标公式可得: ,
∴ .
【点睛】本题考查的是反比例函数的图象与性质,勾股定理的应用,等腰三角形的定义,求解一次函数的
解析式,中点坐标的含义,二次根式的混合运算,坐标与图形面积,熟练的利用数形结合的方法解题是关
键.
329.在矩形 中, .分别以 , 所在直线为x轴,y轴,建立如图1所示的平面直
角坐标系.F是 边上一个动点(不与B,C重合),过点F的反比例函数 的图象与边
交于点E.
(1)当点F运动到边 的中点时,求点E的坐标;
(2)连接 、 ,求证: ;
(3)如图2,将 沿 折叠,点C恰好落在边 上的点G处,求此时反比例函数的解析式.
【答案】(1)
(2)见解析
(3)
【分析】(1)先求出 点的坐标,进而得到反比例函数的解析式,再求出 点坐标即可;
(2)分别求出直线 的解析式,即可得证;
(3)过点 作 轴,交 于点 ,证明 ,列出比例式,求出 的长,再利用勾股
定理进行求解即可.
【解析】(1)解:∵矩形 中, ,
∴ , ,
当点F运动到边 的中点时: ,
∴ ,
33∴ ,
∵反比例函数 的图象与边 交于点E,
∴ ,
∴ ;
∴ ;
(2)如图:
∵ ,设直线 的解析式为: ,
则: ,解得: ,
∴直线 : ;
设:直线 ,
∵ ,
∴ ,解得: ,
∴直线 : ,
∴ ;
34(3)如图,过点 作 轴,交 于点 ,则四边形 为矩形,
∴ ,
∵翻折,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ , , ,
∴ ,
∴ ,
在 中, ,
∴ ,
∴ ,
∴ .
【点睛】本题考查反比例函数与几何的综合应用,相似三角形的判定和性质,矩形的判定和性质,勾股定
理.利用数形结合的思想进行求解,是解题的关键.
3510.已知点 在反比例函数 的图像上,点 在 轴上,连接 ,如图
1,将 绕着 点顺时针旋转 至点 ,点 正好落在 轴上.
(1)求 的值和点 的坐标;
(2)若点 在反比例函数图像上,连接 并延长至点 ,使得 ,连接 、 ,
①如图2,连接 并延长交 轴于点 ,当 轴时,试说明 平分 ;
②如图3,连接 交 于点 ,将 沿着 翻折,记点 的对应点为 ,若点 恰好落在
线段 上,求 与 面积之比.
【答案】(1) ,
(2)①见解析;②2
【分析】(1)过点M作 轴于点A,由旋转性质得: , ,可证得
,得出 ,进而可得 ,求得 ,由 ,
可得 ;
(2)①过点E作 轴于点F,过点H作 于点G,则 ,由
轴,可得 , ,由 ,可得 ,由 ,可得
,再证得 是等腰直角三角形,即 ,可得 平分 ;②由折叠
性质可得 , ,证得四边形 是正方形,得出 , ,运用待定
36系数法可得直线 的解析式为 ,联立方程组可得 ,进而得出 ,
进而可得 .
【解析】(1)如图1,过点M作 轴于点A,则 ,
∵将 绕着 点顺时针旋转 至点 ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ;
37(2)①证明:如图2,过点E作 轴于点F,过点H作 于点G,则
,
∵ , 轴,
∴ , ,
∴ ,
∵连接 并延长至点E,使得 ,
∴ ,
∵ ,
∴四边形 是矩形,
∴ ,
同理可得 ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ 是等腰直角三角形,
38∴ ,
∴ ,
∴ 平分 ;
②解:∵将 沿着 翻折,点H的对应点为 恰好落在线段 上,
∴ , ,
∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴四边形 是正方形,
∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
设直线 的解析式为 ,将 代入,得
,
解得: ,
∴直线 的解析式为 ,
联立得 ,
39解得: (舍去), ,
∴ ,
∵ ,
∴
∵ ,
∴ .
【点睛】本题是反比例函数综合题,考查了待定系数法,一次函数和反比例函数的图象和性质,等腰直角
三角形的判定和性质,矩形、正方形的判定和性质,三角形面积,全等三角形的判定和性质,翻折变换的
性质等,添加辅助线构造全等三角形是解题关键.
11.如图,一次函数 的图象与反比例函数 的图象交于点A,与x轴交于点B,
与y轴交于点C, 轴于点D, ,点C关于直线 的对称点为点E.
(1)点E是否在这个反比例函数的图象上?请说明理由;
(2)连接 、 ,若四边形 为正方形.
①求k、b的值;
②若点P在y轴上,当 最大时,求点P的坐标.
【答案】(1)在,理由见解析
40(2)① ;②
【分析】(1)设点A的坐标为 ,根据轴对称的性质得到 , 平分 ,如图,连接
交 于H,得到 ,求得 ,于是得到点E在这个反比例函数的图象上;
(2)①根据正方形的性质得到 , 垂直平分 ,求得 ,设点A的坐标为 ,
得到 (负值舍去),求得 , ,把 , 代入 得,解方程组即可得到
结论;
②延长 交y轴于P,根据已知条件得到点B与点D关于y轴对称,求得 ,则点P即
为符合条件的点,求得直线DE的解析式为 ,于是得到结论.
【解析】(1)解:(1)点E在这个反比例函数的图象上,
理由:∵一次函数 的图象与反比例函数 的图象交于点A,
∴设点A的坐标为 ,
∵点C关于直线 的对称点为点E,
∴ , 平分 ,
如图.连接 交 于H,
∴ ,
∵ , ,
∴ ,
∴ ,
∵ 轴于D,
41∴ 轴,
∴ ,
∵ ,
∴点E在这个反比例函数的图象上;
(2)(2)①∵四边形ACDE为正方形,
∴ , 垂直平分 ,
∴ ,
设点A的坐标为 ,
∴ , ,
∴ ,
∴ (负值舍去),
∴ , ,
把 , 代入 得,
∴ ;
②延长 交y轴于P,
42∵ , ,
∴点B与点D关于y轴对称,
∴ ,
则点P即为符合条件的点,
由①知, , ,
∴ , ,
设直线 的解析式为 ,
∴ ,
∴ ,
∴直线 的解析式为 ,
当 时, ,
∴ .
故当 最大时,点P的坐标为 .
【点睛】本题考查了反比例函数的综合题,正方形的性质,轴对称的性质,待定系数法求一次函数的解析
式,正确地作出辅助线是解题的关键.
12.综合与实践
如图1,某兴趣小组计划开垦一个面积为 的矩形地块 种植农作物,地块一边靠墙,另外三边用
43木栏围住,木栏总长为 .
【问题提出】
小组同学提出这样一个问题:若 ,能否围出矩形地块?
【问题探究】
小颖尝试从“函数图象”的角度解决这个问题:
设 为 , 为 .由矩形地块面积为 ,得到 ,满足条件的 可看成是反比例函数
的图象在第一象限内点的坐标;木栏总长为 ,得到 ,满足条件的 可看成一次函
数 的图象在第一象限内点的坐标,同时满足这两个条件的 就可以看成两个函数图象交点
的坐标.
如图2,反比例函数 的图象与直线 : 的交点坐标为 和_________,因此,木
栏总长为 时,能围出矩形地块,分别为: , ;或 ___________m,
__________m.
(1)根据小颖的分析思路,完成上面的填空.
【类比探究】
44(2)若 ,能否围出矩形地块?请仿照小颖的方法,在图2中画出一次函数图象并说明理由.
【问题延伸】
当木栏总长为 时,小颖建立了一次函数 .发现直线 可以看成是直线 通过
平移得到的,在平移过程中,当过点 时,直线 与反比例函数 的图象有唯一交
点.
(3)请在图2中画出直线 过点 时的图象,并求出 的值.
【拓展应用】
小颖从以上探究中发现“能否围成矩形地块问题”可以转化为“ 与 图象在第一象限内交
点的存在问题”.
(4)若要围出满足条件的矩形地块,且 和 的长均不小于 ,请直接写出 的取值范围.
【答案】(1) ;4;2;(2)不能围出,理由见解析;(3)图见解析, ;(4)
【分析】(1)联立反比例函数和一次函数表达式,求出交点坐标,即可解答;
(2)根据 得出, ,在图中画出 的图象,观察是否与反比例函数图像有交点,
若有交点,则能围成,否则,不能围成;
(3)过点 作 的平行线,即可作出直线 的图象,将点 代入 ,即可求出a
的值;
(4)根据存在交点,得出方程 有实数根,根据根的判别式得出 ,再得出反比例函
数图象经过点 , ,则当 与 图象在点 左边,点 右边存在交点时,满足题
意;根据图象,即可写出取值范围.
【解析】解:(1)∵反比例函数 ,直线 : ,
∴联立得: ,
45解得: , ,
∴反比例函与直线 : 的交点坐标为 和 ,
当木栏总长为 时,能围出矩形地块,分别为: , ;或 , .
故答案为: 4;2.
(2)不能围出.
∵木栏总长为 ,
∴ ,则 ,
画出直线 的图象,如图中 所示:
∵ 与函数 图象没有交点,
∴不能围出面积为 的矩形;
(3)如图中直线 所示, 即为 图象,
将点 代入 ,得: ,
解得 ;
(4)根据题意可得∶ 若要围出满足条件的矩形地块, 与 图象在第一象限内交点的存在
问题,
46即方程 有实数根,
整理得: ,
∴ ,
解得: ,
把 代入 得: ,
∴反比例函数图象经过点 ,
把 代入 得: ,解得: ,
∴反比例函数图象经过点 ,
令 , ,过点 , 分别作直线 的平行线,
由图可知,当 与 图象在点A左边,点B右边存在交点时,满足题意;
把 代入 得: ,
解得: ,
∴ .
【点睛】本题主要考查了反比例函数和一次函数综合,解题的关键是正确理解题意,根据题意得出等量关
系,掌握待定系数法,会根据函数图形获取数据.
4713.在学习反比例函数后,小华在同一个平面直角坐标系中画出了 和 的图像,两
个函数图像交于 两点,在线段 上选取一点P,过点P作y轴的平行线交反比例函数图像
于点Q(如图1),在点P移动的过程中,发现 的长度随着点P的运动而变化.为了进一步研究 的
长度与点P的横坐标之间的关系,小华提出了下列问题:
(1)设点P的横坐标为x, 的长度为y,则y与x之间的函数关系式为______ ;
(2)为了进一步研究(1)中的函数关系,决定运用列表,描点,连线的方法绘制函数的图像:
①列表:
x 1 2 3 4 6 9
y 0 m 4 n 0
表中m=______,n=______;
②描点:根据上表中的数据,在图2中描出各点;
③连线:请在图2中画出该函数的图像.观察函数图像,当 ______时,y的最大值为______.
(3)①已知某矩形的一组邻边长分别为m,n,且该矩形的周长W与n存在函数关系 ,求m取
最大值时矩形的对角线长.
②如图3,在平面直角坐标系中,直线 与坐标轴分别交于点A、B,点M为反比例函数
上的任意一点,过点M作 轴于点C, 轴于点D.求四边形 面积的最小值.
48【答案】(1)
(2)① , ;②见解析;③3,4
(3)① ;②
【分析】(1)根据题意,点P的横坐标为x,PQ的长度为y,可得 根据 的长等于
纵坐标之差求解即可;
(2)①根据表格数据分别将 代入即可求得 的值;②根据表格数据描点即可;③根据函数图
象直接求解即可
(3)由题意可知, ,代入 得: ,即 ,根据
的结论求得最大值,进而求得对角线的长度;
②先求出点 ,点 坐标,设点 , 可求 , 由四边形 面积 列式,即可
求解.
【解析】(1) 点P的横坐标为x,PQ的长度为y,可得
;
故答案为:
(2)①当 ,当 时,
故答案为: , ;
②如图所示,
49③观察函数图象, 当 时, 有最大值为 ,故答案为: ;
(3)①根据题意可得 代入
中,可以得到 ,
即 ,
由 可知函数 在 时, 取得最大值为 ,
∴当 时, ,即 取得最大值 ,
,
∴在 取得最大值 时,矩形的对角线长为
②∵直线 与坐标轴分别交于点 ,
∴点 , 点 ,
设点 ,
∴ ,点 ,
,
∵四边形 面积
50由 得,当 时, 有最大值为 ,即 有最小值 ,
∴四边形 面积的最小值为 .
【点睛】本题考查了反比例函数与一次函数综合,画函数图象,根据函数图象获取信息,矩形的性质,数
形结合是解题的关键.
14.【探索发现】
如图1,四边形 、 、 都是边长为1的正方形,
在下列角中:①∠DAF,② ,③ ,④ ,试确定与图中 的和为45°的角有______.
(填写对应序号)
【问题解决】
如图1,在线段 上取点I,使得 为 ,则 ______.
【拓展应用】
如图2,反比例函数 和 的图象分别是 和 .射线 交 于点A,射线 交
于点B,且 ,连接 .
(1)如图3,当 轴时,
51①求点A的坐标;
②在y轴上找一点P,使得 时,直接写出点P的坐标______.
(2)在如图 ,将 绕点O旋转,射线 始终在第一象限,在旋转的过程中,直接写出 的
面积为 时点A的坐标______.
【答案】【探索发现】①③;【问题解决】 ;【拓展应用】(1)①点A的坐标为 ;② 或
;(2) 或
【分析】探索发现:如图,由正方形性质及外角定理得 ,由勾股定理, ,
可证 ,得 ,于是 ,得出答案;
问题解决:如图, ,则 ,可证 ,于是 ,从而
,得出结论 ;
拓展应用:(1)如图3,当 轴时,①设 , ,则由勾股定理, ,
所以 ,求解得 ;②两种情况,如图, ,点P在正半轴,如图 与
的延长线交于点C,过点C作 轴,点B作 轴,垂足分别为点 , ,求证 ,得
, ,由 , 知, , ,待定系数法求 解析式为 ,从
而求得 ;如图, ,点P在负半轴,延长 ,交 于点C,过点C作 轴,垂足为F,则
是等腰直角三角形, ,同前一种情况,可证 ,可得 ,待定系数求 解析
式为 ,从而求得 ;
(2)如图,分别过点B,A作 轴, 轴,垂足为C, F,可知 , ,求证
52,得 ,于是 , ,设 ,得
,即 ,解得 或 , 或 ,于是A
或 .
【解析】解:【探索发现】,如图,正方形 中,
∴
由勾股定理, ,
∵ ,
∴
而
∴
∴
∴ 即
根据图中角的位置关系,可知其它两角不符合条件,
故选:①③;
【问题解决】如图,
∴
∵
∴
∵
∴
∴
∴
53∴
∴
【拓展应用】(1)如图,当 轴时,
①设 , ,则 , ,
,
∵
∴
∴ ,解得 ,
∴
②两种情况,如图, ,点P在正半轴,
如图 与 的延长线交于点C,过点C作 轴,过点B作 轴,垂足分别为点 , ,
∵
∴
∴
∵ ,
∴
又
54∴
∴ ,
由 , 知,
∴ , ,即
设直线 解析式为 ,则
,解得
∴
时,
∴
,
如图, ,点P在负半轴,延长 ,交 于点C,过点C作 轴,垂足为F,
则 是等腰直角三角形,
55同前一种情况,可证 ,而
∴ ,
∴ ,
设直线 解析式为 ,则
解得
∴
时,
∴
综上, 或
(2)如图,分别过点B,A作 轴, 轴,垂足为C, F,
56∵点A,点B在反比例函数 和 上
∴ ,
∵ ,
∴
又
∴
∴ ,
∴ ,
设 ,则 , , , ,
∴
而, ,
∴
即 ,解得 , 或
∴ 或 , 或
∴A 或
【点睛】本题考查反比例函数性质,等腰直角三角形,全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性
质,正方形的性质,结合条件添加辅助线,构造全等三角形、相似三角形寻求线段之间的关系是解题的关
键.
15.如图,点 为反比例函数 的图像上一点,且点 的横坐标为 ,过点 作 轴、
轴的平行线,分别交反比例函数 的图像于 、 ,过点 作 轴的平行线,交反比
57例函数 的图像于 ,连接 .
(1)当 时,求线段 的长;
(2)若 ;
①若 ,求 的值;
②求 的值;
(3)当 的值一定时,四边形 的面积是否随 的变化而变化?若不变,请用含 的代数式表示
四边形 的面积;若变化,请说明理由.
【答案】(1)
(2)① ,②
(3)不变,
【分析】(1)先求出 点坐标,根据题意,求出 点的坐标,即可得解;
(2)①设 则: ,得到 ,根据 ,进行求解即可;②分别表示出
点的坐标,求出 的长,即可得出 的值;
(3)利用四边形 的面积等于 ,进行求解判断即可.
58【解析】(1)解:∵ ,
∴ ,
∴ ,
∵ 轴, 轴,点 在 的图象上,点 在 的图象上,
∴ ,
∴ ;
(2)①设
∵ ,
∴ ,
∵点 在 的图象上,点 在 的图象上,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ;
②∵ 在 的图象上,
∴
由题意得: , , , ,
∴ , ,
∴ ;
59(3)不变;
由(2)②知: , , ,
∴ , ,
∴四边形 的面积等于
.
【点睛】本题考查反比例函数的综合应用.熟练掌握反比例函数上的点的特征,以及平行于坐标轴的直线
上的点的特征,是解题的关键.
16.对于两个不同的函数,通过加法运算可以得到一个新函数,我们把这个新函数称为两个函数的“和函
数”.例如:对于函数 和 ,则函数 , 的“和函数” .
(1)已知函数 和 ,这两个函数的“和函数”记为 .
①写出 的表达式,并求出当x取何值时, 的值为 ;
60②函数 , 的图象如图①所示,则 的大致图象是______.
A. B. C. D.
(2)已知函数 和 ,这两个函数的“和函数”记为 .
①下列关于“和函数” 的性质,正确的有______;(填写所有正确的选项)
A. 的图象与x轴没有公共点
B. 的图象关于原点对称
C.在每一个象限内, 随x的值增大而减小
D.当 时,随着x的值增大, 的图像越来越接近 的图象
②探究函数 与一次函数 ( 为常数,且 图象的公共点的个数及对应的k的取值范围,
直接写出结论.
【答案】(1)① , 或 ;②C;
(2)①BD;②当 且 且 时,公共点的个数为2;当 或 时,公共点的个数为1;当
61时,公共点的个数为0
【分析】(1)①直接代入求解即可;
②通过求 在一三象限的最值确定函数图象;
(2)①根据函数 的性质依次判断即可;
②将函数交点问题转化为对一元二次方程根的判别式问题求解.
【解析】(1)①解:∵ , ,
∴ ,
把 代入得: ,
两边同乘 ,得: ,
解得 , ,
经检验, , 都是方程的解.
所以当 或 时, 的值为 ;
②由完全平方公式可知: , , ,即 ,
当 时, ,
当 时, , ,
∴ , ,
观察四个函数图象,C选项符合题意,
故选:C;
62(2)①解:∵ , ,
∴ ,
A.当 时, ,所以图象与x轴有公共点,该选项错误;
B.任选 上的一点 , ,P关于原点对称点 ,代入 得出
成立,故 在 上,所以 的图像关于原点对称,该选项正确;
C.当 时, ,当 时, ,此时y随x的增大而增大,该选项错误;
D. ,随着x的增大, 越趋近于0,即 和 的图象越接近,该选项正确,
故选:BD;
②解:根据题意可得: ,
即 ,该方程 ,
当 且 且 时,公共点的个数为2;
当 或 时,公共点的个数为1;
当 时,公共点的个数为0.
【点睛】本题考查新定义,函数的性质,一元二次方程根的判别式,正确理解题意是解题关键.
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