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第 7 讲 反比例函数的图象及其性质
知识点1反比例函数的概念
1.反比例函数的概念
k
y=
x
一般地,函数 (k是常数,k¿0)叫做反比例函数。反比例函数的解析式也可
y=kx−1
以写成 的形式。自变量x的取值范围是x¿0的一切实数,函数的取值范围也是一
切非零实数。
2.反比例函数解析式的确定
k
y=
x
由于在反比例函数 中,只有一个待定系数,因此只需要一对对应值或图象上的
一个点的坐标,即可求出k的值,从而确定其解析式。
【典例】
1.下列函数中,表示y是x的反比例函数的是( )
A. y= B. y= C. y=2x D. y=
【答案】B.
【解析】解:根据反比例函数的定义,可判断出只有y= 表示y是x的反比例函数.
故选:B.
2.已知反比例函数的图象过点M(﹣1,2),则此反比例函数的表达式为( )
A. y= B. y=﹣ C. y= D. y=﹣
【答案】B.【解析】解:设反比例函数的解析式为 (k≠0).
∵该函数的图象过点M(﹣1,2),
∴2= ,
得k=﹣2.
∴反比例函数解析式为y=﹣ .
故选:B.
3.函数y=(m+1)x 是y关于x的反比例函数,则m= .
【答案】3
【解析】解:∵函数y=(m+1)x 是y关于x的反比例函数,
∴m2﹣2m﹣4=﹣1且m+1≠0,
解得m=3.
故答案是:3
4.如图,在平面直角坐标系中,▱ABCO的顶点A、C的坐标分别为A(2,0)、C(﹣
1,2),反比例函数y= (k≠0)(k≠0)的图象经过点B,则求反比例函数的表达式为
.
【答案】y=
【解析】解:设BC与y轴的交点为F,过点B作BE⊥x轴于E,如图.
∵▱ABCO的顶点A、C的坐标分别为A(2,0)、C(﹣1,2),
∴CF=1,OF=2,OA=2,OC=BA,∠C=∠EAB,∠CFO=∠AEB=90°.
在△CFO和△AEB中,
,
∴△CFO≌△AEB(AAS),
∴CF=AE=1,OF=BE=1,∴OE=OA﹣AE=2﹣1=1,
∴点B的坐标为(1,2).
∵反比例函数y= (k≠0)的图象经过点B,
∴k=1×2=2,
∴反比例函数的表达式为y= .
故答案是:y= .
【方法总结】
y=kx−1
反比例函数解析式注意 ,x的次数为-1,求解析式时可用k=xy.
【随堂练习】
1.(雅安期末)若函数 是反比例函数,则 的值是
A. 或1 B.小于 的任意实数
C. D.1
【解答】解:依题意得: 且 ,
解得 .
故选: .
2.(东台市期中)已知反比例函数 ,那么 的值是 .
【解答】解:依题意得: 且 .
解得 .
故答案是: .
3.(永定区期末)函数 是 关于 的反比例函数,则 2 .
【解答】解: 函数 是 关于 的反比例函数,
,
解得: .
故答案为:2.4.(兰州期末)若函数 是反比例函数,则 3 .
【解答】解:根据题意得: ,
解得: .
故答案是:3.
5.(龙湖区期末)已知: 是反比例函数,则 .
【解答】解:因为 是反比例函数,
所以 的指数 ,
即 ,解得: 或 ;
又 ,
所以 ,即 .
故答案为: .
知识点2反比例函数的图象及其性质
(1)反比例函数的图象
反比例函数的图象是双曲线,有两个分支,这两个分支分别位于第一、三象限,或第
二、四象限,它们关于原点对称。由于反比例函数中自变量 x¿0,函数y¿0,所以,它
的图象与x轴、y轴都没有交点,即双曲线的两个分支无限接近坐标轴,但永远达不到坐
标轴。
(2)反比例函数的性质【典例】
1.对于反比例函数y=﹣ ,下列说法不正确的是( )
A. 图象分布在第二、四象限 B. 当x>0时,y随x的增大而增大
C. 图象经过点(1,﹣2)
D. 若点A(x,y),B(x,y)都在图象上,且x<x,则y<y
1 1 2 2 1 2 1 2
【答案】D.
【解析】解:A、k=﹣2<0,∴它的图象在第二、四象限,故本选项正确;
B、k=﹣2<0,当x>0时,y随x的增大而增大,故本选项正确;C、∵﹣ =﹣2,∴点(1,﹣2)在它的图象上,故本选项正确;
D、点A(x ,y )、B(x 、y )都在反比例函数y=﹣ 的图象上,若x <x <0,则y <
1 1 2 2 1 2 1
y,故本选项错误.
2
故选:D.
2.已知a>﹣ ,若当1≤x≤2时,函数y= (a≠0)的最大值与最小值之差是1,则a的值为
( )
A. ﹣1 B. 1 C. 2 D. 3
【答案】C.
【解析】解:当 <a<0时,
函数y= (a≠0)中在每个象限内,y随x的增大而增大,
∵当1≤x≤2时,函数y= (a≠0)的最大值与最小值之差是1,
∴ =1,得a=﹣2(舍去),
当a>0时,
函数y= (a≠0)中在每个象限内,y随x的增大而减小,
∵当1≤x≤2时,函数y= (a≠0)的最大值与最小值之差是1,
∴ =1,得a=2,
故选:C.
3.已知关于x的方程(k﹣2)2x2+(2k+1)x+1=0有实数解,且反比例函数y= 的图象
经过第二、四象限,若k是整数,则k的值为______
【答案】1
【解析】解:∵关于x的方程(k﹣2)2x2+(2k+1)x+1=0有实数解,
∴△≥0,即(2k+1)2﹣4(k﹣2)2≥0,解得k≥ ;
∵反比例函数y= 的图象经过第二、四象限,
∴2k﹣3<0,即k< ,∴ ≤k< ,
∴整数K为1
【方法总结】
1.双曲线的两个分支是断开的,研究反比例函数的增减性时,要将两个分支分别讨论,不
能一概而论.
2.选择题考对称性时酌情考虑用特殊点排除不正确的答案.
【随堂练习】
1.(兴庆区校级一模)已知二次函数 的图象如下,则一次函数
与反比例函数 在同一平面直角坐标系中的图象大致是
A. B.
C. D.
【解答】解:对称轴位于 轴左侧, 、 同号,即 .图象经过 轴正半可知 ,
根据对称轴和一个交点坐标用 表示出 , , , ,
确定一次函数和反比例函数有2个交点,
由 可知,直线 经过一、二、三象限,
由 可知,反比例函数 的图象经过第一、三象限,
故选: .2.(青岛)已知反比例函数 的图象如图所示,则二次函数 和一次函数
在同一平面直角坐标系中的图象可能是
A. B.
C. D.
【解答】解: 当 时, ,即抛物线 经过原点,故 错误;
反比例函数 的图象在第一、三象限,
,即 、 同号,
当 时,抛物线 的对称轴 ,对称轴在 轴左边,故 错误;
当 时, ,直线 经过第一、二、三象限,故 错误, 正确.
故选: .
二.解答题(共2小题)
3.(乌鲁木齐)小明根据学习函数的经验,对函数 的图象与性质进行了探究.
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)下表列出了 与 的几组对应值,请写出 , 的值: , ;
1 2 3 4
2(3)如图,在平面直角坐标系 中,描出了以上表中各对对应值为坐标的点,根据描出
的点,画出该函数的图象;
(4)结合函数的图象,请完成:
①当 时, .
②写出该函数的一条性质 .
③若方程 有两个不相等的实数根,则 的取值范围是 .
【解答】解:(1) 在分母上,
.
故答案为: .
(2)当 时, ;
当 时, .
故答案为: ; .
(3)连点成线,画出函数图象.
(4)①当 时,有 ,
解得: , .
故答案为: 或 .
②观察函数图象,可知:函数图象在第一、三象限且关于原点对称.
故答案为:函数图象在第一、三象限且关于原点对称.
③ 有两个不相等的实数根,
或 .
故答案为: 或 .4.(杭州)设一次函数 , 是常数, 的图象过 , 两点.
(1)求该一次函数的表达式;
(2)若点 在该一次函数图象上,求 的值.
(3)已知点 , 和点 , 在该一次函数图象上,设 ,判
断反比例函数 的图象所在的象限,说明理由.
【解答】解:(1) 一次函数 , 是常数, 的图象过 ,
两点,
,得 ,
即该一次函数的表达式是 ;
(2)点 在该一次函数 的图象上,
,
解得, 或 ,
即 的值是 或5;
(3)反比例函数 的图象在第一、三象限,
理 由 : 点 , 和 点 , 在 该 一 次 函 数 的 图 象 上 ,
,
,,
反比例函数 的图象在第一、三象限.
知识点3系数K的几何意义
k
y= |k|
x
①过双曲线 (k≠0) 上任意一点作x轴、y轴的垂线段,所得矩形(如图)面积为 。
k
y=
x
②过双曲线 (k≠0) 上任意一点作任一坐标轴的垂线段,连接该点和原点,所得三角形
|k|
2
(如图)的面积为 .
k
y=
P P
x
③双曲线 (k≠0) 同一支上任意两点 1、 2与原点组成的 三角形(如图)的面积=直
P P Q Q
角梯形 1 2 2 1的面积.
【典例】
1.函数y= 和y= 在第一象限内的图象如图,点P是y= 的图象上一动点,PC⊥x轴于点
C,交y= 的图象于点B.给出如下结论:①△ODB与△OCA的面积相等;②PA与PB始
终相等;③四边形PAOB的面积大小不会发生变化;④CA= AP.其中所有正确结论的序
号是( )A. ①②③
B. ②③④
C. ①③④
D. ①②④
【答案】C.
【解析】解:∵A、B是反比函数y= 上的点,
∴S =S = ,故①正确;
OBD OAC
△ △
当P的横纵坐标相等时PA=PB,故②错误;
∵P是y= 的图象上一动点,
∴S =4,
矩形PDOC
∴S =S ﹣S ﹣﹣S =4﹣ ﹣ =3,故③正确;
四边形PAOB 矩形PDOC ODB OAC
△ △
连接OP,
= = =4,
∴AC= PC,PA= PC,
∴ =3,
∴AC= AP;故④正确;
综上所述,正确的结论有①③④.
故选:C.2.如图,点A与点B分别在函数y= 与y= 的图象上,线段AB的
中点M在y轴上.若△AOB的面积为2,则k﹣k 的值是________
1 2
【答案】4
【解析】解:作AC⊥x轴于C,BD⊥x轴于D,
∴AC∥BD∥y轴,
∵M是AB的中点,
∴OC=OD,
设A(a,b),B(﹣a,d),
代入得:k=ab,k=﹣ad,
1 2
∵S =2,
AOB
△
∴ (b+d)•2a﹣ ab﹣ ad=2,
∴ab+ad=4,
∴k﹣k=4,
1 2
3.如图,在以O为原点的直角坐标系中,矩形OABC的两边OC、OA分别在x轴、y轴的正半轴上,反比例函数 (x>0)与 AB 相交于点 D,与 BC 相交于点 E,若
BD=3AD,且△ODE的面积是12,则k=______
【答案】
【解析】解:∵四边形OCBA是矩形,
∴AB=OC,OA=BC,
设B点的坐标为(a,b),
∵BD=3AD,
∴D( ,b)
∵D、E在反比例函数的图象上,
∴ =k,
设E的坐标为(a,y),
∴ay=k
∴E(a, ),
∵S =S ﹣S ﹣S ﹣S =ab﹣ k﹣ k﹣ • •(b﹣ )=12,
ODE 矩形OCBA AOD OCE BDE
△ △ △ △
∴4k﹣k﹣ + =12
k=
【方法总结】
反比例函数的比例系数k具有一定的几何意义,|k|等于反比例函数图象上任意一点向两坐
标轴所作垂线段与两坐标轴所围成的矩形的面积.在反比例函数的图象中,涉及三角形或
矩形的面积时,常用比例系数k的几何意义解决问题.
【随堂练习】
1.(临沂)如图,在平面直角坐标系中,反比例函数 的图象与边长是6的正方形 的两边 , 分别相交于 , 两点. 的面积为10.若动点
在 轴上,则 的最小值是
A. B.10 C. D.
【解答】解: 正方形 的边长是6,
点 的横坐标和点 的纵坐标为6,
, , ,
, ,
的面积为10,
,
,
, ,
作 关于 轴的对称点 ,连接 交 轴于 ,则 的长 的最小值,
,
, ,
,
故选: .
二.填空题(共1小题)2.(合浦县二模)如图,在反比例函数 的图象上有一点 向 轴垂线交 轴于点 ,
为线段 的中点,又 点在 轴上,且 ,则 的面积为 3 .
【解答】解:设 、 ,由反比例函数 可知 ,
, ,
.
故答案为:3.
综合运用:反比例函数图象及其性质
1.m为何值时,下列函数是反比例函数?
(1)y=(m﹣1) ;
(2)y= .
【解析】解:(1)由题意得:m2﹣2=﹣1,且m﹣1≠0,
解得:m=﹣1;
(2)由题意得:m+2≠0,|m|﹣1=1,
解得:m=2.
2.【探究函数y=x+ 的图象与性质】
(1)函数y=x+ 的自变量x的取值范围是 ;
(2)下列四个函数图象中,函数y=x+ 的图象大致是 ;(3)对于函数y=x+ ,求当x>0时,y的取值范围.请将下列的求解过程补充完整.
解:∵x>0,∴y=x+ =( )2+( )2=( ﹣ )2+ .
∵( ﹣ )2≥0,∴y≥ .
【拓展说明】
(4)若函数y= (x>0),求y的取值范围.
【解析】解:(1)∵y=x+ ,
∴x的取值范围是x≠0,
故答案为:x≠0;
(2)∵函数y=x+ ,
∴当x>0时,y>0,当x<0时,y<0,
故选:C;
(3)∵x>0,
∴y=x+ =( )2+( )2=( ﹣ )2+2.
∵( ﹣ )2≥0,
∴y≥2,
故答案为:2、2;
(4)∵x>0,
∴y= =x﹣5+ =(x﹣4+ )﹣1=( )2﹣1≥﹣1,
即y的取值范围是y≥﹣1.
3.小张同学尝试运用课堂上学到的方法,自主研究函数 y= 的图象与性质.下面是小张
同学在研究过程中遇到的几个问题,现由你来完成:(1)函数y= 的定义域是 ;
(2)下表列出了y与x的几组对应值:
表中m的值是 ;
(3)如图,在平面直角坐标系xOy中,描出以表中各组对应值为坐标的点,试由描出的
点画出该函数的图象;
(4)结合函数y= 的图象,写出这个函数的性质: .(只需写一个)
【解析】解:(1)函数y= 的定义域是x≠0,
故答案为:x≠0;
(2)当y=1时, =1,
解得:x=1或x=﹣1,
∴m=﹣1,
故答案为:﹣1;
(3)如图所示:(4)图象关于y轴对称,
故答案为:图象关于y轴对称.
4.如图,已知反比例函数 的图象的一支位于第一象限.
(1)该函数图象的另一分支位于第 象限,m的取值范围是 ;
(2)已知点A在反比例函数图象上,AB⊥x轴于点B,△AOB的面积为3,求m的值.
【解析】解:(1)根据反比例函数的图象关于原点对称知,该函数图象的另一支在第三象
限,且m﹣7>0,则m>7;
故答案是:三,m>7;
(2)∵点A在第一象限,
∴AB⊥x轴,
∴S = ,
OAB
△
∴m﹣7=6,
解得m=13.
5.如图,在平面直角坐标系中,O为坐标原点.已知反比例函数y= (k>0)的图象经过
点A(2,m),过点A作AB⊥x轴于点B,且△AOB的面积为5.
(1)求k和m的值;
(2)当x≥8时,求函数值y的取值范围.【解析】解:(1)∵A(2,m),
∴OB=2,AB=m,
∴S = •OB•AB= ×2×m=5,
AOB
△
∴m=5,
∴点A的坐标为(2,5),
把A(2,5)代入y= ,得k=10;
(2)∵当x=8时,y= ,
又∵反比例函数y= 在x>0时,y随x的增大而减小,
∴当x≥8时,y的取值范围为0<y≤ .
6.(1)点(3,6)关于y轴对称的点的坐标是 .
(2)反比例函数 关于y轴对称的函数的解析式为 .
(3)求反比例函数 (k≠0)关于x轴对称的函数的解析式.
【解析】解:(1)由于两点关于y轴对称,纵坐标不变,横坐标互为相反数;
则点(3,6)关于y轴对称的点的坐标是(﹣3,6);
(2)由于两反比例函数关于y轴对称,比例系数k互为相反数;
则k=﹣3,
即反比例函数 关于y轴对称的函数的解析式为y=﹣ ;
(3)由于两反比例函数关于x轴对称,比例系数k互为相反数;
则反比例函数 (k≠0)关于x轴对称的函数的解析式为:y=﹣ .
故答案为:(﹣3,6)、y=﹣ .
7.如图,某反比例函数图象的一支经过点A(2,3)和点B(点B在点A的右侧),作
BC⊥y轴,垂足为点C,连结AB,AC.
(1)求该反比例函数的解析式;(2)若△ABC的面积为6,求直线AB的表达式.
【解析】解:(1)由题意得,k=xy=2×3=6
∴反比例函数的解析式为y= .
(2)设B点坐标为(a,b),如图,
作AD⊥BC于D,则D(2,b)
∵反比例函数y= 的图象经过点B(a,b)
∴b=
∴AD=3﹣ .
∴S = BC•AD
ABC
△
= a(3﹣ )=6
解得a=6
∴b= =1
∴B(6,1).
设AB的解析式为y=kx+b,
将A(2,3),B(6,1)代入函数解析式,得
,解得 ,
直线AB的解析式为y=﹣ x+4.