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第8讲反比例函数综合运用_《初中数学•秋季三阶学生讲义分节》789年级(北师)_《初中数学•秋季三阶讲义》9年级(北师)_《初中数学•秋季三阶学生讲义解析》9年级(北师)尖子班

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文档文本内容

第 8 讲 反比例函数的综合运用
知识点1反比例函数实际应用
1.分段函数问题
分段函数是在不同区间有不同对应方式的函数,要特别注意自变量取值范围的划分,既要
科学合理,又符合实际。
2.函数的多变量问题
解决含有多变量问题时,可以分析这些变量的关系,选取其中一个变量作为自变量,然后
根据问题的条件寻求可以反映实际问题的函数
3.概括整合
(1)简单的反比例函数问题:①建立函数模型的方法;②分段函数思想的应用。
(2)理清题意是采用分段函数解决问题的关键。
【典例】
1.某气球内充满了一定量的气体,当温度不变时,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)求这一函数的解析式;
(2)当气体体积为1m3时,气压是多少?
(3)当气球内的气压大于140kPa时,气球将爆炸,为了安全起见,气体的体积应不小于
多少?(精确到0.01m3)【解析】解:(1)设 ,
由题意知 ,
所以k=96,
故 ;
(2)当v=1m3时, ;
(3)当p=140kPa时, .
所以为了安全起见,气体的体积应不少于0.69m3.
3.某公司生产一种成本为20元/件的新产品,在年1月1日投放市场,前3个月只在本地销
售,同时每月投入500万元开拓外地市场,3个月后,外地市场开拓成功进行正常销售.
(1)只在本地销售时,该产品的销售价格不低于 20元/件,且不能超过80元/件,销售价
格x(元/件)与月销售量y(万件)满足函数关系式y= ,前3个月每件产品的定价多
少元时,每月可获得最大利润?最大利润为多少?(不考虑每月对开拓外地市场的投入)
(2)3个月后正常销售,该种产品销售价格统一为(80﹣m)元/件,公司每月可销售
(10+0.2m)万件.从第4个月开始,每月可获得的最大利润是多少万元?
(3)若该产品的销售情况一年内不发生变化(含只在本地销售的 3个月),请从该年的最
大总利润的角度分析,开拓外地市场能使公司增加多少利润?
【解析】解:(1)∵每件产品的利润为(x﹣20)元,销售量y= (万件),
∴每月利润= ×(x﹣20)=200﹣ ,
∵20≤x≤80,
又∵每月利润随着x的增大而减小,
∴当x=80时,
y取到最大值,即每月利润最大,把x=80代入得:每月利润=150万元
即最大利润为150万元;
答:前3个月每件产品的定价80元时,每月可获得最大利润,最大利润为多少150万元,
(2)∵每件产品的利润为(80﹣m﹣20)元,即(60﹣m)元,销售量为(10+0.2m)万
件,
∴每月利润=(60﹣m)×(10+0.2m),
整理后得:每月利润=﹣0.2m2+2m+600=﹣0.2(m﹣5)2+605,
∵每件产品的利润(60﹣m)≥0,
∴m≤60,
把m=5代入每月利润=﹣0.2(m﹣5)2+605得:每月利润为605万元,
即每月可获得的最大利润是605万元,
答:从第4个月开始,每月可获得的最大利润是605万元;
(3)前三个月本地销售的利润为150×3=450万元,
后九个月正常销售的利润为605×9=5445万元,
开拓开外地市场增加的利润为450+5445﹣3×500=4395万元,
答:从该年的最大总利润的角度分析,开拓外地市场能使公司增加4395万元利润.
【方法总结】
应用反比例函数解应用题,一般是先写出函数解析式,在依照题意,设法求解。
(1)有图象的,注意坐标轴表示的实际意义及单位;
(2)注意自变量的取值范围。
【随堂练习】
1.(安次区一模)某大学生利用暑假40天社会实践参与了一家网店经营,了解到一种新
型商品成本为20元 件,第 天销售量为 件,销售单价为 元,经跟踪调查发现,这
40天中 与 的关系保持不变,前20天(包含第20天), 与 的关系满足关系式
;从第21天到第40天中, 是基础价与浮动价的和,其中基础价保持不变,
浮动价与 成反比.且得到了表中的数据.
10 21 35
(天
(元 件) 35 45 35
(1)请直接写出 的值为 0. 5 ;
(2)从第21天到第40天中,求 与 满足的关系式;
(3)若该网店第 天获得的利润 元,并且已知这40天里前20天中 与 的函数关系式
为请直接写出这40天中 与 的关系式为: ;
求这40天里该网店第几天获得的利润最大?
【解答】解:(1)由表格可知:当 时, ,
代入 中得: , ,(2分)
故答案为:0.5;
(2)设从第21天到第40天中, 与 满足的关系式: ,(3分)
把 和 代入得: ,
解得: ,
;(6分)
(3) ,前20天(包含第20天) ,
,
,
,(8分)
故答案为: ;
,当 时, ,(9分)
当 时, 有最大值是612.5;
当 时, ,(10分)
随 的增大而减小,
当 时, 有最大值,是725,(11分)
综上所述,这40天里该网店第21天获得的利润最大.(12分)
2.(云南模拟)某蔬菜生产基地用装有恒温系统的大棚栽培一种适宜生长温度为
的新品种,如图是某天恒温系统从开启到关闭及关闭后,大棚里温度 随时间 变化的函数图象,其中 段是恒温阶段, 段是双曲线 的一部分,
请根据图中信息解答下列问题:
(1)求0到2小时期间 随 的函数解析式;
(2)恒温系统在一天内保持大棚内温度不低于 的时间有多少小时?
【解答】解:(1)当 时, , ,
段是恒温阶段,
,
设函数解析式为 ,代入 ,和 ,得
,解得 ,
0到2小时期间 随 的函数解析式 ;
(2)把 代入 ,即 ,解得 ,
把 代入 ,即 ,解得 ,
,
答:恒温系统在一天内保持大棚内温度不低于 的时间有15小时.
3.(青岛模拟)为了预防“甲型 ”,某学校对教室采用药薰消毒法进行消毒,已知
药物燃烧时,室内每立方米空气中的含药量 与时间 成正比例,药物燃烧后,
与 成反比例,如图所示,现测得药物 燃毕,此时室内空气每立方米的含药量为,请你根据题中提供的信息,解答下列问题:
(1)药物燃烧时,求 关于 的函数关系式?自变量 的取值范围是什么?药物燃烧后
与 的函数关系式呢?
(2)研究表明,当空气中每立方米的含药量低于 时,学生方可进教室,那么从消毒
开始,至少需要几分钟后,学生才能进入教室?
(3)研究表明,当空气中每立方米的含药量不低于 且持续时间不低于 时,才能
杀灭空气中的毒,那么这次消毒是否有效?为什么?
【解答】解:(1)设药物燃烧时 关于 的函数关系式为 代入 为
设药物燃烧后 关于 的函数关系式为 代入 为
药物燃烧时 关于 的函数关系式为 药物燃烧后 关于 的函数关系式为
(2)结合实际,令 中 得
即从消毒开始,至少需要30分钟后学生才能进入教室.
(3)把 代入 ,得:
把 代入 ,得:
所以这次消毒是有效的.4.(沭阳县期末)驾驶员血液中每毫升的酒精含量大于或等于 200微克即为酒驾,某研究
所经实验测得:成人饮用某品牌38度白酒后血液中酒精浓度 (微克 毫升)与饮酒时
间 (小时)之间函数关系如图所示(当 时, 与 成反比例).
(1)根据图象分别求出血液中酒精浓度上升和下降阶段 与 之间的函数表达式.
(2)问血液中酒精浓度不低于200微克 毫升的持续时间是多少小时?
【解答】解:(1)当 时,设直线解析式为: ,将 代入得: ,
解得: ,故直线解析式为: ,
当 时,设反比例函数解析式为: ,将 代入得: ,
解得: ,故反比例函数解析式为: ;
因此血液中药物浓度上升阶段的函数关系式为 ,
下降阶段的函数关系式为 .
(2)当 ,则 ,
解得: ,
当 ,则 ,
解得: ,
(小时),
血液中药物浓度不低于200微克 毫升的持续时间6小时.
5.(蕲春县模拟)如图,实验数据显示,一般成年人喝半斤低度白酒后,1.5时内其血液
中酒精含量 (毫克 百毫升)与时间 (时 的关系可以近似的用二次函数
刻画,1.5 小时后(包括 1.5 小时) 与 可近似的用反比例函数刻画.
(1)根据上述数学模型计算;
①喝酒后几时血液中的酒精含量达到最大值?最大值为多少?
②当 时, ,求 的值.
(2)按照国家规定,车辆驾驶人员血液中酒精含量大于或等于20毫克 百毫升时属于“酒
后驾驶”,不能驾车上路.参照上述数学模型,假设某驾驶员晚上 在家喝完半斤
低度白酒,第二天早晨 能否驾车去上班?请说明理由.
【解答】解:(1) ,
① 当 时, 取得最大值,此时 ,
答:喝酒后1时血液中的酒精含量达到最大值,最大值为200毫克 百毫升;
② 当 时, ,
,得 ,
即 的值是225;
(2)该驾驶员第二天早晨 不能驾车去上班,
理由:由(1)知 ,
,
晚上 到第二天早晨 是11个小时,
将 代入 ,得 ,
,
该驾驶员第二天早晨 不能驾车去上班.
6.(自贡模拟)学生上课时注意力集中的程度可以用注意力指数表示.某班学生在一节数
学课中的注意力指数 随上课时间 (分钟)的变化图象如图.上课开始时注意力指数为30,第2分钟时注意力指数为40,前10分钟内注意力指数 是时间 的一次函数.
10分钟以后注意力指数 是 的反比例函数.
(1)当 时,求 关于 的函数关系式;
(2)当 时,求 关于 的函数关系式;
(3)如果讲解一道较难的数学题要求学生的注意力指数不小于 50,为了保证教学效果本
节课讲完这道题不能超过多少分钟?
【解答】解:(1)当 时,设
将 、 两点代入得: 解得: , ,
于是
(2)当 时,设 ,将 代入得:
于是 ;
(3)当 时, ,解得:
(2)当 时, ;解得:
,所以,老师必须在12分钟以内讲完这道题.
7.(富顺县一模)心理学家研究发现,一般情况下,一节课 40分钟中,学生的注意力随
教师讲课的变化而变化.开始上课时,学生的注意力逐步增强,中间有一段时间学生的
注意力保持较为理想的稳定状态,随后学生的注意力开始分散.经过实验分析可知,学
生的注意力指标数 随时间 (分钟)的变化规律如下图所示(其中 、 分别为线
段, 为双曲线的一部分)
(1)开始上课后第五分钟时与第三十分钟时相比较,何时学生的注意力更集中?
(2)一道数学竞赛题,需要讲19分钟,为了效果较好,要求学生的注意力指标数最低达
到36,那么经过适当安排,老师能否在学生注意力达到所需的状态下讲解完这道题目?【解答】解:(1)设线段 所在的直线的解析式为 ,
把 代入得, ,
.
设 、 所在双曲线的解析式为 ,
把 代入得, ,
当 时, ,
当 ,
第30分钟注意力更集中.
(2)令 ,
,
令 ,
,
,
经过适当安排,老师能在学生注意力达到所需的状态下讲解完这道题目.
知识点2反比例函数与一次函数
1.求反比例函数与一次函数的交点坐标,把两个函数关系式联立成方程组求解,若方程组有解则两者有交点,方程组无解,则两者无交点。
2.如果图中直接给出交点坐标,比较函数大小, 根据图象,确定大小关系,要注意分支讨论。
【典例】
1.如图,在平面直角坐标系中,直线y=﹣ x与反比例函数y= (k≠0)在第二象限内的图
象相交于点A(m,1).
(1)求反比例函数的解析式;
(2)将直线y=﹣ x向上平移后与反比例函数图象在第二象限内交于点B,与y轴交于点
C,且△ABO的面积为 ,求直线BC的解析式.
【解析】解:(1)∵直线y=﹣ x过点A(m,1),
∴﹣ m=1,解得m=﹣2,
∴A(﹣2,1).
∵反比例函数y= (k≠0)的图象过点A(﹣2,1),
∴k=﹣2×1=﹣2,
∴反比例函数的解析式为y=﹣ ;
(2)设直线BC的解析式为y=﹣ x+b,
∵三角形ACO与三角形ABO面积相等,且△ABO的面积为 ,
∴△ACO的面积= OC•2= ,
∴OC= ,
∴b= ,∴直线BC的解析式为y=﹣ x+ .
2.如图,直线y=﹣2x+4交x轴于点A,交y轴于点B,与反比例函数y= 的图象有唯一的
公共点C
(1)求k的值及C点坐标;
(2)直线l与直线y=﹣2x+4关于x轴对称,且与y轴交于点B',与双曲线y= 交于D、E
两点,求△CDE的面积.
【答案】
【解析】解:(1)令﹣2x+4= ,则2x2﹣4x+k=0,
∵直线y=﹣2x+4与反比例函数y= 的图象有唯一的公共点C,
∴△=16﹣8k=0,
解得k=2,
∴2x2﹣4x+2=0,
解得x=1,
∴y=2,
即C(1,2);
(2)∵直线l与直线y=﹣2x+4关于x轴对称,
∴A(2,0),B'(0,﹣4),
∴直线l为y=2x﹣4,
令 =2x﹣4,则x2﹣2x﹣3=0,
解得x=3,x=﹣1,
1 2
∴E(﹣1,﹣6),D(3,2),
又∵C(1,2),∴CD=3﹣1=2,
∴△CDE的面积= ×2×(6+2)=8.
【方法总结】
一次函数,反比例两函数比大小:
此类问题首先要先找到交点,如果交点为2 个X ,X 且X <0<X 那么把这个图像分为了
1 2 1 2
4份,分别为Ⅰ:X<X ,Ⅱ:X <X<0,Ⅲ:0<X<X ,Ⅳ:X>X ,树形结合,自变量相同,
1 1 2 2
谁高谁大。(考虑反比例函数时一定要分支考虑,分为0左边,0右边,所以两个交点把
图像分为了4部分)
【随堂练习】
1.(永春县校级自主招生)如图,点 、 是反比例函数 图象上的两点,延
长线段 交 轴于点 ,且点 为线段 中点,过点 作 轴子点 ,点
为线段 的三等分点,且 .连接 、 ,若 ,则 的值为
A. B. C. D.
【解答】解:设 , ,则 , , ,,
, ,
点 在 上,
,
,
,
连接 , .
,
,
,
,
,
.
故选: .
二.填空题(共2小题)
2.(江都区三模)如图,已知直线 分别与 轴、 轴交于点 , ,双曲线
与直线 不相交, 为双曲线上一动点,过点 作 轴于点 ,
轴于点 ,分别与直线 交于点 , ,且 ,则 8 .【解答】解:点 、 的坐标分别为 、 ,
即: , ,
, ,
,
设点 ,则点 ,点 ,
则 ,
, ,
即 ,
解得: ,
故答案为8.
3.(长沙)如图,函数 为常数, 的图象与过原点的 的直线相交于 ,
两点,点 是第一象限内双曲线上的动点(点 在点 的左侧),直线 分别交 轴
轴于 , 两点,连接 分别交 轴, 轴于点 , .现有以下四个结论:
① 与 的面积相等;②若 于点 ,则 ;③若 点的横
坐标为1, 为等边三角形,则 ;④若 ,则 .
其中正确的结论的序号是 ①③④ .(只填序号)【解答】解:①设点 , ,
则直线 的解析式为 ,
, , ,
, ,
与 的面积相等,故①正确;
反比例函数与正比例函数关于原点对称,
是 的中点,
,
,
,
, ,
, ,
不一定等于 ,
不一定是 ,
不一定是 .故②错误,
点的横坐标为1,
可以假设 ,
为等边三角形,
,
,
, ,
,,
,
,
,
,
,故③正确,
如图,作 交 于 .
,
,
,
,
,
,
,
,
,故④正确.
故答案为①③④.
三.解答题(共5小题)
4.(滨湖区期末)如图在平面直角坐标系 中位于第二象限的点 在反比例函数
的图象上,点 与点 关于原点 对称,直线 经过点 ,且与反比例函数 的图象交于点 .
(1)当点 的横坐标是 ,点 坐标是 时,分别求出 、 的函数表达式;
(2)若点 的横坐标是点 的横坐标的4倍,且 的面积是16,求 的值.
【解答】解:(1)把点 代入 得:
,
当 时,代入 , ,
点 与点 关于原点 对称,
把 , 代入 得:
,解得: , ,
,
答: 、 的函数表达式分别为 , .
(2)过 、 分别作 轴的平行线与过 作 轴的平行线相交于 、 ,
设 ,则 , ,
此时, , , , ,
,
,,
即: ,
,
解得: ,
答: 的值为 .
5.(鄞州区期末)小林为探索函数 的图象与性经历了如下过程
(1)列表:根据表中 的取值,求出对应的 值,将空白处填写完整
2.5 3 3.5 4 4.5 5
6 3 2 1.2 1
(2)以表中各组对应值为点的坐标,在平面直角坐标系中描点并画出函数图象.
(3)若函数 的图象与 的图象交于点 , ,且 为
正整数),则 的值是 .
【解答】解:(1)当 时, ,同理当 时, ,
故答案为3,1.5;(2)描点描绘出以下图象,
(3)在(2)图象基础上,画出 ,
两个函数交点为 , ,
即 ,
故答案为2.
6.(安次区二模)如图,在平面直角坐标系 中,一次函数 为常数)的图
象与 轴相交于点 ,与函数 的图象相交于点 .
(1)求点 的坐标及一次函数的解析式;
(2)点 的坐标为 , ,过 作 轴,交直线 于点 ,作 轴,
交函数 的图象于点 .
①若 ,比较线段 , 的大小;
②直接写出使 的 的取值范围.
【解答】解:(1) 函数 的图象经过点 .,
,
代入 得, ,
,
一次函数的解析式为 ;
(2)①当 时,点 的坐标为 ,
又 轴,交直线 于点 , 轴,交函数 的图象于点 ,
当 时, ,即 ,
,
当 时, ,
,
;
②由①可得,当 , ;
,
令 ,则 或 (舍去),
当 , ;
,
由图象可得, 或 .
7.(东莞市期末)如图,直线 与反比例函数 的图象交于点 ,
轴,垂足为 .
(1)求 的值;
(2)点 在 上,若 ,求 的长;
(3)点 为 轴正半轴上一点,在(2)的条件下,若 ,求点 的坐标.【解答】解(1) 直线 与反比例函数 的图象交于点 ,
,
,
,
反比例函数为 .
(2)设 ,则 , ,
由勾股定理得: ,
,
,
;
(3)设点 的坐标为
分两种情况:
①当 时,如图1,
,
,
,
,
②当 时,如图2,
同理得: ,,
点 的坐标为 或 , .
8.(句容市模拟)如图,已知反比例函数 与一次函数 的图象交于点
, 两点.
(1)求 , , 的值;
(2)求 的面积;
(3)请直接写出不等式 的解.【解答】解:(1) 反比例函数 与一次函数 的图象交于点 、
,
, ,
解方程组 ,解得 ;
(2)由(1)知一次函数 的图象与 轴的交点坐标为 ,
;
(3) 或 .
知识点3反比例函数与几何综合应用
反比例函数的基本性质在几何中的应用,适当设双曲线上的点的坐标,用坐标转化题中的
几何条件及几何结论,利用双曲线上的点的代数、几何性质,建立方程进行求解及利用坐
标系解决不规则三角形面积计算问题。注意勾股定理、完全平方式、整体代入、图形变换
等结合及点坐标的应用。
【典例】
1.如图,在平面直角坐标系中,正方形ABCD的顶点A、B在x轴正半轴上,顶点D在反
比例函数 的第一象限的图象上,CA的延长线与y轴负半轴交于点E.若△ABE的面
积为1.5,则k的值为 .
【答案】3
【解析】解:设正方形ABCD的边长为a,A(x,0),则D(x,a),
∵点D在反比例函数y= 的图象上,∴k=xa,
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠CAB=45°,
∴∠OAE=∠CAB=45°,
∴△OAE是等腰直角三角形, ∴E(0,﹣x),
∴S ABE= AB•OE= ax=1.5,
∴ax△=3,即k=3.
故答案为:3.
2.如图,在平面直角坐标系中,反比例函数y= (x>0)的图象与y= (x>0)的图
1 2
象关于x轴对称,Rt AOB的顶点A,B分别在y= (x>0)和y= (x>0)的图象
1 2
△
上.若OB=AB,点B的纵坐标为﹣2,则点A的坐标为 .
【答案】(3+ ,﹣1+ )
【解析】解:如图,
作正方形ABOC,过点C作CD⊥y轴于D,过点E作BE⊥y轴于E,
∴∠ODC=∠BEO=90°,OB=OC,∠COD+∠BOE=90°,∵∠COD+∠OCD=90°,
∴∠OCD=∠BOE,
∴△COD≌△OBE,
∴CD=OE=2,OD=BE,S =S ,
COD OBE
△ △
∵反比例函数y= (x>0)的图象与y= (x>0)的图象关于x轴对称,
1 2
∴k1+k=0,
2
∴点C在双曲线y= 上,
1
设B(m,﹣2)(m>0),
∴C(2,m),
∴k=2m
1
连接BC交OA于H,
则CH=BH,OH=AH,
∴H( , ),
∴A(m+2,m﹣2),
∴k=(m+2)(m﹣2)
1
∴(m+2)(m﹣2)=2m,
∴m=1+ 或m=1﹣ (舍),
∴m+2=3+ ,m﹣2=﹣1+ ,
∴A(3+ ,﹣1+ ),
故答案为:(3+ ,﹣1+ ).
3.如图,反比例函数y= (x>0)过点A(3,4),直线AC与x轴交于点C(6,0),过
点C作x轴的垂线BC交反比例函数图象于点B。
(1)求k的值与B点的坐标;
(2)在平面内有点D,使得以A,B,C,D四点为顶点的四边形为平行四边形,试写出
符合条件的所有D点的坐标.【解析】解:(1)把点A(3,4)代入y= (x>0),得
k=xy=3×4=12,
故该反比例函数解析式为:y= .
∵点C(6,0),BC⊥x轴,
∴把x=6代入反比例函数y= ,得
y= =6.
则B(6,2).
综上所述,k的值是12,B点的坐标是(6,2).
(2)①如图,当四边形ABCD为平行四边形时,AD∥BC且AD=BC
∵A(3,4)、B(6,2)、C(6,0),
∴点D的横坐标为3,y ﹣y =y ﹣y 即4﹣y =2﹣0,故y =2.
A D B C D D
所以D(3,2).
②如图,当四边形ACBD′为平行四边形时,AD′∥CB且AD′=CB
∵A(3,4)、B(6,2)、C(6,0),
∴点D的横坐标为3,y ′﹣y =y ﹣y 即y ﹣4=2﹣0,故y =6.
D A B C D D′
所以D′(3,6).
③如图,当四边形ACD″B为平行四边形时,AC=BD″且AC=BD″.
∵A(3,4)、B(6,2)、C(6,0),
∴x ﹣x =x ﹣x 即x ﹣6=6﹣3,故x =9.
D″ B C A D″ D″
y ﹣y =y ﹣y 即y ﹣2=0﹣4,故y =﹣2.
D″ B C A D″ D″
所以D″(9,﹣2).
综上所述,符合条件的点D的坐标是:(3,2)或(3,6)或(9,﹣2).4.如图,四边形ABCD的四个顶点分别在反比例函数y= 与y= (x>0,0<m<n)的图
象上,对角线BD∥y轴,且BD⊥AC于点P.已知点B的横坐标为4.
(1)当m=4,n=20时.
①若点P的纵坐标为2,求直线AB的函数表达式.
②若点P是BD的中点,试判断四边形ABCD的形状,并说明理由.
(2)四边形ABCD能否成为正方形?若能,求此时m,n之间的数量关系;若不能,试说
明理由.
【解析】解:(1)①如图1,∵m=4,
∴反比例函数为y= ,
当x=4时,y=1,
∴B(4,1),
当y=2时,
∴2= ,
∴x=2,
∴A(2,2),
设直线AB的解析式为y=kx+b,
∴ ,
∴ ,
∴直线AB的解析式为y=﹣ x+3;
②四边形ABCD是菱形,
理由如下:如图2,由①知,B(4,1),
∵BD∥y轴,
∴D(4,5),∵点P是线段BD的中点,
∴P(4,3),
当y=3时,由y= 得,x= ,
由y= 得,x= ,
∴PA=4﹣ = ,PC= ﹣4= ,
∴PA=PC,
∵PB=PD,
∴四边形ABCD为平行四边形,
∵BD⊥AC,
∴四边形ABCD是菱形;
(2)四边形ABCD能是正方形,
理由:当四边形ABCD是正方形,记AC,BD的交点为P,
∴PA=PB=PC=PD,(设为t,t≠0),
当x=4时,y= = ,
∴B(4, ),
∴A(4﹣t, +t),C(4+t, +t),
∴(4﹣t)( +t)=m,
∴t=4﹣ ,
∴C(8﹣ ,4),
∴(8﹣ )×4=n,
∴m+n=32,
∵点D的纵坐标为 +2t= +2(4﹣ )=8﹣ ,
∴D(4,8﹣ ),
∴4(8﹣ )=n,
∴m+n=32.【方法总结】
反比例函数与几何的综合主要与全等,勾股、相似及反比例函数图象上点的坐标特征、解
方程等知识结合;熟练掌握这些知识点是解决问题的关键.
求出多解时要注意看象限,判断是否需要舍值。
【随堂练习】
1.(商丘二模)如图,一次函数 与反比例函数 的图象交于 ,
两点.过点 作 轴,垂足为 ,且 .
(1)求一次函数与反比例函数的解析式.
(2)根据所给条件,请直接写出不等式 的解集;
(3)若 , 是函数 图象上的两点,且 ,求实数 的取值范围.【解答】解:(1)把 , 代入 得: ,
即 ,
则 ,
过 作 轴于 ,过 作 轴于 ,延长 、 交于 ,
, ,
, , ,
,
解得: ,
即 , ,
把 代入 得: ,
即反比例函数的解析式是 ;
把 , 代入 得:
,
解得: , ,
即一次函数的解析式是 ;
(2) , ,
不等式 的解集是 或 ;
(3)分为两种情况:当点 在第三象限时,要使 ,实数 的取值范围是 ,
当点 在第一象限时,要使 ,实数 的取值范围是 ,即 的取值范围是 或 .
2.(华蓥市模拟)如图,一次函数 的图象与反比例函数 的图象
交于二象限内的 点和四象限内的 点,与 轴将于点 ,连接 ,已知
, ,点 的坐标为 .
(1)求此反比例函数和一次函数的解析式;
(2)根据图象写出使一次函数的值小于反比例函数的值的 的取值范围;
(3)求 的面积.
【解答】解:(1)如图,作 轴于点 ,,
设 、则 ,
,
则 ,
、 ,
则点 坐标为 ,
将点 坐标代入 ,得: ,
反比例函数解析式为 ,
将点 代入 ,得: ,
,
将点 、 坐标代入 ,
得: ,
解得: ,
则一次函数解析式为 ;(2)由函数图象知当 或 时,一次函数的值小于反比例函数的值;
(3)在 中当 时, ,
解得: ,
,
.
3.(杜尔伯特县一模)已知:如图,在平面直角坐标系 中,直线 与 轴交于点
,与反比例函数在第一象限内的图象的交于点 ,连接 ,若 .
(1)求该反比例函数的解析式和直线 的解析式;
(2)若直线 与双曲线的另一交点为 点,求 的面积.
【解答】解:(1)由题意得: ,
即 ,
,,
设反比例函数的解析式为: ,
把点 的坐标代入得: ,
,
设直线 的解析式为: ,
把 、 代入得: ,
解得: ,
;
(2)由题意得: ,
解得: , ,
,
.
4.(祥云县二模)如图,直线 与双曲线 相交于 、
两点.
(1)求直线和双曲线的解析式;
(2)在 轴上存在一点 ,使得 的值最小,求点 的坐标.
【解答】解:(1)将点 的坐标代入双曲线 ,
得 ,反比例函数的解析式为: ;
将 点坐标代入反比例函数的解析式
可得 ,
点坐标为 ,
将 , 的坐标代入直线 得,
,
解得 ,
直线解析式为: ;
(2)作点 关于 轴的对称点 ,连接 交 轴于点 .
将点 和点 代入 可得,
,
解得
,
令 ,得 ,
.5.(南江县期末)如图所示, 是直线 上的一点,直线 与双曲线
相交于 、 .
(1)求双曲线的解析式及直线 的解析式;
(2)根据图象直接写出不等式 的解集;
(3)若直线 与 轴交于 ,直线 与 轴交于 ,求 的面积.
【解答】解:(1) 是直线 上的一点,
,解得: ,
点 .
将 代入 中,
,解得: ,
双曲线解析式为 .
是双曲线 上的一点,
,
点 .
将 、 代入 中,
,解得: ,直线 的解析式为 .
(2)观察函数图象,可知:当 或 时,双曲线在直线 的上方,
不等式 的解集为 或 .
(3)当 时, ,
点 ;
当 时, ,
点 .
,
.
6.(宁城县期末)如图,一次函数 的图象与反比例函数 的图象交于 、
两点.
(1)利用图中的条件,求反比例函数和一次函数的解析式.
(2)求 的面积.
(3)根据图象直接写出使一次函数的值大于反比例函数的值的 的取值范围.
【解答】解:(1)把 代入 ,得: ,反比例函数的解析式为 ,
把 代入 ,得: ,即 ,
将点 、 代入 ,
得: ,
解得: ,
一次函数的解析式为 ;
(2)在一次函数 中,令 ,得: ,解得: ,
则 ;
(3)由图象可知,当 或 时,一次函数的值大于反比例函数的值.
7.(昌平区期末)如图,一次函数 的图象与反比例 为常数,且 的
图象交于 , 两点,
(1)求反比例函数的表达式及点 , 的坐标
(2)在 轴上找一点,使 的值最小,求满足条件的点 的坐标.
【解答】解:(1)把点 , 代入一次函数 ,
得 , ,
解得 , ,
, ;点 代入反比例函数 得 ,
反比例函数的表达式 ;
(2)作点 作关于 轴的对称点 ,交 轴于点 ,连接 ,交 轴于点 ,此时
的值最小,
,
设直线 的解析式为 ,
把 , 两点代入得, ,
解得 , ,
直线 的解析式为 ,
令 ,得 ,
点 坐标 , .
8.(沈丘县一模)如图,一次函数 与反比例函数 的图象交于 ,
两点.过点 作 轴,垂足为 ,且 .
(1)求一次函数与反比例函数的解析式;
(2)根据所给条件,请直接写出不等式 的解集;
(3)若 , 是函数 图象上的两点,且 ,求实数 的取值范围.【解答】解:(1)把 , 代入 得: ,
即 ,
则 ,
过 作 轴于 ,过 作 轴于 ,延长 、 交于 ,
, ,
, , ,
,解得: ,
即 , ,
把 代入 得: ,
即反比例函数的解析式是 ;
把 , 代入 得: ,解得: , ,
即一次函数的解析式是 ;
(2) , ,
不等式 的解集是 或 ;
(3)分为两种情况:当点 在第三象限时,要使 ,实数 的取值范围是 ,
当点 在第一象限时,要使 ,实数 的取值范围是 ,
即 的取值范围是 或 .
9.(宿豫区期末)如图,在平面直角坐标系中,一次函数 的
图象与反比例函数 的图象交于第一、三象限内的 、 两点,与
轴交于点 ,点 在 轴负半轴上, ,且四边形 是平行
四边形,点 的纵坐标为4.
(1)求该反比例函数和一次函数的表达式;
(2)连接 ,求 的面积;
(3)直接写出关于 的不等式 的解集.
【解答】解:(1)当 时, ,则 ,,
四边形 是平行四边形
, ,
,
把 代入 得 ,
反比例函数解析式为 ;
把 代入 得 ,解得 ,
一次函数解析式为 ;
(2)当 时, ,解得 ,则 ,
;
(3)当 或 时, ,
不等式 的解集为 或 .
10.(北京)在平面直角坐标系 中,函数 的图象 经过点 ,直线
与图象 交于点 ,与 轴交于点 .
(1)求 的值;(2)横、纵坐标都是整数的点叫做整点.记图象 在点 , 之间的部分与线段 ,
, 围成的区域(不含边界)为 .
①当 时,直接写出区域 内的整点个数;
②若区域 内恰有4个整点,结合函数图象,求 的取值范围.
【解答】解:(1)把 代入 得 ;
(2)①当 时,直线解析式为 ,
解方程 得 (舍去), ,则 , ,
而 ,
如图1所示,区域 内的整点有 , , ,有3个;
②如图2,直线 在 的下方时,当直线 过 时, ,
且经过 ,
区域 内恰有4个整点, 的取值范围是 .
如图3,直线 在 的上方时,
点 在函数 的图象 ,
当直线 过 时, ,
当直线 过 时, ,
区域 内恰有4个整点, 的取值范围是 .
综上所述,区域 内恰有4个整点, 的取值范围是 或 .综合运用: 反比例函数的综合运用
1.如图,已知矩形OABC的一个顶点B的坐标是(4,2),反比例函数y= (x>0)的图
象经过OB的中点E,且与边BC交于点【选项D】
(1)求反比例函数的解析式和点D的坐标;
(2)求三角形DOE的面积;
(3)若过点D的直线y=mx+n将矩形OABC的面积分成3:5的两部分,求此直线解析式.【解析】解:(1)∵矩形OABC的顶点B的坐标是(4,2),E是矩形ABCD的对称中
心,
∴点E的坐标为(2,1),
∵代入反比例函数解析式得 =1,解得k=2,
∴反比例函数解析式为y= ,
∵点D在边BC上,
∴点D的纵坐标为2,
∴y=2时, =2,
解得x=1,
∴点D的坐标为(1,2);
(2)∵D的坐标为(1,2),B(4,2),
∴BD=3,OC=2.
∵点E是OB的中点,
∴S = S = × ×3×2= ;
DOE OBD
△ △
(3)如图,设直线与x轴的交点为F,
矩形OABC的面积=4×2=8,
∵矩形OABC的面积分成3:5的两部分,
∴梯形OFDC的面积为 ×8=3,
或 ×8=5,
∵点D的坐标为(1,2),
∴若 (1+OF)×2=3,
解得OF=2,
此时点F的坐标为(2,0),若 (1+OF)×2=5,
解得OF=4,
此时点F的坐标为(4,0),与点A重合,
当D(1,2),F(2,0)时, ,
解得 ,
此时,直线解析式为y=﹣2x+4,
当D(1,2),F(4,0)时, ,
解得 .
此时,直线解析式为y=﹣ x+ ,
综上所述,直线的解析式为y=﹣2x+4或y=﹣ x+ .
2.如图,一次函数y=kx+b(k≠0)的图象分别与x轴,y轴相交于点A,B,与反比例函
1 1 1
数y= 的图象相交于点C(﹣4,﹣2),D(2,4).
2
(1)求一次函数和反比例函数的表达式;
(2)当x为何值时,y>0;
1
(3)当x为何值时,y<y,请直接写出x的取值范围.
1 2【解析】解:(1)∵一次函数y=kx+b的图象经过点C(﹣4,﹣2),D(2,4),
1 1
∴ ,
解得 .
∴一次函数的表达式为y=x+2.
1
∵反比例函数 的图象经过点D(2,4),
∴ .
∴k=8.
2
∴反比例函数的表达式为 .
(2)由y>0,得x+2>0.
1
∴x>﹣2.
∴当x>﹣2时,y>0.
1
(3)x<﹣4或0<x<2.
3.实验数据显示:一般成人喝半斤低度白酒后,1.5小时内(包括1.5小时)其血液中酒精
含量y(毫克/百毫升)与时间x(时)的关系可近似地用二次函数y=﹣200x2+400x表示;
1.5小时后(包括1.5小时)y与x可近似地用反比例函数y= (k>0)表示(如图所示).
(1)求k的值.
(2)假设某驾驶员晚上在家喝完半斤低度白酒,求有多长时间其酒精含量不低于 72毫
克/百毫升?(用分钟表示)【解析】解:(1)当x=1.5时,y=﹣200x2+400x=﹣200×2.25+400×1.5=150,
∴k=1.5×150=225;
(2)当y=72时,x=3.125小时=175.5分钟,
所以175.5分钟内其酒精含量不低于72毫克/百毫升.