中考数学二轮重难点复习讲义专题66 反比例函数中的动点最值问题(2份打包,原卷版+解析版)
展开【例1】.如图,直线与x轴、y轴分别交于点A和点B,点C、D分别为线段AB、OB的中点,点P为OA上一动点,PC+PD值最小时点P的坐标为________
解:当x=0时,y=×0+4=4,
∴点B的坐标为(0,4);
当y=0时,x+4=0,
解得:x=﹣6,
∴点A的坐标为(﹣6,0).
∵点C、D分别为线段AB、OB的中点,
∴点C的坐标为(﹣3,2),点D坐标为(0,2).
作点C关于x轴的对称点C′,连接C′D交x轴于点P,此时PC+PD的值最小,如图所示.
∵点C的坐标为(﹣3,2),
∴点C′的坐标为(﹣3,﹣2).
设直线C′D的解析式为y=kx+b(k≠0),
将C′(﹣3,﹣2),D(0,2)代入y=kx+b得:,
解得:,
∴直线C′D的解析式为y=x+2.
当y=0时,x+2=0,
解得:x=﹣,
∴点P的坐标为(﹣,0),
即点P的坐标为(﹣1.5,0).
变式训练
【变1-1】.如图,在平面直角坐标系中,点A是x轴正半轴上的一个定点,点P是双曲线y=(x>0)上的一个动点,PB⊥y轴于点B,当点P的横坐标逐渐增大时,四边形OAPB的面积将会( )
A.逐渐增大B.不变
C.逐渐减小D.先增大后减小
解:设点P的坐标为(x,),
∵PB⊥y轴于点B,点A是x轴正半轴上的一个定点,
∴四边形OAPB是个直角梯形,
∴四边形OAPB的面积=(PB+AO)•BO=(x+AO)•=+=+•,
∵AO是定值,
∴四边形OAPB的面积是个减函数,即点P的横坐标逐渐增大时四边形OAPB的面积逐渐减小.
故选:C.
【变1-2】.如图,一次函数y=2x与反比例函数y=(k>0)的图象交于A,B两点,点M在以C(2,0)为圆心,半径为1的⊙C上,N是AM的中点,已知ON长的最大值为,则k的值是 .
解:方法一、联立,
∴,
∴,
∴A(),B(),
∴A与B关于原点O对称,
∴O是线段AB的中点,
∵N是线段AM的中点,
连接BM,则ON∥BM,且ON=,
∵ON的最大值为,
∴BM的最大值为3,
∵M在⊙C上运动,
∴当B,C,M三点共线时,BM最大,
此时BC=BM﹣CM=2,
∴(,
∴k=0或,
∵k>0,
∴,
方法二、设点B(a,2a),
∵一次函数y=2x与反比例函数y=(k>0)的图象交于A,B两点,
∴A与B关于原点O对称,
∴O是线段AB的中点,
∵N是线段AM的中点,
连接BM,则ON∥BM,且ON=,
∵ON的最大值为,
∴BM的最大值为3,
∵M在⊙C上运动,
∴当B,C,M三点共线时,BM最大,
此时BC=BM﹣CM=2,
∴=2,
∴a1=或a2=0(不合题意舍去),
∴点B(,),
∴k=,
故答案为:.
【例2】.如图,在平面直角坐标系中,反比例函数y=(x>0)的图象与边长是6的正方形OABC的两边AB,BC分别相交于M,N 两点.△OMN的面积为10.若动点P在x轴上,则PM+PN的最小值是 2 .
解:∵正方形OABC的边长是6,
∴点M的横坐标和点N的纵坐标为6,
∴M(6,),N(,6),
∴BN=6﹣,BM=6﹣,
∵△OMN的面积为10,
∴6×6﹣×6×﹣×6×﹣×(6﹣)2=10,
∴k=24,
∴M(6,4),N(4,6),
作M关于x轴的对称点M′,连接NM′交x轴于P,则NM′的长=PM+PN的最小值,
∵AM=AM′=4,
∴BM′=10,BN=2,
∴NM′===2,
故答案为2.
变式训练
【变2-1】.已知在平面直角坐标系中有两点A(0,1),B(﹣1,0),动点P在反比例函数y=的图象上运动,当线段PA与线段PB之差的绝对值最大时,点P的坐标为 (1,2)或(﹣2,﹣1) .
解:如图,
设直线AB的解析式为y=kx+b,
将A(0,1)、B(﹣1,0)代入,得:
,
解得:,
∴直线AB的解析式为y=x+1,
直线AB与双曲线y=的交点即为所求点P,此时|PA﹣PB|=AB,即线段PA与线段PB之差的绝对值取得最大值,
由可得或,
∴点P的坐标为(1,2)或(﹣2,﹣1),
故答案为:(1,2)或(﹣2,﹣1).
【变2-2】.如图,一次函数y1=mx+n(m≠0)的图象与双曲线y2=(k≠0)相交于A(﹣1,2)和B(2,b)两点,与y轴交于点C,与x轴交于点D.
(1)求双曲线的解析式;
(2)经研究发现:在y轴负半轴上存在若干个点P,使得△CPB为等腰三角形.请直接写出P点所有可能的坐标.
解:(1)∵点A(﹣1,2)在双曲线y2=(k≠0)上,
∴k=﹣1×2=﹣2,
∴反比例函数解析式为y2=﹣,
(2)∵点B在双曲线y2=﹣上,
∴2b=﹣2,
∴b=﹣1,
∴B(2,﹣1),
将点A(﹣1,2),B(2,1)代入一次函数y1=mx+n(m≠0)中,得,
∴,
∴一次函数的解析式为y=﹣x+1;
令x=0,则y=1,
∴C(0,1),
设P(0,p)(p<0),
∵B(2,﹣1),
∴BC==2,BP=,CP=1﹣p,
∵△CPB为等腰三角形,
∴①当BC=BP时,2=,
∴p=1(舍)或p=﹣3,
∴P(0,﹣3),
②当BC=CP时,2=1﹣p,
∴p=1﹣2,
∴P(0,1﹣2),
③当BP=CP时,=1﹣p,
∴p=﹣1,
∴P(0,﹣1),故满足条件的点P的坐标为(0,﹣3)或(0,1﹣2)或(0,﹣1).
1.如图,点N是反比例函数y=(x>0)图象上的一个动点,过点N作MN∥x轴,交直线y=﹣2x+4于点M,则△OMN面积的最小值是( )
A.1B.2C.3D.4
解:设点N的坐标为(,m),则点M的坐标为(2﹣m,m)(m>0),
∴MN=﹣(2﹣m)=m+﹣2,
∴S△OMN=MN•m=m2﹣m+3=(m﹣2)2+2,
∴当m=2时,△OMN面积最小,最小值为2.
故选:B.
2.如图,在△ABC中,AB=AC=a,∠BAC=18°,动点P、Q分别在直线BC上运动,且始终保持∠PAQ=99°.设BP=x,CQ=y,则y与x之间的函数关系用图象大致可以表示为( )
A.B.
C.D.
解:∵AB=AC=a,∠BAC=18°,
∴∠ABC=∠ACB=(180°﹣18°)=81°,
∴∠ABC=∠APB+∠PAB=81°,
∵∠PAQ=99°,∠BAC=18°,
∴∠PAB+∠QAC=99°﹣18°=81°,
∴∠APB=∠QAC,
同理可得∠PAB=∠AQC,
∴△APB∽△QAC,
∴=,
即=,
整理得,y=,
∵x、y都是边的长度,是正数,
∴y与x之间的函数关系用图象表示是反比例函数在第一象限内的部分,
纵观各选项,只有A符合.
故选:A.
3.如图,已知A、B是反比例函数y=(k>0,x>0)图象上的两点,BC∥x轴,交y轴于点C,动点P从坐标原点O出发,沿O→A→B→C匀速运动,终点为C,过点P作PM⊥x轴,PN⊥y轴,垂足分别为M、N.设四边形OMPN的面积为S,点P运动的时间为t,则S关于t的函数图象大致为( )
A.B.
C.D.
解:①点P在AB上运动时,此时四边形OMPN的面积S=K,保持不变,故排除B、D;
②点P在BC上运动时,设路线O→A→B→C的总路程为l,点P的速度为a,则S=OC×CP=OC×(l﹣at),因为l,OC,a均是常数,
所以S与t成一次函数关系.故排除C.
故选:A.
4.已知点A是双曲线y=在第一象限上的一动点,连接AO并延长交另一分支于点B,以AB为一边作等边△ABC.随着点A的运动,点C的位置也不断变化,但始终在一个函数的图象上运动,则这个函数的表达式为 y=﹣ .
解:设A(a,),
∵点A与点B关于原点对称,
∴OA=OB,
∵△ABC为等边三角形,
∴AB⊥OC,OC=AO,
∵AO=,
∴CO=,
过点C作CD⊥x轴于点D,
则可得∠AOD=∠OCD(都是∠COD的余角),
设点C的坐标为(x,y),则tan∠AOD=tan∠OCD,即=,
解得:y=﹣a2x,
在Rt△COD中,CD2+OD2=OC2,即y2+x2=3a2+,
将y=﹣a2x代入,(a4+1)x2=3×
可得:x2=,
故x=,y=﹣a2x=﹣a,
则xy=﹣3,
故可得:y=﹣(x>0).
故答案为:y=﹣(x>0).
5.如图,点P是双曲线C:y=(x>0)上的一点,过点P作x轴的垂线交直线AB:y=x﹣2于点Q,连接OP,OQ.当点P在曲线C上运动,且点P在Q的上方时,△POQ面积的最大值是 3 .
解:∵PQ⊥x轴,
∴设P(x,),则Q(x,x﹣2),
∴PQ=﹣x+2,
∴S△POQ=(﹣+2)•x=﹣(x﹣2)2+3,
∵﹣<0,
∴△POQ面积有最大值,最大值是3,
故答案为3.
6.如图,直线AB与x轴交于点A(1,0),与y轴交于点B(0,2),将线段AB绕点A顺时针旋转90°得到线段AC,反比例函数y=(k≠0,x>0)的图象经过点C.已知点P是反比例函数y=(k≠0,x>0)图象上的一个动点,则点P到直线AB距离最短时的坐标为 (,) .
解:(1)设直线AB的解析式为y=ax+b,
将点A(1,0),点B(0,2)代入得,
解得,
∴直线AB为y=﹣2x+2;
∵过点C作CD⊥x轴,
∵线段AB绕点A顺时针旋转90°得到线段AC,
∴△ABO≌△CAD(AAS),
∴AD=OB=2,CD=OA=1,
∴C(3,1),
∴k=3,
∴y=;
设与AB平行的直线y=﹣2x+h,
联立﹣2x+h=,
∴﹣2x2+hx﹣3=0,
当△=h2﹣24=0时,h=2或﹣2(舍弃),此时点P到直线AB距离最短,
解方程﹣2x2+2x﹣3=0得x==,
∴P(,),
故答案为P(,).
7.如图,在平面直角坐标系中,点A,B在反比例函数y=(k≠0)的图象上运动,且始终保持线段AB=4的长度不变.M为线段AB的中点,连接OM.则线段OM长度的最小值是 (用含k的代数式表示).
解:如图,因为反比例函数关于直线y=x对称,观察图象可知:当线段AB与直线y=x垂直时,垂足为M,此时AM=BM,OM的值最小,
∵M为线段AB的中点,
∴OA=OB,
∵点A,B在反比例函数y=(k≠0)的图象上,
∴点A与点B关于直线y=x对称,
∵AB=4,
∴可以假设A(m,),则B(m+4,﹣4),
∴(m+4)(﹣4)=k,
整理得k=m2+4m,
∴A(m,m+4),B(m+4,m),
∴M(m+2,m+2),
∴OM===,
∴OM的最小值为.
故答案为.
8.如图,点A是反比例函数y=在第一象限的图象上的一点,过点A作AB⊥y轴于点B.连接AO,以点A为圆心,分别以AB,AO为半径作直角扇形BAC和OAD,并连接CD,则阴影部分面积的最小值是 2π+2 .
解:如图,过点D作DE垂直于CA的延长线于点E,则∠AED=90°,
由题意可知,AB=AC,AO=AD,∠BAC=∠DAO=90°,
∵AB⊥y轴,
∴∠ABO=90°,
∴∠BAO+∠OAE=90°,∠DAE+∠OAE=90°,
∴∠BAO=∠DAE,
∴△BAO≌△EAD(AAS),
∴DE=OB.
∵点A是反比例函数y=在第一象限的图象上的一点,
∴OB•AB=4,
∴S△AOB=OB•AB=2,
∴S△ACD=AC•DE=OB•AB=2,
∴S阴影=S△ACD+S扇形OAD
=2+
=2+
∵(AB﹣OB)2≥0,
∴AB2﹣2AB•OB+OB2≥0,
∴AB2+OB2≥2AB•OB,
∴S阴影≥2+×2AB•OB=2+2π.
故答案为:2+2π.
9.如图,点A是反比例函数y=(k>0)图象第一象限上一点,过点A作AB⊥x轴于B点,以AB为直径的圆恰好与y轴相切,交反比例函数图象于点C,在AB的左侧半圆上有一动点D,连接CD交AB于点E.记△BDE的面积为S1,△ACE的面积为S2,连接BC,△ACB是 等腰直角 三角形,则若S1﹣S2的值最大为1,则k的值为 4+4 .
解:如图连接BC、O′C,作CH⊥x轴于H.
由题意⊙O′与反比例函数图象均关于直线y=x对称,
∴点A、C关于直线y=x对称,设A(m,2m)则C(2m,m),
∴BO′=CH=m,BO′∥CH,
∴四边形BHCO′是平行四边形,∵BH=CH,∠BHC=90°,
∴四边形BHCO′是正方形.
∴∠ABC=45°,
∴△ACB是等腰直角三角形,
∵S1﹣S2=S△DBC﹣S△ACB,△ABC的面积是定值,
∴△DBC的面积最大时,S1﹣S2的值最大,
∴当DO′⊥BC时,△DBC 的面积最大,
∴m•(m+m)﹣•2m•m=1,
∴m2=2(+1),
∵k=2m2,
∴k=4+4,
故答案为:等腰直角三角形,4+4.
10.如图,正比例函数y=x的图象与反比例函数y=(k≠0)在第一象限的图象交于A点,过A点作x轴的垂线,垂足为M,已知△OAM的面积为1.
(1)求反比例函数的解析式;
(2)如果B为反比例函数在第一象限图象上的点(点B与点A不重合),且B点的横坐标为1,P为x轴上一点,求使PA+PB的值最小时点P的坐标.
解:(1)设A点的坐标为(a,b),则由,得ab=2=k,
∴反比例函数的解析式为;
(2)由条件知:两函数的交点为,
解得:,,
∴A点坐标为:(2,1),
作出A点关于x轴对称点C点,连接BC,
P点即是所求则点C(2,﹣1),
∵B(1,2),
设直线BC的解析式为:y=kx+b,
,
解得:,
∴直线BC的解析式为:y=﹣3x+5,
当y=0时,x=,
∴点P(,0).
11.如图,正比例函数y=2x的图象与反比例函数y=的图象交于A、B两点,过点A作AC垂直x轴于点C,连接BC,若△ABC面积为 2.
(1)求k的值
(2)x轴上是否存在一点D,使△ABD是以AB为斜边的直角三角形?若存在,求出点D的坐标,若不存在,说明理由.
解:(1)∵反比例函数与正比例函数的图象相交于A、B两点,
∴A、B两点关于原点对称,
∴OA=OB,
∴△BOC的面积=△AOC的面积=2÷2=1,
又∵A是反比例函数y=图象上的点,且AC⊥x轴于点C,
∴△AOC的面积=|k|,
∴|k|=1,
∵k>0,
∴k=2.
故这个反比例函数的解析式为y=;
(2)x轴上存在一点D,使△ABD为直角三角形.
将y=2x与y=联立成方程组得:
,
解得:,,
∴A(1,2),B(﹣1,﹣2),
∵△ABD是以AB为斜边的直角三角形
∴∠ADB=90°,如图3,
∵O为线段AB的中点,
∴OD=AB=OA,
∵A(1,2),
∴OC=1,AC=2,
由勾股定理得:OA==,
∴OD=,
∴D(,0).
根据对称性,当D为直角顶点,且D在x轴负半轴时,D(﹣,0).
故x轴上存在一点D,使△ABD以AB为斜边的直角三角形,点D的坐标为(,0)或(﹣,0).
12.如图,一次函数y=x+2的图象与反比例函数y=的图象交于点A(1,a),B两点.
(1)求反比例函数的解析式及点B的坐标;
(2)在x轴上找一点C,使|CA﹣CB|的值最大,求满足条件的点C的坐标及△ABC的面积.
解:(1)∵直线y=x+2经过点A(1,a),
∴a=3,
∵反比例函数y=经过A(1,3),
∴k=3,
∴y=,
由,解得或,
∴B(﹣3,﹣1).
(2)作点B关于x轴的对称点B′,连接AB′,延长AB′交x轴于点C,点C即为所求;
∵A(1,3),B′(﹣3,1),
∴直线AB′的解析式为y=x+,
∴C(﹣5,0),
∴S△ABC=S△CBB′+S△BB′A=×2×2+×2×4=6.
13.如图,一次函数y=2x﹣3的图象与反比例函数y=的图象相交于点A(﹣1,n),B两点.
(1)求反比例函数的解析式与点B的坐标;
(2)连接AO、BO,求△AOB的面积;
(3)点D是反比例函数图象上的一点,当∠BAD=90°时,求点D的坐标.
解:(1)∵点A(﹣1,n)在一次函数y=2x﹣3的图象上,
∴n=﹣5,
∴点A(﹣1,﹣5),
∵点A(﹣1,﹣5)在反比例函数的图象上,
∴k=﹣1×(﹣5)=5,
∴;
联立,
解得:,,
∴点;
(2)设y=2x﹣3与y轴的交点为点E,则点E(0,﹣3),
∴OE=3,
∴S△AOB=S△AOE+S△BOE=×3×1+×3×=;
(3)设点,
如图,分别过点D,B作y轴的平行线DM,BN,过点A作MN⊥DM于M,交BN于N,则MN⊥BN,
∴∠M=∠N=90°,
∴∠DAM+∠ADM=90°,
∵∠BAD=90°,
∴∠BAN+∠DAM=90°,
∴∠BAN=∠ADM,
∴△BAN∽△ADM,
∴=,即=,
解得:a1=﹣10,a2=﹣1(舍),
∴.
14.如图,直线y=2x+3与y轴交于A点,与反比例函数y=(x>0)的图象交于点B,过点B作BC⊥x轴于点C,且C点的坐标为(1,0).
(1)求反比例函数的解析式;
(2)点D(a,1)是反比例函数y=(x>0)图象上的点,在x轴上是否存在点P,使得PB+PD最小?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
解:(1)∵BC⊥x轴于点C,且C点的坐标为(1,0),
∴在直线y=2x+3中,当x=1时,y=2+3=5,
∴点B的坐标为(1,5),
又∵点B(1,5)在反比例函数y=上,
∴k=1×5=5,
∴反比例函数的解析式为:y=;
(2)将点D(a,1)代入y=,得:a=5,
∴点D坐标为(5,1)
设点D(5,1)关于x轴的对称点为D′(5,﹣1),
过点B(1,5)、点D′(5,﹣1)的直线解析式为:y=kx+b,
可得:,
解得:,
∴直线BD′的解析式为:y=﹣x+,
根据题意知,直线BD′与x轴的交点即为所求点P,
当y=0时,得:﹣x+=0,解得:x=,
故点P的坐标为(,0).
15.如图,在矩形OABC中,OA=3,OC=2,F是AB上的一个动点(F不与A,B重合),过点F的反比例函数y=(x>0)的图象与BC边交于点E.
(1)当F为AB的中点时,求该反比例函数的解析式和点E的坐标.
(2)设过(1)中的直线EF的解析式为y=ax+b,直接写出不等式ax+b<的解集.
(3)当k为何值时,△AEF的面积最大,最大面积是多少?
解:
(1)∵四边形OABC为矩形,OA=3,OC=2,
∴AB=2,BC=3,
∵F为AB的中点,
∴点F坐标为(3,1),
∵点F在反比例函数y=(x>0)的图象上,
∴k=3×1=3,
∴反比例函数解析式为y=,
∵点E在BC上,
∴E点纵坐标为2,
在y=中,令y=2,可求x=,
∴E点坐标为(,2);
(2)不等式ax+b<的解集即直线在反比例函数下方时对应的自变量的取值范围,
由(1)可知点E、F两点的横坐标分别为、3,
∴不等式ax+b<的解集为:0<x<或x>3;
(3)由题意可知点E的纵坐标为为2,点F的横坐标为3,且E、F在反比例函数y=(x>0)的图象上,
∴可设E(,2),F(3,),
∴AF=,CE=,
∴BE=BC﹣CE=3﹣,
∴S△AEF=AF•BE=••(3﹣)=﹣k2+=﹣(k﹣3)2+,
∵﹣<0,
∴S△AEF是关于k的开口向下的抛物线,
∴当k=3时,S△AEF有最大值,最大值为,
即当k的值为3时,△AEF的面积最大,最大面积为.
16.如图,直线OA:y=x的图象与反比例函数y=(k≠0)在第一象限的图象交于A点,过A点作轴的垂线,垂足为M,已知△OAM的面积为1.
(1)求反比例函数的解析式;
(2)如果B为反比例函数在第一象限图象上的点(点B与点A不重合),且B点的横坐标为1,在x轴上求一点P,使PA+PB最小.
解:(1)设点A的坐标为(a,b),
则,解得:k=2.
∴反比例函数的解析式为y=.
(2)联立直线OA和反比例函数解析式得:
,解得:.
∴点A的坐标为(2,1).
设A点关于x轴的对称点为C,则C点的坐标为(2,﹣1),连接BC较x轴于点P,点P即为所求.如图所示.
设直线BC的解析式为y=mx+n,
由题意可得:B点的坐标为(1,2),
∴,解得:.
∴BC的解析式为y=﹣3x+5.
当y=0时,0=﹣3x+5,解得:x=.
∴P点的坐标为(,0).
17.已知:如图,一次函数y=﹣2x+10的图象与反比例函数y=的图象相交于A、B两点(A在B的右侧),点A横坐标为4.
(1)求反比例函数解析式及点B的坐标;
(2)观察图象,直接写出关于x的不等式﹣2x+10﹣>0的解集;
(3)反比例函数图象的另一支上是否存在一点P,使△PAB是以AB为直角边的直角三角形?若存在,求出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.
解:(1)把x=4代入y=﹣2x+10得y=2,
∴A(4,2),
把A(4,2)代入y=,得k=4×2=8.
∴反比例函数的解析式为y=,
解方程组,得,或,
∴点B的坐标为(1,8);
(2)观察图象得,关于x的不等式﹣2x+10﹣>0的解集为:1<x<4或x<0;
(3)存在,
理由:①若∠BAP=90°,
过点A作AH⊥OE于H,设AP与x轴的交点为M,如图1,
对于y=﹣2x+10,
当y=0时,﹣2x+10=0,解得x=5,
∴点E(5,0),OE=5.
∵A(4,2),
∴OH=4,AH=2,
∴HE=5﹣4=1.
∵AH⊥OE,
∴∠AHM=∠AHE=90°.
又∵∠BAP=90°,
∴∠AME+∠AEM=90°,∠AME+∠MAH=90°,
∴∠MAH=∠AEM,
∴△AHM∽△EHA,
∴,即,
∴MH=4,
∴M(0,0),
可设直线AP的解析式为y=mx,
则有4m=2,解得m=,
∴直线AP的解析式为y=x,
解方程组,得,,
∴点P的坐标为(﹣4,﹣2).
②若∠ABP=90°,
同理可得:点P的坐标为(﹣16,﹣).
综上所述:符合条件的点P的坐标为(﹣4,﹣2)、(﹣16,﹣).
18.反比例函数(k为常数.且k≠0)的图象经过点A(1,3),B(3,m).
(1)求反比例函数的解析式及B点的坐标;
(2)在x轴上找一点P,使PA+PB的值最小,
①求满足条件的点P的坐标;
②求△PAB的面积.
解:(1)把A(1,3)代入y=得,k=3,
∴反比例函数的关系式为:y=;
把B(3,m)代入y=得,m=1,
∴点B的坐标为(3,1);
(2)①如图所示,作点B关于x轴的对称点B′,则B′(3,﹣1),连接AB′交x轴于点P,此时PA+PB最小.
设直线AB′的关系式为y=kx+b,把A(1,3),B′(3,﹣1)代入得,
,解得,,
∴直线AB′的关系式为y=﹣2x+5,
当y=0时,x=,即:P(,0),也就是,OP=,
②S△PAB=S梯形ABNM﹣S△AMP﹣S△BPN=(1+3)×2﹣(﹣1)×3﹣(3﹣)×1=.
19.如图,一次函数y=﹣x+4的图象与反比例y=(k为常数,且k≠0)的图象交于A(1,a),B两点.
(1)求反比例函数的表达式及点B的坐标;
(2)①在x轴上找一点P,使PA+PB的值最小,求满足条件的点P的坐标;
②在x轴上找一点M,使|MA﹣MB|的值为最大,直接写出M点的坐标.
解:(1)把点A(1,a)代入一次函数y=﹣x+4,得a=3,
∴A(1,3),
把点A(1,3)代入反比例y=,得k=3,
∴反比例函数的表达式y=,
解得或,
故B(3,1).
(2)作点B关于x轴的对称点D,连接AD,交x轴于点P,此时PA+PB的值最小
∴D(3,﹣1)
设直线AD的解析式为y=mx+n,则,解得,
∴直线AD的解析式为y=﹣2x+5,令y=0,则x=,
∴P点坐标为(,0);
(3)直线y=﹣x+4与x轴的交点即为M点,此时|MA﹣MB|的值为最大,
令y=0,则x=4,
∴M点的坐标为(4,0).
20.如图,四边形ABCD是正方形,点A的坐标是(0,1),点B的坐标是(0,﹣2),反比例函数y=的图象经过点C,一次函数y=ax+b的图象经过A、C两点,两函数图象的另一个交点E的坐标是(m,3).
(1)分别求出一次函数与反比例函数的解析式.
(2)求出m的值,并根据图象回答:当x为何值时,一次函数的值大于反比例函数的值.
(3)若点P是反比例函数图象上的一点,△AOP的面积恰好等于正方形ABCD的面积,求点P坐标.
解:(1)∵点A的坐标为(0,1),点B的坐标为(0,﹣2),
∴AB=1+2=3,
∵四边形ABCD为正方形,
∴BC=AB=3,
∴C(3,﹣2),
把C(3,﹣2)代入y=,得k=3×(﹣2)=﹣6,
∴反比例函数解析式为y=﹣;
把C(3,﹣2),A(0,1)代入y=ax+b,
得,解得,
∴一次函数解析式为y=﹣x+1;
(2)∵反比例函数y=﹣的图象过点E(m,3),
∴m=﹣2,
∴E点的坐标为(﹣2,3);
由图象可知,当x<﹣2或0<x<3时,一次函数落在反比例函数图象上方,
即当x<﹣2或0<x<3时,一次函数的值大于反比例函数的值;
(3)设P(t,﹣),
∵△AOP的面积恰好等于正方形ABCD的面积,
∴×1×|t|=3×3,解得t=18或t=﹣18,
∴P点坐标为(18,﹣)或(﹣18,).
21.如图,点A是反比例函数y=(x>0)的图象上的一个动点,AC⊥x轴于点C;E是线段AC的中点,过点E作AC的垂线,与y轴和反比例函数的图象分别交于点B、D两点;连接AB、BC、CD、DA.设点A的横坐标为m.
(1)求点D的坐标(用含有m的代数式表示);
(2)判断四边形ABCD的形状,并说明理由;
(3)当m为何值时,四边形ABCD是正方形?并求出此时AD所在直线的解析式.
解:(1)∵点A的横坐标为m,
∴点A的纵坐标为,
∵E是AC的中点,AC⊥x轴,
∴E(m,),
∵BD⊥AC,AC⊥x轴,
∴BD∥x轴,
∴点B,E,D的纵坐标相等,为,
∴点D的横坐标为2m,
∴D(2m,);
(2)四边形ABCD是菱形,
∵B(0,),E(m,),D(2m,),
∴EB=ED=m,
∵AE=EC,
∴四边形ABCD是平行四边形,
∵BD⊥AC,
∴平行四边形ABCD是菱形;
(3)∵平行四边形ABCD是菱形,
∴当AC=BD时,四边形ABCD是正方形,
∴2m=,
∴m=2,或m=﹣2(舍),
∴A(2,4),D(4,2),
设直线AD的解析式为y=kx+b,
∴,
∴,
∴直线AD解析式为y=﹣x+6,
∴当m=2时,四边形ABCD是正方形,此时直线AD解析式为y=﹣x+6.
22.如图,一次函数y=﹣x+2的图象与两坐标轴分别交于A,B两点,与反比例函数y=交于点C、D,且点C坐标为(﹣2,m).
(1)求反比例函数的解析式;
(2)若点M在y轴正半轴上,且与点B,C构成以BC为腰的等腰三角形,求点M的坐标.
(3)点P在第二象限的反比例函数图象上,若tan∠OCP=3,求点P的坐标.
解:(1)∵点C(﹣2,m)在一次函数y=﹣x+2的图象上,
∴m=﹣(﹣2)+2,
解得:m=4,
∴C(﹣2,4),
将C(﹣2,4)代入y=,得k=﹣8,
∴反比例函数为y=﹣;
(2)如图1,过点C作CH⊥y轴于H,
在直线y=﹣x+2中,当x=0时,则y=2,
∴B(0,2),
由(1)知,C(﹣2,4),
∴BC==2,
当BM=BC=2时,OM=2+2,
∴M(0,2+2),
当BC=MC时,点C在BM的垂直平分线,
∴M(0,6),
综上所述,点M的坐标为(0,2+2)或(0,6)
(3)作OQ⊥PC于Q,过Q作HG⊥x轴于G,CH∥x轴,交HG于H,
则△CHQ∽△QGO,
∴,
∵tan∠OCP=3,
∴,
设CH=x,则GQ=3x,HQ=4﹣3x,
∴OG=3HQ=12﹣9x=x+2,
解得x=1,
∴Q(﹣3,3),
∴直线CQ的解析式为y=x+6,
∴x+6=﹣,
解得x1=﹣2,x2=﹣4,
∵点P与C不重合,
∴P(﹣4,2).
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