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专题16 反比例函数与几何图形综合题(与面积、其他有关)-备战2024年中考数学一轮复习重难题型(全国通用)
展开2、学会运用数形结合思想。数形结合思想是指从几何直观的角度,利用几何图形的性质研究数量关系,寻求代数问题的解决方法(以形助数),或利用数量关系来研究几何图形的性质,解决几何问题(以数助形)的一种数学思想。
3、要学会抢得分点。一道中考数学压轴题解不出来,不等于“一点不懂、一点不会”,要将整道题目解题思路转化为得分点。
4、学会运用等价转换思想。在研究数学问题时,我们通常是将未知问题转化为已知的问题,将复杂的问题转化为简单的问题,将抽象的问题转化为具体的问题,将实际问题转化为数学问题。
5、学会运用分类讨论的思想。如果不注意对各种情况分类讨论,就有可能造成错解或漏解,纵观近几年的中考压轴题分类讨论思想解题已成为新的热点。
6、转化思想:体现在数学上也就是要把难的问题转化为简单的问题,把不熟悉的问题转化为熟悉的问题,把未知的问题转化为已知的问题。
专题16反比例函数与几何图形综合题
(与面积、其他有关)
类型一与面积有关
1.(2023·四川遂宁·统考中考真题)如图,一次函数的图像与反比例函数的图像交于,两点.(,,为常数)
(1)求一次函数和反比例函数的解析式;
(2)根据图像直接写出不等式的解集;
(3)为轴上一点,若的面积为,求点的坐标.
【答案】(1);;(2)或;(3)或
【分析】(1)利用待定系数法即可求出函数解析式;
(2)根据图像位置关系即可得解;
(3)设,当点P在直线下方时,画出图形,根据关系列方程,然后解方程即可得解,同理,当点P在直线上方时,画出图形,根据列方程求解即可.
【详解】(1)解:将点代入得,
∴,
∴反比例函数的解析式为;
将点代入得,
∴,
将点、分别代入得,
解得,
∴一次函数的解析式为;
(2)根据图像可知,当时,直线在反比例函数图像的上方,满足,
∴不等式的解集为或;
(3)如图过点作轴平行线与交于点,分别过点,作直线垂线,垂足分别为点、,
设,则,
∴,
则,
,
,
,
,
∵的面积为,
∴,
∴,
即点的坐标为.
如图,过作轴于点,过作轴于点,设,
由(1)得:,,
∴,,
∴,,,
则
,
,
∴,
即点的坐标为,
综上所述:或.
【点睛】本题考查反比例函数与一次函数综合、待定系数法求函数解析式、利用图像解不等式、坐标与图形等知识,掌握反比例函数与一次函数图像与性质是解题关键.
2.(2023·江西·统考中考真题)如图,已知直线与反比例函数的图象交于点,与y轴交于点B,过点B作x轴的平行线交反比例函数的图象于点C.
(1)求直线和反比例函数图象的表达式;
(2)求的面积.
【答案】(1)直线的表达式为,反比例函数的表达式为;(2)6
【分析】(1)利用待定系数法求函数解析式即可;
(2)由一次函数解析式求得点B的坐标,再根据轴,可得点C的纵坐标为1,再利用反比例函数表达式求得点C坐标,即可求得结果.
【详解】(1)解:∵直线与反比例函数的图象交于点,
∴,,即,
∴直线的表达式为,反比例函数的表达式为.
(2)解:∵直线的图象与y轴交于点B,
∴当时,,
∴,
∵轴,直线与反比例函数的图象交于点C,
∴点C的纵坐标为1,
∴,即,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题考查用待定系数法求一次函数和反比例函数解析式、一次函数与反比例函数的交点、一次函数与y轴的交点,熟练掌握用待定系数法求函数解析式是解题的关键.
3.(2023·湖南岳阳·统考中考真题)如图,反比例函数(为常数,)与正比例函数(为常数,)的图像交于两点.
(1)求反比例函数和正比例函数的表达式;
(2)若y轴上有一点的面积为4,求点的坐标.
【答案】(1);;(2)或
【分析】(1)把分别代入函数的解析式,计算即可.
(2)根据反比例函数的中对称性质,得到,设,根据,列式计算即可.
【详解】(1)∵反比例函数(为常数,)与正比例函数(为常数,)的图像交于两点,
∴,
解得,
故反比例函数的表达式为,正比例函数的表达式.
(2)∵反比例函数(为常数,)与正比例函数(为常数,)的图像交于两点,
根据反比例函数图象的中心对称性质,
∴,设,
根据题意,得,
∴,
解得或,
故点C的坐标为或.
【点睛】本题考查了反比例函数与正比例函数的综合,反比例函数的中心对称性,三角形面积的特殊坐标表示法,熟练掌握反比例函数与正比例函数的综合,反比例函数的中心对称性是解题的关键.
4.(2022·山东泰安)如图,点A在第一象限,轴,垂足为C,,,反比例函数的图像经过的中点B,与交于点D.
(1)求k值;(2)求的面积.
【答案】(1)2(2)
【分析】(1)在中,,,再结合勾股定理求出,,得到,再利用中点坐标公式即可得出,求出值即可;
(2)在平面直角坐标系中求三角形面积,找平行于坐标轴的边为底,根据轴,选择为底,利用代值求解即可得出面积.
(1)解:根据题意可得,
在中,,,
,
,
,,
,
的中点是B,
,
;
(2)解:当时,,
,
,
.
【点睛】本题考查反比例函数的图像与性质,涉及到勾股定理,三角函数求线段长,中点坐标公式、待定系数法确定函数关系式中的,平面直角坐标系中三角形面积的求解,熟练掌握反比例函数的图像与性质是解决问题的关键.
5.(2023·山东东营·统考中考真题)如图,在平面直角坐标系中,一次函数与反比例函数交于,两点,与y轴交于点C,连接,.
(1)求反比例函数和一次函数的表达式;
(2)求的面积;
(3)请根据图象直接写出不等式的解集.
【答案】(1),;(2)9;(3)或
【分析】(1)把点B代入反比例函数,即可得到反比例函数的解析式;把点A代入反比例函数,即可求得点A的坐标;把点A、B的坐标代入一次函数一次函数即可求得a、b的值,从而得到一次函数的解析式;
(2)的面积是和的面积之和,利用面积公式求解即可;
(3)利用图象,找到反比例函数图象在一次函数图象下方所对应的x的范围,直接得出结论.
【详解】(1)∵点在反比例函数的图象上,
∴,
解得:
∴反比例函数的表达式为.
∵在反比例函数的图象上,
∴,
解得,(舍去).
∴点A的坐标为.
∵点A,B在一次函数的图象上,
把点,分别代入,得,
解得,
∴一次函数的表达式为;
(2)∵点C为直线与y轴的交点,
∴把代入函数,得
∴点C的坐标为
∴,
∴
.
(3)由图象可得,不等式的解集是或.
【点睛】此题是反比例函数与一次函数的交点问题,考查了待定系数法求函数的解析式,三角形面积,函数与不等式的关系,求出两个函数解析式是解本题的关键.
6.(2022·四川泸州)如图,直线与反比例函数的图象相交于点,,已知点的纵坐标为6
(1)求的值;(2)若点是轴上一点,且的面积为3,求点的坐标.
【答案】(1)b=9 (2)C(4,0),或C(8,0)
【分析】(1)把y=6代入得到x=2,得到A(2,6),把A(2,6)代入,得到b=9;
(2)解方程组,得到 x=2(舍去),或x=4,,得到B(4,3),设C(x,0),直线与x轴交点为D,过点A作AE⊥x轴于点E,过点B作BF⊥x轴于点F,得到AE=6,BF=4,根据时,x=6,得到D(6,0),推出,根据=3,求得x=3,或x=9,得到C(4,0),或C(8,0).
(1)解:∵直线与反比例函数的图象相交于点A,B,点A的纵坐标为6,
∴,x=2,
∴A(2,6),
∴,b=9;
(2),即,
∴x=2(舍去),或x=4,
∴,
∴B(4,3),
设C(x,0),直线与x轴交点为D,过点A作AE⊥x轴于点E,过点B作BF⊥x轴于点F,
则AE=6,BF=3,
时,x=6,
∴D(6,0),
∴,
∴
,
∵,
∴,,
∴x=4,或x=8,
∴C(4,0),或C(8,0).
【点睛】本题主要考查了一次函数和反比例函数,三角形面积,解决问题的关键是熟练掌握一次函数和反比例函数的性质,待定系数法求函数解析式,三角形面积计算公式.
7.(2023·山东枣庄·统考中考真题)如图,一次函数的图象与反比例函数的图象交于两点.
(1)求一次函数的表达式,并在所给的平面直角坐标系中画出这个一次函数的图象;
(2)观察图象,直接写出不等式的解集;
(3)设直线与x轴交于点C,若为y轴上的一动点,连接,当的面积为时,求点P的坐标.
【答案】(1),图见解析;(2)或;(3)或
【分析】(1)先根据反比例函数的解析式,求出的坐标,待定系数法,求出一次函数的解析式即可,连接,画出一次函数的图象即可;
(2)图象法求出不等式的解集即可;
(3)分点在轴的正半轴和负半轴,两种情况进行讨论求解.
【详解】(1)解:∵一次函数的图象与反比例函数的图象交于两点,
∴,
∴,
∴,
∴,解得:,
∴,
图象如图所示:
(2)解:由图象可知:不等式的解集为或;
(3)解:当点在轴正半轴上时:
设直线与轴交于点,
∵,
当时,,当时,,
∴,
∴,
∴,
解得:;
∴;
当点在轴负半轴上时:
,
∴
解得:或(不合题意,舍去);
∴.
综上:或.
【点睛】本题考查一次函数与反比例函数的综合应用.正确的求出函数解析式,利用数形结合和分类讨论的思想进行求解,是解题的关键.
8.(2022·四川乐山)如图,己知直线1:y=x+4与反比例函数y=(x<0)的图象交于点A(−1,n),直线l′经过点A,且与l关于直线x=−1对称.(1)求反比例函数的解析式;(2)求图中阴影部分的面积.
【答案】(1)反比例函数的解析式为y=;
(2)图中阴影部分的面积为7.
【分析】(1)先求得点A的坐标,再利用待定系数法求解即可;
(2)先求得直线l′的解析式为y=-x+2,再根据图中阴影部分的面积=S△ABC- S△OCD求解即可.
(1)解:∵直线1:y=x+4经过点A(-1,n),∴n=-1+4=3,
∴点A的坐标为(-1,3),
∵反比例函数y=(x<0)的图象经过点A(-1,3),
∴k=-1×3=-3,∴反比例函数的解析式为y=;
(2)解:∵直线l′经过点A,且与l关于直线x=−1对称,
∴设直线l′的解析式为y=-x+m,
把A(-1,3)代入得3=1+m,解得m=2,
∴直线l′的解析式为y=-x+2,
直线1:y=x+4与x轴的交点坐标为B(-4,0),
直线l′:y=-x+2与x轴的交点坐标为C(2,0),与y轴的交点坐标为D(0,2),
∴图中阴影部分的面积=S△ABC- S△OCD=×6×3-×2×2=9-2=7.
.
【点睛】本题考查了待定系数法求反比例函数的解析式,一次函数的性质,反比例函数点的坐标特征,正确地求得反比例函数的解析式是解题的关键.
9.(2022·甘肃武威)如图,B,C是反比例函数y=(k≠0)在第一象限图象上的点,过点B的直线y=x-1与x轴交于点A,CD⊥x轴,垂足为D,CD与AB交于点E,OA=AD,CD=3.
(1)求此反比例函数的表达式;(2)求△BCE的面积.
【答案】(1)(2)1
【分析】(1)根据直线y=x-1求出点A坐标,进而确定OA,AD的值,再确定点C的坐标,代入反比例函数的关系式即可;
(2)求出点E坐标,进而求出EC,再求出一次函数与反比例函数在第一象限的交点B的坐标,由三角形的面积的计算方法进行计算即可.
(1)解:当y=0时,即x-1=0,∴x=1,
即直线y=x-1与x轴交于点A的坐标为(1,0),
∴OA=1=AD,
又∵CD=3,
∴点C的坐标为(2,3),
而点C(2,3)在反比例函数y=的图象上,
∴k=2×3=6,
∴反比例函数的图象为y=;
(2)解:方程组的正数解为,
∴点B的坐标为(3,2),
当x=2时,y=2-1=1,
∴点E的坐标为(2,1),即DE=1,
∴EC=3-1=2,
∴S△BCE=×2×(3-2)=1,
答:△BCE的面积为1.
【点睛】本题考查反比例函数、一次函数交点坐标以及待定系数法求函数关系式,将一次函数、反比例函数的关系式联立方程组是求出交点坐标的基本方法,将点的坐标转化为线段的长是正确解答的关键.
10.(2023·湖南·统考中考真题)如图所示,在平面直角坐标系中,四边形为正方形,其中点A、C分别在x轴负半轴,y轴负半轴上,点B在第三象限内,点,点在函数的图像上
(1)求k的值;
(2)连接,记的面积为S,设,求T的最大值.
【答案】(1);(2)1
【分析】(1)点在函数的图像上,代入即可得到k的值;
(2)由点在x轴负半轴得到,由四边形为正方形得到,轴,得的面积为,则,根据二次函数的性质即可得到T的最大值.
【详解】(1)解:∵点在函数的图像上,
∴,
∴,
即k的值为2;
(2)∵点在x轴负半轴,
∴,
∵四边形为正方形,
∴,轴,
∴的面积为,
∴,
∵,
∴抛物线开口向下,
∴当时,有最大值,T的最大值是1.
【点睛】此题考查了二次函数的性质、反比例函数的图象和性质、正方形的性质等知识,数形结合和准确计算是解题的关键.
11.(2022·四川遂宁)已知一次函数(a为常数)与x轴交于点A,与反比例函数交于B、C两点,B点的横坐标为.
(1)求出一次函数的解析式并在图中画出它的图象;
(2)求出点C的坐标,并根据图象写出当时对应自变量x的取值范围;
(3)若点B与点D关于原点成中心对称,求出△ACD的面积.
【答案】(1),画图象见解析
(2)点C的坐标为(3,2);当时,或
(3)
【分析】(1)根据B点的横坐标为-2且在反比例函数y2=的图象上,可以求得点B的坐标,然后代入一次函数解析式,即可得到一次函数的解析式,再画出相应的图象即可;
(2)将两个函数解析式联立方程组,即可求得点C的坐标,然后再观察图象,即可写出当y1<y2时对应自变量x的取值范围;
(3)根据点B与点D关于原点成中心对称,可以写出点D的坐标,然后点A、D、C的坐标,即可计算出△ACD的面积.
(1)解:∵B点的横坐标为-2且在反比例函数y2=的图象上,
∴y2==-3,
∴点B的坐标为(-2,-3),
∵点B(-2,-3)在一次函数y1=ax-1的图象上,
∴-3=a×(-2)-1,
解得a=1,
∴一次函数的解析式为y=x-1,
∵y=x-1,
∴x=0时,y=-1;x=1时,y=0;
∴图象过点(0,-1),(1,0),
函数图象如图所示;
;
(2)解:解方程组,
解得或,
∵一次函数y1=ax-1(a为常数)与反比例函数y2=交于B、C两点,B点的横坐标为-2,
∴点C的坐标为(3,2),
由图象可得,当y1<y2时对应自变量x的取值范围是x<-2或0<x<3;
(3)解:∵点B(-2,-3)与点D关于原点成中心对称,
∴点D(2,3),
作DE⊥x轴交AC于点E,
将x=2代入y=x-1,得y=1,
∴S△ACD=S△ADE+S△DEC= =2,
即△ACD的面积是2.
【点睛】本题考查反比例函数与一次函数的交点问题,解答本题的关键是明确题意,利用数形结合的思想解答.
12.(2022·江苏连云港)如图,在平面直角坐标系中,一次函数的图像与反比例函数的图像交于、两点.点,点的纵坐标为-2.
(1)求反比例函数与一次函数的表达式;(2)求的面积.
【答案】(1),(2)
【分析】(1)通过点P坐标求出反比例函数解析式,再通过解析式求出点Q坐标,从而解出PQ一次函数解析式;
(2)令PQ与轴的交点为M,则三角形POQ的面积为OM乘以点P横坐标除以2加上OM乘以点Q横坐标除以2即可.
(1)将代入,解得,
∴反比例函数表达式为.
当时,代入,解得,即.
将、代入,
得,解得.
∴一次函数表达式为.
(2)设一次函数的图像与轴交点为,
将代入,得,即.
∵,,,
∴.
【点睛】本题考查待定系数法求反比例函数解析式、一次函数解析式、求一次函数和反比例函数围成的三角形面积,掌握拆分法是解本题关键.
13.(2022·重庆)已知一次函数的图象与反比例函数的图象相交于点,.
(1)求一次函数的表达式,并在图中画出这个一次函数的图象;
(2)根据函数图象,直接写出不等式的解集;
(3)若点是点关于轴的对称点,连接,,求的面积.
【答案】(1),图见解析(2)或(3)12
【分析】(1)把,分别代入得到m,n的值,得到点A和点B的坐标,利用待定系数法求出一次函数的表达式,并画出图象即可;
(2)由函数图象可知,当 或时,一次函数的图象在反比例函数的图象的上方,即可得到答案;
(3)根据点是点关于轴的对称点,求出点C的坐标,得到BC的长,进一步求出三角形的面积即可.
(1)解:把,分别代入得,
,,
解得m=4,n=﹣2,
∴ 点A(1,4),点B(﹣2,﹣2),
把点A(1,4),点B(﹣2,﹣2)代入一次函数得,
,
解得,
∴一次函数的表达式是y=2x+2,
这个一次函数的图象如图,
(2)解:由函数图象可知,当 或时,一次函数的图象在反比例函数的图象的上方,
∴不等式的解集为或;
(3)解:∵点是点关于轴的对称点,点B的坐标是(﹣2,﹣2),
∴点C的坐标是(2,﹣2),
∴BC=2-(﹣2)=4,
∴.
【点睛】此题是反比例函数与一次函数综合题,主要考查了待定系数法求函数解析式、一次函数与反比例函数的交点问题、三角形的面积,熟练掌握一次函数与反比例函数的性质是解题的关键.
14.(2023·湖北黄冈·统考中考真题)如图,一次函数与函数为的图象交于两点.
(1)求这两个函数的解析式;
(2)根据图象,直接写出满足时x的取值范围;
(3)点P在线段上,过点P作x轴的垂线,垂足为M,交函数的图象于点Q,若面积为3,求点P的坐标.
【答案】(1),;(2);(3)点P的坐标为或
【分析】(1)将代入可求反比例函数解析式,进而求出点B坐标,再将和点B坐标代入即可求出一次函数解析式;
(2)直线在反比例函数图象上方部分对应的x的值即为所求;
(3)设点P的横坐标为,代入一次函数解析式求出纵坐标,将代入反比例函数求出点Q的纵坐标,进而用含p的代数式表示出,再根据面积为3列方程求解即可.
【详解】(1)解:将代入,可得,
解得,
反比例函数解析式为;
在图象上,
,
,
将,代入,得:
,
解得,
一次函数解析式为;
(2)解:,理由如下:
由(1)可知,
当时,,
此时直线在反比例函数图象上方,此部分对应的x的取值范围为,
即满足时,x的取值范围为;
(3)解:设点P的横坐标为,
将代入,可得,
.
将代入,可得,
.
,
,
整理得,
解得,,
当时,,
当时,,
点P的坐标为或.
【点睛】本题属于一次函数与反比例函数的综合题,考查求一次函数解析式、反比例函数解析式,坐标系中求三角形面积、解一元二次方程等知识点,解题的关键是熟练运用数形结合思想.
15.(2021·四川广安市·中考真题)如图,一次函数的图象与反比例函数的图象交于,两点.
(1)求一次函数和反比例函数的解析式;
(2)点在轴上,且满足的面积等于4,请直接写出点的坐标.
【答案】(1),;(2)(1,0)或(3,0)
【分析】
(1)根据点B坐标求出m,得到反比例函数解析式,据此求出点A坐标,再将A,B代入一次函数解析式;
(2)设点P的坐标为(a,0),求出直线AB与x轴交点,再结合△ABP的面积为4得到关于a的方程,解之即可.
【详解】
解:(1)由题意可得:
点B(3,-2)在反比例函数图像上,
∴,则m=-6,
∴反比例函数的解析式为,
将A(-1,n)代入,
得:,即A(-1,6),
将A,B代入一次函数解析式中,得
,解得:,
∴一次函数解析式为;
(2)∵点P在x轴上,
设点P的坐标为(a,0),
∵一次函数解析式为,令y=0,则x=2,
∴直线AB与x轴交于点(2,0),
由△ABP的面积为4,可得:
,即,
解得:a=1或a=3,
∴点P的坐标为(1,0)或(3,0).
【点睛】
本题考查一次函数和反比例函数相交的有关问题;通常先求得反比例函数解析式;较复杂三角形的面积可被x轴或y轴分割为2个三角形的面积和.
16.(2023·四川·统考中考真题)如图,已知一次函数的图象与反比例函数的图象交于,B两点,与x轴交于点C,将直线沿y轴向上平移3个单位长度后与反比例函数图象交于点D,E.
(1)求k,m的值及C点坐标;
(2)连接,,求的面积.
【答案】(1);;;(2)
【分析】(1)把点代入和求出k、m的值即可;把代入的解析式,求出点C的坐标即可;
(2)延长交x轴于点F,先求出平移后的关系式,再求出点D的坐标,然后求出解析式,得出点F的坐标,根据求出结果即可.
【详解】(1)解:把点代入和得:
,,
解得:,,
∴的解析式为,反比例函数解析式为,
把代入得:,
解得:,
∴点C的坐标为;
(2)解:延长交x轴于点F,如图所示:
将直线沿y轴向上平移3个单位长度后解析式为:
,
联立,
解得:,,
∴点,
设直线的解析式为,把,代入得:
,
解得:,
∴直线的解析式为,
把代入得,
解得:,
∴点F的坐标为,
∴,
∴
.
【点睛】本题主要考查了一次函数和反比例函数的综合应用,求一次函数解析式,反比例函数解析式,解题的关键是数形结合,熟练掌握待定系数法,能求出一次函数和反比例函数的交点坐标.
17.(2021·四川乐山市·中考真题)如图,直线分别交轴,轴于、两点,交反比例函数的图象于、两点.若,且的面积为4
(1)求的值;
(2)当点的横坐标为时,求的面积.
【答案】(1)-6;(2)8
【分析】
(1)过作垂直于轴,垂足为,证明.根据相似三角形的性质可得,,由此可得,.再由反比例函数比例系数k的几何意义即可求得k值.
(2)先求得,,再利用待定系数法求得直线的解析式为.与反比例函数的解析式联立方程组,解方程组求得.再根据即可求解.
【详解】
(1)过作垂直于轴,垂足为,
∴,
∴.
∵,,
∴,,
∴,.
∴,,即.
(2)由(1)知,∴.
∵,∴,∴,.
设直线的解析式为,
将点、代入,得.
解得.
∴直线的解析式为.
联立方程组,解得,,
∴.
∴.
【点睛】
本题是一次函数与反比例函数的综合题,熟练运用反比例函数比例系数k的几何意义是解决问题的关键.
18.(2023·山东·统考中考真题)如图,正比例函数和反比例函数的图像交于点.
(1)求反比例函数的解析式;
(2)将直线向上平移3个单位后,与轴交于点,与的图像交于点,连接,求的面积.
【答案】(1);(2)3
【分析】(1)待定系数法求函数解析式;
(2)根据平移的性质求得平移后函数解析式,确定B点坐标,然后待定系数法求直线的解析式,从而利用三角形面积公式分析计算.
【详解】(1)解:把代入中,,
解得,
∴,
把代入中,,
解得,
∴反比例函数的解析式为;
(2)解:将直线向上平移3个单位后,其函数解析式为,
当时,,
∴点B的坐标为,
设直线的函数解析式为,
将,代入可得,
解得,
∴直线的函数解析式为,
联立方程组,解得,
∴C点坐标为,
过点C作轴,交于点,
在中,当时,,
∴,
∴.
【点睛】本题考查一次函数和反比例函数的交点问题,掌握待定系数法求函数解析式,运用数形结合思想解题是关键.
19.(2023·河南·统考中考真题)小军借助反比例函数图象设计“鱼形”图案,如图,在平面直角坐标系中,以反比例函数图象上的点和点B为顶点,分别作菱形和菱形,点D,E在x轴上,以点O为圆心,长为半径作,连接.
(1)求k的值;
(2)求扇形的半径及圆心角的度数;
(3)请直接写出图中阴影部分面积之和.
【答案】(1);(2)半径为2,圆心角为;(3)
【分析】(1)将代入中即可求解;
(2)利用勾股定理求解边长,再利用三角函数求出的度数,最后结合菱形的性质求解;
(3)先计算出,再计算出扇形的面积,根据菱形的性质及结合的几何意义可求出,从而问题即可解答.
【详解】(1)解:将代入中,
得,
解得:;
(2)解:过点作的垂线,垂足为,如下图:
,
,
,
半径为2;
,
∴,
,
由菱形的性质知:,
,
扇形的圆心角的度数:;
(3)解:,
,
,
如下图:由菱形知,,
,
,
.
【点睛】本题考查了反比例函数及的几何意义,菱形的性质、勾股定理、圆心角,解题的关键是掌握的几何意义.
20.(2021·四川资阳市·中考真题)如图,已知直线与双曲线相交于、两点.
(1)求直线的解析式;
(2)连结并延长交双曲线于点C,连结交x轴于点D,连结,求的面积.
【答案】(1);(2)2
【分析】
(1)将、代入反比例函数解析式中求得两点坐标,然后利用待定系数法求解函数解析式;
(2)根据反比例函数的对称性求得C点坐标,然后求出直线BC的解析式,从而得D点坐标,过点A作AM⊥x轴,交BC于点E,然后利用三角形面积公式求解.
【详解】
解:(1)将、代入中,可得
3m=6,3n=6,
解得:m=2,n=2
∴、
设直线的解析式为,将、代入可得
,解得
∴直线的解析式为
(2)∵连结并延长交双曲线于点C,
∴C点坐标为
设直线BC的解析式为,将、代入可得
,解得
∴直线的解析式为
当y=0时,x=1
∴D点坐标为(1,0)
过点A作AM⊥x轴,交BC于点E,则E点坐标为(2,1)
∴.
【点睛】
本题考查反比例函数与一次函数及几何综合,掌握反比例函数和一次函数的性质,利用属性结合思想解题是关键.
21.(2020•遂宁)如图,在平面直角坐标系中,已知点A的坐标为(0,2),点B的坐标为(1,0),连结AB,以AB为边在第一象限内作正方形ABCD,直线BD交双曲线y═kx(k≠0)于D、E两点,连结CE,交x轴于点F.
(1)求双曲线y=kx(k≠0)和直线DE的解析式.
(2)求△DEC的面积.
【分析】
(1)作DM⊥y轴于M,通过证得△AOB≌△DMA(AAS),求得D的坐标,然后根据待定系数法即可求得双曲线y=kx(k≠0)和直线DE的解析式.
(2)解析式联立求得E的坐标,然后根据勾股定理求得DE和DB,进而求得CN的长,即可根据三角形面积公式求得△DEC的面积.
【解析】∵点A的坐标为(0,2),点B的坐标为(1,0),
∴OA=2,OB=1,
作DM⊥y轴于M,
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠BAD=90°,AB=AD,
∴∠OAB+∠DAM=90°,
∵∠OAB+∠ABO=90°,
∴∠DAM=∠ABO,
在△AOB和△DMA中
∠ABO=∠DAM∠AOB=∠DMA=90°AB=DA,
∴△AOB≌△DMA(AAS),
∴AM=OB=1,DM=OA=2,
∴D(2,3),
∵双曲线y═kx(k≠0)经过D点,
∴k=2×3=6,
∴双曲线为y=6x,
设直线DE的解析式为y=mx+n,
把B(1,0),D(2,3)代入得m+n=02m+n=3,解得m=3n=−3,
∴直线DE的解析式为y=3x﹣3;
(2)连接AC,交BD于N,
∵四边形ABCD是正方形,
∴BD垂直平分AC,AC=BD,
解y=3x−3y=6x得x=2y=3或x=−1y=−6,
∴E(﹣1,﹣6),
∵B(1,0),D(2,3),
∴DE=(2+1)2+(3+6)2=310,DB=(2−1)2+32=10,
∴CN=12BD=102,
∴S△DEC=12DE•CN=12×310×102=152.
22.如图,在直角坐标系中,直线y1=ax+b与双曲线y2=(k≠0)分别相交于第二、四象限内的A(m,4),B(6,n)两点,与x轴相交于C点.已知OC=3,tan∠ACO=.
(1)求y1,y2对应的函数表达式;
(2)求△AOB的面积;
(3)直接写出当x<0时,不等式ax+b>的解集.
【答案】(1)y1=﹣x+2,y2=﹣;(2)9;(3)x<﹣3
【解析】
【分析】
【详解】
解:(1)设直线y1=ax+b与y轴交于点D,
在Rt△OCD中,OC=3,tan∠ACO=.
∴OD=2,即点D(0,2),
把点D(0,2),C(0,3)代入直线y1=ax+b得,
b=2,3a+b=0,解得,a=﹣,
∴直线的关系式为y1=﹣x+2;
把A(m,4),B(6,n)代入y1=﹣x+2得,m=﹣3,n=﹣2,
∴A(﹣3,4),B(6,﹣2),
∴k=﹣3×4=﹣12,
∴反比例函数的关系式为y2=﹣,因此y1=﹣x+2,y2=﹣;
(2)由S△AOB=S△AOC+S△BOC=×3×4+×3×2=9.
(3)由图象可知,当x<0时,不等式ax+b>的解集为x<﹣3.
(1)根据OC=3,tan∠ACO=,可求直线与y轴的交点坐标,进而求出点A、B的坐标,确定两个函数的关系式;
(2)由S△AOB=S△AOC+S△BOC,进行计算即可;
(3)由函数的图象直接可以得出,当x<0时,不等式ax+b>的解集.
【点评】本题考查一次函数、反比例函数的图象和性质,把点的坐标代入是常用的方法,线段与坐标的相互转化是解决问题的关键.
23.如图在平面直角坐标系中,一次函数的图像经过点、交反比例函数的图像于点,点在反比例函数的图像上,横坐标为,轴交直线于点,是轴上任意一点,连接、.
(1)求一次函数和反比例函数的表达式;
(2)求面积的最大值.
【答案】(1);(2)
【解析】
【分析】
(1)利用点、求解一次函数的解析式,再求的坐标,再求反比例函数解析式;
(2)设 则再表示的长度,列出三角形面积与的函数关系式,利用函数的性质可得答案.
【详解】
解:(1)设直线AB为
把点、代入解析式得:
解得:
直线为
把代入得:
把代入:
,
(2)设 轴,
则 由<<,
即当时,
【点睛】
本题考查的是利用待定系数法求解一次函数与反比例函数的解析式,以及利用二次函数的性质求解面积的最值,掌握以上知识是解题的关键.
24.如图,正比例函数的图像与反比例函数的图像交于点.点B为x轴正半轴上一点,过B作x轴的垂线交反比例函数的图像于点C,交正比例函数的图像于点D.
(1)求a的值及正比例函数的表达式;
(2)若,求的面积.
【答案】(1)a=2;y=2x;(2)
【解析】
【分析】
(1)已知反比例函数解析式,点A在反比例函数图象上,故a可求;求出点A的坐标后,点A同时在正比例函数图象上,将点A坐标代入正比例函数解析式中,故正比例函数的解析式可求.
(2)根据题意以及第一问的求解结果,我们可设B点坐标为(b,0),则D点坐标为(b,2b),根据BD=10,可求b值,然后确认三角形的底和高,最后根据三角形面积公式即可求解.
【详解】
(1)已知反比例函数解析式为y=,点A(a,4)在反比例函数图象上,将点A坐标代入,解得a=2,故A点坐标为(2,4),又∵A点也在正比例函数图象上,设正比例函数解析为y=kx,将点A(2,4)代入正比例函数解析式中,解得k=2,则正比例函数解析式为y=2x.
故a=2;y=2x.
(2)根据第一问的求解结果,以及BD垂直x轴,我们可以设B点坐标为(b,0),则C点坐标为(b,)、D点坐标为(b,2b),根据BD=10,则2b=10,解得b=5,故点B的坐标为(5,0),D点坐标为(5,10),C点坐标为(5,),则在△ACD中,=.
故△ACD的面积为.
【点睛】
(1)本题主要考查求解正比例函数及反比例函数解析式,掌握求解正比例函数和反比例函数解析式的方法是解答本题的关键.
(2)本题根据第一问求解的结果以及BD垂直x轴,利用待定系数法,设B、C、D三点坐标,求出B、C、D三点坐标,是解答本题的关键,同时掌握三角形面积公式,即可求解.
25.如图,反比例函数和一次函数的图象都经过点和点.
(1)_________,_________;
(2)求一次函数的解析式,并直接写出时x的取值范围;
(3)若点P是反比例函数的图象上一点,过点P作轴,垂足为M,则的面积为_________.
【答案】(1)4,2;(2)y=-2x+6,1<x<2;(3)2
【解析】
【分析】
(1)把A(1,4)代入求出m的值;再将y=2代入反比例函数式,即可求出n的值;
(2)由(1)可知A、B两点的坐标,将这两点的坐标代入求出k、b的值即可,再根据t图象判定出时x的取值范围;
(3)设P点横坐标为a,则纵坐标为,即可知道OM、PM,进而求出面积即可.
【详解】
解:(1)把x=1,y=4代入得,
4=,
解得m=4
∴
当y=2时,2=
解得,n=2
(2)把A(1,4),B(2,2)分别代入得
解得
∴y2=-2x+6
当y1<y2时,从图象看得出:1
∴OM=a,PM=,
∴S△POM=
【点睛】
本题考查了一次函数和反比例函数的综合,根据是正确掌握待定系数法求函数解析式得方法,能根据图形求不等式的解集以及如何求三角形的面积.
26.在平面直角坐标系中,反比例函数()的图象经过点,过点的直线与轴、轴分别交于,两点.
(1)求反比例函数的表达式;
(2)若的面积为的面积的2倍,求此直线的函数表达式.
【答案】(1);(2)或
【解析】
【分析】
(1)根据题意将点A坐标代入原反比例函数解析式,由此进一步求解即可;
(2)根据题意,将直线解析式分以及两种情况结合的面积为的面积的2倍进一步分析求解即可.
【详解】
(1)∵反比例函数()的图象经过点A(3,4),
∴,
解得:,
∴原反比例函数解析式为:;
(2)①当直线的时,函数图像如图所示,
此时,不符合题意,舍去;
②当直线的时,函数图像如图所示,
设OC的长度为m,OB的长度为n,
∵的面积为的面积的2倍
∴,
∴,
∴OC的长为2,
∴当C点在y轴正半轴时,点C坐标为(0,2),
∴
∵点A坐标为(3,4),
∴,
∴,
∴直线解析式为:,
当C点在y轴负半轴时,点C坐标为(0,−2),
∴
∵点A坐标为(3,4),
∴,
∴,
∴直线解析式为:,
综上所述,直线解析式为:或.
【点睛】
本题主要考查了一次函数与反比例函数的图象及性质的综合运用,熟练掌握相关方法是解题关键.
27.如图,已知一次函数的图象与反比例函数的图象交于点,点.
(1)求反比例函数的表达式;
(2)若一次函数图象与轴交于点C,点D为点C关于原点O的对称点,求的面积.
【答案】(1);(2)18
【解析】
【分析】
(1)根据点A、B都在反比例函数图象上,得到关于a的方程,求出a,即可求出反比例函数解析式;
(2)根据点A、B都在一次函数的图象上,运用待定系数法求出直线解析式,进而求出点C坐标,求出CD长,即可求出的面积.
【详解】
解:(1)∵点,点在反比例函数的图象上,
∴.
解得.
∴.
∴反比例函数的表达式是.
(2)∵,
∴点A,点B的坐标分别是.
∵点A,点B在一次函数的图象上,
∴
解得
∴一次函数的表达式是.
当时,.
∴点C的坐标是.
∴.
∵点D是点C关于原点O的对称点,
∴.
作轴于点E,
∴.
【点睛】
本题为一次函数与反比例函数综合题,难度不大,解题关键是根据点A、B都在反比例函数图象上,得到关键a的方程,求出a,得到点A、B坐标.
28.如图,在平面直角坐标系中,一次函数和的图象相交于点,反比例函数的图象经过点.
(1)求反比例函数的表达式;
(2)设一次函数 的图象与反比例函数 的图象的另一个交点为,连接,求的面积.
【答案】(1)反比例函数的表达式为;(2)的面积为.
【解析】
【分析】
(1)联立两一次函数解出A点坐标,再代入反比例函数即可求解;
(2)联立一次函数与反比例函数求出B点坐标,再根据反比例函数的性质求解三角形的面积.
【详解】
(1)由题意:联立直线方程,可得,故A点坐标为(-2,4)
将A(-2,4)代入反比例函数表达式,有,∴
故反比例函数的表达式为
(2)联立直线与反比例函数,
解得,当时,,故B(-8,1)
如图,过A,B两点分别作轴的垂线,交轴于M、N两点,由模型可知
S梯形AMNB=S△AOB,
∴S梯形AMNB=S△AOB===
【点睛】
此题主要考查一次函数与反比例函数综合,解题的关键是熟知一次函数与反比例函数的图像与性质.
类型二与其他有关
29.(2023·浙江杭州·统考中考真题)在直角坐标系中,已知,设函数与函数的图象交于点和点.已知点的横坐标是2,点的纵坐标是.
(1)求的值.
(2)过点作轴的垂线,过点作轴的垂线,在第二象限交于点;过点作轴的垂线,过点作轴的垂线,在第四象限交于点.求证:直线经过原点.
【答案】(1),;(2)见解析
【分析】(1)首先将点的横坐标代入求出点A的坐标,然后代入求出,然后将点的纵坐标代入求出,然后代入即可求出;
(2)首先根据题意画出图形,然后求出点C和点D的坐标,然后利用待定系数法求出所在直线的表达式,进而求解即可.
【详解】(1)∵点的横坐标是2,
∴将代入
∴,
∴将代入得,,
∴,
∵点的纵坐标是,
∴将代入得,,
∴,
∴将代入得,,
∴解得,
∴;
(2)如图所示,
由题意可得,,,
∴设所在直线的表达式为,
∴,解得,
∴,
∴当时,,
∴直线经过原点.
【点睛】此题考查了反比例函数和一次函数综合,待定系数法求函数表达式等知识,解题的关键是熟练掌握以上知识点.
30.(2023·湖南·统考中考真题)如图,正比例函数的图象与反比例函数的图象相交于点A.
(1)求点A的坐标.
(2)分别以点O、A为圆心,大于一半的长为半径作圆弧,两弧相交于点B和点C,作直线,交x轴于点D.求线段的长.
【答案】(1);(2)
【分析】(1)解两个函数联立组成的方程组即可;
(2)由题意可得:垂直平分,连接,如图,根据线段垂直平分线的性质可得,设,根据两点间的距离建立方程,解方程即可求出答案.
【详解】(1)解:解方程组,得,
∵,
∴;
(2)解:由题意可得:垂直平分,
连接,如图,则,
设,
则,解得,
∴.
【点睛】本题考查了一次函数与反比例函数的交点、线段垂直平分线的尺规作图和性质以及两点间的距离等知识,熟练掌握上述知识是解题的关键.
31.(2023·甘肃兰州·统考中考真题)如图,反比例函数与一次函数的图象交于点,轴于点D,分别交反比例函数与一次函数的图象于点B,C.
(1)求反比例函数与一次函数的表达式;
(2)当时,求线段的长.
【答案】(1)反比例函数的表达式为;一次函数的表达式为;(2)
【分析】(1)利用待定系数法即可求解;
(2)先求得直线的表达式为,再分别求得的坐标,据此即可求解.
【详解】(1)解:∵反比例函数的图象经过点,
∴,
∴反比例函数的表达式为;
∵一次函数的图象经过点,
∴,
∴,
∴一次函数的表达式为;
(2)解:∵,
∴,
∴直线的表达式为,
∵时,,
解得,则,
∵时,,
解得,则,
∴.
【点睛】本题考查一次函数、反比例函数图象上点的坐标特征,待定系数法是求函数解析式的基本方法.
33.(2021·四川泸州市·中考真题)一次函数y=kx+b(k≠0)的图像与反比例函数的图象相交于A(2,3),B(6,n)两点
(1)求一次函数的解析式
(2)将直线AB沿y轴向下平移8个单位后得到直线l,l与两坐标轴分别相交于M,N,与反比例函数的图象相交于点P,Q,求的值
【答案】(1)一次函数y=,(2).
【分析】
(1)利用点A(2,3),求出反比例函数,求出 B(6,1),利用待定系数法求一次函数解析式;
(2)利用平移求出y=,联立,求出P(-6,-1),Q(-2,-3),在Rt△MON中,由勾股定理MN=,PQ=即可.
【详解】
解:(1)∵反比例函数的图象过A(2,3),
∴m=6,
∴6n=6,
∴n=1,
∴B(6,1)
一次函数y=kx+b(k≠0)的图像与反比例函数的图象相交于A(2,3),B(6,1)两点,
∴,
解得,
一次函数y=,
(2)直线AB沿y轴向下平移8个单位后得到直线l,得y=,
当y=0时,,,当x=0时,y=-4,
∴M(-8,0),N(0,-4),
,
消去y得,
解得,
解得,,
∴P(-6,-1),Q(-2,-3),
在Rt△MON中,
∴MN=,
∴PQ=,
∴.
【点睛】
本题考查待定系数法求反比例函数解析式与一次函数解析式,利用平移求平移后直线l.,解方程组,一元二次方程,勾股定理,掌握待定系数法求反比例函数解析式与一次函数解析式,利用平移求平移后直线l.,解方程组,一元二次方程,勾股定理是解题关键.
34.(2021·湖北黄冈市·中考真题)如图,反比例函数上的图象与一次函数的图象相交于,两点.
(1)求反比例函数和一次函数的解析式;
(2)设直线交y轴于点C,点是正半轴上的一个动点,过点N作轴交反比例函数的图象于点M,连接,.若,求t的取值范围.
【答案】(1),;(2).
【分析】
(1)先根据点的坐标,利用待定系数法可得反比例函数的解析,从而可得点的坐标,再根据点的坐标,利用待定系数法可得一次函数的解析式;
(2)先根据一次函数的解析式求出点的坐标,根据反比例函数的解析式求出点的坐标,再根据建立不等式,解不等式即可得.
【详解】
解:(1)将点代入得:,
则反比例函数的解析式为;
当时,,解得,即,
将点代入得:,解得,
则一次函数的解析式为;
(2)对于一次函数,
当时,,即,
,
轴,且,
,,
,
,
,
解得.
【点睛】
本题考查了反比例函数与一次函数的综合,熟练掌握待定系数法是解题关键.
35.(2021·山东泰安市·中考真题)如图,点P为函数与函数图象的交点,点P的纵坐标为4,轴,垂足为点B.
(1)求m的值;
(2)点M是函数图象上一动点,过点M作于点D,若,求点M的坐标.
【答案】(1)24;(2)M点的坐标为
【分析】
(1)根据交点坐标的意义,求得点P的横坐标,利用k=xy计算m即可;
(2)利用分类思想,根据正切的定义,建立等式求解即可.
【详解】
解:(1)∵点P纵坐标为4,
∴,解得,
∴,
∴.
(2)∵,
∴,
设,则,
当M点在P点右侧,
∴M点的坐标为,
∴(6+2t)(4-t)=24,
解得:,(舍去),
当时,,
∴M点的坐标为,
当M点在P点的左侧,
∴M点的坐标为,
∴(6-2t)(4+t)=24,
解得:,,均舍去.
综上,M点的坐标为.
【点睛】
本题考查了一次函数与反比例函数的交点问题,反比例函数解析式的确定,三角函数,一元二次方程的解法,熟练掌握函数图像交点的意义,灵活运用三角函数的定义,构造一元二次方程并准确解答是解题的关键.
36.(2020•绥化)如图,在矩形OABC中,AB=2,BC=4,点D是边AB的中点,反比例函数y1=kx(x>0)的图象经过点D,交BC边于点E,直线DE的解析式为y2=mx+n(m≠0).
(1)求反比例函数y1=kx(x>0)的解析式和直线DE的解析式;
(2)在y轴上找一点P,使△PDE的周长最小,求出此时点P的坐标;
(3)在(2)的条件下,△PDE的周长最小值是 .
【分析】
(1)根据线段中点的定义和矩形的性质得到D(1,4),解方程和方程组即可得到结论;
(2)作点D关于y轴的对称点D′,连接D′E交y轴于P,连接PD,此时,△PDE的周长最小,求得直线D′E的解析式为y=−23x+103,于是得到结论;
(3)根据勾股定理即可得到结论.
【解析】
(1)∵点D是边AB的中点,AB=2,
∴AD=1,
∵四边形OABC是矩形,BC=4,
∴D(1,4),
∵反比例函数y1=kx(x>0)的图象经过点D,
∴k=4,
∴反比例函数的解析式为y=4x(x>0),
当x=2时,y=2,
∴E(2,2),
把D(1,4)和E(2,2)代入y2=mx+n(m≠0)得,2m+n=2m+n=4,
∴m=−2n=6,
∴直线DE的解析式为y=﹣2x+6;
(2)作点D关于y轴的对称点D′,连接D′E交y轴于P,连接PD,
此时,△PDE的周长最小,
∵D点的坐标为(1,4),
∴D′的坐标为(﹣1,4),
设直线D′E的解析式为y=ax+b,
∴4=−a+b2=2a+b,解得:a=−23b=103,
∴直线D′E的解析式为y=−23x+103,
令x=0,得y=103,
∴点P的坐标为(0,103);
(3)∵D(1,4),E(2,2),
∴BE=2,BD=1,
∴DE=12+22=5,
由(2)知,D′的坐标为(﹣1,4),
∴BD′=3,
∴D′E=22+32=13,
∴△PDE的周长最小值=DE+D′E=5+13,
故答案为:5+13.
37.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点和.
求一次函数和反比例函数的表达式;
请直接写出时,x的取值范围;
过点B作轴,于点D,点C是直线BE上一点,若,求点C的坐标.
【答案】反比例函数的解析式为,一次函数解析式为:;当或时,;当点C的坐标为或时,.
【解析】
【分析】
(1)利用待定系数法求出k,求出点B的坐标,再利用待定系数法求出一次函数解析式;
(2)利用数形结合思想,观察直线在双曲线上方的情况即可进行解答;
(3)根据直角三角形的性质得到∠DAC=30°,根据正切的定义求出CD,分点C在点D的左侧、点C在点D的右侧两种情况解答.
【详解】
点在反比例函数的图象上,
,
反比例函数的解析式为,
点在反比例函数的图象上,
,
则点B的坐标为,
由题意得,,
解得,,
则一次函数解析式为:;
由函数图象可知,当或时,;
,,
,
由题意得,,
在中,,即,
解得,,
当点C在点D的左侧时,点C的坐标为,
当点C在点D的右侧时,点C的坐标为,
当点C的坐标为或时,.
【点睛】
本题考查一次函数和反比例函数的交点问题,熟练掌握待定系数法求函数解析式的一般步骤、灵活运用分类讨论思想、数形结合思想是解题的关键.
38.如图所示,一次函数的图象与反比例函数的图象交于第二、四象限的点和点,过点作轴的垂线,垂足为点,的面积为4.
(1)分别求出和的值;
(2)结合图象直接写出中的取值范围;
(3)在轴上取点,使取得最大值时,求出点的坐标.
【答案】(1),;(2)或;(3).
【解析】
【分析】
(1)由△AOC的面积为4,可求出a的值,确定反比例函数的关系式,把点B坐标代入可求b的值.
(2)根据图象观察当自变量x取何值时,一次函数图象位于反比例函数图象的上方即可,注意由两部分.
(3)由对称点A关于y轴的对称点A′,直线A′B与y轴交点就是所求的点P,求出直线与y轴的交点坐标即可.
【详解】
(1)由题意得:
∴,
又∵反比例函数图象经过第二、四象限
∴,
当时,;当时,,解得
(2)由图象可以看出的解集为或
(3)如图,作点A关于y轴的对称点A′,直线A′B与y轴交于P,此时PA-PB最大(PB-PA=PB-PA′≤A′B,共线时差最大)
∵关于轴的对称点为,
又,则直线与轴的交点即为所求点.
设直线的解析式为
则解得
∴直线的解析式为
∴直线与轴的交点为.
即点的坐标为.
【点睛】
本题主要考查了反比例函数与一次函数综合,涉及了轴对称以及待定系数法求函数的关系式、线段的最值等知识,理解作点A关于y轴的对称点A′,直线A′B与y轴交于P,此时PA-PB最大.
39.如图,已知点、,点P为线段AB上的一个动点,反比例函数的图像经过点P.小明说:“点P从点A运动至点B的过程中,k值逐渐增大,当点P在点A位置时k值最小,在点B位置时k值最大.”
(1)当时.
①求线段AB所在直线的函数表达式.
②你完全同意小明的说法吗?若完全同意,请说明理由;若不完全同意,也请说明理由,并求出正确的k的最小值和最大值.
(2)若小明的说法完全正确,求n的取值范围.
【答案】(1)①;②不完全同意小明的说法;理由见详解;当时,有最大值;当时,有最小值;(2);
【解析】
【分析】
(1)①直接利用待定系数法,即可求出函数的表达式;
②由①得直线AB为,则,利用二次函数的性质,即可求出答案;
(2)根据题意,求出直线AB的直线为,设点P为(x,),则得到,讨论最高项的系数,再由一次函数及二次函数的性质,得到对称轴,即可求出n的取值范围.
【详解】
解:(1)当时,点B为(5,1),
①设直线AB为,则
,解得:,
∴;
②不完全同意小明的说法;理由如下:
由①得,
设点P为(x,),由点P在线段AB上则
,
∴;
∵,
∴当时,有最大值;
当时,有最小值;
∴点P从点A运动至点B的过程中,k值先增大后减小,当点P在点A位置时k值最小,在的位置时k值最大.
(2)∵、,
设直线AB为,则
,解得:,
∴,
设点P为(x,),由点P在线段AB上则
,
当,即n=2时,,则k随x的增大而增大,如何题意;
当n≠2时,则对称轴为:;
∵点P从点A运动至点B的过程中,k值逐渐增大,当点P在点A位置时k值最小,在点B位置时k值最大.
即k在中,k随x的增大而增大;
当时,有
∴,解得:,
∴不等式组的解集为:;
当时,有
∴,解得:,
∴综合上述,n的取值范围为:.
【点睛】
本题考查了二次函数的性质,反比例函数的性质,一次函数的性质,以及解不等式组,解题的关键是熟练掌握所学的知识,掌握所学函数的性质进行解题,注意利用分类讨论的思想进行分析.
40.如图,在矩形中,,点D是边的中点,反比例函数的图象经过点D,交边于点E,直线的解析式为.
(1)求反比例函数的解析式和直线的解析式;
(2)在y轴上找一点P,使的周长最小,求出此时点P的坐标;
(3)在(2)的条件下,的周长最小值是______.
【答案】(1),;(2)点P坐标为;(3).
【解析】
【分析】
(1)首先求出D点坐标,然后将D点坐标代入反比例解析式,求出k即可得到反比例函数的解析式.将x=2代入反比例函数解析式求出对应y的值,即得到E点的坐标,然后将点D,E两点的坐标代入一次函数的解析式中,即可求出DE的解析式.
(2)作点D关于y轴的对称点,连接,交y轴于点P,连接.此时的周长最小.然后求出直线的解析式,求直线与y轴的交点坐标,即可得出P点的坐标;
(3)的周长的最小值为DE+,分别利用勾股定理两条线段的长,即可求.
【详解】
解:(1)∵D为的中点,,
∴.
∵四边形是矩形,,
∴D点坐标为.
∵在的图象上,
∴.∴反比例函数解析式为.
当时,.
∴E点坐标为.
∵直线过点和点
∴
解得
∴直线的解析式为.
∴反比例函数解析式为,
直线的解析式为.
(2)作点D关于y轴的对称点,连接,交y轴于点P,连接.
此时的周长最小.∵点D的坐标为,
∴点的坐标为.
设直线的解析式为.
∵直线经过
∴
解得
∴直线的解析式为.
令,得.
∴点P坐标为.
(3)由(1)(2)知D(1,4),E(2,2),(-1,4).又B(2,4),
∴BD=1,BE=2,B=3.
在Rt△BDE中,由勾股定理,得DE==.
在Rt△BE中,由勾股定理,得E==.
的周长的最小值为+DE =.
【点睛】
本题主要考查了反比例函数与一次函数的交点问题,矩形的性质,待定系数法求反比例函数和一次函数的解析式,轴对称的最短路径问题等,难度适中,正确的求出解析式和找到周长最小时的点P是解题的关键.
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