人教版九年级下册第二十六章 反比例函数26.2 实际问题与反比例函数优秀当堂达标检测题
展开(1)求y关于x的函数表达式和自变量x的取值范围.
(2)边AD和DC的长都是整数米,若围成矩形科技园ABCD三边的篱笆总长不超过20m,求出满足条件的所有围建方案.
【分析】(1)利用矩形的面积计算公式可得出xy=30,进而可得出y=,再结合墙长为6m,即可得出x≥5;
(2)由x,y均为整数,x≥5,且y=,可得出x的可能值,结合2x+y≤20,可得出x可以为5,6,进而可得出各围建方案.
【解答】解:(1)依题意得:xy=30,
∴y=.
又∵墙长为6m,
∴≤6,
∴x≥5.
∴y关于x的函数表达式为y=(x≥5).
(2)∵x,y均为整数,x≥5,且y=,
∴x可以为5,6,10,15,30.
又∵2x+y≤20,即2x+≤20,
∴x可以为5,6,
∴共有2种围建方案,
方案1:AB的长为5m,BC的长为6m;
方案2:AB的长为6m,BC的长为5m.
2.(2021•东胜区一模)A、B两地相距400千米,某人开车从A地匀速到B地,设小汽车的行驶时间为t小时,行驶速度为v千米/小时,且全程限速,速度不超过100千米/小时.
(1)写出v关于t的函数表达式;
(2)若某人开车的速度不超过每小时80千米,那么他从A地匀速行驶到B地至少要多长时间?
(3)若某人上午7点开车从A地出发,他能否在10点40分之前到达B地?请说明理由.
【分析】(1)根据题意列出函数表达式;
(2)根据函数表达式,求自变量的范围即可,求得t的最大值;
(3)根据函数表达式,求自变量的范围即可,求得t的最大值,再和实际情况比较即可.
【解答】解:(1)根据题意,路程为400,
设小汽车的行驶时间为t小时,行驶速度为v千米/小时,
则v关于t的函数表达式为v=;
(2)设从A地匀速行驶到B地要t小时,则≤80,
解得:t≥5,
∴他从A地匀速行驶到B地至少要5小时;
(3)∵v≤100,
≤100,
解得:t≥4,
∴某人从A地出发最少用4个小时才能到达B地,
7点至10点40分,是3小时,
∴他不能在10点40分之前到达B地.
3.(2021•杭州二模)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)求这个函数的解析式;
(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)
【分析】(1)设出反比例函数解析式,把A坐标代入可得函数解析式;
(2)把v=1代入(1)得到的函数解析式,可得p;
(3)把P=140代入得到V即可.
【解答】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.
4.(2023秋•崇川区期中)智能饮水机接通电源后开始自动加热,水温每分钟上升20℃,加热到100℃时,饮水机自动停止加热,水温开始下降.在水温开始下降的过程中,水温y(℃)与通电时间(min)成反比例关系.当水温降至室温时,饮水机再次自动加热,重复上述过程.设某天水温和室温均为20℃,接通电源后,水温y(℃)与通电时间x(min)之间的关系如图所示.
(1)求当4<x≤a时,y与x之间的函数关系式;
(2)加热一次,水温不低于40℃的时间有多长?
【分析】(1)由待定系数法即可求解;
(2)令y=20x+20=40,则x=1,解得:x=1,当40=,解得:x=10,即可求解.
【解答】解:(1)设反比例函数的表达式为:y=,
将点(4,100)代入反比例函数表达式得:k=4×100=400,
故函数的表达式为:y=,
当y=20时,y==20,
则x=20=a,
即函数的表达式为:y=(4<x≤20);
(2)设0≤x≤4时,函数的表达式为:y=mx+20,
将点(4,100)代入上式得:100=4m+20,
解得:m=20,
即一次函数的表达式为:y=20x+20,
令y=20x+20=40,则x=1,
解得:x=1,
在降温过程中,水温为40℃时,40=,
解得:x=10,
∵10﹣1=9,
∴一个加热周期内水温不低于40℃的时间为9min.
5.(2023秋•如皋市期中)柚子含有极为丰富的维生素,胡萝卜素,钙、钾、铁等微量元素,可以预防血栓、糖尿病.某超市从果农处进购柚子的成本价为3元/千克,在销售过程中发现,每天的销售量y(千克)与销售单价x(元/千克)之间的关系如图所示,其中AB为反比例函数图象的一部分,BC为一次函数图象的一部分.
(1)求y与x的函数关系式;
(2)当销售单价为多少元时,该超市每天的销售利润最大?最大利润是多少元?
【分析】(1)根据题意和函数图象中的数据,可以写出每天的销售量y与销售单价x之间的函数关系;
(2)根据题意和(1)中的函数关系式,可以分别求得两段对应的利润的最大值,然后比较大小即可解答本题.
【解答】解:(1)当3≤x≤5时,设y与x的函数关系式为y=,
∵点(3,400)在该函数图象上,
∴400=,得k=1200,
∴当3≤x≤5时,y与x的函数关系式为y=,
当5<x≤17时,设y与x的函数关系式为y=ax+b,
,
解得,
即当5<x≤17时,y与x的函数关系式为y=﹣20x+340,
由上可得y=;
(2)设利润为w元,
当3≤x≤5时,w=(x﹣3)y=(x﹣3)•=1200﹣,
∵k=﹣3600,
∴y随x的增大而增大,
∴当x=5时,w取得最大值,此时w=1200﹣=480,
当5<x≤17时,w=(x﹣3)y=(x﹣3)(﹣20x+340)=﹣20(x﹣10)2+980,
∴当x=10时,w取得最大值,此时w=980,
∵980>480,
∴当销售单价为10时,该经销商每天的销售利润最大,最大利润是980元,
答:当销售单价为10时,该经销商每天的销售利润最大,最大利润是980元.
6.(2023•西岗区校级模拟)小明要把一篇文章录入电脑,完成录入的时间y(分)与录入文字的速度x(字/分)之间的函数关系如图.
(1)求y与x之间的函数关系式;
(2)小明在19:20开始录入,要求完成录入时不超过19:35,小明每分钟至少应录入多少个字?
【分析】(1)根据录入的时间=录入总量÷录入速度即可得出函数关系式;
(2)根据反比例函数的性质即可得到结论求解即可.
【解答】解:(1)设y=,
把(150,10)代入y=得,10=,
∴k=1500,
∴y与x的函数表达式为y=;
(2)∵当y=35﹣20=15时,x=100,
∵k>0,
在第一象限内,y随x的增大而减小,
∴小明录入文字的速度至少为100字/分,
答:小明每分钟至少录入100个字.
7.(2023秋•汉寿县期中)实验数据显示,一般成人喝50毫升某品牌白酒后,血液中酒精含量y(毫克/百毫升)与时间x(时)变化的图象如图(图象由线段OA与部分双曲线AB组成)所示.国家规定,车辆驾驶人员血液中的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.
(1)求部分双曲线AB的函数表达式;
(2)参照上述数学模型,假设某驾驶员晚上22:00在家喝完50毫升该品牌白酒,第二天早上6:30能否驾车去上班?请说明理由.
【分析】(1)首先求得线段OA所在直线的解析式,然后求得点A的坐标,代入反比例函数的解析式即可求解;
(2)把y=20代入反比例函数解析式可求得时间,结合规定可进行判断.
【解答】解:(1)依题意,直线OA过(,20),则直线OA的解析式为y=80x,
当x=时,y=120,即A(,120),
设双曲线的解析式为y=,将点A(,120)代入得:k=180,
∴y=(x≥);
(2)由y=得当y=20时,x=9,
从晚上22:00到第二天早上6:30时间间距为8.5小时,
∵8.5<9,
∴第二天早上6:30不能驾车去上班.
8.(2023秋•于洪区期中)密闭容器内有一定质量的二氧化碳,当容器的体积V(单位:m3)变化时,气体的密度ρ(单位:kg/m3)随之变化.已知密度ρ与体积V是反比例函数关系,其图象如图所示.
(1)求密度ρ与体积V的函数表达式;
(2)若3≤V≤9,求二氧化碳密度ρ的变化范围.
【分析】(1)设密度ρ(单位:kg/m3)与体积V(单位:m3)的反比例函数解析式为ρ=,把点(5,1.98)代入解析式根据待定系数法即可求得;
(2)把V=9和3代入解析式即可求出二氧化碳的密度,再求范围即可.
【解答】解:(1)设密度ρ与体积V的反比例函数解析式为ρ=,把点(5,1.98)代入解ρ=,得k=9.9,
∴密度ρ与体积V的反比例函数解析式为ρ=,(V>0).
(2)把V=9代入ρ=,得ρ==1.1kg/m3.
把V=3代入ρ=,得ρ==3.3kg/m3.
∴1.1<ρ<3.3.
9.(2023秋•临湘市期中)某种原料需要达到60℃及以上才能加工制作零件,如图表示原料的温度y(℃)与时间x(min)之间的关系,其中线段AB表示原料加热阶段;线段BC∥x轴,表示原料的恒温阶段;曲线CD是双曲线y=的一部分,表示原料的降温阶段.根据图象回答下列问题:
(1)填空:a的值为 21 ;
(2)求线段AB对应的函数解析式;
(3)在图中所示的温度变化过程中,求可进行零件加工的时间长度.
【分析】(1)把y=100代入y=可得a=21;
(2)用待定系数法可得线段AB对应的函数解析式为y=8x+20(0≤x≤10);
(3)由8x+20=60得x=5,由=60得x=35,即可得到答案.
【解答】解:(1)把y=100代入y=得:x=21,
∴a=21,
故答案为:21;
(2)设线段AB对应的函数解析式为y=kx+20,把(10,100)代入得:
100=10k+20,
解得k=8,
∴线段AB对应的函数解析式为y=8x+20(0≤x≤10);
(3)由8x+20=60得x=5,
由=60得x=35,
∵35﹣5=30,
∴可进行零件加工的时间长度为30分钟.
10.(2023秋•甘井子区期中)问题背景:
同学们一定都熟悉这样一句名言:“给我一个支点,我可以撬动地球!”它道出了“杠杆原理”的意义和价值,如图1,杠杆平衡时,阻力×阻力臂=动力×动力臂.
解决问题:
如图2,小伟用撬棍撬动一块大石头,已知平衡时,阻力F1和阻力臂L1分别为1600N和0.5m.
(1)①求动力F和动力臂L的函数关系式.
②当动力臂为2m时,撬动这块石头高于平衡位置,至少需要的力为 400 N.(直接写出答案)
(2)若想动力F不超过(1)中所用力的一半,则动力臂L至少要加长多少?
【分析】(1)①根据“阻力F1×阻力臂L1=动力F×动力臂L”即可求出动力F和动力臂L的函数关系式;
②将动力臂为2m代入动力F和动力臂L的函数关系式,即可求出答案;
(2)将(1)中所用力的一半代入函数关系式,即可求出答案.
【解答】解:(1)①∵阻力F1×阻力臂L1=动力F×动力臂L,阻力F1和阻力臂L1分别为1600N和0.5m,
∴F×L=1600×0.5,
即F=;
②当L=2m时,F==400(N),
故答案为:400;
(2)当F=200N时,即200=,
解得L=4(m),
4﹣2=2(m),
答:动力臂L至少要2m.
11.(2023•包头模拟)通过实验研究发现,初中生在课堂中的专注度随着上课时间的变化而变化,刚上课时,学生兴趣激增,10分钟后保持平稳一段时间,20分钟后注意力开始分散.若学生的专注度y随时间x(分钟)变化的函数图象如图所示,当0≤x<10和10≤x<u时图象是线段;当a≤x≤45时,图象是双曲线的一部分,根据函数图象回答下列问题:
(1)a= 20 .
(2)当0≤x<10时,求y与x的函数关系式.
(3)数学老师讲一道函数综合题需要25分钟,他能否经过适当的安排,使学生在听这道题目的讲解时,专注度不低于60?请说明理由.
【分析】(1)由函数图象即可求解;
(2)从图象看,点A和点D的纵坐标相同,则点A(0,45),即可求解;
(3)当y=60时,则y=4.5x+45=60,解得:x=;当x=60时,y==60,解得:x=30,则30﹣>25,即可求解.
【解答】解:(1)由题意得,a=20,
故答案为:20;
(2)从图象看,点C(20,90),
设双曲线的表达式为:y=,
将点C的坐标代入抛物线表达式得:m=20×90=1800,
则反比例函数的表达式为:y=,
当x=40时,y==45,
则点D(40,45);
从图象看,点A和点D的纵坐标相同,则点A(0,45),
设直线AB的表达式为:y=kx+45,
将点B(10,90)代入上式得:90=10k+45,
解得:k=4.5,
则直线AB的表达式为:y=4.5x+45;
(3)可以,理由:当y=60时,则y=4.5x+45=60,
解得:x=;
当x=60时,y==60,
解得:x=30,
则30﹣>25,
故安排在分钟到30分钟之间即可.
12.(2023秋•莱州市期中)工匠制作某种金属工具要进行材料煅烧和锻造两个工序,即需要将材料煅烧到800℃,然后停止煅烧进行锻造操作,经过8min时,材料温度降为600℃.煅烧时温度y(℃)与时间x(min)成一次函数关系;锻造时,温度y(℃)与时间x(min)成反比例函数关系(如图).已知该材料初始温度是32℃.
(1)求材料煅烧和锻造时y与x的函数关系式;
(2)根据工艺要求,当材料温度低于480℃时,需停止操作,那么锻造的操作时间有多长?
【分析】(1)根据图形得到反比例函数的图象过点(8,600),直线与反比例函数的图象交点B的纵坐标为800;设出直线与反比例函数的解析式,利用待定系数法求解即可确定两函数的解析式,同时结合点B的横坐标及x的实际意义确定两个阶段的自变量的取值范围;
(2)把y=480代入所求的反比例函数的解析中,进一步求解即可得到答案.
【解答】解:(1)设y=(k≠0),
∴600=,
∴k=4800.
∴锻造时y与x的函数关系式为:y=;
把y=800代入y=得,
=800,
∴x=6.
∴B(6,800).
自变量的取值范围是x>6.
设材料煅烧时y与x的函数关系式为y=ax+32(a≠0),
∴800=6a+32,
∴a=128.
所以材料煅烧时,y与x的函数关系式为y=128x+32(0≤x≤6).
(2)把y=480代入y=,得x=10.
10﹣6=4(min).
所以锻造的操作时间为4min.
13.(2023秋•洪江市校级月考)近期,流感进入发病高峰期,某校为预防流感,对教室进行熏药消毒,测得药物燃烧后室内每立方米空气中的含药量y(mg)与时间x(min)之间的函数关系如图所示,已知药物燃烧时,满足y=2x;药物燃烧后,y与x成反比例,现测得药物m分钟燃毕,此时室内每立方米空气中的含药量为10mg.请根据图中所提供的信息,解决下列问题:
(1)求m的值,并求当x>m时,y与x的函数表达式;
(2)研究表明,当空气中每立方米的含药量不低于4毫克且持续时间不低于10分钟时,才能有效杀灭空气中的病菌,则此次消毒是否有效?请计算说明.
【分析】(1)先根据y=2x求出m的值,再设当x>m时,y与x的函数表达式为y=,把(5,10)代入解析式求出k即可;
(2)分别把y=4代入y=2x和y=求出x,再相减与10比较即可.
【解答】解:(1)把(m,10)代入解析式y=2x得:2m=10,
解得m=5;
设当x>m时,y与x的函数表达式为y=,
把(5,10)代入解析式y=得,k=50,
∴当x>m时,y与x的函数表达式为y=;
(2)把y=4代入y=2x得:x=2;
把y=4代入y=得:4=,
解得x=,
∵﹣2=>10,
∴此次消毒有效.
14.(2023春•淮安区期末)我校的饮水机接通电源就进入自动程序,开机加热时每分钟上升10℃,加热到100℃,停止加热,水温开始下降,此时水温(℃)与开机后用时(min)成反比例关系.直至水温降至20℃时自动开机加热,重复上述自动程序.若在水温为20℃时,接通电源后,水温y(℃)和时间x(min)的关系如图所示.
(1)a= 8 ,b= 40 .
(2)直接写出图中y关于x的函数表达式.
(3)饮水机有多少时间能使水温保持在50℃及以上?
(4)若某天上午7:00饮水机自动接通电源,开机温度正好是20℃,问学生上午第一节下课时(8:40)能喝到50℃以上的水吗?请说明理由.
【分析】(1)利用待定系数法即可解决问题;
(2)由(1)中的计算可直接得出;
(3)分别求出函数值为50时的两个时间,求时间差即可解决问题;
(4)由题意可知,饮水机工作时40分钟为一个循环,算出从开机到第一节课下课的时间差,并利用循环求出对应时间的水温即可.
【解答】解:(1)∵开机加热时每分钟上升10℃,
∴从20℃到100℃需要8分钟,
设一次函数关系式为:y=k1x+b,
将(0,20),(8,100)代入y=k1x+b,得k1=10,b=20.
∴y=10x+20(0≤x≤8),
设反比例函数关系式为:y=,
将(8,100)代入,得k=800,
∴y=,
当y=20时,代入关系式可得x=40;
故答案为:8;40.
(2)由(1)中计算可得,y=.
(3)在y=10x+20(0≤x≤8)中,
令y=50,解得x=3;
反比例函数y=中,令y=50,解得:x=16,
∴学生在每次温度升降过程中能喝到50℃以上水的时间有16﹣3=13分钟.
(4)由题意可知,饮水机工作时40分钟为一个循环,
上午七点到上午第一节下课时(8:40)的时间是100分钟,是2个40分钟多20分钟,
∴=40(℃),
∴学生上午第一节下课时(8:40)不能喝到超过50℃的水.
15.(2023秋•雁塔区校级期中)通过心理专家实验研究发现:初中生在数学课上听课注意力指标随上课时间的变化而变化,指标达到36为认真听讲,学生注意力指标y随时间x(分钟)变化的函数图象如图所示,当0≤x<10和10≤x<20时,图象是线段,当20≤x≤45时是反比例函数的一部分.
(1)分别求当0≤x<10和20<x≤45时,与之间满足的函数解析式;
(2)李老师在一节课上讲一道数学综合题需17分钟,他能否在学生认真听讲的时间段完成任务,请说明理由.
【分析】(1)根据待定系数法求解;
(2)先求出y=36时的时间,再求差,比较大小求解.
【解答】解:(1)当20<x≤45时,设y=,
则:k=xy=20×45=900,
∴y=,
当x=45时,y==20,
∴D(45,20),
当0≤x<10时,设y=kx+20,
则:10k+20=45,
解得:k=2.5,
∴y=2.5x+20.
(2)李老师能在学生认真听讲的时间段完成任务.
理由:当y=36时,2.5x+20=36,解得:x=6.4,
=36,解得:x=25,
∵25﹣6.4=18.6,18.6>17,
所以李老师能在学生认真听讲的时间段完成任务.
16.(2023•安阳二模)寓言故事:青年用木柴烧水时,由于木柴不足,水没有烧开,重新找木柴的时间水已变凉,而新找的木柴也不够将水重新烧开,很是气馁.路过的智者提醒他,木柴不够,可以将水倒掉一部分.青年听后,茅塞顿开,把水烧开了.智者的话蕴含一定道理,根据物理学公式Q=cmΔt (Q表示寓言故事中水吸收的总热量,c表示水的比热容为常数,m表示水的质量,Δt表示水的温差),得.智者的话可解释为:当木柴质量确定时,提供给水吸收的总热量Q随之确定,为定值,水上升的温度Δt(单位:℃)与水的质量m(单位:kg)成反比例.
(1)若现有木柴可以将3kg温度为25℃的水加热到75℃,请求出这种情形下的值及Δt关于m的反比例函数的表达式;
(2)在(1)的情形下,现有的木柴可将多少千克温度为25℃的水加热到 100℃.
【分析】(1)根据50=,可得=150即得Δt=;
(2)由25℃的水加热到 100℃,得75=,即可解得答案.
【解答】解:(1)根据题意,Δt=,
∵将3kg温度为25℃的水加热到75(℃),
∴m=3kg,Δt=75﹣25=50°C,
∴50=,
∴=150;
∴Δt=;
∴的值为150,Δt关于m的反比例函数的表达式为Δt=;
(2)∵25℃的水加热到 100℃,
∴Δt=100﹣25=75(°C),
∴75=,
解得m=2,
∴现有的木柴可将2千克温度为25℃的水加热到 100℃.
17.(2023秋•霍邱县月考)根据物理学知识,一定的压力F(N)作用于物体上产生的压强p(Pa)与物体受力面积S(m2)成反比例,已知当S=5m2时,p=20Pa.
(1)试确定p与S之间的函数表达式;
(2)如果作用于物体上的压力能产生的压强p要大于1000Pa时,求物体受力面积S(m2)的取值范围.
【分析】(1)根据反比例函数的定义可设 ,把S=5m2时,p=20Pa代入,即可求解;
(2)压强p大于1000Pa,即>1000时,求相对应的自变量的范围.
【解答】解:(1)∵一定的压力F(N)作用于物体上产生的压强p(Pa)与物体受力面积S(m2)成反比例,
∴可设 ,
∵当S=5m2时,p=20Pa,
∴,
∴F=100(N),
∴p与S之间的函数表达式为;
(2)∵产生的压强p要大于1000Pa,
∴>1000,
∴S<0.1,
又∵S>0,
∴0<S<0.1,
即如果作用于物体上的压力能产生的压强p要大于1000Pa时,求物体受力面积S(m2)的取值范围是0<S<0.1.
18.(2022秋•宝山区期末)办公区域的自动饮水机,开机加热时水温每分钟上升20℃,水温到100℃时停止加热.此后水温开始下降.水温y(℃)与开机通电时间x(min)成反比例关系.若水温在20℃时接通电源.一段时间内,水温y与通电时间x之间的函数关系如图所示.
(1)水温从20℃加热到100℃,需要 4 min;
(2)求水温下降过程中,y与x的函数关系式,并写出定义域;
(3)如果上午8点接通电源,那么8:20之前,不低于80℃的时间有多少?
【分析】(1)根据开机加热时水温每分钟上升20℃即可求出水温从20℃加热到100℃所需时间;
(2)根据反比例函数过点(4,100)可求出解析式;
(3)分别计算出水温达到100℃前80℃和达到100℃后再降到80℃所需时间即可.
【解答】解:(1)∵开机加热时水温每分钟上升20℃,
∴水温从20℃加热到100℃,所需时间为=4(min),
故答案为:4;
(2)由题可得,(4,100)在反比例函数图象上,
设反比例函数解析式为y=,
代入点(4,100)可得,k=400,
∴y=,
当y=20时,x==20,
∴水温下降过程中,y与x的函数关系式是y=(4≤x≤20);
(3)由计算可知,水温从20℃开始加热到100℃再冷却到20℃需4+20=24分钟,
水温从20℃加热到30℃所需要时间为:=3,
令y=8,则x==5,
∴水温不低于30℃的时间为5﹣3=2(分钟),
答:不低于80℃的时间有2分钟.
19.(2023•甘井子区校级模拟)据医学研究,使用某种抗生素可治疗心肌炎,某一患者按规定剂量服用这种抗生素,已知刚服用该抗生素后,血液中的含药量y(微克)与服用的时间x成正比例药物浓度达到最高后,血液中的含药量y(微克)与服用的时间x成反比例,根据图中所提供的信息,回答下列问题:
(1)抗生素服用 4 小时时,血液中药物浓度最大,每毫升血液的含药量有 6 微克;
(2)根据图象求出药物浓度达到最高值之后,y与x之间的函数解析式及定义域;
(3)求出该患者服用该药物10小时时每毫升血液的含药量y.
【分析】(1)由图象可得到结论;
(2)由待定系数法可求得y与x之间的函数解析式,由图象可得函数定义域;
(3)把x=10代入反比例函数解析式可求得y.
【解答】解:(1)由图象可知,抗生素服用4小时时,血液中药物浓度最大,每毫升血液的含药量有6微克,
故答案为:4,6;
(2)设y与x之间的函数解析式为y=,
把x=4时,y=6代入上式得:6=,
解得:k=24,
则y=(x>4);
(3)当x=10时,y==2.4(微克),
答:该患者服用该药物10小时时每毫升血液的含药量为2.4微克.
20.(2023春•淮安区校级期末)为了预防流感,某学校在休息天用药熏消毒法对教室进行消毒.已知药物释放过程中,室内每立方米空气中的含药量y(毫克)与时间x(分钟)成正比例;药物释放完毕后,y与x成反比例,如图所示.根据图中提供的信息,解答下列问题:
(1)写出从药物释放开始,y与x之间的两个函数关系式及相应的自变量取值范围;
(2)据测定,当空气中每立方米的含药量降低到0.9毫克以下时,学生方可进入教室,那么从药物释放开始,至少需要经过多少小时后,学生才能进入教室?
【分析】(1)首先根据题意,已知药物释放过程中,室内每立方米空气中的含药量y(毫克)与时间x(分钟)成正比;药物释放完毕后,y与x成反比例,将数据代入,用待定系数法可得两个函数的关系式;
(2)根据(1)中的解析式列出关系式,进一步求解可得答案.
【解答】解:(1)当0≤x≤12时,设y=ax(a≠0);当x≥12时,设y=(k≠0).
将(12,9)代入y=ax,
得:9=12a,解得:a=,
∴y=x(0≤x≤12).
将(12,9)代入y=,
得:9=,解得:k=108,
∴y=(x≥12).
故正比例函数解析式是y=x(0≤x≤12),反比例函数解析式是y=(x≥12);
(2)当y=0.9时,=0.9,
解得:x=120,
120分钟=2小时,
答:从药物释放开始,至少需要经过2小时后,学生才能进入教室.
21.(2022秋•大洼区期末)如图,一次函数y=mx+n与反比例函数的图象交于点A(﹣1,4),B(b,﹣2)与y轴交于点C,与x轴交于点D.
(1)求k,b的值;
(2)观察函数图象,直接写出不等式的解集;
(3)连接OA,OB,求△OAB的面积.
【分析】(1)将A(﹣1,4)代入得,将B(b,﹣2)代入即可求解;
(2)根据图象一次函数与反比例函数的交点即可求解;
(3)由S△AOB=S△AOD+S△BOD即可求解.
【解答】解:(1)将A(﹣1,4)代入得,
∴k=﹣4,
∴,
将B(b,﹣2)代入得,
∴b=2,
∴B(2,﹣2).
(2)将A(﹣1,4),B(2,﹣2)分别代入y=mx+n得,
∴,
∴y=﹣2x+2,
由图象可知当时,x的取值范围为x<﹣1或0<x<2,
(3)令y=0,则0=﹣2x+2,
解得:x=1;
∴.
22.(2023秋•杨浦区期中)如图,在平面直角坐标系中,点A(m,4)在反比例函数y=上的图象上,将点A先向右平移1个单位长度,再向下平移a个单位长度后得到B,点B恰好落在反比例函数y=的图象上.
(1)求点A、B的坐标.
(2)联结BO并延长,交反比例函数的图象于点C,求S△ABC.
【分析】(1)利用反比例函数解析式求得A的坐标,进而得到B(2,4﹣a),代入反比例函数的解析式即可求得a=2,从而得出B(2,2).
(2)作AD∥y轴,交BC于D,求得直线BC为y=x,根据反比例函数的中心对称性求得C的坐标,进而求得D的坐标,然后根据S△ABC=S△ABD+S△ACD求得即可.
【解答】解:(1)∵点A(m,4)在反比例函数y=的图象上,
∴4m=4,
∴m=1,
∴A(1,4),
点A先向右平移1个单位长度,再向下平移a个单位长度后得到B,则B(2,4﹣a),
∵点B恰好落在反比例函数y=的图象上,
∴2(4﹣a)=4,
解得a=2,
∴B(2,2);
(2)作AD∥y轴,交BC于D,
∵B(2,2),
∴C(﹣2,﹣2),
∴直线BC为y=x,
把x=1代入得,y=1,
∴D(1,1),
∴AD=4﹣1=3,
∴S△ABC=S△ABD+S△ACD=×(xB﹣xC)==6.
23.(2023秋•包河区校级期中)如图,一次函数y=kx+b与反比例函数的图象交于点A(﹣1,6),.与x轴交于点C,与y轴交于点D.
(1)求反比例函数与一次函数的解析式;
(2)根据图象直接写出不等式的解集.
【分析】(1)把A的坐标代入反比例函数的解析式,即可求出反比例函数的解析式,把B的坐标代入反比例函数解析式求出B的坐标,把A、B的坐标代入所设一次函数解析式即可求出函数的解析式;
(2)利用一次函数的解析式求得点C的坐标,然后观察图象求得即可.
【解答】解:(1)∵点A(﹣1,6)在反比例函数的图象上,
∴m=﹣1×6=﹣6.
∴反比例函数解析式为y=﹣.
∵点B在反比例函数图象上,
∴.
∴a=1.
∴B(3,﹣2).
∵点A(﹣1,6),B(3,﹣2)在一次函数 y=kx+b 的图象上,
∴.
解得.
∴一次函数解析式为y=﹣2x+4.
(2)由直线y=﹣2x+4可知C(2,0),
观察图象,不等式的解集是2<x<3.
24.(2023秋•莒县期中)如图,直线y=kx+b与双曲线相交于点A(2,3)、B两点,B点纵坐标为1.
(1)求双曲线及直线对应的函数表达式;
(2)点D(0,n)在y轴上,连接AD,BD,当△ABD的面积为10时,求n的值;
(3)请直接写出关于x的不等式的解集.
【分析】(1)将A(2,3)代入双曲线,求出m的值,从而确定双曲线的解析式,再将点B(n,1)代入y=,确定B点坐标,最后用待定系数法求直线的解析式即可;
(2)求得直线AB于y轴的交点坐标,然后根据S△ABD=S△CBD﹣S△CAD=10,求得CD的坐标,进一步求得n的值;
(3)数形结合求出x的范围即可.
【解答】解:(1)将A(2,3)代入双曲线,
∴m=6,
∴双曲线的解析式为y=,
将y=1代入y=,得1=,
∴x=6,
∴B(6,1),
将A(2,3),B(6,1)代入y=kx+b,
∴,
解得,
∴直线解析式为y=﹣x+4;
(2)由y=﹣x+4可知C(0,4),
∵S△ABD=S△CBD﹣S△CAD=10,
∴=10,
∴CD=5,
∴n=9或n=﹣1;
(3)由图可知,关于x的不等式的解集是0<x<2或x>6.
25.(2023秋•杨浦区期中)如图,已知直线y=2x与双曲线y=(k≠0)交第一象限于点A(m,4).
(1)求点A的坐标和反比例函数的解析式;
(2)将点O绕点A逆时针旋转90°至点B,求直线OB的函数解析式;
(3)在(2)的条件下,若点C是射线OB上的一个动点,过点C作y轴的平行线,交双曲线y=(k≠0)的图象于点D,交x轴于点E,且S△DCO:S△DEO=2:3,求点C的坐标.
【分析】(1)联立直线与双曲线的解析式,可得出点A的横坐标,再将点A的坐标代入直线表达式即可求得a的值;
(2)根据题意,找出点B的位置,过点A作AF⊥x轴于点F,过点B作BM⊥AF于点M,可证△AOF≌△BAM,由此可得点B的坐标,由待定系数法求可求出直线OB的解析式;
(3)根据题意作出图形,由面积比可得DC:DE=1:2,设点C的横坐标为m,由此表达点D,E的坐标,进而可得DC和DE的长度,得出关于m的方程,解之即可.
【解答】解:(1)点A(m,4)在直线y=2x,
∴4=2m,
∴m=2,
∵点A在第一象限,且点A的纵坐标为4,
∴A(2,4),
将点A(2,4)代入直线y=(k≠0),
∴k=2×4=8,
y=;
(2)根据题意,找出点B的位置,过点A作AF⊥x轴于点F,过点B作BM⊥AF于点M,如图:
∴∠AFO=∠AMB=90°,
∴∠AOF+∠OAF=∠OAF+∠BAM=90°,
∴∠AOF=∠BAM,
由旋转可知,OA=AB,
∴△AOF≌△BAM(AAS),
∴AM=OF=2,BM=AF=4,
∴B(6,2),
∴直线OB的解析式为:y=x;
(3)如图,S△DCO=DC•OE,S△DEO=DE•OE,
∵S△DCO:S△DEO=1:2,
∴(DC•OE):(DE•OE)=2:3,即DC:DE=2:3;
即DC=DE,
设点C的横坐标为m,由(1)可知抛物线的解析式为:y=,
∴C(m,m),D(m,),E(m,0),
∴DC=|m﹣|,DE=,
∴|m﹣|=×,解得m=2或m=2(负值舍去);
∴点C的坐标为(2,)或(2,).
26.(2023•河南模拟)如图,直线y=kx+b与双曲线相交于A(﹣3,1),B两点,与x轴相交于点C(﹣4,0).
(1)分别求一次函数与反比例函数的解析式;
(2)连接OA,OB,求△AOB的面积;
(3)直接写出当x<0时,关于x的不等式的解集.
【分析】(1)将已知点坐标代入函数表达式,即可求解;
(2)两函数解析式联立成方程组,求出点B的坐标,然后根据∴△AOB的面积=S△AOD﹣S△BOD即可以解决问题;
(3)根据图象即可解决问题.
【解答】解:(1)将A(﹣3,1),C(﹣4,0)代入y=kx+b,
得,
解得:,
∴一次函数的解析式为y=x+4,
将A(﹣3,1)代入,
得m=﹣3,
∴反比例的解析式为y=﹣(x<0);
(2)∵直线AC的解析式为y=x+4与y轴交点D,
∴点D的坐标为(0,4),
由,解得或,
∴点B的坐标为(﹣1,3),
∴△AOB的面积=S△AOD﹣S△BOD==4;
(3)观察图象,当x<0时,关于x的不等式的解集是x<﹣3或﹣1<x<0.
27.(2023秋•肥城市期中)如图,在平面直角坐标系中,一次函数y1=kx+b的图象上与反比例函数的图象交于A,B两点,与y轴交于点C,已知点A(6,2),点B的横坐标为﹣4.
(1)求一次函数与反比例函数的解析式;
(2)若点D是y轴上一点,且S△ABD=15,求点D坐标.
【分析】(1)先把点A坐标代入反比例函数解析式求出反比例函数解析式,进而求出点B的坐标,再把A、B的坐标代入一次函数解析式求出一次函数解析式即可;
(2)设点D(0,d),求出C(0,﹣10),则CD=|d+10|,再由S△ABD=S△BDC+S△ADC=15,得到CD=3,进而求出d=﹣7或d=﹣13,则点D的坐标为(0,﹣7)或(0,﹣13).
【解答】解:(1)∵点A(6,2)在比例函数上,
∴2=,
∴m=12,
∴反比例函数解析式为y2=,
∵点B(﹣4,n)在反比例函数y2=上,
∴n=,
∴n=﹣3,
∴B(﹣4,﹣3),
∵点A,点B在一次函数y1=kx+b的图象上,
∴,
解得:,
∴一次函数解析式为y1=2x﹣10;
(2)如图,所示:
设点D(0,d),
∵点C是一次函数为y1=2x﹣10与y轴的交点,
∴点C(0,﹣10),
∴CD=|d+10|,
∴S△ABD=S△BDC+S△ADC=15,
∴×4+×CD×6=15,
∴CD=3,
∴|d+10|=3,
∴d=﹣7或d=﹣13,
∴点D的坐标为(0,﹣7)或(0,﹣13).
28.(2023秋•张店区期中)如图,一次函数y1=kx+b(k≠0)的图象与反比例函数y2=(m≠θ)的图象交于 A(﹣1,n),B(3,﹣2)两点.
(1)求一次函数和反比例函数的解析式;
(2)结合函数图象,直接写出kx+b﹣>0时x的取值范围;
(3)点P在x轴上,且满足△ABP的面积等于4,请直接写出点P的坐标.
【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)由图可得答案;
(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.
【解答】解:(1)由题意可得:
点B(3,﹣2)在反比例函数图象上,
∴,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y1=﹣2x+4;
(2)由图可得:x<﹣1或0<x<3时,kx+b﹣>0;
(2)∵点P在x轴上,
设点P的坐标为(a,0),
∵一次函数解析式为y1=﹣2x+4,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:
|a﹣2|=4,即|a﹣2|=4,
解得:a=1或a=3,
∴点P的坐标为(1,0)或(3,0).
29.(2023秋•娄底期中)如图,一次函数y1=kx+b的图象与x轴、y轴分别交于点A,B,与反比例函数y2=的图象交于点C(1,2),D(2,n).
(1)分别求出两个函数的解析式;
(2)连接OC,OD,求△COD的面积;
(3)点P是反比例函数上一点,PQ∥x轴交直线AB于Q,且PQ=3,求点P的坐标.
【分析】(1)依据题意,将C、D代入反比例函数中即可求出m、n的值,代入一次函数中即可分别求出两个函数的解析式;
(2)依据题意,根据一次函数解析式求出点B坐标即可根据三角形面积计算公式求出S△COD;
(3)依据题意,设P(m,)(m>0),再有PQ∥x轴且Q在直线AB上,可得Q(3﹣,),最后根据PQ=3,计算出m,进而得解.
【解答】解:(1)由y2=过点C(1,2)和D(2,n)可得:,
解得:.
∴y2=.
又由y1=kx+b过点C(1,2)和D(2,1)可得:,
解得.
∴y1=﹣x+3.
(2)由y1=﹣x+3过点B,可知B(0,3),
∴OB=3.
而点D到y轴的距离为2,点C到y轴的距离为1,
∴S△COD=S△BOD﹣S△BOC=×3×2﹣=.
(3)由题意,可设P(m,)(m>0),
又PQ∥x轴且Q在直线AB上,
∴Q(3﹣,).
又PQ=3,
∴|m﹣3+|=3.
∴解得,m=3±.
∴P(3+,3﹣)或(3﹣,3+).
30.(2023秋•迁安市期中)已知:如图是反比例函数图象的一支,
(1)求k的取值范围;
(2)若该函数图象上有两点M(2,a),N(6,b),则a > b(填“>”“<”或“=”),并求出b与a的关系式;
(3)若一次函数的图象与该反比例函数图象(交于点A(4,m),与x轴交于点B,连接OA;
①求出m、k的值;
②在该反比例函数图象的这一分支上,是否存在点P,使得△POB的面积等于△AOB的面积的一半,若存在请求出点P的坐标,若不存在请说明理由.
【分析】(1)反比例函数图象的一支在第一象限,即可得到k﹣4>0,解得k>4;
(2)关键反比例函数的性质即可求得a、b的大小,由反比例函数系数k=xy即可求得a、b间的关系;
(3)①把点A(4,m)代入即可求得m的值,进一步代入即可求得k的值;
②由题意可知P的纵坐标为,代入反比例函数解析式即可求得横坐标.
【解答】解:(1)∵反比例函数图象的一支在第一象限,
∴k﹣4>0,
∴k>4;
(2)∵该函数图象上有两点M(2,a),N(6,b),且0<2<6,
∴a>b,
∴k﹣4=2a=6b,
∴a=3b,
故答案为:>;
(3)①∵一次函数的图象过点A(4,m),
∴m==3,
∴A(4,3),
把点A(4,3)代入得,3=,
解得k=16;
②存在,
当P点的纵坐标是点A的纵坐标的一半时,符合题意,
∴P的纵坐标为,
由①可知反比例函数为y=,
代入y=得,=,
解得x=8,
∴P(8,).
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