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《反比例函数》培优文章系列汇总2019.12.10
【例2】将x=2/3代入函数y=-1/x中,所得函数值记为y1,又将x=y1+1代入函数y=-1/x中,所得的函数值记为y2,再将x=y2+1代入函数y=-1/x中,所得函数值记为y3…,继续下去.y1= ;y2= ;y3= ;y2018= .
【分析】根据数量关系分别求出y1,y2,y3,y4,…,不难发现,每3次计算为一个循环组依次循环,用2018除以3,根据商和余数的情况确定y2018的值即可.【解】y1=-3/2;y2=2;y3=-1/3;y4=-3/2,……,∴每3次计算为一个循环组依次循环,∵2006÷3=668余2,∴y2018为第672循环组的第2次计算,与y2的值相同.∴y2006=2.【例3】已知函数y=2y1﹣y2,y1与x+1成正比例,y2与x成反比例,当x=1时,y=4,当x=2时,y=3,求y与x的函数关系式.【分析】根据正比例函数和反比例函数的定义设y1,y2的关系式,将所给两组解代入即可得到相应的比例系数,进一步得到所求的关系式.【解答】依题意,可设:y1=k1(x+1),y2= k2/x.∵y=2y1﹣y2,∴y=2k1(x+1)- k2/x.
(2)当x=-1/2时, y=x﹣1﹣2/(-1/2+1)=﹣11/2.反比例函数(2)——反比例函数的图象(双曲线的平移)
——反比例函数图象与几何综合
【反思】充分利用等腰直角三角形的性质,结合直角坐标系和反比例函数图象上点的性质解题.
反比例函数(4)——反比例函数的图象与性质(1)【例1】已知反比例函数y=(k-1)/x(k为常数,k≠1).(1)若点A(1,2)在这个函数的图象上,求k的值;(2)若在这个函数图象的每一分支上,y随x的增大而增大,求k的取值范围;(3)若k=13,试判断点B(3,4),C(2,5)是否在这个函数的图象上,并说明理由.【分析】本例是务必掌握的基础题,可直接根据反比例函数的定义和性质,结合图象分析解答.【解答】(1)依题意,得k﹣1=1×2,解得k=3;(2)依题意,得k﹣1<0,解得k<1;(3)当k=13时,反比例函数的解析式为y=12/x.将点B的坐标代入y=12/x,可知点B的坐标满足函数关系式,∴点B在函数y=12/x的图象上,将点C的坐标代入y=12/x,由5≠12/2,可知点C的坐标不满足函数关系式,∴点C不在函数y=12/x的图象上.【例2】解下列各题:(1)求出当2≤x≤4时,函数y=2/x的最大值和最小值;(2)若y=2/x的值不大于2,求符合条件的x的范围;(3)若y=k/x,当a≤x≤2时既无最大值,又无最小值,求a的取值范围;【分析】(1)结合函数的图象(可画出草图),再通过观察不难得到答案;(2)由当y=2/x=2时,求出x=1,再结合y=2/x的图象,可求得y=2/x≤2时x的取值范围;(3)①当k>0时,结合图象可得当0<x≤2时,得到y=k/x无最大值,有最小值k/2,同理当a<0时,且a≤x<0时,得到y≤k/a有最大值k/a,无最小值,②当k<0时,如图得当0<x≤2时,y=k/2无最小值,有最大值k/2,同理当a<0时,且a≤x<0时,y≤k/a有最小值k/a,无最大值,【解答】(1)∵y=2/x中k=2>0,∴在2≤x≤4中,y随x的增大而减小,∴当x=2时,y最大=1;当x=4时,y最小=1/2.(2)令y=2/x≤2,结合图象可得x<0或x≥1.∴符合条件的x的范围为x<0或x≥1.(3)①当k>0时,如图得当0<x≤2时,y= k/2无最大值,有最小值k/2,同理当a<0时,且a≤x<0时,y≤k/a有最大值k/a,无最小值;②当k<0时,如图得当0<x≤2时,y= k/2无最小值,有最大值k/2,同理当a<0时,且a≤x<0时,y≤k/a有最小值k/a,无最大值,∴当k<0,a<0时,此时,y= k/x既无最大值,又无最小值.综上所述,a的取值范围是a<0;
(1)先根据反比例函数的解析式判断出函数的图象所在的象限,再根据函数的增减性及a的符号讨论y1与y2的大小;
(2)如下图示:
【拓展】如图,已知A(a,m)、B(2a,n)是反比例函数y=k/x(k>0)与一次函数y=﹣4/3x+b图象上的两个不同的交点,分别过A、B两点作x轴的垂线,垂足分别为C、D,连结OA、OB,若已知1≤a≤2,则求S△OAB的取值范围.
k/(2a) =﹣8a/3+b,两式相减,并整理,得:k=8a2/3,
(2)直接根据(1)可知x<﹣1或0<x<1;(3)作反比例函数和二次函数y=x2的图象,如下图示。从图象知:当反比例函数的图象在抛物线的下方时,对应的x的范围即为所求.
【反思】再次体会数形结合思想在函数相关的试题中运用. 反比例函数(8)——综合应用(1)——尖子生之路[九下系列]【例1】如图,点A是双曲线y=8/x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为斜边作等腰Rt△ABC,点C在第二象限,随着点A的运动,点C的位置也不断的变化,但始终在一函数图象上运动,求这个函数的解析式.
(解答时,只需写一种情况,然后简单说明即可)详细过程如下:【解】如图,连结OC,作CD⊥x轴于D,AE⊥x轴于E,∵A点、B点是正比例函数图象与双曲线y=8/x的交点,∴点A与点B关于原点对称,∴OA=OB,∵△ABC为等腰直角三角形,∴OC=OA,OC⊥OA,∴∠DOC+∠AOE=90°,∵∠DOC+∠DCO=90°,∴∠DCO=∠AOE,∴△COD≌△OAE(AAS),
设A点坐标为(t,8/t),则OD=AE=8/t,CD=OE=t,∴C(-8/t,t),当t<0时,同样可以得到 C(-8/t,t)∵-8/t×t=-8,∴点C在反比例函数y=﹣8/x图象上.【反思】此类问题的常见解题思路是:设、求、找.本题充分利用900的角的特征,进行转化,解题时需要综合运用反比例函数图象上点的坐标特征、等腰直角三角形的性质、三角形全等.【练习】如图,点A(2,4)是双曲线y=k/x的一点,点C为x轴上的点,连接AC,以AC为直角边作等腰直角△ABC,使点B也落在双曲线y=k/x上,求点C的坐标.
反比例函数(9)——综合应用(2)
【例题】如图,两个边长分别为a,b(a>b)的正方形连在一起,三点C,B,F在同一直线上,反比例函数y=k/x在第一象限的图象经过小正方形右下顶点E.若OB2﹣BE2=10,求k的值.
【反思】解题时要注意数形结合思想的运用,要注意体会比例系数k的意义.【练习】如图,点A在x轴的正半轴上,点B在第一象限,点C在线段AB上,点D在AB的右侧,△OAB和△BCD都是等腰直角三角形,∠OAB=∠BCD=90°,若函数y=6/x(x>0)的图象经过点D,求△OAB与△BCD的面积之差.
【解答】∵△OAB和△BCD都是等腰直角三角形,∴OA=AB,CD=BC.设OA=a,CD=b,则点D的坐标为(a+b,a﹣b),∵反比例函数y=6/x在第一象限的图象经过点D,∴(a+b)(a﹣b)=a2﹣b2=6,∴△OAB与△BCD的面积之差=0.5a2﹣0.5b2=0.5×6=3.【反思】用字母表示出反比例函数图象上点D的坐标,根据反比例函数图象上点的坐标应满足函数解析式,从而进一步得到所求的值.
反比例函数(10)——综合应用(3)
【例1】如图,A、B两点都在双曲线y=k1/x上,C、D两点都在双曲线y=k2/x上,AC⊥x轴于E,BD⊥x轴于F,AC=6,BD=9,EF=10,求k2-k1的值.
若设OE=t,则OF=10-t,则根据:“矩形ACGH和BDPQ的面积相等”可以得到:(如下图示)
所以k2-k1=|k1|+|k2|=6t=36(或k2-k1=|k1|+|k2|=9(10-t)=36).【练习1】如图,A、B两点都在双曲线y=k1/x上,C、D两点都在双曲线y=k2/x上,AC⊥y轴于E,BD⊥y轴于F,AC=6,BD=9, k2-k1=54求EF的长 .
EF=54/6+54/9=15.
【分析】结合函数图象不难理解(数形结合),如下图示:
【解】在函数y=1/x中,令x=2,则y=1/2;令x=1/2,则y=2;若直线y=﹣2x+b经过(2,1/2),则1/2=﹣4+b,即b=9/2;若直线y=﹣2x+b经过(1/2,2),则2=﹣1+b,即b=3,∵直线y=﹣2x+9/2在直线y=﹣2x+3的上方,∴当函数y=﹣2x+b的图象上至少有一点在函数y=1/x的图象下方时,直线y=﹣2x+b在直线y=﹣2x+9/2的下方,所以b的取值范围为b<9/2.【反思】注意数形结合思想在解题中运用.【练习2】当1/2≤x≤2时,函数y=﹣2x+b的图象与函数y=1/x的图象有两个交点,求b的取值范围.【图文解析】画出符合条件的图两种“极端”情况:
由-2x+b=1/x得:2x2-bx+1=0,△=……=b2-8=0,得到b=(负值,舍去),
所以,当1/2≤x≤2时,函数y=﹣2x+b的图象与函数y=1/x的图象有两个交点,则b的取值范围为2√2<b≤3.
反比例函数(11)——综合应用(4)
【例1】方程x2+3x﹣1=0的根可视为函数y=x+3的图象与函数y=1/x的图象交点的横坐标,那么用此方法可推断出方程x3+2x﹣1=0的实根x0所在的范围是( ) A.﹣1<x0<0 B.0<x0<1 C.1<x0<2 D.2<x0<3【分析】所给方程不是常见的函数,无法直接利用图象来解,但可以两边都除以x可转化为二次函数和反比例函数,再结合相应函数图象即可得到实根x0所在的范围.【解】由方程x3+2x﹣1=0(显然x≠0)的两边都除以x,可得到:x2+2=1/x,根据题中“阅读”部分,不难理解:方程x2+2=1/x的根可看作函数y=x2+2和y=1/x图象的交点的横坐标.如下图示: 显然,由于当x=1时,函数y=x2+2的值为3,y=1/x的值为1,明显已经在交点的右边了,所以交点在第一象限.且0<x0<1,故选B.
【练习1】用上述方法求出不等式x3+2x﹣3<0的解集.【解析】类似例题的解题思路,由方程x3+2x﹣3<0(显然x≠0)的两边都除以x,可得到:当x>0时,x2+2<3/x;当x<0时,x2+2>3/x,结合函数y=x2+2和y=3/x图象不难得到该不等式的解集.如下图示:
结合函数图象可得:当0<x<1时,x2+2<3/x;当x<0时,x2+2>3/x,所以所求的不等式的解集为0<x<1或x<0.【例2】如图,已知直线y=﹣x+2分别与x轴,y轴交于A,B两点,与双曲线y=k/x交于E,F两点,若AB=2EF,求k的值.【图文解析】
【解】作FH⊥x轴,EC⊥y轴,FH与EC交于D,如图,A(2,0),B(0,2),OA=OB,∴△AOB为等腰直角三角形,∴AB=根号2×OA=2×根号2,∴EF=0.5AB=根号2,∴△DEF为等腰直角三角形,∴FD=DE=EF/(根号2)=1,设F(t,﹣t+2),则E(t+1,﹣t+1),∴k=t(-t+2)=(t+1)•(-t+1),解得t=1/2,∴E点坐标为(3/2,1/2),∴k=3/2×1/2=3/4.法二(特殊法):由于直线y=-x+2和双曲线y=k/x均关于直线y=x对称,根据试题本身的已知条件,可以作直线y=x交AB于M,如下图示,不难得到E的坐标为(1.5,0.5),下同法一,….
【练习2】如图,已知双曲线y=k/x(k>0)经过直角三角形OAB斜边OB的中点D,与直角边AB相交于点C.若△OBC的面积为3,求k的值.
反比例函数(12)——综合应用(5)【例1】如图,正方形ABCD的顶点A,B在函数y=k/x(x>0)的图象上,点C,D分别在x轴,y轴的正半轴上,当k的值改变时,正方形ABCD的大小也随之改变.(1)当k=2时,正方形A′B′C′D′的边长等于________.(2)当变化的正方形ABCD与(1)中的正方形A′B′C′D′有重叠部分时,求k的取值范围.
(1)由“正方形”——“边等、直角”可添加如下图示的辅助线:(并设OC’=a)
(2)由(1)可知:A′(1,2),B′(2,1),C′(1,0),D′(0,1),可得直线A′B′解析式为y=﹣x+3,直线C′D′解析式为y=﹣x+1. 设点A的坐标为(m,2m),点D坐标为(0,n). 当A点(或B点)在直线C′D′上时,如下图示,由(1)可设A(m,2m),代入直线C’D’的解析式,得:2m=﹣m+1,解得:m=1/3.
∴k=1/3×2/3=2/9; 当点D在直线A′B′上时,如下图示,同样设D(0,m)代入直线A′B′解析式y=﹣x+3,得m=3,此时点A的坐标为(3,6),∴k=3×6=18.
【反思】充分利用数形结合思想:画出符合条件的不同情况下的图形,再利用点的坐标特征求出k的取值范围.【练习1】如图,在平面直角坐标系中,反比例函数y=k/x的图象和矩形ABCD在第二象限,AD平行于x轴,且AB=2,AD=4,点C的坐标为(﹣2,4).(1)直接写出A、B、D三点的坐标;(2)若将矩形只向下平移,矩形的两个顶点恰好同时落在反比例函数的图象上,求反比例函数的解析式和此时直线AC的解析式y=mx+n.并直接写出满足k/x<mx+n的x取值范围.
(2)矩形ABCD向下平移后得到矩形,设平移距离为a,则B′(-6,4-a),D′(-2,6-a)∵点B′,点D′在y=k/x的图象上,∴﹣6(4﹣a)=﹣2(6﹣a),解得a=3,∴A′(﹣6,3),B′(﹣6,1),C′(﹣2,1),D′(﹣2,3),将点B′(﹣6,1)代入y=k/x得:k=﹣6,∴反比例函数的解析式为y=-6/x.将A′(﹣6,3),C′(﹣2,1)点代入y=mx+n中,并解得:m=0.5,n=0.所以所求的解析式为:y=0.5x. 如下图示,满足k/x<mx+n的x取值范围即是-6/x<0.5x的取值范围,即x<-2×根号3.
【练习2】如图,点B(3,3)在双曲线y=k/x(x>0)上,点D在双曲线y=﹣4/x(x<0)上,点A和点C分别在x轴、y轴的正半轴上,且点A、B、C、D构成的四边形为正方形,求点A的坐标.
设MD=a,OM=b.∵D在双曲线y=-4/x(x<0)上,∴ab=4.∵四边形ABCD是正方形,∴∠DAB=90°,AD=AB.∴∠MDA+∠DAM=90°,∠DAM+∠BAN=90°.∴∠ADM=∠BAN.∴△ADM≌△BAN(AAS).∴BN=AM=3,DM=AN=a.∴0A=3﹣a.即AM=b+3﹣a=3,a=b,∵ab=4,∴a=b=2,∴OA=3﹣2=1.∴点A的坐标是(1,0).
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