一、反比例函数真题与模拟题分类汇编(难题易错题)
1.如图,点A在函数y= (x>0)图象上,过点A作x轴和y轴的平行线分别交函数y= 图象于点B,C,直线BC与坐标轴的交点为D,E.
(1)当点C的横坐标为1时,求点B的坐标;
(2)试问:当点A在函数y= (x>0)图象上运动时,△ABC的面积是否发生变化?若不变,请求出△ABC的面积,若变化,请说明理由.
(3)试说明:当点A在函数y= (x>0)图象上运动时,线段BD与CE的长始终相等.
【答案】(1)解:∵点C在y= 的图象上,且C点横坐标为1,
∴C(1,1),
∵AC∥y轴,AB∥x轴,
∴A点横坐标为1,
∵A点在函数y= (x>0)图象上,
∴A(1,4),
∴B点纵坐标为4,
∵点B在y= 的图象上,
∴B点坐标为(,4);
(2)解:设A(a,),则C(a,),B(,),
∴AB=a﹣ = a,AC= ﹣ = ,
∴S△ABC= AB?AC= × × = ,
即△ABC的面积不发生变化,其面积为;
(3)解:如图,设AB的延长线交y轴于点G,AC的延长线交x轴于点F,
∵AB∥x轴,
∴△ABC∽△EFC,
∴ = ,即 = ,
∴EF= a,
由(2)可知BG= a,
∴BG=EF,
∵AE∥y轴,
∴∠BDG=∠FCE,
在△DBG和△CFE中
∴△DBG≌△CEF(AAS),
∴BD=EF.
【解析】【分析】(1)由条件可先求得A点坐标,从而可求得B点纵坐标,再代入y= 可求得B点坐标;(2)可设出A点坐标,从而可表示出C、B的坐标,则可表示出AB和AC的长,可求得△ABC的面积;(3)可证明△ABC∽△EFC,利用(2)中,AB和AC的长可表示出EF,可得到BG=EF,从而可证明△DBG≌△CFE,可得到DB=CF.
2.如图,一次函数y1=k1x+b与反比例函数y2= 的图象交于点A(4,m)和B(﹣8,﹣
2),与y轴交于点C.
(1)m=________,k1=________;
(2)当x的取值是________时,k1x+b>;
(3)过点A作AD⊥x轴于点D,点P是反比例函数在第一象限的图象上一点.设直线OP 与线段AD交于点E,当S四边形ODAC:S△ODE=3:1时,求点P的坐标.
【答案】(1)4;
(2)﹣8<x<0或x>4
(3)解:由(1)知,y1= x+2与反比例函数y2= ,∴点C的坐标是(0,2),点A 的坐标是(4,4).
∴CO=2,AD=OD=4.
∴S梯形ODAC= ?OD= ×4=12,
∵S四边形ODAC:S△ODE=3:1,
∴S△ODE= S梯形ODAC= ×12=4,
即OD?DE=4,
∴DE=2.
∴点E的坐标为(4,2).
又点E在直线OP上,
∴直线OP的解析式是y= x,
∴直线OP与y2= 的图象在第一象限内的交点P的坐标为(4 ,2 ).
【解析】【解答】解:(1)∵反比例函数y2= 的图象过点B(﹣8,﹣2),∴k2=(﹣8)×(﹣2)=16,
即反比例函数解析式为y2= ,
将点A(4,m)代入y2= ,得:m=4,即点A(4,4),
将点A(4,4)、B(﹣8,﹣2)代入y1=k1x+b,
得:,
解得:,
∴一次函数解析式为y1= x+2,
故答案为:4,;(2)∵一次函数y1=k1x+2与反比例函数y2= 的图象交于点A(4,4)和B(﹣8,﹣2),
∴当y1>y2时,x的取值范围是﹣8<x<0或x>4,
故答案为:﹣8<x<0或x>4;
【分析】(1)由A与B为一次函数与反比例函数的交点,将B坐标代入反比例函数解析式中,求出k2的值,确定出反比例解析式,再将A的坐标代入反比例解析式中求出m的值,确定出A的坐标,将B坐标代入一次函数解析式中即可求出k1的值;(2)由A与B 横坐标分别为4、﹣8,加上0,将x轴分为四个范围,由图象找出一次函数图象在反比例函数图象上方时x的范围即可;(3)先求出四边形ODAC的面积,由S四边形ODAC:S△ODE=3:1得到△ODE的面积,继而求得点E的坐标,从而得出直线OP的解析式,结合反比例函数解析式即可得.
3.如图,在平面直角坐标系中,反比例函数y= 的图象与一次函数y=ax+b的图象交于点A(﹣2,3)和点B(m,﹣2).
(1)求反比例函数和一次函数的解析式;
(2)直线x=1上有一点P,反比例函数图象上有一点Q,若以A、B、P、Q为顶点的四边形是以AB为边的平行四边形,直接写出点Q的坐标.
【答案】(1)解:∵点A(﹣2,3)在反比例函数y= 的图形上,
∴k=﹣2×3=﹣6,
∴反比例函数的解析式为y=﹣,
∵点B在反比例函数y=﹣的图形上,
∴﹣2m=﹣6,
∴m=3,
∴B(3,﹣2),
∵点A,B在直线y=ax+b的图象上,
∴,
∴,
∴一次函数的解析式为y=﹣x+1
(2)解:∵以A、B、P、Q为顶点的四边形是以AB为边的平行四边形,
∴AB=PQ,AB∥PQ,
设直线PQ的解析式为y=﹣x+c,
设点Q(n,﹣),
∴﹣ =﹣n+c,
∴c=n﹣,
∴直线PQ的解析式为y=﹣x+n﹣,
∴P(1,n﹣﹣1),
∴PQ2=(n﹣1)2+(n﹣﹣1+ )2=2(n﹣1)2,
∵A(﹣2,3).B(3,﹣2),
∴AB2=50,
∵AB=PQ,
∴50=2(n﹣1)2,
∴n=﹣4或6,
∴Q(﹣4. )或(6,﹣1)
【解析】【分析】(1)先利用待定系数法求出反比例函数解析式,进而求出点B的坐标,再用待定系数法求出直线解析式;(2)先判断出AB=PQ,AB∥PQ,设出点Q的坐标,进而得出点P的坐标,即可求出PQ,最后用PQ=AB建立方程即可得出结论.
4.如图,在平面直角坐标系中,一次函数y1=ax+b(a≠0)的图象与y轴相交于点A,与反比例函数y2= (c≠0)的图象相交于点B(3,2)、C(﹣1,n).
(1)求一次函数和反比例函数的解析式;
(2)根据图象,直接写出y1>y2时x的取值范围;
(3)在y轴上是否存在点P,使△PAB为直角三角形?如果存在,请求点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)解:把B(3,2)代入得:k=6
∴反比例函数解析式为:
把C(﹣1,n)代入,得:
n=﹣6
∴C(﹣1,﹣6)
把B(3,2)、C(﹣1,﹣6)分别代入y1=ax+b,得:,解得:
所以一次函数解析式为y1=2x﹣4
(2)解:由图可知,当写出y1>y2时x的取值范围是﹣1<x<0或者x>3.
(3)解:y轴上存在点P,使△PAB为直角三角形
如图,
过B作BP1⊥y轴于P1,
∠B P1 A=0,△P1AB为直角三角形
此时,P1(0,2)
过B作BP2⊥AB交y轴于P2
∠P2BA=90,△P2AB为直角三角形
在Rt△P1AB中,
在Rt△P1 AB和Rt△P2 AB
∴
∴P2(0,)
综上所述,P1(0,2)、P2(0,).
【解析】【分析】(1)利用待定系数法求出反比例函数解析式,进而求出点C坐标,最后用再用待定系数法求出一次函数解析式;(2)利用图象直接得出结论;(3)分三种情况,利用勾股定理或锐角三角函数的定义建立方程求解即可得出结论.
5.已知点A,B分别是x轴、y轴上的动点,点C,D是某个函数图象上的点,当四边形ABCD(A,B,C,D各点依次排列)为正方形时,称这个正方形为此函数图象的伴侣正方形.例如:如图,正方形ABCD是一次函数y=x+1图象的其中一个伴侣正方形.
(1)若某函数是一次函数y=x+1,求它的图象的所有伴侣正方形的边长;
(2)若某函数是反比例函数y= (k>0),他的图象的伴侣正方形为ABCD,点D(2,m)(m<2)在反比例函数图象上,求m的值及反比例函数解析式;
(3)若某函数是二次函数y=ax2+c(a≠0),它的图象的伴侣正方形为ABCD,C、D中的一个点坐标为(3,4).写出伴侣正方形在抛物线上的另一个顶点坐标________,写出符合题意的其中一条抛物线解析式________,并判断你写出的抛物线的伴侣正方形的个数是奇数还是偶数________.
【答案】(1)解:如图1,
当点A在x轴正半轴,点B在y轴负半轴上时,
∵OC=0D=1,
∴正方形ABCD的边长CD= ;∠OCD=∠ODC=45°,
当点A在x轴负半轴、点B在y轴正半轴上时,
设小正方形的边长为a,
易得CL=小正方形的边长=DK=LK,故3a=CD= .
解得a= ,所以小正方形边长为,
∴一次函数y=x+1图象的伴侣正方形的边长为或
(2)解:如图2,作DE,CF分别垂直于x、y轴,
易知△ADE≌△BAO≌△CBF
此时,m<2,DE=OA=BF=m,OB=CF=AE=2﹣m,
∴OF=BF+OB=2,
∴C点坐标为(2﹣m,2),
∴2m=2(2﹣m),解得m=1.
反比例函数的解析式为y= .
(3)(3,4);y=﹣ x2+ ;偶数
【解析】【解答】解:(3)实际情况是抛物线开口向上的两种情况中,另一个点都在(3,4)的左侧,而开口向下时,另一点都在(3,4)的右侧,与上述解析明显不符合
①当点A在x轴正半轴上,点B在y轴正半轴上,点C坐标为(3,4)时:另外一个顶点
为(4,1),对应的函数解析式是y=﹣ x2+ ;
②当点A在x 轴正半轴上,点 B在 y轴正半轴上,点D 坐标为(3,4)时:不存在,
③当点A 在 x 轴正半轴上,点 B在 y轴负半轴上,点C 坐标为(3,4)时:不存在
④当点A在x 轴正半轴上,点B在y轴负半轴上,点D坐标为(3,4)时:另外一个顶点
C为(﹣1,3),对应的函数的解析式是y= x2+ ;
⑤当点A在x轴负半轴上,点B在y轴负半轴上,点D坐标为(3,4)时,另一个顶点C
的坐标是(7,﹣3)时,对应的函数解析式是y=﹣;
⑥当点A在x轴负半轴上,点B在y轴负半轴上,点C坐标为(3,4)时,另一个顶点D
的坐标是(﹣4,7)时,对应的抛物线为y= x2+ ;
∵由抛物线的伴侣正方形的定义知,一条抛物线有两个伴侣正方形,是成对出现的,
∴所求出的任何抛物线的伴侣正方形个数为偶数.
【分析】解答此题时,要特别注意认真读题,分析题意,注意已知条件点A,B分别是x 轴、y轴上的动点,点C,D是某个函数图象上的点。
(1)一次函数y=x+1的图像与两坐标轴围成的图形是等腰直角三角形,正确画出图形,再利用正方形的性质确定相关点的坐标,从而计算出正方形的边长;
(2)由于ABCD是正方形,添加辅助线,作DE,CF分别垂直于x、y轴,得到的等腰直角三角形都是全等的,再利用点D(2,m)的坐标表示出点C的坐标,从而可以求解;
(3)抛物线的开口可能向上,也可能向下,当抛物线的开口向上时,正方形的另一个顶点也在抛物线上,这个点可能在(3,4)的左侧,也可能在(3,4)的右侧,因此过点(3,4)作x轴的垂线,利用全等三角形确定线段的长,即可求出抛物线上另一个点的坐标;当抛物线开口向下时也一样分两种情况来讨论;由抛物线的伴侣正方形的定义知一条抛物线有两个伴侣正方形,是成对出现的,因此所求出的任何抛物线的伴侣正方形个数为偶数。
6.平面直角坐标系xOy中,点A、B分别在函数y1= (x>0)与y2=﹣(x<0)的图象上,A、B的横坐标分别为a、b.
(1)若AB∥x轴,求△OAB的面积;
(2)若△OAB是以AB为底边的等腰三角形,且a+b≠0,求ab的值;
(3)作边长为2的正方形ACDE,使AC∥x轴,点D在点A的左上方,那么,对大于或等于3的任意实数a,CD边与函数y1= (x>0)的图象都有交点,请说明理由.
【答案】(1)解:由题意知,点A(a,),B(b,﹣),
∵AB∥x轴,
∴,
∴a=﹣b;
∴AB=a﹣b=2a,
∴S△OAB= ?2a? =3
(2)解:由(1)知,点A(a,),B(b,﹣),
∴OA2=a2+()2, OB2=b2+(﹣)2,
∵△OAB是以AB为底边的等腰三角形,
∴OA=OB,
∴OA2=OB2,
∴a2+()2=b2+(﹣)2,
∴a2﹣b2=()2﹣()2,
∴(a+b)(a﹣b)=( + )(﹣)= ,
∵a>0,b<0,
∴ab<0,a﹣b≠0,
∵a+b≠0,
∴1= ,
∴ab=3(舍)或ab=﹣3,
即:ab的值为﹣3;
(3)解:对大于或等于3的任意实数a,CD边与函数y1= (x>0)的图象都有交点.理由:如图,
∵a≥3,AC=2,
∴直线CD在y轴右侧且平行于y轴,
∴直线CD一定与函数y1= (x>0)的图象有交点,
∵四边形ACDE是边长为2的正方形,且点D在点A(a,)的左上方,
∴C(a﹣2,),
∴D(a﹣2, +2),
设直线CD与函数y1= (x>0)相交于点F,
∴F(a﹣2,),
∴FC= ﹣ = ,
∴2﹣FC=2﹣ = ,
∵a≥3,
∴a﹣2>0,a﹣3≥0,
∴≥0,
∴2﹣FC≥0,
∴FC≤2,
∴点F在线段CD上,
即:对大于或等于3的任意实数a,CD边与函数y1= (x>0)的图象都有交点.
【解析】【分析】(1)先判断出a=﹣b,即可得出AB=2a,再利用三角形的面积公式即可得出结论;(2)利用等腰三角形的两腰相等建立方程求解即可得出结论;(3)先判断出
直线CD和函数y1= (x>0)必有交点,根据点A的坐标确定出点C,F的坐标,进而得出FC,再判断FC与2的大小即可.
7.如图,在平面直角坐标系中,△ABC的顶点A在x轴负半轴上,顶点在轴正半轴上,顶点B在第一象限,线段,的长是一元二次方程的两根,,.
(1)直接写出点的坐标________点 C的坐标________;
(2)若反比例函数的图象经过点,求k的值;
(3)如图过点作轴于点;在轴上是否存在点,使以,,为顶点的三角形与以,,为顶点的三角形相似?若存在,直接写出满足条件的点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);
(2)解:如图,过点作,垂足为,
∵,
∴,
设,
∵ =12,
∴EC=12-x,
在RtΔBEC中,,
∴
整理得:,
解得:(不合题意舍去),,∴,,
∴,
把代入,得
(3)解:存在.
如图2,
若点P在OD上,若△PDB∽△AOP,
则,即,
解得:OP=2或OP=6,
∴P(0,2)或P(0,6);
如图3,
若点P在OD上方,△PDB∽△AOP,
则,即,
解得:OP=12,
∴P(0,12);
如图4,
若点P在OD上方,△BDP∽△AOP,
则,即,
解得:OP=4+2 或OP=4-2 (不合题意舍去),
∴P(0,4+2 );
如图5,
若点P在y轴负半轴,△PDB∽△AOP,
则,即,
解得:OP=-4+2 或-4-2 (不合题意舍去),
则P点坐标为(0,4-2 )
故点的坐标为:或或或或
【解析】【解答】解:(1)解一元二次方程,
解得:,
所以,
所以,;
【分析】(1)首先利用直接开平方法求出方程的两根,从而得出OA=OC=6,进而得出A,C两点的坐标;
(2)如图,过点作,垂足为,根据等腰直角三角形的性质得出,设,EC=12-x,在RtΔBEC中利用勾股定理建立方程,求解并检验即可得出BE,OE 的长从而得出B点的坐标,然后利用待定系数法即可求出反比例函数的解析式;
(3)存在.如图2,若点P在OD上,若△PDB∽△AOP,根据相似三角形对应边成比例得出,根据比例式列出方程,求解即可得出P点的坐标;如图3,若点P在
OD上方,△PDB∽△AOP,根据相似三角形对应边成比例得出则根据比例式列出方程,求解并检验即可得出P点的坐标;如图4,若点P在OD上方,△PDB∽△AOP,根
据相似三角形对应边成比例得出,根据比例式列出方程,求解并检验即可得出P 点的坐标;如图5,若点P在y轴负半轴,△PDB∽△AOP,根据相似三角形对应边成比
例得出,根据比例式列出方程,求解并检验即可得出P点的坐标,综上所述即可得出答案。
8.理数学兴趣小组在探究如何求tan15°的值,经过思考、讨论、交流,得到以下思路:
思路一如图1,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠ABC=30°,延长CB至点D,使BD=BA,连接
AD.设AC=1,则BD=BA=2,BC= .tanD=tan15°= = = .
思路二利用科普书上的和(差)角正切公式:tan(α±β)= .假设
α=60°,β=45°代入差角正切公式:tan15°=tan(60°﹣45°)= =
= .
思路三在顶角为30°的等腰三角形中,作腰上的高也可以…
思路四…
请解决下列问题(上述思路仅供参考).
(1)类比:求出tan75°的值;
(2)应用:如图2,某电视塔建在一座小山上,山高BC为30米,在地平面上有一点A,测得A,C两点间距离为60米,从A测得电视塔的视角(∠CAD)为45°,求这座电视塔CD的高度;
(3)拓展:如图3,直线与双曲线交于A,B两点,与y轴交于点C,
将直线AB绕点C旋转45°后,是否仍与双曲线相交?若能,求出交点P的坐标;若不能,请说明理由.
【答案】(1)解:方法一:如图1,
在Rt△ABC中,∠C=90°,∠ABC=30°,延长CB至点D,使BD=BA,连接AD.设AC=1,则BD=BA=2,BC= .tan∠DAC=tan75°= = = = ;
方法二:tan75°=tan(45°+30°)= = = =
(2)解:如图2,
在Rt△ABC中,AB= = = ,sin∠BAC= ,即
∠BAC=30°.∵∠DAC=45°,∴∠DAB=45°+30°=75°.在Rt△ABD中,tan∠DAB= ,∴DB=AB?tan∠DAB= ?()= ,∴DC=DB﹣BC= = .
答:这座电视塔CD的高度为()米
(3)解:①若直线AB绕点C逆时针旋转45°后,与双曲线相交于点P,如图3.过点C 作CD∥x轴,过点P作PE⊥CD于E,过点A作AF⊥CD于F.
解方程组:,得:或,∴点A(4,1),点B(﹣2,﹣2).对于,当x=0时,y=﹣1,则C(0,﹣1),OC=1,∴CF=4,AF=1﹣(﹣1)=2,∴tan∠ACF= ,∴tan∠PCE=tan(∠ACP+∠ACF)=tan
(45°+∠ACF)= = =3,即 =3.设点P的坐标为(a,b),则有:,
解得:或,∴点P的坐标为(﹣1,﹣4)或(,3);
②若直线AB绕点C顺时针旋转45°后,与x轴相交于点G,如图4.
由①可知∠ACP=45°,P(,3),则CP⊥CG.过点P作PH⊥y轴于H,则∠GOC=∠CHP=90°,∠GCO=90°﹣∠HCP=∠CPH,∴△GOC∽△CHP,∴.∵CH=3
﹣(﹣1)=4,PH= ,OC=1,∴,∴GO=3,G(﹣3,0).设直线CG的解析式为,则有:,解得:,∴直线CG的解析式为
.联立:,消去y,得:,整理得:,∵△= ,∴方程没有实数根,∴点P 不存在.
综上所述:直线AB绕点C旋转45°后,能与双曲线相交,交点P的坐标为(﹣1,﹣4)或
(,3).
【解析】【分析】tan∠DAC=tan75°,tan∠DAC用边的比值表示.在Rt△ABC中,由勾股定理求出AB,由三角函数得出∠BAC=30°,从而得到∠DAB=75°,在Rt△ABD中,可求出DB,DC=DB﹣BC.分两种情况讨论,设点P的坐标为(a,b),根据tan∠PCE和P在图像上列出含有a,b的方程组,求出a,b.利用已知证明△GOC∽△CHP,根据相似三角形的性质可求出G的坐标,设出直线CG的解析式,与反比例函数组成方程组消元,△<0 点P不存在.
9.如图,已知矩形OABC中,OA=3,AB=4,双曲线y= (k>0)与矩形两边AB、BC分别交于D、E,且BD=2AD
(1)求k的值和点E的坐标;
(2)点P是线段OC上的一个动点,是否存在点P,使∠APE=90°?若存在,求出此时点P 的坐标,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)解:∵AB=4,BD=2AD,
∴AB=AD+BD=AD+2AD=3AD=4,
∴AD= ,
又∵OA=3,
∴D(,3),
∵点D在双曲线y= 上,
∴k= ×3=4;
∵四边形OABC为矩形,
∴AB=OC=4,
∴点E的横坐标为4.
把x=4代入y= 中,得y=1,
∴E(4,1);
(2)解:(2)假设存在要求的点P坐标为(m,0),OP=m,CP=4﹣m.
∵∠APE=90°,
∴∠APO+∠EPC=90°,
又∵∠APO+∠OAP=90°,
∴∠EPC=∠OAP,
又∵∠AOP=∠PCE=90°,
∴△AOP∽△PCE,
∴,
∴,
解得:m=1或m=3,
∴存在要求的点P,坐标为(1,0)或(3,0).
【解析】【分析】(1)由矩形OABC中,AB=4,BD=2AD,可得3AD=4,即可求得AD的长,然后求得点D的坐标,即可求得k的值,继而求得点E的坐标;(2)首先假设存在要求的点P坐标为(m,0),OP=m,CP=4﹣m,由∠APE=90°,易证得△AOP∽△PCE,然后由相似三角形的对应边成比例,求得m的值,继而求得此时点P的坐标.
10.如图,在平面直角坐标系中,直线AB与x轴交于点B、与y轴交于点A,与反比例函数y= 的图象在第二象限交于C,CE⊥x轴,垂足为点E,tan∠ABO= ,OB=4,OE=2.