2021年中考数学压轴题专项训练 反比例函数(含解析)
展开1.如图,反比例函数y1=和一次函数y2=mx+n相交于点A(1,3),B(﹣3,a),
(1)求一次函数和反比例函数解析式;
(2)连接OA,试问在x轴上是否存在点P,使得△OAP为以OA为腰的等腰三角形,若存在,直接写出满足题意的点P的坐标;若不存在,说明理由.
解:(1)∵点A(1,3)在反比例函数y1=的图象上,
∴k=1×3=3,
∴反比例函数的解析式为y1=,
∵点B(﹣3,a)在反比例函数y1=的图象上,
∴﹣3a=3,
∴a=﹣1,
∴B(﹣3,﹣1),
∵点A(1,3),B(﹣3,﹣1)在一次函数y2=mx+n的图象上,
∴,
∴,
∴一次函数的解析式为y2=x+2;
(2)如图,∵△OAP为以OA为腰的等腰三角形,
∴①当OA=OP时,
∵A(1,3),
∴OA=,
∵OP=,
∵点P在x轴上,
∴P(﹣,0)或(,0),
②当OA=AP时,则点A是线段OP的垂直平分线上,
∵A(1,3),
∴P(2,0),
即:在x轴上存在点P,使得△OAP为以OA为腰的等腰三角形,此时,点P的坐标为(﹣,0)或(2,0)或(,0).
2.在平面直角坐标系xOy中,函数y=(x>0)的图象G经过点A(3,2),直线l:y=kx﹣1(k≠0)与y轴交于点B,与图象G交于点C.
(1)求m的值;
(2)横、纵坐标都是整数的点叫做整点.记图象G在点A,C之间的部分与线段BA,BC围成的区域(不含边界)为W.
①当直线l过点(2,0)时,直接写出区域W内的整点个数;
②若区域W内的整点不少于4个,结合函数图象,求k的取值范围.
解:(1)把A(3,2)代入y=得m=3×2=6,
(2)①当直线l过点(2,0)时,直线解析式为y=x﹣1,
解方程=x﹣1得x1=1﹣(舍去),x2=1+,则C(1+,),
而B(0,﹣1),
如图1所示,区域W内的整点有(3,1)一个;
②如图2,直线l在AB的下方时,直线l:y=kx﹣1过(6,1)时,1=6k﹣1,解得k=,
当直线在OA的上方时,直线经过(1,4)时,4=k﹣1,解得k=5,
观察图象可知:当k≤或k≥5时,区域W内的整点不少于4个.
3.如图,在平面直角坐标系中,四边形OABC的顶点坐标分别为O(0,0),A(6,0),B(4,3),C(0,3).动点P从点O出发,以每秒个单位长度的速度沿边OA向终点A运动;动点Q从点B同时出发,以每秒1个单位长度的速度沿边BC向终点C运动,设运动的时间为t秒,PQ2=y.
(1)直接写出y关于t的函数解析式及t的取值范围: ;
(2)当PQ=时,求t的值;
(3)连接OB交PQ于点D,若双曲线y=经过点D,问k的值是否变化?若不变化,请求出k的值;若变化,请说明理由.
解:(1)过点P作PE⊥BC于点E,如图1所示.
当运动时间为t秒时(0≤t≤4)时,点P的坐标为(t,0),点Q的坐标为(4﹣t,3),
∴PE=3,EQ=|4﹣t﹣t|=|4﹣t|,
∴PQ2=PE2+EQ2=32+|4﹣t|2=t2﹣20t+25,
∴y关于t的函数解析式及t的取值范围:;
故答案为:.
(2)当时,
整理,得5t2﹣16t+12=0,
解得:t1=2,.
(3)经过点D的双曲线的k值不变.
连接OB,交PQ于点D,过点D作DF⊥OA于点F,如图2所示.
∵OC=3,BC=4,
∴.
∵BQ∥OP,
∴△BDQ∽△ODP,
∴,
∴OD=3.
∵CB∥OA,
∴∠DOF=∠OBC.
在Rt△OBC中,,,
∴,,
∴点D的坐标为,
∴经过点D的双曲线的k值为.
4.如图,一次函数y=kx+b的图象与反比例函数y=的图象交于点A(﹣3,m+8),B(n,﹣6)两点.
(1)求一次函数与反比例函数的解析式;
(2)求△AOB的面积;
(3)若P(x1,y1),Q(x2,y2)是该反比例函数图象上的两点,且当x1<x2时,y1>y2,指出点P、Q各位于哪个象限?
解:(1)将A(﹣3,m+8)代入反比例函数y=得﹣3(m+8)=m,解得m=﹣6,
∴点A的坐标为(﹣3,2),反比例函数解析式为y=﹣,
将点B(n,﹣6)代入y=﹣得﹣6n=﹣6,解得n=1,
∴点B的坐标为(1,﹣6),
将点A(﹣3,2),B(1,﹣6)代入y=kx+b得,解得,
∴一次函数解析式为y=﹣2x﹣4;
(2)设AB与x轴相交于点C,如图,
当﹣2x﹣4=0,解得x=﹣2,则点C的坐标为(﹣2,0),
∴S△AOB=S△AOC+S△BOC,
=×2×2+×2×6,
=2+6,
=8;
(3)∵当x1<x2时,y1>y2,
∴点P和点Q不在同一象限,
∴P在第二象限,Q在第四象限.
5.如图,平面直角坐标系中,一次函数y=x﹣1的图象与x轴,y轴分别交于点A,B,与反比例函数y=的图象交于点C,D,CE⊥x轴于点E,=.
(1)求反比例函数的表达式与点D的坐标;
(2)以CE为边作▱ECMN,点M在一次函数y=x﹣1的图象上,设点M的横坐标为a,当边MN与反比例函数y=的图象有公共点时,求a的取值范围.
解:(1)由题意A(1,0),B(0,﹣1),
∴OA=OB=1,
∴∠OAB=∠CAE=45°
∵AE=3OA,
∴AE=3,
∵EC⊥x轴,
∴∠AEC=90°,
∴∠EAC=∠ACE=45°,
∴EC=AE=3,
∴C(4,3),
∵反比例函数y=经过点C(4,3),
∴k=12,
由,解得或,
∴D(﹣3,﹣4).
(2)如图,设M(a,a﹣1).
当点N在反比例函数的图象上时,N(a,),
∵四边形ECMN是平行四边形,
∴MN=EC=3,
∴|a﹣1﹣|=3,
解得a=6或﹣2或﹣1±(舍弃),
∴M(6,5)或(﹣2,﹣3),
观察图象可知:当边MN与反比例函数y=的图象有公共点时4<a≤6或﹣3≤a≤﹣2.
6.如图,一次函数y=kx+2的图象与y轴交于点A,正方形ABCD的顶点B在x轴上,点D在直线y=kx+2上,且AO=OB,反比例函数y=(x>0)经过点C.
(1)求一次函数和反比例函数的解析式;
(2)点P是x轴上一动点,当△PCD的周长最小时,求出P点的坐标;
(3)在(2)的条件下,以点C、D、P为顶点作平行四边形,直接写出第四个顶点M的坐标.
解:(1)设一次函数y=kx+2的图象与x轴交于点E,连接BD,如图1所示.
当x=0时,y=kx+2=2,
∴OA=2.
∵四边形ABCD为正方形,OA=OB,
∴∠BAE=90°,∠OAB=∠OBA=45°,
∴∠OAE=∠OEA=45°,
∴OE=2,点E的坐标为(﹣2,0).
将E(﹣2,0)代入y=kx+2,得:﹣2k+2=0,解得:k=1,
∴一次函数的解析式为y=x+2.
∵∠OBD=∠ABD+∠OBA=90°,
∴BD∥OA.
∵OE=OB=2,
∴BD=2OA=4,
∴点D的坐标为(2,4).
∵四边形ABCD为正方形,
∴点C的坐标为(2+2﹣0,0+4﹣2),即(4,2).
∵反比例函数y=(x>0)经过点C,
∴n=4×2=8,
∴反比例函数解析式为y=.
(2)作点D关于x轴的对称点D′,连接CD′交x轴于点P,此时△PCD的周长取最小值,如图2所示.
∵点D的坐标为(2,4),
∴点D′的坐标为(2,﹣4).
设直线CD′的解析式为y=ax+b(a≠0),
将C(4,2),D′(2,﹣4)代入y=ax+b,得:,
解得:,
∴直线CD′的解析式为y=3x﹣10.
当y=0时,3x﹣10=0,解得:x=,
∴当△PCD的周长最小时,P点的坐标为(,0).
(3)设点M的坐标为(x,y),分三种情况考虑,如图3所示.
①当DP为对角线时,,
解得:,
∴点M1的坐标为(,2);
②当CD为对角线时,,
解得:,
∴点M2的坐标为(,6);
③当CP为对角线时,,
解得:,
∴点M3的坐标为(,﹣2).
综上所述:以点C、D、P为顶点作平行四边形,第四个顶点M的坐标为(,2),(,6)或(,﹣2).
7.如图在平面直角坐标系中,一次函数y=﹣2x﹣4的图象与反比例函数y=的图象交于点A(1,n),B(m,2)
(1)求反比例函数关系式及m的值;
(2)若x轴正半轴上有一点M满足△MAB的面积为16,求点M的坐标;
(3)根据函数图象直接写出关于x的不等式在<﹣2x﹣4的解集
解:(1)∵一次函数y=﹣2x﹣4的图象过点A(1,n),B(m,2)
∴n=﹣2﹣4,2=﹣2m﹣4
∴n=﹣6,m=﹣3,
∴A(1,﹣6)
把A(1,﹣6)代入y=得,k=﹣6,
∴反比例函数关系式为y=﹣;
(2)设直线AB与x轴交于N点,则N(﹣2,0),
设M(m,0),m>0,
∵S△MAB=S△BMN+S△AMN,△MAB的面积为16,
∴|m+2|×(2+6)=16,
解得m=2或﹣6(不合题意舍去),
∴M(2,0);
(3)由图象可知:不等式在<﹣2x﹣4的解集是x<﹣3或0<x<1.
8.如图,在平面直角坐标系中,点A(3,5)与点C关于原点O对称,分别过点A、C作y轴的平行线,与反比例函数的图象交于点B、D,连结AD、BC,AD与x轴交于点E(﹣2,0).
(1)求直线AD对应的函数关系式;
(2)求k的值;
(3)直接写出阴影部分图形的面积之和.
解:(1)设直线AD对应的函数关系式为y=ax+b.
∵直线AD过点A(3,5),E(﹣2,0),
∴ 解得
∴直线AD的解析式为y=x+2.
(2)∵点A(3,5)关于原点O的对称点为点C,
∴点C的坐标为(﹣3,﹣5),
∵CD∥y轴,
∴设点D的坐标为(﹣3,a),
∴a=﹣3+2=﹣1,
∴点D的坐标为(﹣3,﹣1),
∵反比例函数y=的图象经过点D,
∴k=﹣3×(﹣1)=3;
(3)如图:
∵点A和点C关于原点对称,
∴阴影部分的面积等于平行四边形CDGF的面积,
∴S阴影=4×3=12.
9.如图,一次函数y=kx+b的图象分别与反比例函数y=的图象在第一象限交于点A(4,3),与y轴的负半轴交于点B,且OA=OB.
(1)求函数y=kx+b和y=的表达式;
(2)已知点C(0,8),试在该一次函数图象上确定一点M,使得MB=MC,求此时点M的坐标.
解:(1)把点A(4,3)代入函数得:a=3×4=12,
∴y=,
OA=5,
∵OA=OB,
∴OB=5,
∴点B的坐标为(0,﹣5),
把B(0,﹣5),A(4,3)代入y=kx+b得:
∴y=2x﹣5;
(2)作MD⊥y轴.
∵点M在一次函数y=2x﹣5上,
∴设点M的坐标为(x,2x﹣5).
∵MB=MC,
∴CD=BD,
∴x2+(8﹣2x+5)2=x2+(﹣5﹣2x+5)2
∴8﹣(2x﹣5)=2x﹣5+5
解得:x=
∴2x﹣5=,
∴点M的坐标为(,).
10.如图,矩形OABC的顶点A、C分别在x、y轴的正半轴上,点B在反比例函数y=(k≠0)的第一象限内的图象上,OA=3,OC=5,动点P在x轴的上方,且满足S△PAO=S矩形OABC.
(1)若点P在这个反比例函数的图象上,求点P的坐标;
(2)连接PO、PA,求PO+PA的最小值;
(3)若点Q是平面内一点,使得以A、B、P、Q为顶点的四边形是菱形,则请你直接写出满足条件的所有点Q的坐标.
解:(1)由题意,可知:点B的坐标为(3,5).
∵点B在反比例函数y=(k≠0)的第一象限内的图象上,
∴k=3×5=15,
∴反比例函数的解析式为y=.
∵S△PAO=S矩形OABC,
∴×3×yP=×3×5,
∴yP=3.
当y=3时,=3,解得:x=5,
∴当点P在这个反比例函数的图象上时,点P的坐标为(5,3).
(2)由(1)可知:点P在直线y=3上,作点O关于直线y=3的对称点O′,连接AO′交直线y=3于点P,此时PO+PA取得最小值,如图1所示.
∵点O的坐标为(0,0),
∴点O′的坐标为(0,6).
∵点A的坐标为(3,0),
∴AO′==3,
∴PO+PA的最小值为3.
(3)∵AB∥y轴,AB=5,点P的纵坐标为3,
∴AB不能为对角线,只能为边.
设点P的坐标为(m,3),
分两种情况考虑,如图2所示:
①当点Q在点P的上方时,AP=AB=5,即(m﹣3)2+(3﹣0)2=25,
解得:m1=﹣1,m2=7,
∴点P1的坐标为(﹣1,3),点P2的坐标为(7,3).
又∵PQ=5,且PQ∥AB∥y轴,
∴点Q1的坐标为(﹣1,8),点Q2的坐标为(7,8);
②当点Q在点P的下方时,BP=AB=5,即(m﹣3)2+(3﹣5)2=25,
解得:m3=3﹣,m4=3+,
同理,可得出:点Q3的坐标为(3﹣,﹣2),点Q4的坐标为(3+,﹣2).
综上所述:当以A、B、P、Q为顶点的四边形是菱形时,点Q的坐标为(﹣1,8),(7,8),(3﹣,﹣2)或(3+,﹣2).
11.如图,已知C,D是反比例函数y=图象在第一象限内的分支上的两点,直线CD分别交x轴、y轴于A,B两点,设C,D的坐标分别是(x1,y1)、(x2,y2),且x1<x2,连接OC、OD.
(1)若x1+y1=x2+y2,求证:OC=OD;
(2)tan∠BOC=,OC=,求点C的坐标;
(3)在(2)的条件下,若∠BOC=∠AOD,求直线CD的解析式.
(1)证明:∵C,D是反比例函数y=图象在第一象限内的分支上的两点,
∴y1=,y2=.
∵x1+y1=x2+y2,即x1+=x2+,
∴x1﹣x2=.
又∵x1<x2,
∴=1,
∴=x2=y1,=x1=y2.
∴OC==,OD==,
∴OC=OD.
(2)解:∵tan∠BOC=,
∴=.
又∵OC=,
∴+=10,
∴x1=1,y1=3或x1=﹣1,y1=﹣3.
∵点C在第一象限,
∴点C的坐标为(1,3).
(3)解:∵∠BOC=∠AOD,
∴tan∠AOD=,
∴=.
∵点C(1,3)在反比例函数y=的图象上,
∴m=1×3=3,
∴x2•y2=3,
∴x2=3,y2=1或x2=﹣3,y2=﹣1.
∵点D在第一象限,
∴点D的坐标为(3,1).
设直线CD的解析式为y=kx+b(k≠0),
将C(1,3),D(3,1)代入y=kx+b,得:,
解得:,
∴直线CD的解析式为y=﹣x+4.
12.如图,在平面直角坐标系中,矩形OABC的两边分别在x轴、y轴上,D是对角线的交点,若反比例函数y=的图象经过点D,且与矩形OABC的两边AB,BC分别交于点E,F.
(1)若D的坐标为(4,2)
①则OA的长是 8 ,AB的长是 4 ;
②请判断EF是否与AC平行,井说明理由;
③在x轴上是否存在一点P.使PD+PE的值最小,若存在,请求出点P的坐标及此时PD+PE的长;若不存在.请说明理由.
(2)若点D的坐标为(m,n),且m>0,n>0,求的值.
解:(1)①∵点D的坐标为(4,2),
∴点B的坐标为(8,4),
∴OA=8,AB=4.
故答案为:8;4.
②EF∥AC,理由如下:
∵反比例函数y=的图象经过点D(4,2),
∴k=4×2=8.
∵点B的坐标为(8,4),BC∥x轴,AB∥y轴,
∴点F的坐标为(2,4),点E的坐标为(8,1),
∴BF=6,BE=3,
∴=,=,
∴=.
∵∠ABC=∠EBF,
∴△ABC∽△EBF,
∴∠BCA=∠BFE,
∴EF∥AC.
③作点E关于x轴对称的点E′,连接DE′交x轴于点P,此时PD+PE的值最小,如图所示.
∵点E的坐标为(8,1),
∴点E′的坐标为(8,﹣1),
∴DE′==5.
设直线DE′的解析式为y=ax+b(a≠0),
将D(4,2),E′(8,﹣1)代入y=ax+b,得:,
解得:,
∴直线DE′的解析式为y=﹣x+5.
当y=0时,﹣x+5=0,
解得:x=,
∴当点P的坐标为(,0)时,PD+PE的值最小,最小值为5.
(2)∵点D的坐标为(m,n),
∴点B的坐标为(2m,2n).
∵反比例函数y=的图象经过点D(m,n),
∴k=mn,
∴点F的坐标为(m,2n),点E的坐标为(2m, n),
∴BF=m,BE=n,
∴=,=,
∴=.
又∵∠ABC=∠EBF,
∴△ABC∽△EBF,
∴==.
13.如图,一次函数y=kx+b(k≠0)的图象与反比例函数y=(m≠0)的图象交于A(﹣3,1),B(1,n)两点.
(1)求反比例函数和一次函数解析式;
(2)结合图象直接写出不等式﹣kx﹣b>0的解.
解:(1)∵点A(﹣3,1)在反比例函数y=(m≠0)的图象上,
∴m=(﹣3)×1=﹣3,
∴反比例函数的表达式为y=﹣,
∵点B(1,n)也在反比例函数y=﹣的图象上,
∴n=﹣=﹣3,即B(1,﹣3),
把点A(﹣3,1),点B(1,﹣3)代入一次函数y=kx+b中,
得,
解得,
∴一次函数的表达式为y=﹣x﹣2;
(2)如图所示,当>kx+b时,x的取值范围是﹣3<x<0或x>1,
所以不等式﹣kx﹣b>0的解是:﹣3<x<0或x>1.
14.如图,在平面直角坐标系xOy内,函数y=的图象与反比例函数y=(k≠0)图象有公共点A,点A的坐标为(8,a),AB⊥x轴,垂足为点B.
(1)求反比例函数的解析式;
(2)点P在线段OB上,若AP=BP+2,求线段OP的长;(3)点D为射线OA上一点,在(2)的条件下,若S△ODP=S△ABO,求点D的坐标.
解:(1)∵函数y=的图象过点A(8,a),
∴a=×8=4,
∴点A的坐标为(8,4),
∵反比例函数y=(k≠0)图象过点A(8,4),
∴4=,得k=32,
∴反比例函数的解析式为y=;
(2)设BP=b,则AP=b+2,
∵点A(8,4),AB⊥x轴于点B,
∴AB=4,∠ABP=90°,
∴b2+42=(b+2)2,
解得,b=3,
∴OP=8﹣3=5,
即线段OP的长是5;
(3)设点D的坐标为(d, d),
∵点A(8,4),点B(8,0),点P(5,0),S△ODP=S△ABO,
∴,
解得,d=,
∴d=,
∴点D的坐标为(,).
15.阅读理解:
如图(1),在平面直角坐标系xOy中,已知点A的坐标是(1,2),点B的坐标是(3,4),过点A、点B作平行于x轴、y轴的直线相交于点C,得到Rt△ABC,由勾股定理可得,线段AB==.
得出结论:
(1)若A点的坐标为(x1,y1),B点的坐标为(x2,y2)请你直接用A、B两点的坐标表示A、B两点间的距离;
应用结论:
(2)若点P在y轴上运动,试求当PA=PB时,点P的坐标.
(3)如图(2)若双曲线L1:y=(x>0)经过A(1,2)点,将线段OA绕点O旋转,使点A恰好落在双曲线L2:y=﹣(x>0)上的点D处,试求A、D两点间的距离.
解:(1)∵A点的坐标为(x1,y1),B点的坐标为(x2,y2),
∴根据两点间的距离公式得,AB=;
(2)设点P(0,a),
∵A的坐标是(1,2),点B的坐标是(3,4),
∵PA=,PB=,
∵PA=PB,
∴=,
∴a=5,
∴P(0,5);
(3)∵双曲线L1:y=(x>0)经过A(1,2)点,
∴OA=,k=1×2=2,
∴双曲线L1:y=(x>0),双曲线L2:y=﹣(x>0),
设点D坐标为(m,﹣)(m>0),
∴OD=,
由旋转知,OA=OD,
∴=,
∴m=±1或m=±2,
∵m>0,
∴m=1或m=2,
∴D(1,﹣2)或(2,﹣1).
∵A(1,2),
∴AD=4或.
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