专题26.10反比例函数与几何压轴大题专练-九年级数学下册尖子生培优必刷题
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1.(2023下·江苏淮安·八年级统考期末)如图1,正方形ABCD的顶点A1,1,点C3,3,反比例函数y=kx(x>0)的图象经过点D.
(1)试说明反比例函数y=kx的图象也经过点B;
(2)如图2,正方形ABCD向下平移得到正方形MNPQ,边MN在x轴上,反比例函数y=kx的图象分别交正方形MNPQ的边PQ、PN于点E、F.
①求△MEF的面积;
②在x轴上是否存在一点G,使得△GEF是等腰三角形,若存在,直接写出点G的坐标,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)见解析
(2)①74;②存在,(32,0)或(54,0)
【分析】(1)将点D的坐标代入反比例函数表达式求得k值,再验证点B即可;
(2)①S△MEF=S正方形MNPQ−S△QME−S△PEF−S△MNF,即可求解;
②分EF=EG、EF=GF、EG=GF三种情况,分别求解即可.
【详解】(1)解:(1)∵点A1,1,点C3,3,四边形ABCD是正方形,
∴点D1,3,B3,1,
将点D的坐标代入反比例函数表达式得:k=3,
∴反比例函数表达式为:y=3x,
当x=3时,得y=1,
∴反比例函数y=kx的图象也经过点B;
(2)解:2①平移后点M、N、P、Q的坐标分别为:1,0、3,0,3,2、1,2,
则平移后点F横坐标为3,则点F3,1,
同理点E32,2,
∴S△MEF=S正方形MNPQ−S△QME−S△PEF−S△MNF=2×2−12×2×12−12×2×1−12×32×1=74;
②点F、E的坐标分别为:3,1、32,2,
设点Gm,0,
则EF2=(3−32)2+(2−1)2=134,FG2=(m−3)2+1,GE2=(m−32)2+4,
当EF=EG时,即134=(m−3)2+1,
解得:m=92或32,
当m=92时,点E、F、G三点共线,故舍去,
∴m=32,
当EF=GE时,同理可得:方程无实数根,舍去,
当EG=GF时,同理可得:m=54,
故点G的坐标为:32,0或54,0,使得△GEF是等腰三角形.
【点睛】本题考查的是反比例函数综合运用,涉及到勾股定理的运用、等腰三角形的性质、面积的计算等,要注意分类求解,避免遗漏.
2.(2023上·河北唐山·九年级统考期中)已知:如图是反比例函数y=k−4x图象的一支,
(1)求k的取值范围;
(2)若该函数图象上有两点M2,a,N6,b,则a______b(填“>”“<”或“=”),并求出b与a的关系式;
(3)若一次函数y=12x+1的图象与该反比例函数图象,交于点A4,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.
【答案】(1)k>4
(2)>;a=3b
(3)①m=3,k=16;②存在,点P的坐标为8,32
【分析】(1)根据反比例函数图象在第一象限,可得反比例函数的系数大于零,由此即可求解;
(2)将点M2,a,N6,b代入反比例函数进行计算即可求解;
(3)①将点A4,m代入一次函数可求出m的值,即点A的坐标,再代入反比例函数即可求出k的值;②根据题意可算出点B的坐标,设△POB的高为ℎ,根据S△POB=12S△AOB即可求解;
【详解】(1)解:∵反比例函数图象在第一象限,
∴k−4>0,
∴k>4.
(2)解:∵M2,a,N6,b在反比例函数y=k−4x的图象上,
∴a=k−42,b=k−46,
∴k−4=2a=6b,
∴a=3b,
∴a>b,
故答案为:>.
(3)解:①∵A4,m在函数y=12x+1的图象上
∴m=12×4+1=3,则A4,3,
∵A4,3在函数y=k−4x的图象上,
∴3=k−44,
∴k=16,则反比例函数解析式为y=16−4x=12x,
∴m=3,k=16;
②当y=0时,0=12x+1,
∴x=−2,
∴B−2,0, 则OB=2,且A4,3,
∴SΔAOB=12×2×3=3,
∵S△POB=12S△AOB,设△POB的高为ℎ,
∴12×2×ℎ=12×3,
∴ℎ=32,
∴P点的纵坐标为32,
将y=32代入反比例函数得32=12x,
∴x=8,
∴存在点P8,32.
【点睛】本题主要考查一次函数与反比例函数,几何图形的综合,掌握待定系数法求解析式,几何图形面积的计算方法是解题的关键.
3.(2022·广东佛山·统考模拟预测)如图(1),正方形ABCD顶点A、B在函数y=kx(k>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)若点A的坐标为(4,7),求正方形ABCD的面积;
(2)如图(2),当k=8时,求BD的长;
(3)当变化的正方形ABCD与(2)中的正方形A′B′C′D′有重叠部分时,求k的取值范围.
【答案】(1)32
(2)4
(3)89≤x≤72
【分析】(1)过点A作AE⊥y轴于点E,则∠AED=90°.利用正方形的性质得AD=DC,∠ADC=90°,再根据等角的余角相等得到∠EDA=∠OCD,则利用“AAS”可判断△AED≌△DOC,从而得到OD=EA=4,于是确定点D的纵坐标为4,即可求出答案;
(2)作A′M⊥y轴于M,B′N⊥x轴于点N,设OD′=a,OC′=b,同理可得△B′C′N≌△C′D′O≌△D′A′M,利用全等的性质得C′N=OD′=A′M=a,B′N=C′O=D′M=b,则A′a,a+b,B′a+b,b,再根据反比例函数图象上点的坐标特征得到a(a+b)=8,b(a+b)=8,解方程组求出a、b,从而得到D′、B′两点的坐标,即可求出答案;
(3)先利用待定系数法求出直线A′B′解析式为y=−x+6,直线C′D′解析式为y=−x+2,设点A的坐标为(m,2m),则点D坐标为(0,m),若当A点在直线C′D′上时,则2m=−m+2,解得m=23,可确定此时点A的坐标,从而得到此时k的值;当点D在直线A′B′上时,则m=6,同样可确定此时点A的坐标和k的值,所以可确定当变化的正方形ABCD与(2)中的正方形A′B′C′D′有重叠部分时k的取值范围.
【详解】(1)解:如图(1),过点A作AE⊥y轴于点E,则∠AED=90°,
∵点A的坐标为(4,8),
∴AE=4,OE=8,
∵四边形ABCD为正方形,
∴AD=DC,∠ADC=90°,
∴∠ODC+∠EDA=90°.
∵∠ODC+∠OCD=90°,
∴∠EDA=∠OCD,
在△AED和△DOC中,
∠AED=∠DOC∠EDA=∠OCDAD=DC,
∴△AED≌△DOCAAS,
∴DE=OC,OD=AE=4,
∴OC=DE=OE−OD=4,
根据勾股定理得,CD2=OC2+OD2=32,
∴正方形ABCD的面积为32;
(2)解:如图(2),过点A′作A′M⊥y轴于M,过点B′作B′N⊥x轴于点N,
设OD′=a,OC′=b,则D′(0,a),
同(1)的方法得,△B′C′N≌△C′D′O≌△D′A′M AAS,
∴C′N=OD′=A′M=a,B′N=C′O=D′M=b,
∴A′a,a+b,B′a+b,b,
∵点A′、B′在反比例函数y=8x的图象上,
∴a(a+b)=b(a+b)=8,
∴a=b=2或a=b=−2(舍去),
∴B′的坐标为(4,2),D′0,2,
∴B′D′=(4−0)2+(2−2)2=4,
即B′D′的长为4;
(3)解:设直线A′B′的解析式为y=mx+n,
把A′2,4,B′4,2代入得
2m+n=44m+n=2,
解得m=−1n=6,
∴直线A′B′解析式为y=−x+6,
同样可求得直线C′D′解析式为y=−x+2,
由(2)可知△OCD是等腰直角三角形,
设点A的坐标为(m,2m),点D坐标为(0,m),
当A点在直线C′D′上时,则2m=−m+2,解得m=23,
此时点A的坐标为(23,43),
∴k=23×43=89;
当点D在直线A′B′上时,有m=6,此时点A的坐标为(6,12),
∴k=6×12=72;
综上可知:当变化的正方形ABCD与(2)中的正方形A′B′C′D′有重叠部分时,k的取值范围为89≤k≤72.
【点睛】本题是反比例函数综合题,考查了反比例函数的图象与性质,正方形的性质,全等三角形的性质,利用待定系数法求一次函数解析式等知识,添加恰当辅助线构造全等三角形是本题的关键.
4.(2023上·广东深圳·九年级深圳中学校考期中)如图,一次函数y1=k1x+2的图象与反比例函数y2=k2x的图象相交于点A3,−1和点B,直线AB与y轴交于点C.
(1)求反比例函数y2的解析式和点B的坐标;
(2)①直接写出当y2>y1时,x的取值范围;
②连接OA和OB,求△AOB的面积;
(3)点P为线段AC(不含端点)上一动点,过点P作PQ⊥x轴交反比例函数于点Q,点D为线段QP的中点,点E为x轴上一点,点F为平面内一点,当C,D,E,F四点构成的四边形为正方形时,写出点P的坐标.
【答案】(1)y2=−3x,B−1,3
(2)①−1
(3)P点的坐标为2,0,1,1或23−3,5−23
【分析】(1)利用待定系数可得答案;
(2)①根据A,B的横坐标,结合函数图象,即可求解;
②根据一次函数求得C的坐标,进而根据S△AOB=S△AOC+S△COB,即可求解;
(3)将正方形问题转化为等腰直角三角形,再分CD为斜边和直角边两种情形,分别画图,利用全等三角形来解决问题.
【详解】(1)解:将A3,−1代入y2=k2x,得k2=3×−1=−3,
∴反比例函数的表达式为y2=−3x,
将A(3,−1)代入y1=k1x+2,
得3k1+2=−1解得k1=−1,
∴一次函数的表达式为y1=−x+2,
联立方程组y=−x+2y=−3x消y得−x+2=−3x,
即x2−2x−3=0,
解得:x1=−1,x2=3,
由A3,−1可知点B的横坐标为−1,代入y1=−x+2得点B的纵坐标为3,
∴点B的坐标为−1,3
(2)①∵A3,−1,−1,3,
根据函数图象可得当y2>y1时,−1
②由y1=−x+2得点C为0,2,
∴OC=2
∴S△AOB=S△AOC+S△COB=12OC⋅xB+12OC⋅xA=1+3=4
即△AOB的面积为4;
(3)分两种情况讨论:
①当CE⊥CD时,如图,过C作CN⊥DQ于N,
∵QP∥y轴,
∴∠EOC=∠OCN=∠CND=90°,
∵四边形DCEF为正方形,
∴EC=DC,∠ECD=90°=∠OCN,
∴∠ECO=∠DCN,
∴△ECO≌△DCNAAS,
∴CN=CO,
∵C0,2,而A3,−1,
同理可得:直线AC的解析式为y=−x+2,
∵CN=2,点P在直线AC上,
∴点P的横坐标为2,
当x=2时,y=0,
∴P2,0;
②当CD⊥DE时,如图,过D作DM∥x交AC于点H,交y轴于M,交反比例函数图象于N,过N作NE⊥x轴于E,
则四边形OMNE是矩形,
∴OM=EN,
∴∠CMD=∠DNE=90°,
∵四边形CDEF为正方形,
∴CD=DE,∠CDE=90°,
同理可得:△CDM≌△DENAAS,
∴MD=EN=OM,
由①知直线AC的解析式为y=−x+2,与x轴交于点2,0,与y轴的交点为0,2,
∴∠ACB=45°,
∴△CMH为等腰直角三角形,
∴MH=CM,∠CHM=45°,
∴△QDH为等腰直角三角形,
∵MD+DH=OM+OC,
∴DH=OC=2,
∴DH=QD=2,
∵D是PQ的中点,
∴PQ=4,
设Pa,−a+2,Qa,−3a,
∴−a+2+3a=4,
∴a=−3(舍去)或a=1,
∴−a+2=−1+2=1,
∴P1,1,
当CE⊥DE时,若点E在CD左侧时,记QD与x轴的交点为G,
同理可得:EG=OC=2,OE=DG,
设Em,0,则D2+m,m,
∵直线AC为y=−x+2,
∴P2+m,−m,Q2+m,−32+m,
∴2m=−m−3m+2,
解得m1=m2=−1,
∴P1,1,
当点E在CD右侧时,同理可得△COE≌△EGDAAS,
设Em,0,则Dm−2,−m,
∴Qm−2,−3m−2,
∴DQ=−m+3m−2,
∵D为PQ中点,
∴PQ=−2m+6m−2,
∴Pm−2,−2m+3m−2,而P在直线y=−x+2上,
∴−m−2+2=−2m+3m−2,
解得m=−1±23,且满足分式方程,
∵m>0,
∴m=−1+23,
∴P23−3,5−23,
综上,P点的坐标为2,0,1,1或23−3,5−23.
【点睛】本题是反比例函数与一次函数图象交点问题,主要考查了待定系数法求函数解析式,函数与方程的关系,正方形的判定与性质,全等三角形的判定与性质等知识,构造全等三角形是解题的关键,同时注意分类讨论.
5.(2023·广东湛江·统考三模)如图,直线AD:y=3x+3与坐标轴交于A、D两点,以AD为边在AD右侧作正方形ABCD,过C作CG⊥y轴于G点.过点C的反比例函数y=kxk≠0与直线AD交于E、F两点.
(1)求证:△AOD≌△DGC;
(2)求E、F两点坐标;
(3)填空:不等式3x+3>kx的取值范围是______.
【答案】(1)见解析
(2)E1,6,F−2,−3
(3)−2
【分析】(1)根据正方形的性质,得AD=CD,∠ADC=90°,结合CG⊥y轴,得∠CDG+∠DCG=90°,则∠ADO=∠DCG,证明△AOD≌△DGCAAS;
(2)根据直线AD:y=3x+3与坐标轴交于A、D两点,易得D0,3,A−1,0,结合△AOD≌△DGCAAS,得CG=OD=3,DG=OA=1,所以C3,2,即可作答;
(3)结合(2)中的E1,6,F−2,−3,由图象知,不等式3x+3>kx的取值范围是−2
【详解】(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,
∴AD=CD,∠ADC=90°,
∴∠ADO+∠CDG=90°,
∵CG⊥y轴,
∴∠CGD=90°,
∴∠CDG+∠DCG=90°,
∴∠ADO=∠DCG,
在△AOD和△DGC中,
∠AOD=∠DGC∠ADO=∠DCGAD=CD,
∴△AOD≌△DGCAAS
(2)解:依题意,直线AD:y=3x+3,
令x=0,则y=3,
∴D0,3,
∴OD=3,
令y=0,则3x+3=0,
∴x=−1,
∴A−1,0,
∴OA=1,
由(1)知,△AOD≌△DGC,
∴CG=OD=3,DG=OA=1,
∴C3,2,
故将点C代入反比例函数y=kx中,
得k=2×3=6,
∴反比例函数的解析式为y=6x①,
∵直线AD的解析式为y=3x+3②,
联立①②得y=6xy=3x+3,
解得x=−2y=−3或x=1y=6,
∴E1,6,F−2,−3
(3)解:由图象知,结合(2)中的E1,6,F−2,−3,
不等式3x+3>kx的取值范围是−2
【点睛】本题考查了一次函数与几何图形的应用,一次函数与反比例函数的交点问题,涉及正方形的性质以及全等三角形的判定与性质,综合性较强,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
6.(2022·湖北省直辖县级单位·校联考模拟预测)如图,在平面直角坐标系中,Rt△ABC的斜边BC在x轴上,坐标原点是BC的中点,∠ABC=30°,BC=4,双曲线y=kx经过点A.
(1)求k;
(2)直线AC与双曲线y=−33x在第四象限交于点D.求△ABD的面积.
【答案】(1)k=3
(2)43
【分析】(1)过点A作AE⊥x轴于点E,由题意易得AC=2,∠ACB=60°,进而可得CE=1,AE=3,然后可得点A1,3,最后问题可求解;
(2)由(1)可先求出直线AC的解析式为y=−3x+23,然后联立直线AC的解析式与反比例函数y=−33x,进而可得点D的坐标,最后利用铅锤法求解三角形的面积即可.
【详解】(1)解:过点A作AE⊥x轴于点E,如图所示:
∵∠ABC=30°,BC=4,∠BAC=90°,
∴AC=12BC=2,∠ACB=60°,
∴∠EAC=30°,
∴EC=12AC=1,
∴在Rt△AEC中,AE=AC2−CE2=3,
∵点O是BC的中点,
∴OC=2,
∴OE=1,
∴A1,3,
∴k=1×3=3;
(2)解:由(1)可得:A1,3,C2,0,
∴设直线AC的解析式为y=kx+b,
则把点A、C的坐标代入得:k+b=32k+b=0,
解得:k=−3b=23,
∴直线AC的解析式为y=−3x+23,
联立y=−3x+23与反比例函数y=−33x可得:−3x+23=−33x,
解得:x1=3,x2=−1(不符合题意,舍去),
∴点D3,−3,
∴S△ABD=S△ABC+S△BCD=12×4×3+3=43.
【点睛】本题主要考查反比例函数与几何的综合及含30°直角三角形的性质、勾股定理,熟练掌握反比例函数与几何的综合及含30°直角三角形的性质、勾股定理是解题的关键.
7.(2022上·广东佛山·九年级校考期末)如图,在直角坐标系中,点A3,1和点Ba,−3是一次函数y=kx−2和反比例函数y=mx图象的交点.
(1)求一次函数、反比例函数的表达式和点B的坐标.
(2)不等式kx−2>mx的解集为:______.
(3)C为线段AB上一点,且横坐标为正,作CD∥y轴与反比例函数y=mx交于点D,当△OCD的面积最大时,求C点的坐标.
【答案】(1)一次函数表达式为:y=x−2,反比例函数表达式为y=3x,B−1,−3;
(2)1
(3)1,−1
【分析】(1)由一次函数y=x−2求得A的坐标,然后根据待定系数法求得反比例函数的解析式,解析式联立成方程组,解方程组求得B的坐标;
(2)根据图象即可求得;
(3)设C(x,x−2)则D(x, 3x ),根据题意表示出△OCD即可得到结论.
【详解】(1)解:把A(3,1)代入y=kx−2可得,
k=1,即y=x−2,
∴1= m3,解得m=3,
∴反比例函数表达式为y= 3x,
解y=x−2y=3x,得x=3y=1或x=−1y=−3,
∴B(−1,−3);
(2)解:由图象可得,
当kx−2>m3时,−1
(3)解:如图1所示,设Cx,x−2 (x>0),则D(x,3x),
∴CD= 3x−x+2
∴=12x·(3x −x+2)=−12 x−12+2,
∴当x=1时,△OCD的面积最大,此时,C的坐标为(1,−1).
故答案为:(1,−1).
【点睛】本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一次函数、反比例函数的解析式,函数图象上点的坐标特征、三角形的面积以及二次函数的性质,熟练掌握待定系数法是解题的关键.
,
8.(2023上·安徽合肥·九年级合肥市第四十八中学校考阶段练习)Rt△ABC在平面坐标系中摆放如图,顶点A在x轴上,∠ACB=90°,CB∥x轴,双曲线y=kxk≠0经过C点及AB的中点D,S△BCD=4,求k的值.
【答案】−8
【分析】OA=a,AE=b,则C点坐标(a,ka),B点坐标(b,ka ),根据S△BCD=S△ACD=4,得出S△ACB=10=12AC⋅BC=12⋅(−ka)b得出bk=−20a①,先求得D的坐标,根据点D在双曲线上,得出(12b+a)(12⋅ka)=k,则b=2a②,结合①②,即可求得k的值.
【详解】解:设OA=a,AE=b,则C点坐标(a,ka),B点坐标(a+b,ka ),
∵AD=BD,
∴S△BCD=S△ACD=4,
∴S△ACB=8=12AC⋅BC=12⋅(−ka)⋅b,
得bk=−16a,
∵B点坐标(a+b,ka ),
∴点D在抛物线上,D点坐标(12b+a,12⋅ka),
则(12b+a)(12⋅ka)=k,
则b=2a,
解bk=−16ab=2a,
得k=−8.
【点睛】本题考查了反比例函数系数k的几何意义,掌握在反比例函数的图象上任意一点向坐标轴作垂线,这一点和垂足以及坐标原点所构成的三角形的面积是12k是解题的关键.
9.(2023下·江苏盐城·八年级校考阶段练习)如图,已知点Aa,0,B0,b,且a、b满足a+1+a+b+32=0,平行四边形ABCD的边AD与y轴交于点E,且E为AD中点,双曲线y=kx经过C、D两点.
(1)a=______,b=______;
(2)求反比例函数表达式;
(3)动点Px,0在x轴的正半轴上运动,当线段PD与线段PC之差达到最大时,求点P的坐标;
(4)如图,过C作CH⊥x轴于H点,H1,H2,H3,…,Hn,…是x轴上的点,且HH1=H1H2=H2H3=⋅⋅⋅=Hn−1Hn⋅⋅⋅=1,分别过点H1,H2,H3,…,Hn,…作x轴的垂线交反比例函数y=kx(x>0)的图象于点C1,C2,C3,…,Cn,…,过点C1作C1Q⊥CH于点Q,过点C2作C2Q1⊥C1H1于点Q1,过点C3作C3Q2⊥C2H2于点Q2…,记△CC1Q的面积为S1,△C1C2Q1的面积为S2…,△CnCn+1Qn的面积为Sn+1,求S1+S2+S3+⋅⋅⋅+Sn+1.
【答案】(1)−1;−2
(2)y=4x
(3)P3,0
(4)n+1n+3
【分析】(1)由非负计算式相加等于0,得出各式值均为0,计算即可;
(2)由点A和点B坐标,及中点E得到点D横坐标,再利用平行四边形对边平行且相等得到点D和点C坐标关系,最后代入解析式计算即可;
(3)由两边之差小于第三边得到差值最大时三点共线,再利用直线解析式求出点P即可;
(4)由三角形面积算法得到各三角形面积表达式,再加减相消计算即可.
【详解】(1)∵ a+1+a+b+32=0
又∵a+1≥0,a+b+32≥0,
∴a+1=0,a+b+32=0,
∴a=−1,b=−2.
(2)∵点E为AD中点,A(−1,0),且点E在y轴上,
∴xD=1,
∵▱ABCD,
∴AB∥DC 且AB=DC,
又B(0,−2),
∴C(xD+1,yD−2)即∴C(2,yD−2),
将点C、D代入反比例函数y=kx中得k=yD=2(yD−2),
解得k=yD=4,
∴反比例函数表达式为y=4x.
(3)∵PD−PC≤CD,
当点C、D、P三点共线时取等号,此时PD与PC的差值最大,
设经过点C、D的直线解析式为y=mx+n,
代入点C(2,2)、D(1,4)得2=2m+n4=m+n,
解得m=−2n=6,
∴CD直线解析式为y=−2x+6,
代入点Px,0得x=3,
∴P3,0.
(4)S1=12(CQ×HH1)=12(yC−yC1),S2=12(C1Q1×H1H2)=12(yC1−yC2),同理计算得Sn+1=12(CnQn×HnHn+1)=12(yCn−yCn+1),
∵点Hn+1(n+3,0),Cn+1(n+3,4n+3),
∴ S1+S2+S3+⋅⋅⋅+Sn+1
=12(yC−yC1)+12(yC1−yC2)+...+12(yCn−yCn+1)
=12(yC−yCn+1)
=12(2−4n+3)
=n+1n+3.
【点睛】本题考查反比例函数综合计算,在计算中采用设坐标代入解析式,再列方程求解的方法.规律计算时采用迭代法,可快速得到第n个图形的计算式,并且验算可以提供准确率.
10.(2023下·吉林长春·八年级校考期中)如图,一次函数y=kx+bk≠0与反比例函数y=mxm≠0的图象相交于A、B两点,过点B作BC⊥x轴,垂足为C,连接AC,已知点A的坐标是(2,3),BC=2.
(1)求反比例函数与一次函数的关系式.
(2)根据图象,直接写出不符式kx+b>mx的解集.
(3)点P为反比例函数y=mx在第一象限图象上的一点,若S△POC=2S△ABC,直接写出点P的坐标.
【答案】(1)y=6x,y=x+1
(2)−3
(3)910,203
【分析】(1)根据反比例函数y=mx过点A(2,3)得反比例函数的关系式为y=6x,根据BC=2得B的纵坐标为−2,当y=−2时,−2=6x,计算得B−3,−2,根据A2,3,B−3,−2两点在y=kx+b上得2k+b=3,−3k+b=−2,进行计算即可得;
(2)根据函数图象即可得;
(3)设P(a,6a),根据BC=2得S△ABC=5,根据S△POC=2S△ABC得SPOC=10,即可得SPOC=12OC·6a=10,进行计算得6a=203,根据点P为反比例函数y=6x在第一象限图象上的一点得6a=203,进行计算即可得.
【详解】(1)解:∵反比例函数y=mx过点A(2,3),
∴m=2×3=6,
∴反比例函数的关系式为y=6x,
∵BC=2,
∴B的纵坐标为−2,
当y=−2时,−2=6x,
解得x=−3,
∴B−3,−2,
∵A2,3,B−3,−2两点在y=kx+b上,
2k+b=3,−3k+b=−2,
解得:k=1b=1,
∴一次函数的关系式为y=x+1.
(2)解:根据函数图象得,−3
(3)解:设P(a,6a),
∵BC=2,
∴S△ABC=12×2×5=5,
∵S△POC=2S△ABC,
∴SPOC=2S△ABC=2×5=10,
∴SPOC=12OC·6a=10,
12×3×6a=10,
6a=203,
∵点P为反比例函数y=6x在第一象限图象上的一点
∴6a=203,
a=910,
∴P910,203.
【点睛】本题考查了反比例函数和一次函数,解题的关键是掌握反比例函数的性质,一次函数的性质.
11.(2023上·广东深圳·九年级深圳外国语学校校考阶段练习)如图,直线AB经过点B0,−2,并与反比例函数y=kx交于点A3,−1.
(1)求直线AB和反比例函数的表达式;
(2)点M为反比例函数图象第二象限上一点,记点M到直线AB的距离为d,当d最小时,求出此时点M的坐标;
(3)点C是点B关于原点的对称点,Q为线段AC(不含端点)上一动点,过点Q作QP∥y轴交反比例函数于点P,点D为线段QP的中点,点E为x轴上一点,点F为平面内一点,当D,C,E,F四点构成的四边形为正方形时,求点Q的坐标.
【答案】(1)y=13x−2,y=−3x
(2)M(−3,1)
(3)(2,0)或1,1或23−3,5−23
【分析】(1)利用待定系数可得答案;
(2)将直线AB向上平移,当平移后的直线与双曲线只有一个交点M时,此时d最小,设直线l的解析式为y=13x+b,与反比例函数解析式联立,通过Δ=0,从而解决问题;
(3)将正方形问题转化为等腰直角三角形,再分CD为斜边和直角边两种情形,分别画图,利用全等三角形来解决问题.
【详解】(1)解:将A3,−1代入y=kx,
∴k=3×−1=−3,
∴反比例函数的表达式为y=−3x,
设直线AB的解析式为y=k1x+b,
将A3,−1与B0,−2代入可得:b=−23k1+b=−1,
∴k1=13b=−2,
∴直线AB的解析式为y=13x−2;
(2)将直线AB向上平移,当平移后的直线与双曲线只有一个交点M时,
设直线l的解析式为y=13x+n,
∴方程13x+n=−3x有两个相等的实数根,
整理得x2+3nx+9=0,
∴Δ=3n2−4×9×1=0,
解得n=2或−2,
∵直线l与y轴交于正半轴,
∴n=−2舍去,
解方程13x+2=−3x,得x=−3,
∴y=−3−3=1,
∴M−3,1;
(3)分两种情况讨论:
①当CE⊥CD时,如图,过C作CN⊥DQ于N,
∵QP∥y轴,
∴∠EOC=∠OCN=∠CND=90°,
∵四边形DCEF为正方形,
∴EC=DC,∠ECD=90°=∠OCN,
∴∠ECO=∠DCN,
∴△ECO≌△DCNAAS,
∴CN=CO,
∵C与B关于原点对称,
∴OC=OB=2,CN=OC=2,
∴C0,2,而A3,−1,
同理可得:直线AC的解析式为y=−x+2,
∵CN=2,点Q在直线AC上,
∴点Q的横坐标为2,
当x=2时,y=0,
∴Q2,0;
②当CD⊥DE时,如图,过D作DM∥x交AC于点H,交y轴于M,交反比例函数图象于N,过N作NE⊥x轴于E,
则四边形OMNE是矩形,
∴OM=EN,
∴∠CMD=∠DNE=90°,
∵四边形CDEF为正方形,
∴CD=DE,∠CDE=90°,
同理可得:△CDM≌△DENAAS,
∴MD=EN=OM,
由①知直线AC的解析式为y=−x+2,与x轴交于点2,0,与y轴的交点为0,2,
∴∠ACB=45°,
∴△CMH为等腰直角三角形,
∴MH=CM,∠CHM=45°,
∴△QDH为等腰直角三角形,
∵MD+DH=OM+OC,
∴DH=OC=2,
∴DH=QD=2,
∵D是PQ的中点,
∴PQ=4,
设Qa,−a+2,Pa,−3a,
∴−a+2+3a=4,
∴a=−3(舍去)或a=1,
∴−a+2=−1+2=1,
∴Q1,1,
当CE⊥DE时,若点E在CD左侧时,记QD与x轴的交点为G,
同理可得:EG=OC=2,OE=DG,
设Em,0,则D2+m,m,
∵直线AC为y=−x+2,
∴Q2+m,−m,P2+m,−32+m,
∴2m=−m−3m+2,
解得m1=m2=−1,
∴Q1,1,
当点E在CD右侧时,同理可得△COE≌△EGDAAS,
设Em,0,则Dm−2,−m,
∴Pm−2,−3m−2,
∴DP=−m+3m−2,
∵D为PQ中点,
∴PQ=−2m+6m−2,
∴Qm−2,−2m+3m−2,而Q在直线y=−x+2上,
∴−m−2+2=−2m+3m−2,
解得m=−1±23,
∵m>0,
∴m=−1+23,
∴Q23−3,5−23,
综上,Q点的坐标为2,0,1,1或23−3,5−23.
【点睛】本题是反比例函数与一次函数图象交点问题,主要考查了待定系数法求函数解析式,函数与方程的关系,正方形的判定与性质,全等三角形的判定与性质等知识,构造全等三角形是解题的关键,同时注意分类讨论.
12.(2023上·广东广州·九年级广东实验中学校考阶段练习)如图1,直线y=−x+4与x轴交于点B,与y轴交于点C,交双曲线y=kx(x<0)于点N,S△OBN=10.
(1)求双曲线的解析式.
(2)已知点H是双曲线上一动点,若S△HON=203,求点H的坐标.
(3)如图2,平移直线BC交双曲线于点P,交直线y=−6于点Q,连接PC,QB,并延长PC,QB交于第一象限内一点G,若PG=GQ,求平移后的直线PQ的解析式.
【答案】(1)y=−5x
(2)点H的坐标为−3,53或−13,15
(3)y=−x−316
【分析】(1)作NG⊥x轴于H.根据解析式确定B4,0,C0,4,由三角形面积可求NG=5,N(−1,5),代入反比例函数解析式求解;
(2)作NM⊥x轴于M,HE⊥x轴于E.设H(m,−5m).由S四边形HEON=S△HNO+S△HEO=S△NMO+S梯形MNHE,可得S△OHN=S梯形NMHE,于是12(5−5m)⋅m+1=203,根据绝对值性质分情况求解,得H的坐标为(−3,53)或(−13,15);
(3)可求证∠GCB=∠GBC,于是GC=GB,得证OG垂直平分BC,于是P、Q关于直线OG对称,点Q在y=−5x上,可求Q(56,−6),待定系数法确定PQ的解析式为y=−x−316.
【详解】(1)(1)如图1中,作NG⊥x轴于H.
∵直线y=−x+4与x轴交于点B,与y轴交于点C,
∴B4,0,C0,4,
∵S△NOB=12OB⋅NG,
∴12×4×NG=10,
∴NG=5,
∴N(−1,5),
∵反比例函数y=kx经过点N(−1,5),
∴k=−5,
∴y=−5x.
(2)如图2中,作NM⊥x轴于M,HE⊥x轴于E.设H(m,−5m).
∵S△HEO=S△NMO=52,
又∵S四边形HEON=S△HNO+S△HEO=S△NMO+S梯形MNHE,
∴S△OHN=S梯形NMHE,
∴12(5−5m)⋅m+1=203,
当m<−1时,整理得3m2+8m−3=0,解得m=−3或13(舍弃),
当0>m>−1时,整理得3m2−8m−3=0,解得m=−13或3(舍弃).
综上所述,满足条件的点H的坐标为(−3,53)或(−13,15);
(3)如图3中,
∵GP=GQ,
∴∠GPQ=∠GQP,
∵BC∥PQ,
∴∠GCB=∠GPQ,∠GBC=GQP,
∴∠GCB=∠GBC,
∴GC=GB,
∵OC=OB,
∴OG垂直平分BC,
∴P、Q关于直线OG对称,
∵点P在y=−5x上,
∴点Q也在y=−5x上,
又∵点Q在直线y=−6上,
∴Q(56,−6),
设直线PQ的解析式为y=−x+b,
∴−6=−56+b
∴b=−316.
∴直线PQ的解析式为y=−x−316.
【点睛】本题考查一次函数与反比例函数解析式,反比例函数的性质,反比例函数k系数的几何意义,函数图象平移,垂直平分线的性质;理解反比例函数的性质是解题的关键.
13.(2023上·安徽合肥·九年级校联考阶段练习)如图,已知一次函数y=x−2与反比例函数y=kx的图象相交于点A5,m,与x轴相交于点B.
(1)求m和k的值;
(2)以AB为边作菱形ABCD,使点C在x轴正半轴上,点D在第一象限,求点D的坐标.
【答案】(1)m=3,k=15
(2)5+13,3
【分析】(1)把A点坐标代入一次函数解析式可求得m,则可求得A点坐标,代入反比例函数解析式则可求得k的值;
(2)由一次函数解析式可先求得B点坐标,从而可求得AB的长,则可求得C点坐标,利用平移即可求得D点坐标.
【详解】(1)解:把A点坐标代入一次函数解析式可得m=5−2=3,
∴A(5,3),
∵A点在反比例函数图象上,
∴k=5×3=15;
(2)在y=x−2中,令y=0可得x=2,
∴B(2,0),
∵A(5,3),
∴AB=(5−2)2+(3−0)2=32,
∵四边形ABCD为菱形,且点C在x轴正半轴上,点D在第一象限,
∴BC=AB=32,
∴点C由点B向右平移32个单位得到,
∴点D由点A向右平移32个单位得到,
∴D5+13,3.
【点睛】本题为反比例函数的综合应用,涉及待定系数法、函数图象的交点、菱形的性质、勾股定理、坐标的平移和数形结合思想等知识.在(1)中注意函数图象的交点坐标满足每一个函数解析式,在(2)中利用平移的知识更容易解决.本题考查知识点较多,综合性较强,难度适中.
14.(2023上·陕西西安·九年级高新一中校考阶段练习)已知,矩形OCBA在平面直角坐标系中的位置如图所示,点C在x轴的正半轴上,点A在y轴的正半轴上,已知点B的坐标为(4,2),反比例函数y=kx的图象经过AB的中点D,且与BC交于点E,连接OD,OE.
(1)反比例函数y=kx的表达式是______,点E的坐标为______;
(2)点M为y轴正半轴上一点,若△MBO的面积等于△ODE的面积,求点M的坐标;
(3)点P为x轴上一点,点Q为反比例函数y=kx图象上一点,是否存在点P、Q使得以点P,Q,D,E为顶点的四边形为平行四边形?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)y=4x,E(4,1);
(2)M(0,32);
(3)存在,Q1(43,3),Q2(−4,−1);
【分析】(1)根据四边形OCBA是矩形得到BA⊥y轴,BC⊥x轴,结合点B的坐标为(4,2)得到A(0,2),C(4,0),从而得到D(2,2),代入解析式求解即可得到答案;
(2)设点M(0,m),根据三角形面积关系列式求解即可得到答案;
(3)设点P(p,0),根据平行四边形对角线互相平分,分类讨论对角线表示出点Q,代入解析式求解即可得到答案;
【详解】(1)解:∵四边形OCBA是矩形,
∴BA⊥y轴,BC⊥x轴,
∵点B的坐标为(4,2),
∴A(0,2),C(4,0),
∵D是AB的中点,
∴D(2,2),
∵反比例函数y=kx的图象经过点D,
∴2=k2,
解得:k=4,
∴y=4x,
当x=4时,
∴y=44=1,
∴E(4,1);
(2)解:设点M(0,m),
∵B(4,2),D(2,2),E(4,1),
∴S△MBO=12×4m=2m,S△ODE=4×2−12×2×2−12×4×1−12×2×1=3,
当△MBO的面积等于△ODE的面积时,
3=2m,
解得:m=32,
∴M(0,32);
(3)解:设点P(p,0),
∵点P,Q,D,E为顶点的四边形为平行四边形,
当以DE为对角线时,
xQ=xD+xE−xP=2+4−p=6−p,yQ=yD+yE−yP=2+1−0=3,
即Q(6−p,3),
∵点Q在y=4x上,
∴3=46−p,解得:p=143,
∴Q1(43,3);
当以PE为对角线时,
xQ=xP+xE−xD=4+p−2=2+p,yQ=yP+yE−yD=0+1−2=−1,
即Q(2+p,−1),
∵点Q在y=4x上,
∴−1=42+p,解得:p=−6,
∴Q2(−4,−1);
当以PD为对角线时,
xQ=xD+xP−xE=2+p−4=p−2,yQ=yD+yP−yE=0+2−1=1,
即Q(p−2,1),
∵点Q在y=4x上,
∴1=4p−2,解得:p=6,
∴Q3(4,1),与点E重合,不符合题意舍去;
综上所述:存在,Q1(43,3),Q2(−4,−1);
【点睛】本题考查反比例函数动点问题,解题的关键是设出动点分类讨论.
15.(2023上·陕西西安·九年级高新一中校考期中)如图所示,直线y1=kx+b与反比例函数y2=mxx>0的图象交于点P2,a,Q8,1,与坐标轴交于A、B两点.
(1)求一次函数与反比例函数的表达式;
(2)观察图象,当x>0时,直接写出不等式kx+b
【答案】(1)y1=−12x+5;y2=8x
(2)0
(3)15
【分析】(1)把Q(8,1)代入y2=mx,求出m=8,得到反比例函数的解析式,把点P(2,a)代入反比例函数解析式,求出a=4,即P(2,4),再将P、Q两点的坐标代入y1=kx+b,利用待定系数法即可求出一次函数的解析式;
(2)根据P、Q两点的坐标以及两函数的图象即可得出结论;
(3)解出A、B两点坐标,利用S△POQ=S△AOB−S△AOP−S△BOQ计算即可;
【详解】(1)解:把Q(8,1)代入y2=mx得:m =8×1=8,
∴反比例函数的解析式为y2=8x.
把P(2,a)代入y2=8x得:2a=8,解得a=4,
∴P(2,4).
把P(2,4),Q(8,1)分别代入y1=kx+b得:
2k+b=48k+b=1,解之得:k=−12b=5,
∴一次函数的解析式为y1=−12x+5;
(2)∵P(2,4),Q(8,1),
由图象可得:当0
故当x>0时,不等式kx+b
(3)由一次函数y1=−12x+5与坐标轴交于A、B两点,
令x=0,解得A0,5,
令y=0,解得B10,0,
∴S△POQ=S△AOB−S△AOP−S△BOQ
=12AO⋅BO−12AO⋅xP−12BO⋅yQ
=12×5×10−12×5×2−12×10×1
=25−5−5
=15.
【点睛】本题考查了反比例函数与一次函数的交点问题,待定系数法求函数的解析式,一次区数与几何变换,利用数形结合与方程思想是解题的关键.
16.(2023上·山东青岛·八年级青岛超银中学校考自主招生)已知边长为1的正方形ABCD,将AB边n(n≥2)等分,点M是离点A最近的一个分点,正方形ABCD截去以AM为边长的正方形后,余下部分的面积记为Sn,记S=S2⋅S3⋅⋯⋅Sn.
(1)当n=2023时,求S的值;
(2)若函数y=kxk≠0的图象与点n,S−12所在反比例函数图象交于A,B两点,过点A作x轴平行线与过点B作y轴平行线交于点P,则△ABP的面积是否为定值,若是,请求出该定值;若不是,请说明理由.
【答案】(1)10122023
(2)1
【分析】(1)分别表示S2、S3、S4、S5、S2023, 再求 S=S2⋅S3⋅⋯⋅S2023的值即可;
(2)根据S的值,确定点n,S−12就是点 (n,12n),此时反比例函数的k=12,为定值,进而得到△ABP的面积为定值,根据反比例函数的几何意义求出面积的定值.
【详解】(1)由题意得:S2=1−122=1−12×1+12=12 ×32,
S3=1−132=1−13×1+13=23×43 ,
S4=1−142=1−14×1+14=34 ×54 ,
S5=1−152=1−15×1+15=45 ×65,
⋯⋯,
S2023=1−120232=1−12023×(1 +12023)=20222023×20242023,
∴S=S2⋅S3⋅S4⋅⋯⋅S2023
=12×25×23×43×34×54×45×65×20222023×20242023
=12×20242023=10122023.
(2)由 (1)得: S=S2⋅S3⋅S4⋅⋅Sn=12×32 ×23×43×34×54×45×65×⋯×n−1n×n+1n=12×n+1n,
∴S−12=12×n+1n−12=12 ×n+1n−1=12n
∴点n,S−12就是点 (n,12n)代入反比例函数关系式得k=12,
根据反比例函数几何意义得:过反比例函数图象上的点发别作x轴、y轴的平行线,
与坐标轴围成的长方形的面积为 |k|=12,
∴S△ABP=12+14×2=1,
答:△ABP的面积是定值,为1.
【点睛】本题考查反比例函数的图象和性质以及规律性的结论探索,理解题意和正确的化归形式是解决问题的关键.
17.(2022下·湖南郴州·九年级校考开学考试)如图,四边形ABCD为正方形.点A的坐标为0,2,点B的坐标为0,−3,反比例函数y=kx的图象经过点C,一次函数y=ax+b的图象经过点C和点A.
(1)求反比例函数与一次函数的解析式;
(2)写出ax+b>kx的解集;
(3)点P是反比例函数图象上的一点,若△OAP的面积恰好等于正方形ABCD的面积,求P点坐标.
【答案】(1)y=−15x,y=−x+2
(2)x<−3或0
【分析】(1)根据正方形的性质求出点C坐标,然后利用待定系数法分别求出反比例函数与一次函数的解析式即可;
(2)联立两函数解析式,求出交点坐标,然后根据函数图象可得答案;
(3)设P点的坐标为x,y,根据△OAP的面积恰好等于正方形ABCD的面积列方程求出x,然后可得对应的P点坐标.
【详解】(1)解:∵正方形ABCD,A0,2,B0,−3,
∴BC=AB=2−−3=5,
∴C5,−3,
把C5,-3代入y=kx得:−3=k5,
∴k=−3×5=−15,
∴反比例函数解析式为y=−15x;
把A0,2,C5,−3代入一次函数y=ax+b得:b=25a+b=−3,
解得a=−1b=2,
∴一次函数解析式为y=−x+2;
(2)联立y=−x+2y=−15x,
解得:x=5y=−3或x=−3y=5,
∴M−3,5,C5,−3,
由函数图象可得,ax+b>kx的解集是:x<−3或0
∵S△OAP=S正方形ABCD,
∴12×2x=52,
解得:x=±25,
当x=25时,y=−1525=−35;
当x=−25时,y=−15−25=35;
∴P点的坐标为25,−35或−25,35.
【点睛】本题考查了正方形的性质,坐标与图形性质,反比例函数与一次函数的交点问题,运用待定系数法求反比例函数以及一次函数的解析式,三角形的面积计算等知识.运用数形结合思想以及方程思想是解题的关键.
18.(2022上·陕西宝鸡·九年级校考期末)如图,在平面直角坐标系中,正方形OABC的顶点O与坐标原点重合,点C的坐标为0,3,点A在x轴的负半轴上,点D、M分别在边AB、OA上,且AD=2DB,AM=2MO,一次函数y=ax+b的图象过点D和M,反比例函数y=kx在第二象限的图象经过点D,与BC的交点为N.
(1)求反比例函数和一次函数的表达式;
(2)若点P在反比例函数y=kx的图象上,且使△OMP的面积等于3,求点P的坐标.
【答案】(1)y=−6x,y=−x−1
(2)P1−1,6或P21,−6
【分析】(1)根据正方形的性质,以及点C的坐标,结合AD=2DB,AM=2MO,求出D,M的坐标,利用待定系数法求解析式即可;
(2)设Px,y,根据S△OMP=12OM⋅y=3,进行求解即可.
【详解】(1)解:∵C0,3,
∴正方形OABC的边长为3,
∴A−3,0,B−3,3,
∵AD=2DB,AM=2MO,
∴D−3,2,M−1,0,
将D−3,2代入反比例函数y=kx中,得k=−6,
∴反比例函数的表达式为y=−6x.
将−3,2 −1,0分别代入y=ax+b中得:−3a+b=2,−a+b=0,解得a=−1,b=−1,
∴一次函数的表达式为y=−x−1.
(2)设Px,y,由题意知S△OMP=12OM⋅y=3,
∴y=6,解得:y=±6,
将y=6代入y=−6x中得x=−1,∴P1−1,6,
将y=−6代入y=−6x中得x=1,∴P21,−6.
故点P的坐标为P1−1,6或P21,−6.
【点睛】本题考查坐标与图形,求反比例函数和一次函数的解析式.解题的关键是根据正方形的性质,确定点D,M的坐标,利用待定系数法求出函数解析式.
19.(2022上·陕西渭南·九年级统考期末)如图,在平面直角坐标系中,矩形ABCD的顶点B、C在x轴的正半轴上,AB=8,BC=6.对角线AC,BD相交于点E,反比例函数y=kx(x>0)的图象经过点E,分别与AB、CD交于点F、G.
(1)若OC=10,求k的值;
(2)若BF+BE=11,求反比例函数关系式.
【答案】(1)28
(2)y=36x
【分析】(1)先利用矩形的性质和线段中点坐标公式得到 E(7,4),然后把 E 点坐标代入 y=kx,可求得 k 的值;
(2)利用勾股定理计算出 AC=10,则 BE=EC= 5 ,所以 BF=6, 设 OB=t,则 F(t,6),E(t+3, 4),利用反比例函数图象上点的坐标得到 6t=4 (t+3),解得 t=6,从而得到反比例函数解析式为 y=36x;
【详解】(1)∵矩形ABCD的顶点B、C在x轴的正半轴上,AB=8,BC=6,OC=10,
∴B4,0,A4,8,C10,0,D10,8,
∵对角线AC,BD相交于点E,
∴点E为AC的中点,
如图,过E作EH⊥BC于点H,则H为BC的中点,
∴EH=12AB=4,
易得点E的坐标为7,4,把E7,4代人y=kx,得k=7×4=28.
(2)∵AC=AB2+BC2=62+82=10,
∴BE=EC=5,
∵BF+BE=11,
∴BF=6,
设OB=t,则Ft,6,Et+3,4,
∵反比例函数y=kx(x>0)的图象经过点E、F,
∴6t=4t+3,解得t=6,
∴k=6t=36,
∴反比例函数关系式为y=36x.
【点睛】本题考查了反比例函数系数的几何意义:在反比例函数y=kx(k≠0) 图象中任取一点,过这一个点向x轴和y轴分别作垂线,与坐标轴围成的矩形的面积是定值,也考查了反比例函数的性质
20.(2022上·广东清远·九年级统考期末)如图,在平面直角坐标系中,已知四边形OABC是矩形,且OA=8,OC=6,CE:BE=1:3.反比例函数y=k1x(x>0)的图象分别交BC、AB于点E、点F .
(1)求反比例函数的解析式;
(2)连接EF、OE、OF,求△OEF的面积;
(3)是否存在x轴上的一点P,使得△EFP是不以点P为直角顶点的直角三角形?若存在,请求出符合题意的点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)y=12x
(2)452
(3)P1558,0,P2−52,0
【分析】(1)根据题意得到点E的坐标为(2,6),根据待定系数法可得k的值,即可;
(2)求出点E与点F的坐标,然后根据三角形面积公式即可求出;
(3)设点P坐标为(a,0),求出点E与点F的坐标,运用分类讨论思想结合勾股定理解决问题.
【详解】(1)解:∵四边形OABC是矩形,
∴BC=OA=8,AB=OC=6,
∵CE:BE=1:3,
∴CE=14BC=2,BE=6,
所以点E的坐标为(2,6),
点E在反比例函数上,代入y=k1x,得到k1=12,
故反比例函数解析式为y=12x;
(2)如图,
,
∵OA=8,
∴x=8时,y=32,
∴F8,32,
即,AF=32,BF=6−32=92,
∴S△OEF=S矩形−S△OCE−S△OFA−S△BEF
=6×8−12−12×6×92,
=452;
(3)如图,
,
设所求点P坐标为(a,0),
∵F8,32,E(2,6),
∴EF2=8−22+32−62=2254,
EP2=a−22+0−62=a2−4a+40,
FP2=a−82+0−322=a2−16a+2654,
当∠EFP=90°时,
EF2+FP2=EP2,
即,a2−16a+2654+2254=a2−4a+40,
解得,a=558,
故P1558,0;
当∠FEP=90°时,
FP2=EP2+EF2,
即,a2−16a+2654=a2−4a+40+2254,
解得,a=−52,
故P2−52,0,
综上所述;存在点P,坐标为P1558,0,P2−52,0.
【点睛】本题考查了反比例函数与矩形的综合性问题,涉及到反比例函数的性质,待定系数法求函数解析式、坐标表与图形的关系、勾股定理等知识,分类讨论思想的运用是解决最后一问的关键.
21.(2023下·福建泉州·八年级校联考期末)如图在平面直角坐标系中,O为原点,A、B两点分别在y轴、x轴的正半轴上,△AOB的一条内角平分线、一条外角平分线交于点P,P在反比例函数y=4x的图象上.
(1)求点P的坐标;
(2)若OA=OB,求∠P的度数;
(3)如果直线AB的关系式为y=kx+12n,且0
(2)22.5°
(3)存在,当k=−12时,MN+QN和是定值d=5
【分析】(1)过P作PC⊥x轴于C,作PD⊥y轴于点D,PE⊥AB于E,根据角平分线性质得PC=PD=PE,设PC=PD=PE=aa>0,则Pa,a,代入反比例函数解析式求得a的值即可;
(2)由等腰直角三角形的性质求出∠BAD,再由角平分线的定义求得∠PAD和∠POA的度数,进而由三角形外角的性质求得结果;
(3)由已知条件求出M、N、Q的坐标,再求得MN+NQ的表达式,根据MN+NQ是定值求出k的值和MN+QN的值即可.
【详解】(1)解:过P作PC⊥x轴于C,作PD⊥y轴于点D,PE⊥AB于E,如图1,
∵AP和OP分别是∠BAF和∠AOB的平分线,
∴PC=PD=PE,
设PC=PD=PE=aa>0,则Pa,a,
把Pa,a代入y=4x得:a2=4,
∴a=2(负值舍去),
∴P2,2;
(2)如图1,∵OA=OB,∠AOB=90°,
∴∠OAB=45°,
∴∠BAD=135°,
∵AP和OP分别是∠BAF和∠AOB的平分线,
∴∠PAD=67.5°,∠POA=45°,
∴∠APO=∠PAD–∠POA=22.5°,
故答案为:22.5°;
(3)把y=1代入y=4x中,得x=4,
∴M4,1,
把y=1代入y=−nx中,得x=–n,
∴N−n,1,
把x=–n代入y=kx+12n中,得y=−kn+12n,
∴Q−n,−kn+12n,
当−kn+12n<1时,
∴MN+QN=(4+n)+1−−kn+12n=kn+12n+5=k+12n+5,
当k=−12时,MN+QN=5;
当−kn+12n>1时,
∴MN+QN=(4+n)+−kn+12n−1=−kn+32n+3=−k+32n+3,
当k=32时,MN+QN=3,但k<0,故此情况舍去,
综上:当k=−12时,MN+QN的和是定值d=5.
【点睛】本题主要考查了一次函数的图象和性质,反比例函数的图象和性质,角平分线的性质,直角三角形的性质,三角形外角的性质等知识,作出合适的辅助线,熟练掌握数形结合思想的应用是解题的关键.
22.(2021上·上海青浦·八年级校考期末)在平面直角坐标系的第一象限内,边长为1的正方形ABCD的边均平行于坐标轴,A点的坐标为a,a.
(1)如图1,如果正方形的顶点B在直线y=12x上,求点A的坐标.
(2)如图2,若双曲线y=3x(x>0) 与此正方形的边有交点,求a的取值范围.
【答案】(1)1,1
(2)3≤a≤3+1
【分析】(1)根据坐标与图形性质得到点B坐标为a+1,a,代入y=12x求得a值即可;
(2)根据题意求得点C坐标为a−1,a−1,将点A、C坐标代入y=3x(x>0)求得a值,再根据图象可得a得取值范围.
【详解】(1)解:∵A点的坐标为a,a,
∴由题意,得点B坐标为a+1,a,
将a+1,a代入y=12x中,得a=12a+1,
解得a=1,
∴点A的坐标为1,1;
(2)∵A点的坐标为a,a,
∴由题意,得点C坐标为a−1,a−1,
当点C在双曲线y=3x(x>0)上时,则a−1=3a−1
解得a=3+1,
当点A在双曲线y=3x(x>0)上时,则a=3a,
解得a=3,
由图可知,若双曲线y=3x(x>0) 与此正方形的边有交点,则a的取值范围为3≤a≤3+1.
【点睛】本题考查正比例函数和反比例函数图象上点的坐标特征、坐标与图形,利用数形结合思想正确得到点B、C的坐标表示是解答的关键.
23.(2022下·陕西汉中·八年级统考期末)如图,一次函数y=k1x+bk1≠0与反比例函数y=k2xk2≠0的图象交于点A2,3,Ba,−1,设直线AB交x轴于点C.
(1)求反比例函数和一次函数的表达式;
(2)若点P是反比例函数图象上的一点,且△POC是以OC为底边的等腰三角形,求P点的坐标.
【答案】(1)y=6x,y=12x+2
(2)P−2,−3
【分析】(1)根据点A、B都在反比例函数图象上,可得点B的坐标,再将A、B代入一次函数解析式,解方程即可;
(2)首先求出点C的坐标,由PC=PO,可知点P在OC的垂直平分线上,从而解决问题.
【详解】(1)解:将点A(2,3)代入y=k2x(k2≠0)得,k2=2×3=6,
∴y=6x,
将点B(a,−1)代入y=6x得,a=−6,
∴B(−6,−1),
将点A(2,3),B(−6,−1)代入y=k1x+b得,
2k1+b=3−6k1+b=−1,
解得k1=12b=2,
∴一次函数的解析式为y=12x+2;
(2)解:当y=0时,12x+2=0,
∴x=−4,
∴C(−4,0),
∵PC=PO,
∴点P在OC的垂直平分线上,
∴点P的横坐标为−2,
∴P(−2,−3).
【点睛】本题是反比例函数综合题,主要考查了待定系数法求函数解析式,函数与不等式的关系,等腰三角形的性质等知识,利用数形结合思想解决问题是解题的关键.
24.(2021下·江苏无锡·八年级统考期末)如图,在平面直角坐标系中,B、C两点在x轴的正半轴上,以BC为边向上作正方形ABCD,顶点A在直线y=2x上,双曲线y=kx经过点A,且与边CD交于点E.
(1)若BC=4,求k的值和点E的坐标;
(2)连接AE、OE.
①若△AOE的面积为24,求k的值;
②是否存在某一位置使得AE⊥OA,若存在,求出k的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)k=8,E6,43
(2)①18;②不存在,理由见解析
【分析】(1)根据AB=BC=4,设At,4,代入解析式y=2x确定A的坐标,确定反比例函数解析式,根据OC=OB+BC=t+4,代入反比例函数解析式计算即可.
(2)①设Am,2m,则k=xy=2m2,C3m,0,E3m,23m,根据题意,得S△AOE=S梯形ABCE,列出等式计算即可.
②假设AE⊥OA,证明△EAD≌△OABASA,利用反比例函数解析式建立等式证明即可.
【详解】(1)∵正方形ABCD,BC=4,y=kx,
∴AB=BC=4,∠ABC=∠BCD=90°,
设At,4,则Ct+4,0,Et+4,kt+4,
At,4代入y=2x,得4=2t,
解得t=2,
故A2,4,
∴k=2×4=8,
∴E2+4,86即E6,43.
(2)①∵点A在直线y=2x上,
∴设Am,2m,
∵正方形ABCD,y=kx,
∴AB=BC=2m,∠ABC=∠BCD=90°,k=xy=2m2,
∴C3m,0,E3m,23m,
根据题意,得S△AOE=S梯形ABCE,
∴122m+23m×2m=24,
解得m=3,m=−3(舍去),故A3,6,
故k=xy=2m2=18;
②∵AE⊥OA,
∴ ∠OAB=90°−∠EAB,
∵正方形ABCD,
∴ AB=AD ∴∠EAD=90°−∠EAB,
∴∠EAD=∠OAB,
∵∠EAD=∠OABAD=AB∠EDA=∠OBA,
∴△EAD≌△OABASA,
∴OB=DE,
∵点A在直线y=2x上,
∴设Am,2m,
则OB=DE=m,AB=CD=2m,
∴OC=OB+BC=3m,EC=m,
∴设E3m,m,
∴设k=m×2m=3m×m,
∵ B、C两点在x轴的正半轴上,
∴m≠0,∴2=3,
这是不可能的,故不存在某一位置使得AE⊥OA.
【点睛】本题考查了正方形的性质,反比例函数解析式,三角形全等的判定和性质,三角形面积的分割法计算,熟练掌握正方形的性质,反比例函数解析式,三角形全等的判定和性质,是解题的关键.
25.(2023下·河南南阳·八年级统考期末)如图,A、B两点的坐标分别为(−2,0),(0,3),将线段AB绕点B逆时针旋转90°得到线段BC,过点C作CD⊥OB,垂足为D,反比例函数y=kx的图象经过点C.
(1)直接写出点C的坐标,并求反比例函数的解析式;
(2)点P在反比例函数y=kx的图象上,当△PCD的面积为9时,求点P的坐标.
【答案】(1)C(3,1),y=3x;
(2)(7,37)或(−5,−35).
【分析】(1)根据图形旋转的性质可证明△ABO≅△BCD(ASA),进而可推算出点C的坐标,再根据待定系数法即可求出反比例函数解析式;
(2)设点P的坐标为(m,3m),利用S△PCD=12×CD×m−1=9,建立关于m的方程解出m值即可.
【详解】(1)解:根据线段AB绕点B逆时针旋转90°得到线段BC可知:AB=BC,∠ABO+∠CBD=∠ABC=90°,
又∵∠OAB+∠ABO=90°,
∴ ∠ABO=∠OBC
又∵CD⊥OB
∴∠CDB=∠AOB=90°
∴ △ABO≅△BCD(ASA),
∴CD=OB=3,BD=AO=2,
∴OD=OB−BD=1,
∴C(3,1).
∵C(3,1)在y=kx上,k=3,
∴反比例函数解析式为:y=3x.
(2)设点P的坐标为(m,3m),
∵S△PCD=12×CD×m−1=9,
∴ 32×m−1=9,即:m−1=6,
m1=7,m2=−5,
∴这样的P点坐标为(7,37)或(−5,−35).
【点睛】本题考查了待定系数法求反比例函数解析式,利用面积求符合条件的点的坐标.
26.(2022上·上海青浦·八年级校考期中)如图,A为反比例函数y=kxk<0的图像上一点,AP⊥y轴,垂足为P.
(1)联结AO,当S△APO=2时,求反比例函数的解析式;
(2)联结AO,若A−1,2,y轴上是否存在点M,使得S△APM=3S△APO,若存在,求出M的坐标;若不存在,说明理由.
(3)点B在直线AP上,且PB=3PA,过点B作直线BC∥y轴,交反比例函数的图像于点C,若△PAC的面积为4,求k的值.
【答案】(1)y=−4x
(2)存在,0,−4或0,8
(3)k=−6或k=−12
【分析】(1)连接AO,设Am,kmm<0,则AP=−m,OP=km,根据S△APO=12AP⋅OP即可求解;
(2)先计算S△APO,再根据S△APM=3S△APO即可求解;
(3)分类讨论B在AP延长线上和B在PA延长线上,即可求解.
【详解】(1)解:连接AO,如图:
设Am,kmm<0,则AP=−m,OP=km,
∴S△APO=12AP⋅OP=12−m⋅km=−k2,
又∵S△APO=2,
∴−k2=2,
∴k=−4,
∴反比例函数的解析式为y=−4x;
(2)解:如图:
∵A−1,2,
∴AP=1,OP=2,P0,2,
∴S△APO=12AP⋅OP=12×1×2=1,
∴S△APM=3S△APO=3×1=3,
∴12PM⋅AP=3,即12PM×1=3,
∴PM=6,
又∵P0,2,点M在y轴上,
∴点M的坐标为0,−4或0,8;
(3)解:设Am,kmm<0,则AP=−m,OP=km,
∴PB=3PA=−3m,
当B在AP延长线上时,如图:
B−3m,km,对于y=kx,当x=−3m时,y=k−3m=−k3m,
∴C−3m,−k3m,
∴BC=km−−k3m=4k3m,
∴S△PAC=12AP⋅BC=12×−m⋅4k3m=−23k,
∵△PAC的面积为4,
∴−23k=4,解得k=−6.
当B在PA延长线上时,如图:
易得:B′3m,km,C′3m,k3m,
∴B′C′=km−k3m=2k3m,
S△PAC′=12AP⋅B′C′=12×−m⋅2k3m=−13k,
∴−13k=4,k=−12,
综上:k=−6或k=−12.
【点睛】本题考查了反比例函数与几何综合题.熟记反比例函数的相关性质是解题关键.
27.(2023上·河南信阳·九年级校考期末)如图,已知An,−2,B−2,4是一次函数和反比例函数图象的两个交点.
(1)求一次函数和反比例函数的解析式;
(2)求△AOB的面积;
(3)观察图像,直接写出一次函数值大于反比例函数值时自变量x的取值范围.
【答案】(1)y=−x+2,y=−8x
(2)6
(3)x<−2或0
(2)设直线AB与x轴交于点C,把三角形AOB的面积看成是三角形AOC和三角形OCB的面积之和进行计算.
(3)根据图象,分别观察交点的那一侧能够使一次函数的值大于反比例函数的值,从而求得x的取值范围.
【详解】(1)解:设反比例函数解析式为:y2=mx,
∵B−2,4在反比例函数y2=mx的图象上,
∴m=−2×4=−8.
∴反比例函数的解析式为y=−8x.
∵An,−2在y=−8x上,
∴−2=−8n,即n=4,
∴A(4,−2).
设一次函数的解析式y=kx+b,
∵y=kx+b经过A(4,−2),B−2,4,
∴ −2k+b=44k+b=−2.
解之得k=−1b=2.
∴一次函数的解析式为y=−x+2.
(2)解:设C是直线AB与x轴的交点,
∴当y=0时,−x+2=0,
解得x=2,
∴点C(2,0).
∴OC=2.
∵S△AOB=S△ACO+S△BCO=12×OC×yA+12×OC×yB,
∴S△AOB=12×2×4+12×2×2=6.
(3)解:由图象可知当x<−2或0
28.(2023下·江苏无锡·八年级统考期末)如图1,已知点Aa,0,B0,b,且a、b满足a+1+(a+b+3)2=0,平行四边形ABCD的边AD与y轴交于点E,且E为AD中点,双曲线y=kx经过C、D两点.
(1)a=________,b=________;
(2)求反比例函数表达式;
(3)点P在双曲线y=kx上,点Q在y轴上,若以点A、B、P、Q为顶点的四边形是平行四边形,直接写出满足要求的所有点Q的坐标.
【答案】(1)a=−1,b=−2
(2)y=4x
(3)Q10,6;Q20,−6;Q30,2
【分析】(1)根据二次根式的非负性,平方数的非负性即可求解;
(2)E为AD中点,且点E的横坐标为0,设点D的横坐标为xD,设D1,t,根据中点坐标公式可用含t的式子表示出点D的坐标,根据平行四边形的性质可表示出点C的坐标,将点C,D代入反比例函数即可求解;
(3)根据平行四边形的性质,图形结合,分类讨论,①当AB为边时:第一种情况:如图所示,若ABPQ为平行四边形,过点P作PK⊥y轴于点K;第二种情况:如图2所示,若ABQP为平行四边形;②当AB为对角线时:如图3所示;根据平行四边形的性质,全等三角形的性质等知识即可求解.
【详解】(1)解:在a+1+(a+b+3)2=0中,
∵a+1≥0,(a+b+3)2≥0,
∴a+1=0a+b+3=0,解得,a=−1b=−2,
∴a=−1,b=−2.
(2)解:由(1)可知,a=−1,b=−2,
∴A−1,0,B0,−2,
∵E为AD中点,且点E的横坐标为0,设点D的横坐标为xD,
∴xD+(−1)2=0,
∴xD=1,设D1,t,
又∵四边形ABCD是平行四边形,且AO=1,
如图所示,过点D作DF⊥x轴于点F,过点C作CG⊥DF于点G,
∴DF∥y轴,
∴∠FDE=∠OEA=∠EBC,
∴∠ABO=∠CDG,且AB=CD,∠AOB=∠CGD=90°,
∴△AOB≌△CGD(AAS),
∴CG=AO=1,DG=BO=2,
∴C2,t−2,
∵点D(1,t),C(2,t−2)都在双曲线y=kx的图像上,
∴k=xy=t=2(t−2),
∴t=2t−4,
∴t=4,
∴D1,4,
∵D1,4在双曲线y=kx上,
∴k=xy=1×4=4,
∴反比例函数的解析式为y=4x.
(3)解:∵点P在双曲线y=4x上,点Q在y轴上,A−1,0,B0,−2,
∴设Q0,y,Px,4x,
①当AB为边时:
第一种情况:如图所示,若ABPQ为平行四边形,过点P作PK⊥y轴于点K,
∴∠PQK=∠ABO,∠PKQ=∠AOB=90°,PQ=AB,
∴△PQK≌△AOB(AAS),
∴PQ=AO=1,即点P的横坐标为x=1,
∴P11,4,K(0,4),
∴OB=QK=2,
∴Q10,6;
第二种情况:如图所示,若ABQP为平行四边形,
∵点B,Q在y轴上,且AP∥BQ,
∴AP∥y轴,
∴点P,A的横坐标相同,即x=−1,此时P2−1,−4,
∴AP=BQ=4,且B(0,−2),
∴Q20,−6;
②当AB为对角线时:如图所示,
∵AP=BQ,且AP∥BQ,
∴点P,A的横坐标相同,即x=−1,
∴P3−1,−4,
∴AP=BQ=4,且B(0,−2),
∴Q30,2;
综上所述Q10,6;Q20,−6;Q30,2.
【点睛】本题主要考查反比例函数与几何图形变换的综合,掌握待定系数法求反比例函数解析式,全等三角形的判定和性质,平行四边形的性质等知识是解题的关键.
29.(2022下·山西临汾·八年级校联考期末)如图,一次函数y=kx+b(k≠0)的图像与反比例函数y=ax(a≠0)的图像在第一象限交于点Am,4,在第三象限交于点B−4,n,与y轴交于点E,过点A作AC⊥x轴于点C,且△ACE的面积是12.
(1)求一次函数和反比例函数的表达式.
(2)求△BCE的面积.
(3)请直接写出不等式kx+b>ax的解集.
【答案】(1)y=x−2;y=24x
(2)8
(3)−4
【分析】(1)如图所示,连接OA,可得S△ACE=S△AOC,可求出点A的坐标,可得反比例函数解析式,再求出点B的坐标,用待定系数法解一次函数解析式,由此即可求解;
(2)如图所示,过点B作BF⊥AC的延长线于点F,可求出S△ABC,由(1)可知S△ACE,根据S△BCE=S△ABC−S△AEC即可求解;
(3)根据一次函数与反比例函数的交点,图形结合分析即可求解.
【详解】(1)解:如图所示,连接OA,
∵AC⊥x轴于点C,点Am,4,
∴OC=m,AC=4,
∴S△ACE=S△AOC=12m×4=12,解得,m=6,
∴A(6,4),
把点A代入反比例函数y=ax(a≠0)得,a6=4,解得,a=24,
∴反比例函数的表达式为y=24x,
∵点B−4,n在反比例函数y=24x的图像上,
∴24−4=−6,
∴n=−6,
∴A6,4,B−4,−6,
把A,B两点的坐标代入y=kx+b(k≠0),得6k+b=4−4k+b=−6,解得k=1b=−2,
∴一次函数的表达式为y=x−2.
(2)解:如图所示,过点B作BF⊥AC的延长线于点F,
∵A6,4,B−4,−6,
∴AC=4,BF=6−(−4)=10,
∴S△ABC=12AC·BF=12×4×10=20,由(1)可知,S△ACE=12,
∴S△BCE=S△ABC−S△AEC=20−12=8.
(3)解:由(1)可知,一次函数解析式为y=x−2,反比例函数解析式为y=24x,A6,4,B−4,−6,
当x<−4时,kx+b
当0
综上所述,不等式kx+b>ax的解集为−4
【点睛】本题主要考查一次函数与反比例函数图像的综合,掌握几何图像面积求反例函数系数,待定系数法求一次函数解析式,图形结合分析不等式解集等知识是解题的关键.
30.(2022上·山东青岛·九年级校考期末)如图,矩形ABCD的顶点A,B在x轴的正半轴上,点B在点A的右侧,反比例函数y1=kx在第一象限内的图象与直线y2=34x交于点D,且反比例函数y1=kx交BC于点E,AD=3.
(1)求D点的坐标及反比例函数的关系式;
(2)连接DE,若矩形的面积是27,求出△CDE的面积.
【答案】(1)D(4,3),y=12x
(2)24326
【分析】(1)根据AD=3,得到点D的纵坐标为3,代入y=34x,解之,求得点D的坐标,再代入y=kx,得到k的值,即可得到反比例函数的关系式,
(2)根据“矩形的面积是24”,结合AD=3,求得线段AB,线段CD的长度,得到点B,点C的横坐标,代入反比例函数的解析式,得到点E的坐标,根据“S△CDE=12CE×CD”,代入求值即可得到答案.
【详解】(1)解:根据题意得:
点D的纵坐标为3,
把y=3代入y=34x得:34x=3,
解得:x=4,
即点D的坐标为:(4,3),
把点D(4,3)代入y=kx得:
3=k4,
解得:k=12,
即反比例函数的关系式为:y=12x;
(2)设线段AB,线段CD的长度为m,
根据题意得:3m=27,
解得:m=9,
即点B,点C的横坐标为:4+9=13,
把x=13代入y=12x得:
y=1213,
即点E的坐标为:(13,1213),
则线段CE的长度为2713,
∴S△CDE=12CE×CD
=12×2713×9
=24326.
【点睛】本题考查了反比例函数与一次函数的交点问题,解题的关键:(1)正确掌握代入法和待定系数法,(2)正确掌握矩形和三角形的面积公式.
31.(2023下·江苏扬州·八年级统考期末)如图,点P是y轴正半轴上的一个动点,过点P作y轴的垂线,与反比例函数y=−4x的图象交于点A.把直线l上方的反比例函数图象沿着直线l翻折,其它部分保持不变,所形成的新图象称为“y=−4x的l镜像”.
(1)当OP=3时;
①点M−12,−2________“y=−4x的l镜像”;(填“在”或“不在”)
②“y=−4x的l镜像”与x轴交点坐标是_________;
(2)过y轴上的点Q(0,−1)作y轴垂线,与“y=−4x的l镜像”交于点B、C,若BQ=2CQ,求OP的长.
【答案】(1)①在;②−23,0
(2)OP的长为14或12
【分析】(1)①根据函数“y=−4x的l镜像”定义知:反比函数图象沿着直线l翻折前后部分关于直线l对称,当x=−12时,反比例函数值y=8,则点−12,8关于直线y=3对称点为−12,−2,得出点M在“y=−4x的l镜像”;②“ y=−4x的l镜像”与x轴交点纵坐标是0,根据直线l:y=3对称点在反比例函数y=−4x图象上纵坐标应为y=6时x=−23,“y=−4x的l镜像”与x轴交点坐标是−23,0.
(2)由过y轴上的点Q(0,−1)作y轴垂线,与“y=−4x的l镜像”交于点B、C知:点B,C纵坐标y=−1,点C(4,−1),CQ=4,故BQ=8,点B坐标为(−8,−1),点B关于直线l对称点坐标为(−8,12),OP=1−122=14.当点B,C位置交换时,OP=12.
【详解】(1)解:①由反比例函数y=−4x知:当x=−12时,y=8.
∵OP=3且过点P作y轴的垂线l.
∴关于直线l:y=3对称点坐标为−12,−2.
由“y=−4x的t镜像”定义得:点M−12,−2在“y=−4x的t镜像”上.
故答案为:在.
②∵ “y=−4x的l镜像”与x轴相交点纵坐标为0.
∴关于直线l:y=3对称点在反比例函数y=−4x上点纵坐标为6.
∴y=6时,x=−23.
∴ “y=−4x的l镜像”与x轴交点坐标是−23,0.
故答案为:−23,0.
(2)解:如图,①∵过y轴上的点Q(0,−1)作y轴垂线,与“y=−4x的l镜像”交于点B、C.
∴点B,C纵坐标为−1.
∵点C在反比例函数y=−4x图象上.
∴点C坐标(4,−1).
∴CQ=4.
∵BQ=2CQ.
∴BQ=8.
∴点B坐标为(−8,−1).
∴当x=−8时,反比例函数y=−4x的值y=12.
∴点(−8,−1)与点−8,12关于直线l:y=−14对称.
由“y=−4x的t镜像”定义得:OP=14.
∴OP的长为14.
②当点B,C位置交换时,同理得OP的长为12.
∴OP的长为14或12.
【点睛】本题考查了反比例函数的图象与性质,轴对称的性质,分类讨论、数形结合是解题的关键.
32.(2023下·江苏苏州·八年级统考期末)如图,在平面直角坐标系中,一次函数y=x+b的图象与反比例函数y=kxk>0的图象交于B,与x轴交于A,与y轴交于C.
(1)若点B2,6.
①求一次函数和反比例函数的解析式;
②在y轴上取一点P,当△BCP的面积为5时,求点P的坐标;
(2)过点B作BD⊥x轴于点D,点E为AB中点,线段DE交y轴于点F,连接AF.若△AFD的面积为11,求k的值.
【答案】(1)①y=x+4,y=12x②0,9或0,−1
(2)k=22
【分析】(1)①根据点B2,6,待定系数法求反比例函数和一次函数的解析式即可;②设P0,m,根据S△BCP=12PC⋅xB求解即可;
(2)设B(n,kn),进而表示出 A ,D,E点的坐标,设直线DE的解析式为y=ax+c,待定系数法求得DE的解析式,进而令x=0求得F的坐标,根据S△AFD=12AD⋅OF=11,即可求得k的值.
【详解】(1)解:①∵一次函数y=x+b的图象与反比例函数y=kx的图象交于B2,6,
将B2,6分别代入y=x+b,y=kx,
解得b=4,k=12
∴y=x+4,y=12x
②设P0,m,则:S△BCP=12PC⋅xB=5,
∵ y=x+4,令x=0,则y=4,即C(0,4)
∴PC=m−4
即12m−4×2=5
解得m=9或−1
∴点P的坐标为0,9或0,−1
(2)设B(n,kn),
∵BD⊥x轴,则D(n,0),
∵ A点在一次函数y=x+b上,则A(−b,0),
∴AD=n+b,
∵E是AB的中点,则En−b2,k2n,
设直线DE的解析式为y=ax+c,
将点D(n,0),En−b2,k2n代入得:
an+c=0a(n−b)2+c=k2n,
解得a=−knn+bc=kn+b,
∴直线DE的解析式为y=−kn(n+b)x+kn+b,
∵F点在y轴上,
令x=0,则y=kn+b,
∴F(0,kn+b),
∴OF=kn+b,
∵S△AFD=12AD⋅OF=11
即12n+bkn+b=11
解得k=22.
【点睛】本题考查了反比例函数与一次函数综合问题,待定系数法求反比例函数和一次函数解析式,掌握以上知识是解题的关键.
33.(2023下·海南儋州·八年级统考期末)如图,在平面直角坐标系中,直线y=2x+4与x轴、y轴分别相交于点A、点B,连接AB,以AB为边长作正方形ABCD.
(1)求正方形ABCD的面积;
(2)求点D的坐标;
(3)若双曲线y=kx在第二象限经过点D,过点C作CF⊥y轴于点F,交曲线于点E,求EF的长.
【答案】(1)20
(2)(−6,2)
(3)2
【分析】(1)先求出点A、B的坐标,从而求出AB2,即正方形ABCD的面积;
(2)过点D作DM垂直x轴于点M,利用一线三直角模型证明△DAM≌△ABO,从而得到DM=AO=2,AM=BO=4,继而求出点D的坐标;
(3)同理可求出点C的坐标,利用点D的坐标求出双曲线的解析式,再令函数值是点C的纵坐标即可求出点E的坐标,从而求出EF.
【详解】(1)解:当x=0时,y=2x+4=4,
∴B0,4,OB=4.
又令y=2x+4=0,解得:x=−2,
∴A−2,0,OA=2.
又∵∠AOB=90°,
∴AB2=OA2+OB2=20,
即正方形ABCD的面积为20;
(2)过点D作DM垂直x轴于点M,
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠BAD=90°,AD=BA,
∴∠DAM+∠BAO=90°,
又∵∠ABO+∠BAO=90°,
∴∠DAM=∠ABO,
∵∠DAM=∠ABO,∠DMA=∠AOB=90°,AD=BA,
∴△DAM≌△ABO,
∴DM=AO=2,AM=BO=4,
∴OM=OA+AM=6,
∴点D的坐标为(−6,2)
(3)同理可得:点C的坐标为(−4,6)
将点D的坐标代入y=kx得:2=k−6,
解得:k=−12
∴双曲线得解析式是:y=−12x,
令y=−12x=6,解得:x=−2,
即点E得坐标为−2,6
∵CF⊥y轴于点F,交曲线于点E,
∴EF=2.
【点睛】本题考查反比例函数的图象与性质,全等三角形的判定与性质,正方形的性质,一次函数的图象与坐标轴的交点问题等知识,构造一线三直角模型求解是解题的关键.
34.(2023下·重庆北碚·八年级统考期末)如图,一次函数的图象与x轴、y轴分别交于A、B两点,与反比例函数的图象交于点C4,m,D−2,−4.
(1)求一次函数和反比例函数表达式;
(2)点E为y轴正半轴上一点,当△CDE的面积为9时,求点E的坐标;
(3)在(2)的条件下,将直线AB向上平移,平移后的直线交反比例函数图象于点F2,n,交y轴于点G,点H为平面直角坐标系内一点,若以点E、F、G、H为顶点的四边形是平行四边形,写出所有符合条件的点H的坐标;并写出求解点H的坐标的其中一种情况的过程.
【答案】(1)y=x−2,y=8x
(2)E0,1
(3)H点坐标为2,5或−2,−1或2,3,见解析
【分析】(1)先确定C点坐标,再由待定系数法求函数的解析式即可;
(2)设E0,t,t>0,则EB=t+2,再由SΔCDE=12×BE×4+2=9,求出t的值即可求E点坐标;
(3)先求平移后的直线解析式为y=x+2,则G0,2,设Hx,y,根据平行四边形对角线的情况分三种情况讨论即可.
【详解】(1)∵点C4,m,D−2,−4在反比例函数图象上,
∴4m=−2×−4,
解得m=2,
∴C4,2,
∴反比例函数的解析式为y=8x;
设一次函数的解析式为y=kx+b,
∴ −2k+b=−44k+b=2,
解得k=1b=−2,
∴一次函数的解析式为y=x−2;
(2)直线y=x−2与y轴的交点B0,−2,
设E0,t,t>0,
∴EB=t+2,
∴SΔCDE=12×BE×4+2=9,
∴3t+2=9,
解得t=1,
∴E0,1;
(3)设直线AB向上平移后的函数解析式为y=x−2+ℎ,
∵F2,n在反比例函数图象上,
∴n=4,
∴F2,4,
将F点代入y=x−2+ℎ,则ℎ=4,
∴平移后的直线解析式为y=x+2,
∴G0,2,
设Hx,y,
①当HE为平行四边形的对角线时,x=2,y+1=6,
∴H2,5;
②当HF为平行四边形的对角线时,x+2=0,y+4=3,
∴H−2,−1;
③当HG为平行四边形的对角线时,x=2,y+2=5,
∴H2,3;
综上所述:H点坐标为2,5或−2,−1或2,3.
【点睛】本题考查反比例函数的图象及性质,熟练掌握反比例函数的图象及性质,一次函数的图象及性质,平行四边形的性质,待定系数法求函数的解析式的方法是解题的关键.
35.(2020上·辽宁沈阳·九年级统考期末)如图,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,△ABO的边AB垂直于x轴,垂足为点B,反比例函数y=kxx>0的图象经过AO的中点C,且与AB相交于点D,OB=4,AD=3,
(1)求反比例函数y=kx的解析式;
(2)在x轴上是否存在一点P,使PC−PD的值最大,若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)y=−4x
(2)P点坐标为−6,0
【分析】(1)设点D的坐标为−4,mm>0,取OB中点E,连接CE,根据三角形的中位线定理,可得点C的坐标为−2,3+m2,根据点C、点D均在反比例函数y=kxx>0的函数图象上,得到k=−4m=−2⋅3+m2,进行求解即可;
(2)在x轴上任取一点P,连接PC、PD,则:PC−PD≤CD,当P、C、D共线时PC−PD的值最大.延长CD交x轴于点P,此时PC−PD的值最大,求出CD的解析式,求出CD与x轴的交点坐标即可.
【详解】(1)解:设点D的坐标为−4,mm>0,则点A的坐标为−4,3+m,取OB中点E,连接CE,
∵点C为AO的中点,点E为OB的中点;
∴CE∥AB,CE=12AB=3+m2,OE=12OB=2;
∵AB⊥x轴,
∴∠CEO=∠ABO=90°,
∴点C的坐标为−2,3+m2.
∵点C、点D均在反比例函数y=kxx>0的函数图象上,
∴k=−4m=−2⋅3+m2,解得:m=1.
∴k=−4,
∴反比例函数的解析式为y=−4x.
(2)存在—;在x轴上任取一点P,连接PC、PD,
∵PC−PD≤CD,当P、C、D共线时PC−PD的值最大.
∴延长CD交x轴于点P,此时PC−PD的值最大,
设直线CD的解析式为y=ax+b;
由(1)知:点C的坐标为−2,2,点D的坐标为−4,1
则:−2a+b=2−4a+b=1,解得:a=12b=3,
∴y=12x+3,
令y=0,得:12x+3=0,解得:x=−6;
∴P点坐标为−6,0.
【点睛】本题考查反比例函数与几何的综合应用,一次函数与几何的综合应用,正确的求出函数解析式,利用数形结合的思想进行求解,是解题的关键.
36.(2023下·吉林长春·八年级统考期末)在平面直角坐标系中,矩形OABC的顶点A、C分别在x轴、y轴上,函数y=kxk>0,x>0的图象与BC边相交于点M(点M不与点B重合),与AB边相交于点N.
(1)如图①,若点B的坐标为4,2,M为CB中点,求k的值和点N的坐标.
(2)如图②,连接OB,过点M作MQ⊥OB,垂足为Q.若k=1,MB=2CM时,设OB长为m,MQ长为n,求m与n的函数关系式.
【答案】(1)k=4,N4,1
(2)m=2n
【分析】(1)根据题意得到M2,2,然后利用待定系数法即可求得k,进一步求得点N的坐标;
(2)连接OM,设M的坐标为t,1t,B的坐标为B3t,1t,利用S△OBC=S△OMC+S△OBM=12⋅t⋅1t+12mn=32,进一步得到m与n的函数关系式.
【详解】(1)解:∵点B的坐标为4,2,M为CB中点,矩形OABC,
∴M的坐标为2,2,
将M点的坐标代入y=kx得,k=2×2=4,
∴y=4x,
∴当x=4时,y=1,
∴N的坐标为4,1;
(2)由题意可得反比例函数为:y=1x,
连接OM,设M的坐标为t,1t,
∵MB=2CM,
∴B的坐标为B3t,1t ,
∴S△OBC=12×3t⋅1t=32,
∴S△OBC=S△OMC+S△OBM=12⋅t⋅1t+12mn=32,
∴mn=2,即m=2n.
【点睛】本题考查的是矩形的性质,反比例函数的性质,求解反比例函数的解析式,熟练的利用图形面积公式建立关系式是解本题的关键.
37.(2023下·江苏淮安·八年级统考期末)如图1,在平面直角坐标系中,反比例函数y=kx(k为常数,且k≠0,x<0)的图像经过点A−6,m,B−2,n两点.
(1)m与n的数量关系是( )
A.m=3n B.n=3m C.m+n=8 D.m−n=4
(2)如图2,若点A绕x轴上的点P顺时针旋转90°,恰好与点B重合.
①求点P的坐标及反比例函数的表达式;
②连接OA、OB,则△AOB的面积为_____;
(3)若点M在反比例函数y=kxx<0的图像上,点N在y轴上,在(2)的条件下,是否存在以A、B、M、N为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请直接写出点M的坐标,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)B
(2)①P−3,0,反比例函数的表达式为y=−6x,②8
(3)存在,M−4,32或M−8,34
【分析】(1)把A−6,m,B−2,n分别代入y=kx得:k=−6m=−2n,即可解答;
(2)①过点A作AC⊥x轴于点C,过点B作BD⊥x轴于点D,证明△ACP≌△PDBAAS,得出AC=PD=m,PC=BD=n,DO=2,CO=6,根据CO=CP+PD+DO, n=3m, 即可求出m和n的值,进而得到点P坐标,用待定系数法可求出反比例函数的表达式; ②设AB所在直线函数表达式为y=k1x+b,直线AB交x轴于点C,
求出AB所在直线函数表达式为y=12x+4,再求出C−8,0,则OC=8,最后根据S△OAB=S△OBC−S△OAC即可求解;
(3)根据M在反比例函数的图像上,点N在y轴上,设Mt,−6t,N0,s,A−6,1,B−2,3根据平行四边形的性质和中点坐标公式,列出方程求解即可.
【详解】(1)解:把A−6,m,B−2,n分别代入y=kx得:k=−6m,k=−2n,
∴−6m=−2n,整理得:n=3m,
故选:B.
(2)解:①过点A作AC⊥x轴于点C,过点B作BD⊥x轴于点D,
∴∠ACP=∠PDB=90°,
∴∠3+∠2=90°,
∵点A绕x轴上的点P顺时针旋转90°,恰好与点B重合
∴∠APB=90°,AP=BP,
∴∠1+∠3=90°,
∴∠1=∠2,
∵在△ACP和△PDB中
∠ACP=∠PDB∠1=∠2AP=BP,
∴△ACP≌△PDBAAS,
∴AC=PD,PC=BD,
∵A−6,m,B−2,n,
∴AC=PD=m,PC=BD=n,DO=2,CO=6,
∵CO=CP+PD+DO,
∴n+m+2=6,
∵n=3m,
∴m=1,n=3,
∴P−3,0,A−6,1,B−2,3,
∵反比例函数的表达式为y=kx过A−6,1,
∴k=−6,
∴反比例函数的表达式为y=−6x;
②设AB所在直线函数表达式为y=k1x+b,直线AB交x轴于点C,
将A−6,1,B−2,3代入得:
1=−6k1+b3=−2k1+b,解得:k1=12b=4,
∴AB所在直线函数表达式为y=12x+4,
把y=0代入得0=12x+4,
解得:x=−8,
∴C−8,0,则OC=8,
∴S△OAB=S△OBC−S△OAC=12OC⋅yB−12OC⋅yA=12×8×3−12×8×1=8,
故答案为:8.
(3)解:∵M在反比例函数的图象上,点N在y轴上,
∴设Mt,−6t,N0,s,A−6,1,B−2,3
∵以A、B、M、N为顶点的四边形为平行四边形,
∴以A、B、M、N为顶点的四边形对角线互相平分,
①当AB为对角线时,
−6+−2=t,解得:t=−8,
∴M−8,34;
②当AM为对角线时,
−6+t=−2,解得:t=4,
∴M4,−32;
∵x<0,
∴M4,−32不符合题意,舍去
③当AN为对角线时,
−2+t=−6,解得:t=−4,
∴M−4,32
综上:存在,M−4,32或M−8,34.
【点睛】本题考查反比例函数的图象及性质,割补法求面积,平行四边形的存在性问题,解决本题的关键在于各知识的综合应用,熟练掌握反比例函数的图象和性质,平行四边形的性质.
38.(2023下·山西晋城·八年级校联考期末)综合与探究
如图,一次函数y=kx+b的图象与反比例函数y=mx(x>0)的图象在第一象限内交于点A(1,4),B(4,a),P为x轴负半轴上一动点,作直线PA,连接PB.
(1)求一次函数的表达式.
(2)若△ABP的面积为12,求点P的坐标.
(3)在(2)的条件下,若E为直线PA上一点,F为y轴上一点,是否存在点E,F,使以E,F,P,B为顶点的四边形是以PB为边的平行四边形?若存在,请直接写出点E的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)一次函数解析式为y=−x+5;
(2)P−3,0;
(3)(-7,-4)或7,10.
【分析】(1)将点A的坐标代入反比例函数解析式可求得k=4,进而可得B4,1,再利用待定系数法即可求得一次函数解析式;
(2)如图,设直线AB交x轴于H,过点A作AD⊥x轴于D,过点B作BE⊥x轴于E,设Px,0,根据三角形PAB的面积为12,建立方程求解即可得出x=−1,得出答案;
(3)利用待定系数法可得直线PA的解析式为y=2x+2,设Et,2t+2,F0,s,当PF、BE为平行四边形对角线时,PF与BE的中点重合;当PE,BF为平行四边形对角线时,PE与BF的中点重合;分别建立方程求解即可得出答案.
【详解】(1)解:把A1,4代入y=mx,得
m=1×4=4,
∴反比例函数解析式为y=4x,
∴B4,1,
把A1,4,B4,1代入y=kx+b得
k+b=44k+b=1
解得k=−1b=5,
∴一次函数解析式为y=−x+5;
(2)如图,设直线AB交x轴于H,过点A作MD⊥x轴于D,过点A作AE⊥x轴于E,
设Px,0,
∵A1,4,B4,1,
∴AD=4,BE=1,
在y=−x+5中,令y=0,得−x+5=0,
解得:x=5,
∴H5,0,
∴PH=5−x,
∴S△PAB=P△PAH−S△PBH
=12PH⋅AD−12PH⋅BE
=12PHAD−BE
=125−x×4−1
=325−x,
∵S△PAB=12,
∴325−x=12,
解得:x=−3,
∴P−3,0;
(3)存在;
设直线PA的解析式为y=mx+n,把P−3,0,B1,4坐标分别代入得:
−3m+n=0m+n=4,
解得m=1n=3,
∴直线PA的解析式为y=x+3,
设Et,t+3,F0,s,
又P−3,0,B4,1,
当PF、BE为平行四边形对角线时,PF与BE的中点重合,
∴−3=t+4s=t+3+1,
解得t=−7s=−3,
∴E−7,−4;
当PE,BF为平行四边形对角线时,PE与BF的中点重合,
∴−3+t=4t+3=s+1,
解得t=7s=9,
∴E7,10;
综上所述,点E的坐标为−7,−4或7,10.
【点睛】本题是反比例函数综合题,考查了待定系数法求函数解析式,三角形面积,平行四边形性质等,解题关键是运用分类讨论思想解决问题,防止漏解.
39.(2023下·江苏扬州·八年级校考期末)【阅读理解】对于任意正实数a、b,∵a−b2≥0,∴a−2ab+b≥0, ∴a+b≥2ab,(只有当a=b时,a+b=2ab).
【获得结论】在a+b≥2ab(a、b均为正实数)中,若ab为定值p,则a+b≥2p,只有当a=b时,a+b有最小值2p.
【探索应用】根据上述内容,回答下列问题:
(1)若m>0,只有当m=_______时,m+4m有最小值_______.
(2)已知点Q−4,−5是双曲线y=kx上点,过Q作QA⊥x轴于点A,作QB⊥y轴于点B.点P为双曲线y=kx(x>0)上任意一点,连接PA,PB,求四边形AQBP的面积的最小值.
【答案】(1)2,4
(2)40
【分析】(1)根据阅材料可得,当m=4m时,m+4m取得最大值,据此即可求解;
(2)连接PQ,设P(x,20x),根据四边形AQBP的面积=△AQP的面积+△QBP的面积,从而利用x表示出四边形的面积,利用阅读材料中介绍的不等式的性质即可求解.
【详解】(1)解:根据题意得当m=4m时,m=2,此时m+4m=4.
故答案为:2,4;
(2)解:连接PQ,
∵点Q−4,−5是双曲线y=kx上的点,
∴k=−4×−5=20,即y=20x,
设P(x,20x),
∴S四边形AQBP=S△APQ+S△BPQ=12×5x+4+12×420x+5
=52x+40x+20≥252x×40x+20=40.
∴四边形AQBP的面积最小值为40.
【点睛】本题考查了反比例函数的性质以及不等式的性质,正确读懂已知中的不等式的性质,表示出四边形AQBP的面积是关键.
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