- 专题2.10反比例函数与一次函数大题专练(培优强化40题)-2023-2024学年八年级数学下学期期末复习高分攻略(苏科版) 试卷 0 次下载
- 专题2.11反比例函数的应用大题专练(分层培优强化40题)-2023-2024学年八年级数学下学期期末复习高分攻略(苏科版) 试卷 0 次下载
- 专题2.13二次根式的运算及求值大题专练(分层培优强化40题,八下苏科)-2023-2024学年八年级数学下学期期末复习高分攻略(苏科版) 试卷 0 次下载
- 专题2.14二次根式的应用及材料阅读大题专练(分层培优强化40题)-2023-2024学年八年级数学下学期期末复习高分攻略(苏科版) 试卷 0 次下载
- 专题3.1第一次月考阶段性测试卷01(3月份,八下苏科第7-9章)-2023-2024学年八年级数学下学期期末复习高分攻略(苏科版) 试卷 0 次下载
专题2.12反比例函数与几何压轴大题专练(分层培优强化40题)-2023-2024学年八年级数学下学期期末复习高分攻略(苏科版)
展开1.(2023•钟楼区校级模拟)【阅读理解】对于任意正实数a、b,
∵,
∴a+b﹣2≥0,
∴a+b≥2只有当a=b时,等号成立.
【数学认识】:
在a+b≥2(a、b均为正实数)中,若ab为定值,则a+b≥2,只有当a=b时,a+b有最小值2.
【解决问图】:
(1)若x>0时,当x= 1 时,有最小值为 2 .
(2)如图,已知点A是反比例函数的图象在第一象限上的一动点,连接AO并延长交另一支于点B.以AB为边作等边△ABC,点C在第四象限,记点C的运动轨迹为l.过点A作AD∥y轴交l于点D,过点A作AM⊥y轴于点M,过点D作DN⊥y轴于点N,求四边形ADNM周长的最小值.
【分析】(1)直接运用公式可得答案;
(2)过点C作CE⊥y轴于点E,则四边形AMND是矩形,利用等边三角形的性质和相似三角形的判定与性质可得S△OCE=3S△AOM=,则点C在双曲线y=﹣上运动,设A(m,),则C(m,﹣),表示出AM+AD的长,利用公式可得AM+AD的最小值,从而解决问题.
【解答】解:(1)∵x+≥2=2,
当x=时,x+有最小值为2,
∴x=1,
故答案为:1,2;
(2)∵OA=OB,△ABC是等边三角形,
∴OC⊥AB,OC=OA,
过点C作CE⊥y轴于点E,则四边形AMND是矩形,
∴∠AOC=90°,
∴∠AOM+∠COE=90°,
∵∠AOM+∠OAM=90°,
∴∠OAM=∠COE,
∵∠AMO=∠CEO,
∴△AMO∽△OEC,
∴S△OCE=3S△AOM=,
∴点C在双曲线y=﹣上运动,
设A(m,),则C(m,﹣),
∴AM=m,AD=,
∴m+≥2=4,
∴AM+AD的最小值为4,
∴四边形ADNM周长的最小值为8.
2.(2023•高新区模拟)平面直角坐标系中,反比例函数的图象与一次函数y=kx﹣2k图象交于A、B两点(点A在点B左侧).
(1)求A、B两点的坐标(用含k的代数式表示);
(2)当k=2时,过y轴正半轴上一动点C(0,n)作平行于x轴的直线,分别与一次函数y=kx﹣2k、反比例函数的图象相交于D、E两点,若CD=3DE,求n的值;
(3)若一次函数y=kx﹣2k图象与x轴交于点F,AF+BF≤5,直接写出k的取值范围.
【分析】(1)将两个解析式联立求解,即可得到A、B的坐标;
(2)因为过C(0,n)的直线平行与x轴,可得点D、E的纵坐标都为n.将y=n代入y=2x﹣4和,得和,分当0<n<2时和当n>2时两种情况,分别表示出CD与DE,根据CD=3DE列方程即可求解;
(3)结合(1),根据AF+BF≤5,即AB≤5,得到关于k的不等式,即可求解.
【解答】解:(1)联立解析式得:,
解得或,
∵点A在点B左侧,
∴A(﹣1,﹣3k),B(3,k);
(2)∵k=2,
∴反比例函数与一次函数的解析式为和y=2x﹣4,点B(3,2),
∵过C(0,n)的直线平行于x轴,
∴点D、E的纵坐标都为n.
将y=n代入y=2x﹣4和,
得:xD=+2,xE=,
当0<n<2时,如图:
∴CD=+2,DE=﹣﹣2,
∵CD=3DE,
∴+2=3(﹣﹣2),
整理,得n2+4n﹣9=0,
解得n=﹣2+或n=﹣2﹣(舍去);
∴n=﹣2+;
当n>2时,如图:
,,
∴CD=+2,DE=2+﹣,
∵CD=3DE,
∴+2=3(2+﹣),
整理,得n2+4n﹣18=0,
解得n=﹣2+或n=﹣2﹣(舍去),
∴n=﹣2+,
综上所述:n的值为或;
(3)由(1)知A(﹣1,﹣3k),B(3,k),
∵AF+BF≤5,AF+BF=AB,
∴AB≤5,
∴≤5,
整理,得k2≤,
∴﹣≤k≤,
∴k的取值是﹣≤k≤,且k≠0.
3.(2022春•海陵区校级期末)定义:平面直角坐标系内的矩形若满足以下两个条件:①各边平行于坐标轴:②有两个顶点在同一反比例函数图象上,我们把这个矩形称为该反比例函数的“伴随矩形”.
例如,图1中,矩形ABCD的边AD∥BC∥x轴,AB∥CD∥y轴,且顶点A、C在反比例函数(k≠0)的图象上,则矩形ABCD是反比例函数的“伴随矩形”.
解决问题:(1)已知,矩形ABCD中,点A、C的坐标分别为:①A(﹣3,8),C(6,﹣4);②A(1,5),C(2,3);③A(3,4),C(2,6),其中可能是某反比例函数的“伴随矩形”的是 ①③ ;(填序号)
(2)如图1,点B(2,1.5)是某比例系数为8的反比例函数的“伴随矩形”ABCD的顶点,求直线BD的函数解析式;
(3)若反比例函数“伴随矩形”ABCD如图2所示,试说明有一条对角线所在的直线一定经过原点.
【分析】(1)根据反比例函数图象上点的坐标的特征可得答案;
(2)根据矩形的性质和反比例函数图象上点的坐标的特征可得(2,4),C(,),从而得出点D的坐标,再利用待定系数法可得直线BD的解析式;
(3)设A(m,),C(n,),则B(m,),D(n,),利用待定系数法求出直线BD的解析式可得答案.
【解答】(1)解:①∵A(﹣3,8),C(6,﹣4),
∴﹣3×8=﹣24,6×(﹣4)=﹣24,
∴A、C满足同一个反比例函数,
②∵A(1,5),C(2,3),
∴1×5=5,2×3=6,
∴A、C不满足同一个反比例函数,
③∵A(3,4),C(2,6),
∴3×4=12,2×6=12,
∴A、C满足同一个反比例函数,
∴可能是某反比例函数的“伴随矩形”的是①③,
故答案为:①③;
(2)解:∵点B(2,1.5)是某比例系数为8的反比例函数的“伴随矩形”ABCD的顶点,
∴A(2,4),C(,),
∴D(,4),
设直线BD的解析式为y=ax+b,
则,
∴,
∴y=x;
(3)证明:∵A、C在反比例函数(k≠0)上,
设A(m,),C(n,),则B(m,),D(n,),
设直线BD的解析式为=cx+d,
则,
∴,
即y=x,
∴直线BD过原点.
4.(2023•海陵区一模)如图,动点P在函数y=(x>0)的图象上,过点P分别作x轴和y轴的平行线,交函数y=的图象于点A、B,连接AB、OA、OB,设点P横坐标为a.
(1)直接写出点P、A、B的坐标(用a的代数式表示);
(2)点P在运动的过程中,△AOB的面积是否为定值?若是,求出此定值;若不是,请说明理由;
(3)在平面内有一点Q(,1),且点Q始终在△PAB的内部(不包含边),求a的取值范围.
【分析】(1)根据反比例函数图象上点的坐标的特征可表示出点P、A、B的坐标;
(2)由点P、A、B的坐标,可知PA、PB的长度,从而得出答案;
(3)利用待定系数法表示出直线AB的解析式,根据点P始终点AB的上方,得出a的不等式,从而解决问题.
【解答】解:(1)∵点P在函数y=(x>0)的图象上,点P横坐标为a.
∴P(a,),
∵PA∥x轴,PB∥y轴,
∴B(a,﹣),A(﹣);
(2)是定值,理由如下:
∵PA=a﹣(﹣)=,PB=﹣(﹣)=,
∴△APB的面积为×PA×PB==,
∵S四边形AOBP=3+1=4,
∴△AOB的面积为定值4﹣=;
(3)设直线AB的解析式为y=kx+b,
将点B(a,﹣),A(﹣)代入得,
k=﹣,b=,
∴直线AB的解析式为:y=﹣,
当x=时,y=﹣,
∵点Q始终在△PAB的内部,
∴﹣<1,且>1,且a>,
解得a≠1,且<a<3,
综上:<a<3且a≠1.
5.(2022春•工业园区校级期中)如图,在平面直角坐标系第一象限中,已知点A坐标为(1,0),点D坐标为(1,3),点G坐标为(1,1),动点E从点G出发,以每秒1个单位长度的速度匀速向点D方向运动,与此同时,x轴上动点B从点A出发,以相同的速度向右运动,两动点运动时间为t(0<t<2),以AD、AB分别为边作矩形ABCD,过点E作双曲线交线段BC于点F,作CD中点M,连接BE、EF、EM、FM.
(1)当t=1时,求点F的坐标.
(2)若BE平分∠AEF,则t的值为多少?
(3)若∠EMF为直角,则t的值为多少?
【分析】(1)由题意可得点E(1,2),可得双曲线解析式:y=,即可求点F坐标;
(2)由平行线的性质和角平分线的性质可得EF=BF=1,即可求t的值;
(3)延长EM,BC交于点N,由“AAS”可证△DEM≌△CNM,可得EM=MN,DE=CN=2﹣t,由“SAS”可证△EMF≌△NMF,可得EF=NF,即可求t的值.
【解答】解:(1)当t=1时,EG=1×1=1=AB
∴点E(1,2)
设双曲线解析式:y=
∴k=1×2=2
∴双曲线解析式:y=
∵OB=OA+AB=2,
∴当x=2时,y=1,
∴点F(2,1)
(2)∵EG=AB=t,
∴点E(1,1+t),点B(1+t,0)
设双曲线解析式:y=
∴m=1+t
∴双曲线解析式:y=
当x=1+t时,y=1
∴点F(1+t,1)
∵BE平分∠AEF
∴∠AEB=∠BEF,
∵AD∥BC
∴∠AEB=∠EBF=∠BEF
∴EF=BF=1
∴=t=1
∴t=
(3)延长EM,交于BC的延长线于点N,
∵EG=AB=t,
∴点E(1,1+t),点B(1+t,0)
∴DE=AD﹣AE=3﹣(1+t)=2﹣t,
设双曲线解析式:y=
∴n=1+t
∴双曲线解析式:y=
当x=1+t时,y=1
∴点F(1+t,1)
∵AD∥BC,
∴∠ADC=∠NCD,∠DEM=∠MNC,且DM=CM,
∴△DEM≌△CNM(AAS)
∴EM=MN,DE=CN=2﹣t,
∵CF=BC﹣BF=2
∴NF=CF+CN=2﹣t+2=4﹣t,
∵∠EMF为直角,
∴∠EMF=∠NMF=90°,且EM=MN,MF=MF,
∴△EMF≌△NMF(SAS),
∴EF=NF,
∴t=4﹣t
∴t=4﹣4
6.(2022春•盱眙县期末)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=4,OC=3,动点P在x轴的上方,且满足S△PAO=S矩形AOCB.
(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.
【分析】(1)首先根据点B坐标,确定反比例函数的解析式,设点P的纵坐标为m(m>0),根据S△PAO=,构建方程即可解决问题;
(2)过点(0,2),作直线l⊥y轴.由(1)知,点P的纵坐标为2,推出点P在直线l上作点O关于直线l的对称点O′,则OO′=4,连接AO′交直线l于点P,此时PO+PA的值最小;
(3)分四种情形分别求解即可解决问题;
【解答】解:(1)∵四边形OABC是矩形,OA=4,OC=3,
∴点B的坐标为(4,3),
∵点B在反比例函数y=(k≠0)的第一象限内的图象上
∴k=12,
∴y=,
设点P的纵坐标为m(m>0),
∵S△PAO=.
∴•OA•m=OA•OC•,
∴m=2,
当点,P在这个反比例函数图象上时,则2=,
∴x=6
∴点P的坐标为(6,2).
(2)过点(0,2),作直线l⊥y轴.
由(1)知,点P的纵坐标为2,
∴点P在直线l上
作点O关于直线l的对称点O′,则OO′=4,
连接AO′交直线l于点P,此时PO+PA的值最小,
则PO+PA的最小值=PO′+PA=O′A==4.
(3)
①如图2中,当四边形ABQP是菱形时,易知AB=AP=PQ=BQ=3,P1(4﹣,2),P2(4+,2),
∴Q1(4﹣,5),Q2(4+,5).
②如图3中,当四边形ABPQ是菱形时,P3(4﹣2,2),P4(4+2,2),
∴Q3(4﹣2,﹣1),Q4(4+2,﹣1).
综上所述,点Q的坐标为Q1(4﹣,5),Q2(4+,5),Q3(4﹣2,﹣1),Q4(4+2,﹣1).
7.(2022春•工业园区校级期中)如图,在平面直角坐标系中有Rt△ABC,∠BAC=90°,AB=AC,A(﹣3,0),B(0,1),C(m,n).
(1)请直接写出C点坐标.
(2)将△ABC沿x轴的正方向平移t个单位,B′、C′两点的对应点、正好落在反比例函数y=在第一象限内图象上.请求出t,k的值.
(3)在(2)的条件下,问是否存在x轴上的点M和反比例函数y=图象上的点N,使得以B′、C′,M,N为顶点的四边形构成平行四边形?如果存在,请求出所有满足条件的点M和点N的坐标;如果不存在,请说明理由.
【分析】(1)由在平面直角坐标系中有Rt△ABC,∠A=90°,AB=AC,可证得△ADC≌△BOA,继而求得C点坐标;
(2)首先设向右平移了t个单位长度,则点B′的坐标为(t,1)、C′的坐标为(t﹣4,3),由B′、C′正好落在某反比例函数图象上,即可得t=3(t﹣4),继而求得m的值,则可求得各点的坐标,于是得到结论;
(3)如图2,当MN为平行四边形MC′NB′的对角线时,如图3,当MC′为平行四边形MC′NB′的对角线时,如图4,当MB′为平行四边形MC′NB′的对角线时,根据中点坐标公式即可得到结论.
【解答】解:(1)如图1,过点C作CD⊥x轴于点D,则∠ADC=∠AOB=90°,
∴∠DAC+∠ACD=90°,
∵Rt△ABC,∠A=90°,
∴∠DAC+∠BAO=90°,
∴∠BAO=∠ACD,
在△ADC和△BOA中,
,
∴△ADC≌△BOA(AAS),
∴AD=OB=1,CD=OA=3,
∴OD=OA+AD=4,
∴C点坐标为:(﹣4,3);
(2)设向右平移了t个单位长度,则点B′的坐标为(t,1)、C′的坐标为(t﹣4,3),
∵B′、C′正好落在某反比例函数图象上,
∴t=3(t﹣4),
解得:t=6,
∴B′(6,1),C′(2,3),
∴k=6,
∴反比例函数的解析式为:y=;
(3)存在,如图2,当MN为平行四边形MC′NB′的对角线时,
由平行四边形的对角线互相平分,可知B′C′,MN的中点为同一个点,
即=,
∴yN=4代入y=得xN=1.5,
∴N(1.5,4);
∵=,
∴xM=6.5,
∴M(6.5,0);
如图3,当MC′为平行四边形MC′NB′的对角线时,同理可得M(7,0),N(3,2);
如图4,当MB′为平行四边形MC′NB′的对角线时,同理可得M(﹣7,0),N(﹣3,﹣2);
综上所述:存在M(6.5,0),N(1.5,4)或M(7,0),N(3,2)或M(﹣7,0),N(﹣3,﹣2),使得以B′、C′,M,N为顶点的四边形构成平行四边形.
8.(2023春•姜堰区月考)如图,点A和点E(2,1)是反比例函数y=(x>0)图象上的两点,点B在反比例函数y=(x<0)的图象上,分别过点A,B作y轴的垂线,垂足分别为点C,D,AC=BD,连接AB交y轴于点F.
(1)求反比例函数y=的关系式;
(2)设点A的横坐标为a,点F的纵坐标为m,求am的值;
(3)连接CE,DE,当∠CED=90°时,求点A的坐标.
【分析】(1)将E点坐标代入函数解析式即可求得k值;
(2)根据AAS可证△BDF≌△ACF,根据全等三角形面积相等即可得证结论;
(3)设A点坐标为(a,),则可得C、D的坐标,根据勾股定理求出a值,即可求得A点的坐标.
【解答】(1)解:∵点E(2,1)是反比例函数y=(x>0)图象上的点,
∴k=1,
解得:k=2,
故反比例函数的关系式为:y=;
(2)证明:在△ACF和△BDF中,
∵∠ACF=∠BDF,∠CFA=∠BFD,AC=BD,
∴△ACF≌△BDF(AAS),
∴S△BDF=S△ACF,
∵点A坐标为(a,),则可得C(0,),
∴AC=a,OC=,
即a×(﹣m)=a×(+m),
整理得am=﹣2;
(3)解:设A点坐标为(a,),
则C(0,),D(0,﹣),
∵E(2,1),∠CED=90°,
∴CE2+DE2=CD2,
即22+(1﹣)2+22+(1+)2=(+)2,
解得a=﹣2(舍去)或a=,
∴A点的坐标为:(,).
9.(2022春•亭湖区校级期中)如图,菱形OABC的点B在y轴上,点C坐标为(8,6),双曲线的图象经过点A.
(1)菱形OABC的边长为 10 ;
(2)求双曲线的函数关系式;
(3)点B关于点O的对称点为D点,过D作直线l垂直于x轴,点P是直线l上一个动点,
①将点P绕点A逆时针旋转90°得点Q,当点Q落在双曲线上时,求点Q的坐标.
②点E在双曲线上,当P、E、A、B四点构成平行四边形时,求点E的坐标.
【分析】(1)连接AC交y轴于点J,根据菱形的性质得AC⊥OB,AJ=JC,OJ=BJ,根据点C的坐标得AJ=JC=8,OJ=BJ=6,根据勾股定理即可得;
(2)先求出点A的坐标,然后用待定系数法即可求出反比例函数解析式;
(3)①过点A作AT⊥PD,过点Q作QR⊥AT,先求出AT=18,,然后证明△APT≌△QAR得到AT=RQ=18,即可得点Q的横坐标;②分别以AB为以P、E、A、B四点构成平行四边形的边和对角线两种情况讨论求解即可得.
【解答】解:(1)如图1中,连接AC交y轴于点J,
∵四边形OABC是菱形,
∴AC⊥OB,AJ=JC,OJ=BJ,
∵点C的坐标为(8,6),
∴AJ=JC=8,OJ=BJ=6,
∴,
即菱形OABC的边长为10,
故答案为:10.
(2)∵AJ=JC,OJ=BJ,
∴点A的坐标为(﹣8,6),
∵反比例函数经过点A(﹣8,6),
∴,k=﹣48,
∴反比例函数解析式为;
(3)①如图2中,过点A作AT⊥PD,过点Q作QR⊥AT,
∵OJ=BJ=6,
∴OB=12,
∴点B的坐标为(0,12),
∴点D的坐标为(0,﹣12),
∴直线l为y=﹣12,
∵点A的坐标为(﹣8,6),直线l为y=﹣12,
∴AT=18,
∵∠ATP=∠QRA=∠PAQ=90°,
∴∠PAT+∠APT=90°,∠PAT+∠QAR=90°,
∴∠APT=∠QAR,
∵AP=QA,
∴△APT≌△QAR(AAS),
∴AT=RQ=18,
∴点Q的横坐标为10,
∵点Q在反比例函数上,
∴,
∴点Q的坐标为;
②设点E的坐标为,点P的坐标为(a,﹣12),
当AB是以P、E、A、B四点构成平行四边形的对角线时,
∵线段AB与线段PE的中点坐标相同,
∴,
解得,,
∴点E的坐标为,
如图所示,当AB为平行四边形的边时,即以P、E、A、B四点构成平行四边形为ABE'P'时,
∵AE'与BP'的中点坐标相同时,
∴,
解得,m=8,
∴E'的坐标为(8,﹣6),
同理可求出当AB为平行四边形的边时,即以P、E、A、B四点构成平行四边形为ABE''P''时,点E''的坐标为,
综上,当点E坐标为或(8,﹣6)或时,以P、E、A、B四点构成的四边形是平行四边形.
10.(2022春•姑苏区校级月考)如图,一次函数y=kx+b与反比例函数y=的图象交于点A(1,6),B(3,n)两点.
(1)求反比例函数和一次函数的表达式;
(2)连接OA、OB,求△AOB的面积;
(3)直线a经过点(0,1)且平行于x轴,点M在直线a上,点N在y轴上,以 A、B、M、N为顶点的四边形可以是平行四边形吗?如果可以,直接写出点M、N的坐标,如果不可以,说明理由.
【分析】(1)用待定系数法即可求解;
(2)由△AOB的面积=S△AOH﹣S△BOH,即可求解;
(3)当AB是对角线时,由中点坐标公式列出函数关系式,即可求解;当AM(AN)是对角线时,同理可解.
【解答】解:(1)将点A的坐标代入反比例函数表达式得:6=,解得:m=6,
故反比例函数表达式为:y=,
当x=3时,y==2,即点B(3,2),
由题意得:,解得:,
故一次函数的表达式为:y=﹣2x+8;
(2)设AB交x轴于点H,
令y=﹣2x+8=0,解得:x=4,即OH=4,
则△AOB的面积=S△AOH﹣S△BOH=×4×6﹣4×2=8;
(3)设点M、N的坐标别为(m,1)、(0,n),
当AB是对角线时,由中点坐标公式得:,解得:,
即点M、N的坐标分别为(4,1)、(0,7);
当AM是对角线时,由中点坐标公式得:,解得:,
即点M、N的坐标分别为:(﹣2,1)、(0,5);
当AN是对角线时,由中点坐标公式得:,解得:,
即即点M、N的坐标分别为:(﹣2,1)、(0,﹣3);
综上,点M、N的坐标分别为(4,1)、(0,7)或(﹣2,1)、(0,5)或(﹣2,1)、(0,﹣3).
【能力提升】(每题10分,满分100分,建议用时:90分钟)
11.(2022春•沭阳县月考)如图1,已知点A(a,0),B(0,b),且a、b满足+(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=经过C、D两点.
(1)a= ﹣1 ,b= ﹣2 ;
(2)求反比例函数表达式;
(3)点P在双曲线y=上,点Q在x轴上,若以点A、B、P、Q为顶点的四边形是平行四边形,求满足要求的所有点Q的坐标.
【分析】(1)先根据非负数的性质求出a、b的值,故可得出A、B两点的坐标,
(2)设D(1,t),由DC∥AB,可知C(2,t﹣2),再根据反比例函数的性质求出t,由D的坐标即可求出反比例函数表达式;
(3)再由点P在双曲线y=上,点Q在y轴上,设Q(x,0),P(x,),再分以AB为边和以AB为对角线两种情况求出x的值,故可得出P、Q的坐标.
【解答】解:(1)∵+(a+b+3)2=0,,且≥0,(a+b+3)2≥0,
,
解得,
故答案为:﹣1,﹣2;
(2)设反比例函数表达式为y=,
由(1)知,a=﹣1,b=﹣2,
∴A(﹣1,0),B(0,﹣2),
∵E为AD中点,
∴xD=1,
设D(1,t),
又∵四边形ABCD是平行四边形,
∴C(2,t﹣2),
∴t=2t﹣4,
∴t=4,
∴D(1,4),
∵D点在反比例函数y=的图像上,
∴4=,
∴k=4,
∴反比例函数表达式为y=;
(3)由(2)知,反比例函数的解析式为y=,
∵点P在双曲线y=上,点Q在y轴上,
∴设Q(x,0),P(x,),
①当AB为边时:
如图2①所示:若ABPQ为平行四边形,则=﹣2,解得x=﹣2,此时P1(﹣2,﹣2),Q1(﹣3,0);
如图2②所示;若ABQP为平行四边形,则=2,解得x=2,此时P2(2,2),Q2(3,0);
②如图2③所示;当AB为对角线时:AQ=BP,且AQ∥BP;
则=﹣2,解得x=﹣2,此时P3(﹣2,﹣2),AQ=2,,
∴OQ=AQ﹣AO=1,
∴Q3(1,0);
∴P3(﹣2,﹣2),Q3(1,0);
故Q1(﹣3,0);Q2(3,0);Q3(1,0).
12.(2022秋•靖江市校级月考)如图,直线y=x与双曲线y=(k≠0)交于A,B两点,点A的坐标为(m,﹣4),点C是双曲线第一象限分支上的一点,连接BC并延长交x轴于点D,且BC=3CD.
(1)求k的值并直接写出点B的坐标;
(2)点G是y轴上的动点,连接GB,GC,求GB+GC的最小值;
(3)点P是坐标轴上的一点,点Q是平面内一点,是否存在点P、Q使得四边形ABPQ是矩形?若存在,请求出符合条件的所有P点的坐标;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)将点A的坐标为(m,﹣4)代入直线y=x中,可求得A(﹣3,﹣4),即可求得k=12,根据轴对称的性质即可求出点B的坐标;
(2)如图1,作BE⊥x轴于点E,CF⊥x轴于点F,则BE∥CF,△DCF∽△DBE,利用相似三角形性质即可求得C(12,1),作点B关于y轴的对称点B′,连接B′C交y轴于点G,则B′C即为BG+GC的最小值,运用勾股定理即可求得答案;
(3)分两种情况:①当点P在x轴上时,如图2,设点P1的坐标为(a,0),过点B作BE⊥x轴于点E,通过△OBE∽△OP1B,建立方程求解即可;
②当点P在y轴上时,过点B作BN⊥y轴于点N,如图2,设点P2的坐标为(0,b),利用△BON∽△P2OB,建立方程求解即可.
【解答】解:(1)∵A(m,﹣4)在直线y=x上,
∴m=﹣4,
解得m=﹣3,
∴A(﹣3,﹣4),
∵A(﹣3,﹣4)在y=上,
∴k=12,
∴y=,
∵直线y=x与双曲线y=(k≠0),
∴A、B关于原点对称,
∴B(3,4);
(2)如图1,作BE⊥x轴于点E,CF⊥x轴于点F,
∴BE∥CF,
∴△DCF∽△DBE,
∴=,
∵BC=3CD,BE=4,
∴=,
∴=,
∴CF=1,
∴C(12,1),
作点B关于y轴的对称点B′,连接B′C交y轴于点G,
则B′C即为BG+GC的最小值,
∵B′(﹣3,4),C(12,1),
∴B′C==3,
∴BG+GC=B′C=3;
故GB+GC的最小值为3;
(3)(3)存在.理由如下:
①当点P在x轴上时,如图2,设点P1的坐标为(a,0),
过点B作BE⊥x轴于点E,
∵∠OEB=∠OBP1=90°,∠BOE=∠P1OB,
∴△OBE∽△OP1B,
∴=,
∵B(3,4),
∴OB==5,
∴=,
∴a=,
∴点P1的坐标为(,0);
②当点P在y轴上时,过点B作BN⊥y轴于点N,如图2,
设点P2的坐标为(0,b),
∵∠ONB=∠P2BO=90°,∠BON=∠P2OB,
∴△BON∽△P2OB,
∴=,即=,
∴b=,
∴点P2的坐标为(0,);
综上所述,点P的坐标为(,0)或(0,).
13.(2022春•相城区校级期中)【发现问题】
小明在学习过程中发现:周长为定值的矩形中面积最大的是正方形.那么,面积为定值的矩形中,其周长的取值范围如何呢?
【解决问题】
小明尝试从函数图象的角度进行探究:
(1)建立函数模型
设一矩形的面积为4,周长为m,相邻的两边长为x、y,则xy=4,2(x+y)=m,即y=,y=−x+,那么满足要求的(x,y)应该是函数y=与y=−x+的图象在第 一 象限内的公共点坐标.
(2)画出函数图象
①画函数y=(x>0)的图象;
②在同一直角坐标系中直接画出y=−x的图象,则y=−x+的图象可以看成是由y=−x的图象向上平移 个单位长度得到.
(3)研究函数图象
平移直线y=﹣x,观察两函数的图象;
①当直线平移到与函数y=(x>0)的图象有唯一公共点的位置时,公共点的坐标为 (2,2) ,周长m的值为 8 ;
②在直线平移的过程中,两函数图象公共点的个数还有什么情况?请直接写出公共点的个数及对应周长m的取值范围.
【结论运用】
(4)面积为10的矩形的周长m的取值范围为 m≥4 .
【分析】(1)由x>0,y>0,可得(x,y)在第一象限;
(2)①直接画出图象即可;②直接画出图象即可,求出y=−x+与x轴的交点坐标,即可求解;
(3)①联立方程组,可求解;②在直线平移过程中,交点个数有:0个、1个、2个三种情况,结合图象可求解;
(4)联立方程组,可得2x2﹣mx+20=0,由根的判别式可求解.
【解答】解:(1)∵x,y都是边长,周长为m,
∴x>0,y>0,m>0,
∴满足要求的(x,y)应该是函数y=与y=−x+的图象在第一象限内的公共点坐标.
故答案为:一;
(2)①y=的图象如图所示:
②y=﹣x的图象如上图所示,
∵y=−x+与x轴的交点为(,0),
∴y=−x+的图象可以看成是由y=﹣x的图象向右平移个单位长度得到,
故答案为:;
(3)①联立方程组可得:,
整理得:x2﹣mx+4=0,
∵两图象有唯一交点,
∴Δ=m2﹣16=0,
∴m=8,
∴x2﹣×8x+4=0,
解得:x=2,
∴交点坐标为(2,2),
故答案为:(2,2),8;
②由①知:0个交点时,0<m<8;2个交点时,m>8;1个交点时,m=8;
(4)设相邻的两边长为x、y,则x•y=10,2(x+y)=m,即y=,y=﹣x+,
联立方程组可得,
整理得:2x2﹣mx+20=0,
∵两函数有交点,
∴Δ=m2﹣4×2×20≥0,
∴m≥4,
故答案为:m≥4.
14.(2022春•姑苏区校级期中)如图,在平面直角坐标系中,已知△ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,已知点A(0,﹣6)、C(﹣3,﹣7),点B在第三象限内.
(1)求点B的坐标;
(2)将△ABC以每秒2个单位的速度沿y轴向上平移t秒,若存在某一时刻t,使在第二象限内点B、C两点的对应点B',C'正好落在某反比例函数的图象上,请求出此时t的值以及这个反比例函数的解析式;
(3)在(2)的情况下,问:是否存在x轴上的点P和反比例函数图象上的点Q,使得以P、Q、B'、C'四个点为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出符合题意的点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)过点B作BE⊥y轴于点E,过点C作CF⊥y轴于点F,证明△ACF≌△BAE得出BE与OE的长度便可求得B点坐标;
(2)先用t表示B′和C′点的坐标,再根据“B'、C'正好落在某反比例函数的图象上”得B′和C′点的横、纵坐标的积相等,列出t的方程求得t,进而求得反比例函数的解析式;
(3)分各种情况:B'C'为平行四边形的边,B'C'为平行四边形的对角线.分别解答问题.
【解答】解:(1)如图1,过点B作BE⊥y轴于点E,过点C作CF⊥y轴于点F,则∠AFC=∠AEB=90°,
∵点A(0,﹣6),C(﹣3,﹣7),
∴CF=3,AF=1,
∵AB=AC,∠BAC=90°,
∴∠CAF+∠BAE=∠CAF+∠ACF=90°,
∴∠ACF=∠BAE,
∴△ACF≌△BAE(AAS),
∴CF=AE=3,AF=BE=1,
∴OE=OA﹣AE=6﹣3=3,
∴B(﹣1,﹣3);
(2)根据题意得,B′(﹣1,﹣3+2t),C′(﹣3,﹣7+2t),
设经过B'、C'的反比例函数解析式为:y=(k≠0),
∴k=﹣1×(﹣3+2t)=﹣3(﹣7+2t),
解得,t=,
∴k=﹣1×(﹣3+2t)=3﹣9=﹣6,
∴反比例函数的解析式为:y=﹣;
(3)存在,
设P(n,0),
由(2)知B′(﹣1,6),C′(﹣3,2),
①当B'C'为平行四边形的边时,则B′C′∥QP,B′C′=QP,
∴Q(n+2,4)或(n﹣2,﹣4),
把Q(n+2,4)代入y=﹣中,得,4(n+2)=﹣6,
解得,n=﹣,
∴Q(﹣,4),
把Q(n﹣2,﹣4),代入y=﹣中,得,﹣4(n﹣2)=﹣6,
解得,n=,
∴Q(,﹣4);
②当B'C'为对角线时,则B'C'的中点坐标为(﹣2,4),
∴PQ的中点坐标为(﹣2,4),
∴Q(﹣4﹣n,8),
把Q点坐标代入y=﹣中,得,8(﹣n﹣4)=﹣6,
解得,n=﹣,
∴Q(﹣,8),
综上,存在x轴上的点P和反比例函数图象上的点Q,使得以P、Q、B'、C'四个点为顶点的四边形是平行四边形.Q点坐标为(﹣,4)或(,﹣4)或(﹣,8).
15.(2022春•吴中区校级期中)如图,在平面直角坐标系中,菱形ABCD的顶点B的坐标为(﹣1,0),顶点C的坐标为(﹣5,1),对角线AC∥x轴,边AB所在直线y1=ax+b与反比例函数y2=(k>0)的图象在第一象限交于A点.
(1)求y1和y2的函数解析式;
(2)点P是x轴上一动点,当△PAC是以AC为斜边的直角三角形时,请直接写出点P的坐标.
【分析】(1)由图形的对称性知,点A、C关于BD对称,则点A的坐标为(3,1),进而求解;
(2)由AC2=PA2+PC2,即64=(x﹣3)2+1+(x+5)2+1,即可求解.
【解答】解:(1)连接BD,
∵四边形ABCD为菱形,AC∥x轴,
由图形的对称性知,点A、C关于BD对称,
则点A的坐标为(3,1),
将点A、B的坐标代入直线的表达式得
,
解得,
∴y1=x+;
将点A的坐标代入反比例函数表达式得:1=,
解得k=3,
则y2=;
(2)设点P的坐标为(x,0),
由点P、A、C的坐标得:AC2=(3+5)2=64,PA2=(x﹣3)2+1,PC2=(x+5)2+1,
由题意得:AC2=PA2+PC2,
即64=(x﹣3)2+1+(x+5)2+1,
解得x=﹣1±,
故点P的坐标为(﹣1+,0)或(﹣1﹣,0).
16.(2022春•姑苏区校级期中)如图,一次函数y=kx+b与反比例函数的图象交于点A(1,6),B(3,n)两点.
(1)求反比例函数和一次函数的表达式;
(2)连接OA、OB,求△AOB的面积;
(3)直线a经过点(0,1)且平行于x轴,点M在直线a上,点N在y轴上,以A、B、M、N为顶点的四边形可以是平行四边形吗?如果可以,直接写出点M、N的坐标,如果不可以,说明理由.
【分析】(1)用待定系数法求函数的解析式即可;
(2)设直线y=2x+8与x轴交于D,与y轴交于点C,由S△AOB=S△COD﹣S△ACO﹣S△BOD求解即可;
(3)设M(m,1),N(0,n),分三种情况讨论:①当AB为平行四边形的对角线时;②当AM为平行四边形的对角线时;③当AN为平行四边形的对角线时;根据平行四边形的对角线互相平分,利用中点坐标公式即可求解.
【解答】解:(1)将点A(1,6)代入,
∴m=6,
∴y=,
将B(3,n)代入y=,
∴n=2,
∴B(3,2),
将A(1,6),B(3,2)代入y=kx+b,
∴,
解得,
∴y=﹣2x+8;
(2)设直线y=2x+8与x轴交于D,与y轴交于点C,
∴C(0,8),D(4,0),
∴S△AOB=S△COD﹣S△ACO﹣S△BOD=8×4﹣8×1﹣=8;
(3)以A、B、M、N为顶点的四边形可以是平行四边形,理由如下:
设M(m,1),N(0,n),
①当AB为平行四边形的对角线时,
,
解得,
∴M(4,1),N(0,7);
②当AM为平行四边形的对角线时,
,
解得,
∴M(2,1),N(0,5);
③当AN为平行四边形的对角线时,
,
解得,
∴M(﹣2,1),N(0,﹣3);
综上所述:M(4,1),N(0,7)或M(2,1),N(0,5)或M(﹣2,1),N(0,﹣3).
17.(2022•钟楼区校级模拟)【阅读理解】对于任意正实数a、b,
∵()2≥0,
∴a+b﹣2≥0
∴a+b≥2,只有当a=b时,等号成立.
【数学认识】
在a+b≥2(a、b均为正实数)中,若ab为定值k,则a+b≥2,只有当a=b时,a+b有最小值2.
【解决问题】
(1)若x>0时,当x= 1 时,x+有最小值为 2 ;
(2)如图,已知点A是反比例函数y=的图象在第一象限上的一动点,连接AO并延长交另一支与点B,以AB为边作等边△ABC,点C在第四象限.记点C的运动轨迹为l,过点A作AD∥y轴交l于点D,过点A作AM⊥y轴于点M,过点D作DN⊥y轴于点N,求四边形ADNM周长的最小值.
【分析】(1)直接运用公式可得答案;
(2)过点C作CE⊥y轴于点E,则四边形AMND是矩形,利用等边三角形的性质和相似三角形的判定与性质可得S△OCE=3S△AOM=,则点C在双曲线y=﹣上运动,设A(m,),则C(m,﹣),表示出AM+AD的长,利用公式可得AM+AD的最小值,从而解决问题.
【解答】解:(1)∵x+≥2=2,
当x=时,x+有最小值为2,
∴x=1,
故答案为:1,2;
(2)∵OA=OB,△ABC是等边三角形,
∴OC⊥AB,OC=OA,
过点C作CE⊥y轴于点E,则四边形AMND是矩形,
∴∠AOC=90°,
∴∠AOM+∠COE=90°,
∵∠AOM+∠OAM=90°,
∴∠OAM=∠COE,
∵∠AMO=∠CEO,
∴△AMO∽△OEC,
∴S△OCE=3S△AOM=,
∴点C在双曲线y=﹣上运动,
设A(m,),则C(m,﹣),
∴AM=m,AD=,
∴m+≥2=4,
∴AM+AD的最小值为4,
∴四边形ADNM周长的最小值为8.
18.(2022•天宁区校级一模)如图,点A,B在函数(其中x>0)的图象上,连接AB.取线段AB的中点C.分别过点A,C,B作x轴的垂线,垂足为E,F,G,CF交函数(其中x>0)的图象于点D.小明运用几何知识得出结论:AE+BG=2CF,CF>DF.设点E,F的横坐标分别为n﹣1,n(n>1).
(1)①点G的横坐标为 n+1 .
②请你仔细观察函数其中x>0)的图象,并由此得出一个关于,,,之间数量关系的真命题:若n>1,则 .
(2)请你说明在(1)中你提出的命题是真命题的理由;
(3)比较与的大小,并说明理由.
【分析】(1)求出AE,BG,DF,利用AE+BG=2CF,可得;
(2)根据分式的加减计算,利用求差法比较大小即可;
(3)根据(2)的结论证明即可.
【解答】解:(1)①AE,CF,BG都垂直于x轴,
∴AE∥CF∥BG,
∵C是AB的中点,
∴,
∴F是EG的中点,
设点E,F的横坐标分别为n﹣1,n(n>1),
∴G(n+1,0),
故答案为:n+1;
②∵点A,B,D在y=上,
∴A(n﹣1,),B(n+1,),D(n,),
∴AE=,BG=,DF=,
∵AE+BG=2CF,CF>DF,
∴,
故答案为:;
(2)∵
=
=,
∵n>1,
∴n(n﹣1)(n+1)>0,
∴,
∴;
(3)∵,
∴,
∴.
19.(2022春•惠山区校级期中)如图1,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=6,OC=4,动点P在y轴的右侧,且满足S△PCO=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)若点Q是平面内一点,使得以B、C、P、Q为顶点的四边形是菱形,请你直接写出满足条件的所有点Q的坐标.
【分析】(1)首先根据点B坐标,确定反比例函数的解析式,设点P的横坐标为m(m>0),根据S△PCO=S矩形OABC,构建方程即可解决问题;
(2)分两种情形:当四边形CBQP是菱形时;当四边形CBPQ是菱形时.分别求解即可解决问题.
【解答】解:(1)∵四边形OABC是矩形,OA=6,OC=4,
∴点B的坐标为(6,4),
∵点B在反比例函数y=(k≠0)的第一象限内的图象上
∴k=24,
∴y=,
设点P的横坐标为m(m>0),
∵S△PCO=S矩形OABC.
∴OC•m=OA•OC,
∴m=5,
当点,P在这个反比例函数图象上时,则P点的纵坐标为y=,
∴点P的坐标为(5,);
(2)分两种情况:
①如图2中,当四边形CBQP是菱形时,易知BC=CP=PQ=BQ=6,P1(5,4﹣),P2(5,4+),
∴Q1(11,4﹣),Q2(11,4+);
.
②如图3中,当四边形CBPQ是菱形时,P3(5,4﹣),P4(5,4+),
∴Q3(﹣1,4﹣),Q4(﹣1,4+).
综上所述,点Q的坐标为,,,.
20.如图,在平面直角坐标系中,点A,点B在x轴上,点C在y轴上,∠ADC=90°,AB=BC,线段BC,OB的长是一元二次方程x2﹣6x+8=0的两根.
(1)求OA的长;
(2)求经过点D的反比例函数的解析式;
(3)点P在直线AD上,在平面内是否存在一点Q,使以点A,B,P,Q为顶点的四边形是菱形?若存在,请写出满足条件的点Q的个数,并直接写出其中两个点的坐标;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)解方程可得BC、OB的长,即可解决问题.
(2)如图2中,作DE⊥OA于E,求出BE、DE即可解决问题.
(3)如图3中,存在,满足条件的点Q的个数有三个.当AB为边时,有两种情形①四边形ABQ1P1是菱形,②四边形ABQ2P2是菱形,③当AB为对角线时,四边形AQ3BP3是菱形,分别求出P、Q坐标即可.
【解答】解:(1)如图1中,
∵线段BC,OB的长是一元二次方程x2﹣6x+8=0的两根,
∴BC=4,OB=2,
∵BA=BC
∴AB=4,OA=OB+BA=6.
(2)如图2中,作DE⊥OA于E.
∵cs∠CBO==,
∴∠ABD=∠CBO=60°,
∵∠ADB=90°,
∴∠BAD=30°,
∴BD=AB=2,
∵∠BDE=30°,
∴BE=BD=1,DE=BE=,
∴点D坐标(3,﹣),设经过点D的反比例函数解析式为y=,
∴k=﹣3,
∴经过点D的反比例函数解析式为y=﹣.
(3)如图3中,存在,满足条件的点Q的个数有三个.
当AB为边时,有两种情形①四边形ABQ1P1是菱形,此时P1(6+2,2),Q1(2+2,2),
②四边形ABQ2P2是菱形,此时P2(6﹣2,﹣2),Q2(2﹣2,﹣2),
③当AB为对角线时,四边形AQ3BP3是菱形,此时P3(4,﹣),Q3(4,).
【培优拔高】(每题10分,满分100分,建议用时:90分钟)
21.(2022•东城区校级模拟)在平面直角坐标系xOy中,直线l与双曲线y=(k≠0)的两个交点分别为A(﹣3,﹣1),B(1,m).
(1)求k和m的值;
(2)求直线l的解析式;
(3)点P为直线l上的动点,过点P作平行于x轴的直线,交双曲线y=(k≠0)于点Q.当点Q位于点P的左侧时,求点P的纵坐标n的取值范围.
【分析】(1)将A(﹣3,﹣1),B(1,m)分别代入y=,可得答案;
(2)利用待定系数法求出l的解析式即可;
(3)分别画出函数y=x+2和y=的图象,利用数形结合思想可得n的范围.
【解答】解:(1)将A(﹣3,﹣1),B(1,m)分别代入y=得,
∴k=﹣1×(﹣3)=3,m=k=3;
(2)设直线l的解析式为y=ax+b,
则,
解得,
∴直线l的解析式为:y=x+2;
(3)如图,当点P在B的上方时,点Q始终在点P的左边,此时n>3,
当点P在点A的上方,x轴的下方时,同样符合题意,此时﹣1<n<0,
综上:n>3或﹣1<n<0.
22.(2021秋•历城区期末)如图,在平面直角坐标系中,矩形OCBA的顶点C、A分别在x轴和y轴的正半轴上,反比例函数y=(x>0)的图象与AB,BC分别交于点D,E,且顶点B的坐标为(4,2),BD=2.
(1)求反比例函数y=(x>0)的表达式及E点坐标;
(2)连接DE,AC,判断DE与AC的数量和位置关系,并说明理由.
(3)点F是反比例函数y=(x>0)的图象上的一点,且使得∠AEF=45°,求直线EF的函数关系式.
【分析】(1)根据矩形OABC,得到AB与x轴平行,BC与y轴平行,得到B与D纵坐标相同,B与E横坐标相同,再由B横坐标确定出AB的长,由AB﹣BD求出AD的长,进而确定出D坐标,代入反比例解析式求出k的值,确定出E坐标即可;
(2)DE∥AC,DE=AC,理由为:连接AC,DE,由(1)得到D、E分别为中点,即DE为中位线,利用中位线定理即可得证;
(3)如图2所示,作出∠AEF=45°,交反比例图象于点F,如图2所示,过A作AG⊥AE,交直线EF于点G,过G作GH⊥y轴交于点H,过E作EI⊥y轴交于点I,可得出△AGE为等腰直角三角形,即AG=AE,利用AAS得到△AHG≌△EAI,利用全等三角形对应边相等得到HG=AI,AH=EI,根据题意确定出G坐标,设直线EF解析式是为y=kx+b,把G与E坐标代入求出k与b的值,即可确定出所求.
【解答】解:(1)∵矩形OABC,
∴AB∥OC,BC∥OA,且AB=OC,BC=OA,
∵B(4,2),BD=2,
∴AB=OC=4,BC=OA=2,
∴D坐标轴为2,E横坐标为4,AD=AB﹣BD=4﹣2=2,
∴D(2,2),
把D(2,2)代入反比例解析式得:2=,
解得:k=4,
∴反比例解析式为y=,
把x=4代入得:y=1,即E(4,1);
(2)DE∥AC,DE=AC,理由为:
如图1所示,连接AC,DE,
∵AD=BD=2,BE=CE=1,
∴D、E分别为AB、BC的中点,
∴DE为△ABC的中位线,
∴DE∥AC,DE=AC;
(3)连接AE,作射线EF,使∠AEF=45°,交反比例图象于点F,如图2所示,
过A作AG⊥AE,交直线EF于点G,过G作GH⊥y轴交于点H,过E作EI⊥y轴交于点I,
∴△AGE为等腰直角三角形,
∴AG=AE,
∵∠GAH+∠EAI=90°,∠GAH+∠HGA=90°,
∴∠IAE=∠HGA,
在△AGH和△EIA中,
,
∴△AHG≌△EIA(AAS),
∴HG=AI,AH=EI,
∵A(0,2),E(4,1),
∴AI=HG=OA﹣EC=2﹣1=1,EI=AH=4,
∴OH=OA+AH=2+4=6,
∴G(1,6),
设直线EF解析式为y=kx+b,
把E(4,1),G(1,6)代入得:
,
解得:,
即y=﹣x+.
23.(2022•绵竹市模拟)如图,一次函数y=﹣x+b与反比例函数y=(x>0)的图象交于点A(m,3)和B(3,1).
(1)填空:一次函数的解析式为 y=﹣x+4 ,反比例函数的解析式为 y= ;
(2)请直接写出不等式≤﹣x+b的解集是 1≤x≤3 ;
(3)点P是线段AB上一点,过点P作PD⊥x轴于点D,连接OP,若△POD的面积为S,求S的最大值和最小值.
【分析】(1)将B(3,1)代入y=﹣x+b得b=4,即得一次函数的解析式为y=﹣x+4,将B(3,1)代入y=得k=3,即得反比例函数的解析式为y=;
(2)求出A(1,3),由图可得,≤﹣x+b得解集为:1≤x≤3;
(3)由点P是线段AB上一点,可设设P(n,﹣n+4),且1≤n≤3,可得S=OD•PD=﹣(n﹣2)2+2,即得当n=2时,S有最大值,且最大值是2,当n=1或n=3时,S有最小值,且最小值是.
【解答】解:(1)将B(3,1)代入y=﹣x+b得:
1=﹣3+b,解得b=4,
∴一次函数的解析式为y=﹣x+4,
将B(3,1)代入y=得:
1=,解得k=3,
∴反比例函数的解析式为y=;
(2)将A(m,3)代入y=﹣x+4得:
3=﹣m+4,解得m=1,
∴A(1,3),
由图可得,≤﹣x+b得解集为:1≤x≤3;
(3)∵点P是线段AB上一点,设P(n,﹣n+4),
∴1≤n≤3,
∴S=OD•PD=•n(﹣n+4)=﹣(n2﹣4n)=﹣(n﹣2)2+2,
∵﹣<0,且1≤n≤3,
∴当n=2时,S有最大值,且最大值是2,
∴当n=1或n=3时,S有最小值,且最小值是.
24.(2022春•吴江区期中)如图,直线y=2x+6与反比例函数y=(x>0)的图象交于点A(1,m),与x轴交于点B,与y轴交于点D.
(1)求m的值和反比例函数的表达式;
(2)观察图象,直接写出不等式2x+6﹣>0的解集;
(3)在反比例函数图象的第一象限上有一动点M,当S△BDM>S△BOD时,直接写出点M纵坐标的取值范围.
【分析】(1)先将点A(1,m)代入y=2x+6,求出m的值,得到点A的坐标,再利用待定系数法即可求出反比例函数的表达式;
(2)结合函数图象找到直线在双曲线上方对应的x的取值范围即可;
(3)过点O作AB的平行线,交反比例函数的图象于点N,则S△BDN=S△BOD,由直线AB的解析式可得出直线ON的解析式,联立直线ON和反比例函数解析式成方程组,通过解方程组可求出点N的坐标,结合函数图象及S△BDM>S△BOD,可知M在N的右边,进而求出点M纵坐标的取值范围;同理求出M在N的左边时,点M纵坐标的取值范围.
【解答】解:(1)∵直线y=2x+6过点A(1,m),
∴m=2×1+6=8,
∴点A的坐标为(1,8),
∵点A(1,8)在反比例函数y=(x>0)的图象上,
∴k=1×8=8,
∴反比例函数的解析式为y=;
(2)在A点右边,即x>1时,直线在双曲线上方,
所以不等式2x+6﹣>0的解集是x>1;
(3)如图,过点O作AB的平行线,交反比例函数的图象于点N,则S△BDN=S△BOD.
∵直线AB的解析式为y=2x+6,
∴直线ON的解析式为y=2x.
由(x>0),解得,
∴点N的坐标为(2,4);
∵S△BDM>S△BOD,
∴S△BDM>S△BDN,
∴M在N的右边,
∴0<点M纵坐标<4;
同理M在N的左边,
直线ON的解析式为y=2x+12.
联立y=2x+12与y=,
∴点M纵坐标>6+2.
故点M纵坐标的取值范围是0<点M纵坐标<4或点M纵坐标>6+2.
25.(2022•茶陵县模拟)如图,直线y=ax+b(a≠0)与双曲线y=(k≠0)交于一、三象限内的A,B两点与x轴交于点C,点A的坐标为(2,m),点B的坐标为(n,﹣2),tan∠BOC=.
(1)求该反比例函数和一次函数的解析式.
(2)点E为坐标轴上一点,以AE为直径的圆恰好经过点B,直接写出点E的坐标.
(3)点P(s,t)(s>2)在直线AB上运动,PM∥x轴交双曲线于M,PN∥y轴交双曲线于N,直线MN分别交x轴,y轴于F,G,求+的值.
【分析】(1)先利用tan∠BOC=分别求出A和B两点的坐标,再利用待定系数法求两个函数的解析式;
(2)如图2,因为以AE为直径的圆恰好经过点B,所以∠ABE=90°,过B作AB的垂线,与坐标的两个交点就是符合条件的E点,构建直角三角形,利用三角形相似或等腰直角三角形的定义列等式可得结论;
(3)如图3,作辅助线,根据P(s,t),表示M(,t),N(s,),利用等角的三角函数列式可得:==,代入所求式子可得结果.
【解答】解:(1)如图1,过B作BD⊥x轴于D,
∵点B的坐标为(n,﹣2),
∴BD=2,
在Rt△OBD中,tan∠BOC=,
∴,
∴,
∴OD=5,
∴n=﹣5,
即B(﹣5,﹣2),
∴k=﹣5×(﹣2)=10,
∴该反比例函数的解析式为:y=,
当x=2时,m=5,
∴A(2,5),
把A(2,5)和B(﹣5,﹣2)代入得:,
解得:,
∴一次函数的解析式为:y=x+3;
(2)如图2,过B作BE1⊥AB,交x轴于E1,交y轴于E2,即符合条件的点E有两个,构建直角△ABQ和直角△BE2K,
∴AQ=BQ=7,
∴△ABQ是等腰直角三角形,
∵∠ABE2=90°,
∴△BKE2也是等腰直角三角形,
设E2(0,y),
∴BK=KE2,
∴5=﹣y﹣2,
y=﹣7,
∴E2(0,﹣7),
同理可得:E1(﹣7,0),
综上所述,点E的坐标为(0,﹣7)或(﹣7,0);
(3)如图3,过N作NR∥PM,过M作MR∥PN,交于R,
则四边形MRNP是矩形,
∵P(s,t),且PM∥x轴,PN∥y轴,
∴M(,t),N(s,),
∴RN=s﹣,MR=t﹣,
∵MR∥OG,
∴∠OGF=∠RMN,
∴tan∠OGF=tan∠RMN,
∴==,
∵点P(s,t)(s>2)在直线AB上运动,
∴t=s+3,
∴+=+==1.
26.(2021•湘潭)如图,点A(a,2)在反比例函数y=的图象上,AB∥x轴,且交y轴于点C,交反比例函数y=于点B,已知AC=2BC.
(1)求直线OA的解析式;
(2)求反比例函数y=的解析式;
(3)点D为反比例函数y=上一动点,连接AD交y轴于点E,当E为AD中点时,求△OAD的面积.
【分析】(1)由点A(a,2)在反比例函数y=的图像上,得a=2,即A(2,2),设直线OA解析式为y=mx,即得m=1,故直线OA解析式为y=x;
(2)由AC=2BC得B(﹣1,2),把B(﹣1,2)代入反比例函数y=,即得解析式为y=;
(3)设D(t,),而A(2,2),故AD中点E(,+1),即有=0,解得t=﹣2,可得D(﹣2,1),E(0,),从而可得S△DOE=,S△AOE=,即得△OAD面积S=3.
【解答】解:(1)∵点A(a,2)在反比例函数y=的图像上,
∴2=,解得a=2,
∴A(2,2),
设直线OA解析式为y=mx,
则2=2m,解得m=1,
∴直线OA解析式为y=x;
(2)由(1)知:A(2,2),
∵AB∥x轴,且交y轴于点C,
∴AC=2,
∵AC=2BC,
∴BC=1,
∴B(﹣1,2),
把B(﹣1,2)代入y=得:2=,
∴k=﹣2,
∴反比例函数y=的解析式为y=;
(3)设D(t,),而A(2,2),
∴AD中点E(,+1),
而E在y轴上,
∴=0,解得t=﹣2,
∴D(﹣2,1),E(0,),
∴S△DOE=OE•|xD|=××2=,
S△AOE=OE•|xA|=××2=,
∴△OAD面积S=S△DOE+S△AOE=3.
27.(2021•开封二模)如图,一次函数y=mx+6(m≠0)的图象经过点B(﹣6,0),与y轴交于C点,与反比例函数y=(x>0)的图象交于点A.连接OA,且△AOC的面积为6.
(1)求一次函数和反比例函数的解析式.
(2)结合图象直接写出当x>0时,mx+6<的解集;
(3)设点E是反比例函数y=(x>0)的图象上一点,点F是直线AB上一点,若以点O,E,C,F为顶点的四边形是平行四边形,求出点F的坐标.
【分析】解:(1)由一次函数y=mx+6(m≠0)的图象经过点B(﹣6,0),得﹣6m+6=0,解出m=1,得一次函数解析式为y=x+6;当x=0时,y=6,由△AOC的面积为6.得,求出xA=2,写出点A坐标(2,8),即可求解;
(2)结合图象可知当x>0时,mx+6<的解集是0<x<2;
(3)①当CO为边时,如图1,EF∥CO且EF=CO,设点E坐标为(m,),则点F的坐标为(m,m+6),得EF=|﹣m﹣6|=6,当﹣m﹣6=6时,解得m=4或﹣4(﹣4舍去)此时点F坐标为(4,10);
当﹣m﹣6=﹣6时,解得m=2﹣6或﹣2﹣6(负值舍去),此时点F坐标为(2﹣6,2);②当CO为对角线时,如图2,则CO与FE互相平分,设点E坐标为(m,),点F的坐标为(n,n+6),由中点坐标公式得,解得m=4,n=﹣4,此时点F坐标为(﹣4,2),即可求解.
【解答】解:(1)∵一次函数y=mx+6(m≠0)的图象经过点B(﹣6,0),
∴﹣6m+6=0,得m=1,
∴一次函数解析式为y=x+6;
当x=0时,y=6,
∴CO=6,
∵△AOC的面积为6.
∴,
∴xA=2,
当x=2时,y=x+6=8,
∴点A坐标(2,8),
∵反比例函数y=(x>0)的图象经过点A,
∴k=16,
∴反比例函数的解析式为:y=;
(2)结合图象可知当x>0时,mx+6<的解集是0<x<2;
(3)①当CO为边时,如图1,EF∥CO且EF=CO,
设点E坐标为(m,),则点F的坐标为(m,m+6),
∴EF=|﹣m﹣6|,
∴|﹣m﹣6|=6,
当﹣m﹣6=6时,
解得m=4或﹣4(﹣4舍去)此时点F坐标为(4,10);
当﹣m﹣6=﹣6时,
解得m=2﹣6或﹣2﹣6(负值舍去),此时点F坐标为(2﹣6,2);
②当CO为对角线时,如图2,则CO与FE互相平分,
设点E坐标为(m,),点F的坐标为(n,n+6),
由中点坐标公式得,
解得m=4,n=﹣4,此时点F坐标为(﹣4,2),
综上.点F坐标为(4,10)或(2﹣6,2)或(﹣4,2).
28.(2021•铁西区二模)如图,在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,四边形OABC的边OA在x轴负半轴上,OC在y轴正半轴上,AB∥y轴,OA=a,AB=BC=b,且a,b满足(a﹣4)2+(b﹣5)2=0.
(1)求点B,C的坐标;
(2)点D为边OA上一点,点E为边OC上一点,将△DOE沿直线DE翻折,使点O落在AB上的点F处,且双曲线y=﹣的一个分支过点F,则线段OD的长为 2.5 ;
(3)在(2)的条件下,点G为x轴上一点,点H是坐标平面内任意一点,当以点D,F,G,H为顶点四边形为矩形时,请直接写出点H的坐标.
【分析】(1)由a,b满足(a﹣4)2+(b﹣5)2=0,得a=4,b=5,故点B坐标为(﹣4,5),过点B作BG⊥y轴于点G,在Rt△BCG中,BC=5,GB=4,得CG=3,即可求解;
(2)点O落在AB上的点F处,得点F的横坐标为﹣4,由双曲线y=﹣的一个分支过点F,得点F坐标为(﹣4,2),设OD=DF=x,则AD=4﹣x,在Rt△AFD中,(4﹣x)2+22=x2,得x=2.5,得OD=2.5;
(3)当以点D,F,G,H为顶点四边形为矩形时,①DF为对角线,如图2,矩形FGDH中,FG=HD=2,HD⊥x轴,得点H坐标为(﹣2.5,2);②GD为对角线,设点G坐标为(m,0),由矩形FGHD,得FG2+FD2=GD2,得(﹣4﹣m)2+22+2.52=(﹣2.5﹣m)2,m=﹣,得点G坐标为(﹣,0),将点G向右平移1.5个单位,向下平移2个单位得到点H,得点H坐标为(﹣,﹣2).
【解答】解:(1)∵a,b满足(a﹣4)2+(b﹣5)2=0,
∴a﹣4=0且b﹣5=0,
得a=4,b=5,
∴点B坐标为(﹣4,5),
过点B作BG⊥y轴于点G,
在Rt△BCG中,BC=5,GB=4,
∴CG=3,
∴点C坐标为(0,8);
(2)∵点O落在AB上的点F处,
∴点F的横坐标为﹣4,
∵双曲线y=﹣的一个分支过点F,
∴点F坐标为(﹣4,2),
设OD=DF=x,则AD=4﹣x,
在Rt△AFD中,(4﹣x)2+22=x2,
∴x=2.5,得OD=2.5,
故答案为:2.5;
(3)当以点D,F,G,H为顶点四边形为矩形时,
①DF为对角线,如图2,
矩形FGDH中,FG=HD=2,HD⊥x轴,
∴点H坐标为(﹣2.5,2);
②GD为对角线,
设点G坐标为(m,0),
由矩形FGHD,得FG2+FD2=GD2,
∴(﹣4﹣m)2+22+2.52=(﹣2.5﹣m)2,
∴m=﹣,
∴点G坐标为(﹣,0),
将点G向右平移1.5个单位,向下平移2个单位得到点H,
∴点H坐标为(﹣,﹣2).
综上所述,点H坐标为(﹣2.5,2)或(﹣,﹣2).
29.(2021•南沙区一模)如图,菱形ABCD的边BC在x轴上,点A在y轴上,对角线AC、BD交于点E,且BC=5,菱形ABCD的面积为24.
(1)求点A的坐标;
(2)求AC+BD的值;
(3)若反比例函数y=经过点E,且与边AD交于点F,过点F作FG垂直x轴于点G,请求出△BFG的面积.
【分析】(1)由菱形ABCD的面积为24,得BC•AO=24,求出AO=,即可求解;
(2)由菱形ABCD的面积为24,得AC•BD=24①,由勾股定理知BE2+CE2=25,结合菱形对角线互相平分,可得AC2+BD2=100②,结合①②式子就可求出AC+BD的值;
(3)由直角△ABO中AB和AO的值求出BO的长,即可求出点C的坐标,由AC坐标根据中点坐标公式写出点E坐标,就可以求出反比例函数关系式,再分别求出B、F、G的坐标,可求出△BFG的面积.
【解答】解:(1)由菱形ABCD的面积为24,
∴BC•AO=24,
∵BC=5,
∴AO=,
∴点A的坐标(0,);
(2)由菱形ABCD的面积为24,
∴AC•BD=24即AC•BD=48①,
∵直角△BEC中,BE2+CE2=25,
又∵菱形ABCD中,AC=2AE,BD=2BE,
∴AC2+BD2=100②,
∴(AC+BD)2=AC2+BD2+2AC•BD=100+96=196,
∴AC+BD=14;
(3)在直角△ABO中,BO===,
∴CO=BC﹣BO==,
∴点C的坐标为(,0),
∴中点E的坐标为(,),
∵反比例函数y=经过点E,
∴k﹣1=,
∴反比例函数关系式y==,
当y=时,x===,
∴BG=OB+GO=+=,
∴△BFG的面积==.
30.(2022秋•西湖区校级期中)对于求面积为4,周长为m的矩形中m的取值范围,小亮已经能用“代数”的方法解决,现在他又尝试从“图形”的角度进行探究:设矩形相邻两边长分别为x,y,由矩形的面积为4,得y=;由周长为m,得y=﹣x+.主要研究这两个图象的位置关系.
(1)画出函数图象:
函数y=(x>0)的图象如图所示,而函数y=﹣x+的图象可由直线y=﹣x平移得到,请在同一直角坐标系中直接画出直线y=﹣x.
(2)平移直线y=﹣x,观察函数图象:
①当直线平移到与函数y=(x>0)的图象有唯一交点(2,2)时,写出周长m的值;
②在直线平移过程中,请写出交点个数的其它情况及对应的周长m的取值范围.
(3)得出结论若能生产出面积为4的矩形模具,求出周长m的取值范围.(直接写出结论)
【分析】(1)y=﹣x的图象是一条经过原点的直线;
(2)①利用待定系数法求解;
②欲判断直线平移过程中的交点个数,考虑联立y=﹣x+和y=并整理,判断一元二次方程x2﹣x+4=0的实数根的个数;
(3)构建不等式求解即可.
【解答】解:(1)图形如图所示:
(2)①当直线平移到与函数y=(x>0)的图象有唯一交点(2,2)时,
将(2,2)代入y=﹣x+,解得m=8,
故周长m的值为8.
故答案为:8;
②在直线平移过程中,交点个数还有0个,2个两种情况.
联立y=﹣x+和y=并整理,得x2﹣x+4=0,
有0个交点,即Δ=b2﹣4ac=(﹣)2﹣4×1×4=﹣16<0,解得0<m<8;
有两个交点,即Δ=b2﹣4ac=(﹣)2﹣4×1×4=﹣16>0,解得m<﹣8(舍去)或m>8.
综上所述,当有0个交点时,0<m<8,当有2个交点时,m>8.
(3)由(2)可知,矩形的周长2x+2y=m≥8,
所以若能生产出面积为4的矩形模具,则周长m的取值范围为m≥8.
故答案为:m≥8.
【满分冲刺】(每题10分,满分100分,建议用时:90分钟)
31.(2022春•济南月考)如图,在矩形OABC中,AB=2,BC=4,点D是边AB的中点,反比例函数y1=(x>0)的图象经过点D,交BC边于点E,直线DE的解析式为y2=mx+n(m≠0).
(1)求反比例函数y1=(x>0)的解析式和E点坐标;
(2)在y轴上找一点P,使△PDE的周长最小,求出此时点P的坐标;
(3)若点M在反比例函数的图象上,点N在坐标轴上,是否存在以D、E、M、N为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请求出M点坐标,若不存在,请说明理由.
【分析】(1)根据点D为AB的中点,可得点D的坐标,从而得出反比例函数y1=(x>0)的解析式,当x=2代入可得点E的坐标;
(2)作点E关于y轴的对称点E',连接E'D交y轴于P,此时△PDE的周长最小,设E'E交y轴于F,利用△E'FP∽△DAP,可得PF的长,从而得出点P的坐标;
(3)分点N在x轴或y轴上两种情形,分别利用中点坐标公式解决问题.
【解答】解:(1)∵点D是AB的中点,
∴AD=1,
∴D(1,4),
∵反比例函数y1=(x>0)的图象经过点D,
∴k=1×4=4,
∴y=,
当x=2时,y=2,
∴E(2,2);
(2)作点E关于y轴的对称点E',连接E'D交y轴于P,此时△PDE的周长最小,设E'E交y轴于F,
则E'(﹣2,2),
∵E'F∥AD,
∴△E'FP∽△DAP,
∴,
∴PF==,
∴P(0,);
(3)当N在x轴上时,
设N(n,0),M(x,),
当DE为对角线时,由中点坐标公式得,4+2=,
解得x=,
∴M(),
当DN为对角线时,由中点坐标公式得,4+0=+2,
解得x=2,
∴M(2,2)(舍去),
当DM为对角线时,由中点坐标公式得,4+=2+0,
解得x=﹣2,
∴M(﹣2,﹣2)(舍去),
当N在y轴上时,设N(0,n),M(x,),
当DE为对角线时,由中点坐标公式得,1+2=0+x,
∴x=3,
∴M(3,),
当DN为对角线时,由中点坐标公式得,1+0=x+2,
∴x=﹣1,
∴M(﹣1,﹣4)(舍去),
当DM为对角线时,由中点坐标公式得,1+x=0+2,
∴x=1,
∴M(1,4)(舍去),
综上:M()或(3,).
32.(2022秋•黄浦区校级期末)已知:如图,反比例函数的图象与直线y=kx相交于点A,直线AC与x轴交于点C(2,0),与y轴交于点B,点C是AB的中点.
(1)求直线y=kx的函数解析式;
(2)求点C到直线OA的距离;
(3)若点D是直线OA上一点,且△ABD是直角三角形,求点D的坐标.
【分析】(1)根据中点坐标公式求出点A的横坐标,进而求出点A坐标,即可求出答案;
(2)利用三角形AOC的面积建立方程求解,即可求出答案;
(3)设出点D的坐标,分三种情况利用勾股定理建立方程求解,即可求出答案.
【解答】解:(1)设点A的坐标为(m,),
∵点C(2,0)是AB的中点,
∴2(m+0)=2,
∴m=4,
∴A(4,2),
∵点A在直线y=kx上,
∴4k=2,
∴k=,
∴直线y=kx的解析式为y=x;
(2)由(1)知,点A(4,2),
∴OA=2,
∵点C(2,0),
设点C到直线OA的距离为h,
则S△AOC=OC•|yA|=OA•h,
∴h===,
即点C到直线OA的距离为;
(3)由(1)知,直线OA的解析式为y=x,
设点D(n,n),
∵A(4,2),B(0,﹣2),
∴AB2=32,BD2=n2+(n+2)2,AD2=(n﹣4)2+(n﹣2)2,
∵△ABD是直角三角形,
∴①当∠ABD=90°时,BD2+AB2=AD2,
∴n2+(n+2)2+32=(n﹣4)2+(n﹣2)2,
∴n=﹣,
∴D(﹣,﹣),
②当∠BAD=90°时,AD2+AB2=BD2,
∴(n﹣4)2+(n﹣2)2+32=n2+(n+2)2,
∴n=4(不符合题意,舍去),
③当∠ADB=90°时,AD2+BD2=AB2,
∴(n﹣4)2+(n﹣2)2+n2+(n+2)2=32,
∴n=4(不符合题意,舍去)或n=﹣,
∴D(﹣,﹣),
即D(﹣,﹣)或(﹣,﹣).
33.(2023•舟山一模)已知A是反比例函数y=(x>0)图象上一个动点,过点A作x轴的平行线,交直线y=﹣2x于点B,以线段AB为一条对角线,作▱OACB(O为坐标原点).
(1)如图1,当点C在y轴上时,请证明▱OACB是菱形,并求点C的坐标;
(2)如图2,当▱OACB是矩形时,求点B,C的坐标.
【分析】(1)当点C在y轴上时,设C(0,b)(b>0).由直线与双曲线的交点求法得到B(﹣,).根据菱形的轴对称性质知:=﹣(﹣).由此求得b=4,则C(0,4);
(2)如图2,当▱OACB是矩形时,则OA⊥OB.根据直线与双曲线的交点求法得到A(2,1).由点A、B的纵坐标相同和直线上点的坐标特征推知B(﹣,1),结合矩形的性质得到:C(﹣+2,1+1),即C(,2).
【解答】解:(1)当点C在y轴上时,设C(0,b)(b>0).
∵AB∥x轴,
∴AB⊥OC,点A、B的纵坐标都是.
当y=时,由=得:x=,
此时A(,).
当y=时,由=﹣2x得:x=﹣,
此时B(﹣,).
∵平行四边形ABCD是菱形,
∴点A与点B关于y轴对称,
∴=﹣(﹣).
解得b=4或b=﹣4(舍去).
经检验b=4是原方程的解.
∴C(0,4);
(2)如图2,当▱OACB是矩形时,则OA⊥OB.
则直线OA的解析式为:y=﹣x,
联立,
解得.
∴A(2,1).
∵AB∥x轴,
∴点A、B的纵坐标相同,
当y=1时,1=﹣2x.
解得x=﹣.
∴B(﹣,1).
在矩形OABC中,BC∥OC且BC=OC.
∴把点B平移到点C与把点O平移到点A的规则相同,
∴C(﹣+2,1+1),即C(,2).
34.(2022秋•简阳市期末)如图,点A,B是反比例函数y=(x>0)上两点,点B位于点A右侧,若点A的坐标为(1,1),点B的横坐标为2+,过点A作AC∥x轴,过点B作BC∥y轴,AC与BC交于点C,连接OC,过B作x轴的平行线,与OC交于点D,连接AB与OC交于点E.
(1)求k的值,求点B的坐标,求直线OC的表达式;
(2)求点D的坐标,根据坐标判断四边形ADBC的形状,并说明理由;
(3)猜想∠AOC与∠COM的关系,并证明你的猜想.
【分析】(1)用待定系数法求出反比例函数表达式,进而求解;
(2)先证明四边形ADBC为平行四边形,再证明∠ACB=90°,即可求解;
(3)证明OA=AE,进而求解.
【解答】解:(1)将点A的坐标代入反比例函数的表达式得:1=,
解得:k=1,
则反比例函数的表达式为:y=,
将点B横坐标为2+代入上式并解得:y=2﹣,
故点B的坐标为:(2,2﹣),
∵BC∥y轴,AC∥x轴,
则点C的坐标为(2+,1),
设直线OC的表达式为:y=k′x,
将点C的坐标代入上式并解得:k′=2﹣,
故直线OC的表达式为:y=(2﹣)x;
(2)四边形ADBC为矩形,理由:
当y=2﹣时,即y=(2﹣)x=2﹣,
解得:x=1,即点D(1,2﹣);
∵点D的纵坐标和点B的纵坐标相同,故BD∥x轴∥AC,
∵AC=2+1==CD,
∴四边形ADBC为平行四边形,
∵BC∥y轴,AC∥x轴,则∠ACB=90°,
∴四边形ADBC为矩形;
(3)∠AOC=∠COM,理由:
由点A的坐标知,OA=,
由点A、B的坐标得,AB==2=2AE,
则OA=AE,
∴∠AOC=∠AEO,
∵四边形ADBC为矩形,则∠AEO=∠EAC+∠ECA=2∠ECA,
∴∠AOC=2∠ECA,
∵AC∥x轴,
∴∠ACO=∠COM,
∴∠AOC=∠COM.
35.(2023•南海区一模)如图,在平面直角坐标系xOy中,一次函数y=x+2的图像与反比例函数的图像交于一、三象限内的A、B两点,直线AB与x轴交于点C,点B的坐标为(﹣4,n).
(1)求反比例函数的解析式;
(2)若,请直接写出x的取值范围 x>2 ;
(3)在x的负半轴上有点P,使△AOP是等腰三角形,请直接写出S△AOP= 4 .
【分析】(1)把点B(﹣4,n)代入y=x+2得到B(﹣4,﹣2),把B(﹣4,﹣2)代入,求得k=8,于是得到结论;
(2)在第一象限写出一次函数的图象在反比例函数的图象上方的x的值即可;
(3)解方程组得到A(2,4),根据勾股定理得到OA=2,当OA=OP时,根据等腰三角形的性质即可得到结论.
【解答】解:(1)∵点B(﹣4,n)在y=x+2上,
∴n=﹣2,
∴B(﹣4,﹣2),
∵B(﹣4,﹣2)在上.
∴k=8,
∴反比例函数的解析式为:y=;
(2)当0,观察图象可知x的取值范围为:x>2时,
故答案为:x>2;
(3)解得或,
∴A(2,4),
∴OA==2,
当OA=OP=2时,
∴P(﹣2,0);
∴S△AOP=×4=4,
故答案为:4.
36.(2022•荆州)小华同学学习函数知识后,对函数通过列表、描点、连线,画出了如图1所示的图象.
请根据图象解答:
(1)【观察发现】
①写出函数的两条性质: 函数有最大值为4 ; 当x>0时,y随x的增大而增大 ;
②若函数图象上的两点(x1,y1),(x2,y2)满足x1+x2=0,则y1+y2=0一定成立吗? 不一定 .(填“一定”或“不一定”)
(2)【延伸探究】如图2,将过A(﹣1,4),B(4,﹣1)两点的直线向下平移n个单位长度后,得到直线l与函数y=﹣(x≤﹣1)的图象交于点P,连接PA,PB.
①求当n=3时,直线l的解析式和△PAB的面积;
②直接用含n的代数式表示△PAB的面积.
【分析】(1)①根据函数图象可得性质;
②假设x1=﹣,则y1=1,再根据x2求出y2的值,可知y1+y2=0不一定成立;
(2)①首先利用待定系数法求出直线AB的解析式,当n=3时,直线l的解析式为y=﹣x,设直线AB与y轴交于C,利用平行线之间的距离相等,可得△PAB的面积=△AOB的面积,从而得出答案;
②设直线l与y轴交于D,同理得△PAB的面积=△ABD的面积,即可解决问题.
【解答】解:(1)①由图象知:函数有最大值为4,当x>0时,y随x的增大而增大(答案不唯一);
故答案为:函数有最大值为4,当x>0时,y随x的增大而增大(答案不唯一);
②假设x1=﹣,则y1=1,
∵x1+x2=0,
∴x2=,
∴y2=﹣8,
∴y1+y2=0不一定成立,
故答案为:不一定;
(2)①设直线AB的解析式为y=kx+b,
则,
解得,
∴直线AB的解析式为y=﹣x+3,
当n=3时,直线l的解析式为y=﹣x+3﹣3=﹣x,
设直线AB与y轴交于C,
则△PAB的面积=△AOB的面积,
∴S△AOB=S△AOC+S△BOC===,
∴△PAB的面积为;
②设直线l与y轴交于D,
∵l∥AB,
∴△PAB的面积=△ABD的面积,
由题意知,CD=n,
∴S△ABD=S△ACD+S△BCD
=
=.
∴△PAB的面积为.
37.(2022•常德)如图,已知正比例函数y1=x与反比例函数y2的图象交于A(2,2),B两点.
(1)求y2的解析式并直接写出y1<y2时x的取值范围;
(2)以AB为一条对角线作菱形,它的周长为4,在此菱形的四条边中任选一条,求其所在直线的解析式.
【分析】(1)运用待定系数法即可求得反比例函数解析式,求出点B的坐标,(也可以直接利用反比例函数和正比例函数图象的对称性得出点B的坐标.)观察图象即可得出x的取值范围;
(2)过点A作AE⊥x轴于点E,过点D作DF⊥x轴于点F,可证得△AOE是等腰直角三角形,得出:∠AOE=45°,OA=AE=2,再根据菱形性质可得:AB⊥CD,OC=OD,利用勾股定理即可求得D(1,﹣1),再根据对称性可得C(﹣1,1),运用待定系数法即可求得菱形的边所在直线的解析式.
【解答】解:(1)设反比例函数y2=,把A(2,2)代入,得:2=,
解得:k=4,
∴y2=,
由,解得:,,
∴B(﹣2,﹣2),
由图象可知:当y1<y2时,x<﹣2或0<x<2;
注明:也可以直接利用反比例函数和正比例函数图象的对称性得出点B的坐标.
(2)过点A作AE⊥x轴于点E,过点D作DF⊥x轴于点F,
∵A(2,2),
∴AE=OE=2,
∴△AOE是等腰直角三角形,
∴∠AOE=45°,OA=AE=2,
∵四边形ACBD是菱形,
∴AB⊥CD,OC=OD,
∴∠DOF=90°﹣∠AOE=45°,
∵∠DFO=90°,
∴△DOF是等腰直角三角形,
∴DF=OF,
∵菱形ACBD的周长为4,
∴AD=,
在Rt△AOD中,OD===,
∴DF=OF=1,
∴D(1,﹣1),
由菱形的对称性可得:C(﹣1,1),
设直线AD的解析式为y=mx+n,
则,
解得:,
∴AD所在直线的解析式为y=3x﹣4;
同理可得BC所在直线的解析式为y=3x+4,AC所在直线的解析式为y=x+,BD所在直线的解析式为y=x﹣.
38.(2022•历城区二模)如图,一次函数y1=k1x+4与反比例函数y2=的图象交于点A(2,m)和B(﹣6,﹣2),与y轴交于点C.
(1)求一次函数与反比例函数的表达式;
(2)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=5:1时,求点P的坐标;
(3)在(2)的条件下,点M是直线OP上的一个动点,当△MBC是以BC为斜边的直角三角形时,求点M的坐标.
【分析】(1)将点A(2,m)和B(﹣6,﹣2)代入y2=得,k2=12,m=6,在将点A坐标代入一次函数解析式,解方程即可;
(2)分别表示出梯形ODAC和△ODE的面积,从而得出E的坐标,求出直线OP的解析式,与双曲线且交点即可;
(3)取BC的中点G,连接MG,设M(x,x),根据MG=CG可得(x+3)2+(x﹣1)2=18,解方程即可.
【解答】解:(1)将点A(2,m)和B(﹣6,﹣2)代入y2=得,
k2=12,m=6,
∴A(2,6),反比例函数y=,
将点A(2,6)代入y1=k1x+4得,
2k1+4=6,
∴k1=1,
∴一次函数y=x+4;
(2)如图,一次函数y=x+4中,当x=0时,y=4,
∴C(0,4),
∴OC=4,
∵S四边形ODAC:S△ODE=5:1,
∴(4+6)×2=5××2×DE,
解得DE=2,
∴E(2,2),
∴直线OP的解析式为y=x,
∴=x,
∵x>0,
∴x=2,
∴P(2,2);
(3)如图,取BC的中点G,连接MG,
∵∠BMC=90°,
∴GM=BC,
∵B(﹣6,﹣2),C(0,4),
∴点G(﹣3,1),
∴GC=,
∴GM=3,
设M(x,x),
∴(x+3)2+(x﹣1)2=18,
解得x1=﹣1+,x2=﹣1﹣,
∴M(﹣1+,﹣1+)或M(﹣1﹣,﹣1﹣).
39.(2022春•吴兴区期末)矩形OABC的顶点A,C分别在x,y轴的正半轴上,点F是边BC上的一个动点(不与点B,C重合),过点F的反比例函数的图象与边AB交于点E(8,m),AB=4.
(1)如图1,若BE=3AE.
①求反比例函数的表达式;
②将矩形OABC折叠,使O点与F点重合,折痕分别与x,y轴交于点H,G,求线段OG的长度.
(2)如图2,连接OF,EF,请用含m的关系式表示OAEF的面积,并求OAEF的面积的最大值.
【分析】(1)①首先求出AE的长,从而得出点E的坐标,即可得出k的值;
②利用反比例函数图象上点的坐标的特征求出CF的长,设OG=x,则CG=4﹣x,FG=x,利用勾股定理列方程,从而解决问题;
(2)利用反比例函数图象上点的坐标的特征求出CF=2m,再利用矩形面积减去△OCF和△BEF的面积,从而表示出四边形OAEF的面积,再利用配方法求出最大值.
【解答】解:(1)①∵BE=3AE,AB=4,
∴AE=1,BE=3,
∴E(8,1),
∴k=8×1=8,
∴反比例函数表达式为y=;
②当y=4时,x=2,
∴F(2,4),
∴CF=2,
设OG=x,则CG=4﹣x,FG=x,
由勾股定理得,
(4﹣x)2+22=x2,
解得x=,
∴OG=;
(2)∵点E、F在反比例函数的图象上,
∴CF×4=8m,
∴CF=2m,
∴四边形OAEF的面积为8×4﹣=﹣m2+4m+16=﹣(m﹣2)2+20,
∵0<m<4,
∴当m=2时,四边形OAEF的面积最大为20.
40.(2022春•工业园区校级期末)我们定义:如果一个矩形A周长和面积都是B矩形的N倍,那么我们就称矩形A是矩形B的完全N倍体.
【概念辨析】
(1)若矩形A为正方形,是否存在一个正方形B是正方形A的完全2倍体? 不存在 (填“存在”或“不存在”).
【深入探究】
长为3.宽为2的矩形C是否存在完全2倍体?
小鸣和小棋分别有以下思路:
【小鸣方程流】设新矩形长和宽为x、y,则依题意x+y=10.xy=12,
联立得x2﹣10x+12=0,再探究根的情况;
【小棋函数流】如图,也可用反比例函数l2:y=与一次函数l1:y=﹣x+10来研究,作出图象,有交点,意味着存在完全2倍体.
(2)那么长为3.宽为2的矩形C是否存在完全倍体?请利用上述其中一种思路说明原因.
(3)如果长为3,宽为2的矩形C存在完全k倍体,请直接写出k的取值范围: k≥ .
【分析】(1)根据“完全N倍体”的定义及题干示例解答即可;
(2)运用新定义“完全N倍体”及【小鸣方程流】和【小棋函数流】的方法分别解答即可;
(3)设所求矩形的长为x,则所求矩形的宽为:k(3+2)﹣x,即5k﹣x,根据新定义“完全N倍体”可得:x2﹣5kx+6k=0,再运用根的判别式即可求得答案.
【解答】解:(1)不存在.
因为两个正方形是相似图形,当它们的周长比为2时,则面积比必定是4,所以不存在.
【深入探究】
长为3,宽为2的矩形C存在完全2倍体矩形,
∵ABCD长为3,宽为2,
∴矩形ABCD的周长为10,面积为6,
【小鸣方程流】设新矩形长和宽为x、y,则依题意x+y=10.xy=12,
联立,
整理得x2﹣10x+12=0,
解得:x1=5+,x2=5﹣,
∴新矩形的长为5+,宽为5﹣时,周长为20,面积为12,
∴长为3,宽为2的矩形C存在完全2倍体矩形.
【小棋函数流】如图,设新矩形长和宽为x、y,则依题意x+y=10.xy=12,
即y=﹣x+10,y=,
利用反比例函数l2:y=与一次函数l1:y=﹣x+10来研究,作出图象,有交点,意味着存在完全2倍体.
故答案为:不存在,
(2)长为3,宽为2的矩形C的周长为10,面积为6,
【小鸣方程流】设新矩形长和宽为x、y,则依题意x+y=,xy=3,
联立得,
整理得:2x2﹣5x+6=0,
∵Δ=(﹣5)2﹣4×2×6=﹣23<0,
∴此方程没有实数根,即长为3.宽为2的矩形C不存在完全倍体;
【小棋函数流】如图,设新矩形长和宽为x、y,则依题意x+y=.xy=3,
即y=﹣x+,y=,
利用反比例函数l2:y=与一次函数l1:y=﹣x+来研究,作出图象,无交点,意味着不存在完全2倍体.
(3)设所求矩形的长为x,则所求矩形的宽为:k(3+2)﹣x,即5k﹣x,
由题意得:x•(5k﹣x)=6k,
整理得:x2﹣5kx+6k=0,
Δ=25k2﹣24k,
∵一定存在另一个矩形的周长和面积分别是已知矩形周长和面积k倍,
∴△≥0,
∴25k2﹣24k≥0,即k(25k﹣24)≥0,
∵k>0,
∴25k﹣24≥0,
∴k≥,
∴k的取值范围为:k≥;
故答案为:k≥.
x
…
﹣4
﹣3
﹣2
﹣1
﹣
﹣
﹣
0
1
2
3
4
…
y
…
1
2
4
1
0
﹣4
﹣2
﹣
﹣1
…
专题2.14二次根式的应用及材料阅读大题专练(分层培优强化40题)-2023-2024学年八年级数学下学期期末复习高分攻略(苏科版): 这是一份专题2.14二次根式的应用及材料阅读大题专练(分层培优强化40题)-2023-2024学年八年级数学下学期期末复习高分攻略(苏科版),文件包含专题214二次根式的应用及材料阅读大题专练分层培优强化40题-八年级数学下学期复习备考高分秘籍苏科版原卷版docx、专题214二次根式的应用及材料阅读大题专练分层培优强化40题-八年级数学下学期复习备考高分秘籍苏科版解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共44页, 欢迎下载使用。
专题2.11反比例函数的应用大题专练(分层培优强化40题)-2023-2024学年八年级数学下学期期末复习高分攻略(苏科版): 这是一份专题2.11反比例函数的应用大题专练(分层培优强化40题)-2023-2024学年八年级数学下学期期末复习高分攻略(苏科版),文件包含专题211反比例函数的应用大题专练分层培优强化40题-八年级数学下学期复习备考高分秘籍苏科版原卷版docx、专题211反比例函数的应用大题专练分层培优强化40题-八年级数学下学期复习备考高分秘籍苏科版解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共59页, 欢迎下载使用。
专题2.10反比例函数与一次函数大题专练(培优强化40题)-2023-2024学年八年级数学下学期期末复习高分攻略(苏科版): 这是一份专题2.10反比例函数与一次函数大题专练(培优强化40题)-2023-2024学年八年级数学下学期期末复习高分攻略(苏科版),文件包含专题210反比例函数与一次函数大题专练培优强化40题-八年级数学下学期复习备考高分秘籍苏科版原卷版docx、专题210反比例函数与一次函数大题专练培优强化40题-八年级数学下学期复习备考高分秘籍苏科版解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共72页, 欢迎下载使用。