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2012年全国各地中考数学压轴题专集答案
三、反比例函数
1.(北京模拟)如图,直线AB经过第一象限,分别与x轴、y轴交于A、B两点,P为线段AB上任意一点(不与A、B重合),过点P分别向x轴、y轴作垂线,垂足分别为C、D.设OC=x,四边形OCPD的面积为S.
(1)若已知A(4,0),B(0,6),求S与x之间的函数关系式;
(2)若已知A(a,0),B(0,b),且当x= 时,S有最大值 ,求a、b的值;
P
B
O
C
A
x
y
D
(3)在(2)的条件下,在直线AB上有一点M,且点M到x轴、y轴的距离相等,点N在过M点的反比例函数图象上,且△OAN是直角三角形,求点N的坐标.
1.解:(1)设直线AB的解析式为y=kx+b
由A(4,0),B(0,6),得
解得
∴直线AB的解析式为y=- x+6
∵OC=x,∴P(x,- x+6)
∴S=x(- x+6)
即S=- x 2+6x(0<x<4)
(2)设直线AB的解析式为y=mx+n
∵OC=x,∴P(x,mx+n)
∴S=mx 2+nx
∵当x= 时,S有最大值
∴ 解得
∴直线AB的解析式为为y=-2x+3
∴A( ,0),B(0,3)
即a= ,b=3
(3)设点M的坐标为(xM ,yM),
∵点M在(2)中的直线AB上,∴yM=-2xM+3
∵点M到x轴、y轴的距离相等,
∴xM=yM 或xM=-yM
当xM=yM 时,易得M点的坐标为(1,1)
∴过M点的反比例函数的解析式为y=
∵点N在y= 的图象上,OA在x轴上,且△OAN是直角三角形
∴点N的坐标为( ,)
当xM=-yM 时,M点的坐标为(3,-3)
过M点的反比例函数的解析式为y=-
∵点N在y=- 的图象上,OA在x轴上,且△OAN是直角三角形
∴点N的坐标为( ,-6)
综上,点N的坐标为( ,)或( ,-6)
2.(北京模拟)已知点A是双曲线y= (k1>0)上一点,点A的横坐标为1,过点A作平行于y轴的直线,与x轴交于点B,与双曲线y= (k2<0)交于点C.点D(m,0)是x轴上一点,且位于直线AC右侧,E是AD的中点.
(1)如图1,当m=4时,求△ACD的面积(用含k1、k2的代数式表示);
(2)如图2,若点E恰好在双曲线y= (k1>0)上,求m的值;
(3)如图3,设线段EB的延长线与y轴的负半轴交于点F,当m=2时,若△BDF的面积为1,且CF∥AD,求k1的值,并直接写出线段CF的长.
图2
E
B
O
C
A
x
y
D
图3
E
B
O
C
A
x
y
D
F
图1
E
B
O
C
A
x
y
D
解:(1)由题意得A,C两点的坐标分别为A(1,k1),C(1,k2)
∵k1>0,k2<0,∴点A在第一象限,点C在第四象限,AC=k1-k2
当m=4时,S△ACD = AC·BD= ( k1-k2)
E
B
O
C
A
x
y
D
G
(2)作EG⊥x轴于点G,则EG∥AB
∵E是AD的中点,∴G是BD的中点
∵A(1,k1),B(1,0),D(m,0)
∴EG= AB= ,BG= BD= ,OG=OB+BG=
∴点E的坐标为E( ,)
∵点E恰好在双曲线y= (k1>0)上
∴· =k1 ①
∵k1>0,∴方程①可化为 =1,解得m=3
(3)当m=2时,点D的坐标为D(2,0),由(2)可知点E的坐标为E( ,)
E
B
O
C
A
x
y
D
F
∵S△BDF =1,∴ BD·OF=1,∴OF=2
设直线BE的解析式为y=ax+b(a≠0)
∵B(1,0),E( ,)
∴ 解得
∴直线BE的解析式为y=k1x-k1
∵线段EB的延长线与y轴的负半轴交于点F,k1>0
∴点F的坐标为F(0,-k1),∴OF=k1
∴k1=2
线段CF的长为
3.(上海模拟)Rt△ABC在直角坐标系中的位置如图所示,tan∠BAC= ,反比例函数y= (k≠0)在第一象限内的图象与BC边交于点D(4,m),与AB边交于点E(2,n),△BDE的面积为2.
(1)求反比例函数和直线AB的解析式;
B
O
C
A
x
y
D
E
F
(2)设直线AB与y轴交于点F,点P是射线FD上一动点,是否存在点P使以E、F、P为顶点的三角形与△AEO相似?若存在,求点P的坐标;若不存在,请说明理由.
解:(1)∵点D(4,m)、E(2,n)在反比例函数y= (k≠0)的图象上
B
O
C
A
x
y
D
E
H
F
∴ 得n=2m
过点E作EH⊥BC于H,连接DE
在Rt△BEH中,tan∠BEH=tan∠BAC= ,EH=2,∴BH=1
∴D(4,m),E(2,2m),B(4,2m+1)
∵S△BDE = BD·EH= ( m+1)×2=2,m=1
∴D(4,1),E(2,2),B(4,3)
∵点D(4,1)在反比例函数y= (k≠0)的图象上,∴k=4
∴反比例函数的解析式为y=
设直线AB的解析式为y=k′x+b,把B(4,3),E(2,2)代入
得 解得
∴直线AB的解析式为y= x+1
B
O
C
A
x
y
D
E
F
P
(2)∵直线y= x+1与y轴交于点F(0,1),点D的坐标为(4,1),
∴FD∥x轴,∠EFP=∠EAO
因此以E、F、P为顶点的三角形与△AEO相似有两种情况:
①若 = ,则△FEP∽△AEO
∵E(2,2),F(0,1),∴EF=
∵直线y= x+1与x轴交于点A,∴A(0,-2)
B
O
C
A
x
y
D
E
F
P
∴ = ,∴FP=1
∴P(1,1)
②若 = ,则△FPE∽△AEO
∴ = ,∴FP=5
∴P(5,1)
4.(安徽某校自主招生)如图,直角梯形OABC的腰OC在y轴的正半轴上,点A(5n,0)在x轴的负半轴上,OA : AB : OC=5 : 5 : 3.点D是线段OC上一点,且OD=BD.
(1)若直线y=kx+m(k≠0)过B、D两点,求k的值;
(2)在(1)的条件下,反比例函数y= 的图象经过点B.
①求证:反比例函数y= 的图象与直线AB必有两个不同的交点;
x
y
O
C
A
B
E
F
②设反比例函数y= 的图象与直线AB的另一个交点为E,已知点P(p,-n-1),Q(q,-n-2)在线段AB上,当点E落在线段PQ上时,求n的取值范围.
解:(1)∵A(5n,0),OA : OC=5 : 3,点C在y轴的正半轴上
∴C(0,-3n)
∵BC∥OA,∴点B的纵坐标为-3n
过点B作BG⊥OA于G,则BG=-3n
x
y
O
C
A
B
E
F
G
D
设OG=x,在Rt△ABG中,(-5n-x )2+(-3n )2=(-5n )2
解得x=-n或x=-9n(舍去)
∴B(n,-3n)
设OD=t,∵点D是线段OC上一点,且OD=BD
∴t 2=(-3n-t )2+(-n )2,∴t=- n
∴D(0,- n)
把B、D的坐标代入y=kx+m,得
解得k=-
(2)①∵比例函数y= 的图象经过点B,∴m=n(-3n )=-3n 2
∴y=-
由A(5n,0),B(n,-3n)可得直线AB的解析式为y= x- n
由y=- 和y= x- n消去y并整理得:3x 2-15nx+12n 2=0
∵△=(-15n )2-4×3×12n 2=9n 2>0
∴反比例函数y=- 的图象与直线AB必有两个不同的交点
联立 解得
∴E(4n,- n)
当点E过点P时,有-n-1=- n,∴n=-4
当点E过点Q时,有-n-2=- n,∴n=-8
∴当点E落在线段PQ上时,n的取值范围是:-8≤n ≤-4
5.(浙江杭州)在平面直角坐标系中,反比例函数与二次函数y=k( x 2+x-1)的图象交于点A(1,k)和点B(-1,-k).
(1)当k=-2时,求反比例函数的解析式;
(2)要使反比例函数与二次函数都是y随着x的增大而增大,求k应满足的条件以及x的取值范围;
(3)设二次函数的图象的顶点为Q,当△ABQ是以AB为斜边的直角三角形时,求k的值.
解:(1)当k=-2时,A(1,-2)
设反比例函数为y= ,则k′=1×(-2)=-2
∴反比例函数的解析式为y=-
(2)要使反比例函数与二次函数都是y随着x的增大而增大
则反比例函数只能在二、四象限,k′=k <0
此时二次函数开口向下,故x ≤- =- 才满足要求
综上所述,k <0且x ≤-
(3)∵y=k( x 2+x-1)=k( x+ )2- k,∴Q(- ,- k)
∵A(1,k),B(-1,-k),∴A、B两点关于原点O对称,即O是AB的中点
又∵△ABQ是以AB为斜边的直角三角形,∴OQ=OA
∴(- )2+( - k )2=1 2+k 2,解得k=±
6.(浙江义乌)如图,矩形OABC的顶点A、C分别在x、y轴的正半轴上,点D为对角线OB的中点,点E(4,n)在边AB上,反比例函数y= 在第一象限内的图象经过点D、E,且tan∠BOA= .
(1)求反比例函数的解析式;
G
B
F
C
x
O
y
A
H
D
E
(2)若反比例函数的图象与矩形的边BC交于点F,将矩形折叠,使点O与点F重合,折痕分别与x、y轴正轴交于点H、G,求线段OG的长.
解:(1)在Rt△BOA中,∵OA=4,tan∠BOA=
∴AB=OA·tan∠BOA=2,∴B(4,2)
∵点D为对角线OB的中点,∴D(2,1)
G
B
F
C
x
O
y
A
H
D
E
∵点D在反比例函数y= 的图象上,∴1= ,∴k=2
∴反比例函数的解析式为y=
(2)设点F(a,2),则2a=2,∴CF=a=1
连接FG,设OG=t,则OG=FG=t,CG=2-t
在Rt△CGF中,FG 2=CF 2+CG 2
∴t 2=12+( 2-t )2,解得t=
∴OG=t=
7.(浙江某校自主招生)已知点P的坐标为(m,0),在x轴上存在点Q(不与P重合),以PQ为边,∠PQM=60°作菱形PQMN,使点M落在反比例函数y=- 的图象上.
(1)如图所示,若点P的坐标为(1,0),图中已经画出一个符合条件的菱形PQMN,若另一个菱形为PQ1M1N1,求点M1的坐标;
(2)探究发现,当符合上述条件的菱形只有两个时,一个菱形的顶点M在第四象限,另一个菱形的顶点M1在第二象限.通过改变P点坐标,对直线MM1的解析式y=kx+b进行探究可得k=__________,若点P的坐标为(m,0),则b=__________(用含m的代数式表示);
(3)继续探究:①若点P的坐标为(m,0),则m在什么范围时,符合上述条件的菱形分别有两个、三个、四个?
x
y
O
备用图
②求出符合上述条件的菱形刚好有三个时,点M坐标的所有情况.
x
y
P
O
Q
M
N
x
y
P
O
Q
M
N
Q1
M1
N1
H
解:(1)过M1作M1H⊥PQ1于H,设Q1(x,0),
显然点Q1在x轴的负半轴上,点M1在第二象限
∵P(1,0),∴M1Q1=PQ1=1-x
∵∠PQM1=60°,∴Q1H= (1-x ),M1H= (1-x )
∴OH=-x- (1-x )=- (1+x )
∴M1( (1+x ),(1-x ))
x
y
P
O
Q3
M3
N3
(Q1)
M1
N1
Q6
M6
N6
∵点M1在反比例函数y=- 的图象上
∴(1+x )· (1-x )=-2 ,解得:x=3(舍去)或x=-3
∴M1(-1,2 )
(2)k=- ,b= m
提示:连接PM1、PM,则∠M1PQ1=∠OPN=∠MPN=60°
∴∠M1PM=180°,即M1、P、M三点共线且∠M1MN=60°
可得直线MM1的解析式为y=- x+b,∴k=-
若点P的坐标为(m,0),则直线MM1的解析式为y=- x+ m
∴b= m
(3)①若符合条件的菱形有三个,则其中必有一个菱形的一条边PN或对角线PM所在直线与双曲线只有一个交点
由∠QPM=60°或∠PNM=60°,P(m,0),得直线PM或直线PN的解析式为y= x- m
x
y
P
O
Q5
M5
N5
(Q4)
N2
Q2
M2
M4
N4
令y= x- m=- ,得x 2-mx+2=0
△=m 2-8=0,得m=±2
∴当-2 <m <2 时,△<0,满足条件的菱形有两个
当m=±2 时,△=0,满足条件的菱形有三个
当m >2 或m <-2 时,△>0,满足条件的菱形有四个
②由①知,当符合条件的菱形刚好有三个时,m=±2
当m=2 时,点P的坐标为(2 ,0)
把m=2 代入x 2-mx+2=0,得x 2-2 x+2=0
解得x= ,∴M1(,- )
设Q(x,0),由(1)知,(2 +x )· (2 -x )=-2
解得:x=4或x=-4
∴M2(2- ,-2 - ),M3(-2+ ,2 + )
当m=-2 时,由对称性可得:M4(- , ),M5(-2- ,2 - ),M6(2+ ,-2 + )
8.(浙江模拟)如图,在平面直角坐标系中,△AOB的顶点O是坐标原点,点A坐标为(1,3),A、B两点关于直线y=x对称,反比例函数y= (x>0)图象经过点A,点P是直线y=x上一动点.
(1)填空:B点的坐标为(______,______);
(2)若点C是反比例函数图象上一点,是否存在这样的点C,使得以A、B、C、P四点为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出点C坐标;若不存在,请说明理由;
(3)若点Q是线段OP上一点(Q不与O、P重合),当四边形AOBP为菱形时,过点Q分别作直线OA和直线AP的垂线,垂足分别为E、F,当QE+QF+QB的值最小时,求出Q点坐标.
B
x
O
y
A
B
x
O
y
A
备用图
B
x
O
y
A
P
C
图1
解:(1)(3,1)
(2)∵反比例函数y= (x>0)图象经过点A(1,3)
∴k=1×3=3
∴反比例函数的解析式为y=
∵点P在直线y=x上,∴设P(m,m)
①若PC为平行四边形的边
∵点A的横坐标比点B的横坐标小2,点A的纵坐标比点B的纵坐标大2
∴若点C在点P下方,则点C的坐标为(m+2,m-2),如图1
若点C在点P上方,则点C的坐标为(m-2,m+2),如图2
B
x
O
y
A
P
C
图2
把C(m+2,m-2)代入反比例函数的解析式,得:
m-2= ,解得m=±
∵m>0,∴m=
∴C1(+2,-2)
同理可得另一点C2(-2,+2)
②若PC为平行四边形的对角线,如图3
∵A、B关于直线y=x对称,∴OP⊥AB
此时点C在直线y=x上,且为直线y=x与双曲线y= 的交点
B
x
O
y
A
P
C
图3
由 解得 (舍去)
∴C3(,)
综上所述,满足条件的点C有三个,坐标分别为:
C1(+2,-2),C2(-2,+2),C3(,)
(3)连接AQ,设AB与OP的交点为D,如图4
∵四边形AOBP是菱形,∴AO=AP
∵S△AOP =S△AOQ + S△APQ
B
x
O
y
A
P
图4
Q
D
E
F
∴ OP·AD= AO·QE+ AP·QF
∴QE+QF= 为定值
∴要使QE+QF+QB的值最小,只需QB的值
当QB⊥OP时,QB最小,所以D点即为所求的点
∵A(1,3),B(3,1),∴D(2,2)
∴当QE+QF+QB的值最小时,Q点坐标为(2,2)
9.(浙江模拟)已知点P(m,n)是反比例函数y= (x>0)图象上的动点,PA∥x轴,PB∥y轴,分别交反比例函数y= (x>0)的图象于点A、B,点C是直线y=2x上的一点.
(1)请用含m的代数式分别表示P、A、B三点的坐标;
(2)在点P运动过程中,连接AB,△PAB的面积是否变化,若不变,请求出△PAB的面积;若改变,请说明理由;
B
x
O
y
A
P
C
y=
y=
y=2x
(3)在点P运动过程中,以点P、A、B、C为顶点的四边形能否为平行四边形,若能,请求出点P的坐标;若不能,请说明理由.
A
B
P
O
x
Q
y
图1
解:(1)P(m,),A( ,),B(m,)
(2)∵PA=m- = ,PB= - =
∴S△PAB = PA·PB= ×× =
∴△PAB的面积不变
(3)①若AP是平行四边形的边,如图1、图2
则AP∥BQ且AP=BQ
得Q(,)或Q(,)
∵点Q在直线y=2x上
A
B
P
O
x
Q
y
图3
A
B
P
O
x
Q
y
图2
∴ =2× 或 =2×
解得m= 或m=1(舍去负值)
∴P(,2)或P(1,6)
②若AP是平行四边形的对角线,如图3
则QA∥PB且QA=PB
得Q(, + )
∵点Q在直线y=2x上
∴ + =2× ,解得m=3(舍去负值)
∴P(3,2)
10.(江苏徐州)如图,直线y=x+b(b>4)与x轴、y轴分别相交于点A、B,与反比例函数y=- 的图象相交于点C、D(点C在点D的左侧),⊙O是以CD长为半径的圆.CE∥x轴,DE∥y轴,CE、DE相交于点E.
(1)△CDE是______________三角形;点C的坐标为______________,点D的坐标为_____________(用含有b的代数式表示);
(2)b为何值时,点E在⊙O上?
(3)随着b取值逐渐增大,直线y=x+b与⊙O有哪些位置关系?求出相应b的取值范围.
-5
5
-4
-2
2
4
x
O
y
备用图
-5
5
-4
-2
2
4
B
x
O
y
A
D
C
E
y=-
y=x+b
解:(1)等腰直角 C(,),D(,)
(2)当点E在⊙O上时,如图1,连接OE,则OE=CD
∵直线y=x+b与x轴、y轴相交于点A(-b,0),B(0,b),CE∥x轴,DE∥y轴
-5
5
-4
-2
2
4
B
x
O
y
A
D
C
E
y=-
y=x+b
F
图1
∴△DCE、△BAO是等腰直角三角形
∵整个图形是轴对称图形,∴OE平分∠AOB,∠AOE=∠BOE=45°
∵CE∥x轴,DE∥y轴,∴四边形CAOE、OEDB为等腰梯形
∴OE=AC=BD
∵OE=CD,∴OE=AC=BD=CD
过点C作CF⊥x轴于F,则△AFC∽△AOB
∴ = = ,∴yC=CF= BO= b
∴ = b,解得b=±3
∵b>4,∴b=3
∴当b=3 时,点E在⊙O上
(3)当⊙O与直线y=x+b相切于点G时,如图2,连接OG
∵整个图形是轴对称图形,∴点O、E、G在对称轴上
-5
5
-4
-2
2
4
B
x
O
y
A
D
C
E
y=-
y=x+b
H
G
图2
∴GC=GD= CD= OG= AG
∴AC=CG=GD=DB,∴AC= AB
过点C作CH⊥x轴于H,则△AHC∽△AOB
∴ = = ,∴yC=CH= BO= b
∴ = b,解得b=±
∵b>4,∴b=
∴当b= 时,直线y=x+b与⊙O相切
当4<b < 时,直线y=x+b与⊙O相离
当b > 时,直线y=x+b与⊙O相交
11.(江苏泰州)如图,已知一次函数y1=kx+b的图象与x轴相交于点A,与反比例函数y2= 的图象相交于B(-1,5)、C( ,d)两点.点P(m、n)是一次函数y1=kx+b的图象上的动点.
(1)求k、b的值;
(2)设-1<m < ,过点P作x轴的平行线与函数y2= 的图象相交于点D.试问△PAD的面积是否存在最大值?若存在,请求出面积的最大值及此时点P的坐标;若不存在,请说明理由;
B
x
O
y
A
D
C
P
(3)设m=1-a,如果在两个实数m与n之间(不包括m和n)有且只有一个整数,求实数a的取值范围.
解:(1)将点B(-1,5)代入y2= ,得5= ,∴c=-5
∴y2=-
将点C( ,d)代入y2=- ,得d=- =-2
∴C( ,-2)
将B(-1,5),C( ,-2)代入y1=kx+b,得
解得
(2)存在
由(1)知,y1=-2x+3,令y1=0,即-2x+3=0,得x=
∴A( ,0)
∵-1<m < ,∴点P在线段AB上运动(不含A、B)
设P( ,n)
∵DP∥x轴,且点D在y2=- 的图象上,∴D(- ,n)
∴S△PAD = DP·yP= ( + )·n=- ( n- )2+
∵- <0,∴S△PAD 有最大值
∵n=-2m+3,-1<m < ,∴0<n <5
∴当n= 时,△PAD的面积最大,最大值为 ,此时点P的坐标为( , )
(3)∵m=1-a,∴n=1+2a
∵在m与n之间(不包括m和n)有且只有一个整数,∴m≠n
即1-a≠1+2a,∴a≠0
①当a >0时,则1-a <1<1+2a
∵在m与n之间(不包括m和n)有且只有一个整数
∴ 解得0<a ≤
②当a <0时,则1+2a <1<1-a
∵在m与n之间(不包括m和n)有且只有一个整数
∴ 解得- ≤a <0
综上所述,实数a的取值范围是- ≤a <0或0<a ≤
12.(江苏模拟)如图,双曲线y= (x>0)与过A(1,0)、B(0,1)的直线交于P、Q两点,连接OP、OQ.点C是线段OA上一点(不与O、A重合),CD⊥AB于D,DE⊥OB于E.设CA=a.
(1)求证:△OAQ≌△OBP;
(2)当a为何值时,CE=AC?
x
y
C
A
B
E
P
Q
D
O
F
(3)是否存在这样的点C,使得△OEF为等腰三角形?若存在,求出此时点C的坐标;若不存在,请说明理由.
(1)证明:设直线AB的解析式为y=kx+b
∴ 解得 ∴y=-x+1
x
y
C
A
B
E
P
Q
D
O
G
M
N
F
联立 解得
∴P( ,),Q( ,)
过P作PM⊥y轴于M,过Q作QN⊥x轴于N
则PM=QN=
∵OA=OB=1,∴∠OAB=∠OBA=45°
∴AQ=QN,BP=PM,∴AQ=BP
在△△OAQ和△OBP中
∴△△OAQ≌△OBP
(2)解:过D作DG⊥OA于G
∵∠OAB=45°,CD⊥AB,∴△CDA是等腰直角三角形
∴DG= CA= a
∵DE⊥OB,∴四边形OEDG是矩形,∴OE=DG= a
∵CE=AC,∴(1-a )2+( a)2=a 2
解得:a=4+2(舍去)或a=4-2
∴当a=4-2 时,CE=AC
(3)存在
由(2)知,C(1-a,0),E(0,)
可得直线EC的解析式为y= x+
x
y
C
A
B
E
P
Q
O
F
N
H
D
由Q( ,),得直线OQ的解析式为y= x
解方程组 得
∴F( ,)
①若EF=OF
过F作FH⊥OE于H,则OH= OE,∴ = a
∵a≠0,∴ = ,解得a=
∴C1( ,0)
x
y
C
A
B
E
P
Q
D
O
F
H
②若OE=OF,则OF= a
过F作FH⊥OC于H
∵F( ,),∴FH= OH
∴FH= OF= a,∴ = a
∵a≠0,∴= ,解得a=
∴C2( ,0)
x
y
C
A
B
E
P
Q
D
O
F
H
K
③若OE=EF
过E作EK⊥OF于K,则OK= OF= FH
易证△EOK∽△OFH,得OE=OK=5FH
即FH= OE,∴ = a
∵a≠0,∴ = ,解得a=
∴C3( ,0)
综上所述,存在点C1( ,0),C2( ,0),C3( ,0),使得△OEF为等腰三角形
13.(河北)如图,四边形ABCD是平行四边形,点A(1,0),B(3,1),C(3,3).反比例函数y= (x>0)的图象经过点D,点P是一次函数y=kx+3-3k(k≠0)的图象与该反比例函数图象的一个公共点.
(1)求反比例函数的解析式;
(2)通过计算,说明一次函数y=kx+3-3k(k≠0)的图象一定过点C;
(3)对于一次函数y=kx+3-3k(k≠0),当y随x的增大而增大时,确定点P横坐标的取值范围(不必写出过程).
B
x
O
y
A
D
C
P
解:(1)由题意,AD=BC=2,故点D的坐标为(1,2)
∵反比例函数y= (x>0)的图象经过点D(1,2)
∴2= ,∴m=2
反比例函数的解析式为y=
(2)当x=3时,y=3k+3-3k=3
∴一次函数y=kx+3-3k(k≠0)的图象一定过点C
(3)设点P的横坐标为a, <a <3
B
x
O
y
A
D
C
14.(山东济南)如图,已知双曲线y= 经过点D(6,1),点C是双曲线第三象限分支上的动点,过C作CA⊥x轴,过D作DB⊥y轴,垂足分别为A,B,连接AB,BC.
(1)求k的值;
(2)若△BCD的面积为12,求直线CD的解析式;
(3)判断AB与CD的位置关系,并说明理由.
解:(1)∵双曲线y= 经过点D(6,1)
∴1= ,∴k=6
(2)设点C到BD的距离为h
∵点D的坐标为(6,1),DB⊥y轴,∴BD=6
∴S△BCD= ×6×h=12,∴h=4
B
x
O
y
A
D
C
E
F
∵点C是双曲线第三象限上的动点,点D的纵坐标为1
∴点C的纵坐标为-3
∴-3= ,∴x=-2
∴点C的坐标为(-2,-3)
设直线CD的解析式为y=kx+b
则 解得
∴直线CD的解析式为y= x-2
(3)AB∥CD
理由如下:
设直线CD与x轴,y轴分别交于点E,F,则E(4,0),F(0,-2)
∴OE=4,OF=2,∴tan∠EFO= =2
∵CA⊥x轴,DB⊥y轴,C(-2,-3),D(6,1)
∴A(-2,0),B(0,1),∴OA=2,OB=1,∴tan∠ABO= =2
∴∠ABO=∠EFO,∴AB∥CD
15.(山东淄博)如图,正方形AOCB的边长为4,反比例函数的图象过点E(3,4).
(1)求反比例函数的解析式;
(2)反比例函数的图象与线段BC交于点D,直线y=- x+b过点D,与线段AB相交于点F,求点F的坐标;
(3)连接OF,OE,探究∠AOF与∠EOC的数量关系,并证明.
A
B
D
O
C
E
F
y
x
(4)若点P是x轴上的动点,点Q是(1)中的反比例在第一象限图象上的动点,且使得△PDQ为等腰直角三角形,直接写出点P的坐标.
解:(1)设反比例函数的解析式为y=
∵反比例函数的图象过点E(3,4),∴4=
∴k=12,∴y=
(2)由题意,点D的横坐标为4
把x=4代入y= ,得y=3,∴D(4,3)
把D(4,3)代入y=- x+b,得3=- ×4+b
A
B
D
O
C
E
F
y
x
G
∴b=5,∴y=- x+5
把y=4代入y=- x+5,得4=- x+5
∴x=2,∴F(2,4)
(3)∠AOF= ∠EOC
证明:在AO上取点G,使GC=GF,连接GF
则∠GOF=∠GFO,∴∠AGF=2∠AOF
设GC=GF=x,则AG=4-x
在Rt△AGF中,2 2+(4-x )2=x 2
解得x= ,∴AG=4- =
∴tan∠AGF= = =
∵tan∠AEO= = ,∴∠AGF=∠AEO
∴∠AEO=2∠AOF
又AB∥OC,∴∠AEO=∠EOC
∴∠EOC=2∠AOF,即∠AOF= ∠EOC
(4)P1( ,0),P2(5,0),P3( ,0)
16.(湖北某校自主招生)在直角坐标系中,O为坐标原点,A是双曲线y= (k>0)在第一象限图象上的一点,直线OA交双曲线于另一点C.
(1)如图1,当OA在第一象限的角平分线上时,将OA向上平移 个单位后与双曲线在第一象限的图象交于点M,交y轴于点N,若 = ,求k的值;
O
C
A
B
x
y
图2
D
(2)如图2,若k=1,点B在双曲线的第一象限的图象上运动,点D在双曲线的第三象限的图象上运动,且使得四边形ABCD是凸四边形时,求证:∠BCD=∠BAD.
O
C
A
N
x
y
M
图1
解:(1)依题意,可得直线MN的解析式为y=x,MN的解析式为y=x+
解方程组 得点A的坐标为(,)
设点M的坐标为(x1,y1),则 = =2
∴x1= ,y1=2 ,代入y=x+ 中,解得k=1
(2)作BE⊥x轴交AD于E,作DH⊥x轴交BC于H
O
C
A
B
x
y
D
E
H
F
设A(a,),B(b,),D(d,),则C(-a,- )
得直线AC的解析式为y= x
设BE交直线AC于点F,则F(b,)
∴ = =
= =
∴ = ,∴BF平分∠ABC
同理,DH平分∠ADC
∴在△ABE和△CDH中
∠ABE=∠EBC=∠DHC,∠AEB=∠ADH=∠CDH
∴∠BCD=∠BAD
17.(湖北模拟)如图,反比例函数y= 的图象经过点A(a,b)且| a+2|+( b-2)2=0,直线y=2x-2与x轴交于点B,与y轴交于点C.
(1)求反比例函数的解析式;
(2)将线段BC绕坐标平面内的某点M旋转180° 后B、C两点恰好都落在反比例函数的图象上,求点M的坐标;
C
B
y
x
y=2x-2
A
O
C
B
y
x
y=2x-2
备用图
A
O
(3)在反比例函数的图象上是否存在点P,使以PB为直径的圆恰好过点C?若存在,求点P的坐标,若不存在,请说明理由.
解:(1)∵| a+2|+( b-2)2=0,∴a=-2,b=2
∴k=ab=-2×2=-12
∴反比例函数的解析式为y=-
(2)∵直线y=2x-2与x轴交于点B,与y轴交于点C
∴B(1,0),C(0,-2)
设线段BC绕坐标平面内的某点M旋转180° 后B、C两点的对应点
分别为D、E,并设D(m,n),则E(m+1,n+2),代入y=-
解得: 或
∴D(2,-6)或D(-3,4)
易知M为BD的中点
由B(1,0),D(2,-6),得M( ,-3)
由B(1,0),D(-3,4),得M(-1,2)
C
B
y
x
y=2x-2
A
D
E
M
O
C
B
y
x
y=2x-2
A
D
E
M
O
∴点M的坐标为( ,-3)或(-1,2)
C
B
y
x
y=2x-2
A
P
P
O
H
(3)假设存在点P,使以PB为直径的圆恰好过点C
则∠PCB=90°
设P(x,- ),过P作PH⊥y轴于H,易证△CHP∽△BOC
得 = (或 = )
解得x1=-2+2 ,x2=-2-2
∴P1(-2+2 ,-1- ),P2(-2-2 ,-1+ )
18.(广西北海)如图,在平面直角坐标系中有Rt△ABC,∠A=90°,AB=AC,A(-2,0)、B(0,1)、C(d,2).
(1)求d的值;
(2)将△ABC沿x轴的正方向平移,在第一象限内B、C两点的对应点B′、C′ 正好落在某反比例函数图象上.请求出这个反比例函数和此时的直线B′C′ 的解析式;
(3)在(2)的条件下,设直线B′C′ 交y轴于点G.问是否存在x轴上的点M和反比例函数图象上的点P,使得四边形PGMC′ 是平行四边形.如果存在,请求出点M和点P的坐标;如果不存在,请说明理由.
O
B
C
A
G
A′
B′
C′
x
y
解:(1)作CN⊥x轴于N
在Rt△CNA和Rt△AOB中,∵NC=OA=2,AC=AB
∴Rt△CNA≌Rt△AOB
O
B
C
A
G
A′
B′
C′
x
y
K
Q
P′
E
H
F
M′
N
∴AN=BO=1,NO=NA+AO=3,且点C在第二象限
∴d=-3
(2)设反比例函数为y= ,点C′ 和B′ 在该比例函数图像上
设C′(m,2),则B′(m+3,1)
把C′ 、B′ 的坐标分别代入y= ,得k=2m,k=m+3
∴2m=m+3,m=3,则k=6
∴反比例函数解析式为y=
得点C′(3,2),B′(6,1)
设直线B′C′ 的解析式为y=ax+b,把C′ 、B′ 的坐标分别代入,得
解得:
∴直线B′C′ 的解析式为y=- x+3
(3)设Q是GC′ 的中点,易知G(0,3)
由G(0,3),C′(3,2),得Q( ,)
过点Q作直线l与x轴交于M ′ 点,与y= 的图象交于P′ 点
若四边形P′GM′C′ 的是平行四边形,则有P′Q=QM ′
易知点M ′ 的横坐标大于 ,点P′ 的横坐标小于
作P′H⊥x轴于H,QK⊥y轴于K,P′H与QK交于点E
作QF⊥x轴于F,则△P′EQ≌△QFM ′
设EQ=FM ′=t,则点P′ 的横坐标为 -t,点P′ 的纵坐标为 =
∴P′( -t,),M ′( +t,0),∴P′E= -
由P′E=QF,得 - =
解得t= (经检验,它是分式方程的解)
∴ -t= , =5, +t=
∴P′( ,5),M ′( ,0)
则点P′ 为所求的点P,点M ′ 为所求的点M
19.(广西玉林、防城港)如图,在平面直角坐标系xOy中,梯形AOBC的边OB在x轴的正半轴上,AC∥OB,BC⊥OB,过点A的双曲线y= 的一支在第一象限交梯形对角线OC于点D,交边BC于点E.
(1)填空:双曲线的另一支在第_________象限,k的取值范围是_______________;
(2)若点C的坐标为(2,2),当点E在什么位置时,阴影部分面积S最小?
B
x
O
y
A
D
C
E
(3)若 = ,S△OAC =2,求双曲线的解析式.
解:(1)三
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