资源描述
反比例函数和相似
知识点
反比例函数
相似
教学目标
理解反比例函数的图像和性质且会利用其解决数学问题
掌握相似三角形的判定与性质,并且会应用
教学重点
反比例函数的图像和性质,
相似三角形的判定与性质,
教学难点
反比例函数的综合应用
相似三角形的综合应用
教学过程
复习
反比例函数的图像与性质
反比例函数与一次函数的综合应用
相似三角形的性质和判定
相似三角形的应用
二、知识讲解
(1)反比例函数
1.定义:一般地,如果两个变量x,y的关系式可以表示成y=(k为常数且k0),那么称y是x的反比例函数.
2.图像:反比例函数y=的图像是关于原点对称的双曲线,当k>0时,图像位于第一,三象限;
当k<0时,图像位于第二,四象限,画反比例函数图像的三个步骤是:列表,描点,连线.
3.性质:当k>0时,变量x.y同号,双曲线位于第一,三象限,在每个分支上,y随x的增大而解小.
当k<0时,变量x,y异号,双曲线位于第二,四象限,在每个分支上,y随x的增大而增大.
4.k的几何意义:过反比例函数图形上任意一点向x轴、y轴作垂线,与两坐标轴围成的矩形的面积等于.
5.应用:解决生活中存在的反比例函数的问题.
(2) 相似
1.图形的相似:(1)相似图形:我们把形状相同的图形叫做相似图形
(2)相似多边形:边数相同,角分别相等,边成比例
(3)相似多边形的性质:对应角相等,对应边成比例
(4)相似比:① 把相似多边形的对应边的比例叫做多边形的相似比
②相似比是1:1的相似图形是全等形
2.三角形相似的判定方法:(1)平行于三角形一边的直线和其他两边相交,所构成的三角形与原三角形相似 .
(2)三边成比例的两个三角形相似
(3)两边成比例且夹角相等的两个三角形相似.
(4)两角分别相等的两个三角形相似
3.相似三角形及相似多边形的性质:(1)相似三角形对应高的比,对应中线的比与对应角平分线的比都等于相似比
(2)相似三角形及相似多边形的周长比等于相似比
(3)相似三角形及相似多边形的面积比等于相似比的平方
4.相似三角形的应用:(1)在测量河宽,物高及零件的内径等方面都有重要的应用.
(2)同一时刻的物体的高度与它的影长的比都相等
5.位似:(1)位似图形:两个多边形不仅相似,而且对应顶点的连线相交于一点,对应边互相平行,像这样的两个叫做
位似图形,这个点叫做位似中心.
(2)位似变换:在平面直角坐标系中,如果以原点为位似中心,新图形与原图形的相似比为k,那么与原上的
点(x,y)对应的位似图形上的点坐标为(kx,ky)或(-kx,-ky)
三、例题精析
【例题1】
【题干】函数y=﹣3x﹣1是( )
A.正比例函数 B.一次函数
C.反比例函数 D.以上都不对
【答案】解:函数y=﹣3x﹣1是反比例函数.
故选C.
【解析】根据反比例函数的一般形式即可作出判断,本题考查了反比例函数的定义,重点是将一般式(k≠0)转化为y=kx﹣1(k≠0)的形式.
【例题2】
【题干】如图,双曲线经过Rt△BOC斜边上的点A,且满足,与BC交于点D,S△BOD=21,求k= .
【答案】8
【解析】如答图,过A作AH⊥x轴于点H.
∵S△OAH=S△OCD,∴S四边形AHCB=S△BOD=21.
∵AH∥BC,∴△OAH∽△OBC.∴,
∵,.∴,解得S△OAH=4.
∴k=8.
【例题3】
【题干】如图,P是斜边AB上任意一点(A,B两点除外),过P点作一直线,使截得的三角形与相似,这样的直线可以作
【答案】3
【解析】过点P可作PE∥BC或PE∥AC,可得相似三角形;
过点P还可作PE⊥AB,可得:∠EPA=∠C=90°,∠A=∠A,
∴△APE∽△ACB;
所以共有3条.
【例题4】
【题干】下列四个三角形,与左图中的三角形相似的是( )
【答案】B
【解析】图中的三角形的三边长分别为A项中的三角形的三边长分别为B项中
的三角形的三边长分别为C项中的三角形的三边长分别为D项中的三角形的
三边长分别为只有B项中的三角形的三边长与题图中的三角形的三边长对应成比例,
所以选B.
【例题5】
【题干】(2013•孝感)在平面直角坐标系中,已知点E(﹣4,2),F(﹣2,﹣2),以原点O为位似中心,相似比为,把△EFO缩小,则点E的对应点E′的坐标是( )
A.(﹣2,1) B.(﹣8,4) C.(﹣8,4)或(8,﹣4) D.(﹣2,1)或(2,﹣1)
【答案】解:根据题意得:
则点E的对应点E′的坐标是(﹣2,1)或(2,﹣1).
故选D.
【解析】根据题意画出相应的图形,找出点E的对应点E′的坐标即可.
【例题6】
【题干】函数y1=和y2=kx﹣k在同一坐标系中的图象大致是( )
A. B. C. D.
【答案】解:当k<0时,反比例函数过二、四象限,一次函数过一、二、四象限;
当k>0时,反比例函数过一、三象限,一次函数过一、三、四象限.
故选D.
【解析】根据反比例函数的性质和一次函数的性质,分k>0和k<0两种情况讨论,当k取同一符号时,两
函数图象能共存于同一坐标系的为正确答案.
【例题7】
【题干】已知反比例函数y=(k<0)的图象上有两点A(x1,y1),B(x2,y2),且x1<x2,则y1﹣y2的值是( )
A.正数 B.负数 C.非正数 D.不能确定
【答案】解:∵函数值的大小不定,若x1、x2同号,则y1﹣y2<0;
若x1、x2异号,则y1﹣y2>0. 故选D.
【解析】由于自变量所在象限不定,那么相应函数值的大小也不定.
【例题8】
【题干】(2015呼和浩特改)如图,在平面直角坐标系中A点的坐标为(8,y),AB⊥x轴于点B, =,反比例函数y=的图象的一支经过AO的中点C,且与AB交于点D.
(1)求反比例函数解析式;
(2)若函数y=3x与y=的图象的另一支交于点M,求三角形OMB与四边形OCDB的面积的比.
【答案】(1)∵A点的坐标为(8,y),
∴OB=8,
∵AB⊥x轴于点B, =,
∴OA=10,
由勾股定理得:AB=,
∵点C是OA的中点,且在第一象限内,
∴C(3,4),∵点C在反比例函数y=的图象上,
∴k=12, ∴反比例函数解析式为:y=;
(2)将y=3x与y=联立成方程组,得:,
解得:,,
∵M是直线与双曲线另一支的交点,
∴M(﹣2,﹣6),
∵点D在AB上,
∴点D的横坐标为8,
∵点D在反比例函数y=的图象上,
∴点D的纵坐标为,
∴D(8,),
∴BD=,
连接BC,如图所示,
∵S△MOB=•8•|﹣6|=24, S四边形OCDB=S△OBC+S△BCD=•8•3+=15,
∴.
【解析】(1)根据=,求出OA的值,然后根据勾股定理求出AB的值,然后由C点是OA的中点,求出C点的坐标,然后将C的坐标代入反比例函数y=中,即可确定反比例函数解析式;
(2)先将y=3x与y=联立成方程组,求出点M的坐标,然后求出点D的坐标,然后连接BC,分别求出△OMB的面积,△OBC的面积,△BCD的面积,进而确定四边形OCDB的面积,进而可求三角形OMB与四边形OCDB的面积的比
【例题9】
【题干】(2014呼和浩特)如图,已知反比例函数y = (x > 0,k是常数)的图象经过点A(1,4),点B(m , n),其中m>1, AM⊥x轴,垂足为M,BN⊥y轴,垂足为N,AM与BN的交点为C.
(1)写出反比例函数解析式;
(2)求证:∆ACB∽∆NOM;
(3)若∆ACB与∆NOM的相似比为2,求出B点的坐标及AB所在直线的解析式.
【答案】解:(1)∵y=(x>0,k是常数)的图象经过点A(1,4),
∴k=4,∴反比例函数解析式为y=;
(2)∵点A(1,4),点B(m,n),
∴AC=4﹣n,BC=m﹣1,ON=n,OM=1,
∴==﹣1,
∵B(m,n)在y=上, ∴=n,
∴=m﹣1,而=, ∴=,
∵∠ACB=∠NOM=90°, ∴△ACB∽△NOM;
(3)∵△ACB与△NOM的相似比为2, ∴m﹣1=2,
m=3, ∴B(3,),
设AB所在直线解析式为y=kx+b,∴,
解得, ∴解析式为y=﹣x+.
【解析】(1)把A点坐标代入y=可得k的值,进而得到函数解析式;
(2)根据A、B两点坐标可得AC=4﹣n,BC=m﹣1,ON=n,OM=1,则=,再根据反比例
函数解析式可得=n,则=m﹣1,而=,可得=,再由∠ACB=∠NOM=90°,
可得△ACB∽△NOM;
(3)根据△ACB与△NOM的相似比为2可得m﹣1=2,进而得到m的值,然后可得B点坐标,再利用
待定系数法求出AB的解析式即可.
【例题10】
【题干】(2015•泰安模拟)如图,一次函数y=kx+b的图象与坐标轴分别交于A、B两点,与反比例函数y=的图象交点为C、E,CD⊥x轴,垂足为D,若OB=2,OD=4,△AOB的面积为1
(1)求一次函数与反比例函数的解析式;
(2)连接OC、OE,求△COE的面积;
(3)直接写出当x<0时,kx+b﹣>0的解集.
【答案】解:(1)∵OB=2,△AOB的面积为1,
∴×2×OA=1,解得OA=1,
∴A点坐标为(0,﹣1),
把B(﹣2,0)、A(0,﹣1)代入y=kx+b得,
解得. ∴一次函数解析式为y=﹣x﹣1;
∵OD=4, ∴C点的横坐标为﹣4,
把x=﹣4代入y=﹣x﹣1得y=1,
∴C点坐标为(﹣4,1),
把C(﹣4,1)代入y=得n=﹣4×1=﹣4,
∴反比例函数解析式为y=﹣;
(2)如图, 解方程组得或,则E点坐标为(2,﹣2),
S△COE=S△OAC+S△OAE
=×1×4+×1×2
=3;
(3)当x<0时,kx+b﹣>0的解集为x<﹣4.
【解析】(1)先利用△AOB的面积为1计算出OA,得到A点坐标,再利用待定系数法求一次函数解析式;接着利用一次函数的解析式确定C点坐标,然后利用待定系数法求反比例函数解析式;
(2)利用反比例函数与一次函数的交点问题解方程组得E点坐标为(2,﹣2),然后根据三角形面积公式和S△COE=S△OAC+S△OAE进行计算;
(3)观察函数图形得到在y轴左侧,当x<﹣4时,直线kx+b都在反比例函数y=的图象上方,从而得到
kx+b﹣>0的解集.
【例题11】
【题干】如图,△ABC中,D、E分别AB、AC上的点,要使△ADE∽△ACB,需添加一个条件是 .(只要写一个条件)
【答案】∠ADE=∠ACB或∠AED=∠ABC或等.(此题答案不唯一)
【解析】由∠A是公共角,根据相似三角形的判定方法,即可得要使△ADE∽△ACB,可添加:∠ADE=∠ACB或
∠AED=∠ABC或等.
∵∠A是公共角,
∴要使△ADE∽△ACB,可添加:∠ADE=∠ACB或∠AED=∠ABC或等.
【例题12】
【题干】如图,是小亮晚上在广场散步的示意图,图中线段AB表示站立在广场上的小亮,线段PO表示直立在广场上的灯杆,点P表示照明灯的位置.
(1)在小亮由B处沿BO所在的方向行走到达O处的过程中,他在地面上的影子长度的变化情况为 ;
(2)请你在图中画出小亮站在AB处的影子;
(3)当小亮离开灯杆的距离OB=4.2m时,身高(AB)为1.6m的小亮的影长为1.6m,问当小亮离开灯杆的距离OD=6m时,小亮的影长是多少m?
P
A
C
B
D
O
【答案】(1)变短;(2)画图见解析;(3)米.
【解析】(1)根据光是沿直线传播的道理可知在小亮由B处沿BO所在的方向行走到达O处的过程中,他在地面上的影子长度的变化情况为变短;
(2)连接PA并延长交直线BO于点E,则线段BE即为小亮站在AB处的影子;
(3)根据灯的光线与人、灯杆、地面形成的两个直角三角形相似解答即可.
(1)因为光是沿直线传播的,所以当小亮由B处沿BO所在的方向行走到达O处的过程中,他在地面上的影子长度的变化情况为变短;
(2)如图所示,BE即为所求;
(3)先设OP=x,则当OB=4.2米时,BE=1.6米,
∴,即,
∴x=5.8米;
当OD=6米时,设小亮的影长是y米,
∴,
∴,
∴ y=(米). 即小亮的影长是米.
课程小结
1. 实际问题与反比例函数
深刻理解反比例函数的定义及认真观察、总结生活中的数学知识是解决实际问题的关键
解决跨学科的综合题目时,要准确领会相关学科的知识
2.(1)相似及其性质
(2)相似三角形的性质和判定
(3)相似三角形的应用
(4)位似
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