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文档介绍
全国各地中考数学压轴题专集答案反比例函数
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,k>0 (2)由C(2,2),则A( ,2),E(2,) ∴S=S△AEC + S△OBE= ( 2- )( 2- )+ ×2×= ( k-2 )2+ 当k=2时,即E(2,1)为BC中点时,S最小 (3)方法一:令C(a,b),则A( ,b),由 = ,则D( a, b) 又S△OAC= ( a- )·b= ( ab-k )=2 ∴ab=4+k ∵D( a, b)在双曲线y= 上 ∴k= ab= ( 4+k ),∴k= ∴双曲线解析式为y= 方法二:令D(a,b),由 = ,则C(2a,2b),A( ,2b) 又S△OAC= ( 2a- )·2b= ( 4ab-k )=2 ∴ab= ( 4+k ) ∵D(a,b)在双曲线y= 上 ∴k=ab= ( 4+k ),∴k= ∴双曲线解析式为y= 20.(福建厦门)已知点A(1,c)和点B(3,d)是直线y=k1x+b与双曲线y= (k2>0)的交点. (1)过点A作AM⊥x轴,垂足为M,连接BM.若AM=BM,求点B的坐标; (2)设点P在线段AB上,过点P作PE⊥x轴,垂足为E,并交双曲线y= (k2>0)于点N.当 取最大值时,有PN= ,求此时双曲线的解析式. 解:(1)∵A(1,c)和点B(3,d)在双曲线y= (k2>0)上 ∴c=k2=3d ∵k2>0,∴c>0,d>0,∴点A和点B都在第一象限 O T x y B A M ∴AM=3d 过点B作BT⊥AM,垂足为T,则BT=d,MT=2 ∵AM=BM,∴BM=3d 在Rt△BMT中,MT 2+BT 2=BM 2 ∴4+d 2=9d 2,∴d= (舍去负值) ∴点B的坐标为(3,) (2)方法一:∵点A(1,c)和点B(3,d)是直线y=k1x+b与双曲线y= (k2>0)的交点 ∴c=k2,,3d=k2,c=k1+b,d=3k1+b ∴k1=- k2,b= k2 ∵点A(1,c)和点B(3,d)都在第一象限,∴点P在第一象限 B O C E x y A P N ∴ = = x 2+ x=- x 2+ x=- ( x-2)2+ ∵当x=1或x=3时, =1 又∵当x=2时, 的最大值是 ∴1≤ ≤ ,∴PE≥NE ∴ = = -1=- x 2+ x-1 ∴当x=2时, 的最大值是 ∵此时PN= ,∴NE= ∴N(2,),∴k2=3 ∴此时双曲线的解析式为y= 方法二:∵点A(1,c)和点B(3,d)都在第一象限,∴点P在第一象限 ∴ = = x 2+ x 当点P与点A、B重合时, =1 即当x=1或x=3时, =1 ∴ 解得: ∴ =- x 2+ x ∵k2=-3k1,k2>0,∴k1<0 ∵PE-NE=k1x+b- =k1x-4k1+ =k1( )= ∵当1≤x ≤3时,( x-1)( x-3)≤0,∴ ≥0 ∴PE-NE ≥0 ∴ = = -1=- x 2+ x-1=- ( x-2)2+ ∴当x=2时, 的最大值是 ∵此时PN= ,∴NE= ∴N(2,),∴k2=3 ∴此时双曲线的解析式为y= 方法三:∵点A(1,c)和点B(3,d)是直线y=k1x+b与双曲线y= (k2>0)的交点 ∴c=k2,,3d=k2,c=k1+b,d=3k1+b k2=3d,k1=-d,b=4d ∴直线y=-dx+4d,双曲线y= ∵点A(1,c)和点B(3,d)都在第一象限,∴点P在第一象限 ∴PN=PE-NE=-dx+4d- =-d( )=- ∵当1≤x≤3时,( x-1)( x-3)≤0,∴- ≥0 ∴PN=PE-NE ≥0 ∴ = =- x 2+ x-1=- ( x-2)2+ ∴当x=2时, 的最大值是 ∵此时PN= ,∴NE= ∴N(2,),∴k2=3 ∴此时双曲线的解析式为y= x O y B C A 21.(福建莆田)如图,一次函数y=k1x+b的图象过点A(0,3),且与反比例函数y= (x>0)的图象相交于B、C两点. (1)若B(1,2),求k1·k2的值; (2)若AB=BC,则k1·k2的值是否为定值?若是,请求出该定值;若不是,请说明理由. 解:(1)把B(1,2)代入y= ,得k2=2 把A(0,3),B(1,2)代入y=k1x+b,得 解得 ∴k1·k2=-2 (2)k1·k2=-2 x O y B C A G H 过点B作BG⊥y轴于点G,过点C作CH⊥y轴于点H ∴BG∥CH ∵AB=BC,∴AG=GH,∴CH=2BG 设B(m,),则C(2m,) ∴AG=3- ,GH= - ∴3- = - ,∴m= ,∴B( ,2) 把B( ,2)代入y=k1x+3,得2=k1· +3 ∴k1·k2=-2 22.(福建某校自主招生)如图1,已知直线y=- x+m与反比例函数y= 的图象在第一象限内交于A、B两点(点A在点B的左侧),分别与x、y轴交于点C、D,AE⊥x轴于E. (1)若OE·CE=12,求k的值; (2)如图2,作BF⊥y轴于F,求证:EF∥CD; (3)在(1)(2)的条件下,EF=,AB=2,P是x轴正半轴上一点,且△PAB是以P为直角顶点的等腰直角三角形,求P点的坐标. 图1 A B D C E x O y A B D C E x O y 图2 F A B D C E x O y 备用图 F A B D C E x O y F M N 解:(1)设OE=a,则A(a,- a+m) ∵点A在反比例函数图象上,∴a(- a+m)=k 即k=- a 2+am 由直线y=- x+m可得C(2m,0),∴CE=2m-a ∴OE·CE=a(2m-a )=-a 2+2am=12 ∴k=- a 2+am= (-a 2+2am )= ×12=6 (2)连接AF、BE,过E、F分别作FM⊥AB,EN⊥AB,则FM∥EN ∵AE⊥x轴,BF⊥y轴,∴AE⊥BF A B D C E x O y F M N P S△AEF = AE·OE= ,S△BEF = BF·OF= ∴S△AEF =S△BEF ,∴FM=EN,∴四边形EFMN是矩形 ∴EF∥CD (3)由(2)可知,EF=AD=BC= 又AB=2,∴CD=4 由直线y=- x+m可得OD=m,OC=2m,∴OD=4 又EF∥CD,∴OE=2OF,∴OF=1,OE=2 ∴DF=3,∴AE=DF=3 ∵AB=2,∴AP=,∴EP=1 ∴P(3,0) 23.(上海模拟)已知点P是函数y= x(x>0)图象上一点,PA⊥x轴于点A,交函数y= (x>0)图象于点E,PB⊥y轴于点B,交函数y= (x>0)图象于点F. (点E、F不重合) A O y x B E F P (1)求证:EF∥AB; (2)若k=1,试问:△OEF能否为直角三角形?若能,请求出 此时点P的坐标;若不能,请说明理由. 解:(1)设P(2a,a)(a>0),则A(2a,0),B(0,a),E(2a,),F( ,a) ∴ = = , = = ∴ = ,∴EF∥AB (2)设P(2a,a),∵k=1,∴A(2a,0),B(0,a),E(2a,),F( ,a) ∴OE 2=4a 2+ ,OF 2=a 2+ ,EF 2=(2a- )2+( -a )2=5a 2+ -5 易知∠EOF<90° 当∠OEF=90°时,有OE 2+EF 2=OF 2 ∴4a 2+ +5a 2+ -5=a 2+ ,解得a1= ,a2= 当a= 时,E(,),F(,),此时点E、F重合,不合题意,舍去 ∴a= ,∴P(,) 同理当∠OFE=90°时,可得a=,∴P(2,) 综上所述,当点P为(,)或(2,)时,能使△OEF为直角三角形 24.(广东模拟)“三等分角”是数学史上一个著名的问题,但仅用尺规不可能“三等分角”.下面是数学家帕普斯借助函数给出的一种“三等分锐角”的方法(如图):将给定的锐角∠AOB置于直角坐标系中,边OB在x轴上、边OA与函数y= 的图象交于点P,以P为圆心、以2OP为半径作弧交图象于点R.分别过点P和R作x轴和y轴的平行线,两直线相交于点M,连接OM得到∠MOB,则∠MOB= ∠AOB.要明白帕普斯的方法,请研究以下问题: (1)设P(a,)、R(b,),求直线OM对应的函数关系式(用含a、b的代数式表示); (2)分别过点P和R作y轴和x轴的平行线,两直线相交于点Q.请说明Q点在直线OM上,并据此证明∠MOB= ∠AOB; (3)应用上述方法得到的结论,你如何三等分一个钝角(用文字简要说明). B S A O x Q R P H M y 解:(1)设直线OM的函数关系式为y=kx ∵P(a,)、R(b,),∴M(b,) ∴k= ÷b= ∴直线OM的函数关系式为y= x (2)由题意知点Q的坐标为(a,),满足y= x ∴点Q在直线OM上 易知四边形PQRM是矩形,∴SP=SQ=SR=SM= PR ∴∠SQR=∠SRQ ∵PR=2OP,∴PS=OP= PR,∴∠POS=∠PSO ∵∠PSQ是△SQR的一个外角 ∴∠PSQ=2∠SQR,∴∠POS=2∠SQR ∵QR∥OB,∴∠SOB=∠SQR,∴∠POS=2∠SOB ∴∠MOB= ∠AOB (3)以下方法只要回答一种即可 方法一:先把钝角平分为两个锐角,再利用上述结论把锐角三等分 方法二:先把钝角分为一个直角和一个锐角,然后利用上述结论把锐角三等分,再利用作等边三角形(或其它方法)将直角三等分 方法三:若设所给钝角为α,则先把钝角的补角(锐角)三等分,得角 ( 180°-α ),即60°- α,然后利用作等边三角形作一个60° 的角,从中去掉60°- α即可 25.(四川德阳)已知一次函数y1=2x+m的图象与反比例函数y2= 的图象交于A、B两点,且当x >1时,y1>y2;当0<x <1时,y1<y2. (1)求一次函数的解析式; (2)若反比例函数在第一象限的图象上有一点C到y轴的距离为3,求△ABC的面积; (3)在直线AB上是否存在一点P,使△AOP∽△AOB,若存在,求P点坐标;若不存在,请说明理由. B A O x y 解:(1)∵当x >1时,y1>y2;当0<x <1时,y1<y2 ∴点A的横坐标为1,代入反比例函数解析式,得y2= =6 ∴A(1,6) 又∵点A在一次函数y1=2x+m的图象上 B D A O x C y ∴2+m=6,∴m=4 ∴一次函数的解析式为y1=2x+4 (2)由题意知点C的横坐标为3,代入反比例函数解析式 得y2= =2,∴C(3,2) 过点C作CD∥x轴交直线AB于D,则点D的纵坐标为2 ∴2x+4=2,∴x=-1,∴D(-1,2) ∴CD=4 由 解得 ∴B(-3,-2) S△ABC =S△ACD +S△BCD = CD·( yA-yB )= ×4×( 6+2 )=16 B P A O x y (3)假设存在一点P,使△APO∽△AOB ∵点P在直线y=2x+4上,∴可设P(a,2a+4) ∵△APO∽△AOB,∴ = ∵AP== AO==,AB==4 ∴ = ,即a-1=± ∴a= (不合题意,舍去),或a=- ∴P点的坐标为(- ,) 26.(四川某校自主招生)如图1,在平面直角坐标系中,A(0,n),C(m,0),双曲线y= (x >0)与矩形OABC的两边AB、BC分别交于D、E两点,连接OD、OE、DE,将△BDE沿DE翻折后得到△B′DE. 探究一:如图2,若点D为AB中点时,点B′ 又恰好落在线段OD上.证明:OE平分∠DOC; 探究二:如图3,若OE平分∠DOC,当四边形DB′EB是正方形时,求矩形OABC的面积; 图1 A O y B x B′ C E D 图2 A O y B x C E D 探究三:如图4,若点D在直线y= x上,是否存在m的值使B′ 点落在x轴上,若存在,求出点E的坐标;若不存在,请说明理由. 图3 A O y B x C E D 图4 A O y B x B′ C E D 图2 A O y B x C E D 解:探究一:由题意知,D( m,),E(m,) ∴B(m,),∴BE= - = =CE ∵B′E=BE,∴B′E=CE ∵∠DB′E=∠B=90°,∴∠OB′E=90°=∠OCE 在Rt△OB′E和Rt△OCE中 B′E=CE,OE=OE,∴Rt△OB′E≌Rt△OCE ∴∠B′OE=∠COE,即OE平分∠DOC 图3 A O y B x C E D 探究二:由题意知,B(m,n),D( ,n),E(m,) ∵四边形DB′EB是正方形,∴BD=BE ∴m- =n- ,∴( m-n )( 1- )=0 ∴m-n=0或1- =0 当1- =0,即mn=12时,点B在双曲线上,舍去 ∴m-n=0,即m=n,∴矩形OABC是正方形 ∴AB=BC,∴AD=CE ∴Rt△OAD≌Rt△OCE,∴∠AOD=∠COE ∵∠DOE=∠COE,∴∠AOD=∠DOE=∠COE ∴∠COE=30°,∴OC=CE 即m=× ,∴m 2=12 即正方形OABC的面积是12 图4 A O y B x B′ C E D F 探究三:联立 解得 (舍去)或 ∴D(3,4) ∴BD=m-3,BE=4- ∴ = ,即 = 过点D作DF⊥OC于F 易证Rt△B′DF≌Rt△EB′C,∴ = = = ∴ = ,∴B′C= ,∴B′F=m-3- ∴ = ,解得m1=-2(舍去),m2=8 ∴存在m的值使B′ 点落在x轴上,此时点E的坐标为(8,)查看更多