一、反比例函数真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.已知点A,B分别是x轴、y轴上的动点,点C,D是某个函数图象上的点,当四边形ABCD(A,B,C,D各点依次排列)为正方形时,称这个正方形为此函数图象的伴侣正方形.例如:如图,正方形ABCD是一次函数y=x+1图象的其中一个伴侣正方形.(1)若某函数是一次函数y=x+1,求它的图象的所有伴侣正方形的边长;(2)若某函数是反比例函数y= (k>0),他的图象的伴侣正方形为ABCD,点D(2,m)(m<2)在反比例函数图象上,求m的值及反比例函数解析式;(3)若某函数是二次函数y=ax2+c(a≠0),它的图象的伴侣正方形为ABCD,C、D中的一个点坐标为(3,4).写出伴侣正方形在抛物线上的另一个顶点坐标________,写出符合题意的其中一条抛物线解析式________,并判断你写出的抛物线的伴侣正方形的个数是奇数还是偶数________.【答案】(1)解:如图1,当点A在x轴正半轴,点B在y轴负半轴上时,∵OC=0D=1,∴正方形ABCD的边长CD= ;∠OCD=∠ODC=45°,当点A在x轴负半轴、点B在y轴正半轴上时,设小正方形的边长为a,易得CL=小正方形的边长=DK=LK,故3a=CD= .解得a= ,所以小正方形边长为,∴一次函数y=x+1图象的伴侣正方形的边长为或(2)解:如图2,作DE,CF分别垂直于x、y轴,易知△ADE≌△BAO≌△CBF此时,m<2,DE=OA=BF=m,OB=CF=AE=2﹣m,∴OF=BF+OB=2,∴C点坐标为(2﹣m,2),∴2m=2(2﹣m),解得m=1.反比例函数的解析式为y= .(3)(3,4);y=﹣ x2+ ;偶数【解析】【解答】解:(3)实际情况是抛物线开口向上的两种情况中,另一个点都在(3,4)的左侧,而开口向下时,另一点都在(3,4)的右侧,与上述解析明显不符合①当点A在x轴正半轴上,点B在y轴正半轴上,点C坐标为(3,4)时:另外一个顶点为(4,1),对应的函数解析式是y=﹣ x2+ ;②当点A在x 轴正半轴上,点 B在 y轴正半轴上,点D 坐标为(3,4)时:不存在,③当点A 在 x 轴正半轴上,点 B在 y轴负半轴上,点C 坐标为(3,4)时:不存在④当点A在x 轴正半轴上,点B在y轴负半轴上,点D坐标为(3,4)时:另外一个顶点C为(﹣1,3),对应的函数的解析式是y= x2+ ;⑤当点A在x轴负半轴上,点B在y轴负半轴上,点D坐标为(3,4)时,另一个顶点C的坐标是(7,﹣3)时,对应的函数解析式是y=﹣;⑥当点A在x轴负半轴上,点B在y轴负半轴上,点C坐标为(3,4)时,另一个顶点D的坐标是(﹣4,7)时,对应的抛物线为y= x2+ ;∵由抛物线的伴侣正方形的定义知,一条抛物线有两个伴侣正方形,是成对出现的,∴所求出的任何抛物线的伴侣正方形个数为偶数.【分析】解答此题时,要特别注意认真读题,分析题意,注意已知条件点A,B分别是x 轴、y轴上的动点,点C,D是某个函数图象上的点。
(1)一次函数y=x+1的图像与两坐标轴围成的图形是等腰直角三角形,正确画出图形,再利用正方形的性质确定相关点的坐标,从而计算出正方形的边长;(2)由于ABCD是正方形,添加辅助线,作DE,CF分别垂直于x、y轴,得到的等腰直角三角形都是全等的,再利用点D(2,m)的坐标表示出点C的坐标,从而可以求解;(3)抛物线的开口可能向上,也可能向下,当抛物线的开口向上时,正方形的另一个顶点也在抛物线上,这个点可能在(3,4)的左侧,也可能在(3,4)的右侧,因此过点(3,4)作x轴的垂线,利用全等三角形确定线段的长,即可求出抛物线上另一个点的坐标;当抛物线开口向下时也一样分两种情况来讨论;由抛物线的伴侣正方形的定义知一条抛物线有两个伴侣正方形,是成对出现的,因此所求出的任何抛物线的伴侣正方形个数为偶数。
2.如图,反比例函数y= 的图象与一次函数y=kx+b的图象交于A、B两点,点A的坐标为(2,3n),点B的坐标为(5n+2,1).(1)求反比例函数与一次函数的表达式;(2)将一次函数y=kx+b的图象沿y轴向下平移a个单位,使平移后的图象与反比例函数y= 的图象有且只有一个交点,求a的值;(3)点E为y轴上一个动点,若S△AEB=5,则点E的坐标为________.【答案】(1)解:∵A、B在反比例函数的图象上,∴2×3n=(5n+2)×1=m,∴n=2,m=12,∴A(2,6),B(12,1),∵一次函数y=kx+b的图象经过A、B两点,∴,解得,∴反比例函数与一次函数的表达式分别为y= ,y=﹣ x+7.(2)解:设平移后的一次函数的解析式为y=﹣ x+7﹣a,由,消去y得到x2+(2a﹣14)x+24=0,由题意,△=0,(21a﹣14)2﹣4×24=0,解得a=7±2 .(3)(0,6)或(0,8)【解析】【解答】(3)设直线AB交y轴于K,则K(0,7),设E(0,m),由题意,PE=|m﹣7|.∵S△AEB=S△BEP﹣S△AEP=5,∴ ×|m﹣7|×(12﹣2)=5.∴|m﹣7|=1.∴m1=6,m2=8.∴点E的坐标为(0,6)或(0,8).故答案为(0,6)或(0,8).【分析】(1)由A、B在反比例函数的图象上,得到n,m的值和A、B的坐标,用待定系数法求出反比例函数与一次函数的表达式;(2)由将一次函数y=kx+b的图象沿y轴向下平移a个单位,得到平移后的一次函数的解析式,由平移后的图象与反比例函数的图象有且只有一个交点,得到方程组求出a的值;(3)由点E为y轴上一个动点和S△AEB=5,求出点E的坐标.3.在平面直角坐标系中,我们不妨把横坐标与纵坐标相等的点称为梦之点,例如,点(1,1),(﹣ 2,﹣ 2),(,),…,都是梦之点,显然梦之点有无数个.(1)若点P(2,b)是反比例函数 (n为常数,n≠0)的图象上的梦之点,求这个反比例函数解析式;(2)⊙O的半径是,①求出⊙O上的所有梦之点的坐标;②已知点M(m,3),点Q是(1)中反比例函数图象上异于点P的梦之点,过点Q的直线l与y轴交于点A,∠OAQ=45°.若在⊙O上存在一点N,使得直线MN∥l或MN⊥l,求出m的取值范围.【答案】(1)解:∵P(2,b)是梦之点,∴b=2∴P(2,2)将P(2,2)代入中得n=4∴反比例函数解析式是(2)解:①设⊙O上梦之点坐标是(,)∴∴=1或 =-1∴⊙O上所有梦之点坐标是(1,1)或(-1,-1)②由(1)知,异于点P的梦之点Q的坐标为(-2,-2)由已知MN∥l或MN⊥l∴直线MN为y=-x+b或y=x+b当MN为y=-x+b时,m=b-3由图可知,当直线MN平移至与⊙O相切时,且切点在第四象限时,b取得最小值,此时MN记为,其中为切点,为直线与y轴的交点∵△O 为等要直角三角形,∴O =∴O =2∴b的最小值是-2,∴m的最小值是-5当直线MN平移至与⊙O相切时,且切点在第二象限时,b取得最大值,此时MN记为,其中为切点,为直线与y轴的交点。
同理可得,b的最大值为2,m的最大值为-1.∴m的取值范围为-5≤m≤-1.当直线MN为y=x+b时,同理可得,m的取值范围为1≤m≤5,综上所述,m的取值范围为-5≤m≤-1或1≤m≤5【解析】【分析】(1)由“ 梦之点”的定义可得出b的值,就可得出点P的坐标,再将点P的坐标代入函数解析式,求出n的值,即可得出反比例函数的解析式。
(2)①设⊙O上梦之点坐标是(a,a )根据已知圆的半径,利用勾股定理建立关于a的方程,求出方程的解,就可得出⊙O上的所有梦之点的坐标;② 由(1)知,异于点P 的梦之点Q的坐标为(-2,-2),由已知直线MN∥l或MN⊥l,就可得出直线MN的解析式为y=-x+b或y=x+b。
分两种情况讨论:当MN为y=-x+b时,m=b-3,当直线MN平移至与⊙O相切时,且切点在第四象限时,b取得最小值,当直线MN平移至与⊙O相切时,且切点在第二象限时,b的最大值为2,m的最大值为-1,就可得出m的取值范围,当直线MN为y=x+b时,同理可得出m的取值范围。
4.如图,在平面直角坐标系中,矩形OADB的顶点A,B的坐标分别为A(﹣6,0),B (0,4).过点C(﹣6,1)的双曲线y= (k≠0)与矩形OADB的边BD交于点E.(1)填空:OA=________,k=________,点E的坐标为________;(2)当1≤t≤6时,经过点M(t﹣1,﹣ t2+5t﹣)与点N(﹣t﹣3,﹣ t2+3t﹣)的直线交y轴于点F,点P是过M,N两点的抛物线y=﹣ x2+bx+c的顶点.①当点P在双曲线y= 上时,求证:直线MN与双曲线y= 没有公共点;②当抛物线y=﹣ x2+bx+c与矩形OADB有且只有三个公共点,求t的值;③当点F和点P随着t的变化同时向上运动时,求t的取值范围,并求在运动过程中直线MN在四边形OAEB中扫过的面积.【答案】(1)6;-6;(﹣,4)(2)解:①设直线MN解析式为:y1=k1x+b1由题意得:解得∵抛物线y=﹣过点M、N∴解得∴抛物线解析式为:y=﹣ x2﹣x+5t﹣2∴顶点P坐标为(﹣1,5t﹣)∵P在双曲线y=﹣上∴(5t﹣)×(﹣1)=﹣6∴t=此时直线MN解析式为:联立∴8x2+35x+49=0∵△=352﹣4×8×48=1225﹣1536<0∴直线MN与双曲线y=﹣没有公共点.②当抛物线过点B,此时抛物线y=﹣ x2+bx+c与矩形OADB有且只有三个公共点∴4=5t﹣2,得t=当抛物线在线段DB上,此时抛物线与矩形OADB有且只有三个公共点∴,得t=∴t= 或t=③∵点P的坐标为(﹣1,5t﹣)∴y P=5t﹣当1≤t≤6时,y P随t的增大而增大此时,点P在直线x=﹣1上向上运动∵点F的坐标为(0,﹣)∴y F=﹣∴当1≤t≤4时,随者y F随t的增大而增大此时,随着t的增大,点F在y轴上向上运动∴1≤t≤4当t=1时,直线MN:y=x+3与x轴交于点G(﹣3,0),与y轴交于点H(0,3)当t=4﹣时,直线MN过点A.当1≤t≤4时,直线MN在四边形AEBO中扫过的面积为S=【解析】【解答】解:(1)∵A点坐标为(﹣6,0)∴OA=6∵过点C(﹣6,1)的双曲线y=∴k=﹣6y=4时,x=﹣∴点E的坐标为(﹣,4)故答案为:6,﹣6,(﹣,4)【分析】(1)根据A点的坐标即可得出OA的长,将C点的坐标代入双曲线y=,即可求出k的值,得出双曲线的解析式,根据平行于x轴的直线上的点的坐标特点得出点E的纵坐标为4,将y=4代入双曲线的解析式即可算出对应的自变量的值,从而得出E点的坐标;(2)①用待定系数法求出直线MN解析式,将M,N两点的坐标代入抛物线y=﹣x2+bx+c,得出关于b,c的方程组,求解得出b,c的值,根据顶点坐标公式表示出P点的坐标,再将P点的坐标代入双曲线即可求出t的值,从而得出直线MN解析式,解联立直线MN解析式与双曲线的解析式组成的方程组,根据根的判别式的值小于0,得出直线MN与双曲线没有公共点;②当抛物线过点B,此时抛物线y=﹣x2+bx+c与矩形OADB有且只有三个公共点,故4=5t﹣2,求解得出t的值,当抛物线在线段DB上,此时抛物线与矩形OADB有且只有三个公共点,故,求解得出t的值,综上所述得出答案;③根据P点的坐标判断出当1≤t≤6时,y P随t的增大而增大,此时,点P在直线x=﹣1上向上运动进而表示出F点的坐标,将F点的纵坐标配成顶点式,得出当1≤t≤4时,随者y F随t的增大而增大,此时,随着t的增大,点F在y轴上向上运动,故1≤t≤4,当t=1时,直线MN:y=x+3与x轴交于点G(﹣3,0),与y轴交于点H(0,3),当t=4﹣时,直线MN过点A.根据割补法算出当1≤t≤4时,直线MN在四边形AEBO中扫过的面积。