全国各地中考数学压轴题专集答案解析反比例函数.docx
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全国各地中考数学压轴题专集答案解析反比例函数
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;
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=-x2+6x(0<x<4)
(2)设直线AB的解析式为y=mx+n
∵OC=x,∴P(x,mx+n)
∴S=mx2+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.
D
F
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)
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
∴·=k1①
∵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(,)
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;
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
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
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)
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;
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
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
∴t2=(-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)=-3n2
∴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:
3x2-15nx+12n2=0
∵△=(-15n)2-4×3×12n2=9n2>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(x2+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(x2+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=12+k2,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;
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)
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,FG2=CF2+CG2
∴t2=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?
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.
N
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))
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
N4
令y=x-m=-,得x2-mx+2=0
△=m2-8=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x2-mx+2=0,得x2-2x+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.
A
备用图
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
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
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
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;
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.
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
图3
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.
备用图
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
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
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;
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?
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
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=a2
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+
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)
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)
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).
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
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)∵