专题16 反比例函数与几何图形综合问题(重点突围)(解析版).docx
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1、专题16 反比例函数与几何图形综合问题【中考考向导航】目录【直击中考】1【考向一 反比例函数中K值的几何意义】1【考向二 反比例函数与三角形的综合问题】8【考向三 反比例函数与矩形的综合问题】15【考向四 反比例函数与菱形的综合问题】22【考向五 反比例函数与正方形的综合问题】32【考向六 反比例函数与圆的综合问题】42【直击中考】【考向一 反比例函数中K值的几何意义】例题:(2022辽宁盘锦校考一模)如图,点、为反比例函数图象上的点,过点、分别作轴,轴,垂足分别为、,连接、,线段交于点,点恰好为的中点,当的面积为时,的值为_【答案】【分析】设点的坐标为,则点,根据三角形的面积公式可得出,由此
2、即可求出值【详解】解:设点的坐标为,则点,故答案为:【点睛】本题考查了反比例函数图象上点的坐标特征,解题的关键是设出点的坐标,利用点的横坐标表示出、点的坐标本题属于基础题,难度不大,解决该题型题目时,利用反比例函数图象上点的坐标特征表示出点的坐标是关键【变式训练】1(2023安徽宿州统考一模)如图,若反比例函数的图像经过点A,轴于B,且的面积为3,则k的值为_【答案】【分析】根据反比例函数比例系数k的几何意义,结合图像的分布计算即可【详解】设,则,的面积为3,解得,故答案为:【点睛】本题考查了根据三角形面积确定反比例函数比例系数k,熟练掌握反比例函数的性质是解题的关键2(2023广东深圳校考一
3、模)如图,已知A是y轴负半轴上一点,点B在反比例函数的图像上,交x轴于点C,的面积为,则_【答案】【分析】过点B作轴于点D,根据题意结合图形及含30度角的直角三角形的性质得出,再由三角形面积求解即可【详解】解:过点B作轴于点D,如图所示,又,故答案为:【点睛】题目主要考查反比例函数与三角形面积及含30度角的直角三角形的性质,熟练掌握相关知识点是解题关键3(2022黑龙江绥化校考二模)如图,在中,平分,反比例函数图象经过点、两点,点在轴上,若的面积为9,则的值为 _【答案】【分析】先利用面积关系得到,利用k的几何意义得到,再利用得到对应边的关系进一步转化即可得到k得值【详解】解:过点作,过点作,
4、平分,的面积为9,由反比例函数的性质可知:,解得,故答案为:【点睛】本题考查了反比例函数的图象与性质、相似三角形的判定与性质等知识,解题关键是能作出辅助线构造出相似三角形,能利用面积关系建立方程进行求解4(2023秋安徽池州九年级统考期末)如图,点在轴的负半轴上,点在反比例函数的图象上,交轴于点,若点是的中点,的面积为,则的值为_【答案】6【分析】根据全等三角形的判定和性质以及三角形的面积公式可得,进而得出,由系数的几何意义可得答案【详解】解:如图,过点作轴于,点是的中点,在和中,故答案为:6【点睛】本题考查反比例函数系数的几何意义以及全等三角形的判定和性质,解题的关键是理解反比例函数系数的几
5、何意义,掌握全等三角形的判定和性质5(2023重庆黔江校联考模拟预测)如图,两个反比例函数和在第一象限内的图像依次是和,设点在上,轴于点,交于点,轴于点,交于点,若四边形的面积为5,则_【答案】8【分析】根据反比例函数中的几何意义:、,由图形可知,根据四边形的面积为5,得到,从而得到答案【详解】解:;:,点在上,轴于点,交于点,轴于点,交于点,、,四边形的面积为5,故答案为:【点睛】本题考查反比例函数的几何意义,根据题中图像,数形结合得到图形面积关系是解决问题的关键6(2023湖北省直辖县级单位校考一模)如图,矩形与反比例函数(是非零常数,)的图像交于点,反比例函数(是非零常数,)的图像交于点
6、,连接若四边形的面积为3,则_【答案】【分析】根据反比例函数中的几何意义:反比例函数图像上点向坐标轴作垂线,与原点构成的直角三角形面积等于,数形结合可以得到,根据图像均在第一象限可知,再由四边形的面积为3,得到,即可得到答案【详解】解:矩形OABC与反比例函数(是非零常数,)的图像交于点,由反比例函数中的几何意义知,矩形OABC与反比例函数(是非零常数,)的图像交于点,由反比例函数中的几何意义知,四边形的面积为3,由图可知,即,解得,故答案为:6【点睛】本题考查反比例函数中的几何意义的应用,读懂题意,数形结合,将所求代数式准确用的几何意义对应的图形面积表示出来是解决问题的关键【考向二 反比例函
7、数与三角形的综合问题】例题:(2022江西抚州校考二模)如图,在等腰三角形AOB中,AO=AB,点O是平面直角坐标系原点,点A在反比例函数的图象上,已知OA=5,OB=6(1)求反比例函数的解析式;(2)过点A作AP垂直OA,交反比例函数的图象于点P,交x轴于点C求直线AC的解析式;求点P的坐标【答案】(1)反比例函数的解析式为y=(x0);(2)直线AC的解析式为y=-x+;点P的坐标为(,)【分析】(1)利用等腰三角形的性质求出点A的坐标即可解决问题;(2)利用相似三角形的判定和性质求得CD,即可求得C的坐标,利用待定系数法即可求得直线AC的解析式;解析式联立成方程组,解方程组即可求得点P
8、的坐标(1)解:作ADOB于D,AO=AB,OA=5,OB=6OD=BD=3,AD=4,A(3,4),把A(3,4)代入y= (x0),可得k=12,反比例函数的解析式为y=(x0);(2)解:ACOA,OAC是直角三角形,ADOC,OAD+DAC=90,OAD+DOA =90,DAC=DOA,RtDACRtDOA,AD2=ODCD,即16=3CD,CD=,OC=OD+CD=,C(,0),设直线AC的解析式为y=ax+b,把A、C的坐标代入得,解得,直线AC的解析式为y=-x+;解得或,点P的坐标为(,)【点睛】本题是反比例函数与一次函数的交点问题,考查待定系数法求反比例函数以及一次函数的解析
9、式,等腰三角形的性质,勾股定理,相似三角形的判定和性质等知识,解题的关键是求得A的坐标【变式训练】1(2022辽宁盘锦中考真题)如图,点A的坐标是(2,0),ABO是等边三角形,点B在第一象限,反比例函数y的图像经过点B(1)求反比例函数的解析式;(2)坐标平面内有一点D,若以A,O,B,D为顶点的四边形是菱形,请直接写出D的坐标【答案】(1)y(2)(1,)或(1,)或(3,)【分析】(1 )过点B作BEx轴于点E,根据等边三角形的性质可得出点B的坐标,代入解析式可得出反比例函数的解析式;(2 )由题意可知ABO是等边三角形,根据菱形的性质可知,需要分三种情况:当OA为对角线,当OB为对角线
10、,当AB为对角线,利用平行四边形的性质可直接得出点D的坐标(1)过点B作BEx轴于点E,如图,ABO是等边三角形,A(2,0),OAOBAB2,BOABAO60,OEAE1,BE,B(1,),反比例函数的图像经过点B(1,)k反比例函数的解析式为y(2)若以A,O,B,D为顶点的四边形是菱形,需要分三种情况:当OA为对角线,有xO+xAxB+xD,yO+yAyB+yD,O(0,0),A(2,0),B(1,),0+21+xD,0+0+yD,xD1,yDD(1,)当OB为对角线,有xO+xBxA+xD,yB+yOyD+yA,O(0,0),A(2,0),B(1,),0+12+xD,+00+yD,xD
11、1,yDD(1,)当AB为对角线,有xA+xBxO+xD,yA+yByO+yD,O(0,0),A(2,0),B(1,),2+10+xD,0+0+yD,xD3,yDD(3,)综上,若以A,O,B,D为顶点的四边形是菱形,点D的坐标为(1,)或(1,)或(3,)【点睛】本题属于反比例函数的综合题,涉及待定系数法求函数解析式,菱形的性质与判定,分类讨论思想等知识,解题关键是进行正确的分类讨论,并根据平行四边形的性质得出方程2(2022江苏苏州统考一模)如图,在平面直角坐标系中,OAB与ACD是等边三角形,边OA,AC在x轴上,点B,D在第一象限反比例函数y=(x0)的图像经过边OB的中点M与边AD的
12、中点N,已知等边OAB的边长为4(1)求反比例函数的表达式;(2)求等边ACD的边长【答案】(1)反比例函数的表达式为y=;(2)等边ACD的边长为【分析】(1)根据等边三角形的性质以及M是OB的中点,通过作垂线构造直角三角形可求出点M的坐标,进而确定k的值;(2)设AD=CD=AC=4a,同理求得点N的坐标为(a+4,a),代入y=,解方程求解即可(1)解:等边OAB,AB=BO=AO=4,ABO=BOA=OAB=60,点M是OB的中点, OM=BM=2,过点M作MFOA,垂足为F,在RtOFM中,OMF=90-60=30,OM=2,OF=1,FM=,点M的坐标为(1,),代入y=得:k=,
13、反比例函数的表达式为y=;(2)解:过点N作NEOA,垂足为E,等边ADC,AD=CD=AC,ADC=DCA=CAD=60,设AD=CD=AC=4a,点N是AD的中点, AN=DN=2a,同理,得:AE=a,NE=a,OE=a+4,点N的坐标为(a+4,a),代入y=得:a (a+4)=,整理得:a2+4a-1=0,解得:a=或(负值,舍去),等边ACD的边长为【点睛】本题考查等边三角形的性质、反比例函数的图象和性质,正确求出点的坐标和函数的关系式是解决问题的关键3(2022四川雅安统考中考真题)如图,在平面直角坐标系中,等腰直角三角形ABO的直角顶点A的坐标为(m,2),点B在x轴上,将AB
14、O向右平移得到DEF,使点D恰好在反比例函数y(x0)的图象上(1)求m的值和点D的坐标;(2)求DF所在直线的表达式;(3)若该反比例函数图象与直线DF的另一交点为点G,求SEFG【答案】(1)(2)直线的解析式为:(3)【分析】(1)如图,过作于 利用等腰直角三角形的性质可得从而可得m的值,再由平移的性质可得D的纵坐标,利用反比例函数的性质可得D的坐标;(2)由 可得等腰直角三角形向右平移了6个单位,则 再利用待定系数法求解一次函数的解析式即可;(3)先联立两个函数解析式求解G的坐标,再利用三角形的面积公式进行计算即可【详解】(1)解:如图,过作于 为等腰直角三角形, 即 由平移的性质可得
15、: 即(2)由 等腰直角三角形向右平移了6个单位, 设为 解得: 直线的解析式为:(3)如图,延长FD交反比例函数于G,连结 ,解得: 经检验符合题意; 【点睛】本题考查的是等腰直角三角形的性质,坐标与图形,反比例函数的图象与性质,函数的交点坐标问题,一元二次方程的解法,直角三角形斜边上的中线的性质,熟练是求解G的坐标是解本题的关键【考向三 反比例函数与矩形的综合问题】例题:(2022春河南南阳八年级统考期末)如图,在平面直角坐标系中,反比例函数的图像和矩形都在第一象限,平行于轴,且,点A的坐标为(1)直接写出,三点的坐标;(2)若将矩形向下平移,矩形的两个顶点A、恰好同时落在反比例函数的图像
16、上,请求出矩形的平移距离和的值【答案】(1)B(1,3),C(3,3),D(3,4)(2)平移的距离为,【分析】(1)根据矩形性质得出ABCD1,ADBC2,即可得出答案;(2)设矩形平移后A的坐标是(1,4x),C的坐标是(3,3x),得出k1(4x)3(3x),求出x,即可得出矩形平移后A、C的坐标 A(1,),C(3,),从而求得平移距离与(1)解:四边形ABCD是矩形,x轴,且AB1,AD2,点A的坐标为(1,4),ABCD1,ADBC2,B(1,3),C(3,3),D(3,4);(2)解:设矩形平移后A的坐标是(1,4x),C的坐标是(3,3x),A、C落在反比例函数的图像上,k1(
17、4x)3(3x),解得x,即矩形平移后A(1,),C(3,),平移的距离,【点睛】本题考查的是待定系数法求反比例函数的解析式、矩形的性质及坐标与图形的变化平移,熟知反比例函数图像上各点的坐标一定适合此函数的解析式是解答此题的关键【变式训练】1(2022秋湖南永州九年级统考期中)如图,矩形ABCD的两边BC4,CD6,E是CD的中点,反比例函数y的图象经过点E,与AB交于点F(1)若点B点的坐标为(6,0),求k的值;(2)连接AE,若AFAE,求反比例函数的表达式【答案】(1)k6;(2)y【分析】(1)根据点B坐标为(6,0),BC4,CD6,E是CD的中点,即可求出点E的坐标,进而求得k;
18、(2)根据AFAE,结合(1)利用勾股定理可得AE5,进而得BF1,设点E(a,3),得点F(a4,1),利用列方程即可求得a,进而求得反比例函数的表达式【详解】解:(1)点B坐标为(6,0),OB6,BC4,OC2,CD6,E是CD的中点,DECE3,E(2,3),反比例函数y的图象经过点E,k6;(2)如图, 连接AE,四边形ABCD为矩形,ADBC4,DECD3,根据勾股定理,得AE5,AFAE5,BFAB-AF1,设点E点的坐标为(a,3)则点F的坐标为(a4,1),E,F两点在函数y的图象上,a43a,解得a2,E(2,3)k236,反比例函数的表达式为y【点睛】本题考查反比例函数的
19、解析式,熟练使用是解题的关键2(2023春辽宁大连九年级专题练习)已知、为双曲线上两点,且其横坐标分别为,分别过、作轴、轴的垂线,垂足分别为、,交点为(1)若矩形的面积为,求的值;(2)随着a的取值的不同,两点不断运动,判断能否为边的中点,同时为中点?请说明理由;(3)矩形能否成为正方形?若能,求出此时的值及正方形的边长,若不能,说明理由【答案】(1)(2)能,理由见解析(3)能,正方形的边长为,祥见解析【分析】(1)用含的代数式表示、,因为矩形的面积,得出含的方程即可;(2)当为边的中点时,即,计算验证此时是否为中点即可;(3)当矩形为正方形,即,用含的代数式表示、建立含方程,求解检验即可【
20、详解】(1)解:因为、横坐标分别为,所以,由矩形的面积为得:即,解得:(2)解:若为边的中点,根据题意有:,解得,则的坐标为,此时的横坐标为,则纵坐标为,即,而,即是中点,故当时为边的中点同时是中点(3)解:若矩形为正方形,则,因为,整理得:,(舍去),故时矩形为正方形,正方形边长为【点睛】本题考查了反比例函数的性质,关键要掌握用代数的方法解决几何问题技巧,把几何问题转化为方程求解问题3(2023全国九年级专题练习)如图,在平面直角坐标系中,矩形OABC的顶点B的坐标为,分别落在x轴和y轴上,将绕点O逆时针旋转,使点B落在y轴上,得到,与相交于点F,反比例函数的图象经过点F,交于点G (1)求
21、k的值(2)连接,则图中是否存在与相似的三角形?若存在,请把它们一一找出来,并选其中一种进行证明;若不存在,请说明理由(3)点M在直线上,N是平面内一点,当四边形是正方形时,请直接写出点N的坐标【答案】(1)(2)存在,;证明见解析(3)或【分析】(1)根据矩形及旋转的性质得出,再由相似三角形的判定和性质得出点F的坐标为,代入解析式求解即可;(2)根据题意得出相似三角形,再由相似三角形的判定证明即可;(3)由(2)及正方形的判定得当时,四边形是正方形,分两种情况分析:当点M在点F上方时,当点M在点F下方时,分别利用全等三角形的判定和性质确定点M的坐标,再根据正方形的性质即可求出点N的坐标【详解
22、】(1)解:四边形为矩形,点B的坐标为,是旋转得到的,即,解得,点F的坐标为的图象经过点F,解得(2),选证明:点G在AB上,点G的横坐标为8,点G的坐标为,(3)由(2)知,当时,四边形是正方形,当点M在点F上方时,如图所示:过点M作轴,交于点L,点,点G的坐标为,设点,解得:,;当点M在点F下方时,如图所示:过点M作轴,交延长线于点L,同理可得,点,点G的坐标为,设点,解得:,综上可得:点N的坐标为或【点睛】题目主要考查正方形的性质及反比例函数的确定,相似三角形及全等三角形的判定和性质,坐标与图形等,理解题意,作出相应辅助线,综合运用这些知识点是解题关键【考向四 反比例函数与菱形的综合问题
23、】例题:(2022江苏常州常州实验初中校考二模)如图,在平面直角坐标系中,菱形ABCD的顶点C与原点O重合,点B在轴的正半轴上,点A在反比例函数的图象上,点D的坐标为(4,3)(1)求的值及AB所在直线的函数表达式;(2)将这个菱形沿轴正方向平移,当顶点D落在反比例函数图象上时,求菱形平移的距离【答案】(1),;(2)菱形ABCD平移的距离为【分析】(1)根据点D的坐标为(4,3),即可得出DE的长以及DO的长,即可得出A点坐标,进而求出k的值;(2)根据DF的长度即可得出D点的纵坐标,进而利用反比例函数的性质求出OF的长,即可得出答案【详解】(1)作DEBO,DF轴于点F,点D的坐标为(4,
24、3)FO=4,DF=3DO=5AD=5A点坐标为:(4,8)由菱形的性质得到B(0,5)设直线AB的方程为:,则解得AB所在直线的函数表达式:(2)将菱形ABCD向右平移,当点D落在反比例函数的图像上DF=3,点的纵坐标为3菱形ABCD平移的距离为:【点睛】此题主要考查了反比例函数的综合应用以及菱形的性质,根据已知得出A点坐标是解题关键【变式训练】1(2022贵州安顺统考中考真题)如图,在平面直角坐标系中,菱形的顶点在轴上,两点的坐标分别为,直线:与反比例函数的图象交于,两点(1)求该反比例函数的解析式及的值;(2)判断点是否在该反比例函数的图象上,并说明理由【答案】(1),(2)点在该反比例
25、函数的图象上,理由见解答【分析】(1)因为点在双曲线上,所以代入点坐标即可求出双曲线的函数关系式,又因为点在双曲线上,代入即可求出的值;(2)先求出点的坐标,判断即可得出结论【详解】(1)解:将点代入中,得,反比例函数的解析式为,将点代入中,得;(2)解:因为四边形是菱形,由(1)知双曲线的解析式为;,点在双曲线上【点睛】此题是反比例函数综合题,主要考查了待定系数法,菱形的性质,解题的关键是用表示出点的坐标2(2022辽宁锦州中考真题)如图,平面直角坐标系中,四边形是菱形,点A在y轴正半轴上,点B的坐标是,反比例函数的图像经过点C(1)求反比例函数的解析式;(2)点D在边上,且,过点D作轴,交
26、反比例函数的图像于点E,求点E的坐标【答案】(1);(2)(,);【分析】(1)过点B作BFy轴,垂足为F,设点A为(0,m),根据菱形的性质和勾股定理求出,然后求出点C的坐标,即可求出解析式;(2)作DGx轴,CHx轴,垂足分别为G、H,先证明ODGOCH,求出,然后得到点D的纵坐标,再求出点E的坐标即可【详解】(1)解:根据题意,过点B作BFy轴,垂足为F,如图:四边形是菱形,设点A为(0,m),点B为,在直角ABF中,由勾股定理,则,即,解得:,点C的坐标为,把点C代入,得,反比例函数的解析式为;(2)解:作DGx轴,CHx轴,垂足分别为G、H,如图,DGCH,ODGOCH,点C的坐标为
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