模型 1、如图 1,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,垂足为点 M, BN⊥ y轴,垂足为点 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)如图 2,若点 A, B是反比例函数图象上的任意两点,作 BE⊥ x轴,垂足为点 E, AF⊥ y轴,垂足为点 F, AF与 BE的交点为 D.直线 AB分别交两坐标轴于点 P,点 Q.求证:① AB∥ MN;②;③ QA= BP.
图 1
图 2
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)证明:∵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,∴= m.∴= m- 1.而,∴=∵∠ ACB=∠ NOM= 90°,∴△ ACB∽△ NOM.
( 3)证明:连接 AN, BM,如图.
①∵ S△ AMN= S四边形 AFOM=| k|, S△ BMN= S四边形 NOEB=| k|,∴ S△ AMN= S△ BMN∴点 A, B到直线 MN的距离相等.∴ AB∥ MN.
变式练习 1、如图,一次函数 y= ax+ b与 x轴, y轴交于 A, B两点,与反比例函数 y=相交于 C, D两点,分别过 C, D两点作 y轴, x轴的垂线,垂足为点 E, F,连接 CF, DE, EF.有下列四个结论:
①△ CEF与△ DEF的面积相等;
②△ AOB∽△ FOE;
③△ DCE≌△ CDF;
④ AC= BD.
其中正确的结论个数为( )
【分析】①设 D则 F( x, 0).由图象可知 x> 0, k> 0.∴△ DEF的面积是×× x= k.同理可知,△ CEF的面积是 k.∴△ CEF的面积等于△ DEF的面积,故①正确.②△ CEF和△ DEF以 EF为底,则两三角形 EF边上的高相等.∴ EF∥ CD,即 AB∥ EF.∴△ AOB∽△ FOE,故②正确.③条件不足,无法找出两三角形全等的条件,故③错误.④∵ BD∥ EF, DF∥ BE,∴四边形 BDFE是平行四边形.∴ BD= EF.同理 EF= AC.∴ AC= BD,故④正确.正确的有 3个.
例 2、( 2015·梅州)如图,过原点的直线 y= k 1 x和 y= k 2 x与反比例函数 y=的图象分别交于点 A,点 C和点 B,点 D,连接 AB, BC, CD, DA.
( 1)四边形 ABCD一定是________四边形;(直接填写结果)
( 2)四边形 ABCD可能是矩形吗?若可能,试求此时 k 1, k 2之间的关系式;若不能,说明理由;
( 3)设 P( x 1, y 1), Q( x 2, y 2)( x 2> x 1> 0)是函数 y=图象上的任意两点, a=, b=,试判断 a, b的大小关系,并说明理由.
【分析】( 1)由直线 y= k 1 x和 y= k 2 x与反比例函数 y=的图象的交点关于原点对称,即可得到结论;( 2)联立方程求得 A, B两点的坐标,然后根据 OA= OB,依据勾股定理建立方程求得;( 3)由 P( x 1, y 1), Q( x 2, y 2)( x 2> x 1> 0)是函数 y=图象上的任意两点,得到 y 1=, y 2=,利用作差法比较大小.
【解】( 1)平行
( 2)∵正比例函数 y= k 1 x( k 1> 0)与反比例函数 y=的图象在第一象限相交于点 A,
∴ k 1 x=,解得 x=
将 x=代入 y= k 1 x,得 y=
故 A点的坐标为(,)
同理, B点坐标为(,)
又∵ OA= OB,∴
整理,得( k 1- k 2)( k 1 k 2- 1)= 0.
∵ k 1≠ k 2,∴ k 1 k 2- 1= 0,即 k 1 k 2= 1.
( 3)∵ P( x 1, y 1), Q( x 2, y 2)( x 2> x 1> 0)是函数 y=图象上的任意两点,∴ y 1=, y 2=.
∴ a==
∴ a- b===
∵ x 2> x 1> 0,
∴( x 1- x 2) 2> 0, x 1 x 2> 0,( x 1+ x 2)> 0.
∴> 0.∴ a- b> 0.∴ a> b.
变式练习 2、( 2016·成都)如图,在平面直角坐标系 xOy中,正比例函数 y= kx的图象与反比例函数 y=的图象都经过点 A( 2,- 2).
( 1)分别求这两个函数的表达式;
( 2)将直线 OA向上平移 3个单位长度后与 y轴相交于点 B,与反比例函数的图象在第四象限内的交点为 C,连接 AB, AC,求点 C的坐标及△ ABC的面积.
【分析】( 1)用待定系数法求函数的解析式;( 2)根据两解析式求出平移后的点 C的坐标,连接 OC或作 AD∥ y轴交 BC于点 D,将 S△ ABC转化为 S△ OBC或 S△ ABD与 S△ ACD之和.
【解】( 1)根据题意,将点 A( 2,- 2)代入 y= kx,得- 2= 2 k,解得 k=- 1.
∴正比例函数的解析式为 y=- x.
又∵点 C在第四象限,∴点 C的坐标为( 4,- 1).
连接 OC.∵ OA∥ BC,
∴ S△ ABC= S△ OBC=× BO× x C=× 3× 4= 6.
例 3、函数 y=和 y=在第一象限内的图象如图,点 P是 y=的图象上一动点, PC⊥ x轴于点 C,交 y=的图象于点 A, PD⊥ y轴于点 D,交 y=的图象于点 B.给出如下结论:
①△ ODB与△ OCA的面积相等;
② PA与 PB始终相等;
③四边形 PAOB的面积大小不会发生变化;
④ CA= AP.
其中所有正确结论的序号是________.
【分析】①因点 A和 B都在反比例函数 y=的图象上,根据反比例函数 k的几何意义可知,△ ODB与△ OCA的面积都等于,正确;②由图的直观性可知, P点自上而下运动时, PB在逐渐增大,而 PA在逐渐减小,错误;③因△ ODB与△ OCA的面积都等于,它们面积之和始终等于 1,而矩形 OCPD的面积始终等于 4,所以四边形 PAOB的面积始终等于 3,即大小不会发生变化,正确;④连接 OP,△ OPC面积始终等于 2,△ OCA的面积等于,因它们同底( OC作底),所以 AC∶ PC= 1∶ 4,所以 CA= AP,正确.
答案:①③④
变式练习 3、如图,反比例函数 y=( x> 0)的图象经过矩形 OABC对角线的交点 M,分别与 AB, BC交于点 D, E,若四边形 ODBE的面积为 9,求 k的值.
分析:本题可从反比例函数图象上的点 E, M, D入手,分别找出△ OCE、△ OAD、矩形 OABC的面积与| k|的关系,列出等式求出 k值.
解:由题意得点 E, M, D位于反比例函数图象上,则 S△ OCE=, S△ OAD=.
过点 M作 MG⊥ y轴于点 G,作 MN⊥ x轴于点 N,则 S矩形 ONMG=| k|.
又∵点 M为矩形 ABCO对角线的交点,
∴ S矩形 ABCO= 4 S矩形 ONMG= 4| k|.
由于函数图象在第一象限, k> 0,
则++ 9= 4 k.解得 k= 3.