专题12 反比例函数（教师版）

知识点01：反比例函数的图象及性质【高频考点精讲】1．反比例函数（k≠0，k为常数）的图象是双曲线，两个分支无限接近x轴、y轴，但是与坐标轴没有交点。2．反比例函数的性质（1）增减性当k＞0时，双曲线的两支分别位于第一、第三象限，y随x的增大而减小。当k＜0时，双曲线的两支分别位于第二、第四象限，y随x的增大而增大。（2）轴对称性当k＞0时，双曲线的两支关于直线对称。当k＜0时，双曲线的两支关于直线对称。（3）中心对称性双曲线的两个分支关于原点成中心对称。知识点02：反比例函数图象上点的坐标特征及系数k的几何意义【高频考点精讲】1．图象上点的坐标特征（1）图象上的点（x，y）的横、纵坐标之积是定值k，即。（2）双曲线的两个分支关于原点对称，两个分支上的点也关于原点对称。2．比例系数k的几何意义（1）在反比例函数图象上任取一点，过此点向x轴和y轴分别作垂线，与坐标轴围成的矩形面积是。（2）在反比例函数图象上任取一点，过此点向坐标轴作垂线，此点和垂足以及坐标原点构成的三角形面积是。知识点03：反比例函数与一次函数的交点问题【高频考点精讲】1．反比例函数与一次函数交点坐标的求解方法把两个函数关系式联立成方程组求解，若方程组有解，则两者有交点；若方程组无解，则两者无交点。2．反比例函数与一次函数在同一直角坐标系中交点个数的判断方法（1）当k1与k2同号时，两个函数在同一直角坐标系中有2个交点。（2）当k1与k2异号时，两个函数在同一直角坐标系中可能有0、1或2个交点。知识点04：反比例函数的应用【高频考点精讲】1．利用反比例函数解决实际问题（1）把实际的问题转化为数学问题，建立反比例函数的数学模型。（2）注意自变量和函数值的实际意义。2．跨学科的反比例函数应用题熟练掌握物理或化学中的一些具有反比例函数关系的公式。3．反比例函数中的图表信息题正确认识图象，找到关键点，运用数形结合。检测时间：90分钟试题满分：100分难度系数：0.59一．选择题（共10小题，满分20分，每小题2分）1．（2分）（2023•天津）若点A（x1，﹣2），B（x2，1），C（x3，2）都在反比例函数的图象上，则x1，x2，x3的大小关系是（）A．x3＜x2＜x1 B．x2＜x1＜x3 C．x1＜x3＜x2 D．x2＜x3＜x1解：将A（x1，﹣2）代入，得：，即：x1＝1，将B（x2，1）代入，得：，即：x2＝﹣2，将C（x3，2）代入，得：，即：x3＝﹣1，∴x2＜x3＜x1．故选：D．2．（2分）（2023•济南）已知点A（﹣4，y1），B（﹣2，y2），C（3，y3）都在反比例函数y＝（k＜0）的图象上，则y1，y2，y3的大小关系为（）A．y3＜y2＜y1 B．y1＜y3＜y2 C．y3＜y1＜y2 D．y2＜y3＜y1解：∵，k＜0，∴函数图象的两个分支分别在第二、四象限内，且在每一个象限内y随x的增大而增大，又∵点A（﹣4，y1），B（﹣2，y2），C（3，y3），∴点A，B在第二象限内，点C在第四象限内，∴y1＞0，y2＞0，y3＜0，又∵﹣4＜﹣2，∴y1＜y2，∴y3＜y1＜y2．故选：C．3．（2分）（2023•上海）下列函数中，函数值y随x的增大而减小的是（）A．y＝6x B．y＝﹣6x C．y＝ D．y＝﹣解：A选项，y＝6x的函数值随着x增大而增大，故A不符合题意；B选项，y＝﹣6x的函数值随着x增大而减小，故B符合题意；C选项，在每一个象限内，y＝的函数值随着x增大而减小，故C不符合题意；D选项，在每一个象限内，y＝﹣的函数值随着x增大而增大，故D不符合题意，故选：B．4．（2分）（2023•荆州）已知蓄电池的电压U为定值，使用蓄电池时，电流I（单位：A）与电阻R（单位：Ω）是反比例函数关系（I＝）．下列反映电流I与电阻R之间函数关系的图象大致是（）A． B． C． D．解：∵电流I（单位：A）与电阻R（单位：Ω）是反比例函数关系（I＝），R、I均大于0，∴反映电流I与电阻R之间函数关系的图象大致是D选项，故选：D．5．（2分）（2023•随州）已知蓄电池的电压为定值，使用某蓄电池时，电流I（单位：A）与电阻R（单位：Ω）是反比例函数关系，它的图象如图所示，则当电阻为6Ω时，电流为（）A．3A B．4A C．6A D．8A解：设I＝，∵图象过（8，3），∴U＝24，∴I＝，当电阻为6Ω时，电流为：I＝＝4（A）．故选：B．6．（2分）（2023•邵阳）如图，矩形OABC的顶点B和正方形ADEF的顶点E都在反比例函数y＝（k≠0）的图象上，点B的坐标为（2，4），则点E的坐标为（）A．（4，4） B．（2，2） C．（2，4） D．（4，2）解：∵点B的坐标为（2，4）在反比例函数y＝图象上，∴4＝．∴k＝8．∴反比例函数的解析式为y＝．∵点E在反比例函数图象上，∴可设（a，）．∴AD＝a﹣2＝ED＝．∴a1＝4，a2＝﹣2．∵a＞0，∴a＝4．∴E（4，2）．故选：D．7．（2分）（2023•德州）如图，在平面直角坐标系中，四边形OABC是矩形，点B的坐标为（6，3），D是OA的中点，AC，BD交于点E，函数的图象过点B．E．且经过平移后可得到一个反比例函数的图象，则该反比例函数的解析式（）A．y＝﹣ B． C． D．解：由题知，A（6，0），B（6，3），C（0，3），令直线AC的函数表达式为y1＝k1x+b1，则，解得，所以．又因为点D为OA的中点，所以D（3，0），同理可得，直线BD的函数解析式为y2＝x﹣3，由得，x＝4，则y＝4﹣3＝1，所以点E坐标为（4，1）．将B，E两点坐标代入函数解析式得，，解得．所以，则，将此函数图象向左平移3个单位长度，再向下平移4个单位长度，所得图象的函数解析式为：．故选：D．8．（2分）（2023•内蒙古）如图，直线y＝ax+b（a≠0）与双曲线y＝（k≠0）交于点A（﹣2，4）和点B（m，﹣2），则不等式0＜ax+b＜的解集是（）A．﹣2＜x＜4 B．﹣2＜x＜0 C．x＜﹣2或0＜x＜4 D．﹣2＜x＜0或x＞4解：∵A（﹣2，4）在反比例函数图象上，∴k＝xy＝﹣2×4＝﹣8，∴反比例函数解析式为：y＝﹣，又∵B（m，﹣2）在y＝﹣图象上，∴m＝4，∴B（4，﹣2），∵点A（﹣2，4）、B（4，﹣2）在一次函数y＝ax+b的图象上，∴，解得，一次函数解析式为：y＝﹣x+2．由图象可知，不等式0＜ax+b＜的解集﹣2＜x＜0．故选：B．9．（2分）（2023•安徽）已知反比例函数y＝（k≠0）在第一象限内的图象与一次函数y＝﹣x+b的图象如图所示，则函数y＝x2﹣bx+k﹣1的图象可能为（）A． B． C． D．解：∵一次函数y＝﹣x+b的图象经过第一、二、四象限，且与y轴交于正半轴，则b＞0，反比例函数y＝的图象经过第一、三象限，则k＞0，∴函数y＝x2﹣bx+k﹣1的图象开口向上，对称轴为直线x＝＞0，由图象可知，反比例函数y＝与一次函数y＝﹣x+b的图象有两个交点（1，k）和（k，1），∴﹣1+b＝k，∴k﹣b＝﹣1，∴b＝k+1，∴对于函数y＝x2﹣bx+k﹣1，当x＝1时，y＝1﹣b+k﹣1＝﹣1，∴函数y＝x2﹣bx+k﹣1的图象过点（1，﹣1），∵反比例函数y＝与一次函数y＝﹣x+b的图象有两个交点，∴方程＝﹣x+b有两个不相等的实数根，∴Δ＝b2﹣4k＝（k+1）2﹣4k＝（k﹣1）2＞0，∴k﹣1≠0，∴当x＝0时，y＝k﹣1≠0，∴函数y＝x2﹣bx+k﹣1的图象不过原点，∴符合以上条件的只有A选项．故选：A．10．（2分）（2023•淮安）如图，在平面直角坐标系中，一次函数y＝x+b的图象分别与x轴、y轴交于A、B两点，且与反比例函数y＝在第一象限内的图象交于点C．若点A坐标为（2，0），，则k的值是（）A． B． C． D．解：连接CO，作CH⊥OA交坐标轴于H点（如图）；∵A点在一次函数图象中，代入得到b＝，∴一次函数解析式：y＝；∵B点横坐标为0，∴代入得到纵坐标为，OB＝；∵△COA和△AOB等高，且，∴S△COA：S△AOB＝1：2；又∵△COA和△AOB共用一条边OA，∴CH：OB＝1：2，∴CH＝＝；∴将C的纵坐标代入一次函数中，得到横坐标为3；∴C点坐标（3，），∴k＝3×＝；故选：C．二．填空题（共10小题，满分20分，每小题2分）11．（2分）（2023•温州）在温度不变的条件下，通过一次又一次地对汽缸顶部的活塞加压，加压后气体对汽缸壁所产生的压强p（kPa）与汽缸内气体的体积V（mL）成反比例，p关于V的函数图象如图所示．若压强由75kPa加压到100kPa，则气体体积压缩了20mL．解：设这个反比例函数的解析式为V＝，∵V＝100ml时，p＝60kpa，∴k＝pV＝100ml×60kpa＝6000，∴V＝，当p＝75kPa时，V＝＝80，当p＝100kPa时，V＝＝60，∴80﹣60＝20（mL），∴气体体积压缩了20mL，故答案为：20．12．（2分）（2023•攀枝花）如图，在直角△ABO中，AO＝，AB＝1，将△ABO绕点O顺时针旋转105°至△A′B′O的位置，点E是OB′的中点，且点E在反比例函数y＝的图象上，则k的值为．解：如图，作EH⊥x轴，垂足为H．由题意，在Rt△BAO中，AO＝，AB＝1，∴BO＝＝2．∴AB＝BO．∴∠AOB＝30°．又△ABO绕点O顺时针旋转105°至△A′B′O的位置，∴∠BOB'＝105°．∴∠B'OX＝45°．又点E是OB′的中点，∴OE＝BO＝1．在Rt△EOH中，∵∠B'OX＝45°，∴EH＝OH＝OE＝．∴E（，）．又E在y＝上，∴k＝＝．故答案为：．13．（2分）（2023•宁波）如图，点A，B分别在函数y＝（a＞0）图象的两支上（A在第一象限），连结AB交x轴于点C．点D，E在函数y＝（b＜0，x＜0）图象上，AE∥x轴，BD∥y轴，连结DE，BE．若AC＝2BC，△ABE的面积为9，四边形ABDE的面积为14，则a﹣b的值为12，a的值为9．解：设A（m，），∵AE∥x轴，且点E在函数y＝上，∴E（，）．∵AC＝2BC，且点B在函数y＝上，∴B（﹣2m，﹣）．∵BD∥y轴，点D在函数y＝上，∴D（﹣2m，﹣）．∵△ABE的面积为9，∴S△ABE＝AE×（+）＝（m﹣）（+）＝m••＝＝9．∴a﹣b＝12．∵△ABE的面积为9，四边形ABDE的面积为14，∴S△BDE＝DB•（+2m）＝（﹣+）（）m＝（a﹣b）••（）•m＝3（）＝5．∴a＝﹣3b．又a﹣b＝12．∴a＝9．故答案为：12，9．14．（2分）（2023•南通）某型号汽车行驶时功率一定，行驶速度v（单位：m/s）与所受阻力F（单位：N）是反比例函数关系，其图象如图所示．若该型号汽车在某段公路上行驶时速度为30m/s，则所受阻力F为2500N．解：设功率为P，由题可知P＝FV，即v＝，将F＝3750N，v＝20m/s代入可得：P＝75000，即反比例函数为：v＝．当v＝30m/s时，F＝＝2500N．胡答案为：2500．15．（2分）（2023•河北）如图，已知点A（3，3），B（3，1），反比例函数图象的一支与线段AB有交点，写出一个符合条件的k的整数值：k＝4（答案不唯一）．解：由图可知：k＞0，∵反比例函数y＝（k＞0）的图象与线段AB有交点，且点A（3，3），B（3，1），∴把B（3，1）代入y＝得，k＝3，把A（3，3）代入y＝得，k＝3×3＝9，∴满足条件的k值的范围是3≤k≤9的整数，故k＝4（答案不唯一），故答案为：k＝4（答案不唯一）．16．（2分）（2023•徐州）如图，点P在反比例函数的图象上，PA⊥x轴于点A，PB⊥y轴于点B，PA＝PB．一次函数y＝x+1的图象与PB交于点D，若D为PB的中点，则k的值为4．解：设一次函数图象与x轴的交点为M，与y轴的交点为N，则M（﹣1，0），N（0，1），∴OM＝ON＝1，∵PA⊥x轴于点A，PB⊥y轴于点B，PA＝PB，∴四边形AOBP是正方形，∴PB∥x轴，PB＝OB，∴△DBN∽△MON，∴＝＝1，∴BD＝BN，∵D为PB的中点，∴N为OB的中点，∴OB＝2ON＝2，∴PB＝OB＝2，∴P（2，2），∵点P在反比例函数的图象上，∴k＝2×2＝4，故答案为：4．17．（2分）（2023•无锡）已知曲线C1、C2分别是函数y＝﹣（x＜0），y＝（k＞0，x＞0）的图象，边长为6的正△ABC的顶点A在y轴正半轴上，顶点B、C在x轴上（B在C的左侧），现将△ABC绕原点O顺时针旋转，当点B在曲线C1上时，点A恰好在曲线C2上，则k的值为6．解：作A′D⊥x轴于D，B′E⊥x轴于E，∵将△ABC绕原点O顺时针旋转，点B在曲线C1上时，点A恰好在曲线C2上，∴S△OA′D＝k，S△OB′E＝×|﹣2|＝1，∵边长为6的正△ABC的顶点A在y轴正半轴上，顶点B、C在x轴上（B在C的左侧），OA⊥BC，∴OB＝3，OA＝3，由旋转的性质可知OB′＝OB＝3，OA′＝OA＝3，∴＝，∵∠A′OB′＝∠AOB＝90°，∴∠B′OE+∠A′OD＝90°，∵∠A′OD+∠OA′D＝90°，∴∠B′OE＝∠OA′D，∵∠OEB′＝∠A′DO＝90°，∴△A′OD∽△OB′E，∴＝3，即，∴k＝6．故答案为：6．18．（2分）（2023•深圳）如图，Rt△OAB与Rt△OBC位于平面直角坐标系中，∠AOB＝∠BOC＝30°，BA⊥OA，CB⊥OB，若AB＝，反比例函数y＝（k≠0）恰好经过点C，则k＝4．解：过点C作CE⊥x轴，垂足为E，∵∠AOB＝∠BOC＝30°，BA⊥OA，CB⊥OB，AB＝，∴OB＝2AB＝2，∠COE＝90°﹣30°﹣30°＝30°，在Rt△OBC中＝，即＝，∴OC＝4，在Rt△OCE中＝，即＝，CE＝2，＝，即＝，∴OE＝2，∴点C（2，2），∴k＝2×2＝4．故答案为：4．19．（2分）（2023•威海）如图，在平面直角坐标系中，点A，B在反比例函数y＝（x＞0）的图象上．点A的坐标为（m，2）．连接OA，OB，AB．若OA＝AB，∠OAB＝90°，则k的值为2﹣2．解：过点A作x轴的平行线交y轴于点M，过点B作y轴的平行线交MA的延长线于点N．∵∠MOA+∠MAO＝90°，∠NAB+∠MAO＝90°，∴∠MOA＝∠NAB，∵∠AMO＝∠ANB＝90°，AO＝AB．∴△AMO≌△BNA（AAS），∴AM＝NB＝m，MO＝AN＝2．∴A（m，2），B（m+2，2﹣m），∵点A、B都在反比例函数上，∴2m＝（m+2）（2﹣m），解得：m1＝﹣1+，m2＝﹣1﹣（舍去），∴点A的坐标为（﹣1+，2），∴k＝xy＝2（﹣1）＝2﹣2．20．（2分）（2023•衢州）如图，点A，B在x轴上，分别以OA，AB为边，在x轴上方作正方形OACD，ABEF，反比例函数y＝（k＞0）的图象分别交边CD，BE于点P，Q．作PM⊥x轴于点M，QN⊥y轴于点N．若OA＝2AB，Q为BE的中点，且阴影部分面积等于6，则k的值为24．解：设OA＝4a，∵AO＝2AB，∴AB＝2a，∴OB＝AB+OA＝6a，则B（6a，0），由于在正方形ABEF中，AB＝BE＝2a，∵Q为BE中点，∴BQ＝AB＝a，∴Q（6a，a），∵Q在反比例函数y＝（k＞0））上，∴k＝6a×a＝6a2，∵四边形OACD是正方形，∴C（4a，4a），∵P在CD上，∴P点纵坐标为4a，∵P在反比例函数y＝（k＞0）上，∴P点横坐标为：x＝，∴P（，4a），∵作PM⊥x轴于点M，QN⊥y轴于点N，∴四边形OMNH是矩形，∴NH＝，MH＝a，∴S矩形OMHN＝NH×MH＝×a＝6，则k＝24，故答案为：24．三．解答题（共8小题，满分60分）21．（6分）（2023•东营）如图，在平面直角坐标系中，一次函数y＝ax+b（a＜0）与反比例函数y＝（k≠0）交于A（﹣m，3m），B（4，﹣3）两点，与y轴交于点C，连接OA，OB．（1）求反比例函数和一次函数的表达式；（2）求△AOB的面积；（3）请根据图象直接写出不等式＜ax+b的解集．解：（1）∵点B（4，﹣3）在反比例函数的图象上，∴．∴k＝﹣12．∴反比例函数的表达式为y＝﹣．∵A（﹣m，3m）在反比例函数y＝﹣的图象上，∴．∴m1＝2，m2＝﹣2（舍去）．∴点A的坐标为（﹣2，6）．∵点A，B在一次函数y＝ax+b的图象上，把点A（﹣2，6），B（4，﹣3）分别代入，得，∴．∴一次函数的表达式为y＝﹣．（2）∵点C为直线AB与y轴的交点，∴OC＝3．∴S△AOB＝S△AOC+S△BOC＝•OC•|xA|+•OC•|xB|＝×3×2+×3×4＝9．（3）由题意得，x＜﹣2或0＜x＜4．22．（6分）（2023•滨州）如图，直线y＝kx+b（k，b为常数）与双曲线为常数）相交于A（2，a），B（﹣1，2）两点．（1）求直线y＝kx+b的解析式；（2）在双曲线上任取两点M（x1，y1）和N（x2，y2），若x1＜x2，试确定y1和y2的大小关系，并写出判断过程；（3）请直接写出关于x的不等式的解集．解：（1）由题意，将B点代入双曲线解析式y＝，∴2＝．∴m＝﹣2．∴双曲线为y＝﹣．又A（2，a）在双曲线上，∴a＝﹣1．∴A（2，﹣1）．将A、B代入一次函数解析式得，∴．∴直线y＝kx+b的解析式为y＝﹣x+1．（2）由题意，可分成两种情形．①M、N在双曲线的同一支上，由双曲线y＝﹣，在同一支上时函数值随x的增大而增大，∴当x1＜x2时，y1＜y2．②M、N在双曲线的不同的一支上，∵x1＜x2，∴x1＜0＜x2．∴此时由图象可得y1＞0＞y2，即此时当x1＜x2时，y1＞y2．（3）依据图象，即一次函数值大于反比例函数值，∵A（2，﹣1），B（﹣1，2），∴不等式的解集为：x＜﹣1或0＜x＜2．23．（8分）（2023•苏州）如图，一次函数y＝2x的图象与反比例函数y＝（x＞0）的图象交于点A（4，n）．将点A沿x轴正方向平移m个单位长度得到点B，D为x轴正半轴上的点，点B的横坐标大于点D的横坐标，连接BD，BD的中点C在反比例函数y＝（x＞0）的图象上．（1）求n，k的值；（2）当m为何值时，AB•OD的值最大？最大值是多少？解：（1）将点A（4，n）代入y＝2x，得：n＝8，∴点A的坐标为（4，8），将点A（4，8）代入，得：k＝32．（2）∵点B的横坐标大于点D的横坐标，∴点B在点D的右侧．过点C作直线EF⊥x轴于F，交AB于E，由平移的性质得：AB∥x轴，AB＝m，∴∠B＝∠CDF，∵点C为BD的中点，∴BC＝DC，在△ECB和△FCD中，，∴△ECB≌△FCD（ASA），∴BE＝DF，CE＝CF．∵AB∥x轴，点A的坐标为（4，8），∴EF＝8，∴CE＝CF＝4，∴点C的纵坐标为4，由（1）知：反比例函数的解析式为：，∴当y＝4时，x＝8，∴点C的坐标为（8，4），∴点E的坐标为（8，8），点F的坐标为（8，0），∵点A（4，8），AB＝m，AB∥x轴，∴点B的坐标为（m+4，8），∴BE＝m+4﹣8＝m﹣4，∴DF＝BE＝m﹣4，∴OD＝8﹣（m﹣4）＝12﹣mAB•OD＝m（12﹣m）＝﹣（m﹣6）2+36∴当m＝6时，AB•OD取得最大值，最大值为36．24．（8分）（2023•衡阳）如图，正比例函数y＝x的图象与反比例函数y＝（x＞0）的图象相交于点A．（1）求点A的坐标．（2）分别以点O、A为圆心，大于OA一半的长为半径作圆弧，两弧相交于点B和点C，作直线BC，交x轴于点D．求线段OD的长．解：（1）解方程组（x＞0），得，∴点A的坐标为（3，4）；（2）设点D的坐标为（x，0）．由题意可知，BC是OA的垂直平分线，∴AD＝OD，∴（x﹣3）2+42＝x2，∴x＝，∴D（，0），OD＝．25．（8分）（2023•宁夏）给某气球充满一定质量的气体，在温度不变时，气球内气体的气压p（KPa）是气体体积V（m3）的反比例函数，其图象如图所示．（1）当气球内的气压超过150KPa时，气球会爆炸，若将气球近似看成一个球体，试估计气球的半径至少为多少时气球不会爆炸（球体的体积公式V＝πr3，π取3）；（2）请你利用p与V的关系试解释为什么超载的车辆容易爆胎．解：（1）设函数关系式为p＝，根据图象可得：k＝pV＝120×0.04＝4.8，∴，∴当p＝150时，，∴×3r3＝0.032，解得：r＝0.2，∵k＝4.8＞0，∴p随V的增大而减小，∴要使气球不会爆炸，V≥0.032，此时r≥0.2，∴气球的半径至少为0.2m时，气球不会爆炸；（2）由于车辆超载，轮胎体积变小，胎内气压增大导致爆胎．26．（8分）（2023•贵州）如图，在平面直角坐标系中，四边形OABC是矩形，反比例函数的图象分别与AB，BC交于点D（4，1）和点E，且点D为AB的中点．（1）求反比例函数的表达式和点E的坐标；（2）若一次函数y＝x+m与反比例函数的图象相交于点M，当点M在