反比例函数中的面积问题__经典难题复习巩固
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反比例函数中的面积问题
一、导入:
《飞翔的蜘蛛》
信念是一种无坚不催的力量,当你坚信自己能成功时,你必能成功。
一天,我发现,一只黑蜘蛛在后院的两檐之间结了一张很大的网。难道蜘蛛会飞?要不,从这个檐头到那个檐头,中间有一丈余宽,第一根线是怎么拉过去的?后来,我发现蜘蛛走了许多弯路--从一个檐头起,打结,顺墙而下,一步一步向前爬,小心翼翼,翘起尾部,不让丝沾到地面的沙石或别的物体上,走过空地,再爬上对面的檐头,高度差不多了,再把丝收紧,以后也是如此。
温馨提示:蜘蛛不会飞翔,但它能够把网凌结在半空中。它是勤奋、敏感、沉默而坚韧的昆虫,它的网制得精巧而规矩,八卦形地张开,仿佛得到神助。这样的成绩,使人不由想起那些沉默寡言的人和一些深藏不露的智者。于是,我记住了蜘蛛不会飞翔,但它照样把网结在空中。奇迹是执着者造成的。
二、知识点回顾
由于反比例函数解析式及图象的特殊性,很多中考试题都将反比例函数与面积结合起来进行考察。这种考察方式既能考查函数、反比例函数本身的基础知识内容,又能充分体现数形结合的思想方法,考查的题型广泛,考查方法灵活,可以较好地将知识与能力融合在一起。下面就反比例函数中与面积有关的问题的四种类型归纳如下:
利用反比例函数中|k|的几何意义求解与面积有关的问题
设P为双曲线上任意一点,过点P作x轴、y轴的垂线PM、PN,垂足分别为M、N,则两垂线段与坐标轴所围成的的矩形PMON的面积为S=|PM|×|PN|=|y|×|x|=|xy|
∴xy=k 故S=|k| 从而得
结论1:过双曲线上任意一点作x轴、y轴的垂线,所得矩形的面积S为定值|k|
对于下列三个图形中的情形,利用三角形面积的计算方法和图形的对称性以及上述结论,可得出对应的面积的结论为:
结论2:在直角三角形ABO中,面积S=
结论3:在直角三角形ACB中,面积为S=2|k|
结论4:在三角形AMB中,面积为S=|k|
三、专题讲解
考点一已知面积,求反比例函数的解析式(或比例系数k)
【例1】如图,直线OA与反比例函数的图象在第一象限交于A
点,AB⊥x轴于点B,△OAB的面积为2,则k=.
分析:由图象知,k>0,由结论及已知条件得∴k=4
(2)如图,已知双曲线()经过矩形的边的中点
,且四边形的面积为2,则.
分析:连结OB,∵E、F分别为AB、BC的中点
∴
而由四边形OEBF的面积为2得解得k=2
评注:第①小题中由图形所在象限可确定k>0,应用结论可直接求k值。第②小题首先应用三角形面积的计算方法分析得出四个三角形面积相等,列出含k的方程求k值。
如图,矩形ABOD的顶点A是函数与函数在第二象限的交点,
轴于B,轴于D,且矩形ABOD的面积为3.
(1)求两函数的解析式.
(2)求两函数的交点A、C的坐标.
(3)若点P是y轴上一动点,且,求点P的坐标.
解:(1)由图象知k<0,由结论及已知条件得-k=3∴
∴反比例函数的解析式为,一次函数的解析式为
(2)由,解得,
∴点A、C的坐标分别为(,3),(3,)
(3)设点P的坐标为(0,m)直线与y轴的交点坐标为M(0,2)
∵
∴∣PM∣=,即∣m-2∣=,∴或,∴点P的坐标为(0,)或(0,)
评注:依据图象及结论求k值是本题的关键,只有求出k代值,才能通过解方程组求A、C两点的坐标,然后才能解决第③小问。
考点二已知反比例函数解析式,求图形的面积
【例2】(1)在反比例函数的图象中,阴影部分的面积不等于4的是( B )
A .B.C. D.
分析:因为过原点的直线与双曲线交点关于原点对称,故B、C、D的面积易求。对于A:S=4,对于B :阴影中所含的三个小直角三角形面积相等,故S=
,对于C:S=4,对于D :
S=4 故选(
B)
(2)(2009年牡丹江市)如图,点、是双曲线上的点,分别经过、两
点向轴、轴作垂线段,若则.
分析:由结论知,∴S1+1=S2+1=3 ∴S1=S2=2 S1+S2=4
评注:过双曲线上作坐标轴垂线所围成的矩形的面积可直接由结论求解,过程简单。
考点三利用点的坐标及面积公式求面积
【例3】如图,已知,是一次函数的图像和反比例函数的图像的两个交点.
(1)求反比例函数和一次函数的解析式;
(2)求直线与轴的交点的坐标及三角形的面积.
解:(1)在上.反比例函数的解析式为:.
点在上
经过,,
解之得一次函数的解析式为:
(2)是直线与轴的交点
当时,点
如图,直线与反比例函数(<0)的图象相交于点A、点B,与x轴交于点C,其中点A的坐标为(-2,4),点B的横坐标为-4.
(1)试确定反比例函数的关系式;
(2)求△AOC的面积.
.解:(1)∵点A(-2,4)在反比例函数图象上
∴k=-8 ∴反比例函数解析式为y=
(2)∵B点的横坐标为-4,∴纵坐标为y=2 ∴B(-4,2)
∵点A(-2,4)、点B(-4,2)在直线y=kx+b上
∴4=-2k+b 且2=-4k+b解得k=1 b=6
∴直线AB为y=x+6与x轴的交点坐标C(-6,0)∴S==12
评注:对于例4、例5类型的题目,其解题方法基本上都是分三步:先由条件求
函数解析式,再通过解方程组求交点坐标,最后由面积公式计算面积。难度属中
档题。
考点四、利用对称性求反比例函数有关的面积问题
【例4】已知, A、B、C、D、E是反比例函数(x>0)图象上五个整数点
(横、纵坐标均为整数),分别以这些点向横轴或纵轴作垂线段,由垂线段所在
的正方形边长为半径作四分之一圆周的两条弧,组成如图5所示的五个橄榄形(阴影部分),则这五个橄