【2024年中考二轮复习】专题3 反比例函数与几何综合(解析版)

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【2024年中考二轮复习】专题3 反比例函数与几何综合(解析版)

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2024年中考二轮复习
专题3 反比例函数与几何综合
题型一 反比例函数中比较函数值大小问题
【知识梳理】
比较大小一般解题步骤:
①求交点:联立方程求出方程组的解;
②分区间:将一次函数和反比例函数两个交点以及y轴左右两侧分层4个区间;
③比大小:图像谁在上方谁就大;
④:写出对应区间自变量的取值范围。
【例题讲解】
1.(2023 滨州)如图,直线y=kx+b(k,b为常数)与双曲线(m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.
【变式训练】
1.(2023 常德)如图所示,一次函数y1=﹣x+m图象与反比例函数图象相交于点A和点B(3,﹣1).
(1)求m的值和反比例函数解析式;
(2)当y1>y2时,求x的取值范围.
解:(1)∵一次函数y1=﹣x+m与反比例函数相交于点A和点B(3,﹣1),
∴﹣1=﹣3+m,﹣1=,
解得m=2,k=﹣3,
∴反比例函数的解析式为y2=﹣;
(2)解方程组,得或,
∴A(﹣1,3),
观察图象可得,当y1>y2时,x的取值范围为x<﹣1或0<x<3.
2.(2023·山东淄博·中考真题)如图,直线与双曲线相交于点,.

(1)求双曲线及直线对应的函数表达式;
(2)将直线向下平移至处,其中点,点在轴上.连接,,求的面积;
(3)请直接写出关于的不等式的解集.
解:(1)将代入双曲线,
∴,
∴双曲线的解析式为,
将点代入,
∴,
∴,
将代入,

解得,
∴直线解析式为;
(2)∵直线向下平移至,

∴,
设直线的解析式为将点代入
∴解得
∴直线的解析式为

过点作交于,
设直线与轴的交点为,与轴的交点为,
∴,
∵,
∴,
∵,


∵,


∴的面积
(3)由图可知或时,
题型二 反比例函数的面积问题
【知识梳理】
求三角形面积的一般解题步骤:
类型一:三角形有其中一边与坐标轴平行(垂直)的,以这边为底边,以该边所对的顶点的坐标的绝对值为高。底边平行于y轴,则以所对顶点的横坐标的绝对值为高,反之则以纵坐标的绝对值为高。
类型二:三角形没有其中一边与坐标轴平行(垂直)的,可以用公式S△=水平宽×铅垂高求解。
【例题讲解】
1.(2023·辽宁鞍山·中考真题)如图,直线与反比例函数的图象交于点,,过点A作轴交x轴于点C,在x轴正半轴上取一点D,使,连接,.若的面积是6.

(1)求反比例函数的解析式.
(2)点P为第一象限内直线上一点,且的面积等于面积的2倍,求点P的坐标.
(1)解:∵,的面积是6,
∴,
∴,
∵图象在第二象限,
∴,
∴反比例函数解析式为:;
(2)∵点,,在的图象上,
∴,,
∴,,
设直线的解析式为,

解得:,
∴直线的解析式为,
∵轴交x轴于点C,
∴,
∴,
设直线上在第一象限的点,
∴,
∴,
∴,
∴.
【变式训练】
1.(2023 恩施州)如图,在平面直角坐标系xOy中,O为坐标原点,直线y=x+2交y轴于点A,交x轴于点B,与双曲线y=(k≠0)在一,三象限分别交于C,D两点,AB=BC,连接CO,DO.
(1)求k的值;
(2)求△CDO的面积.
解:(1)在y=x+2中,令x=0得y=2,令y=0得x=﹣2,
∴A(0,2),B(﹣2,0),
∵AB=BC,
∴A为BC中点,
∴C(2,4),
把C(2,4)代入y=得:
4=,
解得k=8;
∴k的值为8;
(2)由得:或,
∴D(﹣4,﹣2),
∴S△DOC=S△DOB+S△COB=×2×2+×2×4=2+4=6,
∴△CDO的面积是6.
2.(2023 湖北)如图,一次函数y1=kx+b(k≠0)与函数为(x>0)的图象交于A(4,1),B(,a)两点.
(1)求这两个函数的解析式;
(2)根据图象,直接写出满足y1﹣y2>0时x的取值范围;
(3)点P在线段AB上,过点P作x轴的垂线,垂足为M,交函数y2的图象于点Q,若△POQ的面积为3,求点P的坐标.
解:(1)∵反比例函数y2=(x>0)的图象经过点A(4,1),
∴1=.
∴m=4.
∴反比例函数解析式为y2=(x>0).
把B(,a)代入y2=(x>0),得a=8.
∴点B坐标为(,8),
∵一次函数解析式y1=kx+b图象经过A(4,1),B(,8),
∴.
∴.
故一次函数解析式为:y1=﹣2x+9.
(2)由y1﹣y2>0,
∴y1>y2,即反比例函数值小于一次函数值.
由图象可得,<x<4.
(3)由题意,设P(p,﹣2p+9)且≤p≤4,
∴Q(p,).
∴PQ=﹣2p+9﹣.
∴S△POQ=(﹣2p+9﹣) p=3.
解得p1=,p2=2.
∴P(,4)或(2,5).
3.(2023·四川乐山·中考真题)如图,一次函数的图象与反比例函数的图象交于点,与x轴交于点B, 与y轴交于点.

(1)求m的值和一次函数的表达式;
(2)已知P为反比例函数图象上的一点,,求点P的坐标.
(1)解:点在反比例函数的图象上,



又点,都在一次函数的图象上,

解得,
一次函数的解析式为.
(2)解:对于,当时,,
∴,

∵,

过点A作轴于点H,过点P作轴于点D,如图所示.




解得.
点P的纵坐标为2或.
将代入得,
将代入得,
∴点或.
题型三 反比例函数中线段和差问题
【知识梳理】
将军饮马模型:同侧差最大,异侧和最小。
解题步骤:先作对称,然后连定点,最后求交点或最小值。
【例题讲解】
1.(2023·四川宜宾·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,等腰直角三角形的直角顶点,顶点A、恰好落在反比例函数第一象限的图象上.

(1)分别求反比例函数的表达式和直线所对应的一次函数的表达式;
(2)在x轴上是否存在一点P,使周长的值最小.若存在,求出最小值;若不存在,请说明理由.
(1)解:过点A作轴于点E,过点B作轴于点D,
则,

∵点,,
∴,
∴,
∵是等腰直角三角形,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴点A的坐标是,
∵A、恰好落在反比例函数第一象限的图象上.
∴,
解得,
∴点A的坐标是,点B的坐标是,
∴,
∴反比例函数的解析式是,
设直线所对应的一次函数的表达式为,把点A和点B的坐标代入得,
,解得,
∴直线所对应的一次函数的表达式为,
(2)延长至点,使得,连接交x轴于点P,连接,

∴点A与点关于x轴对称,
∴,,
∵,
∴的最小值是的长度,
∵,即是定值,
∴此时的周长为最小,
设直线的解析式是,
则,
解得,
∴直线的解析式是,
当时,,解得,
即点P的坐标是,
此时,
综上可知,在x轴上存在一点,使周长的值最小,最小值是.
【变式训练】
1.(2023·广东云浮·二模)如图,在平面直角坐标系中,矩形的两边、分别在坐标轴上,且,,连接.反比例函数的图象经过线段的中点,并与、分别交于点、.一次函数的图象经过、两点.
(1)分别求出一次函数和反比例函数的表达式.
(2)点P是x轴上一动点,当的值最小时,求点P的坐标.
(1)解: 四边形为矩形,,,
.由中点坐标公式可得点坐标为,
反比例函数的图象经过线段的中点,,
故反比例函数表达式为.令,则;令,则.故点坐标为,.
设直线的解析式为,代入、坐标得:,解得:,
故一次函数的解析式为.
(2)作点关于轴的对称点,连接交轴于点,则此时最小.如图.
由坐标可得对称点,
设直线的解析式为,代入点、坐标,得:,解得:.
则直线的解析式为,令,则.点坐标为,.故答案为:,.
2.(2022·江苏徐州·中考真题)如图,一次函数的图像与反比例函数的图像交于点,与轴交于点,与轴交于点,轴于点,,点关于直线的对称点为点.
(1)点是否在这个反比例函数的图像上?请说明理由;
(2)连接、,若四边形为正方形.
①求、的值;
②若点在轴上,当最大时,求点的坐标.

(1)解:点在这个反比例函数的图像上.
理由如下:
一次函数的图像与反比例函数的图像交于点,
设点的坐标为,
点关于直线的对称点为点,
,平分,
连接交于,如图所示:


轴于,
轴,,



在Rt中,,

为边上的中线,即,



点在这个反比例函数的图像上;
(2)解:①四边形为正方形,
,垂直平分,

设点的坐标为,
,,

(负值舍去),
,,
把,代入得,

②延长交轴于,如图所示:

,,点与点关于轴对称,
,则点即为符合条件的点,
由①知,,,,,
设直线的解析式为,,解得,直线的解析式为,
当时,,即,故当最大时,点的坐标为.
题型四 反比例函数的存在性问题
【例题讲解】
1.(2023 广安)如图,一次函数y=kx+(k为常数,k≠0)的图象与反比例函数y=(m为常数,m≠0)的图象在第一象限交于点A(1,n),与x轴交于点B(﹣3,0).
(1)求一次函数和反比例函数的解析式.
(2)点P在x轴上,△ABP是以AB为腰的等腰三角形,请直接写出点P的坐标.
解:(1)将A(1,n)、B(﹣3,0)分别代入一次函数y=kx+,得

解得.
故A(1,3).
将其代入反比例函数y=,得
=3.
解得m=3.
故一次函数的解析式为y=x+,反比例函数的解析式为y=;
(2)由(1)知,A(1,3)、B(﹣3,0),则AB=5.
设P(a,0),
当AB=AP时,5=.
解得a=5或a=﹣3(舍去).
故P(5,0);
当AB=PB时,5=|﹣3﹣a|.
解得a=﹣8或a=2.
故P(﹣8,0)或(2,0).
综上所述,符合条件的点P的坐标为:(5,0)或(﹣8,0)或(2,0).
【变式训练】
1.(2023 绵阳)如图,过原点O的直线与反比例函数y1=(k≠0)的图象交于A(1,2),B两点,一次函数y2=mx+b(m≠0)的图象过点A与反比例函数交于另一点C(2,n).
(1)求反比例函数的解析式;当y1>y2时,根据图象直接写出x的取值范围;
(2)在y轴上是否存在点M,使得△COM为等腰三角形?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
解:(1)由题知,
将A点坐标代入反比例函数解析式得,
k=1×2=2,
所以反比例函数的解析式为.
由函数图象可知,
在直线x=0和x=1之间的部分及直线x=2右侧的部分,
反比例函数y1的图象在一次函数y2的图象的上方,
即y1>y2.
所以x的取值范围是:0<x<1或x>2.
(2)将x=2代入反比例函数解析式得,
y=1,
所以点C的坐标为(2,1).
则OC=.
当OC=OM时,
OM=,
所以点M坐标为(0,)或(0,﹣).
当CM=CO时,
点C在OM的垂直平分线上,
又因为点C坐标为(2,1),
所以点M坐标为(0,2).
当MO=MC时,
点M在OC的垂直平分线上,
过点C作CN⊥y轴于点N,
令MO=m,则MC=m,MN=m﹣1,
在Rt△CMN中,
CN2+MN2=MC2,
即22+(m﹣1)2=m2,
解得m=.
所以点M的坐标为(0,).
综上所述:点M的坐标为(0,)或(0,)或(0,2)或(0,).
2.(2023·广东云浮·校考一模)如图,点在反比例函数的图象上,轴,垂足为C,连接.
(1)求m的值;
(2)求证:;
(3)点D在反比例函数的图象上,点E在平面内,当以点B,C,D,E为顶点的四边形是以为边的正方形时,求点D的坐标.
(1)解:∵点在反比例函数的图象上,
∴,且,
∴,
解得:;
(2)证明:过B作于点M,
∵,
∴点A的坐标为,点B的坐标为,点C的坐标为,
∴点B纵的坐标为6,即,
∵A的纵坐标为12,即,
∴,
∴,
∴垂直平分,
∴,
∴;
(3)解:存在.
如图,过D作于点N,
∴,
∴,
在与中,

∴,
∴,
∵,
∴.
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专题3 反比例函数与几何综合
题型一 反比例函数中比较函数值大小问题
【知识梳理】
比较大小一般解题步骤:
①求交点:联立方程求出方程组的解;
②分区间:将一次函数和反比例函数两个交点以及y轴左右两侧分层4个区间;
③比大小:图像谁在上方谁就大;
④:写出对应区间自变量的取值范围。
【例题讲解】
1.(2023 滨州)如图,直线y=kx+b(k,b为常数)与双曲线(m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.
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【变式训练】
1.(2023 常德)如图所示,一次函数y1=﹣x+m图象与反比例函数图象相交于点A和点B(3,﹣1).
(1)求m的值和反比例函数解析式;
(2)当y1>y2时,求x的取值范围.
2.(2023·山东淄博·中考真题)如图,直线与双曲线相交于点,.

(1)求双曲线及直线对应的函数表达式;
(2)将直线向下平移至处,其中点,点在轴上.连接,,求的面积;
(3)请直接写出关于的不等式的解集.
题型二 反比例函数的面积问题
【知识梳理】
求三角形面积的一般解题步骤:
类型一:三角形有一边与坐标轴平行(垂直)的,以这边为底边,以该边所对的顶点的坐标的绝对值为高。底边平行于y轴,则以所对顶点的横坐标的绝对值为高,反之则以纵坐标的绝对值为高。
类型二:三角形没有其中一边与坐标轴平行(垂直)的,可以用公式S△=水平宽×铅垂高求解。
【例题讲解】
1.(2023·辽宁鞍山·中考真题)如图,直线与反比例函数的图象交于点,,过点A作轴交x轴于点C,在x轴正半轴上取一点D,使,连接,.若的面积是6.
(1)求反比例函数的解析式.
(2)点P为第一象限内直线上一点,且的面积等于面积的2倍,求点P的坐标.
【变式训练】
1.(2023 恩施州)如图,在平面直角坐标系xOy中,O为坐标原点,直线y=x+2交y轴于点A,交x轴于点B,与双曲线y=(k≠0)在一,三象限分别交于C,D两点,AB=BC,连接CO,DO.
(1)求k的值;
(2)求△CDO的面积.
2.(2023 湖北)如图,一次函数y1=kx+b(k≠0)与函数为(x>0)的图象交于A(4,1),B(,a)两点.
(1)求这两个函数的解析式;
(2)根据图象,直接写出满足y1﹣y2>0时x的取值范围;
(3)点P在线段AB上,过点P作x轴的垂线,垂足为M,交函数y2的图象于点Q,若△POQ的面积为3,求点P的坐标.
3.(2023·四川乐山·中考真题)如图,一次函数的图象与反比例函数的图象交于点,与x轴交于点B, 与y轴交于点.

(1)求m的值和一次函数的表达式;
(2)已知P为反比例函数图象上的一点,,求点P的坐标.
题型三 反比例函数中线段和差问题
【知识梳理】
将军饮马模型:同侧差最大,异侧和最小。
解题步骤:先作对称,然后连定点,最后求交点或最小值。
【例题讲解】
1.(2023·四川宜宾·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,等腰直角三角形的直角顶点,顶点A、恰好落在反比例函数第一象限的图象上.

(1)分别求反比例函数的表达式和直线所对应的一次函数的表达式;
(2)在x轴上是否存在一点P,使周长的值最小.若存在,求出最小值;若不存在,请说明理由.
【变式训练】
1.(2023·广东云浮·二模)如图,在平面直角坐标系中,矩形的两边、分别在坐标轴上,且,,连接.反比例函数的图象经过线段的中点,并与、分别交于点、.一次函数的图象经过、两点.
(1)分别求出一次函数和反比例函数的表达式.
(2)点P是x轴上一动点,当的值最小时,求点P的坐标.
2.(2022·江苏徐州·中考真题)如图,一次函数的图像与反比例函数的图像交于点,与轴交于点,与轴交于点,轴于点,,点关于直线的对称点为点.
(1)点是否在这个反比例函数的图像上?请说明理由;
(2)连接、,若四边形为正方形.
①求、的值;
②若点在轴上,当最大时,求点的坐标.

题型四 反比例函数的存在性问题
【例题讲解】
1.(2023 广安)如图,一次函数y=kx+(k为常数,k≠0)的图象与反比例函数y=(m为常数,m≠0)的图象在第一象限交于点A(1,n),与x轴交于点B(﹣3,0).
(1)求一次函数和反比例函数的解析式.
(2)点P在x轴上,△ABP是以AB为腰的等腰三角形,请直接写出点P的坐标.
【变式训练】
1.(2023 绵阳)如图,过原点O的直线与反比例函数y1=(k≠0)的图象交于A(1,2),B两点,一次函数y2=mx+b(m≠0)的图象过点A与反比例函数交于另一点C(2,n).
(1)求反比例函数的解析式;当y1>y2时,根据图象直接写出x的取值范围;
(2)在y轴上是否存在点M,使得△COM为等腰三角形?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
2.(2023·广东云浮·校考一模)如图,点在反比例函数的图象上,轴,垂足为C,连接.
(1)求m的值;
(2)求证:;
(3)点D在反比例函数的图象上,点E在平面内,当以点B,C,D,E为顶点的四边形是以为边的正方形时,求点D的坐标.

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