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2025屆中考復(fù)習(xí)專題071/702025屆中考復(fù)習(xí)專題:反比例函數(shù)大題與綜合探究性問題總覽總覽題型解讀【題型1】反比例函數(shù)與一次函數(shù)綜合之面積問題 1【題型2】反比例函數(shù)綜合之幾何存在性問題 7【題型3】反比例函數(shù)與一次函數(shù)綜合之平移問題 10【題型4】反比例函數(shù)與矩形周長面積探究類問題 12【題型5】反比例函數(shù)中的基本不等式對勾函數(shù)探究 21【題型6】反比例函數(shù)圖像平移后的性質(zhì)的探究 27【題型7】利用反比例函數(shù)解決實際問題探究 35【題型8】反比例函數(shù)與旋轉(zhuǎn)綜合壓軸題 39【題型9】反比例函數(shù)幾何遞進(jìn)式探究問題 43【題型10】反比例函數(shù)在跨學(xué)科中的應(yīng)用 51【題型12】反比例函數(shù)綜合之新定義問題 61【題型13】反比例函數(shù)綜合之動點問題 62【題型14】反比例函數(shù)綜合之最值范圍問題 67題型題型匯編知識梳理與??碱}型【題型1】反比例函數(shù)與一次函數(shù)綜合之面積問題【例題1】(2024·四川樂山·中考真題)如圖,已知點、在反比例函數(shù)的圖象上,過點的一次函數(shù)的圖象與軸交于點C0,1.(1)求、的值和一次函數(shù)的表達(dá)式;(2)連接,求點到線段的距離.【例題2】(2024·江蘇鎮(zhèn)江·中考真題)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,O為坐標(biāo)原點,一次函數(shù)的圖像與x軸、y軸交于、B兩點,與反比例函數(shù)()的圖像交于點.(1)求和的值;(2)已知四邊形是正方形,連接,點在反比例函數(shù)()的圖像上.當(dāng)?shù)拿娣e與的面積相等時,直接寫出點P的坐標(biāo)_________.【例題3】(2024·山東東營·中考真題)如圖,一次函數(shù)()的圖象與反比例函數(shù)()的圖象交于點,,且一次函數(shù)與軸,軸分別交于點C,D.(1)求反比例函數(shù)和一次函數(shù)的表達(dá)式;(2)根據(jù)圖象直接寫出不等式的解集;(3)在第三象限的反比例函數(shù)圖象上有一點P,使得,求點的坐標(biāo).【鞏固練習(xí)1】(2024·四川廣安·中考真題)如圖,一次函數(shù)(,為常數(shù),)的圖象與反比例函數(shù)(為常數(shù),)的圖象交于,兩點.
(1)求一次函數(shù)和反比例函數(shù)的解析式.(2)直線與軸交于點,點是軸上的點,若的面積大于12,請直接寫出的取值范圍.【鞏固練習(xí)2】(2024·江蘇連云港·中考真題)如圖1,在平面直角坐標(biāo)系中,一次函數(shù)的圖像與反比例函數(shù)的圖像交于點A、B,與軸交于點C,點A的橫坐標(biāo)為2.(1)求的值;(2)利用圖像直接寫出時的取值范圍;(3)如圖2,將直線沿軸向下平移4個單位,與函數(shù)的圖像交于點D,與軸交于點E,再將函數(shù)的圖像沿平移,使點A、D分別平移到點C、F處,求圖中陰影部分的面積.【鞏固練習(xí)3】(2024·內(nèi)蒙古·中考真題)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,一次函數(shù)的圖象與x軸、y軸分別交于A?2,0,兩點.(1)求一次函數(shù)的解析式;(2)已知變量的對應(yīng)關(guān)系如下表已知值呈現(xiàn)的對應(yīng)規(guī)律.x…1234……8421…寫出與x的函數(shù)關(guān)系式,并在本題所給的平面直角坐標(biāo)系中畫出函數(shù)的大致圖象;(3)一次函數(shù)的圖象與函數(shù)的圖象相交于C,D兩點(點C在點D的左側(cè)),點C關(guān)于坐標(biāo)原點的對稱點為點E,點P是第一象限內(nèi)函數(shù)圖象上的一點,且點P位于點D的左側(cè),連接,,.若的面積為15,求點P的坐標(biāo).【鞏固練習(xí)4(2024·四川自貢·中考真題)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,一次函數(shù)的圖象與反比例函數(shù)的圖象交于,兩點.(1)求反比例函數(shù)和一次函數(shù)的解析式;(2)P是直線上的一個動點,的面積為21,求點P坐標(biāo);(3)點Q在反比例函數(shù)位于第四象限的圖象上,的面積為21,請直接寫出Q點坐標(biāo).【鞏固練習(xí)5】(2024·四川巴中·中考真題)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,直線與反比例函數(shù)的圖象交于兩點,點的橫坐標(biāo)為1.(1)求的值及點的坐標(biāo).(2)點是線段上一點,點在直線上運動,當(dāng)時,求的最小值.【鞏固練習(xí)6】(2024·湖南郴州·模擬預(yù)測)項目式學(xué)習(xí):項目主題反比例函數(shù)k的幾何意義之三角形面積項目情境已知矩形的兩鄰邊、分別落在x正半軸與y正半軸上,反比例函數(shù)的圖象經(jīng)過點B,的圖象分別與、交于點D、E.活動任務(wù)一(1)如圖(1),若頂點B的坐標(biāo)是,,則反比例函數(shù)的解析式是______.驅(qū)動問題一(2)在(1)的條件下,則的面積是______;活動任務(wù)二(3)如圖(2),當(dāng),時,則的面積是______.驅(qū)動問題二(4)通過觀察、思考上題的計算方法、結(jié)果,猜想到的面積有何規(guī)律或特征嗎?請你用含,的代數(shù)式,表示的面積(寫出推理過程).【鞏固練習(xí)7】(2024·山東煙臺·中考真題)如圖,正比例函數(shù)與反比例函數(shù)的圖象交于點,將正比例函數(shù)圖象向下平移個單位后,與反比例函數(shù)圖象在第一、三象限交于點B,C,與x軸,y軸交于點D,E,且滿足.過點B作軸,垂足為點F,G為x軸上一點,直線與關(guān)于直線成軸對稱,連接.(1)求反比例函數(shù)的表達(dá)式;(2)求n的值及的面積.【題型2】反比例函數(shù)綜合之幾何存在性問題【例題1】(2024·四川達(dá)州·中考真題)如圖,一次函數(shù)(、為常數(shù),)的圖象與反比例函數(shù)(為常數(shù),)的圖象交于點,.(1)求反比例函數(shù)和一次函數(shù)的解析式;(2)若點是軸正半軸上的一點.且.求點的坐標(biāo).【例題2】(2024·四川南充·中考真題)如圖,直線經(jīng)過兩點,與雙曲線交于點.(1)求直線和雙曲線的解析式.(2)過點C作軸于點D,點P在x軸上,若以O(shè),A,P為頂點的三角形與相似,直接寫出點P的坐標(biāo).【鞏固練習(xí)1】(23-24九年級·四川成都·階段練習(xí))反比例函數(shù)中比例系數(shù)的幾何意義為:如圖,過雙曲線上任意一點Px,y作軸于點、軸于點,則有,所以.【問題背景】如圖2,點為反比例函數(shù)圖象上任意一點,連接,將射線繞著點順時針旋轉(zhuǎn)交反比例函數(shù)于點.【理解應(yīng)用】(1)求證:(2)連接AB,若時,求點的坐標(biāo).【拓展遷移】(3)點與點為反比例函數(shù)圖象上一點,的坐標(biāo)為,連接,,若,求點的坐標(biāo).【鞏固練習(xí)2】(24-25九年級上·四川成都·期中)如圖,直線與x軸交于點A,與y軸交于點B,反比例函數(shù)的圖象經(jīng)過線段的中點C.(1)求反比例函數(shù)的表達(dá)式;(2)將直線向右平移3個單位長度后得到直線,直線交x軸于點D,交反比例函數(shù)的圖象于點E,F(xiàn),連接,,求的面積;(3)請結(jié)合圖象,直接寫出不等式的解集;(4)在坐標(biāo)平面內(nèi),直接寫出點M的坐標(biāo),使以M、E、C、F為頂點的四邊形是平行四邊形.【鞏固練習(xí)3】(24-25九年級上·湖南常德·期中)如圖,矩形的頂點,分別在軸,軸上,點為坐標(biāo)原點,點的坐標(biāo)為2,3,反比例函數(shù)的圖像經(jīng)過的中點,且與交于點,連接.(1)求反比例函數(shù)的解析式;(2)求的面積;(3)若點是軸上一點,且與相似,求點的坐標(biāo).【題型3】反比例函數(shù)與一次函數(shù)綜合之平移問題【例題1】(2024·甘肅臨夏·中考真題)如圖,直線與雙曲線交于,兩點,已知點坐標(biāo)為.(1)求,的值;(2)將直線向上平移個單位長度,與雙曲線在第二象限的圖象交于點,與軸交于點,與軸交于點,若,求的值.【例題2】(2024·四川眉山·中考真題)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,一次函數(shù)與反比例函數(shù)的圖象交于點,,與軸,軸分別交于,兩點.(1)求一次函數(shù)和反比例函數(shù)的表達(dá)式;(2)若點在軸上,當(dāng)?shù)闹荛L最小時,請直接寫出點的坐標(biāo);(3)將直線向下平移個單位長度后與軸,軸分別交于,兩點,當(dāng)時,求的值.【鞏固練習(xí)1】【鞏固練習(xí)2】(2024·黑龍江大慶·中考真題)如圖1,在平面直角坐標(biāo)系中,O為坐標(biāo)原點,點A在x軸的正半軸上,點B,C在第一象限,四邊形是平行四邊形,點C在反比例函數(shù)的圖象上,點C的橫坐標(biāo)為2,點B的縱坐標(biāo)為3.提示:在平面直角坐標(biāo)系中,若兩點分別為,,則中點坐標(biāo)為.(1)求反比例函數(shù)的表達(dá)式;(2)如圖2,點D是邊的中點,且在反比例函數(shù)圖象上,求平行四邊形的面積;(3)如圖3,將直線向上平移6個單位得到直線,直線與函數(shù)圖象交于,兩點,點P為的中點,過點作于點N.請直接寫出P點坐標(biāo)和的值.【鞏固練習(xí)3】(2024·河南漯河·二模)如圖,已知一次函數(shù)的圖象與反比例函數(shù)的圖象交于,兩點,與軸交于點.(1)求,,及的值.(2)將直線AB沿軸向上平移個單位長度后與反比例函數(shù)圖象交于點,,與軸交于點.若圖中陰影部分(即)的面積是9,求的值.【題型4】反比例函數(shù)與矩形周長面積探究類問題【例題1】(2023·山東濟(jì)南·中考真題)綜合與實踐如圖1,某興趣小組計劃開墾一個面積為的矩形地塊種植農(nóng)作物,地塊一邊靠墻,另外三邊用木欄圍住,木欄總長為.【問題提出】小組同學(xué)提出這樣一個問題:若,能否圍出矩形地塊?【問題探究】小穎嘗試從“函數(shù)圖象”的角度解決這個問題:設(shè)為,為.由矩形地塊面積為,得到,滿足條件的可看成是反比例函數(shù)的圖象在第一象限內(nèi)點的坐標(biāo);木欄總長為,得到,滿足條件的可看成一次函數(shù)的圖象在第一象限內(nèi)點的坐標(biāo),同時滿足這兩個條件的就可以看成兩個函數(shù)圖象交點的坐標(biāo).如圖2,反比例函數(shù)的圖象與直線:的交點坐標(biāo)為和_________,因此,木欄總長為時,能圍出矩形地塊,分別為:,;或___________m,__________m.(1)根據(jù)小穎的分析思路,完成上面的填空.【類比探究】(2)若,能否圍出矩形地塊?請仿照小穎的方法,在圖2中畫出一次函數(shù)圖象并說明理由.【問題延伸】當(dāng)木欄總長為時,小穎建立了一次函數(shù).發(fā)現(xiàn)直線可以看成是直線通過平移得到的,在平移過程中,當(dāng)過點時,直線與反比例函數(shù)的圖象有唯一交點.(3)請在圖2中畫出直線過點時的圖象,并求出的值.【拓展應(yīng)用】小穎從以上探究中發(fā)現(xiàn)“能否圍成矩形地塊問題”可以轉(zhuǎn)化為“與圖象在第一象限內(nèi)交點的存在問題”.(4)若要圍出滿足條件的矩形地塊,且和的長均不小于,請直接寫出的取值范圍.【例題2】(2024·山東棗莊·一模)探究:是否存在一個新矩形,使其周長和面積為原矩形的2倍、倍、k倍?(1)若該矩形是邊長為2的正方形,是否存在一個正方形,使其周長和面積都是它的2倍?___(填“存在”或“不存在”).(2)繼續(xù)探究,若該矩形長為3,寬為2,是否存在一個矩形,使其周長和面積都為該矩形的2倍?小明同學(xué)有以下思路:設(shè)新矩形長和寬為x、y,則依題意,,聯(lián)立得再探究根的情況:小慧同學(xué)認(rèn)為:也可用反比例函數(shù)與一次函數(shù)圖象證明,如圖:則是否存在一個新矩形為原矩形周長和面積的2倍?請你結(jié)合小明和小慧的思路做出判斷并說明理由.(3)根據(jù)此方法,請你探究是否存在一個新矩形,使其周長和面積都為這個長為3,寬為2的矩形的倍?若存在,用圖象表達(dá);(4)是否存在一個新矩形,使其周長和面積為長為3,寬為2的矩形的k倍?請寫出當(dāng)結(jié)論成立時k的取值范圍.【鞏固練習(xí)1】(2024·山東濟(jì)南·二模)【發(fā)現(xiàn)問題】小明在學(xué)習(xí)過程中發(fā)現(xiàn):周長為定值的矩形中面積最大的是正方形.那么,面積為定值的矩形中,其周長的取值范圍如何呢?【解決問題】小明嘗試從函數(shù)圖象的角度進(jìn)行探究:(1)建立函數(shù)模型設(shè)一矩形的面積為4,周長為m,相鄰的兩邊長為x、y,則.即那么滿足要求的(x,y)應(yīng)該是函數(shù)與的圖象在第_____象限內(nèi)的公共點坐標(biāo).(2)畫出函數(shù)圖象①畫函數(shù)的圖象;②在同一直角坐標(biāo)系中直接畫出的圖象,則函數(shù)的圖象可以看成是函數(shù)的圖象向上平移_____個單位長度得到.(3)研究函數(shù)圖象平移直線,觀察兩函數(shù)的圖象;①當(dāng)直線平移到與函數(shù)的圖象有唯一公共點的位置時,公共點的坐標(biāo)為_____,周長m的值為_____;②在直線平移的過程中,兩函數(shù)圖象公共點的個數(shù)還有什么情況?請直接寫出公共點的個數(shù)及對應(yīng)數(shù)值m的取值范圍.【結(jié)論運用】(4)面積為8的矩形的周長m的取值范圍為_____.【鞏固練習(xí)2】(24-25九年級上·遼寧沈陽·期中)我們定義:如果一個矩形的周長和面積相等,稱這個矩形為“完美矩形”,如果一個矩形的周長和面積都是矩形的倍,那么我們就稱矩形是矩形的“倍契合矩形”.
【概念辨析】(1)邊長為的正方形(填“是”或“不是”)“完美矩形”;矩形的周長是,面積是,它的“倍契合矩形”的周長是,面積是;【深入探究】(2)問題:長為,寬為的矩形是否存在“倍契合矩形”?我們可以從函數(shù)的觀點來研究“倍契合矩形”的長和寬為,依題意,,則,,在圖的平面直角坐標(biāo)系中做出一次函數(shù):和反比例函數(shù):的圖象來研究,有交點就可意味著存在“倍契合矩形”,那么長為,寬為的矩形是否存在“倍契合矩形”?若存在,請求出它的長,若不存在,請說明理由;(3)如果長為,寬為的矩形是一個“完美矩形”,求與的函數(shù)關(guān)系式,并在圖的平面直角坐標(biāo)系中直接畫出函數(shù)圖象;觀察圖象,直接寫出周長為的“完美矩形”的長(結(jié)果精確到).【鞏固練習(xí)3】(2024·山東青島·模擬預(yù)測)如圖①,某興趣小組計劃開墾一個面積為的矩形地塊種植農(nóng)作物,地塊一邊靠墻,另外三邊用木欄圍住,木欄總長為.【問題提出】小組內(nèi)有同學(xué)提出這樣一個問題:若,能否圍出矩形地塊?【問題探究】小穎嘗試從“函數(shù)圖像”的角度解決這個問題:設(shè)為,為.由矩形地塊的面積為,得,滿足條件的可看作反比例函數(shù)的圖像在第一象限內(nèi)點的坐標(biāo).由木欄總長為,得,滿足條件的可看作一次函數(shù)的圖像在第一象限內(nèi)點的坐標(biāo),同時滿足這兩個條件的就可以看作兩個函數(shù)圖像交點的坐標(biāo).如圖②,反比例函數(shù)的圖像與直線的交點坐標(biāo)為和,因此木欄總長為時,能圍出矩形地塊,分別為,或,.(1)根據(jù)小穎的分析思路,完成上面的填空.【類比探究】(2)若,能否圍出矩形地塊?請仿照小穎的方法,在圖②中畫出一次函數(shù)圖像,并說明理由.【問題延伸】當(dāng)木欄總長為時,小穎建立了一次函數(shù),發(fā)現(xiàn)直線可以看作直線通過平移得到的,在平移過程中,當(dāng)過點時,直線與反比例函數(shù)的圖像有唯一交點.(3)請在圖②中畫出直線過點時的圖像,并求出的值.【拓展應(yīng)用】小穎從以上探究中發(fā)現(xiàn)“能否圍成矩形地塊問題”可以轉(zhuǎn)化為與的圖像在第一象限內(nèi)交點的存在問題.(4)若要圍出滿足條件的矩形地塊,且和的長均不小于,請直接寫出的取值范圍.【鞏固練習(xí)4】我們定義:如果一個矩形的周長和面積相等,稱這個矩形為“完美矩形”,如果一個矩形B周長和面積都是A矩形的n倍,那么我們就稱矩形B是矩形A的“n倍契合矩形”.【概念辨析】(1)①邊長為4的正方形______(填“是”或“不是”)“完美矩形”;②矩形A的周長是12,面積是8,它的“2倍契合矩形”的周長______,面積為______;【深入探究】(2)問題:長為3,寬為2的矩形是否存在“2倍契合矩形”?我們可以從函數(shù)的觀點來研究“2倍契合矩形”,設(shè)“2倍契合矩形”的長和寬分別為x,y(,),依題意,,則,,在圖1的平面直角坐標(biāo)系中作出了一次函數(shù)和反比例函數(shù)的圖象來研究,有交點就意味著存在“2倍契合矩形”.那么長為3,寬為2的矩形是否存在“2倍契合矩形”?若存在,請求出它的長,若不存在,請說明理由;(3)①如果長為x,寬為y(,)的矩形是一個“完美矩形”,求y與x的函數(shù)關(guān)系式,并在圖2的平面直角坐標(biāo)系中直接畫出函數(shù)圖象;②觀察圖象,直接寫出周長為20的“完美矩形”的長.【鞏固練習(xí)5】(24-25九年級上·山西晉中·期中)定義:如圖1,在平面直角坐標(biāo)系中,點P是平面內(nèi)任意一點(坐標(biāo)軸上的點除外),過點P分別作x軸、y軸的垂線,若由點P、原點O、兩個垂足A、B為頂點的矩形的周長與面積的數(shù)值相等時,則稱點P是平面直角坐標(biāo)系中的“美好點”.【嘗試初探】:(1)點“美好點”(填“是”或“不是”);若點是第一象限內(nèi)的一個“美好點”,則.【深入探究】:(2)①若“美好點”()在雙曲線(,且k為常數(shù))上,則;②在①的條件下,在雙曲線上,求的值.【拓展延伸】:(3)我們可以從函數(shù)的角度研究“美好點”,已知點Px,y①求y關(guān)于x的函數(shù)表達(dá)式,并寫出自變量的取值范圍②對于圖象上任意一點,代數(shù)式是否為定值?如果是,請求出這個定值,如果不是,請說明理由.【題型5】反比例函數(shù)中的基本不等式對勾函數(shù)探究【例題1】【閱讀理解】對于任意正實數(shù)a、b,(只有當(dāng)時,).
【獲得結(jié)論】在(a、b均為正實數(shù))中,若為定值p,則,只有當(dāng)時,有最小值.【探索應(yīng)用】根據(jù)上述內(nèi)容,回答下列問題:(1)若,只有當(dāng)_______時,有最小值_______.(2)已知點是雙曲線上點,過作軸于點,作軸于點.點為雙曲線上任意一點,連接,,求四邊形的面積的最小值.【例題2】(2024·四川眉山·二模)閱讀材料,完成下列問題:因為,所以……①,當(dāng)且僅當(dāng)時取等號.若、均為正數(shù),根據(jù)①式:,得:……②
即……③(②式、③式中、均為正數(shù),當(dāng)且僅當(dāng)時等號成立.)我們常常用這兩個不等式來解決一些最大(?。┲祮栴}.其中我們把叫做正數(shù),的算術(shù)平均數(shù),把叫做正數(shù),的幾何平均數(shù).(1)若,,求、的算術(shù)平均數(shù)和幾何平均數(shù);(2)若,當(dāng)為何值時代數(shù)式有最小值,并求出此時的最小值;(3)已知,,點為雙曲線()上的任意一點,過作軸于點,軸于點,求四邊形面積的最小值和此時點的坐標(biāo).【鞏固練習(xí)1】【問題情境】對于任意正實數(shù),,∵,∴,∴,只有當(dāng)時,等號成立.結(jié)論:在(,均為正實數(shù))中,若為定值,則,當(dāng),有最小值.【深入探究】(1)根據(jù)上述內(nèi)容,若,求的最小值;【拓展延伸】(2)探索應(yīng)用:如圖,已知A?4,0,,點在反比例函數(shù)圖象上,過點作軸于點,軸于點,依次連接、、、,求四邊形面積的最小值,并說明此時四邊形的形狀.【鞏固練習(xí)2】(24-25九年級上·河南信陽·期中)【探究發(fā)現(xiàn)】探究函數(shù)的圖象與性質(zhì)(1)函數(shù)的自變量的取值范圍是________;(2)下列四個函數(shù)圖象中,函數(shù)的圖象大致是________;A.
B.
C.
D.(3)對于函數(shù),求當(dāng)時,的取值范圍.請將下面求解此問題的過程補(bǔ)充完整:解:∵∴________.∵,∴________.【拓展應(yīng)用】(4)若函數(shù),求當(dāng)時,的取值范圍.【鞏固練習(xí)3】(2022·寧夏銀川·二模)閱讀理解:配方法是中學(xué)數(shù)學(xué)的重要方法,用配方法可求最大(?。┲担畬τ谌我庹龑崝?shù)、,可作如下變形:,又∵,∴,即.根據(jù)上述內(nèi)容,回答下列問題:(1)在(、均為正實數(shù))中,當(dāng)且僅當(dāng)、滿足______時,等號成立.(2)思考解答:如圖1,中,,,垂足為,為邊上中線,,,試根據(jù)圖形說明成立,并指出等號成立時的條件.(3)探索應(yīng)用:如圖2,已知為反比例函數(shù)的圖象上一點,點的橫坐標(biāo)為1,將一塊三角板的直角頂點放在處旋轉(zhuǎn),保持兩直角邊始終與軸交于兩點、,點為軸上一點,連接、,求四邊形面積的最小值.【鞏固練習(xí)4】(2023·江蘇鹽城·二模)鹽城市紡織染整產(chǎn)業(yè)園為國家級綠色紡織生產(chǎn)基地,現(xiàn)有一塊矩形布料的兩邊長分別是2米與3米,若把這個矩形布料按照如圖1的方式擴(kuò)大到面積為原來的2倍,設(shè)原矩形布料的一邊加長米,另一邊長加長米,可得與之間的函數(shù)關(guān)系式.某?!皵?shù)學(xué)興趣小組”對此函數(shù)進(jìn)一步推廣,得到更一般的函數(shù),現(xiàn)對這個函數(shù)的圖象和性質(zhì)進(jìn)行了探究,研究過程如下:(1)如圖2,在平面直角坐標(biāo)系中,請用描點法畫出的圖象,并完成如下問題:①函數(shù)的圖象可由函數(shù)的圖象向左平移個單位,再向下平移個單位得到,其對稱中心坐標(biāo)為;②根據(jù)該函數(shù)圖象指出,當(dāng)在什么范圍內(nèi)變化時,?(2)若要使面積擴(kuò)大兩倍后的這塊布料周長最小,請你幫助該?!皵?shù)學(xué)興趣小組”設(shè)計出符合要求的擴(kuò)大方案.【鞏固練習(xí)5】(22-23九年級上·山東淄博·期末)閱讀理解:配方法是中學(xué)數(shù)學(xué)的重要方法,用配方法可求最大(?。┲担畬τ谌我庹龑崝?shù)a,b,可作如下變形:∵又∵,∴,即.(1)根據(jù)上述內(nèi)容,回答問題:若有正實數(shù)m和正實數(shù),則當(dāng)且僅當(dāng)______時,這兩個正實數(shù)的和有最小值為______.(2)思考驗證:如圖1,中,,于點D,為邊上中線,,,試根據(jù)圖形驗證成立,并指出等號成立時的條件.(3)探索應(yīng)用:如圖2,已知C為反比例函數(shù)的圖象上一點,C點的橫坐標(biāo)為1,點A,B為x軸上的動點(點A在點B的左邊),連接,,始終保持,為y軸上一點,連接,,求四邊形面積的最小值.【題型6】反比例函數(shù)圖像平移后的性質(zhì)的探究【例題1】(2024·寧夏·中考真題)在同一平面直角坐標(biāo)系中,函數(shù)的圖象可以由函數(shù)的圖象平移得到.依此想法,數(shù)學(xué)小組對反比例函數(shù)圖象的平移進(jìn)行探究.(1)【動手操作】列表:12345210123421描點連線:在已畫出函數(shù)的圖象的坐標(biāo)系中畫出函數(shù)的圖象.(2)【探究發(fā)現(xiàn)】①將反比例函數(shù)的圖象向___________平移___________個單位長度得到函數(shù)的圖象.②上述探究方法運用的數(shù)學(xué)思想是()整體思想
B.類比思想
C.分類討論思想(3)【應(yīng)用延伸】①將反比例函數(shù)的圖象先___________,再___________得到函數(shù)的圖象.②函數(shù)圖象的對稱中心的坐標(biāo)為___________.【例題2】(2024·河南商丘·一模)綜合與實踐:函數(shù)復(fù)習(xí)課后,數(shù)學(xué)興趣小組的同學(xué)們對函數(shù)的圖象與性質(zhì)進(jìn)行探究,過程如下.請完成探究過程:(1)初步感知:函數(shù)的自變量取值范圍是__________;(2)作出圖象①列表:x…0123…y…234m60…填空:表中__________,__________;②描點,連線:在平面直角坐標(biāo)系中,描出以上表中各對對應(yīng)值為坐標(biāo)的點,并根據(jù)描出的點,可畫出該函數(shù)的圖象如下所示;(3)研究性質(zhì)小明觀察圖象,發(fā)現(xiàn)這個圖象為雙曲線,結(jié)合反比例函數(shù)的知識,小明將函數(shù)轉(zhuǎn)化為,他判斷該函數(shù)圖象就是反比例函數(shù)通過某種平移轉(zhuǎn)化而來.已知反比例函數(shù)是中心對稱圖形,對稱中心為,結(jié)合小明的分析,可知函數(shù)的對稱中心為__________;(4)拓展應(yīng)用已知當(dāng)時,關(guān)于的方程有實數(shù)解,請直接寫出k的取值范圍是__________.【鞏固練習(xí)1】(2024·山西晉中·三模)閱讀與理解小明學(xué)習(xí)完二次函數(shù)后,得到二次函數(shù)平移的圖像變化及表達(dá)式之間存在的關(guān)系,下面是小明同學(xué)探究反比例函數(shù)平移的圖像變化,請認(rèn)真閱讀并完成相應(yīng)的任務(wù):如圖是反比例函數(shù)的圖像,探究函數(shù)的圖像,通過畫出圖像觀察這兩個圖像間的關(guān)系.根據(jù)題意,列表如下:............在平面直角坐標(biāo)系中,畫出的圖像(圖中的粗線).任務(wù)一:(1)請補(bǔ)全表格,并在給出的平而直角坐標(biāo)系中畫出函的圖像;(2)根據(jù)圖像指出函數(shù)的圖像是函數(shù)的圖像經(jīng)過怎樣的平移得到的;(3)函數(shù)的圖像關(guān)于點成中心對稱;任務(wù)二:(1)小明這樣研究圖像的方法主要運用的數(shù)學(xué)思想是;A.公理化思想
B.類比思想
C.函數(shù)思想
D.轉(zhuǎn)化思想(2)直接寫出函數(shù)的圖像是函數(shù)的圖像經(jīng)過怎樣的平移得到的.【鞏固練習(xí)2】(2024·山東濟(jì)南·二模)綜合與實踐:《函數(shù)》復(fù)習(xí)課后,為加深對函數(shù)的認(rèn)識,張老師引導(dǎo)同學(xué)們對函數(shù)的圖象與性質(zhì)進(jìn)行探究.過程如下,請完成探究過程:(1)初步感知函數(shù)的自變量取值范圍是______;(2)作出圖象①列表:x…n01234…y…234m60…填空:表中______,______;②描點,連線:在平面直角坐標(biāo)系中,描出以上表中各對對應(yīng)值為坐標(biāo)的點,根據(jù)描出的點,畫出該函數(shù)的圖象;(3)研究性質(zhì)小剛觀察圖象,發(fā)現(xiàn)這個圖象為雙曲線,進(jìn)一步研究中,小剛將函數(shù)轉(zhuǎn)化為,他判斷該函數(shù)圖象就是反比例函數(shù)通過某種平移轉(zhuǎn)化而來,反比例函數(shù)的圖象是中心對稱圖形,對稱中心為,則函數(shù)的圖象的對稱中心為______;反比例函數(shù)的圖象是軸對稱圖形,對稱軸為直線和,則函數(shù)的圖象的對稱軸為直線______(4)拓展應(yīng)用①若一次函數(shù)的圖象與函數(shù)的圖象交于A、B兩點,連接,則的面積為______②若直線與函數(shù)的圖象有且只有一個交點,則k的值為______.【鞏固練習(xí)3】我們研究反比例函數(shù)圖象平移后的性質(zhì).初步探究(1)將反比例函數(shù)的圖象向右平移一個單位,可以得到函數(shù)的圖象,關(guān)于這個函數(shù)的性質(zhì)正確的有:;①該函數(shù)圖象與y軸的交點坐標(biāo)是;②該函數(shù)圖象是中心對稱圖形,對稱中心是;③該函數(shù)圖象關(guān)于直線軸時稱;④當(dāng)時,y隨x的增大而減小.(2)在圖中畫出函數(shù)的圖象,根據(jù)圖象寫出其兩條不同類型的性質(zhì):;.問題解決(3)若函數(shù)的圖象可以由函數(shù)的圖象通過平移得到,求k的值;深入思考(4)當(dāng)時,對于任意正數(shù)k,方程均無解,直接寫出a,b,k滿足的數(shù)量關(guān)系.【鞏固練習(xí)4】(24-25九年級上·山東濟(jì)南·期中)小光根據(jù)學(xué)習(xí)函數(shù)的經(jīng)驗,探究函數(shù)的圖象與性質(zhì).(1)刻畫圖象①列表:下表是,的幾組對應(yīng)值,其中,;…………②描點:如圖所示;③連線:請用平滑的曲線順次連接.(2)認(rèn)識性質(zhì)觀察圖象,完成下列問題:①當(dāng)時,隨的增大而;②函數(shù)的圖象的對稱中心是.(填寫點的坐標(biāo))(3)類比探究①小光發(fā)現(xiàn),函數(shù)的圖象可以由反比例函數(shù)的圖象經(jīng)過平移得到.請結(jié)合圖象說明平移過程;②函數(shù)的圖象經(jīng)平移可以得到函數(shù)的圖象,請說明平移過程.【題型7】利用反比例函數(shù)解決實際問題探究【例題1】(23-24九年級下·廣東深圳·期末)【項目式學(xué)習(xí)】項目主題:守護(hù)生命,“數(shù)”說安全.項目背景:隨著社會的發(fā)展,安全問題變得日益重要.某校為了提高學(xué)生的安全意識,開展以“守護(hù)生命,'數(shù)'說安全”為主題的項目式學(xué)習(xí)活動.創(chuàng)新小組通過考察測量、模擬探究和成果遷移等環(huán)節(jié),開展地下彎道對通行車輛長度的限制研究.任務(wù)一:考察測量(1)如圖1,創(chuàng)新小組所選取彎道的內(nèi)、外側(cè)均為直角,道路寬均為,則;任務(wù)二:模擬探究如果汽車在行駛中與彎道內(nèi)、外側(cè)均無接觸,則可安全通過.(2)創(chuàng)新小組用線段模擬汽車通過寬度相同的直角彎道,探究發(fā)現(xiàn):①當(dāng)時(如圖1),線段能通過直角彎道;②當(dāng)時,必然存在線段的中點E與點B重合的情況,線段恰好不能通過直角彎道(如圖2).此時,的度數(shù)是;③當(dāng)時,線段不能通過直角彎道.(3)如圖3,創(chuàng)新小組用矩形模擬汽車通過寬均為的直角彎道,發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)闹悬cE與點B重合,且時,矩形恰好不能通過該彎道.若,且矩形能通過該直角彎道,求a的最大整數(shù)值.任務(wù)三:成果遷移(4)如圖4,某彎道外側(cè)形狀可近似看成反比例函數(shù)的圖象,其對稱軸交圖象于點A.彎道內(nèi)側(cè)的頂點B在射線上,兩邊分別與x軸,y軸平行,.創(chuàng)新小組探究發(fā)現(xiàn)通過該彎道的原理與通過直角彎道類似.有一輛長為,寬為的汽車需要安全通過該彎道,則b的最大整數(shù)值為.(參考數(shù)據(jù):)【例題2】(2023·浙江衢州·中考真題)視力表中蘊(yùn)含著很多數(shù)學(xué)知識,如:每個“E”形圖都是正方形結(jié)構(gòu),同一行的“E”是全等圖形且對應(yīng)著同一個視力值,不同的檢測距離需要不同的視力表.素材1
國際通用的視力表以5米為檢測距離,任選視力表中7個視力值n,測得對應(yīng)行的“E”形圖邊長b(mm),在平面直角坐標(biāo)系中描點如圖1.探究1
檢測距離為5米時,歸納n與b的關(guān)系式,并求視力值1.2所對應(yīng)行的“E”形圖邊長.素材2
圖2為視網(wǎng)膜成像示意圖,在檢測視力時,眼睛能看清最小“E”形圖所成的角叫做分辨視角,視力值與分辨視角(分)的對應(yīng)關(guān)系近似滿足.探究2
當(dāng)時,屬于正常視力,根據(jù)函數(shù)增減性寫出對應(yīng)的分辨視角的范圍.素材3
如圖3,當(dāng)確定時,在A處用邊長為的I號“E”測得的視力與在B處用邊長為的Ⅱ號“E”測得的視力相同.探究3
若檢測距離為3米,求視力值1.2所對應(yīng)行的“E”形圖邊長.【鞏固練習(xí)1】(23-24九年級上·廣東深圳·階段練習(xí))設(shè)計貨船通過雙曲線橋的方案素材一座曲線橋如圖所示,當(dāng)水面寬米時,橋洞頂部離水面距離米.已知橋洞形如雙曲線,圖是其示意圖,且該橋關(guān)于對稱.
素材如圖,一艘貨船露出水面部分的橫截面為矩形,測得米,米.因水深足夠,貨船可以根據(jù)需要運載貨物.據(jù)調(diào)查,船身下降的高度(米)與貨船增加的載重量(噸)滿足函數(shù)表達(dá)式.問題解決任務(wù)確定橋洞的形狀建立平面直角坐標(biāo)系如圖所示,顯然,落在第一象限的角平分線上.甲說:點可以在第一象限角平分線的任意位置.乙說:不對吧?當(dāng)點落在時,點A的坐標(biāo)為_______________,此時過點的雙曲線的函數(shù)表達(dá)式為_____________,而點所在雙曲線的函數(shù)表達(dá)式為顯然不符合題意.任務(wù)擬定方案此時貨船能通過該橋洞嗎?若能,請說明理由;若不能,至少要增加多少噸貨物?(提示:先求出橋洞所在雙曲線的函數(shù)表達(dá)式)【鞏固練習(xí)2】(24-25九年級上·廣東深圳·期中)根據(jù)以下素材,完成設(shè)計貨船通過雙曲線橋的方案:一座曲線橋如圖1所示,當(dāng)水面寬米時,橋洞頂部離水面距離米.已知橋洞形如雙曲線,圖2是其示意圖,且該橋關(guān)于對稱.如圖4,一艘貨船露出水面部分的橫截面為矩形,測得米.因水深足夠,貨船可以根據(jù)需要運載貨物.據(jù)調(diào)查,船身下降的高度h(米)與貨船增加的載重量t(噸)滿足函數(shù)表達(dá)式.(1)問題解決:確定橋洞的形狀.建立平面直角坐標(biāo)系如圖3所示,落在第一象限的角平分線上.設(shè)點C為,①點A的坐標(biāo)為______.(用m的代數(shù)式表示);②求出經(jīng)過點A的雙曲線的函數(shù)表達(dá)式.(2)探索應(yīng)用:這艘貨船運載貨物高3米(即米),此時貨船能通過該橋洞嗎?若能,請說明理由;若不能,至少要增加多少噸貨物?(已知,.)【題型8】反比例函數(shù)與旋轉(zhuǎn)綜合壓軸題【例題1】(2024·山東濟(jì)南·中考真題)已知反比例函數(shù)的圖象與正比例函數(shù)的圖象交于點,點是線段上(不與點A重合)的一點.
(1)求反比例函數(shù)的表達(dá)式;(2)如圖1,過點作軸的垂線與的圖象交于點,當(dāng)線段時,求點的坐標(biāo);(3)如圖2,將點A繞點順時針旋轉(zhuǎn)得到點,當(dāng)點恰好落在的圖象上時,求點的坐標(biāo).【例題2】(2024·山東濟(jì)南·一模)【閱讀材料】:解方程:時,先兩邊同乘以x,得,解之得,,經(jīng)檢驗無增根,所以原方程的解為,.【模仿練習(xí)】(1)解方程;【拓展應(yīng)用】(2)如圖1,等腰直角的直角頂點的坐標(biāo)為,B,C兩點在反比例函數(shù)的圖象上,點的坐標(biāo)是,且,求的值;(3)如圖2在雙曲線有,兩點,如果,,那么是否為定值,若存在請求出,不存在請說明理由.【鞏固練習(xí)1】【探索發(fā)現(xiàn)】如圖1,四邊形、、都是邊長為1的正方形,在下列角中:①∠DAF,②,③,④,試確定與圖中的和為45°的角有______.(填寫對應(yīng)序號)【問題解決】如圖1,在線段上取點I,使得為,則______.
【拓展應(yīng)用】如圖2,反比例函數(shù)和的圖象分別是和.射線交于點A,射線交于點B,且,連接.(1)如圖3,當(dāng)軸時,①求點A的坐標(biāo);②在y軸上找一點P,使得時,直接寫出點P的坐標(biāo)______.(2)在如圖,將繞點O旋轉(zhuǎn),射線始終在第一象限,在旋轉(zhuǎn)的過程中,直接寫出的面積為時點A的坐標(biāo)______.【鞏固練習(xí)2】(江蘇無錫·二模)【發(fā)現(xiàn)】如圖1,點E,F(xiàn)分別在正方形ABCD的邊BC,CD上,連接EF.因為AB=AD,所以把繞A逆時針旋轉(zhuǎn)90°至,可使AB與AD重合.因為,所以,所以F、D、G共線.如果______(填一個條件),可得.經(jīng)過進(jìn)一步研究我們可以發(fā)現(xiàn):當(dāng)BE,EF,F(xiàn)D滿足______時,.【探究】如圖2,已知正方形ABCD的邊長為4,一個以點A為頂點的45°角繞點A旋轉(zhuǎn),角的兩邊分別與邊BC、DC的延長線交于點E、F,連接EF.設(shè),.當(dāng)時,______,______;當(dāng)時,______,______.【應(yīng)用】如圖3,平面直角坐標(biāo)系中,O為原點,點A、B分別在y軸、x軸的正半軸上,△AOB的兩條外角平分線交于點P,P在反比例函數(shù)的圖像上,PA的延長線交x軸于點C,PB的延長線交y軸于點D,連接CD.①求△COD的面積;②當(dāng)△AOB面積最大時,請直接寫出的值.【題型9】反比例函數(shù)幾何遞進(jìn)式探究問題【例題1】(2023·廣東深圳·二模)在四邊形中,(E、F分別為邊、上的動點),的延長線交延長線于點M,的延長線交延長線于點N.(1)問題證明:如圖①,若四邊形是正方形,求證:.(2)拓展應(yīng)用:如圖②所示平面直角坐標(biāo)系,在中,點A坐標(biāo)為,B,C分別在x軸和y軸上,且反比例函數(shù)圖像經(jīng)過上的點D,且,求k的值.(3)深入探究:如圖③,若四邊形是菱形,連接,當(dāng)時,且,試用關(guān)于的式子來表示的值,則__________.(直接寫出結(jié)果)【例題2】(2024·廣東·中考真題)【問題背景】如圖1,在平面直角坐標(biāo)系中,點B,D是直線上第一象限內(nèi)的兩個動點,以線段BD為對角線作矩形,軸.反比例函數(shù)的圖象經(jīng)過點A.【構(gòu)建聯(lián)系】(1)求證:函數(shù)的圖象必經(jīng)過點C.(2)如圖2,把矩形沿BD折疊,點C的對應(yīng)點為E.當(dāng)點E落在y軸上,且點B的坐標(biāo)為時,求k的值.【深入探究】(3)如圖3,把矩形沿BD折疊,點C的對應(yīng)點為E.當(dāng)點E,A重合時,連接交BD于點P.以點O為圓心,長為半徑作.若,當(dāng)與的邊有交點時,求k的取值范圍.【鞏固練習(xí)1】如圖1,平面直角坐標(biāo)系中,一次函數(shù)的圖像與反比例函數(shù)的圖像相交于,兩點.【背景問題】(1)如何求點和點的坐標(biāo)呢!根據(jù)之前學(xué)習(xí)函數(shù)的經(jīng)驗,我們可以按以下方法解決:解:聯(lián)立兩表達(dá)式得到方程組把①代入②中得:,由于,在方程兩邊同時乘以,得:(請你繼續(xù)完成解題過程)【深入探究】(2)若將一次函數(shù)的圖像l向下平移個單位,當(dāng)為何值時,直線與雙曲線有且只有一個交點:【知識應(yīng)用】(3)點是第三象限內(nèi)的反比例函數(shù)圖象上一點,當(dāng)?shù)拿娣e最小時,求的長度.【拓展延伸】(4)點是第一象限內(nèi)在反比例函數(shù)圖象上的一個動點,作點關(guān)于原點對稱的點,以為斜邊作等腰直角三角形,點在第四象限.在同一平面內(nèi),若等腰直角三角形的一邊所在的直線與一條直線垂直,則稱此等腰直角三角形為這條直線的關(guān)聯(lián)三角形.在點的運動過程中等腰直角三角形是否能成為直線的關(guān)聯(lián)三角形?若能,直接寫出此時點坐標(biāo);若不能,請說明理由.【鞏固練習(xí)2】閱讀與思考閱讀以下材料,并按要求完成相應(yīng)的任務(wù):學(xué)習(xí)了反比例函數(shù)的性質(zhì)后,希望學(xué)習(xí)小組又進(jìn)行了深入的探究,發(fā)現(xiàn):如果在雙曲線上任取兩點,過這兩點分別向兩坐標(biāo)軸垂線(垂足不同時在或軸上),那么垂足的連線和這兩點的連線平行.如圖1,點,是反比例函數(shù)在第一象限圖象上的兩點,作軸于點,軸于點,連接,則;如圖2,點,是反比例函數(shù)在第一象限圖象上的兩點,作軸于點,,軸于點,連接,則.在老師指導(dǎo)下希望學(xué)習(xí)小組進(jìn)行嚴(yán)格推理,證明這一結(jié)論是正確的.【結(jié)論應(yīng)用】任務(wù):(1)如圖2,若與交于點,.①的值為______.②若的面積為,則四邊形的面積為______.(2)智慧學(xué)習(xí)小組利用上述結(jié)論又進(jìn)行了新的探究,如圖3,直線與反比例函數(shù)的圖象交于,兩點,點在點的上方,與,軸分別交于點,,則得到這一結(jié)論.下面是該結(jié)論的部分證明:證明:作軸于點,軸于點,連接,則,.,四邊形是平行四邊形.……仔細(xì)閱讀上面的證明過程,按照上面的證明思路,請你補(bǔ)充完整.【鞏固練習(xí)3】請閱讀下面的研究材料:如圖①,直線與雙曲線交于、,與坐標(biāo)軸交于、,則.證明:如圖,過,作坐標(biāo)軸的垂線交于點,連接.易知軸,軸,且,故.,即.又,,.,四邊形和都是平行四邊形,.請根據(jù)以上閱讀,解答下列問題:(1)如圖②,直線與雙曲線交于、兩點,與坐標(biāo)軸交于、兩點.請根據(jù)上面方法的理解,求證:;(2)如圖②,若一次函數(shù)關(guān)系式是,且,請用上述研究的結(jié)論求的值.【鞏固練習(xí)4】(2023·四川涼山·中考真題)閱讀理解題:閱讀材料:如圖1,四邊形是矩形,是等腰直角三角形,記為、為,若,則.
證明:設(shè),∵,∴,易證∴,∴∴,若時,當(dāng),則.同理:若時,當(dāng),則.根據(jù)上述材料,完成下列問題:如圖2,直線與反比例函數(shù)的圖象交于點,與軸交于點.將直線繞點順時針旋轉(zhuǎn)后的直線與軸交于點,過點作軸于點,過點作軸于點,已知.
(1)求反比例函數(shù)的解析式;(2)直接寫出的值;(3)求直線的解析式.【鞏固練習(xí)5】(1)【探究新知】如圖1,已知與的面積相等,試判斷與的位置關(guān)系,并說明理由.(2)【結(jié)論應(yīng)用】如圖2,點M,N在反比例函數(shù)的圖像上,過點M作軸,過點N作軸,垂足分別為E,F(xiàn).試證明:.(3)【拓展延伸】若第(2)問中的其他條件不變,只改變點M,N在反比例函數(shù)圖像上的位置,如圖3所示,與x軸、y軸分別交于點A、點B,若,請求的長.【鞏固練習(xí)6】(23-24九年級上·四川成都·期末)【實踐探究】(1)如圖1,在平面直角坐標(biāo)系中,正比例函數(shù)分別與反比例函數(shù)、交于點A、點B,求的值.(2)如圖2,在平面直角坐標(biāo)系中,正比例函數(shù)分別與反比例函數(shù)、交于點A、點B,求的值.【拓展應(yīng)用】(3)如圖3,在平面直角坐標(biāo)系中,一次函數(shù)與反比例函數(shù)交于點A、點B,連結(jié)、,延長、分別與反比例函數(shù)交于點D、C,連結(jié),求.【題型10】反比例函數(shù)在跨學(xué)科中的應(yīng)用【例題1】(2024·河南洛陽·一模)在實驗課上,小明做了一個試驗.如圖,在儀器左邊托盤A(固定)中放置一個物體,在右邊托盤B(可左右移動)中放置一個可以裝水的容器,容器的質(zhì)量為.在容器中加入一定質(zhì)量的水,可以使儀器左右平衡.改變托盤B與點C的距離x(),記錄容器中加入的水的質(zhì)量,得到下表:托盤B與點C的距離x/3025201510容器與水的總質(zhì)量/g1012152030加入的水的質(zhì)量/g57101525把上表中的x與各組對應(yīng)值作為點的坐標(biāo),在平面直角坐標(biāo)系中描出這些點,并用光滑的曲線連接起來,得到如圖所示的關(guān)于x的函數(shù)圖象.
(1)請在該平面直角坐標(biāo)系中作出關(guān)于x的函數(shù)圖象;(2)觀察函數(shù)圖象,并結(jié)合表中的數(shù)據(jù)回答下列問題:①直接寫出關(guān)于x的函數(shù)表達(dá)式;②當(dāng)時,隨x的增大而_______(填“增大”或“減小”),隨x的增大而_______(填“增大”或“減小”)③的圖象與的圖象有什么位置關(guān)系?④求關(guān)于x的函數(shù)表達(dá)式;(3)若在容器中加入的水的質(zhì)量(g)滿足,求托盤B與點C的距離x的取值范圍.【例題2】(24-25九年級上·廣東深圳·階段練習(xí))【項目式學(xué)習(xí)】項目主題:學(xué)科融合——用數(shù)學(xué)的眼光觀察世界項目背景:學(xué)習(xí)完相似三角形性質(zhì)后,某學(xué)??茖W(xué)小組的同學(xué)們嘗試用數(shù)學(xué)的知識和方法來研究凸透鏡成像規(guī)律.項目素材:素材一:透鏡成像中,光路圖的規(guī)律:通過透鏡中心的光線不發(fā)生改變;平行于主光軸的光線經(jīng)過折射后光線經(jīng)過焦點.素材二:設(shè)物距為u,像距為v和焦距f,小明在研究的過程中發(fā)現(xiàn)了物距u、像距v和焦距f之間在成實像時存在著關(guān)系:.【項目任務(wù)】根據(jù)項目素材解決問題:任務(wù)一:小明先取物距,然后畫出光路圖(如圖①),其中為物體,O為凸透鏡的光心,入射光線光軸,折射光線經(jīng)過焦點,為所成的像.(1)根據(jù)光路圖①可知,當(dāng)時,;(2)當(dāng)時,請仿照圖①的方法,在圖②中畫光路圖;任務(wù)二:凸透鏡的焦距為,蠟燭是,離透鏡中心O的距離是,()時,蠟燭的成像的高,請你利用所學(xué)的知識求出y與x的關(guān)系式;任務(wù)三:根據(jù)任務(wù)二的關(guān)系式得出表:物距x/cm810121416像高y/cm1264m2.4(1);(2)當(dāng)蠟燭的成像的高不小于時,請在坐標(biāo)系中畫出它的圖象;【鞏固練習(xí)1】(2023·吉林白城·模擬預(yù)測)電子體重秤度數(shù)直觀又便于攜帶,為人們帶來了方便,某綜合實踐活動小組設(shè)計了簡易電子體重秤:一個裝有踏板(踏板質(zhì)量忽略不計)1與踏板上人的質(zhì)量m之間的函數(shù)關(guān)系式為(其中k,b為常數(shù),),其圖象如圖①所示;圖②的電路中,電源電壓恒為伏,定值電阻的阻值為30歐,接通開關(guān),人站上踏板,電壓顯示的度數(shù)為,該度數(shù)可以換算為人的質(zhì)量m.注:①導(dǎo)體兩端的電壓U,導(dǎo)體的電阻R,通過導(dǎo)體的電流I,滿足關(guān)系式.②串聯(lián)電路中電流處處相等,各電阻兩端的電壓之和等于總電壓.(1)求出關(guān)于m的函數(shù)解析式.(2)當(dāng)伏時,歐.(3)若電壓表量程為伏,直接寫出該電子體重秤可稱的最大質(zhì)量.【鞏固練習(xí)2】(2024·浙江杭州·一模)根據(jù)以下素材,探索完成任務(wù)探索鐵塊放在桌面上,桌子能否承受?素材1如圖,把鐵塊放在桌面上,則桌面所承受的壓力與鐵塊的重力相等.素材2重力=質(zhì)量×重力系數(shù);密度;壓強(qiáng).鐵的密度為,重力系數(shù).素材3假設(shè)桌面所能承受的最大壓強(qiáng)為.長方體鐵塊的長、寬、高分別為.問題解決任務(wù)1求鐵塊的重力為多少N?任務(wù)2直接寫出鐵塊對桌面的壓強(qiáng)關(guān)于受力面積的函數(shù)表達(dá)式.任務(wù)3利用函數(shù)的性質(zhì)判斷能否把這個鐵塊放在這張桌面上?【鞏固練習(xí)3】(2024·廣東深圳·二模)【項目式學(xué)習(xí)】項目主題:學(xué)科融合-用數(shù)學(xué)的眼光觀察世界項目背景:學(xué)習(xí)完相似三角形性質(zhì)后,某學(xué)??茖W(xué)小組的同學(xué)們嘗試用數(shù)學(xué)的知識和方法來研究凸透鏡成像規(guī)律.項目素材:素材一:凸透鏡成像規(guī)律:物體到凸透鏡距離像到凸透鏡距離像的大小像的正倒大于2倍焦距大于1倍焦距小于2倍焦距縮小倒立2倍焦距2倍焦距等大倒立大于1倍焦距小于2倍焦距大于2倍焦距放大倒立小于焦距與物同側(cè)放大正立素材二:透鏡成像中,光路圖的規(guī)律:通過透鏡中心的光線不發(fā)生改變:平行于主光軸的光線經(jīng)過折射后光線經(jīng)過焦點.項目任務(wù):任務(wù)一:凸透鏡的焦距為,蠟燭的高為,離透鏡中心的距離是時,請你利用所學(xué)的知識填空:①______,②____;任務(wù)二:凸透鏡的焦距為,蠟燭是,離透鏡中心的距離是時,蠟燭的成像的高,請你利用所學(xué)的知識求出與的關(guān)系式:任務(wù)三:(1)根據(jù)任務(wù)二的關(guān)系式得出下表:物距810121416像高12642.4其中______;(2)請在坐標(biāo)系中畫出它的圖像:(3)根據(jù)函數(shù)關(guān)系式,結(jié)合圖像寫出1條你得到的結(jié)論:____________________________________________________.【鞏固練習(xí)4】(23-24九年級上·遼寧葫蘆島·期末)閱讀與思考:下面是小亮同學(xué)的一篇數(shù)學(xué)日記,請仔細(xì)閱讀并完成相應(yīng)的任務(wù).今天是年月4日(星期一),在下午數(shù)學(xué)活動課上,我們“騰飛”小組的同學(xué)參加了人教九年級下冊頁“活動2”的探究活動.如圖,取一根長的勻質(zhì)木桿,用細(xì)繩綁在木桿的中點O并將其吊起來,在中點O的左側(cè)距離中點O處掛一個重的物體,在中點O右側(cè)用一個彈簧秤向下拉,使木桿處于水平狀態(tài),改變彈簧秤與中點O的距離l(單位:),看彈簧秤的示數(shù)F(單位,N)有什么變化.
第一步,實驗測量.改變彈簧秤與中點O的距離L,觀察彈簧秤的示數(shù)F的值,并做好記錄(共記錄了7組數(shù)據(jù)).第二步,整理數(shù)據(jù).
第三步,描點連線.以L的數(shù)值為橫坐標(biāo),對應(yīng)F的數(shù)值為縱坐標(biāo)在平面直角坐標(biāo)系中描出以表中數(shù)對為坐標(biāo)的各點,并用平滑的曲線順次連接這些點.在數(shù)據(jù)分析時,我發(fā)現(xiàn)一個數(shù)據(jù)有錯誤,重新測量計算后,證明了我的猜想正確,并修改了表中這個數(shù)據(jù).實驗結(jié)束后,大家都有很多收獲,每人都撰寫了日記.任務(wù):(1)你認(rèn)為表中第幾組數(shù)據(jù)是錯誤的?請把這組數(shù)據(jù)改正過來:(2)在平面直角坐標(biāo)系中,畫出F與L的函數(shù)圖象:
(3)這條曲線是反比例函數(shù)的一支嗎?為什么?并直接寫出F關(guān)于L的函數(shù)表達(dá)式;(4)點在這條曲線上嗎?說明理由.【鞏固練習(xí)5】(2022·山西·模擬預(yù)測)閱讀與思考請仔細(xì)閱讀材料,并完成相應(yīng)的任務(wù).利用數(shù)學(xué)知識求電阻的阻值數(shù)學(xué)和物理的關(guān)系十分密切,數(shù)學(xué)是表達(dá)物理概念、定律簡明而準(zhǔn)確的語言,同時,數(shù)學(xué)為物理提供了計量、計算的工具和方法.例如:已知兩個電阻和串聯(lián)后的總電阻為,并聯(lián)后的總電阻為,求這兩個電阻的阻值各是多少.根據(jù)串聯(lián)電路中電阻之間的關(guān)系,得①根據(jù)并聯(lián)電路中電阻之間的關(guān)系,得②把①代入②,得③以上問題也可以通過以下兩種數(shù)學(xué)方法求解.方法:設(shè)的阻值為,則的阻值為根據(jù)③可將問題轉(zhuǎn)化為是否有正數(shù)解的問題.方法:設(shè)兩個電阻的阻值分別為和,則根據(jù)③,得根據(jù)③,得所以同時滿足要求的正數(shù)和的值可以看成反比例函數(shù)的圖象與一次函數(shù)的圖象在第一象限內(nèi)的交點坐標(biāo).任務(wù):(1)已知兩個電阻和串聯(lián)后的總電阻為,并聯(lián)后的總電阻為,請你借助“方法”,求這兩個電阻的阻值各是多少.(2)是否存在兩個電阻和,使串聯(lián)后的總電阻為,并聯(lián)后的總電阻為?小明借助“方法”解答如下:假設(shè)存在,設(shè)這兩個電阻的阻值分別為和,根據(jù)①,得______.根據(jù)③,得______.在如圖所示的直角坐標(biāo)系中,小明分別畫出了滿足條件的反比例函數(shù)和一次函數(shù)的圖象.觀察圖象可知,______填“存在”或“不存在”滿足條件的兩個電阻.【題型12】反比例函數(shù)綜合之新定義問題【例題1】(2024·內(nèi)蒙古赤峰·中考真題)在平面直角坐標(biāo)系中,對于點,給出如下定義:當(dāng)點,滿足時,稱點是點的等和點.(1)已知點,在,,中,是點等和點的有_____;(2)若點的等和點在直線上,求的值;(3)已知,雙曲線和直線,滿足的取值范圍是或.若點在雙曲線上,點的等和點在直線上,求點的坐標(biāo).【例題2】(2024·黑龍江大慶·中考真題)定義:若一個函數(shù)圖象上存在縱坐標(biāo)是橫坐標(biāo)2倍的點,則把該函數(shù)稱為“倍值函數(shù)”,該點稱為“倍值點”.例如:“倍值函數(shù)”,其“倍值點”為.下列說法不正確的序號為.①函數(shù)是“倍值函數(shù)”;②函數(shù)的圖象上的“倍值點”是和;③若關(guān)于x的函數(shù)的圖象上有兩個“倍值點”,則m的取值范圍是;④若關(guān)于x的函數(shù)的圖象上存在唯一的“倍值點”,且當(dāng)時,n的最小值為k,則k的值為.【鞏固練習(xí)1】(2024·四川樂山·中考真題)定義:函數(shù)圖象上到兩坐標(biāo)軸的距離都小于或等于1的點叫做這個函數(shù)圖象的“近軸點”.例如,點0,1是函數(shù)圖象的“近軸點”.(1)下列三個函數(shù)的圖象上存在“近軸點”的是(填序號);①;②;③.(2)若一次函數(shù)圖象上存在“近軸點”,則m的取值范圍為.【鞏固練習(xí)2】(2023·四川樂山·中考真題)定義:若x,y滿足且(t為常數(shù)),則稱點為“和諧點”.(1)若是“和諧點”,則.(2)若雙曲線存在“和諧點”,則k的取值范圍為.【鞏固練習(xí)3】【題型13】反比例函數(shù)綜合之動點問題【例題1】(2024·江蘇泰州·一模)已知,如圖1,在平面直角坐標(biāo)系中,點是反比例函數(shù)圖像上的一個動點,連接并延長交反比例函數(shù)的圖像于點,過點A作軸于點.(1)過點作軸,垂足為點,連接.當(dāng)四邊形是平行四邊形時,求的值;(2)連結(jié),若,求的面積;(3)如圖2,過點作,交反比例函數(shù)的圖像于點,連接.試探究:對于確定的實數(shù),動點在運動過程中,的面積是否會發(fā)生變化?若不變,求出的面積(用含有的代數(shù)式表示);若變化,請說明理由.【例題2】如圖1,的面積為8,M,N分別是,的中點,連接,D是上一動點,過點D作于點H.點D從點M出發(fā),運動到點N停止,連接,.設(shè)(),,.(1)分別直接寫出,與x的函數(shù)關(guān)系式;(2)下表列出了部分對應(yīng)的自變量和函數(shù)值,請直接寫出m的值,并在圖2中分別畫出函數(shù),的圖象;x…234567……42m…(3)寫出的一條性質(zhì),并直接寫出時,自變量x的取值范圍.【鞏固練習(xí)1】如圖,點在函數(shù)的圖像上,過點作軸和軸的平行線分別交函數(shù)的圖像于點,,直線與坐標(biāo)軸的交
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