雷添淇
近年来,中考数学中涌现了一类将两个反比例函数图象“叠加”,使双曲线成对出现,设置“双动点”或“多点联动”的问题,下面向同学们介绍此类题的解题思路.
引例 点[A],B分别在两个反比例函数[y=k1x]和[y=k2x]的图象上,若点[A],B所连线段与坐标轴平行,求证:线段AB与原点所构成的三角形的面积等于[12k1-k2].
证明:已知点[A],B分别在反比例函数[y=k1x]和[y=k2x]的图象上.
如图1,当AB[⫽]x轴时,延长[AB]交[y]轴于点[C],因为[S△AOC=12k1],[S△BOC=12k2],所以[S△AOB=12k1-k2].
同理,如图2,当AB[⫽]y轴时,或无论[k1⋅k2>0]与[k1⋅k2<0]时,结论均成立.
[x][x] [A][B][y = [k1x]][y = [k2x]][y][O][x] [y = [k1x]][y = [k2x]][y][A][B][O] [y = [k1x]][y = [k2x]][B][A][y][O]
图2
熟练掌握该性质可以帮助我们顺利解决双曲线叠加类问题,下面举例介绍.
例1 如图3,平行于[x]轴的直线与函数[y=k1x]([k1>0],[x>0]),[y=k2x]([k2>0],[x>0])的图象分别相交于[A],[B]两点,点[A]在点[B]的右侧,[C]为[x]轴上的一个动点,若△[ABC]的面积为4,则[k1-k2=] .
解析:如图3,连接[OA],[OB],设直线[AB]交[y]轴于[D],作[AF⊥x]轴于[F]、[BE⊥x]轴于[E].
∵AB[⫽]x轴,点[C]、点[O]均在[x]轴上,即△ABC与△AOB同底等高,
∴[S△ABC=S△AOB=S△AOD-S△BOD=12(S矩形ADOF-S矩形BDOE)=12(k1-k2)=4],
∴[k1-k2=8].
故填8.
點评:(1)本题可以作为前文性质的拓展结论1:如图4,当点C在与AB平行的坐标轴上时,有[S△ABC=S△AOB=12k1-k2].
(2)此外,可再加入一个动点D,进一步拓展,得到以下拓展结论2:如图5,当点C,D在与AB平行的坐标轴上时,若[CD=AB],则有[S▱ABCD=2S△AOB=k1-k2].
[A][B][y = [k1x]][y = [k2x]][y][O][x] [C][图4] [A][B][y = [k1x]][y = [k2x]][y][O][x] [C] [D][图5]
例2 如图6,已知反比例函数[y1=9x(x>0)]和[y2=5x(x>0)],若点[P]在[y1=9x]的图象上,[PE⊥x]轴于点[E],交[y2=5x]的图象于点[A],[PD⊥y]轴于点[D],交[y2=5x]的图象于点[B],则[S四边形PAOB=] .
解析:如图6,连接OP,
则[S四边形PAOB=S△POB+S△POA=12k1-k2+12k1-k2 =k1-k2=9-5=4].
故填4.
点评:(1)本题可以作为前文性质的拓展结论3:如图6,已知反比例函数[y1=k1x]([k1>0],[x>0]),[y2=k2x](0 < [k2<k1],[x>0]),若点[P]在[y1=k1x]的图象上,[PE⊥x]轴于点[E],交[y2=k2x]的图象于点[A],[PD⊥y]轴于点[D],交[y2=k2x]的图象于点[B],则[S四边形PAOB=k1-k2] .
(2)在本题中,还可以推导出如下结论:如图6,已知反比例函数[y1=k1x]([k1>0],[x>0]),[y2=k2x]([k2>0],[x>0]),若点[P]在[y1=k1x]([k1>0],[x>0])的图象上,[PE⊥x]轴于点[E],交[y2=k2x](0 < [k2<k1],[x>0])的图象于点[A],[PD⊥y]轴于点[D],交[y2=k2x]([k2>0],[x>0])的图象于点[B],则[S△PAB=(k1-k2)22k1].
如图7,若点[P]在[y2=k2x]([k2>0],[x>0])的图象上,[PE⊥x]轴于点[E],交[y1=k1x]([k1>k2>0],[x>0])的图象于点[A],[PD⊥y]轴于点[D],交[y1=k1x]([k1>0],[x>0])于点[B],则[S△PAB=(k1-k2)22k2].
请同学们自己完成证明过程.