一次函数与反比例函数的“相交情谊”

2024-05-26 00:00:00曹丹
初中生世界·九年级 2024年4期
关键词:反比例交点变式

数学教材中的例题都是编者精心遴选设计的,具有代表性。下面以苏科版数学八年级下册第131页的例题为例,谈谈例题的学习与拓展(例题解决过程见教材)。

例题 已知反比例函数y=[kx]的图像与一次函数y=x+1的图像的一个交点的横坐标是-3。

(1)求k的值,并画出这个反比例函数的图像;

(2)根据反比例函数的图像,指出当x<-1时,y的取值范围。

【点评】例题主要是根据反比例函数的图像特征,分析反比例函数的类型,进而根据条件确定函数表达式。第(2)问要结合函数的图像,利用数形结合的方法求解。

结合例题的已知信息,我们还可以继续思考,解决其他问题。

延伸思考 (3)根据图像写出方程x+1=[kx]的解;

(4)当x取什么值时,反比例函数y=[kx]的值大于一次函数y=x+1的值?

(5)将两个函数图像的交点记作A、B,连接OA、OB,求△AOB的面积。

【解析】(3)同学们可以先画出y=x+1的图像,由图像得两个函数图像的两个交点坐标分别是(-3,-2)和(2,3),所以方程的解是x=-3或x=2。

(4)由函数图像知,x<-3或0<x<2。

(5)令y=x+1与y轴的交点为C。把x=0代入y=x+1,得y=1,

∴OC=1。

∴S△AOB=S△AOC+S△BOC=[12]OC× [-3] +[12]OC×2=[52]。

变式1 如图1,一次函数y1=kx+b(k≠0)与函数为y2=[mx](x>0)的图像交于A(4,1)、B([12],a)两点。点P在线段AB上,过点P作x轴的垂线,垂足为M,交函数y2的图像于点Q,若△POQ的面积为3,求点P的坐标。

【解析】把A(4,1)代入y2=[mx],得m=4,即y2=[4x];再把B([12],a)代入y2=[4x],得a=8,即B([12],8);再将A(4,1)、B([12],8)两点坐标代入y1=kx+b,得[1=4k+b,8=12k+b,]解得[k=-2,b=9,]所以y1=-2x+9。∵点P在线段AB上,∴设P(p,-2p+9)且[12]≤p≤4。由题意知Q(p,[4p]),∴PQ=-2p+9-[4p]。∴S△POQ=[12](-2p+9-[4p])·p=3,解得p1=[52],p2=2。∴点P的坐标为([52],4)或(2,5)。

变式2 已知反比例函数y=[kx](k≠0)在第一象限内的图像与一次函数y=-x+b的图像如图2,则函数y=x2-bx+k-1的图像可能为( )。

A." "B.

C." "D.

【解析】根据反比例函数y=[kx]与一次函数y=-x+b的图像,可知k>0,b>0。所以函数y=x2-bx+k-1的图像开口向上,对称轴为直线x=[b2]>0。由两个交点为(1,k)和(k,1),得k-b=-1,b=k+1。根据反比例函数k的几何意义可得k>1,从而得函数y=x2-(k+1)x+k-1,即y=x2-x+k(1-x)-1。当x=1时,y=-1,即图像经过点(1,-1)。由k>1得k-1>0,所以图像不过原点。符合以上条件的只有A选项。

(作者单位:江苏省南京市科利华中学棠城分校)

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