牽一髮動全局,經"點"之作,聚焦雙曲線與幾何圖形的綜合問題

從大的時事新聞,近期美股熔斷,油價暴跌,給我們帶來什麼影響?可以說牽一髮動全局,業內人士測算,油價每下行10美元,中國企業和居民將節省開支1070億元。以疫情下最為緊缺的醫用口罩為例,其核心上游原材料聚丙烯將直接受益於油價下降,帶動口罩原材料生產成本的降低。中國正面臨一定的通脹壓力,以及海外疫情局勢的不確定性的影響,國際原油價格下跌有利於中國釋放內部壓力,為恢復經濟發展贏得時機。

從小的方面,我們數學學習,更過地方也涉及到牽一髮動全局的狀況。如近幾年各地中考試題中,雙曲線與幾何圖形的綜合問題,已然成為中考的熱點題型之一,解決這類問題的關鍵是抓住問題中的關鍵"點"(雙曲線與圖形的交點),利用這個"點"在幾何圖形中的位置,牽一髮動全局的觀點,並結合幾何圖形的性質即可順利解題。下面舉例說明此類問題的解法.

牽一髮動全局,經


經典考題

1.(2019•蚌埠二模)如圖,直線y=﹣2x+2與x軸y軸分別相交於點A、B,四邊形ABCD是正方形,曲線y=k/x在第一象限經過點D.則k=_____.

牽一髮動全局,經

【分析】作DE⊥x軸,垂足為E,連OD.證出△BOA≌△AED,得到AE=BO,AO=DE,從而求出S△DOE,根據反比例函數k的幾何意義,求出k的值.

【解答】:作DE⊥x軸,垂足為E,連OD.

∵∠DAE+∠BAO=90°,∠OBA+∠BAO=90°,∴∠DAE=∠OBA,

又∵∠BOA=∠AED,AB=DA,∴△BOA≌△AED(HL),∴OA=DE.

∵y=﹣2x+2,可知B(0,2),A(1,0),∴OA=DE=1,

∴OE=OA+AE=1+2=3,

∴S△DOE=1/2•OE•DE=1/2×3×1=3/2,

∴k=3/2×2=3.故答案為:3.

牽一髮動全局,經

3.(2018•鄂州一模)如圖,一次函數y=ax+b的圖象與x軸,y軸交於A,B兩點,與反比例函數y=k/x的圖象相交於C,D兩點,分別過C,D兩點作y軸,x軸的垂線,垂足為E,F,連接CF,DE.有下列五個結論:

①△CEF與△DEF的面積相等; ②△AOB∽△FOE;

③△DCE≌△CDF;④AC=BD; ⑤tan∠BAO=a

其中正確的結論是_______.(把你認為正確結論的序號都填上)

牽一髮動全局,經

∴△CEF的面積=△DEF的面積,故①正確;

②△CEF和△DEF以EF為底,則兩三角形EF邊上的高相等,

∴EF∥CD,∴FE∥AB,∴△AOB∽△FOE,故②正確;

③BD∥EF,DF∥BE,∴四邊形BDFE是平行四邊形,

∴BE=DF,而只有當a=1時,才有CE=BE,

即CE不一定等於DF,故△DCE≌△CDF不一定成立;故③錯誤;

④∵BD∥EF,DF∥BE,

∴四邊形BDFE是平行四邊形,∴BD=EF,

同理EF=AC,∴AC=BD,故④正確;

⑤由一次函數y=ax+b的圖象與x軸,y軸交於A,B兩點,

易得A(﹣b/a,0),B(0,b),則OA=b/a,OB=b,∴tan∠BAO=OB/OA=a,故⑤正確.

正確的有4個:①②④⑤.故答案為:①②④⑤.


牽一髮動全局,經

4.(2020•龍泉驛區模擬)如圖,一次函數y=kx+b(k≠0)與反比例函數y=a/x(a≠0)的圖象在第一象限交於A,B兩點,A點的座標為(m,6),B點的座標為(2,3),連接OA,過B作BC⊥y軸,垂足為C.

(1)求一次函數和反比例函數的表達式;

(2)在射線CB上是否存在一點D,使得△AOD是直角三角形,求出所有可能的D點座標.

牽一髮動全局,經

【分析】(1)先利用待定係數法求出反比例函數解析式,進而確定出點A的座標,再用待定係數法求出一次函數解析式;

(2)分兩種情形分別討論求解即可解決問題.

【解答】:(1)∵點B(2,3)在反比例函數y=a/x的圖象上,

∴a=3×2=6,∴反比例函數的表達式為y=6/x,

∵點A的縱座標為6,

∵點A在反比例函數y=6/x圖象上,∴A(1,6),

∴2k+b=3, k+b=6,∴k=-3,b=9,

∴一次函數的表達式為y=﹣3x+9;

(2)如圖,①當∠OD₁A=90°時,設BC與AO交於E,則E(1/2,3),

牽一髮動全局,經

∴AE=OE=D1E=√37/2,

∵E(1/2,3),∴D₁的座標為(1/2+√37/2,3);

②當∠OAD₂=90°時,可得直線AD₂的解析式為:y=﹣1/6x+27/6,

當y=3時,x=19,∴D₂的座標為(19,3),

綜上所述,當△AOD是直角三角形,D點座標為(1/2+√37/2,3)或(19,3)

5.(2019秋•順德區期末)已知一次函數y=kx﹣(2k+1)的圖象與x軸和y軸分別交於A、B兩點,與反比例函數y=﹣(1+k)/x的圖象分別交於C、D兩點.

牽一髮動全局,經

(1)如圖1,當k=1,點P在線段AB上(不與點A、B重合)時,過點P作x軸和y軸的垂線,垂足為M、N.當矩形OMPN的面積為2時,求出點P的位置;

(2)如圖2,當k=1時,在x軸上是否存在點E,使得以A、B、E為頂點的三角形與△BOC相似?若存在,求出點E的座標;若不存在,說明理由;

(3)若某個等腰三角形的一條邊長為5,另兩條邊長恰好是兩個函數圖象的交點橫座標,求k的值.

【分析】本題是反比例函數綜合題題,考查了反比例函數的性質,一次函數的性質,矩形的性質,相似三角形的性質,等腰三角形的性質,利用分類討論思想解決問題是本題的關鍵.

【解答】:(1)當k=1,則一次函數解析式為:y=x﹣3,反比例函數解析式為:y=﹣2/x,

∵點P在線段AB上∴設點P(a,a﹣3),a>0,a﹣3<0,

∴PN=a,PM=3﹣a,

∵矩形OMPN的面積為2,∴a×(3﹣a)=2,∴a=1或2,

∴點P(1,﹣2)或(2,﹣1)

(2)∵一次函數y=x﹣3與x軸和y軸分別交於A、B兩點,

∴點A(3,0),點B(0,﹣3)

∴OA=3=OB,∴∠OAB=∠OBA=45°,AB=3√2,

∵x﹣3=﹣2/x,∴x=1或2,

∴點C(1,﹣2),點D(2,﹣1)

牽一髮動全局,經

6.(2019秋•臨海市期末)如圖1,直線y=x與雙曲線y=3/x交於A,B兩點,根據中心對稱性可以得知OA=OB.

(1)如圖2,直線y=2x+1與雙曲線y=3/x交於A,B兩點,與座標軸交點C,D兩點,試證明:AC=BD;

(2)如圖3,直線y=ax+b與雙曲線y=k/x交於A,B兩點,與座標軸交點C,D兩點,試問:AC=BD還成立嗎?

(3)如果直線y=x+3與雙曲線y=k/x交於A,B兩點,與座標軸交點C,D兩點,若DB+DC≤5√2,求出k的取值範圍.

牽一髮動全局,經

【分析】本題考查反比例函數綜合題,考查了反比例函數的性質,一次函數的性質,平行四邊形的判定和性質,解直角三角形等知識,解題的關鍵是靈活運用所學知識解決問題,學會添加常用輔助線,構造特殊四邊形解決問題,屬於中考壓軸題.

【解答】:(1)如圖1中,作AE⊥x軸於E,BF⊥y軸於F,連接EF,AF,BE.

牽一髮動全局,經

∵AE∥y軸,∴S△AOE=S△AEF=3/2,

∵BF∥x軸,∴S△BEF=S△OBF=3/2,∴S△AEF=S△BEF,∴AB∥EF,

∴四邊形ACFE,四邊形BDEF都是平行四邊形,

∴AC=EF,BD=EF,∴AC=BD.

(2)如圖1中,如圖1中,作AE⊥x軸於E,BF⊥y軸於F,連接EF,AF,BE.

∵AE∥y軸,∴S△AOE=S△AEF=k/2,

∵BF∥x軸,∴S△BEF=S△OBF=k/2,

∴S△AEF=S△BEF,∴AB∥EF,

∴四邊形ACFE,四邊形BDEF都是平行四邊形,

∴AC=EF,BD=EF,∴AC=BD.

(3)如圖2中,

牽一髮動全局,經

∵直線y=x+3與座標軸交於C,D,∴C(0,3),D(3,0),

∴OC=OD=3,CD=3√2,

∵CD+BD≤5√2,∴BD≤2√2,

當BD=2√2時,∵∠CDO=45°,∴B(1,2),此時k=2,

觀察圖象可知,當k≤2時,CD+BD≤5√2.

牽一髮動全局,經

總結反思

以座標系為橋樑,運用數形結合思想。縱觀最近幾年的壓軸題,絕大部分都是與座標系有關的,其特點是通過建立點與數即座標之間的對應關係,一方面可用代數方法研究幾何圖形的性質,另一方面又可藉助幾何直觀,得到某些代數問題的解答。

圖形與雙曲線的綜合題的重要組成部分是交點,這是惟一能溝通它們的要素,應用交點時應注意,交點既在圖形上也在雙曲線上,交點座標既滿足圖形特徵也滿足雙曲線的解析式.


分享到:


相關文章: