20. (8 分)已知反比例函数 $ y = \frac{k}{x} $ 的图象经过点 $ (-3, -2) $.
(1)求该反比例函数的表达式;
(2)在平面直角坐标系 $ xOy $ 中,一次函数 $ y = x - 1 $ 的图象与该反比例函数的图象交于点 $ A $,$ B $,求 $ \triangle AOB $ 的面积.
(1)求该反比例函数的表达式;
(2)在平面直角坐标系 $ xOy $ 中,一次函数 $ y = x - 1 $ 的图象与该反比例函数的图象交于点 $ A $,$ B $,求 $ \triangle AOB $ 的面积.
答案
(1)$y = \frac{6}{x}$;(2)$\frac{5}{2}$。
解析
(1)将点$(-3, -2)$代入$y = \frac{k}{x}$,得$-2 = \frac{k}{-3}$,解得$k = 6$,故反比例函数表达式为$y = \frac{6}{x}$。
(2)联立$\begin{cases}y = x - 1 \\ y = \frac{6}{x}\end{cases}$,得$x - 1 = \frac{6}{x}$,整理得$x^2 - x - 6 = 0$,解得$x_1 = 3$,$x_2 = -2$。
当$x = 3$时,$y = 2$;当$x = -2$时,$y = -3$,故交点$A(3, 2)$,$B(-2, -3)$。
一次函数$y = x - 1$与$x$轴交于点$C(1, 0)$,则$OC = 1$。
$S_{\triangle AOB} = S_{\triangle AOC} + S_{\triangle BOC} = \frac{1}{2} × 1 × |2| + \frac{1}{2} × 1 × |-3| = \frac{1}{2} × 2 + \frac{1}{2} × 3 = \frac{5}{2}$。
(2)联立$\begin{cases}y = x - 1 \\ y = \frac{6}{x}\end{cases}$,得$x - 1 = \frac{6}{x}$,整理得$x^2 - x - 6 = 0$,解得$x_1 = 3$,$x_2 = -2$。
当$x = 3$时,$y = 2$;当$x = -2$时,$y = -3$,故交点$A(3, 2)$,$B(-2, -3)$。
一次函数$y = x - 1$与$x$轴交于点$C(1, 0)$,则$OC = 1$。
$S_{\triangle AOB} = S_{\triangle AOC} + S_{\triangle BOC} = \frac{1}{2} × 1 × |2| + \frac{1}{2} × 1 × |-3| = \frac{1}{2} × 2 + \frac{1}{2} × 3 = \frac{5}{2}$。
21. (12 分)如图,$ A $,$ B $ 是双曲线 $ y = \frac{k}{x} $ 上的两点,过 $ A $ 点作 $ AC \perp x $ 轴,交 $ OB $ 于点 $ D $,垂足为点 $ C $,过 $ B $ 点作 $ BE \perp x $ 轴,垂足为点 $ E $.若 $ \triangle ADO $ 的面积为 1,$ D $ 为 $ OB $ 的中点.
(1)求四边形 $ DCEB $ 的面积;
(2)求 $ k $ 的值.

(1)求四边形 $ DCEB $ 的面积;
(2)求 $ k $ 的值.
答案
(1)设点$ B $的坐标为$(2m, 2n)$,则$ OB $中点$ D $的坐标为$(m, n)$,$ E $点坐标为$(2m, 0)$。$ AC \perp x $轴,$ D $在$ AC $上,故$ A $点横坐标为$ m $,设$ A(m, y) $。
$ B(2m, 2n) $在双曲线$ y = \frac{k}{x} $上,得$ 2m \cdot 2n = k \Rightarrow 4mn = k $。
$ A(m, y) $在双曲线上,得$ m \cdot y = k \Rightarrow y = \frac{k}{m} $。
$ \triangle ADO $面积为1,$ AD = y - n $,底$ AD $,高$ m $,则$ \frac{1}{2} \cdot m \cdot (y - n) = 1 $。
将$ y = \frac{k}{m} $,$ mn = \frac{k}{4} $代入,得$ \frac{1}{2} \left( k - \frac{k}{4} \right) = 1 \Rightarrow \frac{3k}{8} = 1 $(此处原推导简化,实际过程得$ k = \frac{8}{3} $)。
四边形$ DCEB $为直角梯形,$ DC = n $,$ EB = 2n $,高$ CE = m $,面积$ = \frac{1}{2}(n + 2n) \cdot m = \frac{3}{2}mn $。
由$ mn = \frac{k}{4} = \frac{2}{3} $,得面积$ = \frac{3}{2} × \frac{2}{3} = 1 $。
(2)由上述推导,$ 4mn = k $且$ mn = \frac{2}{3} $,故$ k = 4 × \frac{2}{3} = \frac{8}{3} $。
(1)1;(2)$\frac{8}{3}$
$ B(2m, 2n) $在双曲线$ y = \frac{k}{x} $上,得$ 2m \cdot 2n = k \Rightarrow 4mn = k $。
$ A(m, y) $在双曲线上,得$ m \cdot y = k \Rightarrow y = \frac{k}{m} $。
$ \triangle ADO $面积为1,$ AD = y - n $,底$ AD $,高$ m $,则$ \frac{1}{2} \cdot m \cdot (y - n) = 1 $。
将$ y = \frac{k}{m} $,$ mn = \frac{k}{4} $代入,得$ \frac{1}{2} \left( k - \frac{k}{4} \right) = 1 \Rightarrow \frac{3k}{8} = 1 $(此处原推导简化,实际过程得$ k = \frac{8}{3} $)。
四边形$ DCEB $为直角梯形,$ DC = n $,$ EB = 2n $,高$ CE = m $,面积$ = \frac{1}{2}(n + 2n) \cdot m = \frac{3}{2}mn $。
由$ mn = \frac{k}{4} = \frac{2}{3} $,得面积$ = \frac{3}{2} × \frac{2}{3} = 1 $。
(2)由上述推导,$ 4mn = k $且$ mn = \frac{2}{3} $,故$ k = 4 × \frac{2}{3} = \frac{8}{3} $。
(1)1;(2)$\frac{8}{3}$
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