7.「2026 江苏徐州睢宁二中一模」如图,$△ AOB$是边长为4的等边三角形,OB边在x轴正半轴上,点A在第一象限,反比例函数$y=\frac{k}{x}(x>0)$的图象经过AB边的中点D,且与OA交于点C,则点C的坐标为

$(\sqrt{3},3)$
。答案
解析 如图,过点 D 作 $DE⊥x$ 轴于点 E,过点 C 作$CF⊥x$ 轴于点 F,
$\because △AOB$ 是等边三角形,且 $DE⊥x$ 轴, $\therefore ∠DBE=60^{\circ },$
$∠DEB=90^{\circ },\therefore ∠BDE=30^{\circ },\therefore BE=\frac {1}{2}BD=\frac {1}{4}AB=1,$
$DE=\frac {\sqrt {3}}{2}BD=\frac {\sqrt {3}}{4}AB=\sqrt {3},\therefore OE=3,\therefore D(3,\sqrt {3}),\therefore k=$$3\sqrt {3}$,设 $OF=m$,同理可得 $CF=\sqrt {3}m$,
∵ 点 C 在反比例函数 $y=\frac {k}{x}(x>0)$ 的图象上, $\therefore m· \sqrt {3}m=3\sqrt {3},\therefore m=$$\sqrt {3}$,即 $C(\sqrt {3},3).$
解析
【分析】
要解决本题,需分两步推导:第一步先确定反比例函数的解析式,已知反比例函数过AB中点D,因此先利用等边三角形的性质、含30°角的直角三角形的边角关系求出点D的坐标,代入反比例函数即可求得k值;第二步求交点C的坐标,先根据OA的倾斜角得到点C横、纵坐标的关系,再代入反比例函数解析式解方程,即可得到点C的坐标。
【解析】
如图,过点D作$DE⊥x$轴于点E,过点C作$CF⊥x$轴于点F,

$\because △AOB$是边长为4的等边三角形,
$\therefore AB=OB=4,∠DBE=∠AOB=60^{\circ }$。
$\because $D是AB的中点,$\therefore BD=\frac{1}{2}AB=2$。
在$Rt△DEB$中,$∠BDE=90°-∠DBE=30°$,
$\therefore BE=\frac{1}{2}BD=1$,$DE=\sqrt{BD^2-BE^2}=\sqrt{3}$,
$\therefore OE=OB-BE=4-1=3$,即点D的坐标为$(3,\sqrt{3})$。
将$D(3,\sqrt{3})$代入$y=\frac{k}{x}$,得$k=3×\sqrt{3}=3\sqrt{3}$,即反比例函数解析式为$y=\frac{3\sqrt{3}}{x}$。
设$OF=m$,在$Rt△COF$中,$∠OCF=30°$,$\therefore CF=\sqrt{3}OF=\sqrt{3}m$,即点C的坐标为$(m,\sqrt{3}m)$。
$\because $点C在反比例函数图象上,$\therefore m· \sqrt{3}m=3\sqrt{3}$,解得$m^2=3$。
$\because x>0$,$\therefore m=\sqrt{3}$,$\sqrt{3}m=3$,即点C的坐标为$(\sqrt{3},3)$。
【答案】
$(\sqrt{3},3)$
【知识点】
1. 反比例函数解析式的确定
2. 等边三角形的性质
3. 含30°角的直角三角形的性质
【点评】
本题是反比例函数与几何图形结合的典型题型,解题核心是通过几何性质求出反比例函数的未知系数k,再结合交点的坐标特征求解,既考查了三角形相关性质的应用,也考查了反比例函数的基本计算,对知识的综合运用能力有一定要求。
【难度系数】
0.7
要解决本题,需分两步推导:第一步先确定反比例函数的解析式,已知反比例函数过AB中点D,因此先利用等边三角形的性质、含30°角的直角三角形的边角关系求出点D的坐标,代入反比例函数即可求得k值;第二步求交点C的坐标,先根据OA的倾斜角得到点C横、纵坐标的关系,再代入反比例函数解析式解方程,即可得到点C的坐标。
【解析】
如图,过点D作$DE⊥x$轴于点E,过点C作$CF⊥x$轴于点F,
$\because △AOB$是边长为4的等边三角形,
$\therefore AB=OB=4,∠DBE=∠AOB=60^{\circ }$。
$\because $D是AB的中点,$\therefore BD=\frac{1}{2}AB=2$。
在$Rt△DEB$中,$∠BDE=90°-∠DBE=30°$,
$\therefore BE=\frac{1}{2}BD=1$,$DE=\sqrt{BD^2-BE^2}=\sqrt{3}$,
$\therefore OE=OB-BE=4-1=3$,即点D的坐标为$(3,\sqrt{3})$。
将$D(3,\sqrt{3})$代入$y=\frac{k}{x}$,得$k=3×\sqrt{3}=3\sqrt{3}$,即反比例函数解析式为$y=\frac{3\sqrt{3}}{x}$。
设$OF=m$,在$Rt△COF$中,$∠OCF=30°$,$\therefore CF=\sqrt{3}OF=\sqrt{3}m$,即点C的坐标为$(m,\sqrt{3}m)$。
$\because $点C在反比例函数图象上,$\therefore m· \sqrt{3}m=3\sqrt{3}$,解得$m^2=3$。
$\because x>0$,$\therefore m=\sqrt{3}$,$\sqrt{3}m=3$,即点C的坐标为$(\sqrt{3},3)$。
【答案】
$(\sqrt{3},3)$
【知识点】
1. 反比例函数解析式的确定
2. 等边三角形的性质
3. 含30°角的直角三角形的性质
【点评】
本题是反比例函数与几何图形结合的典型题型,解题核心是通过几何性质求出反比例函数的未知系数k,再结合交点的坐标特征求解,既考查了三角形相关性质的应用,也考查了反比例函数的基本计算,对知识的综合运用能力有一定要求。
【难度系数】
0.7
8.「2026江苏南京鼓楼一模」如图,反比例函数$y=\frac{k}{x}(x<0)$,$△ OAB$和$△ BCD$均为等腰直角三角形,点D在反比例函数图象上,若$S_{△ OAB}-S_{△ BCD}=10$,则$k=$

-20
。答案
解析 设 $AO=a,CD=b$,
∵ $△OAB$ 和 $△BCD$ 均为等腰直角三角形, $\therefore AO=AB=a,CD=BC=b,\therefore D(-a-b,a-$$b)$,
∵ 点 D 在反比例函数图象上, $\therefore (-a-b)(a-b)=$$k$,即 $b^{2}-a^{2}=k,\because S_{△OAB}-S_{△BCD}=10,\therefore \frac {a^{2}}{2}-\frac {b^{2}}{2}=10,$
整理得 $b^{2}-a^{2}=-20,\therefore k=-20.$
∵ $△OAB$ 和 $△BCD$ 均为等腰直角三角形, $\therefore AO=AB=a,CD=BC=b,\therefore D(-a-b,a-$$b)$,
∵ 点 D 在反比例函数图象上, $\therefore (-a-b)(a-b)=$$k$,即 $b^{2}-a^{2}=k,\because S_{△OAB}-S_{△BCD}=10,\therefore \frac {a^{2}}{2}-\frac {b^{2}}{2}=10,$
整理得 $b^{2}-a^{2}=-20,\therefore k=-20.$
解析
【分析】
解题时先从已知的两个等腰直角三角形入手,设出两个等腰直角三角形的直角边长为参数,用参数表示出点D的横、纵坐标;再利用点D在反比例函数图象上,坐标满足函数解析式,得到k与参数的关系式;最后结合两个三角形的面积差条件,整理变形后即可求出k的值,过程中可利用平方差公式简化计算。
【解析】
设等腰直角$△ OAB$的直角边$AO=a$,等腰直角$△ BCD$的直角边$CD=b$。
$\because △ OAB$是等腰直角三角形,$∠ OAB=90°$,$\therefore AO=AB=a$;
$\because △ BCD$是等腰直角三角形,$∠ BCD=90°$,$\therefore CD=BC=b$。
由此可得点D的横坐标为$-(a+b)$,纵坐标为$a-b$,即$D(-a-b,a-b)$。
$\because$点D在反比例函数$y=\frac{k}{x}(x<0)$的图象上,将D点坐标代入解析式得:
$k=(-a-b)(a-b)=b^2-a^2$。
已知$S_{△ OAB}-S_{△ BCD}=10$,根据三角形面积公式:
$S_{△ OAB}=\frac{1}{2}a^2$,$S_{△ BCD}=\frac{1}{2}b^2$,
代入得:$\frac{1}{2}a^2-\frac{1}{2}b^2=10$,
两边同乘2整理得:$a^2-b^2=20$,即$b^2-a^2=-20$。
结合$k=b^2-a^2$,可得$k=-20$。
【答案】
$\boldsymbol{-20}$
【知识点】
1. 反比例函数的性质
2. 等腰直角三角形的性质
3. 平方差公式
【点评】
本题是反比例函数与等腰直角三角形结合的综合题,核心解题思路是用参数表示几何图形的边长和点坐标,结合函数性质和面积条件建立等式,通过整体变形求出k值,考查了数形结合思想和整体运算的能力。
【难度系数】
0.6
解题时先从已知的两个等腰直角三角形入手,设出两个等腰直角三角形的直角边长为参数,用参数表示出点D的横、纵坐标;再利用点D在反比例函数图象上,坐标满足函数解析式,得到k与参数的关系式;最后结合两个三角形的面积差条件,整理变形后即可求出k的值,过程中可利用平方差公式简化计算。
【解析】
设等腰直角$△ OAB$的直角边$AO=a$,等腰直角$△ BCD$的直角边$CD=b$。
$\because △ OAB$是等腰直角三角形,$∠ OAB=90°$,$\therefore AO=AB=a$;
$\because △ BCD$是等腰直角三角形,$∠ BCD=90°$,$\therefore CD=BC=b$。
由此可得点D的横坐标为$-(a+b)$,纵坐标为$a-b$,即$D(-a-b,a-b)$。
$\because$点D在反比例函数$y=\frac{k}{x}(x<0)$的图象上,将D点坐标代入解析式得:
$k=(-a-b)(a-b)=b^2-a^2$。
已知$S_{△ OAB}-S_{△ BCD}=10$,根据三角形面积公式:
$S_{△ OAB}=\frac{1}{2}a^2$,$S_{△ BCD}=\frac{1}{2}b^2$,
代入得:$\frac{1}{2}a^2-\frac{1}{2}b^2=10$,
两边同乘2整理得:$a^2-b^2=20$,即$b^2-a^2=-20$。
结合$k=b^2-a^2$,可得$k=-20$。
【答案】
$\boldsymbol{-20}$
【知识点】
1. 反比例函数的性质
2. 等腰直角三角形的性质
3. 平方差公式
【点评】
本题是反比例函数与等腰直角三角形结合的综合题,核心解题思路是用参数表示几何图形的边长和点坐标,结合函数性质和面积条件建立等式,通过整体变形求出k值,考查了数形结合思想和整体运算的能力。
【难度系数】
0.6
9.「2026 江苏南通海门二模」如图,菱形OABC的顶点A在x轴正半轴上,反比例函数$y=\frac{k}{x}(x>0)$的图象过点C和菱形对角线的交点M,若菱形的边长为3,则k的值为(

A.2
B.$4\sqrt{2}$
C.4
D.$2\sqrt{2}$
D
)A.2
B.$4\sqrt{2}$
C.4
D.$2\sqrt{2}$
答案
∵ 菱形 OABC 的顶点 A 在 x 轴正半轴上, $OA=3,$
$\therefore AM=CM,OC=OA=BC=AB=3,\therefore A(3,0),$
设 $C(x,y),\therefore M(\frac {x+3}{2},\frac {y}{2}),$
∵ 反比例函数 $y=\frac {k}{x}(x>0)$ 的图象过点 C 和菱形对角线的交点 M,
$\therefore k=xy=\frac {x+3}{2}· \frac {y}{2}$,解得 $x=1,$
如图,过点 C 作 $CH⊥AO$ 于 H,则 $OH=1,$
$\therefore CH=\sqrt {3^{2}-1^{2}}=2\sqrt {2},\therefore C(1,2\sqrt {2}),\therefore k=1×2\sqrt {2}=$$2\sqrt {2}$.故选 D.
解析
【分析】
本题为反比例函数与菱形结合的综合题,解题思路如下:首先利用菱形的性质得到边长关系、对角线互相平分的特征,确定A点坐标与M为AC中点的结论;再设出点C的坐标,通过中点坐标公式表示出交点M的坐标;接下来结合反比例函数图象上点的横纵坐标乘积等于k的特征,建立方程求出点C的横坐标;最后过C作x轴垂线,用勾股定理求出点C的纵坐标,代入解析式即可算出k的值。
【解析】
解:
∵ 菱形OABC的顶点A在x轴正半轴上,菱形边长为3,
∴ $OC=OA=3$,菱形对角线互相平分,即M是AC的中点,且$A(3,0)$。
设点C的坐标为$(x,y)$,根据中点坐标公式,可得M点坐标为$( \frac{x+3}{2},\frac{y}{2} )$。
∵ 反比例函数$y=\frac{k}{x}(x>0)$的图象过点C和M,
∴ 两点横纵坐标的乘积均等于k,即$k=xy=\frac{x+3}{2} · \frac{y}{2}$,
∵y≠0,等式两边同时除以y,解得$x=1$。

过点C作$CH ⊥ AO$于H,则$OH=1$,
在$Rt△ OCH$中,由勾股定理得:$CH=\sqrt{OC^2-OH^2}=\sqrt{3^2-1^2}=2\sqrt{2}$,
∴ 点C坐标为$(1,2\sqrt{2})$,
∴ $k=1×2\sqrt{2}=2\sqrt{2}$。
故选D。
【答案】D
【知识点】
菱形的性质;反比例函数图象上点的坐标特征;勾股定理
【点评】
本题是反比例函数与几何综合的常见题型,核心是灵活运用菱形的性质表示出中点坐标,结合反比例函数的特征建立方程求解,同时需要用勾股定理计算线段长度,重点考查对基础性质的综合运用能力。
【难度系数】
0.6
本题为反比例函数与菱形结合的综合题,解题思路如下:首先利用菱形的性质得到边长关系、对角线互相平分的特征,确定A点坐标与M为AC中点的结论;再设出点C的坐标,通过中点坐标公式表示出交点M的坐标;接下来结合反比例函数图象上点的横纵坐标乘积等于k的特征,建立方程求出点C的横坐标;最后过C作x轴垂线,用勾股定理求出点C的纵坐标,代入解析式即可算出k的值。
【解析】
解:
∵ 菱形OABC的顶点A在x轴正半轴上,菱形边长为3,
∴ $OC=OA=3$,菱形对角线互相平分,即M是AC的中点,且$A(3,0)$。
设点C的坐标为$(x,y)$,根据中点坐标公式,可得M点坐标为$( \frac{x+3}{2},\frac{y}{2} )$。
∵ 反比例函数$y=\frac{k}{x}(x>0)$的图象过点C和M,
∴ 两点横纵坐标的乘积均等于k,即$k=xy=\frac{x+3}{2} · \frac{y}{2}$,
∵y≠0,等式两边同时除以y,解得$x=1$。
过点C作$CH ⊥ AO$于H,则$OH=1$,
在$Rt△ OCH$中,由勾股定理得:$CH=\sqrt{OC^2-OH^2}=\sqrt{3^2-1^2}=2\sqrt{2}$,
∴ 点C坐标为$(1,2\sqrt{2})$,
∴ $k=1×2\sqrt{2}=2\sqrt{2}$。
故选D。
【答案】D
【知识点】
菱形的性质;反比例函数图象上点的坐标特征;勾股定理
【点评】
本题是反比例函数与几何综合的常见题型,核心是灵活运用菱形的性质表示出中点坐标,结合反比例函数的特征建立方程求解,同时需要用勾股定理计算线段长度,重点考查对基础性质的综合运用能力。
【难度系数】
0.6
10.「2026江苏盐城亭湖一模」如图,点D是平行四边形OABC内一点,CD与x轴平行,BD与y轴平行,$BD=\sqrt{2}$,$∠ ADB=135°$,$S_{△ ABD}=2$,若反比例函数$y=\dfrac{k}{x}(x>0)$的图象经过A,D两点,则k的值是

6
.答案
解析 如图,作 $AM⊥y$ 轴于 M,延长 BD,交 AM 于 E,设 BC 与 y 轴的交点为 N,
∵ 四边形 OABC 是平行四边形, $\therefore OA// BC,OA=BC,$
$\therefore ∠AOM=∠CNM,\because BD// y$ 轴, $\therefore ∠CBD=∠CNM,$
$\therefore ∠AOM=∠CBD,\because CD// x$ 轴, $BD// y$ 轴,
$\therefore ∠CDB=90^{\circ },\therefore ∠CDB=∠AMO,\therefore △AOM≌$$△CBD,\therefore OM=BD=\sqrt {2},\because S_{△ABD}=\frac {1}{2}BD· AE=2,$
$BD=\sqrt {2},\therefore AE=2\sqrt {2},\because ∠ADB=135^{\circ },\therefore ∠ADE=$$45^{\circ },\therefore △ADE$ 是等腰直角三角形, $\therefore DE=AE=2\sqrt {2},$
∴ D 的纵坐标为 $3\sqrt {2}$,设 $A(m,\sqrt {2})$,则 $D(m-2\sqrt {2},$$3\sqrt {2})$,
∵ 反比例函数 $y=\frac {k}{x}(x>0)$ 的图象经过 A,D 两点, $\therefore k=\sqrt {2}m=(m-2\sqrt {2})×3\sqrt {2}$,解得 $m=3\sqrt {2},\therefore k=$$\sqrt {2}m=6.$
解析
【分析】
本题是反比例函数与平行四边形结合的综合题,解题思路如下:第一步,利用平行四边形对边平行且相等的性质,构造辅助线证明△AOM和△CBD全等,得到OM=BD;第二步,利用△ABD的面积公式求出AE的长度,再结合∠ADB=135°推出△ADE是等腰直角三角形,得到DE的长度,进而得到A、D两点坐标的关系;第三步,设出A点坐标,表示出D点坐标,利用反比例函数图象上的点横纵坐标乘积等于k,列方程求解即可得到k的值。
【解析】
如图,作 $AM⊥y$ 轴于 M,延长 BD,交 AM 于 E,设 BC 与 y 轴的交点为 N,

∵ 四边形 OABC 是平行四边形,$\therefore OA// BC,OA=BC$,
$\therefore ∠AOM=∠CNM$,$\because BD// y$ 轴,$\therefore ∠CBD=∠CNM$,
$\therefore ∠AOM=∠CBD$,$\because CD// x$ 轴,$BD// y$ 轴,
$\therefore ∠CDB=90^{\circ }$,$\therefore ∠CDB=∠AMO$,$\therefore △AOM≌△CBD(AAS)$,$\therefore OM=BD=\sqrt{2}$,
$\because S_{△ABD}=\frac{1}{2}BD· AE=2$,$BD=\sqrt{2}$,$\therefore AE=2\sqrt{2}$,
$\because ∠ADB=135^{\circ }$,$\therefore ∠ADE=180°-135°=45^{\circ }$,
又$\because AE⊥BD$,$\therefore △ADE$ 是等腰直角三角形,$\therefore DE=AE=2\sqrt{2}$,
∴ D的纵坐标为 $OM+DE=\sqrt{2}+2\sqrt{2}=3\sqrt{2}$,
设 $A(m,\sqrt{2})$,则D点的横坐标为 $m-AE=m-2\sqrt{2}$,即 $D(m-2\sqrt{2},3\sqrt{2})$,
∵ 反比例函数 $y=\frac{k}{x}(x>0)$ 的图象经过 A,D 两点,
$\therefore k=\sqrt{2}m=3\sqrt{2}(m-2\sqrt{2})$,
解方程得 $m=3\sqrt{2}$,$\therefore k=\sqrt{2}×3\sqrt{2}=6$。
【答案】
6
【知识点】
平行四边形的性质;全等三角形的判定与性质;反比例函数的性质
【点评】
本题为反比例函数与几何图形的综合题,将平行四边形性质、全等三角形、等腰直角三角形性质与反比例函数系数k的求解相结合,解题的关键是合理构造辅助线,建立几何量与点坐标之间的联系,对学生的几何分析和代数计算能力有一定要求。
【难度系数】
0.4
本题是反比例函数与平行四边形结合的综合题,解题思路如下:第一步,利用平行四边形对边平行且相等的性质,构造辅助线证明△AOM和△CBD全等,得到OM=BD;第二步,利用△ABD的面积公式求出AE的长度,再结合∠ADB=135°推出△ADE是等腰直角三角形,得到DE的长度,进而得到A、D两点坐标的关系;第三步,设出A点坐标,表示出D点坐标,利用反比例函数图象上的点横纵坐标乘积等于k,列方程求解即可得到k的值。
【解析】
如图,作 $AM⊥y$ 轴于 M,延长 BD,交 AM 于 E,设 BC 与 y 轴的交点为 N,
∵ 四边形 OABC 是平行四边形,$\therefore OA// BC,OA=BC$,
$\therefore ∠AOM=∠CNM$,$\because BD// y$ 轴,$\therefore ∠CBD=∠CNM$,
$\therefore ∠AOM=∠CBD$,$\because CD// x$ 轴,$BD// y$ 轴,
$\therefore ∠CDB=90^{\circ }$,$\therefore ∠CDB=∠AMO$,$\therefore △AOM≌△CBD(AAS)$,$\therefore OM=BD=\sqrt{2}$,
$\because S_{△ABD}=\frac{1}{2}BD· AE=2$,$BD=\sqrt{2}$,$\therefore AE=2\sqrt{2}$,
$\because ∠ADB=135^{\circ }$,$\therefore ∠ADE=180°-135°=45^{\circ }$,
又$\because AE⊥BD$,$\therefore △ADE$ 是等腰直角三角形,$\therefore DE=AE=2\sqrt{2}$,
∴ D的纵坐标为 $OM+DE=\sqrt{2}+2\sqrt{2}=3\sqrt{2}$,
设 $A(m,\sqrt{2})$,则D点的横坐标为 $m-AE=m-2\sqrt{2}$,即 $D(m-2\sqrt{2},3\sqrt{2})$,
∵ 反比例函数 $y=\frac{k}{x}(x>0)$ 的图象经过 A,D 两点,
$\therefore k=\sqrt{2}m=3\sqrt{2}(m-2\sqrt{2})$,
解方程得 $m=3\sqrt{2}$,$\therefore k=\sqrt{2}×3\sqrt{2}=6$。
【答案】
6
【知识点】
平行四边形的性质;全等三角形的判定与性质;反比例函数的性质
【点评】
本题为反比例函数与几何图形的综合题,将平行四边形性质、全等三角形、等腰直角三角形性质与反比例函数系数k的求解相结合,解题的关键是合理构造辅助线,建立几何量与点坐标之间的联系,对学生的几何分析和代数计算能力有一定要求。
【难度系数】
0.4
11.如图,在矩形OABC中,$AB=3$,$BC=6$,点D是边AB上的点且$\frac{AD}{BD}=\frac{1}{2}$,反比例函数$y=\frac{k}{x}(k>0,x>0)$的图象经过点D,交BC边于点E,作直线DE.
(1)直接写出反比例函数的表达式:________,连接OD,OE直接写出$△ ODE$的面积:________.
(2)在y轴上找一点P,使$△ PDE$的周长最小,求出此时点P的坐标.
(3)若点M在反比例函数$y=\frac{k}{x}(k>0)$的图象上,点N在y轴上,是否存在以D,E,M,N为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.

备用图
(1)直接写出反比例函数的表达式:________,连接OD,OE直接写出$△ ODE$的面积:________.
(2)在y轴上找一点P,使$△ PDE$的周长最小,求出此时点P的坐标.
(3)若点M在反比例函数$y=\frac{k}{x}(k>0)$的图象上,点N在y轴上,是否存在以D,E,M,N为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
备用图
答案
(1)$y=\frac {6}{x};8$.详解:由题意得 $D(1,6),\therefore k=1×$$6=6,\therefore $ 反比例函数的表达式为 $y=\frac {6}{x}$.当 $x=3$ 时, $y=$$\frac {6}{3}=2,\therefore E(3,2),\therefore BD=AB-AD=2,BE=BC-EC=$$4,\therefore S_{△ODE}=S_{矩形OABC}-S_{△OAD}-S_{△OCE}-S_{△BDE}=AB· BC-$$\frac {1}{2}|k|-\frac {1}{2}|k|-\frac {1}{2}BD· BE=8.$
(2)如图,作点 E 关于 y 轴的对称点 $E'$,连接 $DE'$ 交y 轴于 P,连接 PE,此时 $△PDE$ 的周长取得最小值,最小值为 $DE+DE'$,
由(1)得 $E(3,2),\therefore E'(-3,2),$
设直线 $DE'$ 的表达式为 $y=ax+b,$
将 $D(1,6),E'(-3,2)$ 代入,得
$\{\begin{array}{l} a+b=6,\\ -3a+b=2,\end{array} $ 解得 $\{\begin{array}{l} a=1,\\ b=5,\end{array} $
∴ 直线 $DE'$ 的表达式为 $y=x+5,$
当 $x=0$ 时, $y=5,\therefore P(0,5).$
(3)存在.点 M 的坐标为 $(4,\frac {3}{2})$ 或 $(2,3).$
设 $M(m,\frac {6}{m}),N(0,n),$
$\because D(1,6),E(3,2),$
∴ ①当 MN,DE 为对角线时,
$\{\begin{array}{l} \frac {m+0}{2}=\frac {1+3}{2},\\ \frac {\frac {6}{m}+n}{2}=\frac {6+2}{2},\end{array} $ 解得 $\{\begin{array}{l} m=4,\\ n=\frac {13}{2},\end{array} \therefore M(4,\frac {3}{2});$
②当 MD,NE 为对角线时,
$\{\begin{array}{l} \frac {m+1}{2}=\frac {0+3}{2},\\ \frac {\frac {6}{m}+6}{2}=\frac {n+2}{2},\end{array} $ 解得 $\{\begin{array}{l} m=2,\\ n=7,\end{array} \therefore M(2,3);$
③当 ME,ND 为对角线时,
$\{\begin{array}{l} \frac {m+3}{2}=\frac {0+1}{2},\\ \frac {\frac {6}{m}+2}{2}=\frac {n+6}{2},\end{array} $ 解得 $\{\begin{array}{l} m=-2,\\ n=-7,\end{array} $
$\therefore M(-2,-3)$(不符合题意,舍去).
综上所述,存在以 D,E,M,N 为顶点的四边形是平行四边形,点 M 的坐标为 $(4,\frac {3}{2})$ 或 $(2,3).$
解析
【分析】
(1) 先根据矩形边长和AD、BD的比例求出点D坐标,代入反比例函数即可求出解析式;再求出点E坐标,利用割补法,用矩形面积减去周围三个小三角形的面积,即可算出△ODE的面积。
(2) △PDE的周长中DE长度固定,要周长最小只需PD+PE最小。利用轴对称性质,作E关于y轴的对称点E',则PE=PE',当D、P、E'三点共线时PD+PE'最小,求出直线DE'与y轴的交点即为P点。
(3) 平行四边形对角线互相平分,分三种情况讨论对角线的组合,利用中点坐标相等列方程组求解,再结合反比例函数自变量x>0的范围舍去不符合的解。
【解析】
(1) 由矩形OABC的性质得A(0,6),B(3,6),C(3,0)。
∵$\frac{AD}{BD}=\frac{1}{2}$,AB=3,
∴AD=1,即D(1,6)。
将D(1,6)代入$y=\frac{k}{x}$得$k=1×6=6$,故反比例函数表达式为$y=\frac{6}{x}$。
E在BC边上,横坐标为3,代入$y=\frac{6}{x}$得$y=2$,即E(3,2)。
$S_{矩形OABC}=3×6=18$,$S_{△ OAD}=\frac{1}{2}×6×1=3$,$S_{△ OCE}=\frac{1}{2}×3×2=3$,$S_{△ BDE}=\frac{1}{2}×2×4=4$,
∴$S_{△ ODE}=18-3-3-4=8$。
(2) 作点E关于y轴的对称点$E'(-3,2)$,连接$DE'$交y轴于P,此时PD+PE=PD+PE'=DE'最小,△PDE周长最小。
设直线$DE'$的解析式为$y=ax+b$,代入D(1,6)、$E'(-3,2)$得:
$\begin{cases} a+b=6 \\ -3a+b=2 \end{cases}$,解得$\begin{cases} a=1 \\ b=5 \end{cases}$,
∴直线$DE'$的解析式为$y=x+5$,令$x=0$得$y=5$,即P(0,5)。
(3) 设$M(m,\frac{6}{m})$,$N(0,n)$,分三种情况讨论:
①当MN、DE为对角线时:
$\begin{cases} \frac{m+0}{2}=\frac{1+3}{2} \\ \frac{\frac{6}{m}+n}{2}=\frac{6+2}{2} \end{cases}$,解得$\begin{cases} m=4 \\ n=\frac{13}{2} \end{cases}$,即$M(4,\frac{3}{2})$;
②当MD、NE为对角线时:
$\begin{cases} \frac{m+1}{2}=\frac{0+3}{2} \\ \frac{\frac{6}{m}+6}{2}=\frac{n+2}{2} \end{cases}$,解得$\begin{cases} m=2 \\ n=7 \end{cases}$,即$M(2,3)$;
③当ME、ND为对角线时:
$\begin{cases} \frac{m+3}{2}=\frac{0+1}{2} \\ \frac{\frac{6}{m}+2}{2}=\frac{n+6}{2} \end{cases}$,解得$\begin{cases} m=-2 \\ n=-7 \end{cases}$,不符合$x>0$的要求,舍去。
综上,符合条件的M点坐标为$(4,\frac{3}{2})$或$(2,3)$。
【答案】
(1) $\boldsymbol{y=\frac{6}{x}}$;$\boldsymbol{8}$
(2) $\boldsymbol{P(0,5)}$
(3) 存在,点M的坐标为$\boldsymbol{(4,\frac{3}{2})}$或$\boldsymbol{(2,3)}$
【知识点】
反比例函数的图象与性质,最短路径问题,平行四边形的性质
【点评】
本题是反比例函数与几何的综合题,考察了坐标求解、割补法算面积、轴对称最短路径、平行四边形性质等内容,解题时要灵活运用分类讨论思想,注意结合自变量取值范围舍去不合理解。
【难度系数】
0.6
(1) 先根据矩形边长和AD、BD的比例求出点D坐标,代入反比例函数即可求出解析式;再求出点E坐标,利用割补法,用矩形面积减去周围三个小三角形的面积,即可算出△ODE的面积。
(2) △PDE的周长中DE长度固定,要周长最小只需PD+PE最小。利用轴对称性质,作E关于y轴的对称点E',则PE=PE',当D、P、E'三点共线时PD+PE'最小,求出直线DE'与y轴的交点即为P点。
(3) 平行四边形对角线互相平分,分三种情况讨论对角线的组合,利用中点坐标相等列方程组求解,再结合反比例函数自变量x>0的范围舍去不符合的解。
【解析】
(1) 由矩形OABC的性质得A(0,6),B(3,6),C(3,0)。
∵$\frac{AD}{BD}=\frac{1}{2}$,AB=3,
∴AD=1,即D(1,6)。
将D(1,6)代入$y=\frac{k}{x}$得$k=1×6=6$,故反比例函数表达式为$y=\frac{6}{x}$。
E在BC边上,横坐标为3,代入$y=\frac{6}{x}$得$y=2$,即E(3,2)。
$S_{矩形OABC}=3×6=18$,$S_{△ OAD}=\frac{1}{2}×6×1=3$,$S_{△ OCE}=\frac{1}{2}×3×2=3$,$S_{△ BDE}=\frac{1}{2}×2×4=4$,
∴$S_{△ ODE}=18-3-3-4=8$。
(2) 作点E关于y轴的对称点$E'(-3,2)$,连接$DE'$交y轴于P,此时PD+PE=PD+PE'=DE'最小,△PDE周长最小。
设直线$DE'$的解析式为$y=ax+b$,代入D(1,6)、$E'(-3,2)$得:
$\begin{cases} a+b=6 \\ -3a+b=2 \end{cases}$,解得$\begin{cases} a=1 \\ b=5 \end{cases}$,
∴直线$DE'$的解析式为$y=x+5$,令$x=0$得$y=5$,即P(0,5)。
(3) 设$M(m,\frac{6}{m})$,$N(0,n)$,分三种情况讨论:
①当MN、DE为对角线时:
$\begin{cases} \frac{m+0}{2}=\frac{1+3}{2} \\ \frac{\frac{6}{m}+n}{2}=\frac{6+2}{2} \end{cases}$,解得$\begin{cases} m=4 \\ n=\frac{13}{2} \end{cases}$,即$M(4,\frac{3}{2})$;
②当MD、NE为对角线时:
$\begin{cases} \frac{m+1}{2}=\frac{0+3}{2} \\ \frac{\frac{6}{m}+6}{2}=\frac{n+2}{2} \end{cases}$,解得$\begin{cases} m=2 \\ n=7 \end{cases}$,即$M(2,3)$;
③当ME、ND为对角线时:
$\begin{cases} \frac{m+3}{2}=\frac{0+1}{2} \\ \frac{\frac{6}{m}+2}{2}=\frac{n+6}{2} \end{cases}$,解得$\begin{cases} m=-2 \\ n=-7 \end{cases}$,不符合$x>0$的要求,舍去。
综上,符合条件的M点坐标为$(4,\frac{3}{2})$或$(2,3)$。
【答案】
(1) $\boldsymbol{y=\frac{6}{x}}$;$\boldsymbol{8}$
(2) $\boldsymbol{P(0,5)}$
(3) 存在,点M的坐标为$\boldsymbol{(4,\frac{3}{2})}$或$\boldsymbol{(2,3)}$
【知识点】
反比例函数的图象与性质,最短路径问题,平行四边形的性质
【点评】
本题是反比例函数与几何的综合题,考察了坐标求解、割补法算面积、轴对称最短路径、平行四边形性质等内容,解题时要灵活运用分类讨论思想,注意结合自变量取值范围舍去不合理解。
【难度系数】
0.6
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