10 如图,正比例函数$y=mx$、一次函数$y=ax+b$和反比例函数$y=\frac{k}{x}$的图象在同一平面直角坐标系中.若$\frac{k}{x}>mx>ax+b$,则自变量$x$的取值范围是 (

A.$x<-1$
B.$-0.5<x<0$或$x>1$
C.$0<x<1$
D.$x<-1$或$0<x<1$
D
)A.$x<-1$
B.$-0.5<x<0$或$x>1$
C.$0<x<1$
D.$x<-1$或$0<x<1$
答案
10. D
解析
【分析】
本题考查多个函数值大小比较,解题核心是利用“同一x值下,图像位置越靠上,函数值越大”的规律。首先确定函数交点作为大小关系变化的分界点:反比例函数和正比例函数均关于原点对称,因此两者第一象限交点横坐标为1时,第三象限交点横坐标为-1;再分x<0、x>0两个区间,分别判断同时满足$\frac{k}{x}>mx$和$mx>ax+b$的x范围即可。
【解析】
将不等式$\frac{k}{x}>mx>ax+b$拆分为两个条件:①$\frac{k}{x}>mx$,②$mx>ax+b$,结合图像分情况讨论:
1. 当$x>0$时:
观察图像,在$0<x<1$区间内,反比例函数图像在正比例函数上方,满足条件①;同时正比例函数图像在一次函数上方,满足条件②,因此$0<x<1$符合要求。
当$x>1$时,正比例函数图像在反比例函数上方,不满足条件①,排除。
2. 当$x<0$时:
观察图像,在$x<-1$区间内,反比例函数图像在正比例函数上方,满足条件①;同时正比例函数图像在一次函数上方,满足条件②,因此$x<-1$符合要求。
当$-1<x<0$时,正比例函数图像在反比例函数上方,不满足条件①,排除。
综上,自变量x的取值范围是$x<-1$或$0<x<1$。
【答案】
D
【知识点】
函数图像与不等式、反比例函数性质、一次函数性质
【点评】
本题重点考查数形结合思想的应用,无需复杂计算,只要准确掌握各类函数的图像特征,找准交点分界点,分区间观察图像上下位置就能快速求解。
【难度系数】
0.7
本题考查多个函数值大小比较,解题核心是利用“同一x值下,图像位置越靠上,函数值越大”的规律。首先确定函数交点作为大小关系变化的分界点:反比例函数和正比例函数均关于原点对称,因此两者第一象限交点横坐标为1时,第三象限交点横坐标为-1;再分x<0、x>0两个区间,分别判断同时满足$\frac{k}{x}>mx$和$mx>ax+b$的x范围即可。
【解析】
将不等式$\frac{k}{x}>mx>ax+b$拆分为两个条件:①$\frac{k}{x}>mx$,②$mx>ax+b$,结合图像分情况讨论:
1. 当$x>0$时:
观察图像,在$0<x<1$区间内,反比例函数图像在正比例函数上方,满足条件①;同时正比例函数图像在一次函数上方,满足条件②,因此$0<x<1$符合要求。
当$x>1$时,正比例函数图像在反比例函数上方,不满足条件①,排除。
2. 当$x<0$时:
观察图像,在$x<-1$区间内,反比例函数图像在正比例函数上方,满足条件①;同时正比例函数图像在一次函数上方,满足条件②,因此$x<-1$符合要求。
当$-1<x<0$时,正比例函数图像在反比例函数上方,不满足条件①,排除。
综上,自变量x的取值范围是$x<-1$或$0<x<1$。
【答案】
D
【知识点】
函数图像与不等式、反比例函数性质、一次函数性质
【点评】
本题重点考查数形结合思想的应用,无需复杂计算,只要准确掌握各类函数的图像特征,找准交点分界点,分区间观察图像上下位置就能快速求解。
【难度系数】
0.7
11 [2025 昆山市模拟]如图,$□ OABC$ 的顶点 $A$ 在 $x$ 轴的正半轴上,点 $D(3,2)$ 在对角线 $OB$ 上,函数 $y=\frac{k}{x}(k>0,x>0)$ 的图象经过 $C,D$ 两点。已知 $□ OABC$ 的面积是 $18$,则点 $B$ 的坐标为 (

A.$(6,4)$
B.$(4,6)$
C.$(5,4)$
D.$(4,5)$
A
)A.$(6,4)$
B.$(4,6)$
C.$(5,4)$
D.$(4,5)$
答案
11. A
解析
【分析】
首先利用点D在反比例函数图象上求出k值,得到反比例函数解析式;再根据D在对角线OB上,求出OB所在直线的解析式,设出点B的坐标;结合平行四边形对边平行的性质,得到点C的纵坐标与点B相同,代入反比例函数得到点C的坐标;最后利用平行四边形面积公式列方程求解参数,即可得到点B的坐标。
【解析】
1. 求反比例函数解析式:
已知点$D(3,2)$在$y=\frac{k}{x}$的图象上,将$D(3,2)$代入解析式得$2=\frac{k}{3}$,解得$k=6$,因此反比例函数为$y=\frac{6}{x}$。
2. 求直线OB的解析式:
设直线$OB$的解析式为$y=mx$,将$D(3,2)$代入得$2=3m$,解得$m=\frac{2}{3}$,即$OB$的解析式为$y=\frac{2}{3}x$。
因为点$B$在$OB$上,可设$B$的坐标为$(3a,2a)$($a>0$)。
3. 求点C的坐标:
因为四边形$OABC$是平行四边形,所以$BC// OA$,$OA$在$x$轴上,因此$C$的纵坐标与$B$相同,为$2a$。
又因为$C$在$y=\frac{6}{x}$上,将$y=2a$代入得$2a=\frac{6}{x}$,解得$x=\frac{3}{a}$,即$C(\frac{3}{a},2a)$。
4. 利用面积求解参数:
平行四边形$OABC$的底$BC=3a-\frac{3}{a}$,高为纵坐标$2a$,已知面积为18,因此:
$(3a-\frac{3}{a})×2a=18$
化简得$6a^2-6=18$,解得$a^2=4$,因为$a>0$,所以$a=2$。
因此$B$的坐标为$(3×2,2×2)=(6,4)$。
【答案】
A
【知识点】
反比例函数性质,平行四边形性质,一次函数解析式求解
【点评】
本题是反比例函数与几何图形结合的典型题型,解题核心是利用共线关系设点坐标,结合平行四边形的性质关联各点坐标,再通过面积公式列方程求解,对函数与几何的综合应用能力有一定要求。
【难度系数】
0.6
首先利用点D在反比例函数图象上求出k值,得到反比例函数解析式;再根据D在对角线OB上,求出OB所在直线的解析式,设出点B的坐标;结合平行四边形对边平行的性质,得到点C的纵坐标与点B相同,代入反比例函数得到点C的坐标;最后利用平行四边形面积公式列方程求解参数,即可得到点B的坐标。
【解析】
1. 求反比例函数解析式:
已知点$D(3,2)$在$y=\frac{k}{x}$的图象上,将$D(3,2)$代入解析式得$2=\frac{k}{3}$,解得$k=6$,因此反比例函数为$y=\frac{6}{x}$。
2. 求直线OB的解析式:
设直线$OB$的解析式为$y=mx$,将$D(3,2)$代入得$2=3m$,解得$m=\frac{2}{3}$,即$OB$的解析式为$y=\frac{2}{3}x$。
因为点$B$在$OB$上,可设$B$的坐标为$(3a,2a)$($a>0$)。
3. 求点C的坐标:
因为四边形$OABC$是平行四边形,所以$BC// OA$,$OA$在$x$轴上,因此$C$的纵坐标与$B$相同,为$2a$。
又因为$C$在$y=\frac{6}{x}$上,将$y=2a$代入得$2a=\frac{6}{x}$,解得$x=\frac{3}{a}$,即$C(\frac{3}{a},2a)$。
4. 利用面积求解参数:
平行四边形$OABC$的底$BC=3a-\frac{3}{a}$,高为纵坐标$2a$,已知面积为18,因此:
$(3a-\frac{3}{a})×2a=18$
化简得$6a^2-6=18$,解得$a^2=4$,因为$a>0$,所以$a=2$。
因此$B$的坐标为$(3×2,2×2)=(6,4)$。
【答案】
A
【知识点】
反比例函数性质,平行四边形性质,一次函数解析式求解
【点评】
本题是反比例函数与几何图形结合的典型题型,解题核心是利用共线关系设点坐标,结合平行四边形的性质关联各点坐标,再通过面积公式列方程求解,对函数与几何的综合应用能力有一定要求。
【难度系数】
0.6
12 已知函数$y=-\dfrac{2}{x}$的图象,则当$x≥ -2$时,$y$的取值范围是
$y≥1$或$y<0$
。答案
12. $y≥1$或$y<0$
解析
【分析】
本题考查反比例函数的取值范围求解,解题时需先明确反比例函数$y=-\dfrac{2}{x}$的图象特征与增减性:由于反比例函数自变量$x≠0$,因此需将$x≥ -2$的范围拆分为$-2≤ x<0$和$x>0$两个区间分别讨论,结合不同象限内函数的增减性计算对应y的取值范围,最后合并结果即可。
【解析】
解:反比例函数$y=-\dfrac{2}{x}$中,$k=-2<0$,因此函数图象位于第二、四象限,且在每个象限内,$y$随$x$的增大而增大。
① 当$-2≤ x<0$时,函数图象在第二象限:
将$x=-2$代入函数得$y=-\dfrac{2}{-2}=1$,
由于此区间内$y$随$x$增大而增大,因此$y≥1$;
② 当$x>0$时,函数图象在第四象限:
此时分子为$-2$(负),分母$x$为正,因此$y=-\dfrac{2}{x}<0$。
综上,当$x≥ -2$时,$y$的取值范围是$y≥1$或$y<0$。
【答案】
$y≥1$或$y<0$
【知识点】
反比例函数的图象与性质;分类讨论思想
【点评】
本题核心考查反比例函数增减性的应用,易错点是忽略反比例函数自变量$x≠0$的限制,漏分析$x>0$时的函数取值,或错误跨象限使用增减性导致结果出错。
【难度系数】
0.7
本题考查反比例函数的取值范围求解,解题时需先明确反比例函数$y=-\dfrac{2}{x}$的图象特征与增减性:由于反比例函数自变量$x≠0$,因此需将$x≥ -2$的范围拆分为$-2≤ x<0$和$x>0$两个区间分别讨论,结合不同象限内函数的增减性计算对应y的取值范围,最后合并结果即可。
【解析】
解:反比例函数$y=-\dfrac{2}{x}$中,$k=-2<0$,因此函数图象位于第二、四象限,且在每个象限内,$y$随$x$的增大而增大。
① 当$-2≤ x<0$时,函数图象在第二象限:
将$x=-2$代入函数得$y=-\dfrac{2}{-2}=1$,
由于此区间内$y$随$x$增大而增大,因此$y≥1$;
② 当$x>0$时,函数图象在第四象限:
此时分子为$-2$(负),分母$x$为正,因此$y=-\dfrac{2}{x}<0$。
综上,当$x≥ -2$时,$y$的取值范围是$y≥1$或$y<0$。
【答案】
$y≥1$或$y<0$
【知识点】
反比例函数的图象与性质;分类讨论思想
【点评】
本题核心考查反比例函数增减性的应用,易错点是忽略反比例函数自变量$x≠0$的限制,漏分析$x>0$时的函数取值,或错误跨象限使用增减性导致结果出错。
【难度系数】
0.7
13 如图,在平面直角坐标系中,正方形ABCD的顶点A在x轴的正半轴上,顶点B,C在第一象限,顶点D的坐标为$(\dfrac{5}{2},2)$.若函数$y=\dfrac{k}{x}(k>0,x>0)$的图象恰好经过正方形ABCD的两个顶点,则k的值为

5或22.5
.答案
13. 5或22.5 【解析】如图,过点D作$DM⊥ x$轴于点M,过点B作$BN⊥ x$轴于点N,过点C作x轴的平行线,交MD的延长线于点E,交NB的延长线于点F,则易证$△ ADM≌△ BAN$,
∴ $AM=BN$,$DM=AN$。
∵ 顶点D的坐标为$(\dfrac{5}{2},2)$,
∴ $OM=\dfrac{5}{2}$,$DM=2$。易证$△ ADM≌△ DCE$,
∴ $AM=DE$,$DM=CE$,
∴ $AM=BN=DE$,$DM=AN=CE=2$。设$AM=BN=DE=m$($m>0$),则易得$B(4.5+m,m)$,$C(4.5,2+m)$。当函数$y=\dfrac{k}{x}$($k>0,x>0$)的图象经过点B,D时,$k=\dfrac{5}{2}×2=5$。当函数$y=\dfrac{k}{x}$($k>0,x>0$)的图象经过点B,C时,$k=(4.5+m)· m=4.5(2+m)$,解得$m=3$(负值舍去)。
∴ $k=4.5×(2+3)=22.5$。综上所述,k的值为5或22.5。
解析
【分析】
解决本题首先要将正方形各顶点坐标用参数表示,坐标系内处理正方形的常用方法是构造“K型全等”三角形,通过全等将边的等量关系转化为坐标差的关系。设未知线段长度为参数,写出B、C两点坐标后,分类讨论反比例函数经过的两组顶点组合:①经过点D和点B;②经过点B和点C,再结合反比例函数$k=xy$的性质列方程求解,最后验证解的合理性即可。
【解析】
解:如图,过点D作$DM⊥x$轴于点M,过点B作$BN⊥x$轴于点N,过点C作x轴的平行线,交MD的延长线于点E,交NB的延长线于点F。
∵四边形ABCD是正方形,$\therefore AD=AB$,$∠ DAB=90°$,
$\therefore ∠ DAM+∠ BAN=90°$,又$∠ ADM+∠ DAM=90°$,$\therefore ∠ ADM=∠ BAN$,
又$∠ AMD=∠ BNA=90°$,$\therefore △ ADM≌△ BAN$(AAS),
$\therefore AM=BN$,$DM=AN$。
已知$D(\dfrac{5}{2},2)$,$\therefore OM=\dfrac{5}{2}$,$DM=2$。
同理可证$△ ADM≌△ DCE$(AAS),$\therefore AM=DE$,$DM=CE$,
$\therefore AM=BN=DE$,$DM=AN=CE=2$。
设$AM=BN=DE=m$($m>0$),
则点A横坐标为$\dfrac{5}{2}+m$,
可得点B坐标为$(\dfrac{9}{2}+m,m)$,点C坐标为$(\dfrac{9}{2},2+m)$。
分两种情况讨论:
① 当反比例函数$y=\dfrac{k}{x}$经过点B、D时:
代入点D坐标得$k=\dfrac{5}{2}×2=5$;
② 当反比例函数$y=\dfrac{k}{x}$经过点B、C时:
由$k=xy$得$(\dfrac{9}{2}+m)· m=\dfrac{9}{2}·(2+m)$,
整理得$m^2=9$,解得$m=3$($m=-3$不符合$m>0$,舍去),
代入得$k=\dfrac{9}{2}×(2+3)=22.5$。
综上,k的值为5或22.5。

【答案】
5或22.5
【知识点】
反比例函数的性质;正方形的性质;全等三角形的判定与性质
【点评】
本题综合考查了坐标系内正方形顶点坐标推导、全等三角形应用及反比例函数系数k的求解,解题需要用到分类讨论思想,分析反比例函数经过顶点的所有可能组合,同时注意参数的实际意义,舍去不合理解,避免漏解。
【难度系数】
0.4
解决本题首先要将正方形各顶点坐标用参数表示,坐标系内处理正方形的常用方法是构造“K型全等”三角形,通过全等将边的等量关系转化为坐标差的关系。设未知线段长度为参数,写出B、C两点坐标后,分类讨论反比例函数经过的两组顶点组合:①经过点D和点B;②经过点B和点C,再结合反比例函数$k=xy$的性质列方程求解,最后验证解的合理性即可。
【解析】
解:如图,过点D作$DM⊥x$轴于点M,过点B作$BN⊥x$轴于点N,过点C作x轴的平行线,交MD的延长线于点E,交NB的延长线于点F。
∵四边形ABCD是正方形,$\therefore AD=AB$,$∠ DAB=90°$,
$\therefore ∠ DAM+∠ BAN=90°$,又$∠ ADM+∠ DAM=90°$,$\therefore ∠ ADM=∠ BAN$,
又$∠ AMD=∠ BNA=90°$,$\therefore △ ADM≌△ BAN$(AAS),
$\therefore AM=BN$,$DM=AN$。
已知$D(\dfrac{5}{2},2)$,$\therefore OM=\dfrac{5}{2}$,$DM=2$。
同理可证$△ ADM≌△ DCE$(AAS),$\therefore AM=DE$,$DM=CE$,
$\therefore AM=BN=DE$,$DM=AN=CE=2$。
设$AM=BN=DE=m$($m>0$),
则点A横坐标为$\dfrac{5}{2}+m$,
可得点B坐标为$(\dfrac{9}{2}+m,m)$,点C坐标为$(\dfrac{9}{2},2+m)$。
分两种情况讨论:
① 当反比例函数$y=\dfrac{k}{x}$经过点B、D时:
代入点D坐标得$k=\dfrac{5}{2}×2=5$;
② 当反比例函数$y=\dfrac{k}{x}$经过点B、C时:
由$k=xy$得$(\dfrac{9}{2}+m)· m=\dfrac{9}{2}·(2+m)$,
整理得$m^2=9$,解得$m=3$($m=-3$不符合$m>0$,舍去),
代入得$k=\dfrac{9}{2}×(2+3)=22.5$。
综上,k的值为5或22.5。
【答案】
5或22.5
【知识点】
反比例函数的性质;正方形的性质;全等三角形的判定与性质
【点评】
本题综合考查了坐标系内正方形顶点坐标推导、全等三角形应用及反比例函数系数k的求解,解题需要用到分类讨论思想,分析反比例函数经过顶点的所有可能组合,同时注意参数的实际意义,舍去不合理解,避免漏解。
【难度系数】
0.4
14 如图,在平面直角坐标系中,正方形OABC的顶点O与坐标原点重合,点C的坐标为(0,3),点A在x轴的负半轴上,点D,M分别在边AB,OA上,且AD=2DB,AM=2MO,一次函数y=kx+b的图象经过点D,M,反比例函数y=$\frac{m}{x}$在第二象限内的图象经过点D,与BC的交点为N。
(1)求反比例函数和一次函数的表达式。
(2)连接MN。若点P在直线DM上,且△OPM的面积与四边形OMNC的面积相等,求点P的坐标。

(1)求反比例函数和一次函数的表达式。
(2)连接MN。若点P在直线DM上,且△OPM的面积与四边形OMNC的面积相等,求点P的坐标。
答案
14. (1)
∵ 正方形OABC的顶点C的坐标为$(0,3)$,
∴ $OA=AB=BC=OC=3$,$∠ OAB=∠ B=∠ BCO=90°$。
∵ $AD=2DB$,
∴ $AD=\dfrac{2}{3}AB=2$,
∴ 点D的坐标为$(-3,2)$。把$D(-3,2)$代入$y=\dfrac{m}{x}$,得$m=-6$,
∴ 反比例函数的表达式为$y=-\dfrac{6}{x}$。
∵ $AM=2MO$,
∴ $MO=\dfrac{1}{3}OA=1$,
∴ 点M的坐标为$(-1,0)$。把$M(-1,0)$,$D(-3,2)$代入$y=kx+b$,得$\begin{cases}-k+b=0,\\-3k+b=2,\end{cases}$解得$\begin{cases}k=-1,\\b=-1,\end{cases}$
∴ 一次函数的表达式为$y=-x-1$
(2) 把$y=3$代入$y=-\dfrac{6}{x}$,得$x=-2$,
∴ 点N的坐标为$(-2,3)$,即$NC=2$。设点P的坐标为$(x_P,y_P)$。
∵ $△ OPM$的面积与四边形OMNC的面积相等,
∴ $\dfrac{1}{2}MO·|y_P|=\dfrac{1}{2}(MO+NC)· OC$,即$\dfrac{1}{2}×1·|y_P|=\dfrac{1}{2}×(1+2)×3$,
∴ $|y_P|=9$,解得$y_P=\pm9$。当$y_P=9$时,易得$x_P=-10$;当$y_P=-9$时,易得$x_P=8$。
∴ 点P的坐标为$(-10,9)$或$(8,-9)$
∵ 正方形OABC的顶点C的坐标为$(0,3)$,
∴ $OA=AB=BC=OC=3$,$∠ OAB=∠ B=∠ BCO=90°$。
∵ $AD=2DB$,
∴ $AD=\dfrac{2}{3}AB=2$,
∴ 点D的坐标为$(-3,2)$。把$D(-3,2)$代入$y=\dfrac{m}{x}$,得$m=-6$,
∴ 反比例函数的表达式为$y=-\dfrac{6}{x}$。
∵ $AM=2MO$,
∴ $MO=\dfrac{1}{3}OA=1$,
∴ 点M的坐标为$(-1,0)$。把$M(-1,0)$,$D(-3,2)$代入$y=kx+b$,得$\begin{cases}-k+b=0,\\-3k+b=2,\end{cases}$解得$\begin{cases}k=-1,\\b=-1,\end{cases}$
∴ 一次函数的表达式为$y=-x-1$
(2) 把$y=3$代入$y=-\dfrac{6}{x}$,得$x=-2$,
∴ 点N的坐标为$(-2,3)$,即$NC=2$。设点P的坐标为$(x_P,y_P)$。
∵ $△ OPM$的面积与四边形OMNC的面积相等,
∴ $\dfrac{1}{2}MO·|y_P|=\dfrac{1}{2}(MO+NC)· OC$,即$\dfrac{1}{2}×1·|y_P|=\dfrac{1}{2}×(1+2)×3$,
∴ $|y_P|=9$,解得$y_P=\pm9$。当$y_P=9$时,易得$x_P=-10$;当$y_P=-9$时,易得$x_P=8$。
∴ 点P的坐标为$(-10,9)$或$(8,-9)$
解析
【分析】
(1)首先根据正方形顶点C的坐标确定正方形边长为3,结合AD=2DB、AM=2MO的线段比例关系,分别求出点D、点M的坐标;再将点D坐标代入反比例函数解析式求出m的值,得到反比例函数表达式;最后将D、M两点坐标代入一次函数解析式,解二元一次方程组求出k、b的值,得到一次函数表达式。
(2)先根据点N在BC边上(纵坐标为3),代入反比例函数求出点N的坐标,得到NC的长度;四边形OMNC为梯形,利用梯形面积公式求出其面积;再根据△OPM与四边形OMNC面积相等,利用三角形面积公式求出点P纵坐标的绝对值,分两种情况代入一次函数解析式求出对应的横坐标,即可得到点P的坐标。
【解析】
(1)
∵ 正方形OABC的顶点C的坐标为$(0,3)$,
∴ $OA=AB=BC=OC=3$,$∠ OAB=∠ B=∠ BCO=90°$。
∵ $AD=2DB$,
∴ $AD=\dfrac{2}{3}AB=2$,
∴ 点D的坐标为$(-3,2)$。把$D(-3,2)$代入$y=\dfrac{m}{x}$,得$2=\dfrac{m}{-3}$,解得$m=-6$,
∴ 反比例函数的表达式为$y=-\dfrac{6}{x}$。
∵ $AM=2MO$,
∴ $MO=\dfrac{1}{3}OA=1$,
∴ 点M的坐标为$(-1,0)$。把$M(-1,0)$,$D(-3,2)$代入$y=kx+b$,得
$\begin{cases}-k+b=0,\\-3k+b=2,\end{cases}$
解得$\begin{cases}k=-1,\\b=-1,\end{cases}$
∴ 一次函数的表达式为$y=-x-1$。
(2)
∵ 点N在BC边上,BC边平行于x轴,纵坐标为3,
把$y=3$代入$y=-\dfrac{6}{x}$,得$3=-\dfrac{6}{x}$,解得$x=-2$,
∴ 点N的坐标为$(-2,3)$,即$NC=2$。
设点P的坐标为$(x_P,y_P)$,
∵ $△ OPM$的面积与四边形OMNC的面积相等,
∴ $\dfrac{1}{2}·MO·|y_P|=\dfrac{1}{2}·(MO+NC)· OC$,
代入数值得$\dfrac{1}{2}×1·|y_P|=\dfrac{1}{2}×(1+2)×3$,
化简得$|y_P|=9$,解得$y_P=9$或$y_P=-9$。
当$y_P=9$时,代入$y=-x-1$,得$9=-x_P-1$,解得$x_P=-10$;
当$y_P=-9$时,代入$y=-x-1$,得$-9=-x_P-1$,解得$x_P=8$。
∴ 点P的坐标为$(-10,9)$或$(8,-9)$。
【答案】
(1) 反比例函数表达式为$\boldsymbol{y=-\dfrac{6}{x}}$,一次函数表达式为$\boldsymbol{y=-x-1}$;
(2) 点P的坐标为$\boldsymbol{(-10,9)}$或$\boldsymbol{(8,-9)}$
【知识点】
待定系数法求解析式,反比例函数性质,图形面积计算
【点评】
本题为一次函数与反比例函数的综合题,结合了正方形的性质,解题时需掌握坐标与线段长度的转换方法,注意点P在直线上的位置有两种情况,避免漏解。
【难度系数】
0.6
(1)首先根据正方形顶点C的坐标确定正方形边长为3,结合AD=2DB、AM=2MO的线段比例关系,分别求出点D、点M的坐标;再将点D坐标代入反比例函数解析式求出m的值,得到反比例函数表达式;最后将D、M两点坐标代入一次函数解析式,解二元一次方程组求出k、b的值,得到一次函数表达式。
(2)先根据点N在BC边上(纵坐标为3),代入反比例函数求出点N的坐标,得到NC的长度;四边形OMNC为梯形,利用梯形面积公式求出其面积;再根据△OPM与四边形OMNC面积相等,利用三角形面积公式求出点P纵坐标的绝对值,分两种情况代入一次函数解析式求出对应的横坐标,即可得到点P的坐标。
【解析】
(1)
∵ 正方形OABC的顶点C的坐标为$(0,3)$,
∴ $OA=AB=BC=OC=3$,$∠ OAB=∠ B=∠ BCO=90°$。
∵ $AD=2DB$,
∴ $AD=\dfrac{2}{3}AB=2$,
∴ 点D的坐标为$(-3,2)$。把$D(-3,2)$代入$y=\dfrac{m}{x}$,得$2=\dfrac{m}{-3}$,解得$m=-6$,
∴ 反比例函数的表达式为$y=-\dfrac{6}{x}$。
∵ $AM=2MO$,
∴ $MO=\dfrac{1}{3}OA=1$,
∴ 点M的坐标为$(-1,0)$。把$M(-1,0)$,$D(-3,2)$代入$y=kx+b$,得
$\begin{cases}-k+b=0,\\-3k+b=2,\end{cases}$
解得$\begin{cases}k=-1,\\b=-1,\end{cases}$
∴ 一次函数的表达式为$y=-x-1$。
(2)
∵ 点N在BC边上,BC边平行于x轴,纵坐标为3,
把$y=3$代入$y=-\dfrac{6}{x}$,得$3=-\dfrac{6}{x}$,解得$x=-2$,
∴ 点N的坐标为$(-2,3)$,即$NC=2$。
设点P的坐标为$(x_P,y_P)$,
∵ $△ OPM$的面积与四边形OMNC的面积相等,
∴ $\dfrac{1}{2}·MO·|y_P|=\dfrac{1}{2}·(MO+NC)· OC$,
代入数值得$\dfrac{1}{2}×1·|y_P|=\dfrac{1}{2}×(1+2)×3$,
化简得$|y_P|=9$,解得$y_P=9$或$y_P=-9$。
当$y_P=9$时,代入$y=-x-1$,得$9=-x_P-1$,解得$x_P=-10$;
当$y_P=-9$时,代入$y=-x-1$,得$-9=-x_P-1$,解得$x_P=8$。
∴ 点P的坐标为$(-10,9)$或$(8,-9)$。
【答案】
(1) 反比例函数表达式为$\boldsymbol{y=-\dfrac{6}{x}}$,一次函数表达式为$\boldsymbol{y=-x-1}$;
(2) 点P的坐标为$\boldsymbol{(-10,9)}$或$\boldsymbol{(8,-9)}$
【知识点】
待定系数法求解析式,反比例函数性质,图形面积计算
【点评】
本题为一次函数与反比例函数的综合题,结合了正方形的性质,解题时需掌握坐标与线段长度的转换方法,注意点P在直线上的位置有两种情况,避免漏解。
【难度系数】
0.6
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