在学习反比例函数的性质时,通过图象直观感受到反比例函数的图象关于原点对称.小勤同学利用代数方法进行了推导.
证明:在反比例函数 $ y = \dfrac{k}{x}(k ≠ 0) $ 的图象上任取一点 $ A(a,\dfrac{k}{a}) $,则点 $ A $ 关于原点的对称点 $ B $ 的坐标为 $ (-a,-\dfrac{k}{a}) $. $ \because -a · (-\dfrac{k}{a}) = k $, $ \therefore $ 点 $ B $ 也在反比例函数 $ y = \dfrac{k}{x} $ 的图象上. $ \because A $ 是反比例函数 $ y = \dfrac{k}{x} $ 的图象上的任意一点,它关于原点对称的点都在反比例函数 $ y = \dfrac{k}{x} $ 的图象上, $ \therefore $ 反比例函数 $ y = \dfrac{k}{x} $ 的图象关于原点对称.
尝试应用:
下面我们来研究一个新函数 $ y = \dfrac{3}{|x|} $.
(1) 先列表、描点、连线,画出函数 $ y = \dfrac{3}{|x|} $ 的图象,观察发现图象关于
(2) 已知点 $ P(x,y_1) $, $ Q(2,y_2) $ 在函数 $ y = \dfrac{3}{|x|} $ 的图象上,且 $ y_1 < y_2 $,则 $ x $ 的取值范围是
拓展迁移:
(3) 已知函数 $ y = nx + 2(n ≠ 0) $,当 $ x > 1 $ 或 $ x < -\dfrac{1}{2} $ 时,函数 $ y = nx + 2(n ≠ 0) $ 的图象在函数 $ y = \dfrac{3}{|x|} $ 的图象的上方,求 $ n $ 的范围.


证明:在反比例函数 $ y = \dfrac{k}{x}(k ≠ 0) $ 的图象上任取一点 $ A(a,\dfrac{k}{a}) $,则点 $ A $ 关于原点的对称点 $ B $ 的坐标为 $ (-a,-\dfrac{k}{a}) $. $ \because -a · (-\dfrac{k}{a}) = k $, $ \therefore $ 点 $ B $ 也在反比例函数 $ y = \dfrac{k}{x} $ 的图象上. $ \because A $ 是反比例函数 $ y = \dfrac{k}{x} $ 的图象上的任意一点,它关于原点对称的点都在反比例函数 $ y = \dfrac{k}{x} $ 的图象上, $ \therefore $ 反比例函数 $ y = \dfrac{k}{x} $ 的图象关于原点对称.
尝试应用:
下面我们来研究一个新函数 $ y = \dfrac{3}{|x|} $.
(1) 先列表、描点、连线,画出函数 $ y = \dfrac{3}{|x|} $ 的图象,观察发现图象关于
$y$轴
对称,并用代数方法证明该结论;(2) 已知点 $ P(x,y_1) $, $ Q(2,y_2) $ 在函数 $ y = \dfrac{3}{|x|} $ 的图象上,且 $ y_1 < y_2 $,则 $ x $ 的取值范围是
$x>2$或$x<-2$
;拓展迁移:
(3) 已知函数 $ y = nx + 2(n ≠ 0) $,当 $ x > 1 $ 或 $ x < -\dfrac{1}{2} $ 时,函数 $ y = nx + 2(n ≠ 0) $ 的图象在函数 $ y = \dfrac{3}{|x|} $ 的图象的上方,求 $ n $ 的范围.
答案
(1) $y$轴
(2) $x>2$或$x<-2$
(3) $n≥1$或$n≤-8$
(2) $x>2$或$x<-2$
(3) $n≥1$或$n≤-8$
解析
(1) 表格填写:当$x=-\frac{3}{2}$时,$y=\frac{3}{|-\frac{3}{2}|}=2$;$x=-1$时,$y=\frac{3}{|-1|}=3$;$x=\frac{3}{4}$时,$y=\frac{3}{|\frac{3}{4}|}=4$;$x=1$时,$y=\frac{3}{|1|}=3$;$x=\frac{3}{2}$时,$y=\frac{3}{|\frac{3}{2}|}=2$。观察图象发现关于$y$轴对称。证明:在函数$y=\frac{3}{|x|}$图象上任取一点$A(a,\frac{3}{|a|})$,其关于$y$轴对称点$B(-a,\frac{3}{|a|})$。将$x=-a$代入函数得$y=\frac{3}{|-a|}=\frac{3}{|a|}$,故点$B$在图象上,所以图象关于$y$轴对称。
(2) 点$Q(2,y_2)$中$y_2=\frac{3}{|2|}=\frac{3}{2}$。由$y_1<y_2$得$\frac{3}{|x|}<\frac{3}{2}$,即$|x|>2$,解得$x>2$或$x<-2$。
(3) 当$x>1$时,$nx+2>\frac{3}{x}$,即$n>\frac{3}{x^2}-\frac{2}{x}$,令$t=\frac{1}{x}\in(0,1)$,$n>3t^2-2t$,最大值为$1$,故$n≥1$;当$x<-\frac{1}{2}$时,$nx+2>\frac{3}{-x}$,即$n<-\frac{3}{x^2}-\frac{2}{x}$,令$t=\frac{1}{x}\in(-2,0)$,$n<-3t^2-2t$,最大值为$\frac{1}{3}$,结合$x=-\frac{1}{2}$时$n≤-8$,故$n≤-8$。综上,$n≥1$或$n≤-8$。
(2) 点$Q(2,y_2)$中$y_2=\frac{3}{|2|}=\frac{3}{2}$。由$y_1<y_2$得$\frac{3}{|x|}<\frac{3}{2}$,即$|x|>2$,解得$x>2$或$x<-2$。
(3) 当$x>1$时,$nx+2>\frac{3}{x}$,即$n>\frac{3}{x^2}-\frac{2}{x}$,令$t=\frac{1}{x}\in(0,1)$,$n>3t^2-2t$,最大值为$1$,故$n≥1$;当$x<-\frac{1}{2}$时,$nx+2>\frac{3}{-x}$,即$n<-\frac{3}{x^2}-\frac{2}{x}$,令$t=\frac{1}{x}\in(-2,0)$,$n<-3t^2-2t$,最大值为$\frac{1}{3}$,结合$x=-\frac{1}{2}$时$n≤-8$,故$n≤-8$。综上,$n≥1$或$n≤-8$。
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