7 如图,在平面直角坐标系中,A,B,C,D 四点在反比例函数$y=\frac{k}{x}$的图象上,线段AC,BD都过原点O,已知A(4,2),点B的纵坐标为4,连接AB,CD,DA,BC.
(1) 求该反比例函数的表达式;
(2) 当$y≥ -2$时,写出x的取值范围;
(3) 求四边形ABCD的面积.

(1) 求该反比例函数的表达式;
(2) 当$y≥ -2$时,写出x的取值范围;
(3) 求四边形ABCD的面积.
答案
7. (1) 把$A(4,2)$代入表达式$y=\dfrac{k}{x}$中,得$2=\dfrac{k}{4}$,解得$k=8$,
∴ 反比例函数的表达式为$y=\dfrac{8}{x}$
(2) 由题意,得点A与点C关于原点O对称。
∵ $A(4,2)$,
∴ $C(-4,-2)$。根据反比例函数的性质,可知$y=\dfrac{8}{x}$在每一个象限内,y随x的增大而减小,
∴ 结合图象,可知当$y≥-2$时,$x≤-4$或$x>0$
(3)
∵ 点B的纵坐标为4,$y=\dfrac{8}{x}$,
∴ $x=2$,
∴ $B(2,4)$,
∴ 易得$D(-2,-4)$,
∴ $BD=\sqrt{(-2-2)^2+(-4-4)^2}=4\sqrt{5}$,$AC=\sqrt{(-4-4)^2+(-2-2)^2}=4\sqrt{5}$,
∴ $BD=AC$。
∵ 点A,B,C,D都在反比例函数的图象上,且AC,BD过原点,
∴ 易得$OA=OC$,$OB=OD$,
∴ 四边形ABCD是矩形。
∵ $BC=\sqrt{(-4-2)^2+(-2-4)^2}=6\sqrt{2}$,$AB=\sqrt{(2-4)^2+(4-2)^2}=2\sqrt{2}$,
∴ 四边形ABCD的面积为$AB· BC=2\sqrt{2}×6\sqrt{2}=24$
∴ 反比例函数的表达式为$y=\dfrac{8}{x}$
(2) 由题意,得点A与点C关于原点O对称。
∵ $A(4,2)$,
∴ $C(-4,-2)$。根据反比例函数的性质,可知$y=\dfrac{8}{x}$在每一个象限内,y随x的增大而减小,
∴ 结合图象,可知当$y≥-2$时,$x≤-4$或$x>0$
(3)
∵ 点B的纵坐标为4,$y=\dfrac{8}{x}$,
∴ $x=2$,
∴ $B(2,4)$,
∴ 易得$D(-2,-4)$,
∴ $BD=\sqrt{(-2-2)^2+(-4-4)^2}=4\sqrt{5}$,$AC=\sqrt{(-4-4)^2+(-2-2)^2}=4\sqrt{5}$,
∴ $BD=AC$。
∵ 点A,B,C,D都在反比例函数的图象上,且AC,BD过原点,
∴ 易得$OA=OC$,$OB=OD$,
∴ 四边形ABCD是矩形。
∵ $BC=\sqrt{(-4-2)^2+(-2-4)^2}=6\sqrt{2}$,$AB=\sqrt{(2-4)^2+(4-2)^2}=2\sqrt{2}$,
∴ 四边形ABCD的面积为$AB· BC=2\sqrt{2}×6\sqrt{2}=24$
解析
【分析】
(1) 求反比例函数解析式可采用待定系数法,已知反比例函数过点A,将A点坐标直接代入表达式即可求出k值,得到解析式。
(2) 求$y≥-2$时x的取值范围,首先利用反比例函数关于原点中心对称的性质,找到$y=-2$对应的点C的坐标,再结合反比例函数的增减性和图象特征,分象限讨论x的取值,注意反比例函数自变量x不能为0。
(3) 求四边形面积时,先根据反比例函数解析式求出B点坐标,再由中心对称得到D、C的坐标;先由对角线互相平分判定四边形是平行四边形,再通过计算证明对角线相等,得出四边形为矩形,最后计算矩形邻边长度,相乘即可得到面积。
【解析】
(1) 将$A(4,2)$代入$y=\dfrac{k}{x}$中,得$2=\dfrac{k}{4}$,解得$k=8$,
∴ 反比例函数的表达式为$y=\dfrac{8}{x}$。
(2) 由反比例函数的中心对称性可知,点A与点C关于原点O对称,
∵ $A(4,2)$,
∴ $C(-4,-2)$。
∵ $k=8>0$,
∴ $y=\dfrac{8}{x}$在每一个象限内,y随x的增大而减小,
结合图象分析:当$x<0$时,若$y≥-2$,则$x≤-4$;当$x>0$时,y恒为正,满足$y≥-2$,
综上,当$y≥-2$时,x的取值范围是$x≤-4$或$x>0$。
(3)
∵ 点B在$y=\dfrac{8}{x}$的图象上,且纵坐标为4,
将$y=4$代入$y=\dfrac{8}{x}$,得$4=\dfrac{8}{x}$,解得$x=2$,
∴ $B(2,4)$,由中心对称性可得$D(-2,-4)$。
计算对角线长度:
$BD=\sqrt{(-2-2)^2+(-4-4)^2}=4\sqrt{5}$,$AC=\sqrt{(-4-4)^2+(-2-2)^2}=4\sqrt{5}$,
∴ $BD=AC$。
∵ AC、BD都过原点,
∴ $OA=OC$,$OB=OD$,即四边形ABCD对角线互相平分,是平行四边形,
又
∵ 对角线$BD=AC$,
∴ 平行四边形ABCD是矩形。
计算邻边长度:
$AB=\sqrt{(2-4)^2+(4-2)^2}=2\sqrt{2}$,$BC=\sqrt{(-4-2)^2+(-2-4)^2}=6\sqrt{2}$,
∴ 四边形ABCD的面积为$AB· BC=2\sqrt{2}×6\sqrt{2}=24$。
【答案】
(1) $y=\dfrac{8}{x}$
(2) $x≤ -4$或$x>0$
(3) $24$
【知识点】
1. 反比例函数解析式的确定
2. 反比例函数的图象与性质
3. 矩形的判定与面积计算
【点评】
本题综合考查反比例函数性质、中心对称性质与四边形的相关知识,解题过程中需要运用数形结合思想分析取值范围,注意反比例函数自变量不能为0,避免漏解;第三问需结合几何判定确定四边形形状,再计算面积,对综合运用知识的能力有一定要求。
【难度系数】
0.7
(1) 求反比例函数解析式可采用待定系数法,已知反比例函数过点A,将A点坐标直接代入表达式即可求出k值,得到解析式。
(2) 求$y≥-2$时x的取值范围,首先利用反比例函数关于原点中心对称的性质,找到$y=-2$对应的点C的坐标,再结合反比例函数的增减性和图象特征,分象限讨论x的取值,注意反比例函数自变量x不能为0。
(3) 求四边形面积时,先根据反比例函数解析式求出B点坐标,再由中心对称得到D、C的坐标;先由对角线互相平分判定四边形是平行四边形,再通过计算证明对角线相等,得出四边形为矩形,最后计算矩形邻边长度,相乘即可得到面积。
【解析】
(1) 将$A(4,2)$代入$y=\dfrac{k}{x}$中,得$2=\dfrac{k}{4}$,解得$k=8$,
∴ 反比例函数的表达式为$y=\dfrac{8}{x}$。
(2) 由反比例函数的中心对称性可知,点A与点C关于原点O对称,
∵ $A(4,2)$,
∴ $C(-4,-2)$。
∵ $k=8>0$,
∴ $y=\dfrac{8}{x}$在每一个象限内,y随x的增大而减小,
结合图象分析:当$x<0$时,若$y≥-2$,则$x≤-4$;当$x>0$时,y恒为正,满足$y≥-2$,
综上,当$y≥-2$时,x的取值范围是$x≤-4$或$x>0$。
(3)
∵ 点B在$y=\dfrac{8}{x}$的图象上,且纵坐标为4,
将$y=4$代入$y=\dfrac{8}{x}$,得$4=\dfrac{8}{x}$,解得$x=2$,
∴ $B(2,4)$,由中心对称性可得$D(-2,-4)$。
计算对角线长度:
$BD=\sqrt{(-2-2)^2+(-4-4)^2}=4\sqrt{5}$,$AC=\sqrt{(-4-4)^2+(-2-2)^2}=4\sqrt{5}$,
∴ $BD=AC$。
∵ AC、BD都过原点,
∴ $OA=OC$,$OB=OD$,即四边形ABCD对角线互相平分,是平行四边形,
又
∵ 对角线$BD=AC$,
∴ 平行四边形ABCD是矩形。
计算邻边长度:
$AB=\sqrt{(2-4)^2+(4-2)^2}=2\sqrt{2}$,$BC=\sqrt{(-4-2)^2+(-2-4)^2}=6\sqrt{2}$,
∴ 四边形ABCD的面积为$AB· BC=2\sqrt{2}×6\sqrt{2}=24$。
【答案】
(1) $y=\dfrac{8}{x}$
(2) $x≤ -4$或$x>0$
(3) $24$
【知识点】
1. 反比例函数解析式的确定
2. 反比例函数的图象与性质
3. 矩形的判定与面积计算
【点评】
本题综合考查反比例函数性质、中心对称性质与四边形的相关知识,解题过程中需要运用数形结合思想分析取值范围,注意反比例函数自变量不能为0,避免漏解;第三问需结合几何判定确定四边形形状,再计算面积,对综合运用知识的能力有一定要求。
【难度系数】
0.7
8 [2025河南]汽车轮胎的摩擦系数是影响行车安全的重要因素,在一定条件下,它会随车速的变化而变化。研究发现,某款轮胎的摩擦系数μ与车速v(km/h)之间的函数关系如图所示。下列说法中,错误的是(

A.汽车静止时,这款轮胎的摩擦系数为0.9
B.当0≤v≤60时,这款轮胎的摩擦系数随车速的增大而减小
C.要使这款轮胎的摩擦系数不低于0.71,车速应不低于60 km/h
D.若车速从25 km/h增大到60 km/h,则这款轮胎的摩擦系数减小0.04
C
)A.汽车静止时,这款轮胎的摩擦系数为0.9
B.当0≤v≤60时,这款轮胎的摩擦系数随车速的增大而减小
C.要使这款轮胎的摩擦系数不低于0.71,车速应不低于60 km/h
D.若车速从25 km/h增大到60 km/h,则这款轮胎的摩擦系数减小0.04
答案
8. C
解析
【分析】
本题是结合生活实际的函数图像分析题,解题时首先明确横坐标代表车速v(km/h),纵坐标代表轮胎摩擦系数μ,接下来将每个选项的描述和图像信息逐一对照判断,选出错误的选项即可。
【解析】
我们逐一分析各选项:
A. 汽车静止时车速v=0,由图像可知,v=0时μ=0.9,即摩擦系数为0.9,该选项正确,不符合题意;
B. 观察0≤v≤60区间的图像,呈下降趋势,说明摩擦系数随车速的增大而减小,该选项正确,不符合题意;
C. 摩擦系数不低于0.71即μ≥0.71,由图像可知:当v≤60时,μ从0.9逐步降到0.71,均满足μ≥0.71;当v≥60时,μ=0.71也满足要求。因此只要车速不超过60km/h即可满足要求,并非“车速应不低于60km/h”,该选项错误,符合题意;
D. 车速25km/h时μ=0.75,车速60km/h时μ=0.71,摩擦系数减小了0.75-0.71=0.04,该选项正确,不符合题意。
【答案】
C
【知识点】
函数图像识别;实际问题的变量关系
【点评】
本题贴近生活实际,主要考查从函数图像中提取有效信息的能力,解题的关键是明确横、纵坐标的含义,结合图像变化规律判断每个选项的正误,细心审题即可得分。
【难度系数】
0.75
本题是结合生活实际的函数图像分析题,解题时首先明确横坐标代表车速v(km/h),纵坐标代表轮胎摩擦系数μ,接下来将每个选项的描述和图像信息逐一对照判断,选出错误的选项即可。
【解析】
我们逐一分析各选项:
A. 汽车静止时车速v=0,由图像可知,v=0时μ=0.9,即摩擦系数为0.9,该选项正确,不符合题意;
B. 观察0≤v≤60区间的图像,呈下降趋势,说明摩擦系数随车速的增大而减小,该选项正确,不符合题意;
C. 摩擦系数不低于0.71即μ≥0.71,由图像可知:当v≤60时,μ从0.9逐步降到0.71,均满足μ≥0.71;当v≥60时,μ=0.71也满足要求。因此只要车速不超过60km/h即可满足要求,并非“车速应不低于60km/h”,该选项错误,符合题意;
D. 车速25km/h时μ=0.75,车速60km/h时μ=0.71,摩擦系数减小了0.75-0.71=0.04,该选项正确,不符合题意。
【答案】
C
【知识点】
函数图像识别;实际问题的变量关系
【点评】
本题贴近生活实际,主要考查从函数图像中提取有效信息的能力,解题的关键是明确横、纵坐标的含义,结合图像变化规律判断每个选项的正误,细心审题即可得分。
【难度系数】
0.75
9 光照强度是指单位面积上所接受可见光的光通量,简称照度,智能玻璃可以通过自动调节其透明度而使室内达到合适的照度.学习小组通过查阅资料,发现照度$y$(Lux)是透明度$x$(%)的反比例函数,其图象如图所示.
(1)求出$y$与$x$之间的函数表达式.
(2)君子兰承载着传统文化中的高贵典雅、温和有礼等寓意.它适宜在照度1 000 Lux至3 000 Lux的室内生长,那么智能玻璃的透明度应控制在什么范围内?请说明理由.

(1)求出$y$与$x$之间的函数表达式.
(2)君子兰承载着传统文化中的高贵典雅、温和有礼等寓意.它适宜在照度1 000 Lux至3 000 Lux的室内生长,那么智能玻璃的透明度应控制在什么范围内?请说明理由.
答案
9. (1) 设y与x之间的函数表达式为$y=\dfrac{k}{x}(x>0)$。
∵ 反比例函数的图象经过点$(30,2000)$,
∴ $k=30×2000=60000$,
∴ y与x之间的函数表达式为$y=\dfrac{60000}{x}(x>0)$
(2) 智能玻璃的透明度应控制在20%~60%的范围内 理由:当$y=1000$时,$x=\dfrac{60000}{1000}=60$;当$y=3000$时,$x=\dfrac{60000}{3000}=20$。又
∵ $60000>0$,$x>0$,
∴ y随x的增大而减小。
∴ 智能玻璃的透明度应控制在20%~60%的范围内
∵ 反比例函数的图象经过点$(30,2000)$,
∴ $k=30×2000=60000$,
∴ y与x之间的函数表达式为$y=\dfrac{60000}{x}(x>0)$
(2) 智能玻璃的透明度应控制在20%~60%的范围内 理由:当$y=1000$时,$x=\dfrac{60000}{1000}=60$;当$y=3000$时,$x=\dfrac{60000}{3000}=20$。又
∵ $60000>0$,$x>0$,
∴ y随x的增大而减小。
∴ 智能玻璃的透明度应控制在20%~60%的范围内
解析
【分析】
(1)题目明确照度y是透明度x的反比例函数,因此先设反比例函数的一般形式为$y=\frac{k}{x}(k≠0,x>0)$,已知函数图象经过点$A(30,2000)$,将点的坐标代入解析式即可求出常数k,进而得到y与x的函数表达式。
(2)要求透明度x的范围,已知y的取值范围为1000Lux至3000Lux,先分别求出y=1000和y=3000时对应的x值,再根据反比例函数的增减性判断x的取值范围即可,注意k>0时,x>0范围内y随x的增大而减小,因此y的取值范围对应x的范围要注意大小对应关系。
【解析】
(1)设y与x之间的函数表达式为$y=\dfrac{k}{x}(x>0)$。
∵ 反比例函数的图象经过点$(30,2000)$,
∴ 将$x=30$,$y=2000$代入解析式得$k=30×2000=60000$,
∴ y与x之间的函数表达式为$y=\dfrac{60000}{x}(x>0)$。
(2)智能玻璃的透明度应控制在20%~60%的范围内,理由如下:
当$y=1000$时,代入解析式得$x=\dfrac{60000}{1000}=60$;
当$y=3000$时,代入解析式得$x=\dfrac{60000}{3000}=20$。
∵ $k=60000>0$,且$x>0$,
∴ 在第一象限内,y随x的增大而减小,
因此当$1000≤ y≤3000$时,对应的x的取值范围是$20≤ x≤60$,即智能玻璃的透明度应控制在20%~60%的范围内。
【答案】
(1) $y=\dfrac{60000}{x}(x>0)$
(2) 智能玻璃的透明度应控制在20%~60%的范围内
【知识点】
反比例函数解析式求解,反比例函数的增减性,反比例函数实际应用
【点评】
本题结合生活实际考查反比例函数的基础应用,解题的核心是先利用待定系数法求出反比例函数解析式,再结合函数的增减性求解自变量的取值范围,侧重对基础知识的考查,贴合生活场景,容易理解。
【难度系数】
0.8
(1)题目明确照度y是透明度x的反比例函数,因此先设反比例函数的一般形式为$y=\frac{k}{x}(k≠0,x>0)$,已知函数图象经过点$A(30,2000)$,将点的坐标代入解析式即可求出常数k,进而得到y与x的函数表达式。
(2)要求透明度x的范围,已知y的取值范围为1000Lux至3000Lux,先分别求出y=1000和y=3000时对应的x值,再根据反比例函数的增减性判断x的取值范围即可,注意k>0时,x>0范围内y随x的增大而减小,因此y的取值范围对应x的范围要注意大小对应关系。
【解析】
(1)设y与x之间的函数表达式为$y=\dfrac{k}{x}(x>0)$。
∵ 反比例函数的图象经过点$(30,2000)$,
∴ 将$x=30$,$y=2000$代入解析式得$k=30×2000=60000$,
∴ y与x之间的函数表达式为$y=\dfrac{60000}{x}(x>0)$。
(2)智能玻璃的透明度应控制在20%~60%的范围内,理由如下:
当$y=1000$时,代入解析式得$x=\dfrac{60000}{1000}=60$;
当$y=3000$时,代入解析式得$x=\dfrac{60000}{3000}=20$。
∵ $k=60000>0$,且$x>0$,
∴ 在第一象限内,y随x的增大而减小,
因此当$1000≤ y≤3000$时,对应的x的取值范围是$20≤ x≤60$,即智能玻璃的透明度应控制在20%~60%的范围内。
【答案】
(1) $y=\dfrac{60000}{x}(x>0)$
(2) 智能玻璃的透明度应控制在20%~60%的范围内
【知识点】
反比例函数解析式求解,反比例函数的增减性,反比例函数实际应用
【点评】
本题结合生活实际考查反比例函数的基础应用,解题的核心是先利用待定系数法求出反比例函数解析式,再结合函数的增减性求解自变量的取值范围,侧重对基础知识的考查,贴合生活场景,容易理解。
【难度系数】
0.8
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