9.若点$A(x_1,y_1),B(x_2,y_2),C(x_3,y_3)$都在函数$y=\frac{6}{x}$的图象上,且$x_1<x_2<0<x_3$,则$y_1,y_2,y_3$的大小关系是
$y_2<y_1<y_3$
(用“<”连接)。答案
9.$y_2<y_1<y_3$
解析
【分析】
要比较三个函数值的大小,需先明确反比例函数的图象性质:首先看比例系数k的正负,判断函数图象所在象限及增减性;再根据三个点横坐标的正负,确定各点所在的象限,不同象限的点先比较函数值的正负,同象限内的点再结合增减性比较函数值大小。
【解析】
解:对于反比例函数$y=\frac{6}{x}$,其中$k=6>0$,
∴该函数的图象分布在第一、三象限,且在每个象限内,$y$随$x$的增大而减小。
∵$x_1<x_2<0$,
∴点$A(x_1,y_1)$、$B(x_2,y_2)$位于第三象限,
∴$y_1<0$,$y_2<0$,
又
∵在第三象限内$y$随$x$的增大而减小,且$x_1<x_2$,
∴$y_2<y_1<0$。
∵$x_3>0$,
∴点$C(x_3,y_3)$位于第一象限,
∴$y_3>0$。
综上可得大小关系为$y_2<y_1<y_3$。
【答案】
$y_2<y_1<y_3$
【知识点】
1. 反比例函数的性质
2. 反比例函数图象上点的坐标特征
【点评】
本题考查反比例函数性质的应用,解题关键是明确反比例函数的增减性只适用于同一象限内的点,跨象限比较函数值大小时可先通过正负性判断,避免直接套用增减性出错。
【难度系数】
0.8
要比较三个函数值的大小,需先明确反比例函数的图象性质:首先看比例系数k的正负,判断函数图象所在象限及增减性;再根据三个点横坐标的正负,确定各点所在的象限,不同象限的点先比较函数值的正负,同象限内的点再结合增减性比较函数值大小。
【解析】
解:对于反比例函数$y=\frac{6}{x}$,其中$k=6>0$,
∴该函数的图象分布在第一、三象限,且在每个象限内,$y$随$x$的增大而减小。
∵$x_1<x_2<0$,
∴点$A(x_1,y_1)$、$B(x_2,y_2)$位于第三象限,
∴$y_1<0$,$y_2<0$,
又
∵在第三象限内$y$随$x$的增大而减小,且$x_1<x_2$,
∴$y_2<y_1<0$。
∵$x_3>0$,
∴点$C(x_3,y_3)$位于第一象限,
∴$y_3>0$。
综上可得大小关系为$y_2<y_1<y_3$。
【答案】
$y_2<y_1<y_3$
【知识点】
1. 反比例函数的性质
2. 反比例函数图象上点的坐标特征
【点评】
本题考查反比例函数性质的应用,解题关键是明确反比例函数的增减性只适用于同一象限内的点,跨象限比较函数值大小时可先通过正负性判断,避免直接套用增减性出错。
【难度系数】
0.8
10.如图,在x轴上截取$OA_1=A_1A_2=A_2A_3=A_3A_4=A_4A_5$,过点$A_1,A_2,A_3,A_4,A_5$分别作x轴的垂线,与反比例函数$y=\frac{2}{x}$的图象分别相交于点$P_1,P_2,P_3,P_4,P_5$,连接$OP_1,A_1P_2,A_2P_3,A_3P_4,A_4P_5$,设$△ OP_1A_1,△ A_1P_2A_2,△ A_2P_3A_3,△ A_3P_4A_4,△ A_4P_5A_5$的面积分别为$S_1,S_2,S_3,S_4,S_5$.
则$S_1+S_2+S_3+S_4+S_5=$

则$S_1+S_2+S_3+S_4+S_5=$
$\frac{137}{60}$
.答案
10.$\frac{137}{60}$
解析
【分析】
解题时先回忆反比例函数中k的几何意义:过反比例函数$y=\frac{k}{x}$图象上任意一点作x轴的垂线,该点、垂足与原点构成的三角形面积为$\frac{1}{2}|k|$。本题中我们先设每段相等的线段长为$a$,再分别表示出各点$P_n$的横坐标,代入反比例函数解析式得到对应纵坐标,利用三角形面积公式分别计算$S_1$到$S_5$,最后相加求和即可,计算过程中参数$a$会被约去,无需单独求解。
【解析】
设$OA_1=A_1A_2=A_2A_3=A_3A_4=A_4A_5=a(a>0)$:
1. 求$S_1$:点$P_1$横坐标为$a$,代入$y=\frac{2}{x}$得纵坐标$y_1=\frac{2}{a}$,
$S_1=\frac{1}{2}× OA_1× y_1=\frac{1}{2}× a×\frac{2}{a}=1$;
2. 求$S_2$:点$P_2$横坐标为$2a$,代入得纵坐标$y_2=\frac{2}{2a}=\frac{1}{a}$,
$S_2=\frac{1}{2}× A_1A_2× y_2=\frac{1}{2}× a×\frac{1}{a}=\frac{1}{2}$;
3. 求$S_3$:点$P_3$横坐标为$3a$,代入得纵坐标$y_3=\frac{2}{3a}$,
$S_3=\frac{1}{2}× A_2A_3× y_3=\frac{1}{2}× a×\frac{2}{3a}=\frac{1}{3}$;
4. 求$S_4$:点$P_4$横坐标为$4a$,代入得纵坐标$y_4=\frac{2}{4a}=\frac{1}{2a}$,
$S_4=\frac{1}{2}× A_3A_4× y_4=\frac{1}{2}× a×\frac{2}{4a}=\frac{1}{4}$;
5. 求$S_5$:点$P_5$横坐标为$5a$,代入得纵坐标$y_5=\frac{2}{5a}$,
$S_5=\frac{1}{2}× A_4A_5× y_5=\frac{1}{2}× a×\frac{2}{5a}=\frac{1}{5}$;
求和得:
$S_1+S_2+S_3+S_4+S_5=1+\frac{1}{2}+\frac{1}{3}+\frac{1}{4}+\frac{1}{5}=\frac{60}{60}+\frac{30}{60}+\frac{20}{60}+\frac{15}{60}+\frac{12}{60}=\frac{137}{60}$。
【答案】
$\frac{137}{60}$
【知识点】
反比例函数k的几何意义,三角形面积计算,分数通分运算
【点评】
本题结合反比例函数性质考查图形面积的规律计算,解题核心是利用反比例函数解析式表示出各交点的纵坐标,计算时公共参数可直接消去,能有效锻炼学生的规律探索能力和运算能力。
【难度系数】
0.6
解题时先回忆反比例函数中k的几何意义:过反比例函数$y=\frac{k}{x}$图象上任意一点作x轴的垂线,该点、垂足与原点构成的三角形面积为$\frac{1}{2}|k|$。本题中我们先设每段相等的线段长为$a$,再分别表示出各点$P_n$的横坐标,代入反比例函数解析式得到对应纵坐标,利用三角形面积公式分别计算$S_1$到$S_5$,最后相加求和即可,计算过程中参数$a$会被约去,无需单独求解。
【解析】
设$OA_1=A_1A_2=A_2A_3=A_3A_4=A_4A_5=a(a>0)$:
1. 求$S_1$:点$P_1$横坐标为$a$,代入$y=\frac{2}{x}$得纵坐标$y_1=\frac{2}{a}$,
$S_1=\frac{1}{2}× OA_1× y_1=\frac{1}{2}× a×\frac{2}{a}=1$;
2. 求$S_2$:点$P_2$横坐标为$2a$,代入得纵坐标$y_2=\frac{2}{2a}=\frac{1}{a}$,
$S_2=\frac{1}{2}× A_1A_2× y_2=\frac{1}{2}× a×\frac{1}{a}=\frac{1}{2}$;
3. 求$S_3$:点$P_3$横坐标为$3a$,代入得纵坐标$y_3=\frac{2}{3a}$,
$S_3=\frac{1}{2}× A_2A_3× y_3=\frac{1}{2}× a×\frac{2}{3a}=\frac{1}{3}$;
4. 求$S_4$:点$P_4$横坐标为$4a$,代入得纵坐标$y_4=\frac{2}{4a}=\frac{1}{2a}$,
$S_4=\frac{1}{2}× A_3A_4× y_4=\frac{1}{2}× a×\frac{2}{4a}=\frac{1}{4}$;
5. 求$S_5$:点$P_5$横坐标为$5a$,代入得纵坐标$y_5=\frac{2}{5a}$,
$S_5=\frac{1}{2}× A_4A_5× y_5=\frac{1}{2}× a×\frac{2}{5a}=\frac{1}{5}$;
求和得:
$S_1+S_2+S_3+S_4+S_5=1+\frac{1}{2}+\frac{1}{3}+\frac{1}{4}+\frac{1}{5}=\frac{60}{60}+\frac{30}{60}+\frac{20}{60}+\frac{15}{60}+\frac{12}{60}=\frac{137}{60}$。
【答案】
$\frac{137}{60}$
【知识点】
反比例函数k的几何意义,三角形面积计算,分数通分运算
【点评】
本题结合反比例函数性质考查图形面积的规律计算,解题核心是利用反比例函数解析式表示出各交点的纵坐标,计算时公共参数可直接消去,能有效锻炼学生的规律探索能力和运算能力。
【难度系数】
0.6
三、解答题
11.已知反比例函数 $y=\frac{m-5}{x}$($m$ 为常数,且 $m≠5$).
(1)若在其图象的每个分支上,$y$ 随 $x$ 的增大而增大,求 $m$ 的取值范围.
(2)若其图象与一次函数 $y=-x+1$ 的图象的一个交点的纵坐标是 3,求 $m$ 的值.
11.已知反比例函数 $y=\frac{m-5}{x}$($m$ 为常数,且 $m≠5$).
(1)若在其图象的每个分支上,$y$ 随 $x$ 的增大而增大,求 $m$ 的取值范围.
(2)若其图象与一次函数 $y=-x+1$ 的图象的一个交点的纵坐标是 3,求 $m$ 的值.
答案
11.(1)
∵在$y=\frac{m-5}{x}$的图象的每个分支上,y随x的增大而增大,
∴$m-5<0$,解得$m<5$.
(2)将$y=3$代入$y=-x+1$,得$x=-2$,
将$(-2,3)$代入$y=\frac{m-5}{x}$,得$3=\frac{m-5}{-2}$,解得$m=-1$.
∵在$y=\frac{m-5}{x}$的图象的每个分支上,y随x的增大而增大,
∴$m-5<0$,解得$m<5$.
(2)将$y=3$代入$y=-x+1$,得$x=-2$,
将$(-2,3)$代入$y=\frac{m-5}{x}$,得$3=\frac{m-5}{-2}$,解得$m=-1$.
解析
【分析】
(1)反比例函数$y=\frac{k}{x}$($k≠0$)的增减性由比例系数$k$的符号决定:当$k<0$时,图象的每个分支上$y$随$x$的增大而增大。本题中反比例函数的比例系数为$m-5$,结合题目给出的增减性要求,列出关于$m$的不等式即可求解。
(2)两个函数图象的交点坐标同时满足两个函数的解析式。已知交点纵坐标为3,先将$y=3$代入一次函数解析式求出对应横坐标,得到完整的交点坐标,再代入反比例函数解析式,即可求出$m$的值。
【解析】
(1)
∵在$y=\frac{m-5}{x}$的图象的每个分支上,$y$随$x$的增大而增大,
∴$m-5<0$,
解得$m<5$。
(2)将$y=3$代入$y=-x+1$,得:
$3=-x+1$,解得$x=-2$,
即交点坐标为$(-2,3)$。
将$(-2,3)$代入$y=\frac{m-5}{x}$,得:
$3=\frac{m-5}{-2}$,解得$m=-1$。
【答案】
(1)$m<5$;(2)$m=-1$
【知识点】
反比例函数的性质;一次函数图象上点的坐标特征;反比例函数图象上点的坐标特征
【点评】
本题属于基础题型,核心考查反比例函数增减性与比例系数的对应关系,以及函数交点坐标的应用,解题时只要牢记函数的基本性质,明确交点坐标满足所有经过该点的函数解析式即可顺利求解。
【难度系数】
0.85
(1)反比例函数$y=\frac{k}{x}$($k≠0$)的增减性由比例系数$k$的符号决定:当$k<0$时,图象的每个分支上$y$随$x$的增大而增大。本题中反比例函数的比例系数为$m-5$,结合题目给出的增减性要求,列出关于$m$的不等式即可求解。
(2)两个函数图象的交点坐标同时满足两个函数的解析式。已知交点纵坐标为3,先将$y=3$代入一次函数解析式求出对应横坐标,得到完整的交点坐标,再代入反比例函数解析式,即可求出$m$的值。
【解析】
(1)
∵在$y=\frac{m-5}{x}$的图象的每个分支上,$y$随$x$的增大而增大,
∴$m-5<0$,
解得$m<5$。
(2)将$y=3$代入$y=-x+1$,得:
$3=-x+1$,解得$x=-2$,
即交点坐标为$(-2,3)$。
将$(-2,3)$代入$y=\frac{m-5}{x}$,得:
$3=\frac{m-5}{-2}$,解得$m=-1$。
【答案】
(1)$m<5$;(2)$m=-1$
【知识点】
反比例函数的性质;一次函数图象上点的坐标特征;反比例函数图象上点的坐标特征
【点评】
本题属于基础题型,核心考查反比例函数增减性与比例系数的对应关系,以及函数交点坐标的应用,解题时只要牢记函数的基本性质,明确交点坐标满足所有经过该点的函数解析式即可顺利求解。
【难度系数】
0.85
12.如图,函数$y_1=k_1x+b$的图象与函数$y_2=\frac{k_2}{x}(x>0)$的图象交于点$A(2,1)$和点$B$,与$y$轴交于点$C(0,3)$.
(1)求函数$y_1$的解析式和点$B$的坐标.
(2)观察图象,当$x>0$时,比较$y_1$与$y_2$的大小.

(1)求函数$y_1$的解析式和点$B$的坐标.
(2)观察图象,当$x>0$时,比较$y_1$与$y_2$的大小.
答案
12.(1)将$A(2,1),C(0,3)$代入函数$y_1=k_1x+b$得$\begin{cases}1=2k_1+b,\\3=b,\end{cases}$解得$\begin{cases}k_1=-1,\\b=3,\end{cases}$
将$A(2,1)$代入函数$y_2=\frac{k_2}{x}(x>0)$得$1=\frac{k_2}{2}$,解得$k_2=2$.
∴函数$y_1$的解析式为$y_1=-x+3$.
设点B的坐标为$(m,n)$,代入函数的解析式得$\begin{cases}n=-m+3,\\n=\frac{2}{m},\end{cases}$解得$\begin{cases}m_1=1,\\n_1=2,\end{cases}\begin{cases}m_2=2,\\n_2=1.\end{cases}$
∴点B的坐标为$(1,2)$.
(2)当$0<x<1$或$x>2$时,$y_1<y_2$;当$1<x<2$时,$y_1>y_2$;当$x=1$或$x=2$时$y_1=y_2$.
将$A(2,1)$代入函数$y_2=\frac{k_2}{x}(x>0)$得$1=\frac{k_2}{2}$,解得$k_2=2$.
∴函数$y_1$的解析式为$y_1=-x+3$.
设点B的坐标为$(m,n)$,代入函数的解析式得$\begin{cases}n=-m+3,\\n=\frac{2}{m},\end{cases}$解得$\begin{cases}m_1=1,\\n_1=2,\end{cases}\begin{cases}m_2=2,\\n_2=1.\end{cases}$
∴点B的坐标为$(1,2)$.
(2)当$0<x<1$或$x>2$时,$y_1<y_2$;当$1<x<2$时,$y_1>y_2$;当$x=1$或$x=2$时$y_1=y_2$.
解析
【分析】
(1) 求一次函数$y_1$的解析式可利用待定系数法,将已知的点$A(2,1)$和$C(0,3)$代入$y_1=k_1x+b$,得到关于$k_1$、$b$的方程组,解方程组即可得到解析式;再将点$A$代入反比例函数解析式求出$k_2$;求点$B$坐标时,联立一次函数和反比例函数的解析式,解方程组后排除点$A$的坐标即可得到点$B$的坐标。
(2) 比较$x>0$时$y_1$和$y_2$的大小,结合图象以两个交点的横坐标为分界点分区间判断:图象在上方的函数对应的函数值更大,交点处两个函数值相等。
【解析】
(1) 将$A(2,1)$、$C(0,3)$代入$y_1=k_1x+b$,得:
$\begin{cases}1=2k_1+b\\3=b\end{cases}$
解得$\begin{cases}k_1=-1\\b=3\end{cases}$,因此$y_1$的解析式为$y_1=-x+3$。
将$A(2,1)$代入$y_2=\frac{k_2}{x}(x>0)$,得$1=\frac{k_2}{2}$,解得$k_2=2$,即$y_2=\frac{2}{x}(x>0)$。
联立两个函数解析式$\begin{cases}n=-m+3\\n=\frac{2}{m}\end{cases}$,整理得$m^2-3m+2=0$,解得$\begin{cases}m_1=1\\n_1=2\end{cases}$,$\begin{cases}m_2=2\\n_2=1\end{cases}$,其中$(2,1)$为点$A$,因此点$B$坐标为$(1,2)$。
(2) 结合图象分情况讨论:
当$0<x<1$或$x>2$时,一次函数图象在反比例函数图象下方,$y_1<y_2$;
当$1<x<2$时,一次函数图象在反比例函数图象上方,$y_1>y_2$;
当$x=1$或$x=2$时,两个函数图象相交,$y_1=y_2$。
【答案】
(1) 函数$y_1$的解析式为$\boldsymbol{y_1=-x+3}$,点$B$的坐标为$\boldsymbol{(1,2)}$;
(2) 当$\boldsymbol{0<x<1}$或$\boldsymbol{x>2}$时,$\boldsymbol{y_1<y_2}$;当$\boldsymbol{1<x<2}$时,$\boldsymbol{y_1>y_2}$;当$\boldsymbol{x=1}$或$\boldsymbol{x=2}$时,$\boldsymbol{y_1=y_2}$。
【知识点】
待定系数法求解析式,一次函数与反比例函数综合,图像法比较函数值大小
【点评】
本题是一次函数与反比例函数的常规综合题,侧重考查待定系数法的应用和数形结合思想,解题关键是准确求出函数解析式,结合交点坐标分区间判断函数值大小,是函数部分的常考基础题型。
【难度系数】
0.7
(1) 求一次函数$y_1$的解析式可利用待定系数法,将已知的点$A(2,1)$和$C(0,3)$代入$y_1=k_1x+b$,得到关于$k_1$、$b$的方程组,解方程组即可得到解析式;再将点$A$代入反比例函数解析式求出$k_2$;求点$B$坐标时,联立一次函数和反比例函数的解析式,解方程组后排除点$A$的坐标即可得到点$B$的坐标。
(2) 比较$x>0$时$y_1$和$y_2$的大小,结合图象以两个交点的横坐标为分界点分区间判断:图象在上方的函数对应的函数值更大,交点处两个函数值相等。
【解析】
(1) 将$A(2,1)$、$C(0,3)$代入$y_1=k_1x+b$,得:
$\begin{cases}1=2k_1+b\\3=b\end{cases}$
解得$\begin{cases}k_1=-1\\b=3\end{cases}$,因此$y_1$的解析式为$y_1=-x+3$。
将$A(2,1)$代入$y_2=\frac{k_2}{x}(x>0)$,得$1=\frac{k_2}{2}$,解得$k_2=2$,即$y_2=\frac{2}{x}(x>0)$。
联立两个函数解析式$\begin{cases}n=-m+3\\n=\frac{2}{m}\end{cases}$,整理得$m^2-3m+2=0$,解得$\begin{cases}m_1=1\\n_1=2\end{cases}$,$\begin{cases}m_2=2\\n_2=1\end{cases}$,其中$(2,1)$为点$A$,因此点$B$坐标为$(1,2)$。
(2) 结合图象分情况讨论:
当$0<x<1$或$x>2$时,一次函数图象在反比例函数图象下方,$y_1<y_2$;
当$1<x<2$时,一次函数图象在反比例函数图象上方,$y_1>y_2$;
当$x=1$或$x=2$时,两个函数图象相交,$y_1=y_2$。
【答案】
(1) 函数$y_1$的解析式为$\boldsymbol{y_1=-x+3}$,点$B$的坐标为$\boldsymbol{(1,2)}$;
(2) 当$\boldsymbol{0<x<1}$或$\boldsymbol{x>2}$时,$\boldsymbol{y_1<y_2}$;当$\boldsymbol{1<x<2}$时,$\boldsymbol{y_1>y_2}$;当$\boldsymbol{x=1}$或$\boldsymbol{x=2}$时,$\boldsymbol{y_1=y_2}$。
【知识点】
待定系数法求解析式,一次函数与反比例函数综合,图像法比较函数值大小
【点评】
本题是一次函数与反比例函数的常规综合题,侧重考查待定系数法的应用和数形结合思想,解题关键是准确求出函数解析式,结合交点坐标分区间判断函数值大小,是函数部分的常考基础题型。
【难度系数】
0.7
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