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k的几何意义的应用

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对于反比例函数y=■(k≠0)的比例系数k的意义,我们知道,当k>0时,双曲线的两支分别位于第一、第三象限,在每个象限内,y值随x的增大而减小;当k

1.求系数k

(2012年辽宁省丹东市中考题)如图1,点A是双曲线y=■在第二象限分支上的任意一点,点B、C、D分别是点A关于x轴、坐标原点、y轴的对称点。若四边形ABCD的面积为8,则k的值为( )

A.-1 B.1 C.2 D.-2

分析 根据点B、C、D是关于点A的相关对称点,结合图形可知,四边形ABCD是矩形,且点O是对称中心,故4个小矩形面积相等且面积为2。反比例函数y=■过点A,根据系数k的几何意义可知,k=2,结合点A所在的象限,即可求出k。

解 因为点B、C、D分别是点A关于x轴、坐标原点、y轴的对称点,所以四边形ABCD是矩形,且O为矩形ABCD的对称中心,所以小矩形面积为2。

又因为S小矩形=k,所以k=±2。

因为点A在第二象限,所以k=-2。故答案选D。

点评 此类问题的求解除了要知道反比例函数系数k的几何意义外,还必须注意双曲线所在的象限,从而准确地确定k的符号。

2.求图形的面积

(2012年黑龙江省黑河市中考题)如图2,点A在双曲线y=■上,点B在双曲线y=■上,且AB∥x轴,点C、D在x轴上,若四边形 ABDC为矩形,则它的面积为_________。

分析 依题意,若要求四边形ABDC的面积,联想反比例函数y=■(k≠0)的比例系数k的几何意义,可延长BA交y轴于点E,由此可知,四边形EACO也是矩形,于是四边形ABDC的面积等于四边形EBDO的面积减去四边形EACO的面积,利用比例系数k的几何意义即可求解。

解 延长BA交y轴于点E,因为四边形ABDC为矩形,所以四边形EACO也是矩形,又因为点A在双曲线y=■上,所以四边形AEOC的面积为1。

因为点B在双曲线y=■上,且AB∥x轴,所以四边形BEOD的面积为3,

所以四边形ABDC的面积等于四边形EBDO的面积减去四边形EACO的面积,即S矩形ABCD=3-1=2。

说明 本题看似比较复杂,但通过适当的辅助线将问题稍加转化,利用反比例函数的比例系数k的几何意义就能轻松解答。

3.比较面积大小

(2012年山东省威海市中考题)下列选项中,阴影部分面积最小的是( )

分析 观察四个选择支阴影部分的图形特征可知,选项A和选项B的阴影部分的面积为两个三角形面积的和;选项C,若延长MN交x轴于一点,那么阴影部分的面积为两个三角形面积的差;选项D的面积为一个大三角形的面积。由此可以利用比例系数k的几何意义分别求解,进而比较大小。

解 因为反比例函数的解析式为y=■,所以k=2。容易求得选项C的直线MN的解析式为y=-x+3,延长MN交x轴于一点的坐标(3,0),

所以对于选项A有:SA=k=2;对于选项B有:SB=k=2;对于选项C有:SC=■×3×2-■×3×1=■;对于选项D有:SD=■×-1×4=2。因此,SC的面积最小。故答案选C。

点评 本题考查了反比例函数图像的性质、三角形面积的求法、反比例函数与一次函数的综合运用,掌握反比例函数比例系数k的几何意义是解决本题的关键。

4.确定图形周长的最小值

(2012年贵州省六盘水市中考题)如图3为反比例函数y=■在第一象限的图像,点A为此图像上的一动点,过点A作ABx轴、ACy轴,垂足分别为B、C,则四边形OBAC周长的最小值为( )

A.4 B.3

C.2 D.1

分析 由于双曲线上任意一点的横坐标与纵坐标的乘积等于k,是一个定值,这样就可以利用双曲线上的一点(x,y)满足xy=k构造不等式,求解四边形OBAC周长的最小值。

解 由y=■,得xy=1。因为x2-2xy+y2≥0,所以x2+2xy+y2≥4xy。

所以(x+y)2≥4,即x+y≥2。所以2(x+y)≥4,故答案选A。

点评 利用反比例函数的图形解答问题是中考常考题目,解题时利用反比例函数k的几何意义将问题转化是解题的基本策略。