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对在同一直角坐标系中的两条不同的双曲线,我们定义为“复式双曲线”
.以“复式双曲线”为载体的试题,形式新颖,结构独特,融入丰富的数学知识和数学思想,着重对思维能力、探究能力的考查,现从近两年的中考试题中采撷几例,从不同角度入手,归纳出这类问题的解题策略,以飨读者.
一、根据k的几何意义求面积
1.求规则图形的面积
(1)求三角形的面积
例1 (2013年永州)如图1,两个反比例函数y= 4 x 和y=
2 x 在第一象限内的图象分别是C1和C2,设点P在C1上,PAx轴于点A,交C2于点B,则POB的面积为.
解析 :根据反比例函数y=
k x (k≠0)系数k的几何意义得到SPOA=
1 2 ×4=2,SBOA= 1 2 ×2=1,由图象可知SPOB=SPOA-SBOA=2-1=1进行计算即可.
点评 :本题考查了反比例函数y=
k x (k≠0)系数k的几何意义:从反比例函数y=
k x (k≠0)图象上任意一点向x轴和y轴作垂线,垂线与坐标轴所围成的矩形面积为|k|.
(2)求矩形的面积
例2 (2012年兰州)如图2,点A 在双曲线y=
1 x 上,点B 在双曲线y=
3 x 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( )
解析 :过A点作AEy轴,垂足为E,
分别由点A在双曲线y= 1 x 上,点B在双曲线y=
3 x 上,得四边形AEOD的面积为1,四边形BEOC的面积为3,
所以四边形ABCD的面积为3-1=2.
故答案为:2.
点评 :本题主要考查了反比例函数 y=
k x 中k的几何意义,这里体现了数形结合的思想,做此类题一定要正确理解k的几何意义.
(3)求平行四边形的面积
例3 (2012年荆门) 如图4,点A是反比例函数y= 2 x(x>0)的图象上任意一点,AB∥x轴交反比例函数y=-
3 x的图象于点B,以AB为边作ABCD,其中C、D在x轴上,则SABCD为( )
(A) 2(B) 3 (C) 4(D) 5
解析 :设A的纵坐标是b,则B的纵坐标也是b.
把y=b代入y= 2 x 得,b= 2 x ,则x=
2 b ,即A的横坐标是 2 b .
同理可得:B的横坐标是:- 3 b .
则AB= 2 b -(- 3 b )= 5 b .
则SABCD= 5 b ×b=5.
故选(D).
点评 :本题考察了反比例函数的面积不变性问题,巧妙的与平行四边形的面积结合在一起.在计算面积时要注意,面积等于|k|.
2.求不规则图形的面积
例4 (2011年安庆)如图5,两个反比例函数y= 6 x 和y=
1 x 在第一象限内的图象是C1和C2,设点P在C1上,PCx轴于点C,交C2于点A,PDy轴于点D,交C2于点B,则四边形PAOB的面积为( )
(A) 5(B) 6(C) 7(D) 8
解析 :连接OP,由反比例函数系数k的几何意义可求出OPC及OAC的面积分别为3和 1 2 ,进而可得出OPA的面积为3-
1 2 =
5 2 ,同理OPB的面积也为
5 2 ,所以四边形PAOB的面积为5,故选(A).
点评 :本题考查的是反比例函数系数k的几何意义,即反比例函数y=k x (k≠0)图象上的点与坐标轴所围成的三角形的面积为
1 2 |k|.
3.利用面积求反比例函数系数k的值
例5 (2012年遵义)如图6,平行四边形ABCD的顶点为A、C在双曲线y1=-
k1 x上,B、D在双曲线y2=
k2 x 上,k1=2k2(k1>0),AB∥y轴,SABCD=24,则k2= .
解析 : 利用平行四边形的性质设A(x,y1)、B(x、y2),根据反比例函数的图象关于原点对称可知C(-x,-y1)、D(-x、-y2);然后由反比例函数图象上点的坐标特征,将点A、B的坐标分别代入它们所在的函数图象的解析式,求得y1=-2y2;最后根据SABCD=
AB+CD 2
•2x=24可以求得k2=y2x=-4.
点评 :本题考查了反比例函数综合题.根据反比例函数的图象关于原点对称的性质求得点A与点B的纵坐标的数量关系是答此题的难点.
4.数形结合思想的综合应用
例6 (2013年眉山)如图7,在函数y1= k1 x(x<0)和y2=
k2 x (x>0)的图象上,分别有A、B两点,若AB∥x轴,交y轴于点C,且OAOB,SAOC=
1 2 ,SBOC=
9 2 ,则线段AB的长度= .
解析 :根据反比例函数y= k x (k≠0)系数k的几何意义易得两反比例解析式为y=- 1 x ,y=
9 x ,设B点坐标为(
9 t ,t)(t>0),则A点坐标为(-
1 t ,t),然后由RtAOC∽RtOBC得OC∶〖KG-*6〗BC=AC∶〖KG-*6〗BC,即t: 9 t = 1 t ∶〖KG-*6〗t,
所以t=3,
最后用两点的横坐标之差AB=33-(- 3 3 )= 103 3 .
点评 :本题考查了反比例函数系数k的几何意义,利用相似三角形的性质求待定字母的值.
例7 (2013年威海)如图8,在平面直角坐标系中,∠AOB=90°,∠OAB=30°,反比例函数y1= m x 的图象经过点A,反比例函数
y2= n x 的图象经过点B,则下列关于m,n的关系正确的是( )
(A) m=-3n〖WB〗(B) m=-3n
(C) m=- 3 3 n 〖DW〗(D) m= 3 3 n
解析 : 过点B作BEx轴于点E,过点A作AFx轴于点F,设点B坐标为(a, n a ),点A的坐标为(b,
m b ),证明BOE∽OAF,利用对应边成比例:
OE AF = BE OF =
OB AO ,即
-am b
=n ab
= 1 3 .
解得:m=-3ab,n=
ab 3 ,
故可得:m=-3n.所以选(A).
点评 :本题考查了反比例函数的综合,解答本题的关键是结合解析式设出点A、B的坐标,得出OE、BE、OF、AF的长度表达式,利用相似三角形的性质建立m、n之间的关系式,难度较大.
反比例函数最重要的知识点便是k几何意义.“复式双曲线”型试题只不过将两个不同的双曲线置于同一个直角坐标系中,我们在解题时不能被题目的表相所迷惑.其解题思路、方法并没有改变,仅仅是形式上有所变化而已.