反比例函式

反比例函式

反比例函式的图像属于以原点为对称中心的中心对称的双曲线(hyperbola),反比例函式图象中每一象限的每一支曲线会无限接近X轴Y轴但不会与坐标轴相交(y≠0)。

一般地,如果两个变数x、y之间的关係可以表示成y=k/x (k为常数,k≠0)的形式,那么称y是x的反比例函式。因为y=k/x是一个分式,所以自变数X的取值範围是X≠0。而y=k/x有时也被写成xy=k或y=k·x^(-1)。表达式为:x是自变数,y是因变数,y是x的函式。

    • 中文名:反比例函式
    • 外文名:inverse proportional function
    • 公式:y=k/x,其中k∈(-∞,0)∪(0,+∞)
    • 定义域:{x|x≠0}
    • 值域:(-∞,0)∪(0,+∞)
    • k大于0时:一、三象限
    • k小于0时:二、四象限
    • 套用範围:几何、数学,计算机等
    • 图像对称性:轴对称,中心对称图形

定义

一般的,如果两个变数x,y之间的关係可以表示成

(k为常数,k≠0,x≠0),其中k叫做反比例係数,x是自变数,y是x的函式,x的取值範围是不等于0的一切实数,且y也不能等于0。k>0时,图象在一、三象限。k<0时,图象在二、四象限。k的绝对值表示的是x与y的坐标形成的矩形的面积。

表达式

x是自变数,y是因变数,y是x的函式

(即:y=kx^-1)

(k为常数且k≠0,x≠0)

若此时比例係数为:

自变数的取值範围

① 在一般的情况下 , 自变数 x 的取值範围可以是不等于0的任意实数。

合併图册

② 函式 y 的取值範围也是任意非零实数。

解析式

其中x是自变数,y是x的函式,其定义域是不等于0的一切实数,

即 {x|x≠0,x属于R这个範围。R是实数範围。也就是x是实数}。

下面是一些常见的形式:y*x=-1,y=x^(-1)*k(k为常数(k≠0),x不等于0)

函式图象

当k>0时,两支曲线分别位于第一、三象限内;当k<0时,两支曲线分别位于第二、四象限内,两个分支无限接近x和y轴,但永远不会与x轴和y轴相交.

图象画法

1)列表

x

...

-3

-2

-1

1

2

3

4

...

y

...

-4

-6

-12

12

6

4

3

...

2)在平面直角坐标系中标出点。

3)用平滑的曲线连线点。

  1. 当K>0时,在图象所在的每一象限内,Y随X的增大而减小。

  2. 当K<0时,在图象所在的每一象限内,Y随X的增大而增大。

当两个数相等时那么曲线呈弯月型。

k的意义及套用

过反比例函式

)图象上任意一点P(x,y),作两坐标轴的垂线,两垂足、原点、P点组成一个矩形,矩形的面积为

。过反比例函式图象一点,作任一坐标轴的垂线,并连线原点,围成的三角形的面积为

研究函式问题要透视函式的本质特徵。反比例函式中,比例係数k有一个很重要的几何意义,那就是:过反比例函式图象上任一点P作x轴、y轴的垂线PM、PN,垂足为M、N则矩形PMON的面积为

所以,对双曲线上任意一点作x轴、y轴的垂线,它们与x轴、y轴所围成的矩形面积为常数。这个常数是k的绝对值。在解有关反比例函式的问题时,若能灵活运用反比例函式中k的几何意义,会给解题带来很多方便。

函式性质

合併图册

单调性

当k>0时,图象分别位于第一、三象限,每一个象限内,从左往右,y随x的增大而减小;

当k<0时,图象分别位于第二、四象限,每一个象限内,从左往右,y随x的增大而增大。

k>0时,函式在x<0上同为减函式、在x>0上同为减函式;k<0时,函式在x<0上为增函式、在x>0上同为增函式。

相交性

因为在

(k≠0)中,x不能为0,y也不能为0,所以反比例函式的图象不可能与x轴相交,也不可能与y轴相交,只能无限接近x轴,y轴。

面积

在一个反比例函式图像上任取两点,过点分别作x轴,y轴的平行线,与坐标轴围成的矩形面积为|k|,

反比例函式上一点 向x 、y 轴分别作垂线,分别交于y轴和x轴,则QOWM的面积为|k|,则连线该矩形的对角线即连线OM,则RT△OMQ的面积=½|k|。

图像表达

反比例函式图象不与x轴和y轴相交的渐近线为:x轴与y轴。

k值相等的反比例函式图象重合,k值不相等的反比例函式图象永不相交。

|k|越大,反比例函式的图象离坐标轴的距离越远。

对称性

反比例函式图象是中心对称图形,对称中心是原点;反比例函式的图象也是轴对称图形,其对称轴为y=x或y=-x;反比例函式图象上的点关于坐标原点对称。

图象关于原点对称。若设正比例函式y=mx与反比例函式 交于A、B两点(m、n同号),那么A B两点关于原点对称。

反比例函式关于正比例函式y=±x轴对称,并且关于原点中心对称。

套用举例

例1

反比例函式图象上有一点P(m, n)其坐标是关于t的一元二次方程 t^2+3t+k=0的两根,且P到原点的距离为根号13,求该反比例函式的解析式.

分析:

要求反比例函式解析式,就是要求出k,为此我们就需要列出一个关于k的方程.

解:∵ m, n是关于t的方程 的两根

∴ m+n=-3,mn=k,

又∵P到原点的距离为根号13

m^2+n^2=13, m+n=-3;

∴ (m+n)^2-2mn=13, m+n=-3;

∴ 9-2k=13

∴ k=-2

∴该反比例函式的解析式为y=-2/x.

例2

直线与位于第二象限的双曲线 相交于A、A1两点,过其中一点A向x、y轴作垂线,垂足分别为B、C,矩形ABOC的面积为6,求:

(1)求双曲线的解析式

分析:矩形aboc的边AB和AC分别是A点到x轴和y轴的垂线段,设A点坐标为(m,n),则AB=|n|, AC=|m|,

根据矩形的面积公式知|m·n|=6.

由已知条件知,该双曲线位于第二、四象限,因此,A点坐标值异号,

即双曲线的解析式为xy=-6.例3

已知一次函式y=-x+6和反比例函式 y=x/k(k≠0)

(2)k满足什么条件时,这两个函式在同一坐标系中的图像有两个交点?

(3)当图像有两个交点时(设为A和B),判断∠AOB是锐角、钝角还是直角?说明理由。解(1)一次函式y=-x+6和反比例函式y=x/k(k不等于零)有两个交点,即

化简的有两个交点 则方程有两个不同的解

即所以k<9且k不等于0

(2)当0

例3

已知函式.

(1)当m为何值时,y是x的正比例函式?

(2)当m为何值时,y是x 的反比例函式?

解(1)正比例函式则x次数是1

(m-2)(m+1)=0

m=2,m=-1

係数不等于0

m-1≠0

所以m=2,m=-1

(2)反比例函式则x次数是-1

m(m-1)=0

m=0,m=1

係数不等于0

m-1≠0

所以捨去m=1

因此m=0

例4

一矩形的面积为24,则该矩形的长x cm与宽y cm之间的关係是什么?请写出函式表达式,若要求矩形的各边长均为整数,请画出所有可能的的矩形。

解 面积xy=24

函式表达式(x>0)

矩形的各边长均为整数

可以取x=1,2,3,4,6,8,12,24

知识与概念

概念理解

形如

(k为常数且k≠0)的函式,叫做反比例函式。

自变数x的取值範围是不等于0的一切实数。

反比例函式图象性质:反比例函式的图象为双曲线。

由于反比例函式属于奇函式,有对称中心,图象关于原点对称。

另外,从反比例函式的解析式可以得出,在反比例函式的图象上任取一点,向两个坐标轴作垂线,这点、两个垂足及原点所围成的矩形面积是定值,为∣k∣。

如图,上面给出了k分别为正和负(2和-2)时的函式图象。

当K>0时,反比例函式图象经过一,三象限,是减函式

当K<0时,反比例函式图象经过二,四象限,是增函式

反比例函式图象只能无限趋向于坐标轴,无法和坐标轴相交。

重点知识

  1. 过反比例函式图象上任意一点作两坐标轴的垂线段,这两条垂线段与坐标轴围成的矩形的面积为|k|。

  2. 对于双曲线,若在分母上加减任意一个实数m(m为常数),就相当于将双曲线图象向左或右平移m个单位。(加一个数时向左平移,减一个数时向右平移)

延伸

设n为正整数,则n的所有取值所对应的函式

交于(1,1)和(-1,-1),且当n越大并且x>1时,,图像离坐标轴近;当n越大并且0x时,图像离坐标轴近。

设n为正整数,则n的所有取值所对应的函式

交于(-1,1)和(1,1),且当n越大并且x>1时,,图像离坐标轴近;当n越大并且0x时,图像离坐标轴近。

设n为正整数,则n的所有取值所对应的函式和交于(1,1)。

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