巧思秒通选择压轴

反比例函数小综合

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在2022版新课标中,对反比例函数内容要求如下:

①结合具体情境体会反比例函数的意义,能根据已知条件确定反比例函数的表达式;

②能画反比例函数的图象,根据图象和表达式y=k/x(k≠0)探索并理解k>0和k<0的图象的变化情况;

③能用反比例函数解决简单实际问题;

关于反比例函数的图象——双曲线,2013版教材中有一个信息技术应用内容,如下图:

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其实这条性质在学生画双曲线的时候,可以直观感受到,结合几何画板的探索,更加深了印象,有时在解题过程中想起它,效果出奇地好。

题目

如图,在直角坐标系中,正方形OABC的顶点O与原点重合,顶点A,C分别在x、y轴上,反比例函数y=k/x(k≠0,x>0)的图象与正方形的两边AB、BC分别交于点M,N,ND⊥x轴,垂足为D,连接OM,ON,MN。下列结论:①△OCN≌△OAM;②ON=MN;③四边形DAMN与△MON面积相等;④若∠MON=45°,MN=2,则点C的坐标为(0,√2+1),正确的有( )

A、4个 B、3个 C、2个 D、1个

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解析:

根据反比例函数的对称性及正方形的对称性,不妨将其公共对称轴作出来观察,如下图:

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①点A、C关于直线y=x轴对称,点M、N也关于直线y=x轴对称,则△CON与△OAM也关于它轴对称,因此△CON≌△OAM;

②容易得到ON=OM,而不一定与MN相等,因此这个结论是错误的;

③借助第一个结论中的全等,再加上矩形ODNC中,对角线ON将它分成两个全等的三角形,于是可得到△NDO≌△OAM,如下图:

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将这两个三角形的重叠部分减掉,剩下部分面积相等,并将蓝色部分替换成红色部分,即梯形DAMN变成了△MON;

④若MN与直线y=x相交于点E,如下图:

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依然由这个组合图形的轴对称性,∠COB=45°,∠NOE=1/2∠MON=22.5°,于是∠CON=22.5°,在等腰△MON中,OE是其底边上的中线、高,则∠OEN=90°,易得E、C关于ON轴对称,CN=EN,同理AM=EM;

接下来就容易计算了,△BMN是等腰直角三角形,于是BN=BM=√2,而点E是MN中点,则EN=EM=1,于是AM=1,得到正方形边长AB=√2+1,则点C(0,√2+1).

解题思考

实际解题过程中,有不少学生不自觉用“解析法”,将正方形顶点用参数表示,然后再去计算点坐标、线段长度和图形面积,较为复杂,作为选择题压轴题,通常都会有一定技巧,这些技巧的来源则是对基础概念的理解,以及对函数、几何图形的性质的熟练运用,只有深入理解以上内容,才有可能在解答过程中游刃有余。