董淑娥
【摘要】 反比例函數(shù)的面積問題主要包含以下三種情況:一點與原點以及坐標(biāo)軸上一點構(gòu)成的三角形的面積,兩點與原點構(gòu)成的三角形的面積,兩點兩垂線的面積問題.
【關(guān)鍵詞】 反比例函數(shù);面積問題
1 反比例函數(shù)上一點與坐標(biāo)軸上一點及原點構(gòu)成三角形
過反比例函數(shù)y=kx(k≠0)的圖象上一點,向x軸或y軸作垂線,所圍成的三角形面積為12|k|.
例1 如圖1,過反比例函數(shù)y=kx(x>0)的圖象上一點A作AB⊥x軸于點B,連接AO,若S△AOB=2,則k的值為()
(A) 2. (B) 3.
(C) 4.(D) 5.
解 根據(jù)反比例函數(shù)的系數(shù)k的幾何意義得到S△AOB=12|k|,
所以|k|=2×2=4,
所以k=±4.
由圖象,得k>0,所以k=4.
故選(C).
例2 如圖2,已知A為反比例函數(shù)y=kx(x<0)的圖象上一點,過點A作AB⊥y軸,垂足為B.若△OAB的面積為2,則k的值為()
(A) 2.(B)-2.
(C) 4.(D)-4.
解 因為AB⊥y軸,
所以S△OAB=12|k|=2,
所以k=±4.
由圖象,得k<0,
所以k=-4.
故選(D).
2 反比例函數(shù)上兩點與原點構(gòu)成三角形
2.1 兩交點在雙曲線的同一支上
反比例函數(shù)圖象與一次函數(shù)圖象的交點和原點所圍成的三角形面積,若兩交點在同一支上,如圖3.
方法1 作AE⊥x軸于點E,BF⊥x軸于點F,
則S△AOB=S梯形AEFB.
方法2
S△AOB=S△COD-S△AOC-S△BOD.
例3 如圖4,直線y=-x+3與x軸,y軸分別交于D,C,與反比例函數(shù)y=2x(x>0)的圖象交于A,B兩點,則△AOB的面積是.
解 作AE⊥x軸于點E,BF⊥x軸于點F,則
S△AOB=S梯形AEFB=12(yA+yB)(xB-xA).
由-x+3=2x,得 x2-3x+2=0,
解得x1=1,x2=2,
所以A(1,2),B(2,1),
所以SAOB=12(2+1)(2-1)=32.
例4 如圖5,在平面直角坐標(biāo)系中,點P(1,4),Q(m,n)在函數(shù)y=kx(x>0)的圖象上,當(dāng)m>1時,過點P分別作x軸,y軸的垂線,垂足為點A,B;過點Q分別作x軸,y軸的垂線,垂足為點C,D.QD交PA于點E,隨著m的增大,四邊形ACQE的面積()
(A)減小. (B)增大.
(C)先減小后增大.(D)先增大后減小.
解 由題意,得
AC=m-1,CQ=n,
則S四邊形ACQE=AC·CQ=(m-1)n=mn-n.
因為點P(1,4),Q(m,n)在函數(shù)y=kx(x>0)的圖象上,
所以mn=k=1×4=4.
所以S四邊形ACQE=4-n.
因為當(dāng)m>1時,n隨m的增大而減小,
所以S四邊形ACQE隨m的增大而增大.
故選(B).
2.1 兩交點分別在雙曲線的兩支上
反比例函數(shù)圖象與一次函數(shù)圖象的交點和原點所圍成的三角形面積,若兩交點分別在兩支上,如圖6.
方法1
S△AOB=12OD·|xB-xA|
=12·|yA-yB|.
方法2 S△AOB=S△OCD+S△BOD+S△AOC.
方法3 作AE⊥y軸,BF⊥x軸,AE與BF相交于點N,則
S△AOB=S△ABN-S△AOE-S△BOF-S矩形OENF,
或S△AOB=S△ABN-S△AON-S△BON.
例5 如圖7,一次函數(shù)y=kx+b的圖象與反比例函數(shù)y=mx的圖象交于A(-2,1),B(1,n)兩點.
(1)試確定上述反比例函數(shù)和一次函數(shù)的表達式;
(2)求△AOB的面積.
解 (1)因為點A(-2,1)在反比例函數(shù)y=mx的圖象上,
所以m=(-2)×1=-2.
所以反比例函數(shù)的表達式為y=-2x.
因為點B(1,n)也在反比例函數(shù)y=-2x的圖象上,
所以n=-2,即B(1,-2).
把點A(-2,1),點B(1,-2)代入一次函數(shù)中,得
-2k+b=1,k+b=-2,解得k=-1,b=-1.
所以一次函數(shù)的表達式為y=-x-1.
(2)在y=-x-1中,當(dāng)y=0時,得x=-1.
所以直線y=-x-1與x軸的交點為C(-1,0).
因為線段OC將△AOB分成△AOC和△BOC,
所以S△AOB=S△AOC+S△BOC
=12×1×1+12×1×2
=12+1=32.
3 兩點兩垂線的面積問題
反比例函數(shù)圖象與正比例函數(shù)圖象的交點及由交點向坐標(biāo)軸所作兩條垂線圍成的圖形面積等于2|k|.
如圖8,S△APP′=2|k|,
如圖9,S四邊形AMBN=2|k|.
0
例6 如圖10,反比例函數(shù)y=5x的圖象與直線y=kx(k>0)相交于A,B兩點,AC∥y軸,BC∥x軸則△ABC的面積等于.
解 直接利用上面的結(jié)論可得S△ABC=2|k|=10.