巧用反比例函数的对称性解题

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巧用反比例函数的对称性
反比例函数图象的对称性在解题时常荐会被忽略,但是事实上它的作用无处不在,而 且它让我们感受到数形结合是多么的奇妙.
一、求代数式的值
例1 如果一个正比例函数与一个反比例函数6y x =
的图象交于A 11()x y 、,22()x y 、 两点,那么2121()()x x y y --的值为
方法一 设正比例函数的解析式是y kx =,与反比例函数6y x =
联立方程,消去y 得到260kx -= 由韦达定理,可知121260,x x x x k
+==
又1122.,y kx y kx ==
∴2121()()x x y y -- 2121()()x x kx kx =--
221()k x x =-
21212()4k x x x x ⎡⎤=+-⎣⎦ 604k k ⎛⎫=- ⎪-⎝
⎭ =24
方法二 反比例函数和正比例函数都关于原点成中心对称图形,所以,
12x x =-且,12y y =-
∴2121()()x x y y --
2222()()x x y y =++
22424x y ==
这两种解题方法中明显是第二种方法比较简单、快捷、明了,可见反比例函数图形的
对称性不可忽视.
反比例函数的对称有两种.一种是关于原点的中心对称,另一种是关于直线y x =的轴对称.其实在解题过程中恰当地运用这两种对称性会快捷得多,下面再看几个例子来
体验一下.
二、求比例系数k
例2 如图1,已知直线2y x =-+分别与x 轴y 轴交于A ,B 两点,与双曲线k y x =交于E ,F 两点,若AB =2EF ,则k 的值是
方法一 将直线2y x =-+与反比例函数k y x =
联立方程,得到220x x k -+-= 由韦达定理,可知12122,x x x x k +==
又EF = 12AB = 2122x - 24441b ac k a --== 解得34
k = 方法二 由图形的对称性可知,反比例函数和一次函数2y x =-+都关于直线y x = 对称,又AB =2EF ,故有BF =FM =ME =AE .
而A (2,0),B (0,2),
所以F 13(,)22,易得34k =
. 三、图形面积问题
例3 如图2,过点O 作直线与双曲线(0)k y k x
=≠交于A ,B 两点,过点B 作BC ⊥x 轴于点c ,作BD ⊥y 轴于点D .在x 轴,y 轴上分别取点E ,F ,使点A ,E ,F 在同一条直线上,且AE =AF 设图中矩形OCBD 的面积为1s ,△EOF 。

的面积为2s ,则1s ,2s 的数量关系是
解析 设A (m ,一n ),过点O 的直线与双曲线k y x
=
交于A ,B 两点,则A ,B 两点关于原点对称,则B (一m ,n ).
矩形OCBD 中,易得
OD =n ,OC =m ,
则1s =mn .
在Rt △EOF 中,AE =AF ,
故A 为EF 中点,
OF =2n ,OE =2m ,
则2s =12
×OF ×OE =2mn , 故21s =2s .
例4如图3,反比例函数(0)k y k x
=>的图象与以原 点(0,0)为圆心的圆交于A ,B 两点,且A (13,
图中阴影部分的面积等于 .(结果保留π)
解析 由于反比例函数和圆都是中心对称图形,故阴影部分面积可以看成是扇形AOB 的面积.再利用图形关于直线y x =对称,可知B 31),所以,
∠BOX =30°,∠AOX =60°,
易得3S ππ=2扇形AOB 302=360. 从以上例题的分析可观察到,对于反比例函数与一次函数y x b =+或y x b =-+相 结合的问题,利用轴对称比较方便;而当反比例函数与正比例函数y kx =y 或圆相结合的时 候,中心对称必然能发挥作用.总之,利用反比例函数的对称性,要先观察,再计算(数形 结合),这样会比直接代数运算方便很多.。