8. 已知$y=y_1+y_2$,$y_1$与$2x$成正比例,$y_2$与$x$成反比例.当$x=1$,$x=2$时,$y$的值都为6,请写出$y$关于$x$的函数表达式.
答案:解:
∵ $y_1$与$2x$成正比例,$y_2$与$x$成反比例,
∴ 设$y_1 = 2k_1x$($k_1≠0$),$y_2 = \frac{k_2}{x}$($k_2≠0$),
则 $y = y_1 + y_2 = 2k_1x + \frac{k_2}{x}$。
将$x=1,y=6$和$x=2,y=6$分别代入上式,得:
$\begin{cases}2k_1 + k_2 = 6 \\4k_1 + \frac{k_2}{2} = 6\end{cases}$
解这个方程组:
由第一个方程得 $k_2 = 6 - 2k_1$,代入第二个方程:
$4k_1 + \frac{6-2k_1}{2} = 6$,
化简得 $3k_1 + 3 = 6$,解得 $k_1=1$,
将$k_1=1$代入$k_2=6-2k_1$,得$k_2=4$。
∴ $y$关于$x$的函数表达式为 $\boldsymbol{y=2x + \frac{4}{x}}$。
解析:
【分析】
解题时首先回忆正比例、反比例函数的定义:若两个量成正比例,则可表示为$y=kx$($k≠0$)的形式;若成反比例,则可表示为$y=\frac{k}{x}$($k≠0$)的形式。第一步先根据定义分别设$y_1$、$y_2$的表达式,注意用不同的字母表示两个比例系数避免混淆,进而得到$y$关于$x$的含参表达式;第二步将题目给出的两组$x、y$的对应值代入含参表达式,得到关于两个比例系数的二元一次方程组;第三步解方程组求出参数值,再代回含参表达式即可得到最终的函数解析式。
【解析】
∵ $y_1$与$2x$成正比例,$y_2$与$x$成反比例,
∴ 设$y_1 = 2k_1x$($k_1≠0$),$y_2 = \frac{k_2}{x}$($k_2≠0$),
则 $y = y_1 + y_2 = 2k_1x + \frac{k_2}{x}$。
将$x=1,y=6$和$x=2,y=6$分别代入上式,得:
$\begin{cases}2k_1 + k_2 = 6 \\4k_1 + \frac{k_2}{2} = 6\end{cases}$
解这个方程组:
由第一个方程得 $k_2 = 6 - 2k_1$,代入第二个方程:
$4k_1 + \frac{6-2k_1}{2} = 6$,
化简得 $3k_1 + 3 = 6$,解得 $k_1=1$,
将$k_1=1$代入$k_2=6-2k_1$,得$k_2=4$。
∴ $y$关于$x$的函数表达式为 $y=2x + \frac{4}{x}$。
【答案】
$\boldsymbol{y=2x+\dfrac{4}{x}}$
【知识点】
正比例函数定义、反比例函数定义、待定系数法求解析式
【点评】
本题属于函数基础题型,核心考查待定系数法的应用,解题关键是准确掌握正比例、反比例函数的表达式形式,注意区分两个不同的比例系数,求解方程组时注意计算准确性即可。
【难度系数】
0.7
9. 如图,点$A(2,y_1),B(5,y_2)$在函数$y=\frac{k}{x}(k>0)$的图象上,$AC⊥y$轴,垂足为$C$,$BD⊥x$轴,垂足为$D$,延长$CA$交$DB$的延长线于点$E$.
(1) 根据图象,直接比较$y_1,y_2$的大小:$y_1$
$y_2$;(填“>”“<”或“=”)
(2) 若四边形$OCED$的面积为10,求$k$的值;
(3) 在(2)的条件下,若点$P$的坐标是$(2.5,y_3)$,求阴影部分的面积$S_1+S_2$.

答案:解:(1) $\boldsymbol{>}$
(2) $\because AC⊥ y$轴,$BD⊥ x$轴,延长$CA$交$DB$的延长线于点$E$,
$\therefore$ 四边形$OCED$是矩形,
$\therefore S_{\mathrm{矩形}OCED}=OC· OD=5y_1=10$,
解得 $y_1=2$。
$\because$ 点$A(2,2)$在函数$y=\frac{k}{x}$的图象上,
$\therefore k=2× 2=4$。
(3) 由(2)得反比例函数解析式为 $y=\frac{4}{x}$,
$\because$ 点$B(5,y_2)$在函数图象上,
$\therefore y_2=\frac{4}{5}=0.8$,
$\because$ 点$P(2.5,y_3)$在函数图象上,
$\therefore y_3=\frac{4}{2.5}=1.6$,
$\therefore S_1=2×(y_1-y_3)=2×(2-1.6)=0.8$,
$S_2=(5-2.5)× y_2=2.5×0.8=2$,
$\therefore S_1+S_2=0.8+2=2.8$。
答:$k$的值为4,阴影部分的面积$S_1+S_2$为2.8。
解析:
【分析】
(1) 反比例函数$y=\frac{k}{x}(k>0)$在第一象限内满足y随x的增大而减小,已知点A的横坐标2小于点B的横坐标5,据此可直接判断$y_1$和$y_2$的大小。
(2) 首先判断四边形OCED为矩形,它的长等于OD的长度5,宽等于OC的长度即点A的纵坐标$y_1$,根据矩形面积公式列方程求出$y_1$后,再将点A坐标代入反比例函数解析式即可求出k值。
(3) 先根据已求出的k值得到反比例函数解析式,分别计算点B、点P的纵坐标,再结合矩形面积公式分别求出$S_1$和$S_2$的面积,相加即可得到阴影部分总面积。
【解析】
(1) 对于$y=\frac{k}{x}(k>0)$,在第一象限内y随x增大而减小,$\because 2<5$,$\therefore y_1>y_2$。
(2) $\because AC⊥ y$轴,$BD⊥ x$轴,延长$CA$交$DB$的延长线于点$E$,
$\therefore$ 四边形$OCED$四个内角均为直角,是矩形,
$\therefore S_{\mathrm{矩形}OCED}=OC· OD=5y_1=10$,
解得 $y_1=2$。
$\because$ 点$A(2,2)$在函数$y=\frac{k}{x}$的图象上,
$\therefore k=2× 2=4$。
(3) 由(2)得反比例函数解析式为 $y=\frac{4}{x}$,
$\because$ 点$B(5,y_2)$在函数图象上,
$\therefore y_2=\frac{4}{5}=0.8$,
$\because$ 点$P(2.5,y_3)$在函数图象上,
$\therefore y_3=\frac{4}{2.5}=1.6$,
$\therefore S_1=2×(y_1-y_3)=2×(2-1.6)=0.8$,
$S_2=(5-2.5)× y_2=2.5×0.8=2$,
$\therefore S_1+S_2=0.8+2=2.8$。
【答案】
(1) $\boldsymbol{>}$;(2) $k=4$;(3) $S_1+S_2=2.8$
【知识点】
反比例函数的性质,反比例函数图象上点的坐标特征,矩形面积计算
【点评】
本题是反比例函数的基础综合题,将函数性质和图形面积计算相结合,解题核心是掌握反比例函数图象上点的横、纵坐标乘积等于k,结合图形的边长关系即可逐步求解,是反比例函数章节的典型常考题。
【难度系数】
0.7