GQACADEMY / 反比例函数

参数与面积:把坐标乘积放进直角三角形

解释反比例函数中矩形面积和三角形面积的来源,区分参数的符号与面积的正值。

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先把坐标变成边长

设 P(a,b)P(a,b) 在反比例函数 y=kxy=\frac{k}{x} 的图象上,过 PP 分别向两条坐标轴作垂线。点 PP 到 xx 轴的距离为 ∣b∣|b|,到 yy 轴的距离为 ∣a∣|a|。

由这些垂线与坐标轴围成的矩形,面积为

S矩形=∣a∣ ∣b∣=∣ab∣=∣k∣.S_{\text{矩形}}=|a|\,|b|=|ab|=|k|.

若只连接原点 OO、点 PP 及 PP 在某一坐标轴上的垂足,就得到其中一半的直角三角形,面积为 ∣k∣2\frac{|k|}{2}。

所以“参数的几何意义”不是额外背下来的结论,而是坐标乘积与面积公式相遇后的结果。

为什么必须有绝对值

点在第二或第四象限时,ab=k<0ab=k<0,但面积不能是负数。横、纵坐标表示方向和位置,边长表示距离,因此把坐标变成边长时必须取绝对值。

反过来,只知道面积通常只能确定 ∣k∣|k|。还需要图象所在象限或点的坐标符号,才能判断 kk 的正负。

例题:面积给大小,象限给符号

点 PP 在某反比例函数图象的第二象限分支上,过 PP 作 PA⊥xPA\perp x 轴,垂足为 AA。已知 △OAP\triangle OAP 的面积为 66。求函数表达式;当点 PP 的横坐标为 −3-3 时,求它的纵坐标。

思路点拨

先由面积求 ∣k∣|k|,再用第二象限判断 kk 的符号。确定表达式以后,代入横坐标,最后检查点是否仍在第二象限。

完整解析

由 ∣k∣2=6\frac{|k|}{2}=6,得 ∣k∣=12|k|=12。图象经过第二象限,故 k<0k<0,所以 k=−12k=-12。

函数表达式为

y=−12x(x≠0).y=-\frac{12}{x}\quad(x\ne0).

当 x=−3x=-3 时,y=4y=4,所以 P(−3,4)P(-3,4)。检验:直角边长分别为 33、44,面积为 12×3×4=6\frac12\times3\times4=6,且点位于第二象限。

结论的适用条件要看清

面积等于 ∣k∣2\frac{|k|}{2},依赖于一条边在坐标轴上、另一条边是点到坐标轴的垂线,并且顶点包含原点。若换成任意两个双曲线上的点与原点组成的三角形,面积一般不再固定。若垂线落到一条平移后的直线上,也必须重新分析底与高。

容易错在哪里

  • 把矩形面积与三角形面积混淆,漏掉或多除一个 22。
  • 由面积直接得出正的 kk,没有检查象限。
  • 看到反比例函数和三角形就套结论,没有找出具体的底、高与垂足。

遇到面积题,先标出底和高,再把它们写成坐标的绝对值。公式自然出现,使用范围也会一起变得清楚。

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