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例题5:反比例函数与几何综合

反比例函数的图像与性质 · 初三
讲清楚它是什么

定义 反比例函数图象上点与坐标轴围成图形面积恒为 $|k|$ 的几何性质应用。

从哪来 本节为初三第1讲起点,无前置图谱记录,基于初中几何基础(矩形、三角形面积公式)及反比例函数解析式 $y=\frac{k}{x}$ 直接构建。

为什么 反比例函数 $y=\frac{k}{x}$ 可变形为 $xy=k$。在直角坐标系中,点 $P(x,y)$ 到两坐标轴的垂线段长度分别为 $|x|$ 和 $|y|$,构成的矩形面积为 $|x|\cdot|y|=|xy|=|k|$。这是代数关系 $xy=k$ 在几何上的直接映射,体现了数形结合中“积定积不变”的核心逻辑。

适合:直观型、视觉记忆强的学生** **“面积守恒”演示法
1. 在黑板上画出双曲线,取三个不同位置的点 $A, B, C$。 2. 分别向坐标轴作垂线,形成三个矩形。 3. 让学生用透明纸描下其中一个矩形,平移旋转后覆盖另外两个。 4. 结论:无论点怎么动,只要还在曲线上,围成的矩形面积永远一样,这个面积就是 $|k|$。 5. 口诀:“双曲线,点作垂,矩形面积等于 $k$ 的绝对值。”
适合:逻辑推导型、喜欢代数证明的学生** **代数推导法
1. 设点 $P$ 坐标为 $(x_0, y_0)$。 2. 因为 $P$ 在 $y=\frac{k}{x}$ 上,所以 $y_0 = \frac{k}{x_0}$,即 $x_0 y_0 = k$。 3. 矩形面积 $S = \text{长} \times \text{宽} = |x_0| \cdot |y_0| = |x_0 y_0| = |k|$。 4. 若求三角形面积(连接原点),则是矩形的一半,即 $S_{\triangle} = \frac{1}{2}|k|$。 5. 强调:$k$ 的正负只决定象限,面积永远取正值。
适合:空间想象弱、需要具体情境辅助的学生** **“坐标轴为墙”情境法
1. 把 $x$ 轴和 $y$ 轴想象成两面垂直的墙。 2. 点 $P$ 是一个被绳子拴住的球,绳子长度变化但始终贴着双曲线轨道。 3. 从球向两面墙拉出两根垂直的线(垂线)。 4. 这四条线(两轴+两垂线)围成一个“房间”(矩形)。 5. 关键:这个“房间”的大小(面积)是由函数参数 $k$ 决定的常数,与球的具体位置无关。 6. 让学生计算:如果 $k=6$,这个“房间”面积是多少?(6)。如果求半个房间(三角形),是多少?(3)。
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练一道
基础题
已知点 $A$ 在反比例函数 $y = -\frac{8}{x}$ ($x<0$) 的图象上,过点 $A$ 作 $AB \perp x$ 轴于点 $B$,作 $AC \perp y$ 轴于点 $C$。求矩形 $ABOC$ 的面积。
变式
已知点 $P$ 在反比例函数 $y = \frac{6}{x}$ ($x>0$) 的图象上,连接 $OP$,过点 $P$ 作 $PD \perp x$ 轴于点 $D$。求 $\triangle POD$ 的面积。
试试手自己判
检测题
点 $M$ 在反比例函数 $y = \frac{m}{x}$ 的图象上,过 $M$ 作 $x$ 轴的垂线,垂足为 $N$。若 $\triangle MON$ 的面积为 5,求 $m$ 的值。
看答案和判分标准
答案:$m = 10$ 或 $m = -10$。
判对标准:
1. 学生能正确列出公式 $S_{\triangle} = \frac{1}{2}|m|$。
2. 代入面积 5,解得 $|m| = 10$。
3. 最终答案包含正负两个值($10$ 和 $-10$)。若只写 $10$ 或只写 $-10$,判为半对;若写 $5$,判为错。
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