活动一:读一读 想一想
自学课本第48页“问题”,思考并回答以下问题:
如果自变量范围是$-2<x<-1$,那么如何确定函数值$y$的取值范围?
活动二:读一读 做一做
自学课本第48页“例3”,并完成“讨论”.
活动三:试一试 做一做
如图2-2,在反比例函数$y=\frac{4}{x}$的图象上任取一点$P_1$,过点$P_1$分别作$x$轴、$y$轴的垂线,垂足分别为$M_1, Q_1$.
(1) 矩形$OM_1P_1Q_1$的面积记为$S_1$,求$S_1$.

(2) 在图2-2中,用同样方法取点$P_2$,分别作$x$轴、$y$轴的垂线,垂足分别为$M_2, Q_2$,矩形$OM_2P_2Q_2$的面积记为$S_2$,求$S_2$.从中你发现了什么规律?
自学课本第48页“问题”,思考并回答以下问题:
如果自变量范围是$-2<x<-1$,那么如何确定函数值$y$的取值范围?
活动二:读一读 做一做
自学课本第48页“例3”,并完成“讨论”.
活动三:试一试 做一做
如图2-2,在反比例函数$y=\frac{4}{x}$的图象上任取一点$P_1$,过点$P_1$分别作$x$轴、$y$轴的垂线,垂足分别为$M_1, Q_1$.
(1) 矩形$OM_1P_1Q_1$的面积记为$S_1$,求$S_1$.
(2) 在图2-2中,用同样方法取点$P_2$,分别作$x$轴、$y$轴的垂线,垂足分别为$M_2, Q_2$,矩形$OM_2P_2Q_2$的面积记为$S_2$,求$S_2$.从中你发现了什么规律?
答案:活动一 略 活动二 略 活动三 略
解析:
【分析】
1. 活动一:解决该问题首先要明确反比例函数$y=\frac{4}{x}$的增减性:$k=4>0$,在每个象限内$y$随$x$的增大而减小。先计算区间端点对应的函数值,再结合增减性即可确定$y$的取值范围,注意要在同一象限内判断增减性。
2. 活动三(1):设出点$P_1$的坐标,利用点在反比例函数图象上满足函数解析式,得到横纵坐标的乘积,再结合矩形面积=长×宽(即横坐标绝对值乘纵坐标绝对值),即可求出$S_1$。
3. 活动三(2):和(1)的方法完全相同,求出$S_2$后对比$S_1$和$S_2$的结果,即可总结出反比例函数中$k$的几何意义相关规律。
活动二为课本自学内容,此处不展开分析。
【解析】
活动一
反比例函数$y=\frac{4}{x}$中$k=4>0$,因此在每个象限内,$y$随$x$的增大而减小。
当$x=-2$时,$y=\frac{4}{-2}=-2$;当$x=-1$时,$y=\frac{4}{-1}=-4$。
已知自变量范围是$-2<x<-1$,该区间内$x$为负,属于第三象限的函数分支,结合函数的递减性,可得函数值的取值范围为$\boldsymbol{-4<y<-2}$。
活动三
(1) 设点$P_1$的坐标为$(x_1,y_1)$,因为$P_1$在$y=\frac{4}{x}$的图象上,因此$y_1=\frac{4}{x_1}$,即$x_1y_1=4$。
由题意,矩形$OM_1P_1Q_1$的长为$OM_1=x_1$($P_1$在第一象限,$x_1>0$),宽为$OQ_1=y_1$($y_1>0$),因此面积$S_1=OM_1· OQ_1=x_1y_1=4$。
(2) 设点$P_2$的坐标为$(x_2,y_2)$,同理,$P_2$在$y=\frac{4}{x}$的图象上,故$x_2y_2=4$。
矩形$OM_2P_2Q_2$的面积$S_2=OM_2· OQ_2=x_2y_2=4$。
规律:过反比例函数$y=\frac{k}{x}(k≠0)$图象上任意一点,分别作$x$轴、$y$轴的垂线,所得矩形的面积恒等于$\vert k\vert$,与点的位置无关。
活动二为课本自学内容,此处略。
【答案】
活动一:$y$的取值范围是$-4<y<-2$;
活动二:略;
活动三:(1)$S_1=4$;(2)$S_2=4$,规律为过反比例函数$y=\frac{k}{x}$图象上任意一点作$x$轴、$y$轴的垂线,所得矩形面积为$\vert k\vert$。
【知识点】
反比例函数的增减性,反比例函数$k$的几何意义
【点评】
本题围绕反比例函数的核心性质设计,需要注意判断增减性时要限定在同一个象限内,而$k$的几何意义是反比例函数中非常重要的结论,常用于解决图形面积相关的问题。
【难度系数】
0.7
1. 活动一:解决该问题首先要明确反比例函数$y=\frac{4}{x}$的增减性:$k=4>0$,在每个象限内$y$随$x$的增大而减小。先计算区间端点对应的函数值,再结合增减性即可确定$y$的取值范围,注意要在同一象限内判断增减性。
2. 活动三(1):设出点$P_1$的坐标,利用点在反比例函数图象上满足函数解析式,得到横纵坐标的乘积,再结合矩形面积=长×宽(即横坐标绝对值乘纵坐标绝对值),即可求出$S_1$。
3. 活动三(2):和(1)的方法完全相同,求出$S_2$后对比$S_1$和$S_2$的结果,即可总结出反比例函数中$k$的几何意义相关规律。
活动二为课本自学内容,此处不展开分析。
【解析】
活动一
反比例函数$y=\frac{4}{x}$中$k=4>0$,因此在每个象限内,$y$随$x$的增大而减小。
当$x=-2$时,$y=\frac{4}{-2}=-2$;当$x=-1$时,$y=\frac{4}{-1}=-4$。
已知自变量范围是$-2<x<-1$,该区间内$x$为负,属于第三象限的函数分支,结合函数的递减性,可得函数值的取值范围为$\boldsymbol{-4<y<-2}$。
活动三
(1) 设点$P_1$的坐标为$(x_1,y_1)$,因为$P_1$在$y=\frac{4}{x}$的图象上,因此$y_1=\frac{4}{x_1}$,即$x_1y_1=4$。
由题意,矩形$OM_1P_1Q_1$的长为$OM_1=x_1$($P_1$在第一象限,$x_1>0$),宽为$OQ_1=y_1$($y_1>0$),因此面积$S_1=OM_1· OQ_1=x_1y_1=4$。
(2) 设点$P_2$的坐标为$(x_2,y_2)$,同理,$P_2$在$y=\frac{4}{x}$的图象上,故$x_2y_2=4$。
矩形$OM_2P_2Q_2$的面积$S_2=OM_2· OQ_2=x_2y_2=4$。
规律:过反比例函数$y=\frac{k}{x}(k≠0)$图象上任意一点,分别作$x$轴、$y$轴的垂线,所得矩形的面积恒等于$\vert k\vert$,与点的位置无关。
活动二为课本自学内容,此处略。
【答案】
活动一:$y$的取值范围是$-4<y<-2$;
活动二:略;
活动三:(1)$S_1=4$;(2)$S_2=4$,规律为过反比例函数$y=\frac{k}{x}$图象上任意一点作$x$轴、$y$轴的垂线,所得矩形面积为$\vert k\vert$。
【知识点】
反比例函数的增减性,反比例函数$k$的几何意义
【点评】
本题围绕反比例函数的核心性质设计,需要注意判断增减性时要限定在同一个象限内,而$k$的几何意义是反比例函数中非常重要的结论,常用于解决图形面积相关的问题。
【难度系数】
0.7
1. 如图,正方形ABOC的边长为2,反比例函数$y=\frac{k}{x}$的图象经过点A,则k的值是(

A.2
B.$-2$
C.$4$
D.$-4$
D
)A.2
B.$-2$
C.$4$
D.$-4$
答案:1. D
解析:
【分析】
解题思路可从两个方向入手:①待定系数法:先根据正方形的边长和点A所在的象限确定A点的坐标,再将坐标代入反比例函数解析式求解k;②几何意义法:利用反比例函数中|k|的几何意义(过双曲线上任意一点作x轴、y轴的垂线,所得矩形的面积等于|k|),结合正方形的面积得到|k|,再根据函数所在象限确定k的符号。两种方法都要注意k的正负,避免因忽略象限出错。
【解析】
方法一:
∵正方形ABOC的边长为2,点A位于第二象限,
∴点A的坐标为(-2, 2)。
将A(-2,2)代入反比例函数解析式$y=\frac{k}{x}$,得:
$2=\frac{k}{-2}$,
解得$k=-4$。
方法二:
根据反比例函数$k$的几何意义可知,过双曲线上一点作x轴、y轴的垂线,所得矩形的面积为$\left|k\right|$。
本题中正方形ABOC的面积为$2×2=4$,即$\left|k\right|=4$。
又
∵反比例函数图象位于第二象限,$k<0$,
∴$k=-4$。
【答案】
D
【知识点】
反比例函数k的几何意义;待定系数法求反比例函数解析式;象限内点的坐标特征
【点评】
本题是反比例函数的基础常考题,既可以用待定系数法直接计算,也可以利用k的几何意义快速求解,易错点是容易忽略函数所在象限,误将k的符号判断为正,解题时要结合图象位置确定k的正负。
【难度系数】
0.8
解题思路可从两个方向入手:①待定系数法:先根据正方形的边长和点A所在的象限确定A点的坐标,再将坐标代入反比例函数解析式求解k;②几何意义法:利用反比例函数中|k|的几何意义(过双曲线上任意一点作x轴、y轴的垂线,所得矩形的面积等于|k|),结合正方形的面积得到|k|,再根据函数所在象限确定k的符号。两种方法都要注意k的正负,避免因忽略象限出错。
【解析】
方法一:
∵正方形ABOC的边长为2,点A位于第二象限,
∴点A的坐标为(-2, 2)。
将A(-2,2)代入反比例函数解析式$y=\frac{k}{x}$,得:
$2=\frac{k}{-2}$,
解得$k=-4$。
方法二:
根据反比例函数$k$的几何意义可知,过双曲线上一点作x轴、y轴的垂线,所得矩形的面积为$\left|k\right|$。
本题中正方形ABOC的面积为$2×2=4$,即$\left|k\right|=4$。
又
∵反比例函数图象位于第二象限,$k<0$,
∴$k=-4$。
【答案】
D
【知识点】
反比例函数k的几何意义;待定系数法求反比例函数解析式;象限内点的坐标特征
【点评】
本题是反比例函数的基础常考题,既可以用待定系数法直接计算,也可以利用k的几何意义快速求解,易错点是容易忽略函数所在象限,误将k的符号判断为正,解题时要结合图象位置确定k的正负。
【难度系数】
0.8
2. 如图,A,C是反比例函数$y=\frac{1}{x}$的图象上的任意两点,过点A作x轴的垂线,过点C作y轴的垂线,垂足分别为B,D,记$\mathrm{Rt}△ AOB$的面积为$S_1$,$\mathrm{Rt}△ COD$的面积为$S_2$,则$S_1$与$S_2$的大小关系是(

A.$S_1>S_2$
B.$S_1<S_2$
C.$S_1=S_2$
D.$S_1$与$S_2$的大小关系不能确定
C
)A.$S_1>S_2$
B.$S_1<S_2$
C.$S_1=S_2$
D.$S_1$与$S_2$的大小关系不能确定
答案:2. C
解析:
【分析】
解题时首先回忆反比例函数的性质:反比例函数图象上的点的横、纵坐标的乘积等于比例系数k。我们可以先设出A、C两点的坐标,利用点在函数图象上得到横纵坐标的乘积,再分别计算两个直角三角形的面积,最终比较两者大小即可。
【解析】
设点A的坐标为$(x_1,y_1)$,点C的坐标为$(x_2,y_2)$。
∵A、C都在反比例函数$y=\frac{1}{x}$的图象上,
∴$x_1y_1=1$,$x_2y_2=1$。
对于$\mathrm{Rt}△AOB$,$OB=|x_1|$,$AB=|y_1|$,
∴$S_1=\frac{1}{2}· OB· AB=\frac{1}{2}|x_1y_1|=\frac{1}{2}×1=\frac{1}{2}$。
对于$\mathrm{Rt}△COD$,$CD=|x_2|$,$OD=|y_2|$,
∴$S_2=\frac{1}{2}· CD· OD=\frac{1}{2}|x_2y_2|=\frac{1}{2}×1=\frac{1}{2}$。
因此$S_1=S_2$,故选C。
【答案】
C
【知识点】
反比例函数k的几何意义;反比例函数图象上点的坐标特征
【点评】
本题是反比例函数性质的基础应用,核心考查反比例函数中比例系数k的几何意义,掌握该性质后可直接判断两个三角形面积相等,无需复杂计算。
【难度系数】
0.8
解题时首先回忆反比例函数的性质:反比例函数图象上的点的横、纵坐标的乘积等于比例系数k。我们可以先设出A、C两点的坐标,利用点在函数图象上得到横纵坐标的乘积,再分别计算两个直角三角形的面积,最终比较两者大小即可。
【解析】
设点A的坐标为$(x_1,y_1)$,点C的坐标为$(x_2,y_2)$。
∵A、C都在反比例函数$y=\frac{1}{x}$的图象上,
∴$x_1y_1=1$,$x_2y_2=1$。
对于$\mathrm{Rt}△AOB$,$OB=|x_1|$,$AB=|y_1|$,
∴$S_1=\frac{1}{2}· OB· AB=\frac{1}{2}|x_1y_1|=\frac{1}{2}×1=\frac{1}{2}$。
对于$\mathrm{Rt}△COD$,$CD=|x_2|$,$OD=|y_2|$,
∴$S_2=\frac{1}{2}· CD· OD=\frac{1}{2}|x_2y_2|=\frac{1}{2}×1=\frac{1}{2}$。
因此$S_1=S_2$,故选C。
【答案】
C
【知识点】
反比例函数k的几何意义;反比例函数图象上点的坐标特征
【点评】
本题是反比例函数性质的基础应用,核心考查反比例函数中比例系数k的几何意义,掌握该性质后可直接判断两个三角形面积相等,无需复杂计算。
【难度系数】
0.8