反比例函数的图象与性质

反比例函数 y=kxy=\frac{k}{x}(k≠0k\neq 0)的图象是双曲线:k>0k>0 时两支在一、三象限,k<0k<0 时在二、四象限;同一支上 yy 随 xx 增大而减小(k>0k>0)或增大(k<0k<0)。

前置知识

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必备前置 学本页前须先掌握

适用前提与边界条件

  1. kk 为常数且 k≠0k\neq 0;自变量 x≠0x\neq 0,函数值 y≠0y\neq 0
  2. 会用描点法画函数图象,理解「yy 随 xx 增大而增大(减小)」的含义

定义

反比例函数 ( 为常数,)的图象叫双曲线,它有两支:

的符号图象位置增减性(同一支上)
第一、三象限 随 增大而减小
第二、四象限 随 增大而增大

每支都无限接近 轴、 轴,但与两坐标轴没有交点。

y=4/x 的图象 xyO
y=4/x 的两支分别在原点的两侧:它们各自无限接近坐标轴,却永远不会与坐标轴相交。 绘图能力由 GeoFigure(www.geofigure.cn)提供

推导

画图:以 为例,列表取 ,算出对应 值,描点并用平滑曲线连成两支。

增减性:在同一支上取 (同号),比较函数值:

其中 ;同一支上 同号,故 。于是 的符号由 决定:

  • 时 ,即 随 增大而减小;
  • 时 ,即 随 增大而增大。

这正是「增减性要说同一支」的原因:跨支时 ,上述结论失效。

典例精析

例 1:判断 的图象位置与增减性。

,图象两支在第二、四象限,同一支上 随 增大而增大。

例 2( 的几何意义):点 在 的图象上,过 分别作 轴、 轴的垂线,垂足为 、,求矩形 的面积。

一般地,这样的矩形面积恒为 ,对应的直角三角形面积为 。

对比

对象一次函数 反比例函数
图象一条直线双曲线(两支)
自变量范围全体实数
增减性全区间一致同一支上一致,方向由 的符号定

给家长的讲法

让孩子在坐标纸上给 y=4/x 列表描点,先只描第一象限,连成曲线,再描第三象限,问两支能不能连起来。三分钟只画这一支。一句话可复述:反比例函数的图象是双曲线,两支分开,越靠近坐标轴越近但永不相交。

课堂提示

  • 本页难点:两支不能连成一条线,它们是分开的。
  • 一句提问:第一象限的曲线能和第三象限的连起来吗?为什么?
  • 板书/操作:黑板示范列表描点,用两种颜色画两支,靠近坐标轴处画虚箭头。

正例与反例

✅ 正例

  • y=6xy=\frac{6}{x}:k=6>0k=6>0,两支在第一、三象限,同一支上 yy 随 xx 增大而减小。
  • 点 (2,3)(2,3) 与 (−2,−3)(-2,-3) 都在 y=6xy=\frac{6}{x} 上:横纵坐标之积恒为 kk,即 xy=6xy=6。

❌ 反例

  • 「y=−2xy=-\frac{2}{x} 中 yy 随 xx 增大而减小」错:k=−2<0k=-2<0,同一支上 yy 随 xx 增大而增大。

高频误解与考试易错

  • 增减性必须限定「在同一支上」:跨支比较(如 x=−1x=-1 与 x=1x=1)不满足该结论
  • 象限由 kk 的符号决定:k>0k>0 在一、三象限,k<0k<0 在二、四象限,记反会连增减性一起弄错
  • 图象无限接近两坐标轴但永不相交:因 x≠0x\neq 0 且 y≠0y\neq 0,不能把双曲线画成穿过坐标轴
  • 过双曲线上任一点作两坐标轴的垂线,围成的矩形面积为 ∣k∣\lvert k\rvert,与点的位置无关

常见问题

为什么叫「双曲线」?
图象分居两个象限、各自是一条连续曲线,两条合称双曲线。高中解析几何会系统研究这类曲线,初中阶段只需认得它的形状与位置。
怎么快速记住 kk 的符号与象限的对应?
取特殊点验证:k>0k>0 时令 x=1x=1 得 y=k>0y=k>0,图象过第一象限的点,另一支对称地在第三象限;k<0k<0 同理落在二、四象限。
反比例函数图象是对称图形吗?
是。它关于原点成中心对称,也关于直线 y=xy=x 和 y=−xy=-x 成轴对称。
判断增减性最容易错在哪?
忘了「同一支」这个前提。k>0k>0 时取 x=−1x=-1 与 x=1x=1,函数值由负变正看似「增大」,但这跨了两支,不能套用增减性结论。

依据与出处

  • 人教版(2024 审定)九年级上册 第二十七章《反比例函数》
把这一节变成自测卡 答对的间隔逐渐拉长,答错的明天再见。进度只存在这台浏览器里。 复习这一节 →