与一次函数的综合:交点与不等式
讲解
反比例函数和一次函数放在一起考,是中考的固定节目。求交点就联立:k/x = ax + b,两边乘 x 得 ax² + bx − k = 0。这是一个一元二次方程,交点个数由 Δ = b² + 4ak 决定——和二次函数一章的判别式是同一件事。
阴影是满足 k/x > −x + b 的区域(双曲线在直线上方)。拖 b 看变化:b 大时直线高,和双曲线有两个交点,解集是被切成两段;b 小到 Δ < 0,直线彻底「躲开」双曲线,只剩负半轴那一段。图中会自动给出解集的区间——先看交点,再分段读图,比解不等式快得多。
- 求交点:联立 → 一元二次 → 解出 x → 代回求 y
- 判个数:Δ = b² + 4ak(把直线写成 y = ax + b)
- 解不等式:画出两条图象,找「谁在上方」的 x 段
- 分段原则:以交点和 x = 0 为界,逐段判断
现实里能做什么
两种模型谁更划算
手机套餐 A 是固定月租加每分钟计费(一次函数),套餐 B 是按流量阶梯反比例打折(简化成反比例)。哪个月更便宜?把两条曲线画在一起,交点就是「打平」的用量,交点两侧各有一个赢家——这正是「图象比较」在消费决策里的用法。
知识要点
- 联立后是一元二次方程:ax² + bx − k = 0,Δ 定交点个数
- Δ > 0 两个交点,Δ = 0 相切一个交点,Δ < 0 无交点
- 不等式 k/x > ax + b ⇔ 双曲线在直线上方的 x 范围
- 解集要分段看:双曲线有两支,直线把它切成几段
典型例题(点击展开题解)
例 1直线 y = −x + 5 与双曲线 y = k/x 交于 A(1, 4)、…
直线 y = −x + 5 与双曲线 y = k/x 交于 A(1, 4)、B(4, 1) 两点。① 求 k;② 求不等式 k/x > −x + 5 的解集。
- ① A 在双曲线上:k = 1 × 4 = 4
- ② 不等式 4/x > −x + 5,即双曲线在直线上方。
- 由图象:x > 0 时,两个交点把正半轴切成三段。取 x = 2 验证:4/2 = 2,−2 + 5 = 3,2 < 3 不成立;取 x = 0.5:8 > 4.5 成立;取 x = 8:0.5 > −3 成立。
- 所以 x > 0 时解集为 0 < x < 1 或 x > 4。0 < x < 1 或 x > 4
- x < 0 时,4/x < 0 而 −x + 5 > 0,不等式恒不成立。
k = 4;解集为 0 < x < 1 或 x > 4。图象法:找双曲线在直线上方的 x 段。
例 2反比例函数 y = k/x(k > 0)与直线 y = x + 3 有两个交…
反比例函数 y = k/x(k > 0)与直线 y = x + 3 有两个交点,求 k 的取值范围。
- 联立:k/x = x + 3 → x² + 3x − k = 0
- 有两个交点 ⇔ 方程有两个不相等的实数根:Δ = 9 + 4k > 0
- 由 k > 0 得 Δ > 9 > 0 恒成立,所以 k > 0 时总有两个交点。k > 0
- 再细看:k > 0 时两根之积 = −k < 0,两根异号,说明两个交点分别在两支上——这也符合图象:直线 y = x + 3 从左下到右上,必然穿过双曲线的两支。
k > 0(恒有两个交点,且分居两支)。判别式 + 韦达定理配合图象看,结论更稳。