如图,正方形OABC的面积为16,点O为坐标原点,点B在函数y=kx(k>0,x>0)的图象上,点P(m,n)是函数y=kx(k>0,x>0)的图象上任意一点,过点P分别作x轴、y轴的垂线,垂足分别为E、F,并设矩形OEPF和正方形OABC不重合部分的面积为S.(提示:考虑点P在点B的左侧或右侧两种情况)(1)求B点坐标和k的值;(2)当S=8时,求点P的坐标;(3)写出S与m的函数关系式.

问题描述:

如图,正方形OABC的面积为16,点O为坐标原点,点B在函数y=

k
x
(k>0,x>0)的图象上,点P(m,n)是函数y=
k
x
(k>0,x>0)的图象上任意一点,过点P分别作x轴、y轴的垂线,垂足分别为E、F,并设矩形OEPF和正方形OABC不重合部分的面积为S.(提示:考虑点P在点B的左侧或右侧两种情况)
(1)求B点坐标和k的值;
(2)当S=8时,求点P的坐标;
(3)写出S与m的函数关系式.

(1)∵正方形OABC的面积为16,
∴OA=OC=4,
∴B(4,4),
又∵点B(4,4)在函数y=

k
x
(k>0,x>0)的图象上,
k
4
=4,
解得k=16,
故答案为:点B的坐标是(4,4),k=16; (2分)
(2)分两种情况:
①当点P在点B的左侧时,
∵P(m,n)在函数y=
k
x
上,
∴mn=16,
∴S=m(n-4)+4(4-m)=mn-4m+16-4m=32-8m=8,
解得m=3,
∴n=
16
3

∴点P的坐标是P(3,
16
3
);
②当点P在点B的右侧时,
∵P(m,n)在函数y=
k
x
上,
∴mn=16,
∴S=4(4-n)+n(m-4)=16-4n+mn-4n=32-8n=8,
解得n=3,
16
m
=3,
解得m=
16
3

∴点P的坐标是P(
16
3
,3);(6分)
(3)当0<m<4时,点P在点B的左边,此时S=32-8m,
当m≥4时,点P在点B的右边,此时S=32-8n=32-8×
16
m
=32-
128
m
.(2分)
答案解析:(1)先求出正方形的边长,然后根据反比例函数图象在第一象限写出点B的坐标,再根据待定系数法列式即可求出k值;
(2)①当点P在点B的左边时,不重合部分的面积为m(n-4)与4(4-m),再根据反比例函数的性质,进行计算即可求解,②当点P在点B的右边时,不重合部分的面积为4(4-n)与n(m-4),再根据反比例函数的性质,进行计算即可求解;
(3)分点P在点B的左边与右边两种情况,结合反比例函数的性质,消去字母n,整理即可得到S与m的函数关系式.
考试点:反比例函数综合题.
知识点:本题主要考查了反比例函数的系数与矩形的面积的关系,把线段的长的问题转化为点的坐标问题是解决本题的关键,需要注意分点P在点B的左边与右边两种情况,并且不重叠部分有两部分,进行讨论求解,避免漏解而导致出错.