反比例函數(shù)y=(k≠0)的圖象是雙曲線,既是軸對(duì)稱圖形又是中心對(duì)稱圖形.它有兩條對(duì)稱軸,分別是直線y=x和y=-x.坐標(biāo)原點(diǎn)是它的對(duì)稱中心.利用雙曲線的對(duì)稱性,可使很多問題迅速解決.
一、雙曲線的軸對(duì)稱性
例1如圖1,正方形OABC的兩條邊OA、OC分別在平面直角坐標(biāo)系的x軸和y軸上,OA=4.已知雙曲線y=恰好經(jīng)過正方形OABC的對(duì)角線OB的中點(diǎn)D,分別與AB、BC交于點(diǎn)M、N.試說明AM=CN.
分析:由題意知點(diǎn)D坐標(biāo)為(2,2),所以雙曲線的關(guān)系式為y=.由于直線OB的關(guān)系式為y=x,所以y=關(guān)于OB成軸對(duì)稱,所以BN=BM,所以CN=AM.
例2如圖2,在平面直角坐標(biāo)系中,以點(diǎn)O為圓心的圓分別與直線y=-x和雙曲線y=相交,已知該圓的半徑為4,試求圓中陰影部分的面積和.
分析:由軸對(duì)稱性可得,圖中陰影部分的面積和等于半圓面積,即等于π×42=8π.(此題由中心對(duì)稱性也可解)
二、雙曲線的中心對(duì)稱性
例3直線y=2x與雙曲線y=的圖象的一個(gè)交點(diǎn)坐標(biāo)為(2,4),則它們的另一個(gè)交點(diǎn)坐標(biāo)是.
分析:依題意知,兩交點(diǎn)關(guān)于原點(diǎn)成中心對(duì)稱.故另一個(gè)交點(diǎn)的坐標(biāo)為(-2,-4).
例4如圖3,直線y=kx(k>0)與雙曲線y=交于A(x1,y1)、B(x2,y2)兩點(diǎn),則2x1y2-7x2y1=.
分析:由題意可知,點(diǎn)A、B關(guān)于原點(diǎn)O成中心對(duì)稱,所以x2=-x1,y2=-y1,所以2x1y2-7x2y1=-2x1y1+7x1y1=5x1y1.
因?yàn)辄c(diǎn)A(x1,y1)在雙曲線y=上,所以x1y1=4.
所以,原式=5×4=20.
例5如圖4,正比例函數(shù)y=x與反比例函數(shù)y=的圖象相交于A、C兩點(diǎn), AB⊥x軸于B,CD⊥x軸于D.判斷四邊形ABCD的形狀,并求其面積.
分析:由雙曲線的中心對(duì)稱性,知點(diǎn)A與點(diǎn)C、點(diǎn)B與點(diǎn)D分別關(guān)于原點(diǎn)中心對(duì)稱.所以O(shè)A=OC、OB=OD.所以四邊形ABCD是平行四邊形.
因?yàn)镾△AOB=OB·AB=x·y=xy=,所以SABCD=4S△AOB=2.
注:本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請(qǐng)以PDF格式閱讀原文