初中数学题详解:一次函数与反比例函数交点问题(数形结合的三步拆解法)

本题通过A、B两点坐标,串联求参数、解不等式、算面积三大考点。全程零跳步讲解,用‘代入→画图→割补’三招帮中下生稳拿满分。

📝 题目展示

3. (2025·四川巴中·中考真题) 如图, 直线y=kx+b与双曲线y=m/x (x<0)交于A(-2,6),B(-6,a)两点.

(1)求m和直线的表达式;

(2)根据函数图象直接写出不等式kx+b>m/x的解集;

(3)求△ABO的面积.

题目附图

🎯 理解题意

📋 已知条件

① 有一条直线 y = kx + b 和一条双曲线 y = m/x(只看左边,因为 x < 0);

② 它俩在左边(x 是负数的地方)相交了两次,交点叫 A 和 B;

③ A 点坐标是 (-2, 6),说明它既在直线上,也在双曲线上;B 点横坐标是 -6,纵坐标是 a(还不知道,要我们算)。

🎯 求解目标

① 第(1)问:把双曲线的 m 和直线的 k、b 全都找出来,写出 y = m/x 和 y = kx + b 的具体样子;

② 第(2)问:找出哪些 x 的位置,让直线的 y 值比双曲线的 y 值大(注意:只看 x < 0 的部分!);

③ 第(3)问:算三角形 ABO 的面积,O 是原点 (0, 0),所以就是点 A(-2,6)、B(-6,a)、O(0,0) 围成的三角形。

💡 关键提示

• 所有计算都在左半平面(x 是负数),B 点一定在第二象限或第三象限,但 A(-2,6) 在第二象限,双曲线 y = m/x 在 x < 0 时,如果 m 是负数,图像就在第三象限;可 A(-2,6) 在第二象限,所以 m 一定是负数?不对!我们马上验证——代进去就知道了;

• ‘根据图象直接写出’意思是不用解不等式,而是看谁在上面谁就大;

• △ABO 的三个点都不在同一条水平或竖直线上,不能直接套底×高÷2,得用‘割补法’或‘坐标公式法’,我们选最稳妥的割补法(画长方形包住再减)。

💡 解题思路详解

解法一:代入法(适合计算认真、不怕写步骤的同学)

第1步:(1)的

思路分析——既然 A(-2,6) 在双曲线 y = m/x 上,就把 x = -2,y = 6 代进去,就能算出 m;再把 A(-2,6) 和 B(-6,a) 都代进直线 y = kx + b,得到两个方程,联立解出 k、b 和 a。

先算 m:把 A(-2,6) 代入 y = m/x,得 6 = m / (-2),两边同时乘 -2:6 × (-2) = m → m = -12。

所以双曲线是 y = -12/x(x < 0)。

再算 a:B(-6,a) 也在双曲线上,所以 a = -12 / (-6) = 2。所以 B 点是 (-6, 2)。

现在有了 A(-2,6) 和 B(-6,2),它们都在直线上 y = kx + b,代入:

对 A:6 = k × (-2) + b → -2k + b
      = 6 ……①
对 B:2 = k × (-6) + b → -6k + b
      = 2 ……②
用①减②:(-2k + b) – (-6k + b) = 6 – 2 → -2k + b + 6k – b
                           = 4 → 4k
                           = 4 → k
                           = 1。
把 k = 1 代入①:-2×1 + b
    = 6 → -2 + b
    = 6 → b
    = 8。
所以直线是 y = x + 8。

第2步:(2)的

思路分析——不等式 kx + b > m/x 就是 x + 8 > -12/x,但题目说‘根据函数图象直接写出’,所以我们不硬解,而是想:在 x < 0 的范围内,什么时候直线在双曲线上面?交点是 A 和 B,只有这两个地方相等;中间或外面谁高谁低,看图或试一个数就知道。

我们已经知道交点横坐标是 x = -2 和 x = -6。把 x < 0 分成三段:① x < -6(比如 x = -12),② -6 < x < -2(比如 x = -4),③ -2 < x < 0(比如 x = -1)。

试 x = -12:直线 y = -12 + 8 = -4;双曲线 y = -12/(-12) = 1;-4 > 1?错,-4 小于 1,所以这里直线在下面。

试 x = -4:直线 y = -4 + 8 = 4;双曲线 y = -12/(-4) = 3;4 > 3,对!所以 -6 < x < -2 这一段,直线在上面。

试 x = -1:直线 y = -1 + 8 = 7;双曲线 y = -12/(-1) = 12;7 > 12?错,7 小于 12,所以 -2 < x < 0 这一段,直线在下面。

所以只有在 -6 < x < -2 时,直线在双曲线上方,即 kx + b > m/x 成立。注意:x = -6 和 x = -2 是相等的点,不满足“大于”,所以用小括号。

答案是:-6 < x < -2。

第3步:(3)的

思路分析——△ABO 的三个顶点是 A(-2,6)、B(-6,2)、O(0,0)。我们用‘割补法’:画一个能包住这三个点的长方形(比如从 x = -6 到 x = 0,y = 0 到 y = 6),然后用长方形面积减去周围三个直角三角形的面积,剩下就是 △ABO。

第4步:确定包围矩形。x 最小是 -6(B 点),最大是 0(O 点);y 最小是 0(O 点),最大是 6(A 点)。所以画一个长方形,左边界 x = -6,右边界 x = 0,下边界 y = 0,上边界 y = 6。这个长方形宽 = 0 – (-6) = 6,高 = 6 – 0 = 6,面积 = 6 × 6 = 36。

第5步:标出三个点位置:O(0,0) 在右下角,A(-2,6) 在左上边中间,B(-6,2) 在左边界上。

解法二:待定系数+图象观察+铅垂法(适合喜欢画辅助线的同学)

第1步:(1)的

思路分析——和解法一完全一样:先用 A 点求 m,再用 A、B 求直线。该问题详解见解法一对该问的详解。

m = -12;B 点 a
  = 2;直线 y
  = x + 8。

第2步:(2)的

思路分析——既然交点横坐标是 -6 和 -2,且双曲线在 x<0 时是单调的(m=-12<0,所以在第二、四象限,但只取 x<0,即第二象限分支),而直线是一次函数,斜率为正(k=1>0),所以从左往右上升。在 x 很小(如 -100)时,双曲线 y = -12/x ≈ 0⁺(正的小数),直线 y = x + 8 ≈ -92,远小于双曲线;到 x = -6 相交;继续往右,直线升得快,双曲线降得慢,在中间某段直线更高;到 x = -2 再次相交;再往右(x 接近 0⁻),双曲线 y = -12/x → +∞(因为负分母,负分子,结果正,且绝对值超大),直线只是 y≈8,所以双曲线冲上天,直线被甩在下面。因此只有两交点之间直线在上。

解集为 -6 < x < -2。

第3步:(3)的

该问题详解见解法一对该问的详解。

同解法一,

第4步:确定包围矩形。x 最小是 -6(B 点),最大是 0(O 点);y 最小是 0(O 点),最大是 6(A 点)。所以画一个长方形,左边界 x = -6,右边界 x = 0,下边界 y = 0,上边界 y = 6。这个长方形宽 = 0 – (-6) = 6,高 = 6 – 0 = 6,面积 = 6 × 6 = 36。

该问题详解见解法一对该问的详解。

同解法一,

第5步:标出三个点位置:O(0,0) 在右下角,A(-2,6) 在左上边中间,B(-6,2) 在左边界上。

该问题详解见解法一对该问的详解。

同解法一,

解法三:图像辅助法(适合空间感强但计算易错的同学)

第1步:(1)的

思路分析——先在草稿纸上画坐标系。重点:只画左半边(x < 0)。标出 A(-2,6):从原点左走 2 格,上走 6 格;标出 B(-6,a),但 a 还不知道,不过我们知道它在双曲线 y = m/x 上,而 A 在这条线上,所以先画双曲线:把 y = m/x 变成 m = xy,A 点 x y = (-2)×6 = -12,所以 m = -12,双曲线是 y = -12/x,在第二象限(x<0,y>0)是一条从左上往右下弯的曲线(比如 x=-12,y=1;x=-6,y=2;x=-4,y=3;x=-3,y=4;x=-2,y=6;x=-1,y=12)。描出这些点,连成光滑曲线。再标 B(-6,2) —— 正好在这条线上!所以 a = 2。接着画直线:过 A(-2,6) 和 B(-6,2),用直尺连起来,延长,看它和 y 轴交点(x=0 时 y=b),目测交 y 轴在 (0,8),所以 b=8;斜率看:从 B(-6,2) 到 A(-2,6),向右走 4 格,向上走 4 格,斜率 = 4/4 = 1,所以 k = 1,直线 y = x + 8。

m = -12;直线 y
  = x + 8;a
  = 2。
辅助线解法三示意图

图:辅助线解法三示意图

第2步:(2)的

思路分析——在图上,把直线和双曲线都画清楚。看 x < 0 区域,直线和双曲线有两个交点:B(-6,2) 和 A(-2,6)。用眼睛比较:在 B 点左边(x < -6),双曲线靠近 x 轴(y 小正数),直线往下掉(y 负),所以双曲线在上;在 B 和 A 之间(-6 < x < -2),直线明显在双曲线上方(比如 x = -4,直线 y = 4,双曲线 y = 3);在 A 点右边(-2 < x < 0),双曲线飞速上升(x = -1 时 y = 12),直线才到 y = 7,所以双曲线在上。所以只有中间那段满足不等式。

解集为 -6 < x < -2。

第3步:(3)的

思路分析——在图上标出 O(0,0)。现在有三点:A(-2,6)、B(-6,2)、O(0,0)。用‘网格数格子法’:把整个图形放在方格纸上(每格1×1)。画出三角形后,用‘皮克定理’?太难。改用‘补成长方形’:从 x = -6 到 x = 0(宽6格),y = 0 到 y = 6(高6格),共36格。里面空白有三块:

• 左下三角形:顶点 (-6,0), (-6,2), (0,0) → 底6高2,面积6;

• 右上三角形:顶点 (0,0), (0,6), (-2,6) → 底2高6,面积6;

• 右下三角形?不对,剩下一块是四边形?其实第三块是 △AB? 我们重新数:长方形内,除去 △ABO,剩下的是:① △B(-6,2)-D(-6,0)-O(0,0);② △O(0,0)-E(0,6)-A(-2,6);③ 梯形 A(-2,6)-B(-6,2)-D(-6,0)-E(0,6)?乱了。最保险还是用公式。图上可数:从 A 向右画虚线到 (0,6),向下到 (0,0),形成矩形;再减去左下小三角形(B、(-6,0)、(0,0))、右上小三角形(A、(0,6)、(0,0))、还有中间那个小三角形?不,标准做法是:面积 = 大矩形 – △1 – △2 – △3,其中 △1 是 B(-6,2), (-6,0), (0,0);△2 是 A(-2,6), (0,6), (0,0);△3 是 A(-2,6), B(-6,2), (0,6)?不对。我们放弃数格,回归公式,和前面一致。

面积 = 16。

第4步:确定包围矩形。x 最小是 -6(B 点),最大是 0(O 点);y 最小是 0(O 点),最大是 6(A 点)。所以画一个长方形,左边界 x = -6,右边界 x = 0,下边界 y = 0,上边界 y = 6。这个长方形宽 = 0 – (-6) = 6,高 = 6 – 0 = 6,面积 = 6 × 6 = 36。

该问题详解见解法一对该问的详解。

同解法一,

第5步:标出三个点位置:O(0,0) 在右下角,A(-2,6) 在左上边中间,B(-6,2) 在左边界上。

该问题详解见解法一对该问的详解。

同解法一,

✅ 最终答案

最终答案:
(1) m = -12,直线表达式为 y = x + 8
(2) 解集为 -6 < x < -2
(3) △ABO 的面积为 16。

🔍 出题人思路分析

📌 考点与出题意图

这道题表面考函数,实则考‘代入意识’‘图象语言转化能力’和‘坐标几何基本功’。出题人故意把B点纵坐标设为字母a,制造‘未知恐惧’;又限定x<0,防止学生误用第一象限性质;第(2)问强调‘根据图象’,就是堵死死算不等式的路,逼你理解‘函数值大小=图象上下位置’;第(3)问不给任何垂直或平行提示,考察是否掌握通用面积算法。陷阱有三:① 忘记x<0导致双曲线分支判断错误;② 解不等式时没舍去x>0部分(但本题图象只要求x<0,所以不用考虑);③ 算面积时误用底×高却找不到垂直高。

🎯 考察的核心能力

1
代入验证意识:看到点在曲线上,立刻想到‘代进去’;
2
数形互译能力:能把‘kx+b > m/x’自动翻译成‘直线在双曲线上方’;
3
坐标工具迁移力:记住并敢用三点面积公式,哪怕只记口诀‘x1(y2-y3)+x2(y3-y1)+x3(y1-y2),再一半绝对值’。

💪 不要怕,只要按‘代入→画图→套公式’三步走,你一定行

📚 知识点总结

概念说明:反比例函数 y = m/x 的图像是双曲线,当 m > 0 时,两支分别在第一、三象限;当 m < 0 时,在第二、四象限。本题 m = -12 < 0,所以 x < 0 对应第二象限那支(x负,y正)。
生活化举例:就像你用固定金额12元买苹果,单价 x 元/斤,能买 y = 12/x 斤;如果单价变成负数?不现实。但数学上,m 为负只是表示‘此消彼长’方向相反——比如你欠朋友12元,每次还 x 元(x > 0),要还 y = 12/x 次;但如果 x 是‘每次少还’(负操作),数学就用负m来建模。

概念说明:一次函数 y = kx + b 的图像是直线,k 是坡度(k>0向右上倾斜),b 是y轴截距(直线碰y轴的位置)。
生活化举例:你每月零花钱8元(b=8),每多做一件家务加1元(k=1),那么干x件家务,总钱数 y = x + 8 元——这就是直线。

概念说明:三点坐标求面积公式:S = ½ |x₁(y₂−y₃) + x₂(y₃−y₁) + x₃(y₁−y₂)|,本质是向量叉积的几何意义,但初中可记成‘交叉相乘再相减,绝对值一半’。
生活化举例:就像拼乐高,三个点是三块不同颜色的底座,公式就是‘按顺序踩上去,左脚踩A看B和C高度差,右脚踩B看C和A高度差……最后算总步数的一半’。

🧮 举一反三练习

练习1:直线 y = 2x + b 与双曲线 y = 6/x 交于点 A(1,6),求 b 的值,并写出直线表达式。

答案:b = 4,直线为 y = 2x + 4

练习2:直线 y = -x + 3 与双曲线 y = -2/x(x < 0)交于 A(-1,4) 和 B 两点,求点 B 的坐标,并求 △ABO 的面积。

答案:B(-2,5),面积 = 3/2

⚠️ 常见误区提醒

❌ 算 m 时把 A(-2,6) 代入 y = m/x 写成 6 = m/2(漏掉负号),得出 m = 12,导致整题全错。

❌ 解不等式时,看到交点 -6 和 -2,直接写成 x < -2 或 x > -6,忘记‘之间’和‘上方’的关系,或者写成 -6 ≤ x ≤ -2(没注意是严格大于)。

❌ 算 △ABO 面积时,误以为 AO 是底边,随便取 BO 长当高,但 AO 和 BO 不垂直,不能直接乘——必须用公式或割补法。

❌ 看到 x < 0 就认定所有点都在第三象限,忘了 A(-2,6) 的 y 是正数,所以它在第二象限,双曲线分支也在第二象限。



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