中学数学

反比例函数:乘积不变的二人转

10 分钟

乘积恒定,此消彼长

矩形面积固定为 12 平方米,长 x 与宽 y 满足 xy = 12,即 。长翻倍,宽就减半;长拉到 100,宽缩成 0.12——两个量乘积恒定、此消彼长,这就是反比例关系。一般式 (k 不为 0),k 就是那份不变的乘积。

图象:两条永不相交的曲线

反比例函数的图象叫双曲线,分两支:k > 0 时分居第一、三象限。它有两大特点:永不过原点(x 不能为 0,分母为 0 没有意义);无限贴近坐标轴却永不接触——坐标轴是它的渐近线。「无限接近却永不相遇」,这是极限思想第一次直观登场。

反比例在哪里

  • 路程固定,速度与时间反比:100 公里,时速 50 开 2 小时,时速 100 开 1 小时
  • 杠杆:动力×动力臂 = 阻力×阻力臂,阻力固定时动力与动力臂反比——撬棍越长越省力
  • 压力固定,压强与受力面积反比:滑雪板加宽,压强变小,人不下陷

几何不变量

双曲线上任取一点,向两条坐标轴作垂线,围成的矩形面积恒等于 |k|。这是最常考的几何性质,本质上就是 xy = k 换了件图形外衣。

常见误区:笼统说「y 随 x 增大而减小」。必须限定在同一支上:跨两支看,x 从 −1 变到 1,y 从 −12 跳到 12,反而变大了。

练一练:工地土方量固定,8 台挖掘机 15 天挖完。调来 12 台,几天挖完?先写反比例式再算。

小纸条

测量并记录:从家到学校用不同速度各花多少时间,验证「速度×时间」是否大致恒定。

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