Question

如圖，已知正比例函數(shù)和反比例函數(shù)的圖象都經(jīng)過(guò)點(diǎn)M（-3，-1），且知點(diǎn)P（-1，-3）是反比例函數(shù)圖象上的點(diǎn)：
（1）分別求出正比例函數(shù)和反比例函數(shù)的解析式；
（2）作PA⊥x軸，垂足為A，當(dāng)點(diǎn)Q在直線MO上運(yùn)動(dòng)時(shí)，作QB⊥y軸，垂足為B，問(wèn)：直線MO上是否存在這樣的點(diǎn)Q，使得△OBQ與△OAP面積相等？如果存在，請(qǐng)求出點(diǎn)Q的坐標(biāo)，如果不存在，請(qǐng)說(shuō)明理由；
（3）當(dāng)點(diǎn)Q在第一象限中的雙曲線上運(yùn)動(dòng)時(shí)，作以O(shè)P、OQ為鄰邊的?OPCQ，求?OPCQ周長(zhǎng)的最小值以及取得最小值時(shí)點(diǎn)Q的坐標(biāo)．

Answer 1

分析：（1）設(shè)正比例函數(shù)解析式為y=kx，將點(diǎn)M坐標(biāo)代入可得k的值，同理代入數(shù)據(jù)可得反比例函數(shù)的關(guān)系式，
（2）設(shè)點(diǎn)Q的坐標(biāo)為Q（m，

1

3

m)，由△OBQ與△OAP面積相等，可得關(guān)系式，進(jìn)而可得m的值，代入可得Q₁與Q₂的坐標(biāo)；
（3）因?yàn)樗倪呅蜲PCQ是□，所以O(shè)P=CQ，OQ=PC，可得P的坐標(biāo)，設(shè)點(diǎn)Q的坐標(biāo)為Q（n，

3

n

），分析可得求□OPCQ周長(zhǎng)的最小值就只需求OQ的最小值，進(jìn)而可得OQ的二次關(guān)系式，解可得答案．

解答：解：（1）設(shè)正比例函數(shù)解析式為y=kx，將點(diǎn)M坐標(biāo)代入得k=

1

3

，
所以正比例函數(shù)解析式為y=

1

3

x；
同樣可得，反比例函數(shù)解析式為y=

3

x

．

（2）當(dāng)點(diǎn)Q在直線MO上運(yùn)動(dòng)時(shí)，設(shè)點(diǎn)Q的坐標(biāo)為Q（m，

1

3

m），
由S_△OBQ=

1

2

|OB•BQ|=

1

2

×|

1

3

m•m|=

1

6

m2，
而S_△OAP=

1

2

×1×3=

3

2

，
∴

1

6

m2=

3

2

，解得：m=±3，所以點(diǎn)Q的坐標(biāo)為Q₁（3，1）和Q₂（-3，-1）．

（3）因?yàn)樗倪呅蜲PCQ是?，所以O(shè)P=CQ，OQ=PC，
∵P（-1，-3）是定點(diǎn)，OP是定長(zhǎng)，所以求?OPCQ周長(zhǎng)的最小值就只需求OQ的最小值．
因?yàn)辄c(diǎn)Q在第一象限中雙曲線上，所以可設(shè)點(diǎn)Q的坐標(biāo)為Q（n，

3

n

），
由勾股定理可得：OQ²=n2+

9

n2

．
配方得OQ²=(n-

3

n

)2+6，當(dāng)n=

3

n

即n=±

3

時(shí)，OQ²有最小值6，這時(shí)Q（

3

，

3

），
又因?yàn)镺Q為正值，所以O(shè)Q有最小值

6

．
由勾股定理得OP=

10

，所以平行四邊形OPCQ周長(zhǎng)的最小值是2(

10

+

6

)．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了反比例函數(shù)的圖象的性質(zhì)以及其與直線的關(guān)系，利用形數(shù)結(jié)合解決此類問(wèn)題，是非常有效的方法．