【分析】
1. 求反比例函数解析式:利用反比例函数上点的坐标满足$y=\frac{k}{x}$,代入已知点$M$求出$k$,再代入点$N$求出$N$的坐标;
2. 求一次函数解析式:用$M$、$N$两点坐标,通过待定系数法设一次函数解析式,列方程组求解;
3. 求$△ OMN$的面积:采用割补法,先找一次函数与坐标轴的交点$A$、$B$,将$△ OMN$的面积转化为$△ AOB$的面积减去$△ AON$和$△ BOM$的面积;
4. 求$PM+PN$最小时的$P$点:利用轴对称最短路径原理,作$M$关于$y$轴的对称点$M'$,连接$M'N$,其与$y$轴的交点即为$P$,再求直线$M'N$的解析式,令$x=0$得$P$坐标。
【解析】
(1) 因为点$M(\frac{1}{2},4)$在反比例函数$y=\frac{k}{x}$上,所以$k=\frac{1}{2}×4=2$,故反比例函数解析式为$y=\frac{2}{x}$;
点$N(n,1)$在$y=\frac{2}{x}$上,代入得$1=\frac{2}{n}$,解得$n=2$,即$N(2,1)$;
设一次函数解析式为$y=ax+b$,代入$M$、$N$得:
$\begin{cases}\frac{1}{2}a + b = 4 \\2a + b = 1\end{cases}$,解得$\begin{cases}a=-2 \\b=5\end{cases}$,故一次函数解析式为$y=-2x+5$;
(2) 设一次函数$l$交$x$轴于$A$,交$y$轴于$B$:
令$y=0$,则$0=-2x+5$,得$x=\frac{5}{2}$,即$A(\frac{5}{2},0)$;
令$x=0$,则$y=5$,即$B(0,5)$;
$S_{△ AOB}=\frac{1}{2}×OA×OB=\frac{1}{2}×\frac{5}{2}×5=\frac{25}{4}$;
$S_{△ AON}=\frac{1}{2}×OA×y_N=\frac{1}{2}×\frac{5}{2}×1=\frac{5}{4}$;
$S_{△ BOM}=\frac{1}{2}×OB×x_M=\frac{1}{2}×5×\frac{1}{2}=\frac{5}{4}$;
所以$S_{△ OMN}=S_{△ AOB}-S_{△ AON}-S_{△ BOM}=\frac{25}{4}-\frac{5}{4}-\frac{5}{4}=\frac{15}{4}$;
(3) 作点$M$关于$y$轴的对称点$M'$,则$M'(-\frac{1}{2},4)$,连接$M'N$,其与$y$轴交点即为$P$(此时$PM+PN$最小);
设直线$M'N$的解析式为$y=mx+n$,代入$M'$、$N$得:
$\begin{cases}-\frac{1}{2}m + n =4 \\2m +n=1\end{cases}$,解得$\begin{cases}m=-\frac{6}{5} \\n=\frac{17}{5}\end{cases}$,故直线$M'N$解析式为$y=-\frac{6}{5}x+\frac{17}{5}$;
令$x=0$,得$y=\frac{17}{5}$,即$P(0,\frac{17}{5})$;
【答案】
(1) 反比例函数解析式为$y=\dfrac{2}{x}$,一次函数解析式为$y=-2x+5$;
(2) $△ OMN$的面积为$\dfrac{15}{4}$;
(3) 点$P$的坐标为$(0,\dfrac{17}{5})$;
【知识点】
反比例函数解析式,一次函数解析式,三角形面积,轴对称最短路径
【点评】
本题是反比例函数与一次函数的综合题,考查待定系数法求函数解析式、割补法求三角形面积、利用轴对称求最短路径问题,解题思路清晰,步骤明确,属于常规综合题型,需掌握相关基础方法。
【难度系数】
0.6