一次函數(shù)典型例題精講分析歸納
類型一:正比例函數(shù)與一次函數(shù)定義
1、當(dāng)m為何值時(shí),函數(shù)y=-(m-2)x+(m-4)是一次函數(shù)?
思路點(diǎn)撥:某函數(shù)是一次函數(shù),除應(yīng)符合y=kx+b外,還要注意條件k≠0.
解:∵函數(shù)y=-(m-2)x+(m-4)是一次函數(shù),∴m=-2.∴當(dāng)m=-2時(shí),函數(shù)y=-(m-2)x+(m-4)是一次函數(shù).
舉一反三:
【變式1】如果函數(shù)是正比例函數(shù),那么().A.m=2或m=0 B.m=2 C.m=0 D.m=1
【答案】:考慮到x的指數(shù)為1,正比例系數(shù)k≠0,即|m-1|=1;m-2≠0,求得m=0,選C
【變式2】已知y-3與x成正比例,且x=2時(shí),y=7.(1)寫出y與x之間的函數(shù)關(guān)系式;
(2)當(dāng)x=4時(shí),求y的值;
(3)當(dāng)y=4時(shí),求x的值.
解析:(1)由于y-3與x成正比例,所以設(shè)y-3=kx.
把x=2,y=7代入y-3=kx中,得
7-3=2k,∴k=2.
∴y與x之間的函數(shù)關(guān)系式為y-3=2x,即y=2x+3.
(2)當(dāng)x=4時(shí),y=2×4+3=11.
(3)當(dāng)y=4時(shí),4=2x+3,∴x=.類型二:待定系數(shù)法求函數(shù)解析式
2、求圖象經(jīng)過(guò)點(diǎn)(2,-1),且與直線y=2x+1平行的一次函數(shù)的表達(dá)式.
思路點(diǎn)撥:圖象與y=2x+1平行的函數(shù)的表達(dá)式的一次項(xiàng)系數(shù)為2,則可設(shè)此表達(dá)式為y=2x+b,再將點(diǎn)(2,-1)代入,求出b即可.
解析:由題意可設(shè)所求函數(shù)表達(dá)式為y=2x+b,∵圖象經(jīng)過(guò)點(diǎn)(2,-1),∴-l=2×2+b.
∴b=-5,∴所求一次函數(shù)的表達(dá)式為y=2x-5.總結(jié)升華:求函數(shù)的解析式常用的方法是待定系數(shù)法,具體怎樣求出其中的待定系數(shù)的值,要根據(jù)具體的題設(shè)條件求出。
舉一反三:
【變式1】已知彈簧的長(zhǎng)度y(cm)在一定的彈性限度內(nèi)是所掛重物的質(zhì)量x(kg)的一次函數(shù),現(xiàn)已測(cè)得不掛重物時(shí),彈簧的長(zhǎng)度為6cm,掛4kg的重物時(shí),彈簧的長(zhǎng)度是7.2cm,求這個(gè)一次函數(shù)的表達(dá)式.
分析:題中并沒(méi)給出一次函數(shù)的表達(dá)式,因此應(yīng)先設(shè)一次函數(shù)的表達(dá)式y(tǒng)=kx+b,再由已知條件可知,當(dāng)x=0時(shí),y=6;當(dāng)x=4時(shí),y=7.2.求出k,b即可.
解:設(shè)這個(gè)一次函數(shù)的表達(dá)式為y=kx+b.
由題意可知,當(dāng)x=0時(shí),y=6;當(dāng)x=4時(shí),y=7.2.把它們代入y=kx+b中得
∴
∴這個(gè)一次函數(shù)的表達(dá)式為y=0.3x+6.
【變式2】已知直線y=2x+1.
(1)求已知直線與y軸交點(diǎn)M的坐標(biāo);
(2)若直線y=kx+b與已知直線關(guān)于y軸對(duì)稱,求k,b的值.
解析:
∵直線y=kx+b與y=2x+l關(guān)于y軸對(duì)稱,∴兩直線上的點(diǎn)關(guān)于y軸對(duì)稱.
又∵直線y=2x+1與x軸、y軸的交點(diǎn)分別為A(-,0),B(0,1),∴A(-,0),B(0,1)關(guān)于y軸的對(duì)稱點(diǎn)為A′(,0),B′(0,1).
∴直線y=kx+b必經(jīng)過(guò)點(diǎn)A′(,0),B′(0,1).
把A′(,0),B′(0,1)代入y=kx+b中得
∴
∴k=-2,b=1.
所以(1)點(diǎn)M(0,1)(2)k=-2,b=1
【變式3】判斷三點(diǎn)A(3,1),B(0,-2),C(4,2)是否在同一條直線上.
分析:由于兩點(diǎn)確定一條直線,故選取其中兩點(diǎn),求經(jīng)過(guò)這兩點(diǎn)的函數(shù)表達(dá)式,再把第三個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)代入表達(dá)式中,若成立,說(shuō)明第三點(diǎn)在此直線上;若不成立,說(shuō)明不在此直線上.
解:設(shè)過(guò)A,B兩點(diǎn)的直線的表達(dá)式為y=kx+b.
由題意可知,∴
∴過(guò)A,B兩點(diǎn)的直線的表達(dá)式為y=x-2.
∴當(dāng)x=4時(shí),y=4-2=2.
∴點(diǎn)C(4,2)在直線y=x-2上.
∴三點(diǎn)A(3,1),B(0,-2),C(4,2)在同一條直線上.
類型三:函數(shù)圖象的應(yīng)用
3、圖中的圖象(折線ABCDE)描述了一汽車在某一直線上的行駛過(guò)程中,汽車離出發(fā)地的距離s(km)和行駛時(shí)間t(h)之間的函數(shù)關(guān)系,根據(jù)圖中提供的信息,回答下列問(wèn)題:
(1)汽車共行駛了___________km;
(2)汽車在行駛途中停留了___________h;
(3)汽車在整個(gè)行駛過(guò)程中的平均速度為_(kāi)__________km/h;
(4)汽車自出發(fā)后3h至4.5h之間行駛的方向是___________.思路點(diǎn)撥:讀懂圖象所表達(dá)的信息,弄懂并熟悉圖象語(yǔ)言.圖中給出的信息反映了行駛過(guò)程中時(shí)間和汽車位置的變化過(guò)程,橫軸代表行駛時(shí)間,縱軸代表汽車的位置.圖象上的最高點(diǎn)就是汽車離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)的距離.汽車來(lái)回一次,共行駛了120×2=240(千米),整個(gè)過(guò)程用時(shí)4.5小時(shí),平均速度為240÷4.5=(千米/時(shí)),行駛途中1.5時(shí)—2時(shí)之間汽車沒(méi)有行駛.解析:(1)240;(2)0.5;(3);(4)從目的地返回出發(fā)點(diǎn).總結(jié)升華:這類題是課本例題的變式,來(lái)源于生活,貼近實(shí)際,是中考中常見(jiàn)題型,應(yīng)注意行駛路程與兩地之間的距離之間的區(qū)別.本題圖象上點(diǎn)的縱坐標(biāo)表示的是汽車離出發(fā)地的距離,橫坐標(biāo)表示汽車的行駛時(shí)間.舉一反三:
【變式1】圖中,射線l甲、l乙分別表示甲、乙兩運(yùn)動(dòng)員在自行車比賽中所走的路程s與時(shí)間t的函數(shù)關(guān)系,求它們行進(jìn)的速度關(guān)系。
解析:比較相同時(shí)間內(nèi),路程s的大小.在橫軸的正方向上任取一點(diǎn),過(guò)該點(diǎn)作縱軸的平行線,比較該平行線與兩直線的交點(diǎn)的縱坐標(biāo)的大小.所以.甲比乙快
【變式2】小高從家騎自行車去學(xué)校上學(xué),先走上坡路到達(dá)點(diǎn)A,再走下坡路到達(dá)點(diǎn)B,最后走平路到達(dá)學(xué)校,所用的時(shí)間與路程的關(guān)系如圖所示。放學(xué)后,如果他沿原路返回,且走平路、上坡路、下坡路的速度分別保持和去上學(xué)時(shí)一致,那么他從學(xué)校到家需要的時(shí)間是()
A.14分鐘 B.17分鐘 C.18分鐘 D.20分鐘
【答案】:D分析:由圖象可知,上坡速度為80米/分;下坡速度為200米/分;走平路速度為100米/分。原路返回,走平路需要8分鐘,上坡路需要10分鐘,下坡路需要2分鐘,一共20分鐘。
【變式3】某種洗衣機(jī)在洗滌衣服時(shí),經(jīng)歷了進(jìn)水、清洗、排水、脫水四個(gè)連續(xù)的過(guò)程,其中進(jìn)水、清洗、排水時(shí)洗衣機(jī)中的水量y(升)與時(shí)間x(分鐘)之間的關(guān)系如圖所示:
根據(jù)圖象解答下列問(wèn)題:
(1)洗衣機(jī)的進(jìn)水時(shí)間是多少分鐘?清洗時(shí)洗衣機(jī)中的水量是多少升?
(2)已知洗衣機(jī)的排水速度為每分鐘19升.①求排水時(shí)y與x之間的關(guān)系式;
②如果排水時(shí)間為2分鐘,求排水結(jié)束時(shí)洗衣機(jī)中剩下的水量.分析:依題意解讀圖象可知:從0—4分鐘在進(jìn)水,4—15分鐘在清洗,此時(shí),洗衣機(jī)內(nèi)有水40升,15分鐘后開(kāi)始放水.解:(1)洗衣機(jī)的進(jìn)水時(shí)間是4分鐘;清洗時(shí)洗衣機(jī)中的水量是40升;
(2)①排水時(shí)y與x之間的關(guān)系式為:y=40-19(x-15)
即y=-19x+325
②如果排水時(shí)間為2分鐘,則x-15=2即x=17,此時(shí),y=40-19×2=2.所以,排水結(jié)束時(shí)洗衣機(jī)中剩下的水量為2升.類型四:一次函數(shù)的性質(zhì)
4、己知一次函數(shù)y=kx十b的圖象交x軸于點(diǎn)A(一6,0),交y軸于點(diǎn)B,且△AOB的面積為12,y隨x的增大而增大,求k,b的值.
思路點(diǎn)撥:設(shè)函數(shù)的圖象與y軸交于點(diǎn)B(0,b),則OB=,由△AOB的面積,可求出b,又由點(diǎn)A在直線上,可求出k并由函數(shù)的性質(zhì)確定k的取值.
解析:直線y=kx十b與y軸交于點(diǎn)B(0,b),點(diǎn)A在直線上,則①,由,即,解得代入①,可得,由于y隨x的增大而增大,則k>0,取則.
總結(jié)升華:該題考查的是待定系數(shù)法和函數(shù)值,仔細(xì)觀察所畫圖象,找出隱含條件。
舉一反三:
【變式1】已知關(guān)于x的一次函數(shù).
(1)m為何值時(shí),函數(shù)的圖象經(jīng)過(guò)原點(diǎn)
(2)m為何值時(shí),函數(shù)的圖象經(jīng)過(guò)點(diǎn)(0,-2)
(3)m為何值時(shí),函數(shù)的圖象和直線y=-x平行
(4)m為何值時(shí),y隨x的增大而減小?
解析:
(1)由題意,m需滿足,故m=-3時(shí),函數(shù)的圖象經(jīng)過(guò)原點(diǎn);
(2)由題意得:m需滿足,故時(shí),函數(shù)的圖象經(jīng)過(guò)點(diǎn)(0,-2);
(3)由題意,m需滿足,故m=4時(shí),函數(shù)的圖象平行于直線y=-x;
(4)當(dāng)3-m<0時(shí),即m>3時(shí),y隨x的增大而減小.
【變式2】若直線()不經(jīng)過(guò)第一象限,則k、b的取值范圍是______,______.
【答案】:(k<0;b≤0);分析:直線不經(jīng)過(guò)第一象限,有可能是經(jīng)過(guò)二、四象限或經(jīng)過(guò)二、三、四象限,注意不要漏掉經(jīng)過(guò)原點(diǎn)的情況。
【變式3】直線l1:與直線l2:在同一坐標(biāo)系中的大致位置是().
A. B. C. D.
【答案】:C;分析:對(duì)于A,從l1看k<0,b<0,從l2看b<0,k>0,所以k,b的取值自相矛盾,排除掉A。對(duì)于B,從l1看k>0,b<0,從l2看b>0,k>0,所以k,b的取值自相矛盾,排除掉B。D答案同樣是矛盾的,只有C答案才符合要求。
【變式4】函數(shù)在直角坐標(biāo)系中的圖象可能是().
【答案】:B;分析:不論k為正還是為負(fù),都大于0,圖象應(yīng)該交于x軸上方。故選B
類型五:一次函數(shù)綜合5、已知:如圖,平面直角坐標(biāo)系中,A(1,0),B(0,1),C(-1,0),過(guò)點(diǎn)C的直線繞C旋轉(zhuǎn),交y軸于點(diǎn)D,交線段AB于點(diǎn)E。
(1)求∠OAB的度數(shù)及直線AB的解析式;
(2)若△OCD與△BDE的面積相等,①求直線CE的解析式;②若y軸上的一點(diǎn)P滿足∠APE=45°,請(qǐng)直接
寫出點(diǎn)P的坐標(biāo)。
思路點(diǎn)撥:(1)由A,B兩點(diǎn)的坐標(biāo)知,△AOB為等腰直角三角形,所以∠OAB=45°(2)△OCD與△BDE的面積相等,等價(jià)于△ACE與△AOB面積相等,故可求E點(diǎn)坐標(biāo),從而得到CE的解析式;因?yàn)镋為AB中點(diǎn),故P為(0,0)時(shí),∠APE=45°.解析:(1)∵A(1,0),B(0,1),∴OA=OB=1,△AOB為等腰直角三角形
∴∠OAB=45°
設(shè)直線AB的解析式為:y=kx+b,將A(1,0),B(0,1)代入,解得k=-1,b=1
∴直線AB的解析式為:y=-x+1
(2)①∵
∴
即
∴,將其代入y=-x+1,得E點(diǎn)坐標(biāo)()
設(shè)直線CE為y=kx+b,將點(diǎn)C(-1,0),點(diǎn)E()代入,解得k=b=
∴直線CE的解析式:
②∵點(diǎn)E為等腰直角三角形斜邊的中點(diǎn)
∴當(dāng)點(diǎn)P(0,0)時(shí),∠APE=45°.總結(jié)升華:考慮面積相等這個(gè)條件時(shí),直接算比較困難,往往采取補(bǔ)全成一個(gè)容易計(jì)算的面積來(lái)解決問(wèn)題。
舉一反三:
【變式1】在長(zhǎng)方形ABCD中,AB=3cm,BC=4cm,點(diǎn)P沿邊按A→B→C→D的方向向點(diǎn)D運(yùn)動(dòng)(但不與A,D兩點(diǎn)重合)。求△APD的面積y()與點(diǎn)P所行的路程x(cm)之間的函數(shù)關(guān)系式及自變量的取值范圍。
【答案】:當(dāng)P點(diǎn)在AB上運(yùn)動(dòng)時(shí),當(dāng)P點(diǎn)在BC上運(yùn)動(dòng)時(shí),當(dāng)P點(diǎn)在CD上運(yùn)動(dòng)是,∴
【變式2】如圖,直線與x軸y軸分別交于點(diǎn)E、F,點(diǎn)E的坐標(biāo)為(-8,0),點(diǎn)A的坐標(biāo)為(-6,0)。
(1)求的值;
(2)若點(diǎn)P(,)是第二象限內(nèi)的直線上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),在點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,試寫出△OPA的面積S與x的函數(shù)關(guān)系式,并寫出自變量x的取值范圍;
(3)探究:在(2)的條件下,當(dāng)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)到什么位置時(shí),△OPA的面積為,并說(shuō)明理由。
解:(1)將E(-8,0)代入,得;
(2)設(shè)P點(diǎn)坐標(biāo)為()
S=(-8 (3)令,解得,代入,算出P點(diǎn)縱坐標(biāo)為 當(dāng)P點(diǎn)的坐標(biāo)為時(shí),△OPA的面積為.