内容正文:
第01讲 一次函数的概念与图像(3个知识点+3种题型+分层练习)
知识导图
知识清单
知识点1.一次函数的定义
(1)一次函数的定义:
一般地,形如y=kx+b(k≠0,k、b是常数)的函数,叫做一次函数.
(2)注意:
①又一次函数的定义可知:函数为一次函数⇔其解析式为y=kx+b(k≠0,k、b是常数)的形式.
②一次函数解析式的结构特征:k≠0;自变量的次数为1;常数项b可以为任意实数.
③一般情况下自变量的取值范围是任意实数.
④若k=0,则y=b(b为常数),此时它不是一次函数.
知识点2.一次函数的图象
(1)一次函数的图象的画法:经过两点(0,b)、(﹣,0)或(1,k+b)作直线y=kx+b.
注意:①使用两点法画一次函数的图象,不一定就选择上面的两点,而要根据具体情况,所选取的点的横、纵坐标尽量取整数,以便于描点准确.②一次函数的图象是与坐标轴不平行的一条直线(正比例函数是过原点的直线),但直线不一定是一次函数的图象.如x=a,y=b分别是与y轴,x轴平行的直线,就不是一次函数的图象.
(2)一次函数图象之间的位置关系:直线y=kx+b,可以看做由直线y=kx平移|b|个单位而得到.
当b>0时,向上平移;b<0时,向下平移.
注意:①如果两条直线平行,则其比例系数相等;反之亦然;
②将直线平移,其规律是:上加下减,左加右减;
③两条直线相交,其交点都适合这两条直线.
知识点3.一次函数图象与系数的关系
由于y=kx+b与y轴交于(0,b),当b>0时,(0,b)在y轴的正半轴上,直线与y轴交于正半轴;当b<0时,(0,b)在y轴的负半轴,直线与y轴交于负半轴.
①k>0,b>0⇔y=kx+b的图象在一、二、三象限;
②k>0,b<0⇔y=kx+b的图象在一、三、四象限;
③k<0,b>0⇔y=kx+b的图象在一、二、四象限;
④k<0,b<0⇔y=kx+b的图象在二、三、四象限.
题型强化
题型一.一次函数的定义
1.(2024春•普陀区期末)下列函数中,是的一次函数的是
A. B. C. D.
【分析】根据一次函数的定义:,进行判断即可.
【解答】解:.不是一次函数,不符合题意;
.不是一次函数,不符合题意;
、不是一次函数,不符合题意;
、是一次函数,符合题意;
故选:.
【点评】本题考查一次函数的定义,熟练掌握一次函数的定义是解题的关键.
2.(2024春•嘉定区期中)如果函数是一次函数,那么的取值范围为 .
【分析】根据一次函数的定义得到:,由此求得的值.
【解答】解:依题意得:,
解得.
故答案为:.
【点评】本题考查了一次函数的定义.关键是掌握一次例函数的比例系数不等于0.
3.(2024秋•金凤区校级期中)已知函数.
(1)当为何值时,这个函数是关于的一次函数?
(2)当为何值时,这个函数是关于的正比例函数?
【分析】(1)根据一次函数的定义和题目中的函数解析式,可得,然后即可求得当为何值时,这个函数是关于的一次函数;
(2)根据正比例函数的定义和题目中的函数解析式,可得且,然后即可求得当为何值时,这个函数是关于的正比例函数.
【解答】解:(1)函数是关于的一次函数,
,
解得,
即当为不等于1的值时,这个函数是关于的一次函数;
(2)函数是关于的正比例函数,
且,
解得,
即当为时,这个函数是关于的正比例函数.
【点评】本题考查一次函数的定义、正比例函数的定义,解答本题的关键是明确一次函数和正比例函数的定义,求出相应的的值.
题型二.一次函数的图象
4.(2024春•崇明区期末)一次函数的图象不经过
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【分析】利用一次函数的图象即可判断.
【解答】解:在一次函数中,,,
一次函数经过第一、二、三象限,不经过第四象限.
故选:.
【点评】本题考查了一次函数的图象,熟练掌握一次函数的性质与系数的关系是解题的关键.
5.(2024春•杨浦区期中)如图,一次函数的图象与轴、轴分别相交于、.两点,那么当时,自变量的取值范围是 .
【分析】观察函数图象可知随的增大而增大,结合一次函数的图象与轴的交点坐标,即可求出当时的取值范围.
【解答】解:一次函数的图象与轴交于点,且随的增大而增大,
当时,.
故答案为:.
【点评】本题考查了一次函数的图象,观察函数图象,找出随的增大而增大是解题的关键.
6.(上海期末)在平面直角坐标系中画出函数的图象.
(1)在图象上标出横坐标为的点,并写出它的坐标;
(2)在图象上标出和轴的距离是2个单位长度的点,并写出它的坐标.
【分析】画出函数的图象方法是找到与坐标轴的交点的坐标,然后根据函数图象和要求进行解答.
【解答】解:函数与坐标轴的交点的坐标为,.
(1)点的坐标;
(2)和轴的距离是2个单位长度的点的坐标,.
【点评】本题考查对一次函数的图象的掌握情况.
题型三.一次函数图象与系数的关系
7.(2024春•金山区校级月考)若一次函数的函数值随自变量的值增大而增大,则的取值范围是
A. B. C. D.
【分析】根据一次函数图象的增减性来确定的符号即可.
【解答】解:一次函数的函数值随自变量的值增大而增大,
,
解得:,
故选:.
【点评】本题考查了一次函数图象与系数的关系,解题的关键是正确理解直线中,当时,随的增大而增大;当时,随的增大而减小.
8.(2024春•徐汇区期中)若函数的图象不经过第四象限,那么的取值范围是 .
【分析】根据已知条件和一次函数的性质列出不等式组求解即可.
【解答】解:一次函数的图象不经过第四象限,
,
解得:.
故答案为:.
【点评】本题考查了一次函数的图象与系数的关系解一元一次不等式组,能得出关于的不等式是解此题的关键.
9.已知关于的函数.
(1)当满足什么条件时,它是正比例函数?
(2)当满足什么条件时,随的增大而增大?
(3)当满足什么条件时,它的图象经过第一、二、四象限?
【分析】(1)根据正比例函数定义得出且,即可解答;
(2)由随的增大而增大利用一次函数的性质可得出,解之即可得出结论;
(3)根据一次函数的图象经过第一、二、四象限利用一次函数图象与系数的关系,即可分别得出关于的一元一次不等式组,解之即可得出结论;
【解答】解:(1)是正比例函数,
且,
;
(2)随的增大而增大,
,
;
(3)的图象经过第一、二、四象限,
,
解得:.
【点评】本题考查了一次函数图象与系数的关系、正比例函数的定义,解题的关键是熟练掌握一次函数的性质.
分层练习
一、单选题
1.已知一次函数,且随的增大而减小,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】根据一次函数增减性求参数
【分析】本题考查利用一次函数增减性判断参数范围,根据一次函数,且随的增大而减小,即可得到答案,熟记一次函数增减性与的关系是解决问题的关键.
【详解】解:一次函数,且随的增大而减小,
,
故选:B.
2.已知直线y=(k﹣2)x+k不经过第三象限,则k的取值范围是( )
A.k≠2 B.k>2 C.0≤k<2 D.k≥0
【答案】C
【分析】依题意可得,解不等式组,可得结果.
【详解】因为直线y=(k﹣2)x+k不经过第三象限,
所以
解得
故选C
【点睛】理解一次函数图象的位置与系数的关系.
3.如图,是正比例函数图象上的点,且在第一象限,过点作轴于点,以为斜边向上作等腰,若,则的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】等腰三角形的定义、正比例函数的性质
【分析】根据正比例函数的性质可以求得点A的坐标,再根据题意和等腰三角形的形即可求得点C的坐标.
【详解】解:∵A是正比例函数图象上的点,且在第一象限,AB=4,
∴点A的横坐标是4,
当x=4时,y=8,
∴点A的坐标为(4,8),
∵过点A作AB⊥y轴于点B,以AB为斜边向上作等腰直角三角形ABC,
∴点C到AB的距离为2,AB的一半是2,
∴点C的坐标是(2,10)
故选C.
【点睛】本题考查正比例函数的性质、等腰三角形的性质,解答本题的关键是明确题意,找出所求问题需要的条件,利用数形结合的思想解答.
4.如图,函数和的图象相交于点,则关于x的不等式的解集是
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【知识点】根据两条直线的交点求不等式的解集
【分析】以交点为分界,结合图象写出不等式mx>x+3的解集即可.
【详解】函数和的图象相交于点,
不等式的解集为.
故选A.
【点睛】本题主要考查了一次函数与一元一次不等式,解题的关键是熟练运用数形结合思想.
5.如图,直线与直线相交于点.直线与y轴交于点A.一动点C从点A出发,先沿平行于x轴的方向运动,到达直线上的点处后,改为垂直于x轴的方向运动,到达直线上的点处后,再沿平行于x轴的方向运动,到达直线上的点处后,又改为垂直于x轴的方向运动,到达直线上的点处后,仍沿平行于x轴的方向运动,…照此规律运动,动点C依次经过点,,,,,,…,,,…则当动点C到达处时,则为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】一次函数的规律探究问题
【分析】本题考查了一次函数的综合运用.关键是利用平行于x轴的直线上点的纵坐标相等,平行于y轴的直线上点的横坐标相等,得出点的坐标,判断等腰直角三角形,得出一般规律即可.由直线可知, ,则纵坐标为1,代入直线中,得,又、横坐标相等,可得 ,可判断为等腰直角三角形,利用平行线的性质,得、、…、都是等腰直角三角形,分别求,,再总结一般规律即可.
【详解】解:由直线直线可知,,
∵,
∴,解得:,
∴,,
同理可得:,,
∴,
同理可得:,,,
∴,
∴
…,
∴,
故选B.
6.如图,在平面直角坐标系中,直线的解析式为,直线的解析式为,直线交轴于点,以为边作第一个等边三角形,交直线于点,过点作轴的平行线交直线于点,以为边作第二个等边三角形△,交直线于点,,顺次这样做下去,第2020个等边三角形的边长为( )
A. B. C.4038 D.4040
【答案】A
【知识点】用勾股定理解三角形、等边三角形的性质、含30度角的直角三角形、一次函数的规律探究问题
【分析】延长交轴于,交轴于,根据等边三角形的性质得,,,直线的解析式为,得,由直线的解析式得第一个等边三角形边长为1,解得,,把代入求得的纵坐标,即可求得第二个等边三角形的边长,从而找出规律,按照此规律即可求得第2020个等边三角形的边长.
【详解】解:延长交轴于,延长交轴于,
,,均为等边三角形,
,,,
直线的解析式为:,
,
对于直线,,当时,,
点的坐标为,
,
在中,,,
,,
点的坐标为,
对于,当时,,
点的坐标为,
,
,
,
在中,,,
,,
点的坐标为,
对于,当时,,
,
,
同理得:,,
以此类推,第个等边三角形的边长为,
第2020个等边三角形的边长为.
故选:A.
【点睛】本题考查了一次函数图象上点的坐标特征、等边三角形的性质、含30度角直角三角形的性质、勾股定理,根据等边三角形的性质找出第个等边三角形的边长为是解题的关键.
二、填空题
7.已知一次函数y=kx+3,若y随x的增大而减小,则k的取值范围是 .
【答案】k<0
【知识点】根据一次函数增减性求参数
【分析】直接根据一次函数的性质求解即可.
【详解】解:∵一次函数y=kx+3,y随x的增大而减小,
∴k<0.
故答案为k<0.
【点睛】本题考查的是一次函数的性质,熟知一次函数y=kx+b(k≠0)中,当k<0时,y随x的增大而减小是解题的关键.
8.已知一次函数的图象经过,两点,则 .(填“”或“”)
【答案】
【知识点】根据一次函数的增减性判断自变量的变化情况
【分析】由k=1>0,可得出y随x的增大而增大,结合1<3,即可得出x1<x2.
【详解】解:∵k=1>0,
∴y随x的增大而增大,
又∵1<3,
∴x1<x2,
故答案为:<.
【点睛】本题考查了一次函数的性质,解题的关键是牢记“当k>0时,y随x的增大而增大;当k<0时,y随x的增大而减小”.
9.一次函数的图象经过原点,则y随x的增大而 .(填“增大”或“减小”)
【答案】增大
【知识点】判断一次函数的增减性、根据一次函数的定义求参数
【分析】由题意可得:且,求得,即可求解.
【详解】解:由题意可得:且,解得
则一次函数为:
因为
所以y随x的增大而增大,
故答案为:增大
【点睛】此题考查了一次函数的定义,图像与性质,解题的关键是根据题意正确求得的值.
10.不论k为何值,直线恒过定点 .
【答案】(1,1)
【知识点】求一次函数自变量或函数值、整式加减中的无关型问题
【分析】由题知y=kx+(1-k)=(x-1)k+1,当x-1=0时,不论k为何值,y恒等于1.由此得出,不论k为何值,直线恒过点(1,1).
【详解】解:由题知,y=kx+(1-k)=(x-1)k+1,
当x-1=0时,不论k为何值,y都等于1,
∴不论k为何值,直线y=kx+(1-k)(k≠0)恒过定点(1,1).
故答案为:(1,1).
【点睛】本题考查带有参数的一次函数图像恒过定点的问题.通过将一次函数解析式变形,找到特殊的x值并代入,把参数消掉,从而求得直线恒过的定点坐标.
11.已知点在直线上,则代数式的值为 .
【答案】
【知识点】比较一次函数值的大小、完全平方公式分解因式
【分析】根据一次函数图象上点的特征将点坐标代入直线,可得,将整式化简后可得代数式,再将整体代入计算可求解.
【详解】解:∵点在直线上,
∴,
即,
∴原式,
.
故答案为.
【点睛】本题主要考查一次函数图象上点的特征,代数式求值,先将整式化简,再利用整体代入法求解是解题的关键.
12.点P(3,a)、Q(,b)在一次例函数的图象上,则a与b的大小关系是 .
【答案】a<b.
【知识点】比较一次函数值的大小
【详解】试题分析:根据一次函数的性质可知,函数为减函数,所以随着x值的增大,y值在减小,所以a<b.
考点:一次函数的性质.
13.请写出一个满足下列条件的一次函数的解析式:①图象与轴的交点在轴的负半轴;②随的增大而增大 .
【答案】(答案不唯一)
【知识点】求一次函数解析式
【分析】首先设一次函数解析式为,根据题意:①图象与轴的交点在轴的负半轴,可得:,再根据题意:随的增大而增大,可得:,写出符合条件的数,并代入一次函数解析式为,即可得出结论.
【详解】解:设一次函数解析式为,
∵图象与轴的交点在轴的负半轴,
∴,
又∵随的增大而增大,
∴,
∴,,(不唯一)
∴一次函数解析式为(答案不唯一).
故答案为:(答案不唯一)
【点睛】本题考查了一次函数的性质,熟练掌握一次函数的性质是解本题的关键.即一次函数中,当时,随的增大而增大;当时,随的增大而减小;当时,图象与轴的交点在轴的正半轴上;当时,图象与轴的交点在轴的负半轴上.
14.某车站规定旅客可以免费携带不超过20千克的行李,超过部分每千克收取1.5元的行李费,则旅客需交的行李费(元)与携带行李重量(千克)()之间的关系式为 .
【答案】
【知识点】求一次函数解析式
【分析】由题意知超过(x-20)千克,乘以1.5即是y的值
【详解】y=1.5(x-20)=1.5x-30
故填y=1.5x-30
【点睛】此题考查列函数关系式,正确理解题意是解题关键.
15.已知无论n取什么实数,点P(n,4n-3)都在直线l上,若Q(a,b)是直线l上的点,则(4a-b)2的值等于 .
【答案】9.
【知识点】求一次函数解析式
【详解】试题分析:先令n=0,则P(0,-3);再令n=1,则P(1,1),由于a不论为何值此点均在直线l上,设此直线的解析式为y=kx+b(k≠0),把两点代入即可得出其解析式,再把Q(a,b)代入即可得出(4n-b)2的值.
试题解析:∵令n=0,则P(0,-3);再令n=1,则P(1,1),由于n不论为何值此点均在直线l上,
∴设此直线的解析式为y=kx+b(k≠0),
∴
解得,
∴此直线的解析式为:y=4x-3,
∵Q(a,b)是直线l上的点,
∴4a-3=b,即4a-b=3,
∴(4a-b)2的=32=9.
考点:一次函数图象上点的坐标特征.
16.已知关于x的一次函数同时满足下列两个条件:函数y随x的增大而减小;当时,对应的函数值,你认为符合要求的一次函数的解析式可以是 写出一个即可.
【答案】(答案不唯一)
【知识点】求一次函数解析式
【分析】先设一次函数,由一次函数y随x的增大而减小可得:,由当时,对应的函数值可得:,故符合条件的一次函数中,即可.
【详解】设一次函数,
因为一次函数y随x的增大而减小,
所以,
因为当时,对应的函数值
所以,
所以符合条件的一次函数中,即可.
故答案为:.
【点睛】本题主要考查一次函数图象和性质,解决本题的关键是要熟练掌握一次函数图象和性质.
17.平面直角坐标系中,点的坐标为,点的坐标为,点的坐标为,其中,满足方程组,已知点在直线的下方,且点不在第三象限,则的取值范围为 .
【答案】
【知识点】两直线的交点与二元一次方程组的解、已知点所在的象限求参数
【分析】求出直线的解析式,再根据求出点的坐标为,然后过作轴,交直线于点,确定,再分两步:点在直线的下方;点不在第三象限,分别确定的取值范围,然后确定公共部分即可。
【详解】解:设直线的解析式为,
∴,
解得:,
∴直线的解析式为,
∵,
解得:,
∴,
过作轴,交直线于点,
当时,,
∴,
∵点在直线的下方,
∴,
解得:,
若点在第三象限,则,解得:,
∴当时,点不在第三象限,
综上所述,。
故答案为:.
【点睛】本题考查一次函数的图像及性质,点所在象限的坐标特征,熟练掌握一次函数的图像及性质,数形结合是解题的关键.
18.如图,点P是函数图象上的一点,直线与x轴、y轴分别交于A、B两点,过点P作x轴、y轴的垂线与该直线分别交于C、D两点,则的值为 .
【答案】
【知识点】一次函数与反比例函数的其他综合应用、已知两点坐标求两点距离
【分析】先求出点坐标,设点,则:点,点 ,用含的式子表示出,进而求解即可.
【详解】解:∵直线与x轴、y轴分别交于A、B两点,
当时,;当时,;
∴点,点,
∵点P是函数图象上的一点,过点P作x轴、y轴的垂线与该直线分别交于C、D两点,
设点,则:点,点 ,
,
故答案为.
【点睛】本题考查反比例函数与一次函数的综合应用.正确的求出各点的坐标,是解题的关键.
三、解答题
19.已知一次函数的图象过点.
(1)求的值.
(2)当时,求的最大值.
【答案】(1)
(2)0
【知识点】判断一次函数的增减性、列一次函数解析式并求值、求一次函数解析式
【分析】(1)将点代入到一次函数可得的值;
(2)由(1)可得一次函数解析式为,根据可得,从而可知的最大值.
【详解】(1)解:一次函数的图象过点
解得
(2)解:由(1)可得,故一次函数解析式为
当时,,得
故的最大值为0
【点睛】此题考查了一次函数的性质,确定的值是解题的关键.
20.某体育用品店的“某品牌衬衫”每天销售20件,每件衬衫盈利40元.该体育用品店决定降价销售该品牌衬衫,经过市场调查发现:如果衬衫每降价1元,则每天多售出2件,设该品牌衬衫每件降价x元,每天销售y件.
(1)直接写出y与x之间的函数关系式,不要求写出自变量的取值范围;
(2)如果该体育用品店销售该品牌衬衫每天盈利1250元,那么衬衫每件降价了多少元?
【答案】(1)
(2)衬衫每件降价了15元
【知识点】求一次函数解析式、营销问题(一元二次方程的应用)
【分析】本题主要考查了求一次函数解析式,一元二次方程的应用,解题的关键是找出题目中的等量关系.
(1)根据题意列出一次函数解析式即可;
(2)根据该品牌衬衫每天盈利1250元列出一元二次方程,解方程即可.
【详解】(1)解:∵每天销售20件,每件衬衫盈利40元,衬衫每降价1元,则每天多售出2件,
∴该品牌衬衫每件降价x元,每天销售;
(2)解:根据题意得:,
整理得:,
解得:,
答:衬衫每件降价了15元.
21.如图,直线与反比例函数的图象交于点,与x轴交于点B,平行于x轴的直线交反比例函数的图象于点M,交于点N,连接.
(1)求m的值和反比例函数的解析式;
(2)观察图象,直接写出当时不等式的解集;
【答案】(1),
(2)
【知识点】一次函数与反比例函数的交点问题、求反比例函数解析式
【分析】本题考查反比例函数与一次函数的综合应用.
(1)求出点A的坐标,利用待定系数法即可解决问题;
(2)结合函数图象找到直线在双曲线上方对应的x的取值范围.
【详解】(1)解:∵直线经过点,
∴,
解得,
∴,
把代入得,
∴反比例函数的解析式为.
(2)解:观察图象,当时不等式的解集为.
22.如图①,公路上依次有A、B、C三个车站,一辆汽车从A站出发以速度匀速驶向B站,到达B站后不停留,以速度匀速驶向C站,汽车行驶路程y(千米)与行驶时间x(小时)之间的函数图象如图②所示.
(1)__________千米/小时,__________千米/小时;
(2)当汽车在B、C两站之间匀速行驶时,求y与x之间的函数关系式,并写出自变量x的取值范围;
(3)若汽车在某一段路程内刚好用分钟行驶了千米,直接写出这段路程开始时x的值.
【答案】(1);
(2)
(3)
【知识点】行程问题(一元一次方程的应用)、从函数的图象获取信息、求一次函数解析式
【分析】本题考查了函数图象,一次函数解析式,一元一次方程的应用.从函数图象中获取正确的信息是解题的关键.
(1)由题意知,(千米/小时),则驶向B站的时间为(小时),(千米/小时),然后作答即可;
(2)由题意知,,,然后作答即可;
(3)由题意知,当汽车在某一段路程内刚好用分钟行驶了千米时,一部分在段,一部分在段,依题意得,,计算求解即可.
【详解】(1)解:由题意知,(千米/小时),
∴驶向B站的时间为(小时),
∴(千米/小时),
故答案为:;;
(2)解:由题意知,,
∴;
(3)解:由题意知,当汽车在某一段路程内刚好用分钟行驶了千米时,一部分在段,一部分在段,
依题意得,,
解得,
∴.
23.已知,一次函数的图象与反比例函数的图象交于点和点.
(1)求一次函数和反比例函数的解析式,并在网格中画出这个一次函数的图象(不需要列表);
(2)根据函数图象直接写出不等式的解集;
(3)平面内一点,连接、,求的面积.
【答案】(1)反比例函数为:,一次函数的解析式为:,画图见解析
(2)或
(3)
【知识点】一次函数与反比例函数的交点问题、求反比例函数解析式、坐标与图形
【分析】(1)把点代入可得:,再求解,再把,代入,再求解一次函数的解析式,再画图即可;
(2)由,可得的图象在的图象下方(包括交点),可得或;
(3)记与x轴的交点为K,求解,而,可得,可得.
【详解】(1)解:把点代入可得:
∴,
∴反比例函数为:,
把代入可得,,即,
把,代入可得:
∴,解得:,
∴一次函数的解析式为:.
画的图象如图示:
.
(2)∵,
∴的图象在的图象下方(包括交点),
∴或.
(3)如图,记与x轴的交点为K,
当,则,解得:,
∴,而,
∴,
∴.
【点睛】本题考查的是利用待定系数法求解反比例函数,一次函数的解析式,利用函数图象解不等式,坐标与图形面积,熟练的利用数形结合的方法解题是关键.
24.问题探究:
(1)将一直角梯形放在如图1所示的正方形网格(图中每个小正方形的边长均为一个单位长度)中,梯形的顶点均在格点上,请你在图中作一条直线l,使它将梯形分成面积相等的两部分;(画出一种即可)
(2)如图2,,点A、D在上,点B、C在上,连接、,交于点O,连接、.试说明:;
问题解决:
(3)如图3,在平面直角坐标系中,不规则五边形是李大爷家的一块土地的示意图,顶点B在y轴正半轴上,边在x轴正半轴上,平行于x轴,的中点P处有一口灌溉水井,现结合实际耕种需求,需在上找一点Q,使将这块土地的面积分为相等的两部分,用于耕种两种不同的作物,并沿修一条灌溉水渠(水渠的宽度忽略不计).
①请你利用有刻度的直尺在图中画出的位置,并简要说明作图过程;
②若点A的坐标为,,,,,请求出直线的解析式.
【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)①见解析;②直线的解析式为
【知识点】格点作图题、一次函数的规律探究问题、求一次函数解析式
【分析】本题考查同底等高的三角形的面积关系、用待定系数法求一次函数解析式、一次函数平移的性质,熟练掌握相关知识是解题的关键.
(1)根据网格和梯形的面积公式求解即可;
(2)根据,,即可求解;
(3)①如图,连接,平移,使其经过点B,交x轴于点M,连接,交于点N,量出的中点Q,连接,由,可得,从而可得,可证,再由平分梯形的面积,即可求解;
②由题意可得,利用待定系数法求得直线的解析式为,再根据一次函数平移的规律可设直线的解析式为,再把代入求得直线的解析式为,从而可得,再利用待定系数法求解即可.
【详解】解:(1)直线l的位置如图所示.(答案不唯一),
理由如下:如图,直线l分别交、于点E、F,
∵,,
∵;
(2)设、之间的距离为h,∵,
,
,
.
(3)①如图,连接,平移,使其经过点B,交x轴于点M,连接,交于点N,
量出的中点Q,连接,的位置如图所示.
∵,
∴,
又∵,
∴,
,
∵平分梯形的面积,
∴平分五边形的面积,
②由题意得,,,,,,
.
设直线的解析式为,
将,,代入得,
解得,
∴直线的解析式为,故可设直线的解析式为,
将代入,得,
∴直线的解析式为.
当时,,解得.
.
,
设直线的解析式为,
将,,代入得,
解得,
∴直线的解析式为.
25.如图,一次函数的图像与反比例函数的图像交于点A、B,与x轴交于点C,.
(1)求点A的坐标与反比例函数的表达式.
(2)设直线AB与y轴相交于点D,经过计算可知点B的坐标为.若点Q是y轴上一点,是否存在点Q,使得?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)求的x的取值范围.
【答案】(1),;(2)存在,或;(3)或
【知识点】一次函数与反比例函数的交点问题、求反比例函数解析式
【分析】(1)直线AB与x轴的交点,由,可求得点A的纵坐标,然后代入一次函数求得点A的坐标,把点A的坐标代入反比例函数即可求得反比例函数解析式.
(2)结合题意可以求得的面积,然后设设点,然后用三角形的面积公式列等式,求解即可得出答案;
(3)根据A、B点的坐标和图象得出答案.
【详解】解:(1)直线AB:与x轴的交点C,
令y=0,则,解得:x=﹣1,
∴点.
设,
∵,∴
∴,
∴将点A代入得,,
∴,
∴,
∴反比例函数解析式为:;
(2)存在,理由如下:
∵,
设点,直线AB与y轴的交点为,
则,
∴或,
∴或
(3)∵一次函数与反比例函数交于点、B,
∴由图像可知:要使
∴或
【点睛】此题考查了一次函数与反比例函数的交点问题,涉及的知识有:待定系数法求函数解析式,坐标与图形性质,一次函数与坐标轴的交点,熟练掌握待定系数法是解本题的关键.
26.手机通话、手机购物、手机看书等,手机已经成为现代人生活的一个重要组成部分,让现代人的生活更为丰富和便捷.通讯公司提供了两种手机话费收费套餐供客户选择,如下表.
项目
套餐
月租费(元)
每分钟通话费(元)
套餐A
套餐B
0
小明仔细阅读了通讯公司的手机话费收费套餐方案说明,发现话费与通话时间有关联.小明设采用套餐的通话费用为(元)采用套餐的通话费用为(元),通话时间为(分钟).
(1)请分别直接写出(元)与(分钟),(元)与(分钟)之间的关系式,并在如图的平面直角坐标系中画出两个关系式分别对应的图象;
(2)求当通话时间为多少分钟时,套餐,的通话费用恰好相同;
(3)如果小明每个月的通话时间都不少于分钟,请帮助小明从,中选择使用哪一种套餐更省钱?
【答案】(1),,图见解析
(2)当通话时间为分钟时,套餐,的通话费用恰好相同
(3)选择套餐更省钱
【知识点】画一次函数图象、求一次函数解析式、从函数的图象获取信息、方案选择(一元一次方程的应用)
【分析】本题考查了一次函数的应用,一次函数的图象,一元一次方程的应用.熟练掌握一次函数的应用,一次函数的图象,一元一次方程的应用是解题的关键.
(1)由题意知,,,然后作图即可;
(2)由题意知,,计算求解即可;
(3)由图象可知,当时,,然后作答即可.
【详解】(1)解:由题意知,,,
作图象如下:
(2)解:由题意知,,
解得,,
∴当通话时间为分钟时,套餐,的通话费用恰好相同;
(3)解:由图象可知,当时,,
∵小明每个月的通话时间都不少于分钟,
∴选择套餐更省钱.
27.北京冬奥会上,由于中国冰雪健儿们的发挥出色,中国金牌总数位列第三,向世界证明了中国是冰雪运动强国!青蛙公主谷爱凌发挥出色一人斩获两金一银.在数学上,我们不妨约定:在平面直角坐标系中,将点称为“爱凌点”,经过点的函数,称为“爱凌函数”.
(1)若点是“爱凌点”,关于x的数都是“爱凌函数”,则_____,_____,_____.
(2)若关于x的函数和都是“爱凌函数”,且两个函数图象有且只有一个交点,求k的值.
(3)如图,点、是抛物线上两点,其中D在第四象限,C在第一象限对称轴右侧,直线AC、AD分别交y轴于F、E两点:
①求点E,F的坐标;(用含,的代数式表示);
②若,试判断经过C、D两点的一次函数是否为“爱凌函数”,并说明理由.
【答案】(1)2;-1;-1;
(2);
(3)①;;②经过C、D两点的一次函数y=kx+b(k≠0)是“爱凌函数”;理由见解析
【知识点】一次函数与反比例函数的交点问题、求一次函数解析式、坐标与图形、根据一元二次方程根的情况求参数
【分析】(1)根据已知条件,代入求解即可;
(2)首先用待定系数法求出反比例函数解析式,然后应用一元二次方程根的判别式求出k的值;
(3)首先根据前提条件推出x1与x2的关系,然后利用C,D坐标用x1和x2表示出直线斜率kCD,进一步代入点C或者点D的坐标,表示出截距b,然后将坐标(2,1)代入一次函数,和前面的结论比较是否符合条件.
【详解】(1)解:∵(3r+4s,r+s)为“爱凌点”,
∴,
解得:,
将(2,1)代入y=x2−x+t得:,
解得t=−1.
故答案为:2;-1;-1.
(2)当k≠0时,将(2,1)分别代入y=kx+b与y=中,
得,即,
∵两个函数图象有且只有一个交点,
∴kx+1−2k=只有一个根,即:
kx2+(1−2k)x−2=0,
Δ=(1−2k)2+8k=0,
∴k=−.
当k=0时,y=b,
∵函数y=b是“爱凌函数”,
∴b=1,此时,符合题意,
∴k=
(3)①令x2−3x+2=0,得:,x2=2,
∴A(1,0),B(2,0),
∵C、D两点在抛物线上,
∴C(x1,x12−3x1+2),D(x2,),
设AD的函数关系式为:,
则,
解得:,
∴,
令x=0,则,
∴,
设AC的函数关系式为:,
则,
解得:,
∴,
令x=0,则,
∴;
②y=kx+b是“爱凌函数”,理由如下:
∵若OE•OF=1,
∴,
∴(2−x2)(x1−2)−1=0,
∴2x1−x1x2+2x2−5=0,
∵一次函数y=kx+b经过C、D两点,
∴,
解得:,
∴CD的关系式为:y=(x1+x2−3)x+2−x1x2,
将(2,1)代入得:
2(x1+x2−3)+2−x1x2=1,
即2x1−x1x2+2x2−5=0,与前提条件OE•OF=1所得出的结论一致,
∴经过C,D的一次函数y=kx+b是“爱凌函数”.
【点睛】本题考查一次函数、反比例函数和二次函数相关知识点,将结论与前提条件进行比较,整个题目涉及的未知数比较多,计算过程中需要仔细.
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第01讲 一次函数的概念与图像(3个知识点+3种题型+分层练习)
知识导图
知识清单
知识点1.一次函数的定义
(1)一次函数的定义:
一般地,形如y=kx+b(k≠0,k、b是常数)的函数,叫做一次函数.
(2)注意:
①又一次函数的定义可知:函数为一次函数⇔其解析式为y=kx+b(k≠0,k、b是常数)的形式.
②一次函数解析式的结构特征:k≠0;自变量的次数为1;常数项b可以为任意实数.
③一般情况下自变量的取值范围是任意实数.
④若k=0,则y=b(b为常数),此时它不是一次函数.
知识点2.一次函数的图象
(1)一次函数的图象的画法:经过两点(0,b)、(﹣,0)或(1,k+b)作直线y=kx+b.
注意:①使用两点法画一次函数的图象,不一定就选择上面的两点,而要根据具体情况,所选取的点的横、纵坐标尽量取整数,以便于描点准确.②一次函数的图象是与坐标轴不平行的一条直线(正比例函数是过原点的直线),但直线不一定是一次函数的图象.如x=a,y=b分别是与y轴,x轴平行的直线,就不是一次函数的图象.
(2)一次函数图象之间的位置关系:直线y=kx+b,可以看做由直线y=kx平移|b|个单位而得到.
当b>0时,向上平移;b<0时,向下平移.
注意:①如果两条直线平行,则其比例系数相等;反之亦然;
②将直线平移,其规律是:上加下减,左加右减;
③两条直线相交,其交点都适合这两条直线.
知识点3.一次函数图象与系数的关系
由于y=kx+b与y轴交于(0,b),当b>0时,(0,b)在y轴的正半轴上,直线与y轴交于正半轴;当b<0时,(0,b)在y轴的负半轴,直线与y轴交于负半轴.
①k>0,b>0⇔y=kx+b的图象在一、二、三象限;
②k>0,b<0⇔y=kx+b的图象在一、三、四象限;
③k<0,b>0⇔y=kx+b的图象在一、二、四象限;
④k<0,b<0⇔y=kx+b的图象在二、三、四象限.
题型强化
题型一.一次函数的定义
1.(2024春•普陀区期末)下列函数中,是的一次函数的是
A. B. C. D.
2.(2024春•嘉定区期中)如果函数是一次函数,那么的取值范围为 .
3.(2024秋•金凤区校级期中)已知函数.
(1)当为何值时,这个函数是关于的一次函数?
(2)当为何值时,这个函数是关于的正比例函数?
题型二.一次函数的图象
4.(2024春•崇明区期末)一次函数的图象不经过
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
5.(2024春•杨浦区期中)如图,一次函数的图象与轴、轴分别相交于、.两点,那么当时,自变量的取值范围是 .
6.(上海期末)在平面直角坐标系中画出函数的图象.
(1)在图象上标出横坐标为的点,并写出它的坐标;
(2)在图象上标出和轴的距离是2个单位长度的点,并写出它的坐标.
题型三.一次函数图象与系数的关系
7.(2024春•金山区校级月考)若一次函数的函数值随自变量的值增大而增大,则的取值范围是
A. B. C. D.
8.(2024春•徐汇区期中)若函数的图象不经过第四象限,那么的取值范围是 .
9.已知关于的函数.
(1)当满足什么条件时,它是正比例函数?
(2)当满足什么条件时,随的增大而增大?
(3)当满足什么条件时,它的图象经过第一、二、四象限?
分层练习
一、单选题
1.已知一次函数,且随的增大而减小,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.已知直线y=(k﹣2)x+k不经过第三象限,则k的取值范围是( )
A.k≠2 B.k>2 C.0≤k<2 D.k≥0
3.如图,是正比例函数图象上的点,且在第一象限,过点作轴于点,以为斜边向上作等腰,若,则的坐标为( )
A. B. C. D.
4.如图,函数和的图象相交于点,则关于x的不等式的解集是
A.
B.
C.
D.
5.如图,直线与直线相交于点.直线与y轴交于点A.一动点C从点A出发,先沿平行于x轴的方向运动,到达直线上的点处后,改为垂直于x轴的方向运动,到达直线上的点处后,再沿平行于x轴的方向运动,到达直线上的点处后,又改为垂直于x轴的方向运动,到达直线上的点处后,仍沿平行于x轴的方向运动,…照此规律运动,动点C依次经过点,,,,,,…,,,…则当动点C到达处时,则为( )
A. B. C. D.
6.如图,在平面直角坐标系中,直线的解析式为,直线的解析式为,直线交轴于点,以为边作第一个等边三角形,交直线于点,过点作轴的平行线交直线于点,以为边作第二个等边三角形△,交直线于点,,顺次这样做下去,第2020个等边三角形的边长为( )
A. B. C.4038 D.4040
二、填空题
7.已知一次函数y=kx+3,若y随x的增大而减小,则k的取值范围是 .
8.已知一次函数的图象经过,两点,则 .(填“”或“”)
9.一次函数的图象经过原点,则y随x的增大而 .(填“增大”或“减小”)
10.不论k为何值,直线恒过定点 .
11.已知点在直线上,则代数式的值为 .
12.点P(3,a)、Q(,b)在一次例函数的图象上,则a与b的大小关系是 .
13.请写出一个满足下列条件的一次函数的解析式:①图象与轴的交点在轴的负半轴;②随的增大而增大 .
14.某车站规定旅客可以免费携带不超过20千克的行李,超过部分每千克收取1.5元的行李费,则旅客需交的行李费(元)与携带行李重量(千克)()之间的关系式为 .
15.已知无论n取什么实数,点P(n,4n-3)都在直线l上,若Q(a,b)是直线l上的点,则(4a-b)2的值等于 .
16.已知关于x的一次函数同时满足下列两个条件:函数y随x的增大而减小;当时,对应的函数值,你认为符合要求的一次函数的解析式可以是 写出一个即可.
17.平面直角坐标系中,点的坐标为,点的坐标为,点的坐标为,其中,满足方程组,已知点在直线的下方,且点不在第三象限,则的取值范围为 .
18.如图,点P是函数图象上的一点,直线与x轴、y轴分别交于A、B两点,过点P作x轴、y轴的垂线与该直线分别交于C、D两点,则的值为 .
三、解答题
19.已知一次函数的图象过点.
(1)求的值.
(2)当时,求的最大值.
20.某体育用品店的“某品牌衬衫”每天销售20件,每件衬衫盈利40元.该体育用品店决定降价销售该品牌衬衫,经过市场调查发现:如果衬衫每降价1元,则每天多售出2件,设该品牌衬衫每件降价x元,每天销售y件.
(1)直接写出y与x之间的函数关系式,不要求写出自变量的取值范围;
(2)如果该体育用品店销售该品牌衬衫每天盈利1250元,那么衬衫每件降价了多少元?
21.如图,直线与反比例函数的图象交于点,与x轴交于点B,平行于x轴的直线交反比例函数的图象于点M,交于点N,连接.
(1)求m的值和反比例函数的解析式;
(2)观察图象,直接写出当时不等式的解集;
22.如图①,公路上依次有A、B、C三个车站,一辆汽车从A站出发以速度匀速驶向B站,到达B站后不停留,以速度匀速驶向C站,汽车行驶路程y(千米)与行驶时间x(小时)之间的函数图象如图②所示.
(1)__________千米/小时,__________千米/小时;
(2)当汽车在B、C两站之间匀速行驶时,求y与x之间的函数关系式,并写出自变量x的取值范围;
(3)若汽车在某一段路程内刚好用分钟行驶了千米,直接写出这段路程开始时x的值.
23.已知,一次函数的图象与反比例函数的图象交于点和点.
(1)求一次函数和反比例函数的解析式,并在网格中画出这个一次函数的图象(不需要列表);
(2)根据函数图象直接写出不等式的解集;
(3)平面内一点,连接、,求的面积.
24.问题探究:
(1)将一直角梯形放在如图1所示的正方形网格(图中每个小正方形的边长均为一个单位长度)中,梯形的顶点均在格点上,请你在图中作一条直线l,使它将梯形分成面积相等的两部分;(画出一种即可)
(2)如图2,,点A、D在上,点B、C在上,连接、,交于点O,连接、.试说明:;
问题解决:
(3)如图3,在平面直角坐标系中,不规则五边形是李大爷家的一块土地的示意图,顶点B在y轴正半轴上,边在x轴正半轴上,平行于x轴,的中点P处有一口灌溉水井,现结合实际耕种需求,需在上找一点Q,使将这块土地的面积分为相等的两部分,用于耕种两种不同的作物,并沿修一条灌溉水渠(水渠的宽度忽略不计).
①请你利用有刻度的直尺在图中画出的位置,并简要说明作图过程;
②若点A的坐标为,,,,,请求出直线的解析式.
25.如图,一次函数的图像与反比例函数的图像交于点A、B,与x轴交于点C,.
(1)求点A的坐标与反比例函数的表达式.
(2)设直线AB与y轴相交于点D,经过计算可知点B的坐标为.若点Q是y轴上一点,是否存在点Q,使得?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)求的x的取值范围.
26.手机通话、手机购物、手机看书等,手机已经成为现代人生活的一个重要组成部分,让现代人的生活更为丰富和便捷.通讯公司提供了两种手机话费收费套餐供客户选择,如下表.
项目
套餐
月租费(元)
每分钟通话费(元)
套餐A
套餐B
0
小明仔细阅读了通讯公司的手机话费收费套餐方案说明,发现话费与通话时间有关联.小明设采用套餐的通话费用为(元)采用套餐的通话费用为(元),通话时间为(分钟).
(1)请分别直接写出(元)与(分钟),(元)与(分钟)之间的关系式,并在如图的平面直角坐标系中画出两个关系式分别对应的图象;
(2)求当通话时间为多少分钟时,套餐,的通话费用恰好相同;
(3)如果小明每个月的通话时间都不少于分钟,请帮助小明从,中选择使用哪一种套餐更省钱?
27.北京冬奥会上,由于中国冰雪健儿们的发挥出色,中国金牌总数位列第三,向世界证明了中国是冰雪运动强国!青蛙公主谷爱凌发挥出色一人斩获两金一银.在数学上,我们不妨约定:在平面直角坐标系中,将点称为“爱凌点”,经过点的函数,称为“爱凌函数”.
(1)若点是“爱凌点”,关于x的数都是“爱凌函数”,则_____,_____,_____.
(2)若关于x的函数和都是“爱凌函数”,且两个函数图象有且只有一个交点,求k的值.
(3)如图,点、是抛物线上两点,其中D在第四象限,C在第一象限对称轴右侧,直线AC、AD分别交y轴于F、E两点:
①求点E,F的坐标;(用含,的代数式表示);
②若,试判断经过C、D两点的一次函数是否为“爱凌函数”,并说明理由.
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