内容正文:
浙教版中考数学第一轮专题复习讲义
第三单元 函数及其图象
《第10讲 一次函数的图象与性质》
【知识梳理】
1.一次函数与正比例函数的概念
一般地,函数y=kx+b(k,b都是常数,且k≠0)叫做 一次 函数.当b=0时,y=kx+b就成为 y=kx ,叫做 正比例 函数,常数k叫做 比例系数 .
2.一次函数的图象与性质
(1)一次函数的图象:一次函数y=kx+b(k≠0)的图象是经过点(0, b )和点( - ,0)的一条 直线 .正比例函数y=kx(k≠0)的图象是经过点(0,0)和点(1, k )的一条直线.
(2)一次函数的性质:
函数
常数取值
大致图象
经过的象限
性质
y=kx
(k≠0)
k>0
第一、三象限
y随x的增
大而增大
k<0
第二、四象限
y随x的增
大而减小
y=kx+b
(k≠0)
k>0,
b>0
第一、二、三象限
y随x的增
大而增大
k>0,
b<0
第一、三、四象限
k<0,
b>0
第一、二、四象限
y随x的增
大而减小
k<0,
b<0
第二、三、四象限
(3)拓展:已知直线l1:y=k1x+b1,l2:y=k2x+b2,若k1=k2≠0且b1≠b2,则两直线平行;若k1·k2=-1,则两直线垂直.
3.一次函数与一次方程(组)、一次不等式(组)
(1)方程kx+b=0的解是直线y=kx+b与x轴的交点的横坐标.
(2)方程组的解是直线y=k1x+b1与y=k2x+b2的交点的坐标.
(3)一元一次不等式(组)的解可由一次函数的图象观察得出.
【考题探究】
类型一 一次函数的图象与性质
【例1】[2023·临沂]对于某个一次函数y=kx+b(k≠0),根据两位同学的对话得出的结论,错误的是( C )
例1图
A.k>0 B.kb<0
C.k+b>0 D.k=-b
【解析】 ∵一次函数y=kx+b(k≠0)的图象不经过第二象限,
∴b≤0,k>0.
∵函数图象经过点(2,0),∴0=2k+b,
∴k=-b,b<0,
∴kb<0,k+b=b<0.故选C.
变式1-1 [2024·山西]已知点A(x1,y1),B(x2,y2)都在正比例函数y=3x的图象上,若x1<x2,则y1与y2的大小关系是( B )
A.y1>y2 B.y1<y2
C.y1=y2 D.y1≥y2
变式1-2 [2024·自贡]一次函数y=(3m+1)x-2的值随x的增大而增大,请写出一个满足条件的m的值 1(答案不唯一) .
【解析】 ∵y=(3m+1)x-2的值随x的增大而增大,
∴3m+1>0,∴m>-,∴m可以为1.
变式1-3 [2024·通辽]如图,在同一平面直角坐标系中,一次函数y=k1x+b1与y=k2x+b2(其中k1k1≠0,k1,k2,b1,b2为常数)的图象分别为直线l1,l2.下列结论正确的是( A )
变式1-3图
A.b1+b2>0 B.b1b2>0
C.k1+k2<0 D.k1k2<0
【解析】 由图象可得,b1=2,b2=-1,k1>0,k2>0,
∴b1+b2>0,b1b2<0,k1+k2>0,k1k2>0.
类型二 用待定系数法求一次函数的表达式
【例2】[一题多解][2023·杭州]在“探索一次函数y=kx+b的系数k,b与图象的关系”的活动中,老师给出了直角坐标系中的三个点:A(0,2),B(2,3),C(3,1).同学们画出了经过这三个点中每两个点的一次函数的图象,并得到对应的函数表达式y1=k1x+b1,y2=k2x+b2,y3=k3x+b3.分别计算k1+b1,k2+b2,k3+b3的值,其中最大的值等于 5 .
例2图
【解析】 方法一:设直线AB的函数表达式为y1=k1x+b1,将点A(0,2),B(2,3)代入,
得解得
∴k1+b1=.
设直线AC的函数表达式为y2=k2x+b2,将点A(0,2),C(3,1)代入,
得解得
∴k2+b2=.
设直线BC的函数表达式为y3=k3x+b3,
将点B(2,3),C(3,1)代入,
得解得
∴k3+b3=5,
∴k1+b1,k2+b2,k3+b3的值中最大的值等于5.
方法二:在图中分别作出直线AB,BC,AC和直线x=1,易知直线BC与直线x=1的交点(1,5)位置最高,故k1+b1,k2+b2,k3+b3的值中最大的值等于5.
变式2-1 如图,在平面直角坐标系中,已知点P(0,2),点A(4,2).以点P为旋转中心,把点A按逆时针方向旋转60°,得点B. 在M1,M2(-,-1),M3(1,4),M4四个点中,直线PB经过的点是( B )
变式2-1图
A.M1 B.M2
C.M3 D.M4
【解析】 ∵点A(4,2),P(0,2),
∴PA⊥y轴,PA=4.
由旋转,得∠APB=60°,PB=PA=4.
如答图,过点B作BC⊥y轴于点C,则∠BPC=30°,
变式2-1答图
∴BC=2,PC=2,∴点B(2,2+2).
由点P,B的坐标得,直线PB的函数表达式为y=x+2.
当x=-时,y=-1+2=1,
∴点M1不在直线PB上;
当x=-时,y=-3+2=-1,
∴点M2在直线PB上;
当x=1时,y=+2,
∴点M3(1,4)不在直线PB上;
当x=2时,y=2+2,
∴点M4不在直线PB上.
综上所述,直线PB经过的点是M2.
变式2-2 [2024·苏州]直线l1:y=x-1与x轴相交于点A,将直线l1绕点A逆时针旋转15°,得到直线l2,则直线l2对应的函数表达式为 y=x- .
【解析】 如答图,将x=0代入y=x-1,得y=-1,
∴点B(0,-1).
变式2-2答图
将y=0代入y=x-1,得x=1,
∴点A(1,0),∴OA=OB=1,
∴∠OBA=∠OAB=45°.
由旋转可知,∠BAC=15°,
∴∠OAC=45°+15°=60°.
在Rt△AOC中,tan∠OAC=,
∴OC=,
则点C的坐标为(0,-).
设直线l2的函数表达式为y=kx+b,
则解得
∴直线l2的函数表达式为y=x-.
类型三 一次函数与一次方程(组)、一次不等式(组)
【例3】已知一次函数y=3x-1与y=kx(k是常数,k≠0)的图象的交点坐标为(1,2),则方程组的解是 .
变式3 [2024·广东]已知不等式kx+b<0的解是x<2,则一次函数y=kx+b的图象可以是( B )
A B
C D
类型四 一次函数的图象与坐标轴所围图形的面积问题
【例4】[2024·凉山州]如图,一次函数y=kx+b(k≠0)的图象经过A(3,6),B(0,3)两点,交x轴于点C,则△AOC的面积为 9 .
例4图
【解析】 ∵一次函数y=kx+b的图象经过A(3,6),B(0,3)两点,
∴解得
∴一次函数的表达式为y=x+3.
当y=0时,x=-3,
∴点C(-3,0),
∴S△AOC=×3×6=9.
变式4 直线y=kx+b经过点A(-5,0),B(-1,4).
(1)求直线AB的函数表达式.
(2)求直线CE:y=-2x-4与直线AB及y轴所围图形的面积.
解:(1)把点A(-5,0),B(-1,4)的坐标分别代入y=kx+b,
得解得
∴直线AB的函数表达式为y=x+5.
(2)对于函数y=x+5,取x=0,得y=5,得到点(0,5);
对于函数y=-2x-4,取x=0,得y=-4,得到点(0,-4).
联立解得
∴直线AB与直线CE的交点坐标为(-3,2),
∴直线CE与直线AB及y轴所围图形是以(0,5),(0,-4),(-3,2)为顶点的三角形,其面积为×[5-(-4)]×|-3|=.
类型五 一次函数的综合
【例5】[2023·温州]如图,在平面直角坐标系中,点A(2,m)在直线y=2x-上,过点A的直线交y轴于点B(0,3).
(1)求m的值和直线AB的函数表达式.
(2)若点P(t,y1)在线段AB上,点Q(t-1,y2)在直线y=2x-上,求y1-y2的最大值.
例5图
解:(1)把点A(2,m)代入y=2x-,得m=.
设直线AB的函数表达式为y=kx+b,把点A,B(0,3)代入,得
解得
∴直线AB的函数表达式为y=-x+3.
(2)∵点P(t,y1)在线段AB上,点Q(t-1,y2)在直线y=2x-上,
∴y1=-t+3(0≤t≤2),y2=2(t-1)-=2t-,
∴y1-y2=-t+3-=-t+.
∵-<0,∴y1-y2的值随t的增大而减小,
∴当t=0时,y1-y2取最大值.
变式5 [2024·北京]在平面直角坐标系xOy中,函数y=kx+b(k≠0)与y=-kx+3的图象相交于点(2,1).
(1)求k,b的值.
(2)当x>2时,对于x的每一个值,函数y=mx(m≠0)的值既大于函数y=kx+b的值,也大于函数y=-kx+3的值,请直接写出m的取值范围.
解:(1)∵直线y=-kx+3过点(2,1),
∴-2k+3=1,解得k=1.
将点(2,1)代入y=x+b,得2+b=1,
解得b=-1.
(2)如答图,m≥1.
变式5答图
【课后作业】
1.[2023·新疆]一次函数y=x+1的图象不经过( D )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
2.[2023·上海]下列函数中,函数值y随x的增大而减小的是( B )
A.y=6x B.y=-6x
C.y= D.y=-
3.[2024·德阳]正比例函数y=kx(k≠0)的图象如图所示,则k的值可能是( A )
第3题图
A. B.-
C.-1 D.-
4.如图,直角坐标系中有矩形AOBC,其中点A(-2,0),B(0,1),O是原点.若正比例函数y=kx(k≠0)的图象经过点C,则k的值为( A )
第4题图
A.- B.
C.-2 D.2
5.[2023·陕西]在同一平面直角坐标系中,函数y=ax和y=x+a(a为常数,a<0)的图象可能是( D )
A B C D
6.[2024·上海]若正比例函数y=kx(k≠0)的图象经过点(7,-13),则y的值随x的增大而 减小 (填“增大”或“减小”).
7.[2024·扬州]如图,已知一次函数y=kx+b(k≠0)的图象分别与x轴、y轴相交于A,B两点.若OA=2,OB=1,则关于x的方程kx+b=0的解为 x=-2 .
第7题图
8.在同一平面直角坐标系中,直线y=-x+4与y=2x+m相交于点P(3,n),则关于x,y的方程组的解为 .
9.[2023·苏州]已知一次函数y=kx+b的图象经过点(1,3),(-1,2),则k2-b2= -6 .
【解析】 将点(1,3),(-1,2)代入y=kx+b,得
∴k2-b2=(k+b)(k-b)=-(k+b)(-k+b)=-3×2=-6.
10.已知一次函数y=kx+b(k≠0)的图象经过(0,2),(1,3)两点.
(1)求k,b的值.
(2)若该函数的图象与x轴的交点为A(a,0),求a的值.
解:(1)把点(0,2),(1,3)的坐标代入y=kx+b,
得解得
(2)由(1),得y=x+2.
令y=0,得x=-2,∴a=-2.
11.已知(x1,y1),(x2,y2),(x3,y3)为直线y=-2x+3上的三个点,且x1<x2<x3,则下列判断中,正确的是( D )
A.若x1x2>0,则y1y3>0
B.若x1x3<0,则y1y2>0
C.若x2x3>0,则y1y3>0
D.若x2x3<0,则y1y2>0
【解析】 在y=-2x+3中,y随x的增大而减小,当y=0时,x=1.5.
∵(x1,y1),(x2,y2),(x3,y3)为直线y=-2x+3上的三个点,且x1<x2<x3,
∴若x1x2>0,则x1,x2同号,但不能确定y1y3的正负,A不符合题意.
若x1x3<0,则x1<0,x3>0,但不能确定y1y2的正负,B不符合题意.
若x2x3>0,则x2,x3同号,但不能确定y1y3的正负,C不符合题意.
若x2x3<0,则x1<x2<0,x3>0,∴y1>y2>0,
∴y1y2>0,D符合题意.
12.[2023·南充]如图,直线y=kx-2k+3(k为常数,k<0)与x,y轴分别相交于点A,B,则的值是 1 .
第12题图
【解析】 在y=kx-2k+3中,
令x=0,则y=-2k+3;令y=0,则x=,
∴点A的坐标为,点B的坐标为(0,-2k+3),
∴OA=,OB=-2k+3,
∴
=
=
=1.
13.如图,将八个边长为1的小正方形摆放在平面直角坐标系中.若过原点的直线l将图形分成面积相等的两部分,则直线l的函数表达式为 y=x .
第13题图
【解析】 设直线l与图形上边界的交点坐标为(a,3),
则由题意,得a·3-1=4,解得a=.
设直线l的函数表达式为y=kx,
则3=k·,解得k=,
∴直线l的函数表达式为y=x.
14.如图,在平面直角坐标系中,以原点O为圆心,3为半径作圆,直线y=mx-m+2与☉O相交于A,B两点,则AB的最小长度是 4 .
第14题图
【解析】 ∵直线y=mx-m+2=m(x-1)+2,
∴直线必过点C(1,2),
∴最短的弦AB是过点C且与OC垂直的弦.
如答图,连结OC,过点C(1,2)作AB⊥OC,交☉O于点A,B,连结OB,则AB=2BC.
第14题答图
∵点C(1,2),∴OC=.
∵☉O的半径为3,∴OB=3,
∴BC==2,∴AB=2BC=4,
即AB的最小长度为4.
15.如图所示为一个“函数求值机”的示意图,其中y是x的函数.下面表格中的数据是通过该“函数求值机”得到的几组x与y的对应值.
输入x
…
-6
-4
-2
0
2
…
输出y
…
-6
-2
2
6
16
…
根据以上信息,解答下列问题:
(1)当输入的x值为1时,输出的y值为 8 .
(2)求k,b的值.
(3)当输出的y值为0时,求输入的x值.
第15题图
解:(2)把点(-2,2),(0,6)的坐标分别代入y=kx+b,
得解得
(3)令y=0,由y=8x,得0=8x,
∴x=0<1(舍去).
由y=2x+6,得0=2x+6,∴x=-3<1,∴当输出的y值为0时,输入的x值为-3.
16.如图,在直角坐标系中,点A(2,m)在直线y=2x-3上,过点A的直线交y轴于点B(0,3).
(1)求m的值和直线AB的函数表达式.
(2)若点P(t,y1)在线段AB上,点Q(t+1,y2)在直线y=2x-3上,判断2y1+y2的值是否随t的变化而变化,若不变,求出这个值;若变化,求出它的取值范围.
第16题图
解:(1)∵点A(2,m)在直线y=2x-3上,
∴m=2×2-3=1.
设直线AB的函数表达式为y=kx+b,
则解得
∴直线AB的函数表达式为y=-x+3.
(2)2y1+y2的值不会随t的变化而变化.
∵点P(t,y1)在线段AB上,∴y1=-t+3.
∵点Q(t+1,y2)在直线y=2x-3上,
∴y2=2(t+1)-3=2t-1,
∴2y1+y2=2(-t+3)+(2t-1)=5,
∴2y1+y2的值不会随t的变化而变化,始终等于5.
17.[2024·镇海区模拟节选]如图,在平面直角坐标系中,点A(0,4),B(4,0),C是y轴负半轴上一点,连结BC,将线段BC绕着点B逆时针旋转90°得到线段BD,连结AD交x轴于点E,若点E的横坐标为3.求:
(1)直线AB的函数表达式.
(2)点C的坐标.
第17题图
解:(1)设直线AB的函数表达式为y=kx+b,
将点A(0,4),B(4,0)代入,
得解得
∴直线AB的函数表达式为y=-x+4.
(2)如答图,过点D作DF⊥x轴于点F.
第17题答图
∵点A(0,4),B(4,0),E是AD与x轴的交点,且横坐标为3,
∴OA=OB=4,点E(3,0).
设直线AE的函数表达式为y=mx+n,
将点A(0,4),E(3,0)代入,
得
解得
∴直线AE的函数表达式为y=-x+4.
∵DF⊥x轴于点F,
∴∠COB=∠BFD=90°,
∴∠OBC+∠OCB=90°.
由旋转的性质,得BC=DB,∠CBD=90°,
∴∠OBC+∠FBD=90°,
∴∠OCB=∠FBD.
在△OCB和△FBD中,
∵
∴△OCB≌△FBD(AAS),
∴OC=BF,OB=FD=4.
令y=-4,得x=6,
∴OF=6,∴BF=OF-OB=2,
∴OC=BF=2,
∴点C的坐标为(0,-2).
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