内容正文:
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第二节 一次函数及其应用
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目
录
知识全面梳理
核心考点突破
难点分层探究
好题随堂演练
4
知识点1 一次函数和正比例函数的概念
1.一次函数:若两个变量x,y之间的对应关系可以表示成y=kx+b(k,b
为常数,k≠0)的形式,则称y是x的一次函数(x为自变量,y为因变量).
其结构特征:①k≠0;②x的次数是1;③常数项b可为任意实数.
2.当b=_____时,y=kx(k≠0)为正比例函数,正比例函数是特殊的一次
函数.
0
5
知识点2 一次函数的图象与性质
函数名称 正比例函数 一次函数
表 达 式 y=kx(k≠0) y=kx+b(k,b为常数,k≠0)
图象形状
及特点 过原点的一条直线 过点(0,b)且平行于y=kx 的一条直线
作图方法 过点(0,0),
(1,k)作直线 过点(0,b),(-,0)作直线
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增大
一、二、
三
一、三、
四
减小
一、二、
四
二、三、
四
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【知识拓展】
某些特殊一次函数的图象与 x 轴所成锐角度数:y=±x+b 与 x 轴所成锐角为 45°,y=±x+b 与 x 轴所成锐角为 60°,y=±x+b 与x轴所成锐角为 30°.
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知识点3 确定一次函数的表达式
1.待定系数法
(1)设:设一次函数的表达式为y=kx+b(k,b为常数,k≠0).
(2)代:将两点坐标A(a1,b1),B(a2,b2)分别代入表达式中,得到含k,b的方程组.
(3)解:解方程组,求得k,b的值.
(4)还原:将k,b的值代回表达式中,从而得出函数表达式.
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2.一次函数图象的平移
平移前表达式为y=kx+b.
平移方向(a>0) 平移后表达式
向左平移a个单位长度 y=k(x+a)+b
向右平移a个单位长度 y=k(x-a)+b
向上平移a个单位长度 y=kx+b+a
向下平移a个单位长度 y=kx+b-a
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【方法指导】
一次函数图象的变化与表达式的确定
(1)一次函数图象的平移,可记为“左加右减、上加下减”.注意与点的平移的区分,点的平移是“左减右加,上加下减”;
(2)若一次函数y1=k1x+b1,y2=k2x+b2平行,则 k1=k2且b1≠b2.
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3.一次函数图象的旋转
旋转90°:旋转后的函数表达式中的k2与旋转前的k1的值的乘积为-1.
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知识点4 一次函数与方程(组)、不等式的关系
1.一次函数与方程(组)的关系
(1)一次函数y=kx+b的表达式是一个二元一次方程.
(2)一次函数y=kx+b的图象与x轴的交点的横坐标是方程__________的根.
(3)一次函数y=k1x+b1与一次函数y=k2x+b2的图象的交点坐标就是方程
组______________的解.
kx+b=0
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2.一次函数与不等式的关系
(1)直线y=kx+b在x轴上方的点的横坐标就是不等式____________的解集.
(2)直线y=kx+b在x轴下方的点的横坐标就是不等式____________的解集.
kx+b>0
kx+b<0
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(3)直线l1:y1=k1x+b1,l2:y2=k2x+b2的图象在平面直角坐标系的位置与函数值之间的关系:当直线l1在直线l2上方时,y1>y2;当直线l1在直线l2下方时,y1<y2.
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知识点5 一次函数的应用
利用一次函数解决实际问题,先建立函数模型,然后求出函数表达式,最后根据函数表达式、函数性质作答.
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命题点1 确定一次函数的表达式3地2考
例1 (改编题)如图,直线y=x+1与x轴交于点A,点A关于y轴的对称点为A',经过点A'和y轴上的点B(0,2)的直线设为y=kx+b.
(1)求点A'的坐标;
(2)确定直线A'B对应的函数表达式.
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【解题启发】
(1)点A关于y轴对称的点A', 坐标不变, 坐标为相反数;
(2)你知道什么是待定系数法吗?
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【规范解答】
解:(1)令y=0,则x+1=0,
∴x=-2,∴A(-2,0).
∵点A关于y轴的对称点为A',∴A'(2,0).
(2)将A'(2,0),B(0,2)两点分别代入y=kx+b
得解得
∴直线A'B对应的函数表达式为y=-x+2.
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练1 (2024·陕西)一个正比例函数的图象经过点A(2,m)和点B(n,-6).
若点A与点B关于原点对称,则这个正比例函数的表达式为( )
A.y=3x B.y=-3x
C.y=x D.y=-x
A
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练2 (2024·山西)生物学研究表明,某种蛇在一定生长阶段,其体长
y(cm)是尾长x(cm)的一次函数,部分数据如下表所示,则y与x之间
的关系式为( )
尾长x(cm) 6 8 10
体长y(cm) 45.5 60.5 75.5
A.y=7.5x+0.5 B.y=7.5x-0.5
C.y=15x D.y=15x+45.5
A
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命题点2 一次函数的图象与性质3地0考
例2 【一题串考点·原创题】 已知函数y=(3a-1)x+2a+3(a≠).
(1)若 y是关于x的正比例函数,则a的值为 ;
(2)若该函数的值y随着自变量x的增大而增大,则a的取值范围为
;
(3)当a<时,若(-3,y1),(-1,y2),(2,y3)都是该函数图象上的点,
则y1,y2, y3的大小关系为 ;
-
a>
y1>y2>y3
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(4)当a=1时,该函数图象与x轴的交点坐标为 ,与y轴的交点
坐标为 ,关于x的方程(3a-1)x+2a+3=0的解为 ;
(5)若该函数图象与y轴的交点为(0,-3),则a的值为 ,此时图象
不经过第 象限;
(6)若该函数经过第一、二、四象限,则a的取值范围为 ;
(7)当-1≤x≤5时,y=(3a-1)x+2a+3的最大值为6,则a的值为 .
(-,0)
(0,5)
x=-
-3
一
-<a<
-2或
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【解题启发】 什么是正比例函数?一次函数与坐标轴的交点怎么求?怎么判断一次函数的增减性?一次项系数与函数图象的倾斜度和方向有什么关系?
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命题点3 一次函数与方程(组)、不等式的关系 3地0考
例3(2023·德州)已知直线y=3x+a与直线 y=-2x+b交于点P,若点P的
横坐标为-5,则关于x的不等式3x+a<-2x+b的解集为( )
A.x<-5 B.x<3
C.x>-2 D.x>-5
【解题启发】 两直线图象与不等式有什么联系?
A
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练3 如图,直线y=x+b和 y=kx+4与x轴分别相交于点A(-4,0)、
点B(2,0),则的解集为( )
A.-4<x<2 B.x<-4
C.x>2 D.x<-4或x>2
A
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命题点4 一次函数的平移、旋转3地0考
例4 【一题串考点·原创题】 已知两直线:l1的表达式为y=k1x+b1,l2的表达式为y=k2x+b2. 事实上,若l1∥l2,则有k1=k2;若l1⊥l2,则有 k1k2=-1.
应用:
(1)已知直线a,b的表达式分别为y1=2x+1,y2=mx-1,
①若直线a∥b,则m= ;
②若直线a⊥b,则m= .
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(2)有一直线c经过原点,且与y=-x+3垂直,将直线c向下平移2个单位长度,再向左平移3个单位长度后得到直线d,求直线d的表达式.
(3)将直线d绕原点顺时针旋转90°,得到直线e,求直线e的表达式.
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【解题启发】 若两直线平行,则k1 k2. 若两直线垂直,
则k1k2= .函数平移遵循“上 下 ,
左 右 ”的规律.
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【规范解答】
解:(1)①2 ②-
(2)∵直线c经过原点,且与y=-x+3垂直,
∴直线c的表达式为y=3x.
∵将直线c向下平移2个单位长度,向左平移3个单位长度后得到直线d,
∴直线d的表达式为y=3(x+3)-2,即y=3x+7.
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(3)∵将直线d绕原点顺时针旋转90°,得到直线e,
∴设直线e的表达式为y=-x+b.
易知y=3x+7经过点(0,7),∴直线e经过点(7,0),代入得-×7+b=0,解得b=,
∴直线e的表达式为y=-x+.
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练4 (2024·苏州)直线l1:y=x-1与x轴交于点A,将直线l1绕点A逆时针
旋转15°,得到直线l2,则直线l2对应的函数表达式是 .
练5 在平面直角坐标系xOy中,直线y=kx-1经过点A(3,2),与y轴交于
点B.
(1)k的值为 .
(2)将直线AB平移,使它与x轴交于点C,与y轴交于点D.若△ABC的
面积为6,则直线CD的表达式为 .
y=x-
1
y=x-5或y=x+3
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命题点5 一次函数的实际应用3地2考
考法❶ 文字型问题
【核心母题1】 (2023·青岛)某服装店经销A,B两种T恤衫,进价和售价如下表所示:
品名 A B
进价(元/件) 45 60
售价(元/件) 66 90
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(1)第一次进货时,服装店用6 000元购进A,B两种T恤衫共120件,全部售完获利多少元?
(2)受市场因素影响,第二次进货时,A种T恤衫进价每件上涨了5元,B种T恤衫进价每件上涨了10元,但两种T恤衫的售价不变.服装店计划购进A,B两种T恤衫共150件,且B种T恤衫的购进量不超过A种T恤衫购进量的 2倍.设此次购进A种T恤衫m件,两种T恤衫全部售完可获利W元.
①请求出W与m的函数关系.
②服装店第二次获利能否超过第一次获利?请说明理由.
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【解题启发】
(1)售价、进价、购进量、利润之间的等量关系是什么?
(2)①第二次进货的进价和售价是怎么变化的?
②如何判断服装店第二次获利能否超过第一次获利?
【规范解答】
解:(1)全部售完获利2 880元.
(2)①W与m的函数关系式为W=-4m+3 000(50≤m<150).
②服装店第二次获利不能超过第一次获利.
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【变式1】 费用问题
(2023·烟台)中华优秀传统文化源远流长、是中华文明的智慧结晶.《孙子算经》
《周髀算经》是我国古代较为普及的算书,书中许多问题浅显有趣.某书店的
《孙子算经》单价是《周髀算经》单价的,用600元购买《孙子算经》比购买
《周髀算经》多买5本.
(1)求两种图书的单价分别为多少元.
(2)为筹备“3.14数学节”活动,某校计划到该书店购买这两种图书共80本,且购买
的《周髀算经》数量不少于《孙子算经》数量的一半.由于购买量大,书店打折
优惠,两种图书均按八折出售.求两种图书分别购买多少本时费用最少.
解:(1)《周髀算经》的单价为40元,《孙子算经》的单价为30元.
(2)当购买《周髀算经》27本,《孙子算经》53本时,购买两种图书总费用最少.
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【变式2】 方案问题
(2024·深圳)
背景 【缤纷618,优惠送大家】
今年618各大电商平台促销火热,线下购物中心也亮出大招,年中大促进入“白热化”.深圳各大购物中心早在5月就开始推出618活动,进入6月更是持续加码,某商场为迎接即将到来的618优惠节,采购了若干辆购物车
素材 如图为购物车叠放在一起的示意图,若一辆购物车车身长 1 m,每增加一辆购物车,车身增加0.2 m
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问题解决
任务1 若某商场采购了n辆购物车,求车身总长L与购物车辆数n的表达式
任务2 若该商场用直立电梯从一楼运输该批购物车到二楼,已知该商场的直立电梯长为2.6 m,且一次可以运输两列购物车,求直立电梯一次性最多可以运输多少辆购物车
任务3 若该商场扶手电梯一次性可以运输24辆购物车,若要运输100辆购物车,且最多只能使用电梯5次,求:共有多少种运输方案
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解:任务1
根据题意得L=0.2(n-1)+1=0.2n+0.8,
∴车身总长L与购物车辆数n的表达式为L=0.2n+0.8.
任务2
当L=2.6时,0.2n+0.8=2.6,
解得n=9,2×9=18(辆).
答:直立电梯一次性最多可以运输18辆购物车.
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任务3
设用扶手电梯运输m次,直立电梯运输n次.
∵100÷24=4,∴根据题意得
解得m≥.∵m为正整数,且m≤5,∴m=2,3,4,5,
∴共有4种运输方案.
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考法❷ 图象型问题
【核心母题2】 (2023·威海)一辆汽车在行驶过程中,其行驶路程y(千米)
与行驶时间x(小时)之间的函数关系如图所示.当0≤x≤0.5时,y与x之间的
函数表达式为 y=60x;当0.5≤x≤2时,y与x之间的函数表达式为 .
【解题启发】 通过图象你能得到哪些基本信息?
y=80x-10
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【解题模板】
(1)直线型函数图象:已知函数图象的两点坐标,利用待定系数法即可求得该函数表达式,继而解决实际问题.
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(2)拐点型函数图象:
①分清图象的横、纵坐标代表的量及函数中自变量的取值范围;
②注意分段函数要分情况讨论;
③分析拐点:图象上的拐点既是前一段函数图象的终点,又是后一段函数图象的起点,反映函数图象在这一时刻开始发生变化,注意分析拐点要不重不漏;
④分析平行线:平行线表示函数值随自变量的变化而保持不变;
⑤双线型找交点:表示两个函数的自变量与函数值分别对应相等,这个交点是两个函数值大小关系的“分界点”.
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【变式1】 单人单线型
(2024· 呼伦贝尔)已知某同学家、体育场、图书馆在同一条直线上.下面的图象
反映的过程是:该同学从家跑步去体育场,在那里锻炼了一阵后又步行回家吃
早餐,饭后骑自行车到图书馆.图中用x表示时间,y表示该同学离家的距离.
结合图象给出下列结论:
(1)体育场离该同学家2.5 km.
(2)该同学在体育场锻炼了15 min.
(3)该同学跑步的平均速度是步行平均速度的2倍.
(4)若该同学骑行的平均速度是跑步平均速度的1.5倍,则a的值是3.75.
其中正确结论的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
C
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【变式2】 注水、放水型
如图1是甲、乙两个完全相同的圆柱形水槽的轴截面示意图,在乙槽中放入一圆
柱形实心铁块,两水槽在下侧位置连通(由连通阀门控制水流,连通阀门处的水
量忽略不计).现将连通阀门打开,甲槽中的水匀速注入乙槽,甲、乙两个水槽中
水的深度y(cm)与注水时间x(min)之间的函数关系如图2所示,则线段CD所在直线
的函数表达式为 .
y=-x+29
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【变式3】 双人双线型
(2024·济南)某公司生产了A,B两款新能源电动汽车.如图,l1,l2分别表
示A款、B款新能源电动汽车充满电后电池的剩余电量y(kW·h)与汽车行
驶路程x(km)的关系.当两款新能源电动汽车的行驶路程都是300 km时,
A款新能源电动汽车电池的剩余电量比B款新能源电动汽车电池的剩余
电量多 kW·h.
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【变式4】 双人单线型
(2024·威海)同一条公路连接A,B,C三地,B地在A,C两地之间.甲、乙
两车分别从A地、B地同时出发前往C地.甲车速度始终保持不变,乙车中
途休息一段时间,继续行驶.下图表示甲、乙两车之间的距离y(km)与时
间x(h)的函数关系.下列结论正确的是( )
A.甲车行驶 h与乙车相遇
B.A,C两地相距220 km
C.甲车的速度是70 km/h
D.乙车中途休息36 min
A
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建议用时:10分钟
1.将直线y=2x+1向上平移2个单位长度,相当于( )
A.向左平移2个单位长度
B.向左平移1个单位长度
C.向右平移2个单位长度
D.向右平移1个单位长度
B
1
3
5
题序
2
4
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2.如图,在平面直角坐标系中,直线y=2x+b与直线y=-3x+6相交于点A,
则关于x,y的二元一次方程组的解是( )
A. B.
C. D.
B
1
3
5
题序
2
4
6
49
3.已知一次函数y=kx-k的图象过点(-1,4),则下列结论正确的是( )
A.k=2
B.y随x的增大而增大
C.图象不经过第一象限
D.函数的图象一定经过点(1,0)
D
1
3
5
题序
2
4
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50
4.(2024·淄博)某日,甲、乙两人相约在一条笔直的健身道路上锻炼.两人都从A地匀速出发,甲健步走向B地,途中偶遇一位朋友,驻足交流10 min后,继续以原速步行前进;乙因故比甲晚出发 30 min,跑步到达B地后立刻以原速返回,在返回途中与甲第二次相遇.下图表示甲、乙两人之间的距离y(m)与甲出发的时间x(min)之间的函数关系.
1
3
5
题序
2
4
6
51
那么以下结论:
①甲、乙两人第一次相遇时,乙的锻炼用时为20 min;
②甲出发86 min时,甲、乙两人之间的距离达到最大值3 600 m;
③甲、乙两人第二次相遇的时间是在甲出发后100 min;
④A,B两地之间的距离是11 200 m.
其中正确的结论有( )
A.①②③ B.①②④
C.①③④ D.②③④
B
1
3
5
题序
2
4
6
52
5.如图,在直角坐标系中,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.
1
3
5
题序
2
4
6
53
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.将点A(2,),
B(0,3)分别代入得解得
∴直线AB的函数表达式为y=-x+3.
1
3
5
题序
2
4
6
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(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-(2t-)=-t+.
∵-<0,∴y1-y2的值随t的增大而减小,
∴当t=0时,y1-y2取最大值,最大值为.
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3
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题序
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6.(2024·广安)某小区物管中心计划采购A,B两种花卉用于美化环境.已知购买2株A种花卉和3株B种花卉共需要21元;购买4株A种花卉和5株B种花卉共需要37元.
(1)求A,B两种花卉的单价.
(2)该物管中心计划采购A,B两种花卉共计10 000株,其中采购A种花卉的株数不超过 B种花卉株数的4倍,当A,B两种花卉分别采购多少株时,总费用最少?并求出最少总费用.
1
3
5
题序
2
4
6
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解:(1)A种花卉的单价为3元,B种花卉的单价为5元.
(2)当A种花卉采购8 000株,B种花卉采购2 000株时,总费用最少,最少总费用为34 000元.
1
3
5
题序
2
4
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57
$$