暑假作业10 一次函数的应用与综合(1个知识点+6个题型+创新题型)-【暑假分层作业】2025年八年级数学暑假培优练(人教版)
2025-06-23
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2份
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90页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 初中数学人教版(2012)八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 本章复习与测试 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 一次函数 |
| 使用场景 | 寒暑假-暑假 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.26 MB |
| 发布时间 | 2025-06-23 |
| 更新时间 | 2025-06-23 |
| 作者 | 吴老师工作室 |
| 品牌系列 | 上好课·暑假轻松学 |
| 审核时间 | 2025-06-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52701429.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
限时练习:40min 完成时间: 月 日 天气:
作业10 一次函数的应用与综合
【知识点 一次函数的应用】
判断等量关系为一次函数的情况
(1)函数图象是直线(或直线的一部分);
(2)用表格呈现数据时:当自变量的变化值均匀时,函数的变化值也是均匀的,而且当自变量的变化值为1时,函数的变化值就是自变量的系数;
(3)用语言呈现数据时:当自变量每变化1个单位时,因变量就相应变化个单位
常见类型
(1)最优方案或方案选择问题:常通过比价函数值的大小关系确定方案;
(2)利润最大或费用最少问题:通过函数增减性确定最值.
注意:根据实际情况确定变量的取值范围
三层必刷:巩固提升+能力培优+创新题型
【题型1 一次函数的应用与行程问题】
1.甲、乙两人赛跑,两人所跑的路程y(米)与所用的时间x(分)的函数关系如图所示,给出下列说法:
①比赛全程1500米.
②2分时,甲,乙相距300米.
③比赛结果是乙比甲领先50秒到达终点.
④3分40秒时,乙追上甲,其中正确的个数有( )个.
A.1 B.2 C.3 D.4
2.已知甲,乙两地相距480km,一辆出租车从甲地出发往返于甲乙两地,一辆货车沿同一条公路从乙地前往甲地,两车同时出发,货车途经服务区时,停下来装完货物后,发现此时与出租车相距120km,货车改变速度
继续出发后与出租车相遇.出租车到达乙地后立即按原路返回,结果比货车早15分钟到达甲地.如图是两车距各自出发地的距离y(km)与货车行驶时间x(h)之间的函数图象,则下列说法错误的是( )
A.a=120
B.点F的坐标为(8,0)
C.出租车从乙地返回甲地的速度为128km/h
D.出租车返回的过程中,货车出发或都与出租车相距12km
3.甲骑电动车,乙骑自行车从深圳湾公园门口出发沿同一路线匀速游玩,设乙行驶的时间为x(h),甲、乙两人距出发点的路程S甲、S乙关于x的函数图象如图①所示,甲、乙两人之间的路程差y关于x的函数图象如图②所示,请你解决以下问题:
(1)甲的速度是 km/h,乙的速度是 km/h;
(2)对比图①、图②可知:a= ,b= ;
(3)乙出发多少时间,甲、乙两人路程差为7.5km?
4.一条笔直的公路上依次有A、B、C三地,甲车从A地出发,沿公路经B地行驶到C地,甲车出发1小时后乙车从C地出发,沿公路行驶到B地.甲、乙两车匀速行驶,乙车比甲车早小时到达目的地,乙车到达目的地后原地休息.甲、乙两车之间的距离y(km)与甲车行驶时间x(h)的函数关系如图所示,请结合图象信息,解答下列问题:
(1)A、C两地的距离为 km,甲车行驶速度为 km/h,乙车行驶速度为 km/h;
(2)求图中线段FG所在直线的函数解析式;
(3)直接写出乙车出发多少小时,乙车与B地的距离是甲车与B地距离的2倍.
5.在A、B两地之间有服务区C,甲车由A地驶往服务区C,乙车由B地驶往A地,两车同时出发,匀速行驶.如图是甲、乙两车分别距离服务区C的路程y1、y2(单位:千米)与乙车行驶时间x(单位:小时)之间的函数图象,结合图象信息,解答下列问题:
(1)甲车的速度是 千米/时;
(2)求图象中线段DF的函数解析式;
(3)当两车距服务区C的路程之和是360千米时,直接写出此时乙车的行驶时间.
【题型2 一次函数的应用与费用最少问题】
6.鲜花饼是一款以云南特有的食用玫瑰花入料的酥饼,是具有云南特色的云南经典点心代表,鲜花饼在云南当地烘焙品牌店均有销售.每年4月,鲜花饼的上市早已成为当地人民的共同期待,排着长队等待购买新鲜上市的鲜花饼在当地早已司空见惯,某经销商准备从一鲜花饼加工厂购进甲、乙两种鲜花饼进行销售,加工厂的厂长为了答谢经销商,对甲种鲜花饼的出售价格根据购买量给予优惠,对乙种鲜花饼按80元/千克的价格出售,设经销商购进甲种鲜花饼x千克,付款y元,y与x之间的函数关系如图所示.
(1)求y与x之间的函数关系式;
(2)若经销商计划一次性购进甲、乙两种鲜花饼共150千克,其中甲种鲜花饼多于50千克且不超过80千克,如何分配甲、乙两种鲜花饼的购进量,才能使经销商付款总金额w最少?
7.“阅读陪伴成长,书香润泽人生”,某中学为营造书香校园,计划购进甲、乙两种规格的书柜放置新购置的图书.调查发现,若购买甲种书柜3个,乙种书柜4个,共需要资金1500元;若购买甲种书柜4个,乙种书柜3个,共需资金1440元.
(1)甲、乙两种书柜每个的价格分别是多少元?
(2)若该校计划购进这两种规格的书柜共30个(两种规格的书柜都必须购买),其中购买乙种书柜的数量不少于购买甲种书柜的数量,请问:甲乙两种书柜各购进多少个时,花费资金最少,最少资金是多少元?
8.中华优秀文化源远流长,她是中华文明的智慧结晶.《周髀算经》是我国古代较为普及的算书,许多问题浅显有趣.某书店的《孙子算经》的单价是《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)两种图书的单价分别是多少元?
(2)某校图书室计划购买这两种图书共100本,且购买的《周髀算经》的数量不少于《孙子算经》数量的一半.由于购买量大,该书店打折优惠,两种图书均按8折出售,两种图书分别购买多少本时费用最少?最少费用多少?说明你的理由.
9.我市某游乐场在暑假期间推出学生个人门票优惠活动,各类门票价格如下表:
票价种类
(A)夜场票
(B)日通票
(C)节假日通票
单价(元)
80
120
150
某慈善单位欲购买三种类型的门票共100张奖励品学兼优的留守学生,设购买A种票x张,B种票张数是A种票的3倍还多7张,C种票y张,根据以上信息解答下列问题:
(1)直接写出x与y之间的函数关系式;
(2)设购票总费用为W元,求W(元)与x(张)之间的函数关系式;
(3)为方便学生游玩,计划购买学生的夜场票不低于20张,且节假日通票至少购买5张,有哪几种购票方案?哪种方案费用最少?
10.受天气影响,一水果种植专业户有大量成熟水果无法出售.“一方有难,八方支援”,某水果经销商主动从该种植专业户购进甲,乙两种水果进行销售.专业户为了感谢经销商的援助,对甲种水果的出售价格根据购买量给予优惠,对乙种水果按25元/千克的价格出售.设经销商购进甲种水果x千克,付款y元,y与x之间的函数关系如图所示.
(1)直接写出当0≤x≤50和x>50时,y与x之间的函数关系式;
(2)若经销商计划一次性购进甲,乙两种水果共100千克,且甲种水果不少于40千克,但又不超过60千克.
①如何分配甲,乙两种水果的购进量,才能使经销商付款总金额w(元)最少?
②若甲,乙两种水果的销售价格分别为41元/千克和36元/千克.若销售完100千克水果后;甲种水果的获利大于乙种水果的获利,求甲种水果购进量x的取值范围.
【题型3 一次函数的应用与利润最大问题】
11.某书店计划同时购进A,B两类图书,已知购进3本A类图书和4本B类图书共需288元;购进6本A类图书和2本B类图书共需306元.
(1)A,B两类图书每本的进价各是多少元?
(2)该书店计划恰好用4500元全部购进这两类图书,设购进A类图书x本,B类图书y本.
①求y关于x的关系式.
②进货时,A类图书的购进数量不少于60本,已知A类图书每本的售价为38元,B类图书每本的售价为50元.若书店全部售完可获利w元,求w关于x的关系式,并说明应该如何进货才能使书店所获利润最大?最大利润为多少元?
12.根据需要,某厂要制作如图所示的A,B两种塑料盒(单位:cm)共80个,购进某种塑料板材100张.
每张这样的塑料板材有两种裁剪方法:
甲:裁成4块10×10的小正方形板;
乙:裁成8块10×5的小长方形板.
先将x张(x<100)这种板材都按甲方法裁成小正方形板,用于制作80个A,B两种塑料盒的正方形的面,每个A种塑料盒需要6块正方形的面,每个B种塑料盒需要2块正方形的面和4块长方形的面,设制作A种塑料盒y个.
(1)按甲方法裁成小正方形板 块(用含x的式子表示),按甲方法裁成小正方形板(6y+ )块(用含y的式子表示),求y与x的函数关系式;
(2)若把剩下的板材都按乙方法裁成小长方形板,恰好做成了A,B两种塑料盒各40个,已知每张板材的进价是4元,将其按甲方法裁剪还需要1元,按乙方法裁剪还需要3元,其他成本忽略不计.A种塑料盒的销售单价定为m元(m≥8),B种塑料盒的销售单价定为元,但不低于7元.m定为多少时,这批塑料盒的销售利润最大,并求出最大利润.
13.某企业生产A、B两种型号的产品共500件,销往甲、乙两个地区.在两地销售可获得的利润情况如表:
A型产品(元/件)
B型产品(元/件)
甲地区销售可获得的利润
180
130
乙地区销售可获得的利润
160
120
若该企业计划将生产的A型产品全在乙地区销售,B型产品全在甲地区销售,这样可获得利润7.1万元.
(1)求A、B两种型号产品各生产了多少件?
(2)若销往甲地区x件A型产品,余下的所有产品销往乙地区,写出销售这500件产品可获得的利润y(元)与x之间的函数表达式,并求利润的最大值.
14.茶为国饮,茶文化是中国传统文化的重要组成部分,这也带动了茶艺、茶具、茶服等相关文化的延伸及产业的发展,在“春季茶叶节”期间,某茶具店老板购进了A、B两种不同的茶具.若购进A种茶具1套和B种茶具2套,需要250元:若购进A种茶具3套和B种茶具4套则需要600元.且已知销售一套A种茶具,可获利30元,销售一套B种茶具可获利20元.
(1)A、B两种茶具每套进价分别为多少元?
(2)由于茶具畅销,老板决定再次购进A、B两种茶具共80套,茶具工厂对两种类型的茶具进行了价格调整,A种茶具的进价比第一次购进时提高了8%,B种茶具的进价按第一次购进时进价的八折;如果茶具店老板此次用于购进A、B两种茶具的总费用不超过6240元,则如何进货可使再次购进的茶具获得最大的利润?最大的利润是多少?
15.某商场购进A,B两种商品共150件进行销售,其中A商品的件数不超过B商品件数的2倍,不少于B商品件数的一半,A,B两种商品的进价、售价如表:
A
B
进价(元/件)
120
110
售价(元/件)
170
155
请利用所学知识解决下列问题:
(1)设商场购进A商品的件数为x件,购进A,B两种商品全部售出后获得利润为y元,求y与x之间的函数关系式及x的取值范围:
(2)在(1)的条件下,商场购进A商品多少件时,商场获得利润最大?最大利润是多少元?
(3)在(1)的条件下,商场决定在销售活动中每售出一件A商品,就从一件A商品的利润中拿出m元(5<m≤8)捐给慈善基金,则商场购进A商品多少件时,可获得最大利润?
【题型4 一次函数的应用与分段计费问题】
16.某公司每月生产甲、乙两种型号的果汁共20万瓶,且所有果汁当月全部卖出,其中成本、售价如表:
甲
乙
成本
12元/瓶
4元/瓶
售价
18元/瓶
6元/瓶
(1)设甲种型号的果汁有x万瓶,公司所获利润为W元,如果该公司四月份投入成本不超过216万元,应该怎样安排甲、乙两种型号果汁的产量,可使该月公司所获利润最大?并求出最大利润.
(2)“五一”黄金周期间,为扩大销量,该公司对乙种型号果汁进行优惠,优惠方案如下:
方案一:购买乙种型号果汁一律打9折;
方案二:购买168元会员卡后,乙种型号果汁一律8折.
某超市到该公司购买乙种型号果汁,请帮该超市设计出合适的购买方案.
17.某校开展爱心义卖活动,同学们决定将销售获得的利润捐献给福利院.初二某班的同学们准备制作A、B两款挂件来进行销售.已知制作3个A款挂件、5个B款挂件所需成本为46元,制作5个A款挂件、10个B款挂件所需成本为85元.已知A、B两款挂件的售价如下表:
手工制品
A款挂件
B款挂件
售价(元/个)
12
8
(1)求制作一个A款挂件、一个B款挂件所需的成本分别为多少元?
(2)若该班级共有40名学生.计划每位同学制作2个A款挂件或3个B款挂件,制作的总成本不超过590元,且制作B款挂件的数量不少于A款挂件的2倍.设安排m人制作A款挂件,销售的总利润为w元.请写出w(元)与m(人)之间的函数表达式,求出自变量的取值范围,并说明如何安排,使得总利润最大,最大利润是多少?
18.某快递公司因业务拓展,需要招聘快递员,提供了如下两种日工资方案:
方案一:每日底薪50元,每完成一单业务再提成3元;
方案二:每日底薪80元,前30单无提成,超过30单的部分,每完成一单提成5元.
设快递员每日完成的业务量为n单(n为正整数),方案一、二中日工资分别为y1,y2(单位:元).
(1)分别写出y1,y2关于n的函数解析式;
(2)据统计,若某快递员平均每天的业务量约为50单,仅从日工资收入的角度考虑,他应该选择哪种日工资方案?说明理由;
(3)设某快递员平均每日完成的业务量为n单,从日工资收入的角度考虑,他应该选择哪种日工资方案?试画出日工资收入函数大致图象并直接写出你的选择方案.
19.某城市为了节约用水,采用分段收费标准,若某户居民每月应交水费y(元)与用水量x(吨)之间关系的图象如图所示,根据图形回答:
(1)该市自来水收费时,每户使用不超过5吨时,每吨收费 元;超过5吨时,每吨收费 元;
(2)求该户居民每月应交水费y(元)与用水量x(吨)之间的关系式;
(3)若某户居民某月交水费17元该户居民用水多少吨?
20.当排球和足球纳入中招考试体育加试后,这两种球的销量逐步提升.某体育用品商店看准时机,第一次购入30个排球和70个足球共花费4550元.第二次购入60个排球和40个足球共花费4100元.商店将排球和足球以50元/个和70元/个的价格出售,前两次进货很快销售一空.
(1)求每个排球和足球的进价.
(2)该商店准备第三次购入排球和足球共200个,根据市场需求,排球的购买个数不少于40个且不超过100个.购买时生产厂家对排球进行了优惠,规定购买排球不超过50个时保持原价,超过50个时超过的部分打八折.设第三次进货销售完的总利润为W元(利润=销售额﹣成本),其中购进排球x个.
①求W与x的函数关系式.
②商店为了回馈顾客,开展促销活动.将其中的m(m为正整数)个排球按30元/个,3m个足球按50元/个进行销售.若第三次进货销售完后,获得的最大利润不能低于3000元,求m的最大值.
【题型5 一次函数的应用与含参问题】
21.武汉某文化公司向市场投放A型和B型商品共200件进行试销,A型商品成本价140元/件,B型商品成本价120元/件,要求两种商品的总成本价不超过26400元,已知A型商品的售价为200元/件,B型商品的售价为170元/件,全部售出且获得的利润不低于10800元.设该公司投放A型商品x件,销售这批商品的利润为y元.
(1)求y与x之间的函数解析式,并求出x的取值范围;
(2)要使这批商品的利润最大,该公司应该向市场投放多少件A型商品?最大利润是多少?
(3)该公司决定在试销活动中每售出一件A型商品,就从一件A型商品的利润中捐献慈善资金a(a>0)元,当该公司售完这200件商品并捐献资金后获得的最大收益为10960元时,求a的值.
22.红星美凯龙某商店销售12台A型和5台B型空调的利润为1950元,销售8台A型和10台B型电脑的利润为2300元.
(1)求每台A型空调和B型空调的销售利润;
(2)该商店计划一次购进两种型号的空调共100台,其中B型空调的进货量不超过A型电脑的2倍,设购进A型空调x台,这100台空调的销售总利润为y元,求该商店购进A型、B型空调各多少台,销售总利润最大为多少元?
(3)实际进货时,厂家对A型空调出厂价下调m(50<m<100)元,且限定商店最多购进A型空调70台,若商店保持同种空调的售价不变,请你根据以上信息及(2)中条件,设计出使这100台空调销售总利润最大的进货方案.
23.某体育用品商场采购员要到厂家批发购买篮球和排球共100个,篮球个数不少于排球个数,付款总额不得超过11200元,已知篮球和排球的厂家批发价分别是每个120元和每个100元,商场零售价分别是每个150元和每个120元.设该商场采购x个篮球.
(1)求该商场的采购费用y与x的函数关系式,并求出自变量x的取值范围;
(2)该商场把这100个球全部以零售价售出,求商场能获得的最大利润;
(3)受原材料和工艺调整等因素影响,采购员实际采购时,篮球批发价上调了3m(m>0)元/个,同时排球批发价下调了2m元/个.该体育用品商场决定不调整商场零售价,发现将100个球全部卖出获得的最低利润是2300元,求m的值.
24.2024年4月30日17时46分,神舟十七号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,载人飞行任务取得圆满成功.航模店看准商机,在模型厂购进“神舟”和“天宫”模型出售,已知“天宫”模型的利润30元/个,“神舟”模型的利润18元/个.该店计划购进这两种模型共200个,其中购进“天宫”模型数量不超过“神舟”模型的2倍,设购买“神舟”模型x个,销售这批模型的利润为w元.
(1)求w与x的函数关系式,并写出x的取值范围;
(2)当购进这两种模型各多少个时,销售这批模型可以获得最大利润?最大利润是多少?
(3)实际进货时,厂家对“神舟”模型出厂价下调m元(5≤m≤15),且限定航模店最多购“神舟”模型80台,若航模店保持同种模型的售价不变,求出这200个模型利润最大时的x的值.
25.为了迎接“十•一”小长假的购物高峰.某运动品牌专卖店准备购进甲,乙两种运动鞋.其中甲、乙两种运动鞋的进价和售价如下表:
种类
运动鞋价格
甲
乙
进价(元/双)
m
m﹣20
售价(元/双)
160
120
已知:用3000元购进甲种运动鞋的数量与用2400元购进乙种运动鞋的数量相同.
(1)求m的值;
(2)要使购进的甲、乙两种运动鞋共200双的总利润(利润=售价﹣进价)不少于10800元,且不超过11100元,问该专卖店有几种进货方案?
(3)在(2)的条件下,专卖店准备对甲种运动鞋进行优惠促销活动,决定对甲种运动鞋每双优惠a(10<a<35)元出售,乙种运动鞋价格不变.那么该专卖店要获得最大利润应如何进货?
【题型6 一次函数与几何综合题】
26.如图,在平面直角坐标系中,直线y1=x+1与x轴、y轴分别交A、B两点,与直线相交于点C(3,m).
(1)求m和b的值;
(2)若直线与x轴相交于点D,动点P从点D开始,以每秒2个单位的速度向x轴负方向运动,设点P的运动时间为t秒.
①点A的坐标为 ,点D的坐标为 ;
②若点P在线段DA上,且△ACP的面积为10时,求t的值;
③直接写出t为何值时,△ACP为等腰三角形.
27.如图,在平面直角坐标系中,直线m:y=﹣x+b与直线n:y=ax+8(a≠0)交于点A(﹣1,5),直线m、n分别与x轴交于点B、C.
(1)求点B、C的坐标;
(2)若线段AC上存在一点P,使得S△CBP,求点P的坐标;
(3)在(2)的条件下,在平面直角坐标系中找一点Q,使得以点A、B、P、Q为顶点的四边形是平行四边形,请直接写出点Q的坐标.
28.如图,直线l:y=kx+b是由直线y=﹣x经过平移并且经过点D(2,10)而得,它与x轴和y轴的交点分别为A、B,若C(10,0),点E(0,n)为y轴上的动点.
(1)求直线l的解析式及∠ABO的度数;
(2)若∠ECO=∠ADC,求点E的坐标;
(3)若点O关于直线CE的对称点F,连接CF,直接写出线段CF与直线l有交点时,n的取值范围.
29.如图1,函数 与x轴交于点A,与y轴交于点B,点C与点A关于y轴对称.
(1)求直线BC的函数解析式;
(2)设点M是x轴上的一个动点,过点M作y轴的平行线,交直线AB于点P,交直线BC于点Q.
①若PQ的长为4,求点M的坐标;
②如图2,连接BM,在点M的运动过程中是否存在点P,使∠BMP=∠BAC,若存在,请求出点P坐标;若不存在,请说明理由.
30.如图1,已知直线l与x轴交于点A(1,0),与y轴交于点B(0,3),以A为直角顶点在第一象限内作等腰Rt△ABC,其中上∠BAC=90°,AB=AC.
(1)求直线l的解析式和点C的坐标;
(2)如图2,点M是BC的中点,点P是直线l上一动点,连接PM、PC,求PM+PC的最小值,并求出当PM+PC取最小值时点P的坐标;
(3)在(2)的条件下,当PM+PC取最小值时,在直线PM上是否存在一点Q,使?若存在,直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
31.如图1,已知直线y=kx+6与y轴交于点A,与x轴交于点B(3,0),直线y=﹣x以每秒1个单位长度的速度沿y轴正方向平移,平移时交线段OA于点D,交线段OB于点C,当点C与点B重合时结束运动.
(1)求k的值;
(2)若直线CD的函数关系式为y=﹣x+1,P是直线CD上一点,当S△ADP=S△AOB时,求点P的坐标;
(3)如图2,在直线y=﹣x运动过程中,过点D作DE⊥y轴交AB于点E,连接CE,设运动时间为t(s).当CE=CD时,求t的值.
32.如图所示,在平面直角坐标系中,矩形OABC的边AB=5,边OA=4,直线l:y=2x+b与矩形OABC的边OC和AB都有交点,交点分别是点D与点E.
(1)请用含b的代数式分别表示点D和点E的坐标:D ,E ;
(2)当四边形ADCE为平行四边形时,求b的值;
(3)若要使在平面内存在点F,使以点C、D、E、F这四点为顶点的四边形为菱形,是否存在满足条件的b的值?若存在,求出b的值;若不存在,请说明理由.
33.如图,直线y=kx﹣4k(k≠0)与坐标轴分别交于点A,B,过点A、B作直线AB,以OA为边在y轴的右侧作四边形AOBC,S△AOB=8.
(1)求点A,B的坐标;
(2)如图,点D是x轴上一动点,点E在AD的右侧,∠ADE=90°,AD=DE;
①如图1,问点E是否在定直线上,若是,求该直线的解析式;若不是,请说明理由;
②如图2,点D是线段OB的中点,另一动点H在直线BE上,且∠HAC=∠BAD,请直接写出点H的坐标.
34.阅读理解:
【新定义】对于线段MN和点Q,定义:若QM=QN,则称点Q为线段MN的“等距点”;特别地,若∠MQN=90°,则称点Q是线段MN的“完美等距点”.
【解决问题】如图,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,点A的坐标为(6,0),点P(m,n)是直线yx上一动点.
(1)已知4个点:B(3,﹣3)、C(3,﹣2)、D(﹣3,﹣3)、,以上这四个点中 是线段OA的“等距点”, 是线段OA的“完美等距点”(填写大写字母).
(2)若点P在第三象限,且OP=2,点H在y轴上,且H是线段AP的“等距点”,求点H的坐标;
(3)当m>0,是否存在这样的点N,使点N是线段OA的“等距点”且为线段OP的“完美等距点”,请直接写出所有这样的点P的坐标 .
35.根据前面已经学过的“距离”我们知道:点到直线的“距离”是直线外一点和直线上各点连接的所有线段中最短的线段(即垂线段)的长度.类似的我们给出两个图形G1、G2的“距离”定义:如果点P为图形G1上的任意一点,点Q为图形G2上的任意一点,且P、Q两点的“距离”有最小值,那么称这个最小值为图形G1,G2的“距离”,记为d(G1,G2)特别地,当图形G1,G2有公共点时,图形G1,G2的“距离”d(G1,G2)=0.
(1)如图1,在平面直角坐标系中,菱形OABC的∠AOC=60°,点B、C在第一象限,若A(5,0),D(﹣3,0),E(0,4),则d(D,菱形OABC)= ,d(E,菱形OABC)= ;
(2)如图2,已知△ABC的三个顶点的坐标分别为A(0,2),B(﹣2,0),C(2,0),将一次函数y=kx+6的图象记为L.
①若d(L,△ABC)=0,求k的取值范围;
②若k>0,且,则k的值为 ;
(3)在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,点P(4n,6﹣4n)为平面内一点,令d(A,P)=d1,d(B,P)=d2,d(C,P)=d3,比较d1,d2,d3的大小关系 (直接写出结果).
36.【阅读理解】
定义:在同一平面内,有不在同一条直线上的三点M,N,P,连接PM,PN,设
线段PM,PN的夹角为α,,则我们把(α,w)称为∠MPN的“度比坐标”,把
称为∠NPM的“度比坐标”.
【迁移应用】
如图,在平面直角坐标系xOy中,直线y=kx+4与x轴相交于点A,与y轴相交于点B.
(1)求点A的坐标,并写出∠AOB的“度比坐标”(用含k的代数式表示);
(2)C,D为直线AB上的动点(点C在点D左侧),且∠COD的“度比坐标”为(90°,1).
ⅰ)若,求CD的长;
ⅱ)在ⅰ)的条件下,平面内是否存在点E,使得∠DOE的“度比坐标”与∠OCB的“度比坐标”相等?若存在,请求出点E的坐标;若不存在,请说明理由.
37.在平面直角坐标系xOy中,对于任意两个图形T和图形W,给出如下定义:M,N分别为图形T和图形W上任意一点,将M,N两点间距离的最小值称为图形T和图形W之间的“关联距离”,记作d(T,W).如图,已知△ABC,其中A(﹣2,3),B(﹣2,﹣1),C(1,3),D,E为三角形外两点.例如,点A与x轴之间的“关联距离”d(A,x轴)=3,线段AB与y轴之间的“关联距离”d(AB,y轴)=2.
(1)求点A与直线BC之间的“关联距离”d(A,直线BC);
(2)若D(3,1),E(5,1),将线段DE向左平移n个单位,当线段DE与△ABC之间的“关联距离”d(DE,△ABC)=0时,求n的最小值;
(3)若D(m,﹣2),E(m+2,﹣4),当﹣2≤m≤3时,对于每一个m,都满足线段DE与一次函数y=kx﹣2k(k是常数,k≠0)的图象之间的“关联距离”d(DE,直线y=kx﹣2k)>0,求k的取值范围.
38.在平面直角坐标系xOy中,对于点P(x0,y0),给出如下定义:若存在实数x1,x2,y1,y2使得x0﹣x1=x1﹣x2且y0﹣y1=y1﹣y2,则称点P为以点(x1,y1)和(x2,y2)为端点的线段的等差点.
(1)若线段m的两个端点坐标分别为(1,2)和(3,﹣2),则下列点是线段m等差点的有 ;(填写序号即可)
①P1(﹣1,6);
②P2(2,0);
③P3(4,﹣4);
④P₄(5,﹣6).
(2)点A,B都在直线y=﹣x上,已知点A的横坐标为﹣2,M(t,0),N(t+1,1).
①如图1,当t=﹣1时,线段AB的等差点在线段MN上,求满足条件的点B的坐标;
②如图2,点B横坐标为2,以AB为对角线构造正方形ACBD,在正方形ACBD的边上(包括顶点)任取两点连接的线段中,若线段MN上存在其中某条线段的等差点,直接写出t的取值范围 .
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作业10 一次函数的应用与综合
【知识点 一次函数的应用】
判断等量关系为一次函数的情况
(1)函数图象是直线(或直线的一部分);
(2)用表格呈现数据时:当自变量的变化值均匀时,函数的变化值也是均匀的,而且当自变量的变化值为1时,函数的变化值就是自变量的系数;
(3)用语言呈现数据时:当自变量每变化1个单位时,因变量就相应变化个单位
常见类型
(1)最优方案或方案选择问题:常通过比价函数值的大小关系确定方案;
(2)利润最大或费用最少问题:通过函数增减性确定最值.
注意:根据实际情况确定变量的取值范围
三层必刷:巩固提升+能力培优+创新题型
【题型1 一次函数的应用与行程问题】
1.甲、乙两人赛跑,两人所跑的路程y(米)与所用的时间x(分)的函数关系如图所示,给出下列说法:
①比赛全程1500米.
②2分时,甲,乙相距300米.
③比赛结果是乙比甲领先50秒到达终点.
④3分40秒时,乙追上甲,其中正确的个数有( )个.
A.1 B.2 C.3 D.4
【分析】①由函数图象可以得;
②根据图象列式计算即可得出结论;
③由函数图象可以得;
④求出两分钟后,乙图象表示的函数,即可求解.
【解答】解:①由函数图象可得比赛全程1500米,故①正确;
②甲的速度300米/分,
∴2分时甲、乙相距为300×2﹣300=300米,故②正确;
③由函数图象可以得;乙比甲领先0.5×60=30秒到达终点,故③错误;
④设两分钟后,y乙=kx+b,将(2,300),(4.5,1500)代入y乙=kx+b,由题意可得:,
解得:,
∴y乙=480x﹣660,
设甲的函数解析式,y甲=kx,将(5,1500),代入y=kx,得1500=5k,
解得k=300,
∴y甲=300x,
联立,
解得x,
所以可列y=300x,即乙追上甲用分钟=3分钟40秒,故④正确.
故选:C.
2.已知甲,乙两地相距480km,一辆出租车从甲地出发往返于甲乙两地,一辆货车沿同一条公路从乙地前往甲地,两车同时出发,货车途经服务区时,停下来装完货物后,发现此时与出租车相距120km,货车改变速度
继续出发后与出租车相遇.出租车到达乙地后立即按原路返回,结果比货车早15分钟到达甲地.如图是两车距各自出发地的距离y(km)与货车行驶时间x(h)之间的函数图象,则下列说法错误的是( )
A.a=120
B.点F的坐标为(8,0)
C.出租车从乙地返回甲地的速度为128km/h
D.出租车返回的过程中,货车出发或都与出租车相距12km
【分析】由图象知,C(4,480),设直线OC的解析式为:y=kx,则直线OC的解析式为y=120x,进而求得:a=120;由于停下来装完货物后,发现此时与出租车相距120km,货车行驶时间为小时,此时出租车距离乙地为240(km),可得B(2,120),而租车的速度为120km/h,相遇时,货车的速度为120120=60(km/h),则可设直线BG的解析式为y=60x+b,所以直线BG的解析式为y=60x(2<x<8),可得G(8,480),F(8,0),出租车和货车第二次相遇前,相距12km时,分两种情况求解即可.
【解答】解:由图象知,C(4,480),
设直线OC的解析式为:y=kx,
把C(4,480)代入得,480=4k,
解得k=120,
则直线OC的解析式为y=120x,
∴把(1,a)代入y=120x,
解得:a=120,故A正确;
由于停下来装完货物后,发现此时与出租车相距120km,货车行驶时间为小时,
∵a=120(km),
∴货车卸货时与乙地相距120km,
∴出租车距离乙地为120+120=240(km),
∴出租车距离甲地为480﹣240=240(km),
把y=240代入y=120x得240=120x
解得:x=2,
∴货车装完货物时,x=2,则B(2,120)
根据货车继续出发h后与出租车相遇,
可得(出租车的速度+货车的速度)=120,
根据直线OC的解析式为y=120x(0<x<4),
可得出租车的速度为120km/h
∴相遇时,货车的速度为120120=60(km/h),
故可设直线BG的解析式为y=60x+b,
将B(2,120)代入y=60x+b,
可得120=120+b,
:解得b=0,
∴直线BG的解析式为y=60x(2<x<8),
故货车装完货物后驶往甲地的过程中,距其出发地的距离y(km)与行驶时间x(h)之间的函数关系式为y=60x,
把y=480代入y=60x,
可得:480=60x,
解得x=8,
∴G(8,480),
∴F(8,0),故B正确;
根据出租车到达乙地后立即按原路返回经过比货车早15分钟到达甲地,
可得EF,
∴E(,0),
∴出租车返回后的速度为:480÷(4)=128km/h,故C正确;
设在出租车返回的行驶过程中,货车出发t小时,与出租车相距12km,
此时货车距离乙地为60t km,出租车距离乙地为128(t﹣4)=(128t﹣512)km,
①出租车和货车第二次相遇前,相距12km时,
可得60t1﹣(128t1﹣512)=12,
解得t1;
②出租车和货车第二次相遇后,相距12km时,
可得(128t2﹣512)﹣60t2=12,
解得t2;
故在出租车返回的行驶过程中,货车出发h或h与出租车相距12km,故D错误,
故答案选:D.
3.甲骑电动车,乙骑自行车从深圳湾公园门口出发沿同一路线匀速游玩,设乙行驶的时间为x(h),甲、乙两人距出发点的路程S甲、S乙关于x的函数图象如图①所示,甲、乙两人之间的路程差y关于x的函数图象如图②所示,请你解决以下问题:
(1)甲的速度是 25 km/h,乙的速度是 10 km/h;
(2)对比图①、图②可知:a= 10 ,b= 1.5 ;
(3)乙出发多少时间,甲、乙两人路程差为7.5km?
【分析】(1)根据题意和函数图象中的数据可以求得甲乙的速度;
(2)根据题意和图象中的数据,可以分别得到a、b的值;
(3)由图象可知甲乙相距7.5km有两种情况,然后分别计算两种情况下乙出发的时间即可解答本题.
【解答】解:(1)由图可得,
甲的速度为:25÷(1.5﹣0.5)=25÷1=25(km/h),乙的速度为:25÷2.5=10(km/h),
故答案为:25,10;
(2)由图可得,
a=25×(1.5﹣0.5)﹣10×1.5=10,
b=1.5,
故答案为:10;1.5;
(3)由题意可得,
前0.5h,乙行驶的路程为:10×0.5=5<7.5,
则甲、乙两人路程差为7.5km是在甲乙相遇之后,
设乙出发xh时,甲、乙两人路程差为7.5km,
25(x﹣0.5)﹣10x=7.5,
解得,x,
25﹣10x=7.5,得x;
即乙出发或时,甲、乙两人路程差为7.5km.
4.一条笔直的公路上依次有A、B、C三地,甲车从A地出发,沿公路经B地行驶到C地,甲车出发1小时后乙车从C地出发,沿公路行驶到B地.甲、乙两车匀速行驶,乙车比甲车早小时到达目的地,乙车到达目的地后原地休息.甲、乙两车之间的距离y(km)与甲车行驶时间x(h)的函数关系如图所示,请结合图象信息,解答下列问题:
(1)A、C两地的距离为 420 km,甲车行驶速度为 100 km/h,乙车行驶速度为 60 km/h;
(2)求图中线段FG所在直线的函数解析式;
(3)直接写出乙车出发多少小时,乙车与B地的距离是甲车与B地距离的2倍.
【分析】(1)根据图象得出距离,再根据速度=路程÷时间求解;
(2)先根据速度求出G的坐标,再根待定系数法求解;
(3)分类讨论,再根据“乙车与B地的距离是甲车与B地距离的2倍.”列方程求解.
【解答】解:(1)由图象得:AC=420km,BC=180km,甲车从A到C用了4.2小时,乙车从C到B用了3小时,
∴甲的速度为:420÷4.2=100(km/h),乙车的速度为:180÷3=60(km/h),
故答案为:420,100,60;
(2)设甲经过t小时与乙车相遇,则100t+60(t﹣1)=420,
解得:t=3,∴F(3,0),
∴G的坐标为(4,160),
设FG的解析式为:y=kx+b,
则,
解得:,
∴FG的解析式为:y=160x﹣480(0≤x≤4);
(3)设乙车出发a小时,乙车与B地的距离是甲车与B地距离的2倍,
当a<2.4时,180﹣60a=2[420﹣180﹣100(a+1)],
解得:a,
当2.4≤a≤3时,180﹣60a=2[100(a+1)﹣(420﹣180)],
解得:a,
所以乙车出发或小时,乙车与B地的距离是甲车与B地距离的2倍.
5.在A、B两地之间有服务区C,甲车由A地驶往服务区C,乙车由B地驶往A地,两车同时出发,匀速行驶.如图是甲、乙两车分别距离服务区C的路程y1、y2(单位:千米)与乙车行驶时间x(单位:小时)之间的函数图象,结合图象信息,解答下列问题:
(1)甲车的速度是 70 千米/时;
(2)求图象中线段DF的函数解析式;
(3)当两车距服务区C的路程之和是360千米时,直接写出此时乙车的行驶时间.
【分析】(1)根据函数图象,结合路程除以速度,即可求解;
(2)先求得乙车的速度,进而得出F(9,420),待定系数求得解析式,即可求解;
(3)分别求得各段解析式,根据题意,列出一元一次方程,解方程,即可求解.
【解答】解:(1)由图象可知,甲车的平均速度为70(千米/小时),
故答案为:70;
(2)由图象可知,乙车的速度为60(千米/小时),
∴乙车从C地到达A地所用时间为7(小时),
∴乙车从B地到A地所用时间为2+7=9(小时),
∴F(9,420),
设DF所在直线的函数解析式为y=kx+b(k≠0),
把D(2,0)和F(9,420)代入解析式得:
,
解得,
∴DF所在直线的函数解析式为y2=60x﹣120;
(3)依题意得:y1=﹣70x+420(0≤x≤2),
y2,
设乙车的行驶x小时后,两车距服务区C的路程之和是360千米,
①甲乙未相遇时,
则﹣70x+420﹣60x+120=360,
解得x;
②当乙车经过服务区C,
﹣70x+420+60x﹣120=360,
解得x=﹣6(舍);
③当甲乙相遇后,
60x﹣120=360,
解得x=8.
综上所述,当乙车小时或8小时时两车距服务区C的路程之和是360千米.
【题型2 一次函数的应用与费用最少问题】
6.鲜花饼是一款以云南特有的食用玫瑰花入料的酥饼,是具有云南特色的云南经典点心代表,鲜花饼在云南当地烘焙品牌店均有销售.每年4月,鲜花饼的上市早已成为当地人民的共同期待,排着长队等待购买新鲜上市的鲜花饼在当地早已司空见惯,某经销商准备从一鲜花饼加工厂购进甲、乙两种鲜花饼进行销售,加工厂的厂长为了答谢经销商,对甲种鲜花饼的出售价格根据购买量给予优惠,对乙种鲜花饼按80元/千克的价格出售,设经销商购进甲种鲜花饼x千克,付款y元,y与x之间的函数关系如图所示.
(1)求y与x之间的函数关系式;
(2)若经销商计划一次性购进甲、乙两种鲜花饼共150千克,其中甲种鲜花饼多于50千克且不超过80千克,如何分配甲、乙两种鲜花饼的购进量,才能使经销商付款总金额w最少?
【分析】(1)由图可知函数关系式是分段函数,用待定系数法求解即可;
(2)购进甲种鲜花饼x千克,则购进乙种鲜花饼(150﹣x)千克,根据实际意义可以确定函数解析式,再利用函数性质即可求出答案.
【解答】解:(1)当0≤x≤50时,
设y=k1x,
将(50,4500)代入,得50k1=4500,
解得k1=90,
所以当0≤x≤50时,y=90x.
当x>50时,
设y=k2x+b,
将(50,4500),(90,7300)代入,
得,
解得,
所以当x>50时,
y=70x+1000,
所以y与x之间的函数关系式为;
(2)∵甲种鲜花饼多于50千克且不超过80千克,
∴w=70x+1000+80(150﹣x)=﹣10x+13000,
∵﹣10<0,
∴w随x的增大而减小,
∵50<x≤80,
∴当x=80时,w最小,最小值为﹣10×80+13000=12200,
∴甲种鲜花饼的购进量是80千克、乙种鲜花饼的购进量是150﹣80=70千克,才能使经销商付款总金额w最少,
答:当甲种鲜花饼的购进量是80千克、乙种鲜花饼的购进量是70千克,才能使经销商付款总金额w最少.
7.“阅读陪伴成长,书香润泽人生”,某中学为营造书香校园,计划购进甲、乙两种规格的书柜放置新购置的图书.调查发现,若购买甲种书柜3个,乙种书柜4个,共需要资金1500元;若购买甲种书柜4个,乙种书柜3个,共需资金1440元.
(1)甲、乙两种书柜每个的价格分别是多少元?
(2)若该校计划购进这两种规格的书柜共30个(两种规格的书柜都必须购买),其中购买乙种书柜的数量不少于购买甲种书柜的数量,请问:甲乙两种书柜各购进多少个时,花费资金最少,最少资金是多少元?
【分析】(1)依据题意,设甲种书柜每个的价格分别是x元,乙种书柜每个的价格分别是y元,则,则,从而可以判断得解;
(2)依据题意,设购买甲种书柜m个,则购买乙种书柜(30﹣m)个,则,从而0<m≤15,故此时花费资金=180m+240(30﹣m)=﹣60m+7200,且﹣60<0,进而可以判断得解.
【解答】解:(1)由题意,设甲种书柜每个的价格分别是x元,乙种书柜每个的价格分别是y元,
∴.
∴.
答:甲种书柜每个的价格分别是180元,乙种书柜每个的价格分别是240元.
(2)由题意,设购买甲种书柜m个,则购买乙种书柜(30﹣m)个,
∴.
∴0<m≤15.
又∵此时花费资金=180m+240(30﹣m)=﹣60m+7200,且﹣60<0,
∴当m=15时,花费资金最小,最小值为:﹣60×15+7200=6300(元).
答:甲乙两种书柜各购进15个、15个时,花费资金最少,最少资金是6300元.
8.中华优秀文化源远流长,她是中华文明的智慧结晶.《周髀算经》是我国古代较为普及的算书,许多问题浅显有趣.某书店的《孙子算经》的单价是《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)两种图书的单价分别是多少元?
(2)某校图书室计划购买这两种图书共100本,且购买的《周髀算经》的数量不少于《孙子算经》数量的一半.由于购买量大,该书店打折优惠,两种图书均按8折出售,两种图书分别购买多少本时费用最少?最少费用多少?说明你的理由.
【分析】(1)根据题意和题目中的数据,可以列出相应的分式方程,然后求解即可;
(2)根据题意,可以得到购买《周髀算经》的数量与总费用的函数关系式,然后根据一次函数的性质,即可得到总费用的最小值.
【解答】解:(1)设《周髀算经》单价为x元,则《孙子算经》的单价是x元,
由题意可得:5,
解得x=30,
经检验,x=30是原分式方程的解,
∴x=24,
答:《周髀算经》单价为30元,《孙子算经》的单价是24元;
(2)设购买《周髀算经》a本,则购买《孙子算经》为(100﹣a)本,总费用为w元,
由题意可得;w=30a×0.8+24(100﹣a)×0.8=4.8a+1920,
∴w随a的增大而增大,
∵购买的《周髀算经》的数量不少于《孙子算经》数量的一半,
∴a(100﹣a),
解得a≥33,
∵a为正整数,
∴当a=34时,w取得最小值,此时w=2083.2,100﹣a=66,
答:当购买《周髀算经》34本,购买《孙子算经》66本时费用最少,最少费用是2083.2元.
9.我市某游乐场在暑假期间推出学生个人门票优惠活动,各类门票价格如下表:
票价种类
(A)夜场票
(B)日通票
(C)节假日通票
单价(元)
80
120
150
某慈善单位欲购买三种类型的门票共100张奖励品学兼优的留守学生,设购买A种票x张,B种票张数是A种票的3倍还多7张,C种票y张,根据以上信息解答下列问题:
(1)直接写出x与y之间的函数关系式;
(2)设购票总费用为W元,求W(元)与x(张)之间的函数关系式;
(3)为方便学生游玩,计划购买学生的夜场票不低于20张,且节假日通票至少购买5张,有哪几种购票方案?哪种方案费用最少?
【分析】(1)根据总票数为100得到x+3x+7+y=100,然后用x表示y即可;
(2)利用表中数据把三种票的费用加起来得到w=80x+120(3x+7)+150(93﹣4x),然后整理即可;
(3)根据题意得到不等式组,再解不等式组且确定不等式组的整数解为20、21、22,于是得到共有3种购票方案,然后根据一次函数的性质求w的最小值.
【解答】解:(1)根据题意,
x+3x+7+y=100,
所以y=93﹣4x;
(2)W=80x+120(3x+7)+150(93﹣4x)=﹣160x+14790;
(3)依题意得,
解得20≤x≤22,
因为整数x为20、21、22,
所以共有3种购票方案(A、20,B、67,C、13;A、21,B、70,C、9;A、22,B、73,C、5);
而W=﹣160x+14790,
因为k=﹣160<0,
所以y随x的增大而减小,
所以当x=22时,y最小=22×(﹣160)+14790=11270,
即当A种票为22张,B种票73张,C种票为5张时费用最少,最少费用为11270元.
10.受天气影响,一水果种植专业户有大量成熟水果无法出售.“一方有难,八方支援”,某水果经销商主动从该种植专业户购进甲,乙两种水果进行销售.专业户为了感谢经销商的援助,对甲种水果的出售价格根据购买量给予优惠,对乙种水果按25元/千克的价格出售.设经销商购进甲种水果x千克,付款y元,y与x之间的函数关系如图所示.
(1)直接写出当0≤x≤50和x>50时,y与x之间的函数关系式;
(2)若经销商计划一次性购进甲,乙两种水果共100千克,且甲种水果不少于40千克,但又不超过60千克.
①如何分配甲,乙两种水果的购进量,才能使经销商付款总金额w(元)最少?
②若甲,乙两种水果的销售价格分别为41元/千克和36元/千克.若销售完100千克水果后;甲种水果的获利大于乙种水果的获利,求甲种水果购进量x的取值范围.
【分析】(1)由图已知y与x的函数关系式是分段函数,待定系数法求解析式即可;
(2)①设购进甲种水果为x千克,则购进乙种水果 (100﹣x)千克,根据实际意义可以确定x的范围,结合付款总金额w(元)与两种水果的购进量之间的函数关系可以分类讨论最少费用;
②根据题意分为40≤x≤50和50<x≤60两种情况列不等式解题即可.
【解答】解:(1)当0≤x≤50时,设y=mx,
根据题意得50m=1500,
解得m=30,
∴y=30x;
当x>50时,设y=kx+b,
根据题意得,
解得 ,
∴y=24x+300,
∴y,
(2)①设购进甲种水果为x千克,则购进乙种水果(100﹣x)千克
∴40≤x≤60,
当40≤x≤50时,
w1=30x+25(100﹣x)=5x+2500,
当x=40时.w小=2700元;
当50<x≤60时,
w2=24x+300+25(100﹣x)=﹣x+2800,
当x=60时,w小=2740元,
∵2740>2700
∴当x=40时,总费用最少,最少总费用为2700元此时乙种水果100﹣40=60(千克),
答:购进甲种水果为40千克,购进乙种水果60千克,才能使经销商付款总金额w (元)最少.
②当40≤x≤50时,(41﹣30)x>(36﹣25)(100﹣x),
解得x>50,不符合题意;
当50<x≤60时,41x﹣(24x+300)>(36﹣25)(100﹣x),解得:x>50,
∴甲种水果购进量的取值范围为:50<x≤60.
【题型3 一次函数的应用与利润最大问题】
11.某书店计划同时购进A,B两类图书,已知购进3本A类图书和4本B类图书共需288元;购进6本A类图书和2本B类图书共需306元.
(1)A,B两类图书每本的进价各是多少元?
(2)该书店计划恰好用4500元全部购进这两类图书,设购进A类图书x本,B类图书y本.
①求y关于x的关系式.
②进货时,A类图书的购进数量不少于60本,已知A类图书每本的售价为38元,B类图书每本的售价为50元.若书店全部售完可获利w元,求w关于x的关系式,并说明应该如何进货才能使书店所获利润最大?最大利润为多少元?
【分析】(1)设A类图书每本a元,B类图书每本b元,根据题意建立二元一次方程组求解.
(2)①根据用4500元全部购进两类图书可求出函数关系式.
②先求w与x的函数关系式,再根据函数性质求最值.
【解答】解:(1)设A类图书每本a元,B类图书每本b元,由题意得:
,
解:.
答:A类图书36元/本,B类图书45元/本.
(2)①∵用4500元全部购进两类图书,
∴36x+45y=4500,
∴,
②由题意得:w=(38﹣36)x+(50﹣45)y
=﹣2x+500,
∵x≥60,,
∴60≤x≤125.
∵﹣2<0,
∴w随x的增大而减小,
∴当x=60时,w最大=﹣2×60+500=380(元),
(本).
∴当购进A类图书60本,B类图书52本可获得最大利润380元.
12.根据需要,某厂要制作如图所示的A,B两种塑料盒(单位:cm)共80个,购进某种塑料板材100张.
每张这样的塑料板材有两种裁剪方法:
甲:裁成4块10×10的小正方形板;
乙:裁成8块10×5的小长方形板.
先将x张(x<100)这种板材都按甲方法裁成小正方形板,用于制作80个A,B两种塑料盒的正方形的面,每个A种塑料盒需要6块正方形的面,每个B种塑料盒需要2块正方形的面和4块长方形的面,设制作A种塑料盒y个.
(1)按甲方法裁成小正方形板 4x 块(用含x的式子表示),按甲方法裁成小正方形板(6y+ 160﹣2y )块(用含y的式子表示),求y与x的函数关系式;
(2)若把剩下的板材都按乙方法裁成小长方形板,恰好做成了A,B两种塑料盒各40个,已知每张板材的进价是4元,将其按甲方法裁剪还需要1元,按乙方法裁剪还需要3元,其他成本忽略不计.A种塑料盒的销售单价定为m元(m≥8),B种塑料盒的销售单价定为元,但不低于7元.m定为多少时,这批塑料盒的销售利润最大,并求出最大利润.
【分析】(1)根据将x张(x<100)这种板材都按甲方法裁成小正方形板,得甲方法裁成小正方形板4x块;由制作A种塑料盒y个,知制作B种塑料盒(80﹣y)个,故按甲方法裁成小正方形板[6y+2(80﹣y)]=(6y+160﹣2y)块,可知4x=6y+160﹣2y,从而y=x﹣40;
(2)根据B种塑料盒的销售单价定为元,但不低于7元,m≥8,可得8≤m≤12,求出y=40时x=80,即可知总成本为80×(4+1)+(100﹣80)(4+3)=540(元),销售利润为w=40m+40 540=20m﹣20,再根据一次函数性质可得答案.
【解答】解:(1)∵将x张(x<100)这种板材都按甲方法裁成小正方形板,
∴甲方法裁成小正方形板4x块;
∵制作A种塑料盒y个,
∴制作B种塑料盒(80﹣y)个,
∴按甲方法裁成小正方形板[6y+2(80﹣y)]=(6y+160﹣2y)块,
根据题意得:4x=6y+160﹣2y,
∴y=x﹣40;
故答案为:4x,160﹣2y;
(2)∵B种塑料盒的销售单价定为元,但不低于7元,m≥8,
∴,
解得8≤m≤12,
在y=x﹣40中,令y=40得x=80,
∴做成A种塑料盒40个,需用80张塑料板材按甲方法裁剪,
∴总成本为80×(4+1)+(100﹣80)(4+3)=540(元),
∴销售利润为w=40m+40 540=20m﹣20,
∵20>0,
∴w随m的增大而增大,
∴当m=12时,w的值最大,最大值为20×12﹣20=220(元),
答:m定为12时,这批塑料盒的销售利润最大,最大利润是220元.
13.某企业生产A、B两种型号的产品共500件,销往甲、乙两个地区.在两地销售可获得的利润情况如表:
A型产品(元/件)
B型产品(元/件)
甲地区销售可获得的利润
180
130
乙地区销售可获得的利润
160
120
若该企业计划将生产的A型产品全在乙地区销售,B型产品全在甲地区销售,这样可获得利润7.1万元.
(1)求A、B两种型号产品各生产了多少件?
(2)若销往甲地区x件A型产品,余下的所有产品销往乙地区,写出销售这500件产品可获得的利润y(元)与x之间的函数表达式,并求利润的最大值.
【分析】(1)根据该企业计划将生产的A型产品全在乙地区销售,B型产品全在甲地区销售,这样可获得利润7.1万元,可以列出相应的二元一次方程组,然后求解即可;
(2)根据(1)中的结果和题意,可以写出y与x的函数关系式,然后根据一次函数的性质,可以求得最大利润.
【解答】解:(1)设A种型号产品生产了a件,B种型号产品生产了b件,
由题意可得:,
解得,
答:A种型号产品生产了200件,B种型号产品生产了300件;
(2)由题意可得,
y=180x+160(200﹣x)+300×120=20x+68000,
∴y随x的增大而增大,
∵0≤x≤200,
∴当x=200时,y取得最大值,此时y=72000,
答:销售这500件产品可获得的利润y(元)与x之间的函数表达式是y=20x+68000,利润的最大值为72000元.
14.茶为国饮,茶文化是中国传统文化的重要组成部分,这也带动了茶艺、茶具、茶服等相关文化的延伸及产业的发展,在“春季茶叶节”期间,某茶具店老板购进了A、B两种不同的茶具.若购进A种茶具1套和B种茶具2套,需要250元:若购进A种茶具3套和B种茶具4套则需要600元.且已知销售一套A种茶具,可获利30元,销售一套B种茶具可获利20元.
(1)A、B两种茶具每套进价分别为多少元?
(2)由于茶具畅销,老板决定再次购进A、B两种茶具共80套,茶具工厂对两种类型的茶具进行了价格调整,A种茶具的进价比第一次购进时提高了8%,B种茶具的进价按第一次购进时进价的八折;如果茶具店老板此次用于购进A、B两种茶具的总费用不超过6240元,则如何进货可使再次购进的茶具获得最大的利润?最大的利润是多少?
【分析】(1)设A种茶具每套进价a元,B种茶具每套进价b元,根据题意列方程组并求解即可;
(2)计算再次购进A、B两种茶具时,A种茶具和B种茶具每套的价格,根据“A种茶具每套进价×购进A种茶具的套数+B种茶具每套进价×购进B种茶具的套数≤6240”列关于x的一元一次不等式并求解,设获得的利润为W元,根据“获得的利润=每套A种茶具的利润×购进A种茶具的套数+每套B种茶具的利润×购进B种茶具的套数”写出W关于x的关系式,根据该关系式的增减性和x的取值范围,确定当x为何值时W的值最大,求出其最大值此时(80﹣x)的值即可.
【解答】解:(1)设A种茶具每套进价a元,B种茶具每套进价b元.
根据题意,得,
解得,
∴A种茶具每套进价100元,B种茶具每套进价75元.
(2)再次购进A、B两种茶具时,A种茶具每套进价为100×(1+8%)=108(元),B种茶具每套进价为75×0.8=60(元).
设购进A种茶具x套,则购进B种茶具(80﹣x)套.
根据题意,得108x+60(80﹣x)≤6240,
解得x≤30;
设获得的利润为W元,则W=30x+20(80﹣x)=10x+1600,
∵10>0,
∴W随x的增大而增大,
∵x≤30,
∴当x=30时,W的值最大,W最大=10×30+1600=1900,此时购进B种茶具80﹣30=50(套),
购进A种茶具30套、B种茶具50套获得最大的利润,最大的利润是1900元.
15.某商场购进A,B两种商品共150件进行销售,其中A商品的件数不超过B商品件数的2倍,不少于B商品件数的一半,A,B两种商品的进价、售价如表:
A
B
进价(元/件)
120
110
售价(元/件)
170
155
请利用所学知识解决下列问题:
(1)设商场购进A商品的件数为x件,购进A,B两种商品全部售出后获得利润为y元,求y与x之间的函数关系式及x的取值范围:
(2)在(1)的条件下,商场购进A商品多少件时,商场获得利润最大?最大利润是多少元?
(3)在(1)的条件下,商场决定在销售活动中每售出一件A商品,就从一件A商品的利润中拿出m元(5<m≤8)捐给慈善基金,则商场购进A商品多少件时,可获得最大利润?
【分析】(1)依题意得,y=(170﹣120)x+(155﹣110)(150﹣x)=5x+6750,则y与x之间的函数关系式是y=5x+6750,依题意得,,计算求解,然后作答即可;
(2)由一次函数的增减性求解作答即可;
(3)设A,B商品全部售出后获得利润为w元,则w=5x+6750﹣mx=(5﹣m)x+6750,由5<m≤8,可得5﹣m<0,则w随x的增大而减小,然后作答即可.
【解答】解:(1)依题意得,y=(170﹣120)x+(155﹣110)(150﹣x)=5x+6750,
∴y与x之间的函数关系式是y=5x+6750;
依题意得,
解得,50≤x≤100,
∴x的取值范围50≤x≤100;
(2)y=5x+6750,
∵5>0,
∴当x=100时,y取最大值,为7250,
∴商场购进A商品100件时,商场获得利润最大,最大利润是7250元;
(3)设A,B商品全部售出后获得利润为w元,则w=5x+6750﹣mx=(5﹣m)x+6750,
∵5<m≤8,
∴5﹣m<0,
∴w随x的增大而减小,
∴当x=50时,w取最大值,
∴商场购进A商品50件时,可获得最大利润.
【题型4 一次函数的应用与分段计费问题】
16.某公司每月生产甲、乙两种型号的果汁共20万瓶,且所有果汁当月全部卖出,其中成本、售价如表:
甲
乙
成本
12元/瓶
4元/瓶
售价
18元/瓶
6元/瓶
(1)设甲种型号的果汁有x万瓶,公司所获利润为W元,如果该公司四月份投入成本不超过216万元,应该怎样安排甲、乙两种型号果汁的产量,可使该月公司所获利润最大?并求出最大利润.
(2)“五一”黄金周期间,为扩大销量,该公司对乙种型号果汁进行优惠,优惠方案如下:
方案一:购买乙种型号果汁一律打9折;
方案二:购买168元会员卡后,乙种型号果汁一律8折.
某超市到该公司购买乙种型号果汁,请帮该超市设计出合适的购买方案.
【分析】(1)根据该公司四月份投入成本不超过216万元,可列出关于x的一元一次不等式,解之可得出x的取值范围,利用总利润=每瓶甲种型号的果汁的销售利润×生产甲种型号的果汁的数量+每瓶乙种型号的果汁的销售利润×生产乙种型号的果汁的数量,可找出W关于x的函数关系式,再利用一次函数的性质,即可解决最值问题;
(2)设该超市到该公司购买乙种型号果汁y瓶,则选择方案一所需费用为5.4x元;选择方案二所需费用为(168+4.8x)元,分5.4y<168+4.8y,5.4y=168+4.8y及5.4y>168+4.8y三种情况,可求出y的取值范围或y的值,进而可得出结论.
【解答】解:(1)∵该公司每月生产甲、乙两种型号的果汁共20万瓶,且甲种型号的果汁生产了x万瓶,
∴乙种型号的果汁生产了(20﹣x)万瓶.
根据题意得:12x+4(20﹣x)≤216,
解得:x≤17.
∵公司所获利润为W元,
∴W=(18﹣12)x+(6﹣4)(20﹣x),
∴W=4x+40,
∵4>0,
∴W随x的增大而增大,
∴当x=17时,W取得最大值,最大值为4×17+40=108,此时20﹣x=20﹣17=3.
答:当甲种型号的果汁生产了17万瓶,乙种型号的果汁生产了3万瓶时,该月公司所获利润最大,最大利润为108万元;
(2)设该超市到该公司购买乙种型号果汁y瓶,则选择方案一所需费用为6×0.9y=5.4y元;选择方案二所需费用为168+6×0.8y=(168+4.8y)元.
若5.4y<168+4.8y,则y<280,
∴当0<y<280时,选择方案一购买更合算;
若5.4y=168+4.8y,则y=280,
∴当y=280时,选择两优惠方案所需费用相同;
若5.4y>168+4.8y,则y>280,
∴当y>280时,选择方案二购买更合算.
答:当0<y<280时,选择方案一购买更合算;当y=280时,选择两优惠方案所需费用相同;当y>280时,选择方案二购买更合算.
17.某校开展爱心义卖活动,同学们决定将销售获得的利润捐献给福利院.初二某班的同学们准备制作A、B两款挂件来进行销售.已知制作3个A款挂件、5个B款挂件所需成本为46元,制作5个A款挂件、10个B款挂件所需成本为85元.已知A、B两款挂件的售价如下表:
手工制品
A款挂件
B款挂件
售价(元/个)
12
8
(1)求制作一个A款挂件、一个B款挂件所需的成本分别为多少元?
(2)若该班级共有40名学生.计划每位同学制作2个A款挂件或3个B款挂件,制作的总成本不超过590元,且制作B款挂件的数量不少于A款挂件的2倍.设安排m人制作A款挂件,销售的总利润为w元.请写出w(元)与m(人)之间的函数表达式,求出自变量的取值范围,并说明如何安排,使得总利润最大,最大利润是多少?
【分析】(1)根据制作3个A款挂件、5个B款挂件所需成本为46元,制作5个A款挂件、10个B款挂件所需成本为85元,可以列出相应的二元一次方程组,然后求解即可;
(2)根据表格中的数据和(1)中的结果,可以写出w(元)与m(人)之间的函数表达式,再根据制作的总成本不超过590元,且制作B款挂件的数量不少于A款挂件的2倍,可以列出相应的不等式组,从而可以求出自变量的取值范围,再根据一次函数的性质,可以求得w的最大值.
【解答】解:(1)设制作一个A款挂件的成本为x元,制作一个B款挂件的成本为y元,
由题意可得:,
解得,
答:制作一个A款挂件的成本为7元,制作一个B款挂件的成本为5元;
(2)设安排m人制作A款挂件,则安排(40﹣m)人制作B款挂件,
由题意可得:w=(12﹣7)×2m+(8﹣5)×3(40﹣m)=m+360,
∴w随m的增大而增大,
∵制作的总成本不超过590元,且制作B款挂件的数量不少于A款挂件的2倍,
∴,
解得10≤m≤17,
∵m为整数,
∴10≤m≤17且m为正整数,
∴当m=17时,w取得最大值,此时w=377,40﹣m=23,
答:w(元)与m(人)之间的函数表达式是w=m+360(10≤m≤17且m为正整数),当安排17人制作A款挂件,23人制作B款挂件时,总利润最大,最大利润为377元.
18.某快递公司因业务拓展,需要招聘快递员,提供了如下两种日工资方案:
方案一:每日底薪50元,每完成一单业务再提成3元;
方案二:每日底薪80元,前30单无提成,超过30单的部分,每完成一单提成5元.
设快递员每日完成的业务量为n单(n为正整数),方案一、二中日工资分别为y1,y2(单位:元).
(1)分别写出y1,y2关于n的函数解析式;
(2)据统计,若某快递员平均每天的业务量约为50单,仅从日工资收入的角度考虑,他应该选择哪种日工资方案?说明理由;
(3)设某快递员平均每日完成的业务量为n单,从日工资收入的角度考虑,他应该选择哪种日工资方案?试画出日工资收入函数大致图象并直接写出你的选择方案.
【分析】(1)分别根据两个具体方案解答即可;
(2)当n=50时,分别计算y1,y2的值并比较大小即可;
(3)先计算两函数图象的交点坐标,再根据函数关系式画出对应的函数图象,再图象比较y1,y2的大小即可.
【解答】解:(1)y1=3n+50,
当0≤n≤30时,y2=80,
当n>30时,y2=80+5(n﹣30)=5n﹣70,
∴y1关于n的函数解析式y1=3n+50(n为正整数),y2关于n的函数解析式y2.
(2)他应该选择方案一.理由如下:
当x=50时,y1=3×50+50=200,y2=5×50﹣70=180,
∵y1>y2,
∴仅从日工资收入的角度考虑,他应该选择方案一.
(3)当时,解得,
当,解得,
∴两函数图象的交点坐标为(10,80),(60,230),
则两函数的图象如图所示:
根据图象,当0≤n<10或n>60时,y1<y2,
当n=10或n=60时,y1=y2,
当10<n<60时,y1>y2,
∴当0≤n<10或n>60时,他应该选择方案二;当n=10或n=60时,两个方案的日工资相同,任选其一即可;当10<n<60时,他应该选择方案一.
19.某城市为了节约用水,采用分段收费标准,若某户居民每月应交水费y(元)与用水量x(吨)之间关系的图象如图所示,根据图形回答:
(1)该市自来水收费时,每户使用不超过5吨时,每吨收费 2 元;超过5吨时,每吨收费 3.5 元;
(2)求该户居民每月应交水费y(元)与用水量x(吨)之间的关系式;
(3)若某户居民某月交水费17元该户居民用水多少吨?
【分析】(1)分两种情况,用水费除以用水量即可得每吨收费;
(2)分两种情况,用待定系数法求出函数关系式即可;
(3)令y=17算出x的值即可.
【解答】解:(1)∵10÷5=2(元/吨),
∴不超过5吨时,每吨收费2元,
∵(20.5﹣10)÷3=3.5(元/吨),
∴超过5吨时,每吨收费3.5元,
故答案为:2,3.5;
(2)当0≤x≤5时,设y=mx(m≠0),
把x=5,y=10代入得,5m=10,
解得m=2,
∴y=2x;
当x>5时,设y=kx+b,
把(5,10),(8,20.5)代入解析式得,
,
解得,
∴y=3.5x﹣7.5,
综上所述,y与x之间的关系式为y;
(3)∵17>10,
∴用水量超过5吨,
在y=3.5x﹣7.5中,令y=17得:3.5x﹣7.5=17,
解得:x=7,
答:该户居民用水7吨.
20.当排球和足球纳入中招考试体育加试后,这两种球的销量逐步提升.某体育用品商店看准时机,第一次购入30个排球和70个足球共花费4550元.第二次购入60个排球和40个足球共花费4100元.商店将排球和足球以50元/个和70元/个的价格出售,前两次进货很快销售一空.
(1)求每个排球和足球的进价.
(2)该商店准备第三次购入排球和足球共200个,根据市场需求,排球的购买个数不少于40个且不超过100个.购买时生产厂家对排球进行了优惠,规定购买排球不超过50个时保持原价,超过50个时超过的部分打八折.设第三次进货销售完的总利润为W元(利润=销售额﹣成本),其中购进排球x个.
①求W与x的函数关系式.
②商店为了回馈顾客,开展促销活动.将其中的m(m为正整数)个排球按30元/个,3m个足球按50元/个进行销售.若第三次进货销售完后,获得的最大利润不能低于3000元,求m的最大值.
【分析】(1)设排球的进价为每个a元,足球的进价为每个b元,根据第一次购入30个排球和70个足球共花费4550元.第二次购入60个排球和40个足球共花费4100元得:,即可解得答案;
(2)①当40≤x≤50时,W=(50﹣35)x+(70﹣50)(200﹣x)=﹣5x+4000,当50<x≤100时,W=50x﹣[35×50+35×0.8×(x﹣50)]+(70﹣50)(200﹣x)=2x+3650.
②当40≤x≤50时,W=(50﹣35)(x﹣m)+(30﹣35)m+(70﹣50)(200﹣x﹣3m)+(50﹣50)×3m=﹣5x+4000﹣80m,可得﹣80m+3800≥3000,m≤10;
当50<x≤100时,W=[50(x﹣m)+30m]﹣[35×50+35×0.8(x﹣50)]+(70﹣50)(200﹣x﹣3m)+(50﹣50)×3m=2x+3650﹣80m,有﹣80m+3850≥3000,m≤10.625,故m的最大值为10.
【解答】解:(1)设排球的进价为每个a元,足球的进价为每个b元,
根据题意得:,
解方程组得:,
答:排球的进价为每个35元,足球的进价为每个50元;
(2)①当40≤x≤50时,W=(50﹣35)x+(70﹣50)(200﹣x)=﹣5x+4000,
当50<x≤100时,W=50x﹣[35×50+35×0.8×(x﹣50)]+(70﹣50)(200﹣x)=2x+3650;
∴W;
②当40≤x≤50时,
根据题意得:W=(50﹣35)(x﹣m)+(30﹣35)m+(70﹣50)(200﹣x﹣3m)+(50﹣50)×3m=﹣5x+4000﹣80m,
∵﹣5<0,
∴W随x的增大而减小,
∴当x=40时,W的值最大,最大值为﹣80m+3800,
∴﹣80m+3800≥3000,
解不等式得:m≤10;
当50<x≤100时,W=[50(x﹣m)+30m]﹣[35×50+35×0.8(x﹣50)]+(70﹣50)(200﹣x﹣3m)+(50﹣50)×3m=2x+3650﹣80m,
∵2>0,
∴W随x的增大而增大,
∴当x=100时,W的值最大,最大值为3850﹣80m,
∴﹣80m+3850≥3000,
解不等式得:m≤10.625,
∵m是正整数,
∴m的最大值为10.
答:m的最大值为10.
【题型5 一次函数的应用与含参问题】
21.武汉某文化公司向市场投放A型和B型商品共200件进行试销,A型商品成本价140元/件,B型商品成本价120元/件,要求两种商品的总成本价不超过26400元,已知A型商品的售价为200元/件,B型商品的售价为170元/件,全部售出且获得的利润不低于10800元.设该公司投放A型商品x件,销售这批商品的利润为y元.
(1)求y与x之间的函数解析式,并求出x的取值范围;
(2)要使这批商品的利润最大,该公司应该向市场投放多少件A型商品?最大利润是多少?
(3)该公司决定在试销活动中每售出一件A型商品,就从一件A型商品的利润中捐献慈善资金a(a>0)元,当该公司售完这200件商品并捐献资金后获得的最大收益为10960元时,求a的值.
【分析】(1)根据题意即可得出y与x之间的函数关系式,根据两种商品的总成本价不超过26400元,全部售出且获得的利润不低于10800元,列不等式组可得x的范围;
(2)根据一次函数的性质解答即可;
(3)根据题意得y=10x+10000﹣ax=(10﹣a)x+10000,再根据一次函数的性质解答即可.
【解答】解:(1)根据题意得,y=(200﹣140)x+(170﹣120)×(200﹣x),
即y=10x+10000,
∵两种商品的总成本价不超过26400元,全部售出且获得的利润不低于10800元,
∴,
解得80≤x≤120,
答:y与x之间的函数解析式为y=10x+10000,x的取值范围是80≤x≤120;
(2)由(1)可知:y=10x+10000(80≤x≤120),
∵10>0,
∴y随x的增大而增大,
当x=120时,y=10×120+10000=11200,
答:该公司应该向市场投放120件A型商品,最大利润为11200元;
(3)根据题意可知一共捐出ax元,
∴y=10x+10000﹣ax=(10﹣a)x+10000,
当10﹣a<0时,
y=(10﹣a)x+10000的最大值小于10000,不符合最大收益为10960元,
∴这种情况不存在;
当10﹣a>0时,
x=120,y取最大值,
∴120(10﹣a)+10000=10960,
∴a=2,
答:a的值为2.
22.红星美凯龙某商店销售12台A型和5台B型空调的利润为1950元,销售8台A型和10台B型电脑的利润为2300元.
(1)求每台A型空调和B型空调的销售利润;
(2)该商店计划一次购进两种型号的空调共100台,其中B型空调的进货量不超过A型电脑的2倍,设购进A型空调x台,这100台空调的销售总利润为y元,求该商店购进A型、B型空调各多少台,销售总利润最大为多少元?
(3)实际进货时,厂家对A型空调出厂价下调m(50<m<100)元,且限定商店最多购进A型空调70台,若商店保持同种空调的售价不变,请你根据以上信息及(2)中条件,设计出使这100台空调销售总利润最大的进货方案.
【分析】(1)依据题意,设每台A型空调的销售利润是n元,每台B型空调的销售利润是t元,然后根据利润1950元和2300元列出方程组,然后求解即可;
(2)依据题意,设购进A型空调x台,这100台空调的销售总利润为y元.根据总利润等于两种电脑的利润之和列式整理即可得解;根据B型空调的进货量不超过A型空调的2倍列不等式求出t的取值范围,然后根据一次函数的增减性求出利润的最大值即可.
(3)依据题意得,y=(100+m)x+150(100﹣x),即y=(m﹣50)x+15000,当50<m<100时,m﹣50>0,y随x的增大而增大,结合33x≤70进而可以判断得解.
【解答】解:(1)由题意,设每台A型空调的销售利润是n元,每台B型空调的销售利润是t元,
∴.
∴.
答:每台A型空调的销售利润是100元,每台B型空调的销售利润是150元.
(2)由题意,购进A型空调x台,这100台空调的销售总利润为y元,
∴y=100x+150(100﹣x),
即y=﹣50x+15000,
∵100﹣x≤2x,
∴x33,
∵y=﹣50x+15000,
∴y随x的增大而减小,
∵x为正整数,
∴当x=34时,y取最大值,则100﹣x=66,
答:商店购进34台A型空调和66台B型空调,才能使销售总利润最大.
(3)由题意得,y=(100+m)x+150(100﹣x),即y=(m﹣50)x+15000,
又33x≤70,
∴当50<m<100时,m﹣50>0,y随x的增大而增大,
∴当x=70时,y取得最大值.
∴商店购进70台A型空调和30台B型空调的销售利润最大.
23.某体育用品商场采购员要到厂家批发购买篮球和排球共100个,篮球个数不少于排球个数,付款总额不得超过11200元,已知篮球和排球的厂家批发价分别是每个120元和每个100元,商场零售价分别是每个150元和每个120元.设该商场采购x个篮球.
(1)求该商场的采购费用y与x的函数关系式,并求出自变量x的取值范围;
(2)该商场把这100个球全部以零售价售出,求商场能获得的最大利润;
(3)受原材料和工艺调整等因素影响,采购员实际采购时,篮球批发价上调了3m(m>0)元/个,同时排球批发价下调了2m元/个.该体育用品商场决定不调整商场零售价,发现将100个球全部卖出获得的最低利润是2300元,求m的值.
【分析】(1)根据单价乘以数量等于总价,表示出购买篮球和排球的总价,然后将其相加就是总共所需要的费用;
(2)设总利润为W,求出W与x的关系式,运用一次函数的增减性和自变量的取值范围确定何时获得最大利润;
(3)根据100个球全部卖出获得的最低利润是2300元分情况讨论得出结果,最终确定出m的值.
【解答】解:(1)根据题意得,y=120x+100(100﹣x)=20x+10000;
,解得50≤x≤60,
∴y=20x+10000(50≤x≤60);
答:采购费用y与x的函数关系式为y=20x+10000(50≤x≤60);
(2)设总利润为W,根据题意得:W=(150﹣120)x+(120﹣100)(100﹣x)=10x+2000
∵k=10>0,∴W随x的最大的增大,
∴x=60时,W最大=600+2000=2600元,
答:商场把这100个球全部以零售价售出,能获得的最大利润为2600元;
(3)由题意得:
W=(150﹣120﹣3m)x+(120﹣100+2m)(100﹣x)=(10﹣5m)x+200m+2000,
①当10﹣5m>0时,即m<2时,W随x的增大而增大,
又∵50≤x≤60,
∴当x=50时,W最小=2300,
即:(10﹣5m)×50+200m+2000=2300,
解得:m=4>2舍去,
②当10﹣5m<0时,即m>2时,W随x的增大而减小,
又∵50≤x≤60,
∴当x=60时,W最小=2300,
即:(10﹣5m)×60+200m+2000=2300,
解得:m=3,
综上所述,将100个球全部卖出获得的最低利润是2300元,m的值为3元.
24.2024年4月30日17时46分,神舟十七号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,载人飞行任务取得圆满成功.航模店看准商机,在模型厂购进“神舟”和“天宫”模型出售,已知“天宫”模型的利润30元/个,“神舟”模型的利润18元/个.该店计划购进这两种模型共200个,其中购进“天宫”模型数量不超过“神舟”模型的2倍,设购买“神舟”模型x个,销售这批模型的利润为w元.
(1)求w与x的函数关系式,并写出x的取值范围;
(2)当购进这两种模型各多少个时,销售这批模型可以获得最大利润?最大利润是多少?
(3)实际进货时,厂家对“神舟”模型出厂价下调m元(5≤m≤15),且限定航模店最多购“神舟”模型80台,若航模店保持同种模型的售价不变,求出这200个模型利润最大时的x的值.
【分析】(1)根据总利润=每个“神舟”模型的利润×购买“神舟”模型的数量+每个“天宫”模型的利润×购买“天宫”模型的数量写出w与x的函数关系式,根据购进“天宫”模型的数量≤2ד神舟”模型的数量列关于x的一元一次不等式并求解即可;
(2)根据w与x的函数关系式的增减性和x的了值范围,确定当x为何值w值最大,求出其最大值及200﹣x的值即可;
(3)根据总利润=(每个“神舟”模型的利润+m)×购买“神舟”模型的数量+每个“天宫”模型的利润×购买“天宫”模型的数量写出w与x的函数关系式,根据m的取值范围讨论该函数的增减性,由x的取值范围确定利润最大时的x的值即可.
【解答】解:(1)购买“天宫”模型(200﹣x)个,
根据题意,得w=30(200﹣x)+18x=﹣12x+6000,
200﹣x≤2x,
解得x,
∵x为非负整数,
∴67≤x≤200且x为整数,
∴w与x的函数关系式为w=﹣12x+6000(67≤x≤200且x为整数).
(2)∵﹣12<0,
∴w随x的减小而增大,
∵67≤x≤200且x为整数,
∴当x=67时,w值最大,w最大=﹣12×67+6000=5196,200﹣67=133(个),
∴购进“神舟”模型67个、“天宫”模型133个时,销售这批模型可以获得最大利润,最大利润是5196元.
(3)根据题意,得w=30(200﹣x)+(18+m)x=(m﹣12)x+6000(67≤x≤80且x为整数).
①当5≤m<12时,m﹣12<0,w随x的减小而增大,
∵67≤x≤80且x为整数,
∴当x=67时,w值最大;
②当m=12时,w=6000;
③当12<m≤15时,m﹣12>0,w随x的增大而增大,
∵67≤x≤80且x为整数,
∴当x=80时,w值最大.
综上,当5≤m<12时,利润最大时的x的值为67;当m=12时,利润恒为6000元,67≤x≤80且x为整数;当12<m≤15时,利润最大时的x的值为80.
25.为了迎接“十•一”小长假的购物高峰.某运动品牌专卖店准备购进甲,乙两种运动鞋.其中甲、乙两种运动鞋的进价和售价如下表:
种类
运动鞋价格
甲
乙
进价(元/双)
m
m﹣20
售价(元/双)
160
120
已知:用3000元购进甲种运动鞋的数量与用2400元购进乙种运动鞋的数量相同.
(1)求m的值;
(2)要使购进的甲、乙两种运动鞋共200双的总利润(利润=售价﹣进价)不少于10800元,且不超过11100元,问该专卖店有几种进货方案?
(3)在(2)的条件下,专卖店准备对甲种运动鞋进行优惠促销活动,决定对甲种运动鞋每双优惠a(10<a<35)元出售,乙种运动鞋价格不变.那么该专卖店要获得最大利润应如何进货?
【分析】(1)用总价除以单价表示出购进鞋的数量,根据两种鞋的数量相等列出方程求解即可;
(2)设购进甲种运动鞋x双,表示出乙种运动鞋(200﹣x)双,然后根据总利润列出一元一次不等式,求出不等式组的解集后,再根据鞋的双数是正整数解答;
(3)设总利润为W,根据总利润等于两种鞋的利润之和列式整理,然后根据一次函数的增减性分情况讨论求解即可.
【解答】解:(1)依题意得,,
解得m=100,
经检验,m=100是原分式方程的解,
所以,m=100;
(2)由(1)得:甲的进价为100元/双,乙的进价为80元/双,甲运动鞋的利润为160﹣100=60(元/双),乙运动鞋的利润为120﹣80=40(元/双),
设购进甲种运动鞋x双,则乙种运动鞋(200﹣x)双,
根据题意得,,
解不等式①得,x≥140,
解不等式②得,x≤155,
所以,不等式组的解集是140≤x≤155,
∵x是正整数,155﹣140+1=16,
∴共有16种方案;
(3)设总利润为W,则W=(60﹣a)x+40(200﹣x)=(20﹣a)x+8000,
①当a=20时,20﹣a=0,W=8000;所有方案获利都一样;
②当10<a<20时,20﹣a>0,W随x的增大而增大,
所以,当x=155时,W最大值=11100﹣155a,即进货方式为:甲种运动鞋155双,乙种运动鞋45双;
③当20<a<35时,20﹣a<0,W随x的增大而减小,
所以,当x=140时,W最大值=10800﹣140a,即进货方式为:甲种运动鞋140双,乙种运动鞋60双.
【题型6 一次函数与几何综合题】
26.如图,在平面直角坐标系中,直线y1=x+1与x轴、y轴分别交A、B两点,与直线相交于点C(3,m).
(1)求m和b的值;
(2)若直线与x轴相交于点D,动点P从点D开始,以每秒2个单位的速度向x轴负方向运动,设点P的运动时间为t秒.
①点A的坐标为 (﹣1,0) ,点D的坐标为 (15,0) ;
②若点P在线段DA上,且△ACP的面积为10时,求t的值;
③直接写出t为何值时,△ACP为等腰三角形.
【分析】(1)将点C(3,m)代入y1=x+1,求出m的值,再代入中求出即可;
(2)①把b=5代入直线解析式,即可求得;
②利用面积公式列出方程进行求解即可;
③分三种情况:当AC=CP时,如图1,当AC=AP时,如图2,当AP=PC时,如图3,分别求t的值即可.
【解答】解:(1)在平面直角坐标系中,直线y1=x+1与x轴、y轴分别交A、B两点,
当x=0时,y1=1;当y1=0时,x=﹣1,
∴A(﹣1,0),B(0,1),
在平面直角坐标系中,直线y1=x+1与直线相交于点C(3,m),把点C的坐标代入y1=x+1得:
∴m=3+1=4,
∴C(3,4),
把点C(3,4)代入直线得:
3+b=4,
解得b=5;
(2)①∵直线与x轴相交于点D,
由(1)得b=5,
∴5=0,
解得x=15,
∴点D的坐标为(15,0),
由(1)得点A的坐标为(﹣1,0),
故答案为:(﹣1,0);(15,0);
②过点C作CE⊥AD于点E,即△ACP的高,如图1,
∵C(3,4),CE⊥AD,
∴CE=4,
∵△ACP的面积为10,
∵A(﹣1,0),D(15,0),
∴OA=1,OD=15,
AD=OA+OD=16,
设PD=2t,则AP=16﹣2t,
AP•CE4×(16﹣2t)=10,
解得t;
③△ACP为等腰三角形有三种情况:
过C作CE⊥AP于E,如图2,
则CE=4,OE=3,
∴AE=OA+OE=4,
∴AC4,
第一种情况:当AC=PC时,AP=2AE=8,
PD=AD﹣AP=8,
此时t=4;
第二种情况:当AP=AC时,P1和P2分别在A点两侧,如图3,
则AP1=AP2=AC=4,
DP1=16﹣4,
DP2=16+4,
∴t=8﹣2或t=8+2;
第三种情况:当PC=PA时,如图4,
设EP=m,则PC,
∵PA=m+4,
∴m+4,
解得m=0,
∴P与E重合,AP=4,
∴PD=12,
∴t=6;
综上所述,△ACP为等腰三角形时,t的值为4或8﹣2或8+2或6.
27.如图,在平面直角坐标系中,直线m:y=﹣x+b与直线n:y=ax+8(a≠0)交于点A(﹣1,5),直线m、n分别与x轴交于点B、C.
(1)求点B、C的坐标;
(2)若线段AC上存在一点P,使得S△CBP,求点P的坐标;
(3)在(2)的条件下,在平面直角坐标系中找一点Q,使得以点A、B、P、Q为顶点的四边形是平行四边形,请直接写出点Q的坐标.
【分析】(1)待定系数法求出直线m和直线n的函数解析式,即可求得点C坐标;
(2)设点P(p,3p+8),根据△CBP的面积列方程,求解即可;
(3)根据平行四边形的性质以及平移的性质求解即可.
【解答】解:(1)将点A(﹣1,5)代入直线
m:y=﹣x+b,得1+b=5,
解得:b=4,
∴直线m:y=﹣x+4;
将点A(﹣1,5)代入直线n:y=ax+8得﹣a+8=5,
解得a=3,
∴直线n:y=3x+8,
当y=﹣x+4=0时,x=4,
∴点B坐标为(4,0),
当y=3x+8=0时,x,
∴点C坐标为(,0);
(2)解:S△CBP,
∵点P在线段AC上,如图所示:
设点P(p,3p+8)
S△CBP(3p+8),
∴p=﹣2,
∴点P的坐标为(﹣2,2);
(3)解:∵A(﹣1,5),B(4,0),P(﹣2,2),
设点Q(m,n),以点A、B、P、Q为顶点的四边形是平行四边形,
则①AB,AP为平行四边形的边时,
此时AB∥PQ,且AB=PQ,
则,点Q(3,﹣3),
②AP,PB为平行四边形的边时,
此时AP∥BQ,且AP=BQ,
则点Q(5,3),
③AB,PB为平行四边形的边时,
此时AB∥PQ,且AB=PQ,
则点Q(﹣7,7),
综上,以点4、B、P、Q为顶点的四边形是平行四边形,点Q的坐标为(3,﹣3)、(5,3)、(﹣7,7).
28.如图,直线l:y=kx+b是由直线y=﹣x经过平移并且经过点D(2,10)而得,它与x轴和y轴的交点分别为A、B,若C(10,0),点E(0,n)为y轴上的动点.
(1)求直线l的解析式及∠ABO的度数;
(2)若∠ECO=∠ADC,求点E的坐标;
(3)若点O关于直线CE的对称点F,连接CF,直接写出线段CF与直线l有交点时,n的取值范围.
【分析】(1)根据平移的性质得出y=﹣x+b,将点D代入确定函数解析式;再由函数与坐标轴的交点确定AO=BO=12,即可得出角度;
(2)过点C作CH⊥AB,在点C左侧取一点G,使得CG=DH,过点G作GM⊥x轴,使得MG=CH,连接CM,交y轴于点E,过点D作DI⊥y轴,根据全等三角形的判定和性质得出△CGM≌△CHD(SAS),∠MCG=∠CDH,然后利用勾股定理及各线段的长度确定点M的坐标为,利用待定系数法得出直线CM的解析式为,即可确定点E的坐标,再由对称即可确定另一个点的坐标;
(3)当点O关于直线CE的对称点F恰好落在AB上时,根据轴对称图形的性质得出OC=CF=10,设点F(x,﹣x+12),得出CF2=(10﹣x)2+(﹣x+12)2=102,确定点F,得出中点H,再由待定系数法确定直线CH的解析式,结合图形即可求解.
【解答】解:(1)∵直线l:y=kx+b是由直线y=﹣x经过平移并且经过点D(2,10)而得,
∴y=﹣x+b,
将点D的坐标代入直线l的解析式得:
10=﹣2+b,
解得:b=12,
∴y=﹣x+12,
直线l:y=﹣x+12与x轴和y轴的交点分别为A、B,
当x=0时,得y=12;
当y=0时,得:﹣x+12=0,
解得:x=12,
∴A(12,0),B(0,12),
∴AO=BO=12,
∵∠AOB=90°,
∴∠ABO=∠BAO=45°;
(2)过点C作CH⊥AB,在点C左侧取一点G,使得CG=DH,过点G作GM⊥x轴,使得MG=CH,连接CM,交y轴于点E,过点D作DI⊥y轴,如图1,
∴∠MGC=∠CHD=90°,
在△CGM和△DHC中,
,
∴△CGM≌△DHC(SAS),
∴∠MCG=∠CDH,
由(1)得AO=BO=12,∠ABO=∠BAO=45°,
∵C(10,0),
∴AC=2,CH=AH,
∴,,
∵D(2,10),
∴BI=DI=2,
∴,
∴,
∴点M的坐标为,
设直线CM的解析式为y=mx+n,将点C,点M的坐标分别代入得:
,
解得,
∴,
当x=0时,,
∴,
关于点O的对称点也符合题意,
综上所述,点E的坐标为或;
(3)当n≥5或n≤﹣30时,线段CF与直线l有交点.理由如下:
如图2,当点E在y轴正半轴时,点O关于直线CE的对称点F恰好落在AB上时,如图2:
∴OC=CF=10,
设点F(x,﹣x+12),
∵C(10,0),
∴CF2=(10﹣x)2+(﹣x+12)2=102,
解得:x=4或x=18(不合题意,舍去),
∴点F(4,8),
∴中点H(2,4),
设直线CH的解析式为y=ax+c,将点C,点H的坐标分别代入得:
,
解得,
∴,
当x=0时,y=5,
∴n=5,
∴当n≥5时,线段CF与直线l有交点;
如图3,当点E在y轴负半轴时,点O关于直线CE的对称点F恰好落在AB上时,如图2:
∴OC=CF=10,
设点F(x,﹣x+12),
∵C(10,0),
∴CF2=(10﹣x)2+(﹣x+12)2=102,
解得:x=4(不合题意,舍去)或x=18,
∴点F(18,﹣6),
∴中点H(9,﹣3),
设直线CH的解析式为y=ax+c,将点C,点H的坐标分别代入得:
,
解得:,
∴y=3x﹣30,
当x=0时,y=﹣30,
∴n=5,
∴当n≤﹣30时,线段CF与直线l有交点;
综上所述,当n≥5或n≤﹣30时,线段CF与直线l有交点.
29.如图1,函数 与x轴交于点A,与y轴交于点B,点C与点A关于y轴对称.
(1)求直线BC的函数解析式;
(2)设点M是x轴上的一个动点,过点M作y轴的平行线,交直线AB于点P,交直线BC于点Q.
①若PQ的长为4,求点M的坐标;
②如图2,连接BM,在点M的运动过程中是否存在点P,使∠BMP=∠BAC,若存在,请求出点P坐标;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)先确定出点B坐标和点A坐标,进而求出点C坐标,最后用待定系数法求出直线解析式;
(2)①用三角形面积公式即可得出结论;
②分点M在y轴左侧和右侧,由对称得出∠BAC=∠ACB,∠BMP+∠BMC=90°可得当∠MBC=90°时,利用勾股定理建立方程即可求解.
【解答】解:(1)对于,
当x=0时,y=3,
当y=0时,,
解得:x=﹣6,
∴点B(0,3),A(﹣6,0),
∵点C与点A关于y轴对称,
∴点C(6,0),
设直线BC的解析式为y=kx+b(k≠0),
∴,
解得:,
∴直线BC的解析式为;
(2)①设M(m,0),则点P(m,m+3),Q(m,m+3),
∴PQ=|m+3﹣(m+3)|=4,
解得:m=±4,
∴点M的坐标为(4,0)或(﹣4,0);
②如图2,当点M在y轴的左侧时,
∵点C与点A关于y轴对称,
∴AB=BC,
∴∠BAC=∠BCA,
∵∠BMP=∠BAC,
∴∠BMP=∠BCA,
∵∠BMP+∠BMC=90°,
∴∠BCA+∠BMC=90°,
∴∠MBC=180°﹣(∠BMC+∠BCA)=90°,
∴BM2+BC2=MC2,
设M(x,0),则,
∴BM2=OM2+OB2=x2+9,MC2=(6﹣x)2,BC2=OC2+OB2=62+32=45,
∴x2+9+45=(6﹣x)2,
解得:,
∴,
当点M在y轴的右侧时,
同理可得,
综上所述,点P的坐标为或.
30.如图1,已知直线l与x轴交于点A(1,0),与y轴交于点B(0,3),以A为直角顶点在第一象限内作等腰Rt△ABC,其中上∠BAC=90°,AB=AC.
(1)求直线l的解析式和点C的坐标;
(2)如图2,点M是BC的中点,点P是直线l上一动点,连接PM、PC,求PM+PC的最小值,并求出当PM+PC取最小值时点P的坐标;
(3)在(2)的条件下,当PM+PC取最小值时,在直线PM上是否存在一点Q,使?若存在,直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)用待定系数法即可求得直线l的解析式,过点C作CD⊥x轴,利用AAS证明△AOB≌△CDA,结合其性质可得点C的坐标;
(2)根据中点坐标公式可得M(2,2),延长CA至E,使得CA=AE,即点A为CE的中点,可知E(﹣2,﹣1),AB垂直平分CE,连接PE,则PE=PC,得PM+PC=PM+PE≥EM,当点P在直线EM上时取等号,由勾股定理求得EM=5,利用待定系数法得直线EM的解析式为,当点P在直线EM上时,即直线EM与直线AB相交,联立方程组即可求得此时点P的坐标为;
(3)根据题意得,过点A作AF⊥x轴交直线PM于F,可知,分情况:当点Q在点F右侧时,当点Q在点P、点F之间时,当点Q在点P左侧时,结合三角形的面积公式即可求解.
【解答】解:(1)已知直线l与x轴交于点A(1,0),与y轴交于点B(0,3),
∴OB=3,OA=1,
设直线l的解析式为y=mx+n,将点A,点B的坐标分别代入得:
,
解得:,
∴y=﹣3x+3,
如图1,过点C作CD⊥x轴,则∠AOB=∠CDA=∠BAC=90°,
∴∠BAO+∠CAD=∠CAD+∠ACD=90°,
∴∠BAO=∠ACD,
在△AOB和△CDA中,
,
∴△AOB≌△CDA(AAS),
∴AD=OB=3,OA=CD=1,
∴OD=4,
则点C的坐标为(4,1);
(2)由(1)可知,A(1,0),B(0,3),C(4,1),
∵点M是BC的中点,
∴M,即M(2,2),
延长CA至E,使得CA=AE,即点A为CE的中点,如图2,
∴点E的坐标为(2×1﹣4,2×0﹣1),即E(﹣2,﹣1),
∵∠BAC=90°,
∴AB垂直平分CE,
连接PE,则PE=PC,
∴PM+PC=PM+PE≥EM,当点P在直线EM上时取等号,
由勾股定理可得:,
设直线EM的解析式为y=m1x+n1,将点E,点M的坐标分别代入得:
,
解得:,
∴直线EM的解析式为,
当点P在直线EM上时,即直线EM与直线AB相交,
联立得,
解得:,
即此时点P的坐标为,
综上所述,PM+PC的最小值为5,此时点P的坐标为;
(3)在直线PM上存在一点Q,使;点Q的坐标为或(﹣2,﹣1);理由如下:
存在,理由如下:
∵,
∴,
过点A作AF⊥x轴交直线PM于F,
此时x=1,则,即,
∴,则,
如图3,当点Q在点F右侧时,,
∴,
解得:,
当时,,
即此时点Q的坐标为;
当点Q在点P、点F之间时,,不符合题意;
当点Q在点P左侧时,,
∴,
解得:xQ=﹣2,
当xQ=﹣2时,,
即此时点Q的坐标为(﹣2,﹣1);
综上所述,在直线PM上存在一点Q,使;点Q的坐标为或(﹣2,﹣1).
31.如图1,已知直线y=kx+6与y轴交于点A,与x轴交于点B(3,0),直线y=﹣x以每秒1个单位长度的速度沿y轴正方向平移,平移时交线段OA于点D,交线段OB于点C,当点C与点B重合时结束运动.
(1)求k的值;
(2)若直线CD的函数关系式为y=﹣x+1,P是直线CD上一点,当S△ADP=S△AOB时,求点P的坐标;
(3)如图2,在直线y=﹣x运动过程中,过点D作DE⊥y轴交AB于点E,连接CE,设运动时间为t(s).当CE=CD时,求t的值.
【分析】(1)把点B(3,0)代入y=kx+6即可求出k的值;
(2)求出AD=5,OA=6,OB=3,设点P(x,﹣x+1).根据S△ADP=S△AOB得到,求出,即可得到点P的坐标;
(3)连接BD,根据得到AD=2DE,当CE=CD时,作CF⊥DE于点F,则DF=EF,求出直线y=﹣x+t,得到D(0,t),则AD=6﹣t,F(t,t),得到DE=2DF=2t,则6﹣t=2×2t,解得.
【解答】解:(1)∵直线y=kx+6与x轴交于点B(3,0),
∴3k+6=0,解得k=﹣2,
即k的值为﹣2.
(2)由(1)知直线AB的函数关系式为y=﹣2x+6,
当x=0,y=6,
∴点A(0,6).
∵直线CD的函数关系式y=﹣x+1,
当x=0,y=1,
当y=0,0=﹣x+1,解得x=1,
∴点C(1,0),点D(0,1).
∵点A(0,6),点B(3,0),
∴AD=5,OA=6,OB=3,
设点P(x,﹣x+1).
∵S△ADP=S△AOB,
∴,
∴,
当时,,
当时,,
∴点或.
(3)如图,连接BD.
∵,
∴3AD=(AD+OD)DE=6DE,
∴AD=2DE,
当CE=CD时,作CF⊥DE于点F,则DF=EF,
设直线CD的解析式为y=﹣x+n.
∵C(t,0),
∴﹣t+n=0,解得n=t,
∴y=﹣x+t,
∴D(0,t),
∴AD=6﹣t,F(t,t),
∴DE=2DF=2t,
∴6﹣t=2×2t,解得,
即t的值为.
32.如图所示,在平面直角坐标系中,矩形OABC的边AB=5,边OA=4,直线l:y=2x+b与矩形OABC的边OC和AB都有交点,交点分别是点D与点E.
(1)请用含b的代数式分别表示点D和点E的坐标:D (b,0) ,E (,4) ;
(2)当四边形ADCE为平行四边形时,求b的值;
(3)若要使在平面内存在点F,使以点C、D、E、F这四点为顶点的四边形为菱形,是否存在满足条件的b的值?若存在,求出b的值;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)直线l:y=2x+b,令y=0,则xb,当y=4时,x,即可求解;
(2)四边形ADCE为平行四边形时,AE=CD,即可求解;
(3)分当DE是菱形的边、DE是菱形的对角线两种情况,分别求解即可.
【解答】解:(1)AB=5,边OA=4,则点A、B、C的坐标分别为:(0,4)、(5,4)、(5,0),
直线l:y=2x+b,令y=0,则xb,当y=4时,x,
故点D、E的坐标分别为:(b,0)、(,4);
故答案为:(b,0);(,4);
(2)由(1)知点D、E的坐标分别为:(b,0)、(,4);
点A、C的坐标分别为:(0,4)、(5,0);
则AE,CD=5b,
四边形ADCE为平行四边形时,则AE=CD,即5b,
解得:b=﹣3;
(3)①当DE是菱形的边时,
点F对应的点为:F′或F″,
在菱形DEF′C中,DE=DC,即(b)2+(4﹣0)2=(5b)2,
解得:b=﹣10±4,
当b=﹣10﹣4时,点E(7,4)不在AB边上,故该b值舍去,
故b=﹣10+4;
当四边形F′′DEC为菱形时;
同理可得:b=﹣2;
②当DE是菱形的对角线时,
则CD=CE,即(5b)2=(5)2+42,解得:b=0,
综上:b=﹣10+4或0或﹣2.
33.如图,直线y=kx﹣4k(k≠0)与坐标轴分别交于点A,B,过点A、B作直线AB,以OA为边在y轴的右侧作四边形AOBC,S△AOB=8.
(1)求点A,B的坐标;
(2)如图,点D是x轴上一动点,点E在AD的右侧,∠ADE=90°,AD=DE;
①如图1,问点E是否在定直线上,若是,求该直线的解析式;若不是,请说明理由;
②如图2,点D是线段OB的中点,另一动点H在直线BE上,且∠HAC=∠BAD,请直接写出点H的坐标.
【分析】(1)分别将x=0,y=0代入y=kx﹣4k(k≠0)求解,再根据S△AOB=8,即可求解;
(2)①过点E作EF⊥x轴,通过证明△AOD≌△DFE,得到BF=EF,即可求解;
②连接AE,可得点H与点E重合,作点M关于直线AC的对称点N,可得N点坐标,求得直线AN的解析式,即可求解.
【解答】解:(1)分别将x=0,y=0代入y=kx﹣4k(k≠0),
得y=﹣4k,x=4,
即A(0,﹣4k),B(4,0),
∴OA=﹣4k,OB=4,
∵,
∴k=﹣1,
即A(0,4),B(4,0).
答:A(0,4),B(4,0).
(2)①点E是在定直线上.
过点E作EF⊥x轴,如图,
由题意可得:∠AOD=∠DFE=∠ADE=90°,
∴∠ADO+∠EDF=∠ADO+∠OAD=90°,
∴∠OAD=∠EDF,
∴△AOD≌△DFE(AAS),
∴DF=OA=4,EF=OD,
∴BF=DF﹣DB=OA﹣DB=OB﹣DB=OD,
∴EF=BF,
设E(x,y),则D(y,0),F(x,0),
由题意可得:OF=OD+DF=OD+OA,
即y=x﹣4,
∴点E在定直线y=x﹣4上.
②连接AE,由题意可得△ADE为等腰直角三角形,∠DAE=45°,
∵四边形OACB为正方形,
∴∠BAC=∠DAE=45°,
∴∠EAC=∠BAD,此时点H与点E重合,
由①可得E(6,2),
∴H(6,2),
设直线AE为y=kx+b,将E(6,2)、A(0,4)代入,
得,
解得,
∴直线AE为,
当x=4时,,
∴,
作点M关于直线AC的对称点N,
∴,
此时∠NAC=∠EAC=∠BAD,
∴点H为直线AN与BE的交点,
∴直线AN为,
联立,
解得,
∴H(12,8).
综上,点H坐标为(12,8)或(6,2).
34.阅读理解:
【新定义】对于线段MN和点Q,定义:若QM=QN,则称点Q为线段MN的“等距点”;特别地,若∠MQN=90°,则称点Q是线段MN的“完美等距点”.
【解决问题】如图,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,点A的坐标为(6,0),点P(m,n)是直线yx上一动点.
(1)已知4个点:B(3,﹣3)、C(3,﹣2)、D(﹣3,﹣3)、,以上这四个点中 B、C、E 是线段OA的“等距点”, B 是线段OA的“完美等距点”(填写大写字母).
(2)若点P在第三象限,且OP=2,点H在y轴上,且H是线段AP的“等距点”,求点H的坐标;
(3)当m>0,是否存在这样的点N,使点N是线段OA的“等距点”且为线段OP的“完美等距点”,请直接写出所有这样的点P的坐标 (4,2)或(12,6) .
【分析】(1)依据两点之间的距离公式分别计算各点到O,A的距离,根据等距点和完美等距点做出判断;
(2)设出H点的坐标,根据等距点的定义,利用两点之间的距离公式列出方程可得结论;
(3)假定存在,设出N点的坐标,根据等距点的定义,利用两点之间的距离公式列出方程可得结论.
【解答】解:(1)∵OB3,AB3,
∴OB=AB.
∴B是线段OA的“等距点”,
∵OC,AC,
∴OC=AC.
∴C是线段OA的“等距点”,
∵OD3,AD3,
∴OD≠AD.
∴D不是线段OA的“等距点”,
∵OE,AE,
∴OE=AE.
∴E是线段OA的“等距点”,
∵OA=6,
∴OB2+AB2=OA2,OC2+AC2≠OA2,OD2+AD2≠OA2,OE2+AE2≠OA2,
∴B是线段OA的“完美等距点”.
故答案为:B,C,E;B;
(2)∵P(m,n)在yx上,
∴nm.
∴OP2.
∴m=±4.
∵点P在第三象限,
∴P(﹣4,﹣2).
设H的坐标为(0,t),
∴PH.
∵AH,AH=HP,
∴.
解得:t=4.
∴点H的坐标为(0,4);
(3)存在.
理由:∵点N是线段OA的“等距点”,点A的坐标为(6,0),
∴ON=AN,
∴设N点的坐标为(3,b),
∵P(m,m),
∴ON,PN.
∵点N线段OP的“完美等距点”,
∴ON=PN.
∴.
解得:bm﹣6.
∵N为线段OP的“完美等距点”,
∴ON⊥PN.
∴△OPN为等腰直角三角形.
∴OPON.
∵OP,ON.
∴•.
解得:m=4或m=12.
当m=4时,nm=2.
当m=12时,nm=6.
∴P点的坐标为(4,2)或(12,6).
故答案为:(4,2)或(12,6).
35.根据前面已经学过的“距离”我们知道:点到直线的“距离”是直线外一点和直线上各点连接的所有线段中最短的线段(即垂线段)的长度.类似的我们给出两个图形G1、G2的“距离”定义:如果点P为图形G1上的任意一点,点Q为图形G2上的任意一点,且P、Q两点的“距离”有最小值,那么称这个最小值为图形G1,G2的“距离”,记为d(G1,G2)特别地,当图形G1,G2有公共点时,图形G1,G2的“距离”d(G1,G2)=0.
(1)如图1,在平面直角坐标系中,菱形OABC的∠AOC=60°,点B、C在第一象限,若A(5,0),D(﹣3,0),E(0,4),则d(D,菱形OABC)= 3 ,d(E,菱形OABC)= 2 ;
(2)如图2,已知△ABC的三个顶点的坐标分别为A(0,2),B(﹣2,0),C(2,0),将一次函数y=kx+6的图象记为L.
①若d(L,△ABC)=0,求k的取值范围;
②若k>0,且,则k的值为 ;
(3)在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,点P(4n,6﹣4n)为平面内一点,令d(A,P)=d1,d(B,P)=d2,d(C,P)=d3,比较d1,d2,d3的大小关系 d1=d3<d2 (直接写出结果).
【分析】(1)过E作EH⊥OC于H,由D(﹣3,0),可得d(D,菱形OABC)=OD=3,而E(0,4),∠AOC=60°,有,故d(E,菱形OABC)=EH=2;
(2)①当图象L经过点B时,知﹣2k+6=0,k=3,当图象L经过点C时,2k+6=0,得k=﹣3,由一次函数的图象和性质可知,d(L,△ABC)=0,则k的取值范围为k≥3或k≤﹣3;
②如图,设图象L与y轴交于D,与x轴交于F,作AE⊥L于点E,y=kx+6中,令x=0,得(0,6),根据,知,故∠DAE=30°,从而∠DFO=30°,即得 ,用待定系数法可得;
(3)令x=4n,y=6﹣4n,可得P(4n,6﹣4n)在直线y=﹣x+6上,设直线y=﹣x+6与x轴交于点E,与y轴交于点D,然后根据勾股定理计算即可.
【解答】解:(1)过E作EH⊥OC于H,如图1:
∵D(﹣3,0),E(0,4),
∴OD=3,OE=4,
由题意知,d(D,菱形OABC)=OD=3,
∵∠AOC=60°,
∴∠EOH=30°,
∴,
∴d(E,菱形OABC)=EH=2,
故答案为:3,2;
(2)①图象L经过点B或点C时,图象L与△ABC只有一个交点,符合d(L,△ABC)=0,
当图象L经过点B时,
将B(﹣2,0)代入y=kx+6,得﹣2k+6=0,
解得k=3,
当图象L经过点C时,
将C(2,0)代入y=kx+6,得2k+6=0,
解得k=﹣3,
由一次函数的图象和性质可知,当k>3或k<﹣3时,图象L与△ABC有两个交点,满足d(L,△ABC)=0,
∴k的取值范围为k≥3或k≤﹣3;
②如图2,设图象L与y轴交于D,与x轴交于F,作AE⊥L于点E.
y=kx+6中,令 x=0,得 y=6,
∴D(0,6),
∴AD=OD﹣OA=6﹣2=4,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴∠DAE=30°,
∴∠ADE=60°,
∴∠DFO=30°,
∴,
∴,
将 代入 y=kx+6,得 ,
解得;
故答案为:;
(3)d1=d3<d2.理由如下:
∵点P(4n,6﹣4n)为平面内一点,
令x=4n,y=6﹣4n,则y=﹣x+6,
∴点P(4n,6﹣4n)在直线y=﹣x+6上,
设直线y=﹣x+6与x轴交于点E,与y轴交于点D,如图3,
当x=0时,y=6;
当y=0时,﹣x+6=0,
解得x=6,
∴OD=OE=6,∠ODE=∠OED=45°
又∵OA=OC=OB=2,
∴AD=CE=4
∴当AP⊥DE时,距离最小,这时AP=DPAD=2,
∴d1=2,
同理得到d3=2,d2=4,
∴d1=d2<d3,
故答案为:d1=d3<d2.
36.【阅读理解】
定义:在同一平面内,有不在同一条直线上的三点M,N,P,连接PM,PN,设
线段PM,PN的夹角为α,,则我们把(α,w)称为∠MPN的“度比坐标”,把
称为∠NPM的“度比坐标”.
【迁移应用】
如图,在平面直角坐标系xOy中,直线y=kx+4与x轴相交于点A,与y轴相交于点B.
(1)求点A的坐标,并写出∠AOB的“度比坐标”(用含k的代数式表示);
(2)C,D为直线AB上的动点(点C在点D左侧),且∠COD的“度比坐标”为(90°,1).
ⅰ)若,求CD的长;
ⅱ)在ⅰ)的条件下,平面内是否存在点E,使得∠DOE的“度比坐标”与∠OCB的“度比坐标”相等?若存在,请求出点E的坐标;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)由y=kx+4得:A(,0),B(0,4),得4,故∠AOB的“度比坐标”为(90°,).
(2)①由得直线解析式为yx+4.过C作CM⊥x轴,过D作DN⊥x轴.由一线三垂直得△DON≌△OCM,得MC=ON=m,OM=DNm+4.得C(m﹣4,m).代入直线得m,故D(,),C(,),再利用勾股定理计算即可.
②先计算出∠OCB的“度比坐标”,从而求得∠DOE的“度比坐标”,从而得到∠EOD=45°,所以OE⊥CD或OE∥CD,分情况讨论,先求出OE的直线解析式,再根据两点之间距离公式求出点E坐标;再根据三角形全等求出另一个E点坐标即可.
【解答】解:(1)由y=kx+4得:A(,0),B(0,4),
∴4,
∴∠AOB的“度比坐标”为(90°,).
(2)①∵,
∴直线解析式为yx+4.
过C作CM⊥x轴,过D作DN⊥x轴.
设D(m,m+4).
∵∠COD=90°,
∴∠COM+∠DON=90°,
∵∠COM+∠MCO=90°,
∴∠DON=∠MCO,
在△DON和△OCM中,
,
∴△DON≌△OCM(AAS),
∴MC=ON=m,
OM=DNm+4.
∴C(m﹣4,m).
代入直线yx+4得:
m(m﹣4)+4,
∴m,
∴D(,),C(,),
∴CD.
②由①知,OC,BC,∠OCB=45°,
∴∠OCB的“度比坐标”为(45°,),
∵∠DOE的“度比坐标”与∠OCB的“度比坐标”相等,
∴∠DOE=45°,OE=BC,
∴OE⊥CD或OE∥CD,
当OE⊥CD时,如图:
∴F为CD中点,
∴F(,),
∴直线OF的解析式为:y=﹣2x,
设E(t,﹣2t),
∴t2+4t2,
∴t(正值已舍),
∴E(,);
当OE∥CD时,如图:
∴OE⊥OE′,
∴∠EOG+∠E′OH=90°,
∴∠EOG=∠E′,
在△EOG和△OE′H中,
,
∴△EOG≌△OE′H(AAS),
∴OH=GE,E′H=OG,
∴E′(,);
综上所述,E(,)或(,).
37.在平面直角坐标系xOy中,对于任意两个图形T和图形W,给出如下定义:M,N分别为图形T和图形W上任意一点,将M,N两点间距离的最小值称为图形T和图形W之间的“关联距离”,记作d(T,W).如图,已知△ABC,其中A(﹣2,3),B(﹣2,﹣1),C(1,3),D,E为三角形外两点.例如,点A与x轴之间的“关联距离”d(A,x轴)=3,线段AB与y轴之间的“关联距离”d(AB,y轴)=2.
(1)求点A与直线BC之间的“关联距离”d(A,直线BC);
(2)若D(3,1),E(5,1),将线段DE向左平移n个单位,当线段DE与△ABC之间的“关联距离”d(DE,△ABC)=0时,求n的最小值;
(3)若D(m,﹣2),E(m+2,﹣4),当﹣2≤m≤3时,对于每一个m,都满足线段DE与一次函数y=kx﹣2k(k是常数,k≠0)的图象之间的“关联距离”d(DE,直线y=kx﹣2k)>0,求k的取值范围.
【分析】(1)过点A作AD⊥BC于点D,根据A(﹣2,3),B(﹣2,﹣1),C(1,3),得出AC,AB,BC,根据等积法求出AD,即可得出答案;
(2)求出直线BC的解析式,把y=1代入求出x,根据线段DE与△ABC之间的“关联距离”d(DE,△ABC)=0,求出n即可;
(3)根据D(m,﹣2),E(m+2,﹣4),得出当﹣2≤m≤3时,线段DE在线段D1E1和D2E2之间,根据y=kx﹣2k=k(x﹣2),得出直线y=kx﹣2k过定点(2,0),画出图形,根据d(DE,直线y=kx﹣2k)>0,得出结果即可.
【解答】解:(1)过点A作AD⊥BC于点D,如图所示:
∵A(﹣2,3),B(﹣2,﹣1),C(1,3),
∴AC=1﹣(﹣2)=3,AB=3﹣(﹣1)=4,BC5,∠BAC=90°,
∵S△ABCAC•ABBC•AD,
∴AD,
∵垂线段最短,
∴d(A,直线BC);
(2)∵D(3,1),E(5,1),
∴DE在直线y=1上,
设直线BC的解析式为:y=kx+b(k≠0),
把B(﹣2,﹣1),C(1,3)代入得:
,
解得:,
∴直线BC的解析式为:yx,
把y=1代入yx,得:1x,
解得:x,
∵线段DE与△ABC之间的“关联距离”d(DE,△ABC)=0,
∴线段DE向左平移的距离为:n=3﹣()=3,
∴n的最小值为3;
(3)∵D(m,﹣2),E(m+2,﹣4),
∴当m=﹣2时,D1(﹣2,﹣2),E1(0,一4),
当m=3时,D2(3,﹣2),E2(5,﹣4),
∴当﹣2≤m≤3时,线段DE在线段D1E1和D2E2之间,y=kx﹣2k=k(x﹣2),
∴直线y=kx﹣2k过定点(2,0),如图所示:
把D1(﹣2,﹣2)代入y=kx﹣2k得:
﹣2=﹣2k﹣2k,
解得:k,
把E2(5,﹣4)代入y=kx﹣2k得:
﹣4=5k﹣2k,
解得:k,
根据图可知,当k且k≠0时,
d(DE,直线y=kx﹣2k)>0.
38.在平面直角坐标系xOy中,对于点P(x0,y0),给出如下定义:若存在实数x1,x2,y1,y2使得x0﹣x1=x1﹣x2且y0﹣y1=y1﹣y2,则称点P为以点(x1,y1)和(x2,y2)为端点的线段的等差点.
(1)若线段m的两个端点坐标分别为(1,2)和(3,﹣2),则下列点是线段m等差点的有 ①④ ;(填写序号即可)
①P1(﹣1,6);
②P2(2,0);
③P3(4,﹣4);
④P₄(5,﹣6).
(2)点A,B都在直线y=﹣x上,已知点A的横坐标为﹣2,M(t,0),N(t+1,1).
①如图1,当t=﹣1时,线段AB的等差点在线段MN上,求满足条件的点B的坐标;
②如图2,点B横坐标为2,以AB为对角线构造正方形ACBD,在正方形ACBD的边上(包括顶点)任取两点连接的线段中,若线段MN上存在其中某条线段的等差点,直接写出t的取值范围 ﹣7≤t≤﹣2或1≤t≤6 .
【分析】(1)m的两个端点坐标分别为(1,2)和(3,﹣2),根据定义计算检验即可;
(2)①根据解析式得A(﹣2,2),当t=﹣1时,M(﹣1,0),N(0,1),待定系数法确定直线MN解析式为y=x+1,联立y=﹣x,求解交点即等差点坐标为(﹣0.5,0.5);设点B(a,﹣a),根据定义即可求解;
②如图,点B的横坐标为2,可知A(﹣2,2),B(2,﹣2),C(﹣2,﹣2),D(2,2),且M(t,0),N(t+1,1)分别在x 轴、直线y=1上,如图,正方形上两点(2,2),(﹣2,1.75)的一个等差点为(﹣6,1),点N(t+1,1)位于N1(﹣6,1)时,t取最小值,t=﹣7;正方形上两点(﹣2,2),(2,1)的一个等差点为(6,0),点M(t,0)位于 M4(6,0)时,t取最大值,t=6;任取两点连接的线段的等差点不可能出现在正方形内部,故t≤﹣2或t≥1,所以﹣7≤t≤﹣2或1≤t≤6.
【解答】解:(1)m的两个端点坐标分别为(1,2)和(3,﹣2)
①P1(﹣1,6):∵﹣1﹣1=1﹣3,6﹣2=2﹣(﹣2),
∴P1(﹣1,6)是等差点;
②P2(2,0):∵2﹣1≠1﹣3,且2﹣3≠3﹣1,
∴P2(2,0)不是等差点;
③P3(4,﹣4):∵4﹣1≠1﹣3,且4﹣3≠3﹣1,
∴P3(4,﹣4)不是等差点;
④P4(5,﹣6):∵5﹣3=3﹣1,且﹣6﹣(﹣2)=(﹣2)﹣2,
∴P4(5,﹣6)是等差点.
故答案为:①④.
(2)①∵点A直线y=﹣x上,横坐标为﹣2,
∴A(﹣2,2),
当t=﹣1 时,M(﹣1,0),N(0,1),
设直线MN解析式为y=kx+b(k≠0),
则,
解得,
∴直线MN解析式为y=x+1,
联立,
解得,
∴交点即等差点坐标为(﹣0.5,0.5);
设点B(a,﹣a),
则﹣0.5﹣a=a﹣(﹣2)或﹣0.5﹣(﹣2)=(﹣2)﹣a,
解得a=﹣1.25或a=﹣1.75,
∴B(﹣1.25,1.25)或(﹣3.5,3.5);
②如图,点B横坐标为2,以AB为对角线构造正方形ACBD,
可知A(﹣2,2),B(2,﹣2),C(﹣2,﹣2),D(2,2),且M(t,0),N(t+1,1)分别在x轴、直线y=1上,
根据等差点定义知,正方形上两点(2,2),(﹣2,1.5)的一个等差点为(﹣6,1),
∴点N(t+1,1)位于 N1(﹣6,1)时,t取最小值,
∴t+1=﹣6,
即t=﹣7;
正方形上两点 (﹣2,2),(2,1)的一个等差点为(6,0),
∴点M(t,0)位于 M4(6,0)时,t取最大值,
即t=6;
∵正方形ACBD的边上(包括顶点)任取两点连接的线段的等差点不可能出现在正方形内部,
∴t≤﹣2或t+1≥2,
即t≤﹣2或t≥1,
综上,﹣7≤t≤﹣2或1≤t≤6.
故答案为:﹣7≤t≤﹣2或1≤t≤6.
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