专题05 一次函数(期末复习讲义)八年级数学上学期新教材苏科版
2026-01-10
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2份
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55页
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 初中数学苏科版八年级上册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 小结与思考 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 函数基础知识,一次函数 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.16 MB |
| 发布时间 | 2026-01-10 |
| 更新时间 | 2026-01-10 |
| 作者 | 一只会做课件的猫 |
| 品牌系列 | 上好课·考点大串讲 |
| 审核时间 | 2025-12-31 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55723211.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该初中数学一次函数期末复习讲义通过表格系统梳理核心考点,将概念、图象性质、待定系数法等五大模块按考情规律分层呈现,用对比表格归纳易错点与复习目标,构建清晰知识脉络,突出各考点内在联系。
讲义亮点在于素养导向的题型设计与方法指导,如实际应用题型培养模型意识,动点问题提升几何直观与推理能力,典例结合变式训练。练习分基础通关、重难突破、综合拓展三层,适配不同学生,助力教师精准教学,提升复习效率。
内容正文:
专题05 一次函数(期末复习讲义)
核心考点
复习目标
考情规律
一次函数的概念、图象与性质
能根据定义判断函数是否为一次函数;能根据k、b的符号准确画出草图并描述其增减性及所过象限。
基础必考点,常在选择题中考查对性质的理解。易错点在于忽略k≠0的条件,以及混淆k>0(增)与k<0(减)对应的图象趋势。
待定系数法求函数解析式
能根据已知点坐标、图象信息或实际情境中的两组对应值,求出一次函数的解析式。
高频基础解答题,常作为综合题的第一步。关键在于准确设出解析式(y=kx+b),并代入点坐标建立方程组。
一次函数与方程(组)、不等式的关系
能理解一次函数与一元一次方程、二元一次方程组、一元一次不等式在“数”与“形”上的统一,并能利用图象求解或判断。
期末选择、填空的压轴热点,考查数形结合与转化思想的核心深度。难点在于从图形中解读出方程的解或不等式的解集。
一次函数的实际应用
能将行程、工程、收费、营销等实际问题抽象为一次函数模型,并利用其性质进行决策(如比较方案、求最值)。
期末解答题的稳定压轴题型,综合性强。考查数学建模、图表信息提取与定量分析能力,需注意自变量的实际取值范围。
一次函数背景下的动点与图形面积问题
能在坐标系中,将动态几何问题(动点、动线)转化为一次函数问题进行分析,并计算运动过程中图形面积的变化。
期末综合题的难点与拉分点,融合了坐标系、几何图形、运动与函数,考查综合分析能力。
知识点01 函数与一次函数的概念
1.函数:在某个变化过程中,有两个变量x和y,如果对于x的每一个确定的值,y都有唯一确定的值与其对应,那么称y是x的函数。
核心:“一对一”或“多对一”的确定性对应关系。
2.一次函数:形如 y = kx + b (k, b为常数,且k ≠ 0) 的函数。当b=0时,即y=kx,称为正比例函数,是特殊的一次函数。
·易错点:①判断函数关系时,忽视“唯一确定”原则。②忽略一次函数定义中 k ≠ 0 的条件。
知识点02 一次函数的图象与性质
1.图象:一条直线。因此,作一次函数图象只需确定两个点(通常选与坐标轴的交点)。
2.系数k, b的几何意义:
(1)k(斜率):决定直线的倾斜方向与程度。
k>0:直线从左向右上升,y随x的增大而增大。
k<0:直线从左向右下降,y随x的增大而减小。
|k|越大,直线越陡。
(2)b(截距):直线与y轴交点的纵坐标,即当x=0时,y=b。交点为(0, b)。
3.直线经过的象限:由k和b共同决定。
k>0,b>0:经过一、二、三象限。
k>0,b<0:经过一、三、四象限。
k<0,b>0:经过一、二、四象限。
k<0,b<0:经过二、三、四象限。
·易错点:记忆象限规律时,可结合草图分析。特别注意b=0时,直线过原点(正比例函数)。
知识点03 待定系数法及一次函数与方程、不等式
1.待定系数法求解析式步骤:
(1)设:设一次函数解析式为 y = kx + b (k ≠ 0)。
(2)代:将已知的两组x、y对应值(或点的坐标)代入。
(3)解:得到关于k、b的二元一次方程组,并解之。
(4)写:将k、b的值代回所设解析式。
2.一次函数与一元一次方程:
从“数”看:解方程kx+b=0 (k≠0)。
从“形”看:求直线y=kx+b与x轴交点(此时y=0)的横坐标。
3.一次函数与一元一次不等式:
不等式kx+b > 0 的解集,是直线y=kx+b在x轴上方部分对应的x的取值范围。
不等式kx+b < 0 的解集,是直线y=kx+b在x轴下方部分对应的x的取值范围。
4.一次函数与二元一次方程组:
从“数”看:方程组的解是一对使两个等式同时成立的数(x, y)。
从“形”看:方程组的解是两条直线y=k₁x+b₁与y=k₂x+b₂交点的坐标。
题型一 一次函数图象与性质的深层辨析
解|题|技|巧
此类题常给出含参数的解析式或草图,要求判断系数符号或比较大小。
1.由“形”定“数”:
看趋势:直线上升则k>0,下降则k<0。
找交点:看与y轴交点,在正半轴则b>0,负半轴则b<0。
看象限:结合直线经过的象限反推k、b符号。
2.由“数”定“形”或比较:
比较不同直线k的大小:在同一坐标系中,|k|越大越陡;k同为正,越大越陡;k同为负,绝对值越大越陡。
关注特殊点:如直线与坐标轴交点、两直线交点等。
易|错|点|拨
此当讨论函数值y随x的增减性时,必须指明是在整个定义域内。对于分段函数或不连续图象,需分段讨论。
【典例1】 如果一次函数y=kx+b的图象与y轴的交点在y轴正半轴上,且y随x的增大而减小,那么( )
A.k>0,b>0 B.k>0,b<0 C.k<0,b>0 D.k<0,b<0
【典例2】【教材再现】两个函数的图象形状都是直线,并且倾斜程度相同,函数y=﹣6x的图象经过原点,函数y=﹣6x+5的图象与y轴交于点(0,5),即它可以看作直线y=﹣6x向上平移5个单位长度而得到.
【结论应用】一次函数y=x﹣3的图象可以看作正比例函数 的图象向 平移 个单位长度而得到;
【类比思考】如果将直线y=﹣6x的图象向右平移5个单位长度,那么得到的直线的函数解析式是怎样的呢?
我们可以这样思考:在直线y=﹣6x上任意取两点A(0,0)和B(1,﹣6),将点A(0,0)和B(1,﹣6)向右平移5个单位得到点C(5,0)和D(6,﹣6),连接CD,则直线CD就是直线AB向右平移5个单位长度后得到的直线,设直线CD的解析式为:y=kx+b(k≠0),将C(5,0)和D(6,6)代入得到:.解得,所以直线CD的解析式为:y=﹣6x+30;
①将直线y=﹣6x向左平移5个单位长度,则平移后得到的直线解析式为 .
②若先将直线y=﹣6x向左平移4个单位长度后,再向上平移5个单位长度,得到直线l,则直线l的解析式为 ;
【拓展应用】已知直线l:y=2x+3与直线l′关于x轴对称,求直线l'的解析式.
【变式1】通过函数及其图象的学习,小明知道:当已知直线上两个点的坐标时,可以用待定系数法,
求出这条直线对应的一次函数表达式,有这样一个问题:直线l1的函数表达式为y=2x+3,求把直线l1向右平移4个单位后所得直线l2的函数表达式下面是小明的解题思路,请补充完整:
第一步:分别求出直线l1与x轴、y轴的交点A、B的坐标;
第二步:在平面直角坐标系中,作出直线l1;
第三步:分别求点A、B向右平移4个单位后的对应点A'、B'的坐标;
第四步:由点A′、B′的坐标,利用待定系数法,即可求出直线l2的函数表达式.
小明求出的直线l2的表达式是 .
请你参考小明的解题思路,继续解决下面的问题:
(1)若直线l3与直线l1关于x轴对称,则直线l3对应的函数表达式为 ;
(2)将直线l1绕原点O顺时针旋转90°,得到直线l4,求直线l4对应的函数表达式.
【变式2】在数学课“合作学习”环节,沈老师要求同学们通过观察如图1所示的坐标系中一次函数的图象,从而来发现某些规律.
同学们通过讨论,积极发言,主要把k进行分类,得出一次函数的部分性质:
对于一次函数y=kx+b(k,b为常数,且k≠0),
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.
【跟进练习】对于函数y=﹣2x+3,当﹣3<x<3时,则y的取值范围是 .
爱思考的小敏同学提出了看法,我还发现:y=﹣2x+3与这两条直线是互相垂直的.
这是一种巧合还是存在着某种联系?
沈老师说:这两者确实存在着某种联系,同学们不妨再举几个类似的例子,看看能否提出你们的猜想.通过讨论,同学们最终形成共识,得到下列结论:
“若两条直线函数表达式为y1=k1x+b1与y2=k2x+b2(k1,k2均不为0),当k1•k2=﹣1时,两条直线互相垂直;反之亦成立”这个结论.
【结论理解】若直线y1=mx+n与直线互相垂直,则m= .
【灵活运用】如图2,Rt△ABC的斜边BC在x轴上,且B(﹣4,0),C(2,0),延长CA交y轴于点E(0,4),求点A的坐标.
【延伸拓展】在平面直角坐标系中,已知直线y=kx+5经过点A(﹣3,3),与y轴的交点为B,点C在坐标轴上,若以A,B,C为顶点的三角形是直角三角形.请直接写出点C的坐标.
题型二 一次函数与方程、不等式结合的数形解法定规
答|题|模|板
1.明确问题:看清是求方程的解、不等式的解集,还是判断大小关系。
2.找准图象:在坐标系中准确画出涉及的一次函数图象,或利用已知图象。
3.“翻译”条件:
“求kx+b=0的解” → 找直线与x轴交点的横坐标。
“求kx+b>0的解集” → 找x轴上面对应直线在上方部分的x范围。
“比较y₁与y₂大小” → 找y₁=k₁x+b₁的图象位于y₂=k₂x+b₂图象上方的x范围。
4.确定边界与方向:交点坐标是分界点,图象的上下位置决定不等号方向。最终答案通常用不等式或区间表示。
【典例1】已知一次函数的图象与y轴交于点A,与x轴交于点B,与正比例函数y=2x的图象交于点C(1,a).
(1)求a,b的值;
(2)方程组的解为 .
(3)不等式的解集为 .
(4)在y=2x的图象上是否存在点P,使得△BOP的面积比△AOP的面积大5?若存在,请求出符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【典例2】如图,已知两个一次函数,y1=x与y2=﹣2x﹣2的图象相交于点P.
(1)求点P的坐标;
(2)观察图象,直接写出当y1>y2时自变量x的取值范围;
(3)点A(t,0)为x轴上的一个动点,过点A作x轴的垂线与直线l1和12分别交于点M,N,当MN=4时,求t的值.
【变式1】小魏同学根据学习函数的经验,对函数的图象与性质进行了探究并解决了相关问题,以下是他的研究步骤,请补全他的研究过程:
第一步:函数中,自变量x的取值范围是 .
第二步:根据自变量取值范围列表:
x
﹣1
0
1
2
3
4
…
0
1
m
2
…
m= .
第三步:描点画出函数图象.
在描点的时候,遇到了这样的点,小魏同学用勾股定理的知识,找到了画图方法,如图所示:
你能否从中得到启发,在下面的y轴上标出表示、m、的点,并描点画出的函数图象.
第四步:分析函数的性质.
请写出你发现的函数的性质(写两条): ; ;
第五步:利用函数图象解含二次根式的方程和不等式.
(1)请在上面坐标系中画出的图象,并直接写出方程的解 .
(2)不等式的解集是 .
【变式2】请你用学习一次函数时积累的经验和方法研究函数y=|2x﹣1|的图象和性质,并解决问题.
(1)根据函数解析式,填写下表:
x
…
﹣2
﹣1
0
1
2
3
…
y
…
5
1
0
3
5
…
(2)利用(1)中表格画出函数y=|2x﹣1|的图象;
(3)观察图象,当x 时,y随x的增大而减小;
(4)利用图象,直接写出不等式|2x﹣1|<x+1的解集.
【变式3】如图,直线l1:y=2x+m经过点(﹣3,﹣2),且与x轴,y轴分别交于点B,点A;直线l2:y=kx+b经过点(2,﹣2),且与x轴交于点D(6,0),与y轴交于点C.两直线相交于点P.
(1)求直线l1,l2的解析式;
(2)求S△ACP:S△ACD的值.
题型三 一次函数的实际应用与方案决策(跨学科/生活应用)
答|题|模|板
1.审题建模:
确定自变量x和因变量y的实际意义。
识别问题属于哪种类型(分段计费、行程相遇、原料分配、方案比较)。
从文字、表格、图象中提取关键数据(初始值、变化率、极限值)。
2.列解析式:根据“总价=单价×数量+基础费”、“路程=速度×时间”等基本关系,列出分段或整体的一次函数解析式。务必注明x的取值范围。
3.分析求解:
比较方案:计算不同方案在自变量取值范围内的函数值,或求两函数解析式相等时的临界点,分段判断优劣。
求最值:在一次函数的单调性下,最值通常在自变量取值区间的端点取得(需验证)。
4.作答验证:用语言完整回答实际问题,并检查结果是否符合常识和取值范围。
【典例1】如表给出A,B,C三种宽带网的收费方式.
收费方式
月使用费/元
包时上网时间/小时
超时费/(元/分钟)
A
30
25
0.05
B
50
50
0.05
C
100
不限时
设上网时间为t小时,方案A、B、C的费用分别为y1、y2、y3.
(1)t=30时,求y1、y2的值.(直接写出结果)
(2)分别求出y1、y2、y3关于t的函数关系式,并注明变量t的取值范围.
(3)在同一坐标系中画出函数y1、y2、y3的图象,并选择出上网费用最低的收费方式.
【典例2】A、B两地相距90km,甲、乙两人从两地出发相向而行,甲先出发.图中l1,l2表示两人离A地的距离S(km)与时间t(h)的关系,结合图象回答下列问题:
(1)表示乙离A地的距离与时间关系图象是 (填l1或l2);甲的速度是 km/h;乙的速度是 km/h;
(2)甲出发多少小时两人恰好相距15km?
【变式1】某市出租车收费标准分白天和夜间分别计费,具体见下表.
行驶路程
收费标准
白天
夜间
不超过2km的部分
起步价6元
起步价7元
超过2km不超出10km的部分
每公里2元
每公里2.4元
超出10km的部分
每公里3元
每公里3.6元
设行驶路程为xkm时,白天收费y1元,夜间收费y2元,根据表中信息,完成下列各题:
(1)当2<x≤10时,求y1关于x的函数表达式;
(2)若幸福小区到阳光小区的路程为12km,小明从幸福小区乘出租车去阳光小区,白天收费比夜间收费少多少元?
题型四 一次函数与动点、图形面积综合(跨章节题型)
解|题|技|巧
1.“动”化“静”:设运动时间为t,用含t的代数式表示出动点的坐标,进而表示出动线(线段)所在的一次函数解析式。
2.“形”联“数”:
(1)求面积:利用“割补法”或“水平宽×铅垂高”公式,将图形面积S表示为含t的代数式(即S关于t的函数)。
(2)求特殊点:当面积等于某定值,或图形成为特殊形状(如等腰)时,得到关于t的方程,解之即得运动时间。
3.分段讨论:当运动过程导致图形形状发生根本改变(如动点越过某临界位置)时,必须分段建立函数关系式进行分析。
易|错|点|拨
动点问题中,自变量的取值范围(t的范围)至关重要,它由运动起点、终点和速度共同决定,必须首先明确,并在最终答案中考虑。
【典例1】 如图,在平面直角坐标系xOy中,点O是坐标原点,△ABC的顶点A、B坐标分别为(2,0)、(﹣3,0),顶点C在y轴正半轴上,AD⊥BC,垂足为D,AD与y轴交于点E,AD=DC.
(1)求△AEC的面积;
(2)动点P从点E出发沿EC以每秒1个单位的速度向终点C运动,同时动点Q从点A出发沿射线AB以每秒3个单位的速度运动,点P到达终点C停止运动,点Q随之停止运动,设点P运动时间为t(单位:秒),连接EQ、PQ,请用含t的式子表示△EPQ的面积;
(3)在(2)的条件下,点G在直线BC上,且BG=AE,连接AP、QG,t为何值时,△AEP≌△GBQ,并求出此时△EPQ的面积.
【典例2】如图,在平面直角坐标系中,O是坐标原点,长方形OABC的顶点A、C分别在x轴与y轴上,已知OA=5,OC=3,点D为x轴上一点,坐标为(2,0),连接CD.点P从点C出发以每秒1个单位的速度沿折线C→B→A的方向向终点A运动,当点P与点A重合时停止运动,运动时间为t秒.
(1)连接OP,当点P在线段BC上运动,且满足△CPO≌△ODC时,求直线OP的表达式;
(2)连接PC、PD,求点P在整个运动过程中△CPD的面积S关于t的函数表达式;
(3)在点P的运动过程中,是否存在某个位置使得△CDP为等腰三角形?若存在,直接写出点P的坐标;若不存在,说明理由.
【变式1】在梯形ABCO中,OC∥AB,以O为原点建立平面直角坐标系,A、B、C三点的坐标分别是A(8,0),B(8,10),C(0,4).点D(4,7)为线段BC的中点,动点P从O点出发,以每秒1个单位的速度,沿折线OAB的路线运动,运动时间为t秒.
(1)求直线BC的解析式;
(2)设△OPD的面积为s,求出s与t的函数关系式,并指出自变量t的取值范围;
(3)当t为何值时,△OPD的面积是梯形OABC的面积的?
期末基础通关练(测试时间:10分钟)
1.已知点A(﹣2,y1),B(﹣3,y2),C(1,y3)在一次函数y=3x﹣5的图象上,则y1,y2,y3的大小关系正确的是( )
A.y1<y2<y3 B.y2<y1<y3 C.y3<y2<y1 D.y2<y3<y1
2.在平面直角坐标系中,一次函数y=x+5的图象不经过的象限为( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
3.函数y=(k2﹣9)x2+(k+1)x是关于x的正比例函数,且y随x的增大而减小,则k的值为 .
4.小翼从家跑步到学校,接着立即沿原路步行回家.如图是小翼离家的路程y(m)与时间t(min)之间关系的图象,则小翼跑步的平均速度是 m/min,步行回家的平均速度是 m/min.
5.工厂某车间需加工一批零件,甲组工人加工中因故障停产检修机器一次,然后以原来的工作效率继续加工,由于时间紧任务重,乙组工人也加入共同加工零件.设甲组加工时间t(时),甲组加工零件的数量为y甲个.乙组加工数量为y乙个,其函数图象如图所示:
(1)求y乙与t之间的函数关系式,并写出t的取值范围;
(2)甲组加工多长时间时,甲,乙两组加工零件的总数为480个.
6.某书店开设两种租书方式:一种是零星租书,租书费为每册4元;另一种是会员卡租书,办卡费每月48元,租书费为每册1.6元.小军经常来该店租书,设他每月租书数量为x册,以零星租书方式每月应付的金额为y1元,以会员卡租书方式每月应付的金额为y2元.
(1)请分别写出y1、y2与x之间的函数关系式;
(2)当小军租多少本书时,选择两种租书方式的金额相同?
期末重难突破练(测试时间:10分钟)
1.已知直线l1:y=x+b与直线l2:y=﹣3x+5交于点A(a,﹣1),那么关于x,y的二元一次方程组的解是( )
A. B. C. D.
2.关于x的一次函数y=(2m+1)x+m﹣2,若y随x的增大而减小,且图象与y轴的交点在x轴下方,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.m>2
3.A、B两座城市之间有一条高速公路,甲、乙两辆汽车分别从这条高速公路两端的入口处同时驶入(城区与入口的距离忽略不计),并始终在高速公路上正常行驶.甲车驶往B城,乙车驶往A城,已知甲车以90千米/时的速度匀速行驶.两车之间的距离s(千米)与行驶时间x(小时)之间的关系如图.给出下列结论:①A、B两城相距300千米;②乙车与甲车相遇之前速度为60千米/时;③C点的横坐标为;④两车相遇时距离A城180千米;⑤乙车与甲车相遇后,速度改为90千米/时.以上结论中正确的是 (填序号).
4.跨学科主题学习活动中,某探究小组对“弹珠在水平轨道上运动速度随时间变化的关系”开展深入探究.先设计方案,再进行实验,利用所学知识对实验数据进行分析,并进一步应用.
【设计实验方案】如图1所示,设计一个由倾斜和水平轨道组成的实验装置,将弹珠从倾斜轨道顶端由静止释放.从弹珠运动到A点处开始,用计时器、测速仪等测量并记录弹珠在水平轨道上的运动时间t(s)、运动速度v(cm/s)的数据.
【收集整理数据】
运动时间t(s)
0
4
8
12
16
20
…
运动速度v(cm/s)
12
10
8
6
4
2
…
【数学建模探究】
【画图】根据表格中的数据在图2的平面直角坐标系中描点、连线.
【猜想】观察图象,猜想v与t之间的函数关系式为 .
【检验】请代入一组数据验证你的猜想.
5.综合与探究
问题情境:2025年世界机器人运动大会竞速项目中,甲、乙两款机器人在120m的直线跑道上进行比赛.他们从跑道的同一起点同时出发,跑到终点,然后沿原路返回起点.
问题探究:比赛过程中,机器人实时位置到起点的距离y(单位:m)与时间t(单位:s)的函数图象(不完整)如图所示,其中折线OM﹣MN是甲款机器人的图象,线段OP是乙款机器人的部分图象,已知OM对应的函数关系式为y=4t.
问题解决:(1)①点M的坐标为 .
②求线段OP对应的函数关系式.
(2)乙款机器人到达终点后,因故障耽误了5s,然后以原来的速度返回起点,请你在图中画出乙款机器人返回时的大致函数图象(线段),用字母标注两个端点,并写出两个端点的坐标.
(3)从乙款机器人到达终点后开始探究,当两款机器人到起点的距离之差为25m时,直接写出t的值.
期末综合拓展练(测试时间:15分钟)
1.关于x的函数图象如图所示,其图象分两部分,一部分在直线x=m(m>﹣1)和直线x=1之间,另一部分在直线x=1的右侧,则下列结论正确的是( )
A.a+b>0 B.a+b<0 C.a﹣b=0 D.a﹣b<0
2.已知一次函数y=ax﹣3﹣a(a≠0).
(1)当y=﹣3时,则x= ;
(2)当﹣4≤y≤﹣1时,自变量x的负整数值恰好有2个,则a的取值范围为 .
3.小亮在学习了《光的反射定律》后,知道入射光线经过反射后形成反射光线.如图1,ON是法线,垂直于反射面,其中入射角等于反射角,入射光线上一点P关于反射面的对称点P′在反射光线的反向延长线上.同时,他还发现可以用一次函数的图象来刻画光线的反射.如图2,一束光线从点A(﹣2,5)出发,经过y轴上的点B(0,1)反射后经过点C(m,n),请用两种不同的方法求2m﹣n的值.
4.甲、乙两地相距skm.慢车从甲地出发匀速驶往乙地,出发ah后快车也从甲地出发,沿同一路线匀速驶往乙地.两车同时到达乙地后,慢车立即保持原速,沿原路返回甲地.快车在乙地休息1h后,提速50%,沿原路匀速返回,又与慢车同时回到甲地.在整个行程中,慢车离甲地的距离y1(单位:km)与时间t(单位:h)之间的函数关系如图所示.
(1)在图中画出快车离甲地的距离y2(单位:km)与时间t之间的函数图象.
(2)a= .
(3)已知从甲地到乙地的路程中,距离乙地30km处有一个治安警亭.
①若s=120,在整个行程中(不含行程终点甲地),t的值是多少时,两车与警亭的距离相等?
②若两车相继路过该警亭的时间间隔不超过,则s的取值范围是 .
5.王明同学根据学习函数的经验,对函数的图象与性质进行了探究.
下面是他的探究过程,请补充完整:
(1)函数的自变量x的取值范围是 ;
(2)下表是y与x的几组对应值:则m的值为 ;
x
…
﹣2
﹣1
0
1
2
4
5
6
7
8
…
y
…
m
0
﹣1
3
2
…
(3)如图所示,在平面直角坐标系中,描出了以上表中各对应值为坐标的点,根据描出的点,画出了图象的一部分,请根据剩余的点补全此函数的图象;
(4)观察图象,写出该函数的一条性质 ;
(5)若函数的图象上有三个点A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),且x1<3<x2<x3,则y1,y2,y3之间的大小关系是 .
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专题05 一次函数(期末复习讲义)
核心考点
复习目标
考情规律
一次函数的概念、图象与性质
能根据定义判断函数是否为一次函数;能根据k、b的符号准确画出草图并描述其增减性及所过象限。
基础必考点,常在选择题中考查对性质的理解。易错点在于忽略k≠0的条件,以及混淆k>0(增)与k<0(减)对应的图象趋势。
待定系数法求函数解析式
能根据已知点坐标、图象信息或实际情境中的两组对应值,求出一次函数的解析式。
高频基础解答题,常作为综合题的第一步。关键在于准确设出解析式(y=kx+b),并代入点坐标建立方程组。
一次函数与方程(组)、不等式的关系
能理解一次函数与一元一次方程、二元一次方程组、一元一次不等式在“数”与“形”上的统一,并能利用图象求解或判断。
期末选择、填空的压轴热点,考查数形结合与转化思想的核心深度。难点在于从图形中解读出方程的解或不等式的解集。
一次函数的实际应用
能将行程、工程、收费、营销等实际问题抽象为一次函数模型,并利用其性质进行决策(如比较方案、求最值)。
期末解答题的稳定压轴题型,综合性强。考查数学建模、图表信息提取与定量分析能力,需注意自变量的实际取值范围。
一次函数背景下的动点与图形面积问题
能在坐标系中,将动态几何问题(动点、动线)转化为一次函数问题进行分析,并计算运动过程中图形面积的变化。
期末综合题的难点与拉分点,融合了坐标系、几何图形、运动与函数,考查综合分析能力。
知识点01 函数与一次函数的概念
1.函数:在某个变化过程中,有两个变量x和y,如果对于x的每一个确定的值,y都有唯一确定的值与其对应,那么称y是x的函数。
核心:“一对一”或“多对一”的确定性对应关系。
2.一次函数:形如 y = kx + b (k, b为常数,且k ≠ 0) 的函数。当b=0时,即y=kx,称为正比例函数,是特殊的一次函数。
·易错点:①判断函数关系时,忽视“唯一确定”原则。②忽略一次函数定义中 k ≠ 0 的条件。
知识点02 一次函数的图象与性质
1.图象:一条直线。因此,作一次函数图象只需确定两个点(通常选与坐标轴的交点)。
2.系数k, b的几何意义:
(1)k(斜率):决定直线的倾斜方向与程度。
k>0:直线从左向右上升,y随x的增大而增大。
k<0:直线从左向右下降,y随x的增大而减小。
|k|越大,直线越陡。
(2)b(截距):直线与y轴交点的纵坐标,即当x=0时,y=b。交点为(0, b)。
3.直线经过的象限:由k和b共同决定。
k>0,b>0:经过一、二、三象限。
k>0,b<0:经过一、三、四象限。
k<0,b>0:经过一、二、四象限。
k<0,b<0:经过二、三、四象限。
·易错点:记忆象限规律时,可结合草图分析。特别注意b=0时,直线过原点(正比例函数)。
知识点03 待定系数法及一次函数与方程、不等式
1.待定系数法求解析式步骤:
(1)设:设一次函数解析式为 y = kx + b (k ≠ 0)。
(2)代:将已知的两组x、y对应值(或点的坐标)代入。
(3)解:得到关于k、b的二元一次方程组,并解之。
(4)写:将k、b的值代回所设解析式。
2.一次函数与一元一次方程:
从“数”看:解方程kx+b=0 (k≠0)。
从“形”看:求直线y=kx+b与x轴交点(此时y=0)的横坐标。
3.一次函数与一元一次不等式:
不等式kx+b > 0 的解集,是直线y=kx+b在x轴上方部分对应的x的取值范围。
不等式kx+b < 0 的解集,是直线y=kx+b在x轴下方部分对应的x的取值范围。
4.一次函数与二元一次方程组:
从“数”看:方程组的解是一对使两个等式同时成立的数(x, y)。
从“形”看:方程组的解是两条直线y=k₁x+b₁与y=k₂x+b₂交点的坐标。
题型一 一次函数图象与性质的深层辨析
解|题|技|巧
此类题常给出含参数的解析式或草图,要求判断系数符号或比较大小。
1.由“形”定“数”:
看趋势:直线上升则k>0,下降则k<0。
找交点:看与y轴交点,在正半轴则b>0,负半轴则b<0。
看象限:结合直线经过的象限反推k、b符号。
2.由“数”定“形”或比较:
比较不同直线k的大小:在同一坐标系中,|k|越大越陡;k同为正,越大越陡;k同为负,绝对值越大越陡。
关注特殊点:如直线与坐标轴交点、两直线交点等。
易|错|点|拨
此当讨论函数值y随x的增减性时,必须指明是在整个定义域内。对于分段函数或不连续图象,需分段讨论。
【典例1】 如果一次函数y=kx+b的图象与y轴的交点在y轴正半轴上,且y随x的增大而减小,那么( )
A.k>0,b>0 B.k>0,b<0 C.k<0,b>0 D.k<0,b<0
【解答】解:∵一次函数y=kx+b的图象与y轴的交点在y轴正半轴上,
∴b>0,
∵y随x的增大而减小,
∴k<0,
故选:C.
【典例2】【教材再现】两个函数的图象形状都是直线,并且倾斜程度相同,函数y=﹣6x的图象经过原点,函数y=﹣6x+5的图象与y轴交于点(0,5),即它可以看作直线y=﹣6x向上平移5个单位长度而得到.
【结论应用】一次函数y=x﹣3的图象可以看作正比例函数 的图象向 平移 个单位长度而得到;
【类比思考】如果将直线y=﹣6x的图象向右平移5个单位长度,那么得到的直线的函数解析式是怎样的呢?
我们可以这样思考:在直线y=﹣6x上任意取两点A(0,0)和B(1,﹣6),将点A(0,0)和B(1,﹣6)向右平移5个单位得到点C(5,0)和D(6,﹣6),连接CD,则直线CD就是直线AB向右平移5个单位长度后得到的直线,设直线CD的解析式为:y=kx+b(k≠0),将C(5,0)和D(6,6)代入得到:.解得,所以直线CD的解析式为:y=﹣6x+30;
①将直线y=﹣6x向左平移5个单位长度,则平移后得到的直线解析式为 .
②若先将直线y=﹣6x向左平移4个单位长度后,再向上平移5个单位长度,得到直线l,则直线l的解析式为 ;
【拓展应用】已知直线l:y=2x+3与直线l′关于x轴对称,求直线l'的解析式.
【解答】解:【结论应用】一次函数y=x﹣3的图象可以看作正比例函数y=x的图象向下平移3个单位长度而得到.
故答案为y=x,下,3;
【类比思考】①在直线y=﹣6x上任意取两点A(0,0)和B(1,﹣6),
将点A(0,0)和B(1,﹣6)向左平移5个单位得到点C(﹣5,0)和D(﹣4,﹣6),连接CD,则直线CD就是直线AB向左平移5个单位长度后得到的直线,设直线CD的解析式为:y=kx+b(k≠0),
将C(﹣5,0)和D(﹣4,﹣6)代入得到:,解得,
所以直线CD的解析式为:y=﹣6x﹣30.
故答案为y=﹣6x﹣30;
②在直线y=﹣6x上任意取两点A(0,0)和B(1,﹣6),
将点A(0,0)和B(1,﹣6)向左平移4个单位长度,再向上平移5个单位长度得到点C(﹣4,5)和D(﹣3,﹣1),连接CD,则直线CD就是直线AB向左平移4个单位长度,再向上平移5个单位长度后得到的直线,
设直线CD的解析式为:y=kx+b(k≠0),
将C(﹣4,5)和D(﹣3,﹣1)代入得到:,解得,
所以直线l的解析式为:y=﹣6x﹣19.
故答案为y=﹣6x﹣19;
【拓展应用】在直线l:y=2x+3上任意取两点A(0,3)和B(1,5),
则点A和B关于x轴的对称点分别为C(0,﹣3)或D(1,﹣5),连接CD,则直线CD就是直线AB关于x轴对称的直线,
设直线CD的解析式为:y=kx+b(k≠0),
将C(0,﹣3)或D(1,﹣5)代入得到:,解得,
所以直线l′的解析式为y=﹣2x﹣3.
【变式1】通过函数及其图象的学习,小明知道:当已知直线上两个点的坐标时,可以用待定系数法,
求出这条直线对应的一次函数表达式,有这样一个问题:直线l1的函数表达式为y=2x+3,求把直线l1向右平移4个单位后所得直线l2的函数表达式下面是小明的解题思路,请补充完整:
第一步:分别求出直线l1与x轴、y轴的交点A、B的坐标;
第二步:在平面直角坐标系中,作出直线l1;
第三步:分别求点A、B向右平移4个单位后的对应点A'、B'的坐标;
第四步:由点A′、B′的坐标,利用待定系数法,即可求出直线l2的函数表达式.
小明求出的直线l2的表达式是 .
请你参考小明的解题思路,继续解决下面的问题:
(1)若直线l3与直线l1关于x轴对称,则直线l3对应的函数表达式为 ;
(2)将直线l1绕原点O顺时针旋转90°,得到直线l4,求直线l4对应的函数表达式.
【解答】解:∵直线l1的表达式为y=2x+3,
∴直线l1与x轴的交点A的坐标为(,0),与y轴的交点B的坐标为(0,3),
∴点A、B向右平移4个单位后的对应点A'、B'的坐标分别为A'(,0)、B'(4,3),
设直线l2的解析式为y=kx+b(k≠0),
则,解得k=2,b=﹣5,
∴直线l2的表达式为:y=2x﹣5.
故答案为:y=2x﹣5;
(1)∵B(0,3),
∴B点的坐标关于x轴的对称点为(0,﹣3),
设直线l3的解析式为y=ax+c,
则,解得,
∴直线l3的表达式为:y=﹣2x﹣3.
故答案为:y=﹣2x﹣3;
(2)∵A(,0),B(0,3),
∴将直线l1绕原点O顺时针旋转90°,则对应点的坐标为(0,)、(3,0).
设直线l4的解析式为y=mx+n,
则,解得,
∴直线l4的表达式yx.
【变式2】在数学课“合作学习”环节,沈老师要求同学们通过观察如图1所示的坐标系中一次函数的图象,从而来发现某些规律.
同学们通过讨论,积极发言,主要把k进行分类,得出一次函数的部分性质:
对于一次函数y=kx+b(k,b为常数,且k≠0),
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.
【跟进练习】对于函数y=﹣2x+3,当﹣3<x<3时,则y的取值范围是 .
爱思考的小敏同学提出了看法,我还发现:y=﹣2x+3与这两条直线是互相垂直的.
这是一种巧合还是存在着某种联系?
沈老师说:这两者确实存在着某种联系,同学们不妨再举几个类似的例子,看看能否提出你们的猜想.通过讨论,同学们最终形成共识,得到下列结论:
“若两条直线函数表达式为y1=k1x+b1与y2=k2x+b2(k1,k2均不为0),当k1•k2=﹣1时,两条直线互相垂直;反之亦成立”这个结论.
【结论理解】若直线y1=mx+n与直线互相垂直,则m= .
【灵活运用】如图2,Rt△ABC的斜边BC在x轴上,且B(﹣4,0),C(2,0),延长CA交y轴于点E(0,4),求点A的坐标.
【延伸拓展】在平面直角坐标系中,已知直线y=kx+5经过点A(﹣3,3),与y轴的交点为B,点C在坐标轴上,若以A,B,C为顶点的三角形是直角三角形.请直接写出点C的坐标.
【解答】解:【跟进练习】∵y=﹣2x+3,﹣3<x<3,
∴当x=﹣3时,y=9;当x=3时,y=﹣3,
∴﹣3<y<9,
故答案为:﹣3<y<9;
【结论理解】∵直线y1=mx+n与直线互相垂直,
∴,
∴,
故答案为:;
【灵活运用】∵C(2,0),E(0,4),
∴直线CE的解析式为:y=﹣2x+4,
设直线AB的解析式为:,
将B(﹣4,0)代入得b=2,
∴,
由得,
∴;
【延伸拓展】∵直线y=kx+5经过点A(﹣3,3),
∴3=﹣3k+5得,
∴,
与y轴的交点B(0,5),
∵A(﹣3,3),B(0,5),C为顶点的三角形是直角三角形,
如图,
当AC⊥BC,点C在y轴上时,C点坐标是C(0,3),
当AC⊥AB时,直线,直线AC与坐标轴交点即可所求点C,
点C在y轴上时,C点坐标是,
点C在x轴上时,C点坐标是C(﹣1,0),
当BC⊥AB时,直线,直线BC与坐标轴交点即可所求点C,
点C在x轴上时,C点坐标是,
综上所述:C点坐标可以是以下各点:
C(0,3),,C(﹣1,0),.
题型二 一次函数与方程、不等式结合的数形解法定规
答|题|模|板
1.明确问题:看清是求方程的解、不等式的解集,还是判断大小关系。
2.找准图象:在坐标系中准确画出涉及的一次函数图象,或利用已知图象。
3.“翻译”条件:
“求kx+b=0的解” → 找直线与x轴交点的横坐标。
“求kx+b>0的解集” → 找x轴上面对应直线在上方部分的x范围。
“比较y₁与y₂大小” → 找y₁=k₁x+b₁的图象位于y₂=k₂x+b₂图象上方的x范围。
4.确定边界与方向:交点坐标是分界点,图象的上下位置决定不等号方向。最终答案通常用不等式或区间表示。
【典例1】已知一次函数的图象与y轴交于点A,与x轴交于点B,与正比例函数y=2x的图象交于点C(1,a).
(1)求a,b的值;
(2)方程组的解为 .
(3)不等式的解集为 .
(4)在y=2x的图象上是否存在点P,使得△BOP的面积比△AOP的面积大5?若存在,请求出符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)由题知,点C(1,a)在y=2x的图象上,
所以a=1×2=2,
所以点C 的坐标为(1,2),
因为点C(1,2)在的上,
所以2b,
所以b=2.5;
(2)∵一次函数yx+b的图象与正比例函数y=2x的图象交于点C(1,2),
∴方程组的解为,
故答案为:;
(3)由图象可知,yx+b≥2x的解答为:x≤1;
故答案为:x≤1;
(4)存在,理由如下:
∵点P在y=2x的图象上,
∴设点P 的坐标为(x,2x),
∵一次函数为,
∴点A的坐标为(0,2.5),点B的坐标为(5,0),
作PM⊥x轴于点M,PN⊥y轴于点N,
∴△BOP的面积为,△AOP的面积为,
当5|x|时,解得,
∴,
∴点P的坐标为或.
【典例2】如图,已知两个一次函数,y1=x与y2=﹣2x﹣2的图象相交于点P.
(1)求点P的坐标;
(2)观察图象,直接写出当y1>y2时自变量x的取值范围;
(3)点A(t,0)为x轴上的一个动点,过点A作x轴的垂线与直线l1和12分别交于点M,N,当MN=4时,求t的值.
【解答】解:(1)联立y1=x与y2=﹣2x﹣2,
解得x,y,
∴点P坐标为(,);
(2)根据图象可知,y1>y2时自变量x的取值范围:x;
(3)根据题意,得点M(t,t),点N(t,﹣2t﹣2),
∴MN=|t﹣(﹣2t﹣2)|=|3t+2|,
当MN=4时,|3t+2|=4,
解得t或t=﹣2,
∴t或t=﹣2.
【变式1】小魏同学根据学习函数的经验,对函数的图象与性质进行了探究并解决了相关问题,以下是他的研究步骤,请补全他的研究过程:
第一步:函数中,自变量x的取值范围是 .
第二步:根据自变量取值范围列表:
x
﹣1
0
1
2
3
4
…
0
1
m
2
…
m= .
第三步:描点画出函数图象.
在描点的时候,遇到了这样的点,小魏同学用勾股定理的知识,找到了画图方法,如图所示:
你能否从中得到启发,在下面的y轴上标出表示、m、的点,并描点画出的函数图象.
第四步:分析函数的性质.
请写出你发现的函数的性质(写两条): ; ;
第五步:利用函数图象解含二次根式的方程和不等式.
(1)请在上面坐标系中画出的图象,并直接写出方程的解 .
(2)不等式的解集是 .
【解答】解:第一步:∵x+1≥0,
∴x≥﹣1,
∴函数中,自变量x的取值范围是x≥﹣1,
故答案为:x≥﹣1;
第二步:把x=2,y=m代入得m,
故答案为:;
第三步:如图所示;
第四步:函数的性质:①y随x的增大而增大,②函数图象与y轴交于(0,1);
故答案为:y随x的增大而增大,函数图象与y轴交于(0,1);
第五步:(1)的图象如图所示;由图象知方程的解为x1=﹣1,x2=3;
故答案为:x1=﹣1,x2=3;
(2)由函数图象知不等式的解集是﹣1<x<3,
故答案为:﹣1<x<3.
【变式2】请你用学习一次函数时积累的经验和方法研究函数y=|2x﹣1|的图象和性质,并解决问题.
(1)根据函数解析式,填写下表:
x
…
﹣2
﹣1
0
1
2
3
…
y
…
5
1
0
3
5
…
(2)利用(1)中表格画出函数y=|2x﹣1|的图象;
(3)观察图象,当x 时,y随x的增大而减小;
(4)利用图象,直接写出不等式|2x﹣1|<x+1的解集.
【解答】解:(1)当x=﹣1时,y=|2x﹣1|=|﹣3|=3,
当x=1时,y=|2x﹣1|=|2﹣1|=1,
故答案为:3,1;
(2)函数图象如图所示:
(3)当y=|2x﹣1|=0时,
解得x,
根据图象可知,当x时,y随x的增大而减小,
故答案为:;
(4)画出函数y=x+1的图象,如图所示:
由图象可得,不等式|2x﹣1|<x+1的解集是0<x<2.
【变式3】如图,直线l1:y=2x+m经过点(﹣3,﹣2),且与x轴,y轴分别交于点B,点A;直线l2:y=kx+b经过点(2,﹣2),且与x轴交于点D(6,0),与y轴交于点C.两直线相交于点P.
(1)求直线l1,l2的解析式;
(2)求S△ACP:S△ACD的值.
【解答】解:(1)∵l1:y=2x+m经过点(﹣3,﹣2),
∴﹣2=2×(﹣3)+m,
解得:m=4,
∴l1:y=2x+4;
∵l2:y=kx+b经过点(2,﹣2)且与x轴交于点D(6,0),
∴,
解得:,
∴.
(2)联立两函数解析式,得:
,
解得:,
∴,
过点P作PM⊥y轴于M,如图,
∴,
∵△ACP与△ACD同底,
∴面积的比等于高的比.
∴.
∴S△ACP:S△ACD=7:9.
题型三 一次函数的实际应用与方案决策(跨学科/生活应用)
答|题|模|板
1.审题建模:
确定自变量x和因变量y的实际意义。
识别问题属于哪种类型(分段计费、行程相遇、原料分配、方案比较)。
从文字、表格、图象中提取关键数据(初始值、变化率、极限值)。
2.列解析式:根据“总价=单价×数量+基础费”、“路程=速度×时间”等基本关系,列出分段或整体的一次函数解析式。务必注明x的取值范围。
3.分析求解:
比较方案:计算不同方案在自变量取值范围内的函数值,或求两函数解析式相等时的临界点,分段判断优劣。
求最值:在一次函数的单调性下,最值通常在自变量取值区间的端点取得(需验证)。
4.作答验证:用语言完整回答实际问题,并检查结果是否符合常识和取值范围。
【典例1】如表给出A,B,C三种宽带网的收费方式.
收费方式
月使用费/元
包时上网时间/小时
超时费/(元/分钟)
A
30
25
0.05
B
50
50
0.05
C
100
不限时
设上网时间为t小时,方案A、B、C的费用分别为y1、y2、y3.
(1)t=30时,求y1、y2的值.(直接写出结果)
(2)分别求出y1、y2、y3关于t的函数关系式,并注明变量t的取值范围.
(3)在同一坐标系中画出函数y1、y2、y3的图象,并选择出上网费用最低的收费方式.
【解答】解:(1)当t=30时,y1=30+(30﹣25)×60×0.05=45,y2=50,
∴y1的值为45,y2的值为50.
(2)当0≤t≤25时,y1=30;当t>25时,y1=30+(t﹣25)×60×0.05=3t﹣45,
∴y1关于t的函数关系式为y1.
当0≤t≤50时,y2=50;当t>50时,y2=50+(t﹣50)×60×0.05=3t﹣100,
∴y2关于t的函数关系式为y2.
y3关于t的函数关系式为y3=100(t≥0).
(3)在同一坐标系中画出函数y1、y2、y3的图象如图所示:
当3t﹣45=50时,解得t(点P的横坐标);
当3t﹣100=100时,解得t(点Q的横坐标).
由图象可知,当0≤t时,y1<y2<y3;
当t时,y1=y2<y3;
当t时,y2<y1,y2<y3;
当t时,y2=y3<y1;
当t时,y3<y2<y1;
∴当0≤t时,选择A收费方式;
当t时,选择A收费方式或B收费方式均可;
当t时,选择B收费方式;
当t时,选择B收费方式或C收费方式均可;
当t时,选择C收费方式.
【典例2】A、B两地相距90km,甲、乙两人从两地出发相向而行,甲先出发.图中l1,l2表示两人离A地的距离S(km)与时间t(h)的关系,结合图象回答下列问题:
(1)表示乙离A地的距离与时间关系图象是 (填l1或l2);甲的速度是 km/h;乙的速度是 km/h;
(2)甲出发多少小时两人恰好相距15km?
【解答】解:(1)∵甲先出发,乙后出发,
∴表示乙离A地的距离与时间关系的图象是l2,
甲的速度是:90÷2=45km/h,
乙的速度是:90÷(3.5﹣0.5)=90÷3=30km/h,
故答案为:l2,45,30;
(2)设甲对应的函数解析式为y=ax+b,
,
得,
∴甲对应的函数解析式为y=﹣45x+90,
设乙对应的函数解析式为y=cx+d,
,
得,
即乙对应的函数解析式为y=30x﹣15,
∴|(﹣45x+90)﹣(30x﹣15)|=15,
解得x1=1.2,x2=1.6,
答:甲出发后1.2h或1.6h时两人恰好相距15km.
【变式1】某市出租车收费标准分白天和夜间分别计费,具体见下表.
行驶路程
收费标准
白天
夜间
不超过2km的部分
起步价6元
起步价7元
超过2km不超出10km的部分
每公里2元
每公里2.4元
超出10km的部分
每公里3元
每公里3.6元
设行驶路程为xkm时,白天收费y1元,夜间收费y2元,根据表中信息,完成下列各题:
(1)当2<x≤10时,求y1关于x的函数表达式;
(2)若幸福小区到阳光小区的路程为12km,小明从幸福小区乘出租车去阳光小区,白天收费比夜间收费少多少元?
【解答】解:(1)当2<x≤10时,
设y1=2x+m,过点F(2,6),
则2×2+m=6,
解得:m=2,
∴y1=2x+2(2<x≤10);
(2)x=12>10,
∴y1=6+2×(10﹣2)+3×(12﹣10)=28(元)y2=7+2.4×(10﹣2)+3.6×(12﹣10)=33.4(元),
∴y1﹣y2=33.4﹣28=5.4(元)
即白天收费比夜间收费少5.4元.
题型四 一次函数与动点、图形面积综合(跨章节题型)
解|题|技|巧
1.“动”化“静”:设运动时间为t,用含t的代数式表示出动点的坐标,进而表示出动线(线段)所在的一次函数解析式。
2.“形”联“数”:
(1)求面积:利用“割补法”或“水平宽×铅垂高”公式,将图形面积S表示为含t的代数式(即S关于t的函数)。
(2)求特殊点:当面积等于某定值,或图形成为特殊形状(如等腰)时,得到关于t的方程,解之即得运动时间。
3.分段讨论:当运动过程导致图形形状发生根本改变(如动点越过某临界位置)时,必须分段建立函数关系式进行分析。
易|错|点|拨
动点问题中,自变量的取值范围(t的范围)至关重要,它由运动起点、终点和速度共同决定,必须首先明确,并在最终答案中考虑。
【典例1】 如图,在平面直角坐标系xOy中,点O是坐标原点,△ABC的顶点A、B坐标分别为(2,0)、(﹣3,0),顶点C在y轴正半轴上,AD⊥BC,垂足为D,AD与y轴交于点E,AD=DC.
(1)求△AEC的面积;
(2)动点P从点E出发沿EC以每秒1个单位的速度向终点C运动,同时动点Q从点A出发沿射线AB以每秒3个单位的速度运动,点P到达终点C停止运动,点Q随之停止运动,设点P运动时间为t(单位:秒),连接EQ、PQ,请用含t的式子表示△EPQ的面积;
(3)在(2)的条件下,点G在直线BC上,且BG=AE,连接AP、QG,t为何值时,△AEP≌△GBQ,并求出此时△EPQ的面积.
【解答】解:(1)∵点A、B坐标分别为(2,0)、(﹣3,0),
∴AO=2,BO=3,
∴AB=5,
∵AD⊥CD,AB⊥CO,
∴∠CBA+∠DAB=90°,∠CBA+∠BCO=90°,
∴∠BCO=∠DAB,且CD=AD,∠CDE=∠BDA=90°,
∴△ABD≌△CED(AAS)
∴CE=AB=5,
∴S△AECCE×AO=5
(2)如图1,①当0<t时,
SOQ1×EP13t×2t=3t2
②当t≤5时,
SOQ2×EP2(3t﹣2)×t
(3)如图2,①当G在CB的延长线上时,
△AEP≌△GBQ
则BQ1=P1E
∴t=5﹣3t
∴t
∴SP1E×OQ1
②当点G在AB线段上时
△AEP≌△GBQ
则P2E=BQ2
∴t=3t﹣5
∴t
∴SP2E×OQ2
【典例2】如图,在平面直角坐标系中,O是坐标原点,长方形OABC的顶点A、C分别在x轴与y轴上,已知OA=5,OC=3,点D为x轴上一点,坐标为(2,0),连接CD.点P从点C出发以每秒1个单位的速度沿折线C→B→A的方向向终点A运动,当点P与点A重合时停止运动,运动时间为t秒.
(1)连接OP,当点P在线段BC上运动,且满足△CPO≌△ODC时,求直线OP的表达式;
(2)连接PC、PD,求点P在整个运动过程中△CPD的面积S关于t的函数表达式;
(3)在点P的运动过程中,是否存在某个位置使得△CDP为等腰三角形?若存在,直接写出点P的坐标;若不存在,说明理由.
【解答】解:(1)∵四边形ABCO是矩形,
∴∠COD=∠OCP,
∵OC=CO,
∴当CP=OD=2时,△CPO≌△ODC,
∴P(2,3),
设直线OP的解析式为y=kx,
则:3=2k,
∴直线OP的解析式为yx;
(2)当点P在线段BC上时,如图1中,
S•CP•COt(0<t≤5),
当点P在线段AB上时,如图2中,
BP=t﹣5,AP=3﹣(t﹣5)=8﹣t,
S=3×52×35×(t﹣5)3×(8﹣t)=﹣t(5<t≤8),
综上所述,S;
(3)如图3中,
∵OD=2,OC=3,
∴CD,
①当DC=DP1时,P1(,3),
②当DC=DP2时,当点P2在BC上时,点P2与点C关于直线x=2对称,
∴P2(4,3).
当点P3在AB上时,AP32,
∴P3(5,2).
④当P4C=P4D时,设P4C=a,
则:a2=32+(a﹣2)2,
解得a,
∴P4(,3),
综上所述,满足条件的点P坐标为(,3)或(,3)或(4,3)或(5,2).
【变式1】在梯形ABCO中,OC∥AB,以O为原点建立平面直角坐标系,A、B、C三点的坐标分别是A(8,0),B(8,10),C(0,4).点D(4,7)为线段BC的中点,动点P从O点出发,以每秒1个单位的速度,沿折线OAB的路线运动,运动时间为t秒.
(1)求直线BC的解析式;
(2)设△OPD的面积为s,求出s与t的函数关系式,并指出自变量t的取值范围;
(3)当t为何值时,△OPD的面积是梯形OABC的面积的?
【解答】解:(1)设直线BC的解析式为y=kx+b,
将C(0,4),B(8,10)代入得:
,
解得:,
即yx+4,
所以直线BC的解析式为:yx+4.
(2)有两种情况:
①当P在OA上运动时;
∴OP=t×1=t,△OPD的边OP上的高是7,
∴△OPD的面积为:
St×7
即St(0<t≤8),
②当P在AB上运动时:
∵A(8,0),B(8,10),C(0,4),D(4,7),
△ODC的面积为:
S14×4=8,
△OPA的面积是:
S28×(t﹣8)=4t﹣32,
△DBP的面积是:
S3{10﹣(t﹣8)}×(8﹣4)=36﹣2t,
四边形OABC的面积是:
S4(4+10)×8=56,
∴△ODP的面积是:
S=S4﹣S1﹣S2﹣S3=56﹣8﹣(4t﹣32)﹣(36﹣2t)=﹣2t+44,
即S=﹣2t+44(8<t≤18),
∴S;
(3)由(2)可知:
a:t56,
解得t=6秒,
b:﹣2t+4456,
解得t=11.5秒,
∴t=6秒或t=11.5秒.
期末基础通关练(测试时间:10分钟)
1.已知点A(﹣2,y1),B(﹣3,y2),C(1,y3)在一次函数y=3x﹣5的图象上,则y1,y2,y3的大小关系正确的是( )
A.y1<y2<y3 B.y2<y1<y3 C.y3<y2<y1 D.y2<y3<y1
【解答】解:∵k=3>0,
∴y随x增大而增大,
又∵点A(﹣2,y1),B(﹣3,y2),C(1,y3)在一次函数y=3x﹣5的图象上且﹣3<﹣2<1,
∴y2<y1<y3,
故选:B.
2.在平面直角坐标系中,一次函数y=x+5的图象不经过的象限为( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【解答】解:∵在y=x+5中,1>0,5>0,
∴一次函数y=x+5的图象经过第一、二、三象限,不经过第四象限,
故选:D.
3.函数y=(k2﹣9)x2+(k+1)x是关于x的正比例函数,且y随x的增大而减小,则k的值为 .
【解答】解:由题意得:k2﹣9=0,且k+1<0,
∴k=﹣3.
故答案为:﹣3.
4.小翼从家跑步到学校,接着立即沿原路步行回家.如图是小翼离家的路程y(m)与时间t(min)之间关系的图象,则小翼跑步的平均速度是 m/min,步行回家的平均速度是 m/min.
【解答】解:由图象可知小翼家到学校的距离是600m,
小翼跑步的平均速度是120(m/min).
从5分钟到15分钟的一段线段代表小翼步行回家.
其步行速度为600÷(15﹣5)=60(m/min).
故答案为:120,60.
5.工厂某车间需加工一批零件,甲组工人加工中因故障停产检修机器一次,然后以原来的工作效率继续加工,由于时间紧任务重,乙组工人也加入共同加工零件.设甲组加工时间t(时),甲组加工零件的数量为y甲个.乙组加工数量为y乙个,其函数图象如图所示:
(1)求y乙与t之间的函数关系式,并写出t的取值范围;
(2)甲组加工多长时间时,甲,乙两组加工零件的总数为480个.
【解答】解:(1)设y乙与t之间的函数关系式为y乙=kt+b(k≠0),
将(5,0),(8,360)代入y乙=kt+b(k≠0)得,
解得,
∴y乙=120t﹣600(5≤t≤8);
(2)设甲组加工m小时时,甲,乙两组加工零件的总数为480个,
由函数图象可知甲组工人每小时加工个零件,且甲组工人检修机器花费4﹣3=1小时,
∴当乙组工人开始工作时,甲组工人一共加工40×(5﹣1)=160个零件,
∴160+40(m﹣5)+120m﹣600=480,
解得m=7,
答:甲组加工7小时时,甲,乙两组加工零件的总数为480个.
6.某书店开设两种租书方式:一种是零星租书,租书费为每册4元;另一种是会员卡租书,办卡费每月48元,租书费为每册1.6元.小军经常来该店租书,设他每月租书数量为x册,以零星租书方式每月应付的金额为y1元,以会员卡租书方式每月应付的金额为y2元.
(1)请分别写出y1、y2与x之间的函数关系式;
(2)当小军租多少本书时,选择两种租书方式的金额相同?
【解答】解:(1)根据题意列出函数关系式可得:
零星租书,租书费为每册4元,每月租书数量为x册,故y1=4x;
会员卡租书,办卡费每月48元,租书费为每册1.6元,故y2=1.6x+48.
(2)由题意得y1=y2,4x=1.6x+48,
解得x=20,
∴当小军租20本书时,选择两种租书方式的金额相同.
期末重难突破练(测试时间:10分钟)
1.已知直线l1:y=x+b与直线l2:y=﹣3x+5交于点A(a,﹣1),那么关于x,y的二元一次方程组的解是( )
A. B. C. D.
【解答】解:把A(a,﹣1)代入y=﹣3x+5得:
﹣1=﹣3a+5,
解得a=2,
∴A(2,1),
∴的解为,
故选:A.
2.关于x的一次函数y=(2m+1)x+m﹣2,若y随x的增大而减小,且图象与y轴的交点在x轴下方,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.m>2
【解答】解:关于x的一次函数y=(2m+1)x+m﹣2中,
∵y随x的增大而减小,
∴2m+1<0,即.
∵图象与y轴的交点在x轴下方,
∴当x=0时,y=m﹣2<0,即m<2.
∴m的取值范围是且m<2,即.
故选:A.
3.A、B两座城市之间有一条高速公路,甲、乙两辆汽车分别从这条高速公路两端的入口处同时驶入(城区与入口的距离忽略不计),并始终在高速公路上正常行驶.甲车驶往B城,乙车驶往A城,已知甲车以90千米/时的速度匀速行驶.两车之间的距离s(千米)与行驶时间x(小时)之间的关系如图.给出下列结论:①A、B两城相距300千米;②乙车与甲车相遇之前速度为60千米/时;③C点的横坐标为;④两车相遇时距离A城180千米;⑤乙车与甲车相遇后,速度改为90千米/时.以上结论中正确的是 (填序号).
【解答】解:由函数图象可知,当行驶时间为0时,两车的距离为300千米,
∴A、B两城相距300千米,故①正确;
∵行驶2小时后,甲、乙两车的距离为0,即此时两车相遇,
∴乙车与甲车相遇之前速度为千米/时,故②正确;
由函数图象可知C点表示的实际意义此时甲车到达B地,
∴C点的横坐标为,故③正确;
∵在甲到达B地时,乙车再行驶小时共行驶(300﹣200)=100千米,
∴乙车与甲车相遇后,速度改为千米/时,故④错误;
故答案为:①②③.
4.跨学科主题学习活动中,某探究小组对“弹珠在水平轨道上运动速度随时间变化的关系”开展深入探究.先设计方案,再进行实验,利用所学知识对实验数据进行分析,并进一步应用.
【设计实验方案】如图1所示,设计一个由倾斜和水平轨道组成的实验装置,将弹珠从倾斜轨道顶端由静止释放.从弹珠运动到A点处开始,用计时器、测速仪等测量并记录弹珠在水平轨道上的运动时间t(s)、运动速度v(cm/s)的数据.
【收集整理数据】
运动时间t(s)
0
4
8
12
16
20
…
运动速度v(cm/s)
12
10
8
6
4
2
…
【数学建模探究】
【画图】根据表格中的数据在图2的平面直角坐标系中描点、连线.
【猜想】观察图象,猜想v与t之间的函数关系式为 .
【检验】请代入一组数据验证你的猜想.
【解答】解:【画图】根据表格中的数据分别在图2的平面直角坐标系中描点、连线如图所示:
【猜想】观察图象并猜想:v与t之间的关系可以近似地用一次函数表示,
故答案为:一次函数;
【检验】设v=kt+b,把t=4,v=10,t=0,v=12,代入v=kt+b可得,
解得,
∴v与t之间的关系式为v=﹣0.5t+12;
验证:当t=8时,v=﹣0.5×8+12=8,与表格数据一致.
5.综合与探究
问题情境:2025年世界机器人运动大会竞速项目中,甲、乙两款机器人在120m的直线跑道上进行比赛.他们从跑道的同一起点同时出发,跑到终点,然后沿原路返回起点.
问题探究:比赛过程中,机器人实时位置到起点的距离y(单位:m)与时间t(单位:s)的函数图象(不完整)如图所示,其中折线OM﹣MN是甲款机器人的图象,线段OP是乙款机器人的部分图象,已知OM对应的函数关系式为y=4t.
问题解决:(1)①点M的坐标为 .
②求线段OP对应的函数关系式.
(2)乙款机器人到达终点后,因故障耽误了5s,然后以原来的速度返回起点,请你在图中画出乙款机器人返回时的大致函数图象(线段),用字母标注两个端点,并写出两个端点的坐标.
(3)从乙款机器人到达终点后开始探究,当两款机器人到起点的距离之差为25m时,直接写出t的值.
【解答】解:(1)①∵OM对应的函数关系式为y=4t,观察图象知点M的纵坐标为120,
∴120=4t,
解得t=30,
∴点M的坐标为(30,120),
故答案为:(30,120);
②观察图象知P(40,120),设线段OP对应的函数关系式为y=kt(k≠0),
把点P(40,120)代入,得120=40k,
解得k=3,
∴线段OP对应的函数关系式为y=3t;
(2)根据题意画出图象如图所示:
∵乙款机器人到达终点后,因故障耽误了5s,
∴点E的横坐标为40+5=45,
∴E(45,120),
因为是以相同的速度返回起点,所以返回所用的时间与来时用的时间相同,为40s,
∴点F的横坐标为45+40=85,
∴F(85,0),
∴E(45,120),F(85,0);
(3)设线段MN对应的函数关系式y=at+b(a≠0),由题意可得:
∴,
解得,
∴线段MN对应的函数关系式y=﹣2t+180,
设线段EF对应的函数关系式y=mt+n(a≠0),
∴,
解得,
∴线段EF对应的函数关系式y=﹣3t+255,
当40<t<90时,
当乙款机器人还未动,但与甲款机器人相距25m时,则有120﹣(﹣2t+180)=25,
解得,
则有|(﹣3t+255)﹣(﹣2t+180)|=25,
解得t=50或t=100(舍去),
故答案为:t的值为或50.
期末综合拓展练(测试时间:15分钟)
1.关于x的函数图象如图所示,其图象分两部分,一部分在直线x=m(m>﹣1)和直线x=1之间,另一部分在直线x=1的右侧,则下列结论正确的是( )
A.a+b>0 B.a+b<0 C.a﹣b=0 D.a﹣b<0
【解答】解:由题易知x+a>0,x+b≠0,
∴x>﹣a,x≠﹣b,
由函数解析式和图象可知,
函数是由两段组成,并且是由原函数图象向右平移﹣a和﹣b个单位,
∴﹣a=m,﹣b=1,
即a=﹣m,b=﹣1,
∵m>﹣1,
∴m+1>0,
∴a+b=﹣m﹣1=﹣(m+1)<0,
故选:B.
2.已知一次函数y=ax﹣3﹣a(a≠0).
(1)当y=﹣3时,则x= ;
(2)当﹣4≤y≤﹣1时,自变量x的负整数值恰好有2个,则a的取值范围为 .
【解答】解:(1)y=ax﹣3﹣a,
y=a(x﹣1)﹣3,
∴无论a取何值x=1时,y=﹣3.
∴当x=﹣3时,则x=1;
故答案为:1;
(2)①当a>0时,y随x增大而增大,
∴当﹣4≤y≤﹣1时,可得﹣4≤ax﹣3﹣a≤﹣1,
解得1x≤1,
∵自变量x的负整数值恰好有两个,
∴负整数值只能是﹣1、﹣2,
则,
解得a;
②当a<0时,
同理可得1x≤1,
∵自变量x的负整数值恰好有两个,
∴负整数值只能是﹣1、﹣2,
∴,
解得a,
∴a;
综上,a的取值范围为a或.
故答案为:a或.
3.小亮在学习了《光的反射定律》后,知道入射光线经过反射后形成反射光线.如图1,ON是法线,垂直于反射面,其中入射角等于反射角,入射光线上一点P关于反射面的对称点P′在反射光线的反向延长线上.同时,他还发现可以用一次函数的图象来刻画光线的反射.如图2,一束光线从点A(﹣2,5)出发,经过y轴上的点B(0,1)反射后经过点C(m,n),请用两种不同的方法求2m﹣n的值.
【解答】解:方法一:由题意,∵A(﹣2,5),B(0,1),
∴直线AB为y=﹣2x+1.
又∵直线BC与直线AB关于直线y=1对称,
∴直线BC为2﹣y=﹣2x+1,即y=2x+1.
又∵C(m,n)在y=2x+1的图象上,
∴2m+1=n.
∴2m﹣n=﹣1.
方法二:由题意,∵A(﹣2,5),B(0,1),
∴直线AB为y=﹣2x+1.
又∵直线AB与直线BC关于y轴对称,
∴直线BC为y=2x+1.
又∵C(m,n)在y=2x+1的图象上,
∴2m+1=n.
∴2m﹣n=﹣1.
4.甲、乙两地相距skm.慢车从甲地出发匀速驶往乙地,出发ah后快车也从甲地出发,沿同一路线匀速驶往乙地.两车同时到达乙地后,慢车立即保持原速,沿原路返回甲地.快车在乙地休息1h后,提速50%,沿原路匀速返回,又与慢车同时回到甲地.在整个行程中,慢车离甲地的距离y1(单位:km)与时间t(单位:h)之间的函数关系如图所示.
(1)在图中画出快车离甲地的距离y2(单位:km)与时间t之间的函数图象.
(2)a= .
(3)已知从甲地到乙地的路程中,距离乙地30km处有一个治安警亭.
①若s=120,在整个行程中(不含行程终点甲地),t的值是多少时,两车与警亭的距离相等?
②若两车相继路过该警亭的时间间隔不超过,则s的取值范围是 .
【解答】解:(1)如图,折线ABCD即为所求.
(2)根据图形可知,快车去乙地时速度为v快,用时(2﹣a)小时,返回速度为1.5v快,用时1小时,
∴(2﹣a)•v快=1×1.5v快,
解得a=0.5,
故答案为:0.5.
(3)①s=120时,
∵v慢=120÷2=60(km/h),
∴yOB=60t,
∵返回时,v快=60×2=120(km/h),
∴从甲地到乙地时,v快=12080(km/h),
∴yAB=80(t)=80t﹣40,
yBD=120﹣60(t﹣2)=﹣60t+240,
yCD=120﹣120(t﹣3)=﹣120r+480,
慢车从甲地到乙地时,yOB﹣90=90﹣yAB,
∴60t﹣90=90﹣(80t﹣40),
解得t;
慢车、快车同时到达乙地时,t=2;
慢车从乙地回甲地时,90﹣yBD=30,
∴90﹣(﹣60t+240)=30,
解得t=3;
综上所述,t或2或3.
②根据题意可知v慢(km/h),
∴yOBt,yBDt+2s,
∵返回时,v快s(km/h),
∴从甲地到乙地时,v快=ss(km/h),
∴yABst,yCD=﹣st+4s,
令yOB=s﹣30,即t=s﹣30,
解得tOB2;
令yAB=s﹣30,即sts﹣30,
解得tAB2,
令yCD=s﹣30,即﹣st+4s=s﹣30,
解得tCD3,
令yBD=s﹣30,即t+2s=s﹣30,
解得tBD2,
根据题意可得,
,即,
解得,
∴s≥90,
故答案为:s≥90.
5.王明同学根据学习函数的经验,对函数的图象与性质进行了探究.
下面是他的探究过程,请补充完整:
(1)函数的自变量x的取值范围是 ;
(2)下表是y与x的几组对应值:则m的值为 ;
x
…
﹣2
﹣1
0
1
2
4
5
6
7
8
…
y
…
m
0
﹣1
3
2
…
(3)如图所示,在平面直角坐标系中,描出了以上表中各对应值为坐标的点,根据描出的点,画出了图象的一部分,请根据剩余的点补全此函数的图象;
(4)观察图象,写出该函数的一条性质 ;
(5)若函数的图象上有三个点A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),且x1<3<x2<x3,则y1,y2,y3之间的大小关系是 .
【解答】解:(1)∵x﹣3≠0,
∴x≠3,
故答案为:x≠3;
(2)把x=﹣1代入中,
得y,
故答案为:;
(3)可以把解析式整理为y=1,
把(﹣2,)(﹣1,)(0,),(1,0)(2,﹣1),
描点,用平滑的曲线连接,
(4)x>3时,y随x的增大而减小;
(5)根据图象得出,y2>y3>y1,
故答案为:y2>y3>y1.
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