内容正文:
第二十章 一次函数
一、一次函数的定义
1. 一般形式
形如( 为常数,且 )的函数,叫做一次函数。
2. 正比例函数(特殊的一次函数)
当时,一次函数 变为 (),叫做正比例函数。
3. 判定条件
自变量 x 的次数为 1。
一次项系数 。
常数项 b 可以为任意实数。
二、一次函数的图像与性质
1. 图像特征
一次函数 的图像是一条直线,简称 “直线 ”。
2. 图像画法(两点法)
找两个关键点:与 y 轴交点 ,与 x 轴交点 。
过这两点画直线即可。
3. k、b对图像与性质的影响
(1)k 的作用(斜率)
增减性:
:y 随 x 的增大而增大(直线从左到右上升)。
:y 随 x 的增大而减小(直线从左到右下降)。
倾斜程度: 越大,直线越陡; 越小,直线越平缓。
(2)b 的作用(截距)
决定直线与 y 轴的交点坐标:。
:直线与 y 轴交于正半轴。
:直线过原点(正比例函数)。
:直线与 y 轴交于负半轴。
4. 直线经过的象限(口诀)
k 的符号
b 的符号
经过象限
k>0
b>0
一、二、三
k>0
b<0
一、三、四
k<0
b>0
一、二、四
k<0
b<0
二、三、四
k>0
b=0
一、三(过原点)
k<0
b=0
二、四(过原点)
三、求一次函数的解析式(待定系数法)
1. 步骤
设:设函数解析式为 。
代:将已知点的坐标代入解析式,得到关于的方程组。
解:解方程组,求出的值。
写:将代回,写出函数解析式。
四、一次函数与方程、不等式的关系
1. 与一元一次方程
一次函数 中,当 时,,解得的 值就是直线与 轴交点的横坐标。
2. 与一元一次不等式
:直线 在 轴上方部分对应的 的取值范围。
:直线 在 轴下方部分对应的 的取值范围。
3. 与二元一次方程组
两个一次函数与 图像的交点坐标,就是方程组的解。
五、一次函数的实际应用
1. 解题步骤
分析题意,找出变量关系。
设出函数解析式 。
根据已知条件求。
利用函数性质解决实际问题(如求最值、取值范围等)。
2. 常见类型
行程问题(路程、速度、时间)。
工程问题(工作量、效率、时间)。
利润问题(售价、成本、销量)。
方案选择问题(比较不同函数的优劣)。
一、概念判定类易错点
易错点:混淆一次函数、正比例函数、常数函数的判定
错误表现:
认为形如 的式子都是一次函数,忽略 前提;
把常数函数 、 当作一次函数;
判定正比例函数时,漏看 或自变量次数不为1。
错因剖析:死记解析式形式,忽视一次函数“自变量次数为1、一次项系数不为0”的核心限定。
正确结论:
一次函数:解析式为 ( 为常数,),自变量 次数为1,常数项 可取任意实数;
正比例函数:特殊一次函数,满足 ( 为常数,),即 的一次函数,必过原点;
常数函数:()不是一次函数, 不属于函数(不满足“一个 对应唯一 ”)。
二、图像与性质类易错点(混淆符号影响)
易错点:混淆的几何意义,判断图像象限出错
错误表现:
只看k符号判断象限,忽略b的截距作用;
k>0时误以为直线必过一、二、三象限,k<0时误以为必过二、三、四象限;
分不清大小与直线倾斜程度的关系。
错因剖析:割裂k(斜率)和b(截距)的作用,单独判断象限,未结合两者符号综合分析。
正确结论:
k的作用:决定增减性和倾斜方向
:y随x增大而增大,直线从左到右上升;
:y随x增大而减小,直线从左到右下降;
越大,直线越陡峭,越小,直线越平缓。
b的作用:决定直线与y轴交点
:交y轴正半轴;:过原点;:交y轴负半轴。
易错点:混淆直线与坐标轴交点的求法
错误表现:求与x轴交点时代入,求与y轴交点时代入,坐标横纵坐标写反。
错因剖析:坐标轴交点特征记忆混乱,x轴上点纵坐标为0,y轴上点横坐标为0。
正确结论:
直线与y轴交点:令,得,坐标为;
直线与x轴交点:令,解方程得,坐标为。
三、解析式求解类易错点(待定系数法失误)
易错点:待定系数法设解析式出错,代入坐标失误
错误表现:
正比例函数误设为,多带常数项b;
代入点坐标时,横纵坐标颠倒代入解析式;
解二元一次方程组计算错误,导致k、b求值错误。
错因剖析:审题不清,未区分一次函数和正比例函数;坐标对应关系混乱,计算粗心。
正确结论:待定系数法标准步骤
设:一次函数设,正比例函数直接设;
代:点代入解析式,横坐标换x,纵坐标换y,列方程/方程组;
解:精准解方程组,求出k、b;
写:回代k、b,写出完整解析式。
易错点:忽略自变量取值范围,解析式书写不完整
错误表现:求出解析式后,不考虑实际意义或题目限定,直接写全体实数,导致取值范围错误。
错因剖析:重求解轻定义域,忽视实际问题中自变量的非负性、整数性等限制。
正确结论:解析式必须搭配自变量取值范围:
纯代数表达式:无特殊限定则x取全体实数;
实际问题:时间、长度、数量、金额等必须非负,部分场景需为整数,结合题意限定范围。
四、方程、不等式关联类易错点
易错点:一次函数与一元一次不等式解集混淆
错误表现:
误以为是x轴下方对应的x范围;
根据图像写解集时,端点值是否取等号判断失误。
错因剖析:函数值正负与图像位置对应关系颠倒,忽略不等式等号含义。
正确结论:
:直线在x轴上方部分对应的x取值范围(不含交点);
:直线在x轴下方部分对应的x取值范围(不含交点);
/ :包含x轴交点横坐标,解集带等号。
易错点:两直线交点与方程组解的关系混淆
错误表现:认为交点纵坐标是x的解,横坐标是y的解,或直接把交点坐标当作方程组的解。
错因剖析:函数图像与方程解的对应关系理解不透。
正确结论:两个一次函数和的交点坐标,就是方程组的解,横坐标对应x,纵坐标对应y。
五、实际应用类易错点(审题与建模失误)
易错点:变量关系梳理错误,建模偏差
错误表现:
找不准自变量和因变量,等量关系列错,解析式建模失误,例如行程问题混淆速度、路程、时间关系。
错因剖析:未读懂题意,未梳理清楚数量关系,盲目列解析式。
正确结论:实际应用建模三步走
1. 确定两个变量,明确谁是自变量x,谁是因变量y;
2. 挖掘题目等量关系(总价=单价×数量、路程=速度×时间、利润=收入-成本等);
3. 转化为形式,验证,标注自变量范围。
易错点:方案选择/最值问题,忽略函数增减性
错误表现:求最值时盲目代入端点值,不结合k的符号判断增减性,导致最优方案选错。
错因剖析:忘记一次函数单调性,不会用性质求最值。
正确结论:
时,y随x增大而增大,x取最小值时y最小,x取最大值时y最大;
时,y随x增大而减小,x取最小值时y最大,x取最大值时y最小;
最值一定在自变量取值范围的端点处取得,先判断单调性再计算。
1.在下列函数中,y是x的一次函数的是( )
A.(k、b是常数) B.
C. D.
【答案】B
【易错】A项忽略
【详解】解:A、当时,不是一次函数;
B、化为,是一次函数;
C、分母中含有自变量,不是一次函数;
D、自变量次数不是一次,不是一次函数;
故选:B.
2.下列函数中,是一次函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【易错】C项忽略
【详解】解:A:,x的最高次数为2,不符合一次函数定义;
B:,,,符合一次函数定义;
C:,k未明确不等于0,故不一定是一次函数;
D:,分母有未知数,不符合一次函数定义;
故选:B.
3.对于正比例函数,它的函数值随的减小而增大,则一次函数的图象大致是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【易错】y随x减小而增大,为
【详解】解:正比例函数的函数值随的减小而增大,
,
,
一次函数的图象经过一、二、四象限.
4.一次函数与正比例函数在同一平面直角坐标系中的图象可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【易错】要认识到本题中一次函数中b的正负与图像过y轴正负半轴相关,正比例函数中的b与图像增减性相关
【详解】解:一次函数中,,则一次函数图象y随x的增大而增大,故A、B选项符合,C、D选项不符合,
当时,一次函数与y轴交于正半轴,正比例函数的图象在第一、三象限,A选项符合题意;
当时,一次函数与y轴交于负半轴,正比例函数的图象在第二、四象限,B选项不符合题意.
5.一次函数的图象与x轴的交点坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【易错】与x轴交点应将代入到函数表达式中,而不是
【详解】解:∵x轴上的点纵坐标为0
∴将代入中,得,
解得:,
∴该一次函数图象与x轴的交点坐标是.
故选:A.
6.直线过点,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【易错】要注意,直线y随x增大而减小,故的解集应为
【详解】解:∵直线过点,
∴当时,,
又∵,一次函数中y随x的增大而减小,
∴当时,.
7.点,是一次函数图像上的两点,若,则与的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【易错】要正确分析出一次函数中y随x增大而减小
【详解】解:一次函数中,,
∴图像经过第二、三、四象限,随的增大而减小,
∵,
∴,
故选:.
8.当直线向下平移个单位后,与轴的交点坐标为( )
A., B., C., D.,
【答案】B
【易错】上加下减是一次函数表达中的b上加下减而不是k
【详解】解:∵直线向下平移个单位,
∴,即,
令,,
∴平移后直线与轴的交点坐标为,,
故选B.
9.一次函数的自变量的取值范围是,相应函数值的取值范围是,则下列符合题意的函数是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【易错】注意k的取值不确定,要分情况讨论
【详解】解:∵一次函数的自变量的取值范围是,相应函数值的取值范围是,
∴当时,一次函数过,,
∴,
解得,
∴一次函数解析式为;
当时,一次函数过,,
∴,
解得,
∴一次函数解析式为;
∴只有D选项符合题意.
故选:D.
10.如图,关于的函数的图象与轴有且仅有三个交点,分别是,,,对此,小华认为:①当时,;②当时,有最小值;③点在函数的图象上,符合要求的点只有1个;④将函数的图象向右平移1个或3个单位长度经过原点.其中正确的结论有( )
A.①②③ B.②③④ C.②④ D.③④
【答案】C
【易错】要能够根据P点坐标特征,判断出P点的轨迹是一条直线
【详解】由函数图象可得:
当时,或;故①错误;
当时,有最小值;故②正确;
点在直线上,直线与函数图象有3个交点,故③错误;
将函数的图象向右平移1个或3个单位长度经过原点,故④正确;
故选:C.
11.把直线先向左平移3个单位,再向下平移4个单位后解析式变成___________.
【答案】
【易错】注意上加下减,左加右减的对象,x加减时要带括号
【详解】解:左平移3个单位,解析式变为,
向下平移4个单位,变为,
故答案为:.
12.直线与的交点的横坐标为,则关于的不等式组的解集为___________.
【答案】
【易错】用图像法解不等式组,不要混淆,准确判定
【详解】解:画草图,如图,
∵直线与的交点的横坐标为,
∴关于的不等式的解集为,
解不等式得,
∴关于的不等式组的解集为.
故答案为:.
13.某馆集体门票收费标准是40人以内(含40人)每人15元,超过40人的这部分每人10元.
(1)写出应收门票费y(元)与参观人数x(人)之间的函数关系式;
(2)利用(1)中的关系式计算,某班58名学生去该馆参观,购门票共花多少元钱?
【答案】(1)应收门票费y(元)与参观人数x(人)之间的函数关系式是y;(2)某班58名学生去该馆参观,购门票共花780元.
【易错】y与x的函数关系式应分段,写明自变量的取值范围
【详解】(1)由题意可得,
当0<x≤40时,y=15x,
当x>40时,y=40×15+(x﹣40)×10=10x+200,
由上可得,应收门票费y(元)与参观人数x(人)之间的函数关系式是:
y;
(2)当x=58时,
y=10×58+200=580+200=780,
答:某班58名学生去该馆参观,购门票共花780元.
14.已知:直线l:.
(1)求证:直线恒过定点;
(2)已知点A、坐标分别为,若直线与线段相交,求的取值范围;
(3)在范围内,任取个自变量,它们对应的函数值分别为,若以为长度的条线段能围成三角形,求的取值范围.
【答案】(1)见解析
(2)
(3)或
【易错】过定点问题,要正确整理函数表达式。第三问要注意分情况讨论,防止漏解
【详解】(1)证明:,
当时,,
直线恒过定点;
(2)解:∵点A、坐标分别为,直线与线段相交,直线l:,恒过某一定点,
当时,,
∴,
解得;
(3)解:当时,直线l:中,随的增大而增大,
当时,,
∵以、、为长度的条线段能围成三角形,
∴,
解得,
∴,
当时,直线中,随的增大而减小,
当时,,
∵以、、为长度的条线段能围成三角形,
∴,
解得,
∴,
由上可得,或.
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第二十章 一次函数
一、一次函数的定义
1. 一般形式
形如 ( 为常数,且 )的函数,叫做一次函数。
2. 正比例函数(特殊的一次函数)
当 时,一次函数 变为 (),叫做正比例函数。
3. 判定条件
自变量 x 的次数为 。
一次项系数 。
常数项 b 可以为任意实数。
二、一次函数的图像与性质
1. 图像特征
一次函数 的图像是一条 ,简称 “直线 ”。
2. 图像画法(两点法)
找两个关键点:与 y 轴交点 ,与 x 轴交点 。
过这两点画直线即可。
3. k、b对图像与性质的影响
(1)k 的作用(斜率)
增减性:
:y 随 x 的增大而 (直线从左到右上升)。
:y 随 x 的增大而 (直线从左到右下降)。
倾斜程度: 越大,直线 ; 越小,直线 。
(2)b 的作用(截距)
决定直线与 y 轴的交点坐标: 。
:直线与 y 轴交于 。
:直线过 (正比例函数)。
:直线与 y 轴交于 。
4. 直线经过的象限(口诀)
k 的符号
b 的符号
经过象限
k>0
b>0
k>0
b<0
k<0
b>0
k<0
b<0
k>0
b=0
k<0
b=0
三、求一次函数的解析式(待定系数法)
1. 步骤
设:设函数解析式为 。
代:将已知点的坐标代入解析式,得到关于的方程组。
解:解方程组,求出的值。
写:将代回,写出函数解析式。
四、一次函数与方程、不等式的关系
1. 与一元一次方程
一次函数 中,当 时,,解得的 值就是直线与 交点的横坐标。
2. 与一元一次不等式
:直线 在 轴 部分对应的 的取值范围。
:直线 在 轴 部分对应的 的取值范围。
3. 与二元一次方程组
两个一次函数与 图像的 ,就是方程组的解。
五、一次函数的实际应用
1. 解题步骤
分析题意,找出变量关系。
设出函数解析式 。
根据已知条件求。
利用函数性质解决实际问题(如求最值、取值范围等)。
2. 常见类型
行程问题(路程、速度、时间)。
工程问题(工作量、效率、时间)。
利润问题(售价、成本、销量)。
方案选择问题(比较不同函数的优劣)。
一、概念判定类易错点
易错点:混淆一次函数、正比例函数、常数函数的判定
错误表现:
认为形如 的式子都是一次函数,忽略 前提;
把常数函数 、 当作一次函数;
判定正比例函数时,漏看 或自变量次数不为1。
错因剖析:死记解析式形式,忽视一次函数“自变量次数为1、一次项系数不为0”的核心限定。
正确结论:
一次函数:解析式为 ( 为常数,),自变量 次数为1,常数项 可取任意实数;
正比例函数:特殊一次函数,满足 ( 为常数,),即 的一次函数,必过原点;
常数函数:()不是一次函数, 不属于函数(不满足“一个 对应唯一 ”)。
二、图像与性质类易错点(混淆符号影响)
易错点:混淆的几何意义,判断图像象限出错
错误表现:
只看k符号判断象限,忽略b的截距作用;
k>0时误以为直线必过一、二、三象限,k<0时误以为必过二、三、四象限;
分不清大小与直线倾斜程度的关系。
错因剖析:割裂k(斜率)和b(截距)的作用,单独判断象限,未结合两者符号综合分析。
正确结论:
k的作用:决定增减性和倾斜方向
:y随x增大而增大,直线从左到右上升;
:y随x增大而减小,直线从左到右下降;
越大,直线越陡峭,越小,直线越平缓。
b的作用:决定直线与y轴交点
:交y轴正半轴;:过原点;:交y轴负半轴。
易错点:混淆直线与坐标轴交点的求法
错误表现:求与x轴交点时代入,求与y轴交点时代入,坐标横纵坐标写反。
错因剖析:坐标轴交点特征记忆混乱,x轴上点纵坐标为0,y轴上点横坐标为0。
正确结论:
直线与y轴交点:令,得,坐标为;
直线与x轴交点:令,解方程得,坐标为。
三、解析式求解类易错点(待定系数法失误)
易错点:待定系数法设解析式出错,代入坐标失误
错误表现:
正比例函数误设为,多带常数项b;
代入点坐标时,横纵坐标颠倒代入解析式;
解二元一次方程组计算错误,导致k、b求值错误。
错因剖析:审题不清,未区分一次函数和正比例函数;坐标对应关系混乱,计算粗心。
正确结论:待定系数法标准步骤
设:一次函数设,正比例函数直接设;
代:点代入解析式,横坐标换x,纵坐标换y,列方程/方程组;
解:精准解方程组,求出k、b;
写:回代k、b,写出完整解析式。
易错点:忽略自变量取值范围,解析式书写不完整
错误表现:求出解析式后,不考虑实际意义或题目限定,直接写全体实数,导致取值范围错误。
错因剖析:重求解轻定义域,忽视实际问题中自变量的非负性、整数性等限制。
正确结论:解析式必须搭配自变量取值范围:
纯代数表达式:无特殊限定则x取全体实数;
实际问题:时间、长度、数量、金额等必须非负,部分场景需为整数,结合题意限定范围。
四、方程、不等式关联类易错点
易错点:一次函数与一元一次不等式解集混淆
错误表现:
误以为是x轴下方对应的x范围;
根据图像写解集时,端点值是否取等号判断失误。
错因剖析:函数值正负与图像位置对应关系颠倒,忽略不等式等号含义。
正确结论:
:直线在x轴上方部分对应的x取值范围(不含交点);
:直线在x轴下方部分对应的x取值范围(不含交点);
/ :包含x轴交点横坐标,解集带等号。
易错点:两直线交点与方程组解的关系混淆
错误表现:认为交点纵坐标是x的解,横坐标是y的解,或直接把交点坐标当作方程组的解。
错因剖析:函数图像与方程解的对应关系理解不透。
正确结论:两个一次函数和的交点坐标,就是方程组的解,横坐标对应x,纵坐标对应y。
五、实际应用类易错点(审题与建模失误)
易错点:变量关系梳理错误,建模偏差
错误表现:
找不准自变量和因变量,等量关系列错,解析式建模失误,例如行程问题混淆速度、路程、时间关系。
错因剖析:未读懂题意,未梳理清楚数量关系,盲目列解析式。
正确结论:实际应用建模三步走
1. 确定两个变量,明确谁是自变量x,谁是因变量y;
2. 挖掘题目等量关系(总价=单价×数量、路程=速度×时间、利润=收入-成本等);
3. 转化为形式,验证,标注自变量范围。
易错点:方案选择/最值问题,忽略函数增减性
错误表现:求最值时盲目代入端点值,不结合k的符号判断增减性,导致最优方案选错。
错因剖析:忘记一次函数单调性,不会用性质求最值。
正确结论:
时,y随x增大而增大,x取最小值时y最小,x取最大值时y最大;
时,y随x增大而减小,x取最小值时y最大,x取最大值时y最小;
最值一定在自变量取值范围的端点处取得,先判断单调性再计算。
1.在下列函数中,y是x的一次函数的是( )
A.(k、b是常数) B.
C. D.
2.下列函数中,是一次函数的是( )
A. B. C. D.
3.对于正比例函数,它的函数值随的减小而增大,则一次函数的图象大致是( )
A. B. C. D.
4.一次函数与正比例函数在同一平面直角坐标系中的图象可能为( )
A. B.
C. D.
5.一次函数的图象与x轴的交点坐标是( )
A. B. C. D.
6.直线过点,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
7.点,是一次函数图像上的两点,若,则与的大小关系是( )
A. B. C. D.
8.当直线向下平移个单位后,与轴的交点坐标为( )
A., B., C., D.,
9.一次函数的自变量的取值范围是,相应函数值的取值范围是,则下列符合题意的函数是( )
A. B. C. D.
10.如图,关于的函数的图象与轴有且仅有三个交点,分别是,,,对此,小华认为:①当时,;②当时,有最小值;③点在函数的图象上,符合要求的点只有1个;④将函数的图象向右平移1个或3个单位长度经过原点.其中正确的结论有( )
A.①②③ B.②③④ C.②④ D.③④
11.把直线先向左平移3个单位,再向下平移4个单位后解析式变成___________.
12.直线与的交点的横坐标为,则关于的不等式组的解集为___________.
13.某馆集体门票收费标准是40人以内(含40人)每人15元,超过40人的这部分每人10元.
(1)写出应收门票费y(元)与参观人数x(人)之间的函数关系式;
(2)利用(1)中的关系式计算,某班58名学生去该馆参观,购门票共花多少元钱?
14.已知:直线l:.
(1)求证:直线恒过定点;
(2)已知点A、坐标分别为,若直线与线段相交,求的取值范围;
(3)在范围内,任取个自变量,它们对应的函数值分别为,若以为长度的条线段能围成三角形,求的取值范围.
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