12.3 一次函数与二元一次方程 课时作业 2026-2027学年沪科版数学 八年级上册
2026-09-08
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摘要:
**基本信息**
分层清晰,从基础巩固到拓展探究,覆盖一次函数与方程(组)全知识点,梯度合理,适配新授课教学,培养抽象能力、推理意识与模型意识。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础巩固|单一知识点(方程与函数互化、交点坐标)|选择填空辨析概念,解答题训练图象法步骤,强化基础操作|
|能力提升|综合应用(含参数问题、实际应用)|含参数方程组解的情况分析,培养推理意识;收费问题建模,体现模型意识|
|拓展探究|探究拓展(函数与不等式综合、动态问题)|函数与不等式关系探究,结合行程问题分析,发展创新意识与应用能力|
内容正文:
沪科版八年级数学(上册) 12.3 一次函数与二元一次方程
第12章 函数与一次函数
12.3 一次函数与二元一次方程 课时作业
班级:____________ 姓名:____________ 得分:__________
一、知识梳理
知识点1 二元一次方程与一次函数的关系
一般地,二元一次方程 ax + by = c(a、b、c 是常数,且 a ≠ 0,b ≠ 0)可以变形为
y = -x + ,
它是一个一次函数。所以每一个二元一次方程都对应着一个一次函数,也就对应着一条直线。
重要结论:
① 以二元一次方程的解为坐标的点,都在对应的直线上;
② 反过来,这条直线上每一个点的坐标,都是这个二元一次方程的解。
例如:方程 x + y = 3 可化为 y = -x + 3,它的解 x = 1,y = 2 对应直线上的点 (1,2)。
知识点2 二元一次方程组与两条直线
二元一次方程组中的两个方程,分别对应两条直线。
方程组的解就是两条直线交点的坐标;反过来,两条直线交点的坐标就是方程组的解。
如图,直线 y = x + 1 与直线 y = -2x + 4 交于点 (1,2),
所以方程组 y = x + 1,y = -2x + 4(即 x - y = -1,2x + y = 4)的解是 x = 1,y = 2。
知识点3 用图象法解二元一次方程组
步骤:
① 变形:把两个方程都化为 y = kx + b 的形式;
② 画图:在同一个平面直角坐标系中画出两条直线(用两点法);
③ 读数:找出两条直线的交点,写出交点的坐标;
④ 检验:把所得的 x、y 的值代入原方程组进行检验,并写出方程组的解。
说明:图象法直观,但从图上读出的解有时只是近似值;要得到精确解,仍要用代入法或加减法。
知识点4 方程组解的情况与两条直线的位置关系
两条直线的位置
交点个数
方程组的解
相交(k 不相等)
1 个
有唯一解
平行(k 相等,b 不相等)
0 个
无解
重合(k、b 都相等)
无数个
有无数个解
如图,y = 2x + 1 与 y = 2x - 3 的 k 相同而 b 不同,两直线平行,没有交点,对应的方程组无解。
知识点5 一次函数与一元一次方程
解一元一次方程 kx + b = 0,就相当于求一次函数 y = kx + b 的图象与 x 轴交点的横坐标。
例如:直线 y = 2x - 6 与 x 轴交于点 (3,0),所以方程 2x - 6 = 0 的解是 x = 3。
同样地,方程 kx + b = m 的解,就是直线 y = kx + b 与直线 y = m 交点的横坐标。
由图象还可以直接看出:图象在 x 轴上方的部分对应 y > 0,在 x 轴下方的部分对应 y < 0。
知识点6 用一次函数与方程(组)解决实际问题
解决实际问题的一般思路:
① 设出变量,分别写出两个量的函数解析式;
② 若要求“两者相等”的时刻(或数量),就令两个解析式相等,或列出方程组求解;
③ 两条图象的交点表示“此时两个量相等”,交点两侧则表示一个量大于另一个量;
④ 结合图象作出判断(如哪种方案更省钱、什么时候追上等)。
易错提醒
1.把二元一次方程化为一次函数时,要注意移项与系数化 1 的符号,如由 2x - y = 3 得 y = 2x - 3,不是 y = 2x + 3。
2.方程组的解写成 x = a,y = b,而交点坐标写成 (a,b),两者形式不同,不要混写。
3.用图象法解方程组时,直线一定要画准(用两点法并延长),否则读出的交点会有偏差。
4.判断方程组是否有解,只需比较两个一次函数的 k:k 不同必有唯一解,k 相同还要再比较 b。
5.实际问题中的自变量往往有取值范围(如时间 t ≥ 0),求出的解要检验是否符合实际。
二、基础巩固
(一)选择题(每题 3 分)
1.把二元一次方程 2x - y = 3 写成一次函数的形式,正确的是( )
A.y = 2x + 3 B.y = 2x - 3 C.y = -2x + 3 D.y = 3 - 2x
2.一次函数 y = -x + 2 的图象上任意一点的坐标,都是下列哪个方程的解( )
A.x + y = 2 B.x - y = 2 C.x + y = -2 D.2x + y = 2
3.若二元一次方程组的解是 x = 2,y = 3,则对应的两条直线的交点坐标是( )
A.(3,2) B.(2,3) C.(-2,-3) D.(2,-3)
4.直线 y = 2x + 1 与直线 y = 2x - 3 的交点个数是( )
A.0 个 B.1 个 C.2 个 D.无数个
5.如图,直线 y = x + 1 与直线 y = -2x + 4 相交于点 P,则关于 x、y 的方程组 y = x + 1,y = -2x + 4 的解是( )
A.x = 1,y = 2 B.x = 2,y = 1 C.x = -1,y = 2 D.x = 0,y = 1
6.直线 y = 3x - 6 与 x 轴的交点的横坐标是方程( )的解
A.3x = 0 B.3x - 6 = 0 C.3x + 6 = 0 D.y = 3x - 6
7.若关于 x、y 的二元一次方程组无解,则它所对应的两条直线( )
A.相交 B.平行 C.重合 D.无法确定
8.已知点 P(a,b) 是直线 y = x + 1 与直线 y = -2x + 7 的交点,则 a + b 的值是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
(二)填空题(每题 3 分)
9.把二元一次方程 3x + y = 5 化成一次函数的形式为 ________________。
10.直线 y = 2x - 4 与 x 轴的交点坐标是 ____________,因此一元一次方程 2x - 4 = 0 的解是 ________。
11.直线 y = x + 3 与直线 y = -2x 的交点坐标是 ____________。
12.已知方程组 x - y = 1,x + y = 5 的解是 x = ________,y = ________,所以直线 y = x - 1 与直线 y = -x + 5 的交点坐标是 ____________。
13.若直线 y = kx + 1 经过直线 y = 2x - 1 与直线 y = -x + 5 的交点,则 k = ________。
14.若关于 x、y 的方程组 y = 3x + 1,y = mx - 2 无解,则 m = ________。
15.直线 y = -2x + 6 与两条坐标轴围成的三角形的面积是 ________。
16.如图,直线 l₁ 与 l₂ 相交于点 (-1,2),已知 l₁ 的解析式为 y = x + 3,l₂ 的解析式为 y = -x + 1,则关于 x、y 的方程组 y = x + 3,y = -x + 1 的解是 ____________________。
(三)解答题
17.(12 分)用图象法解方程组:x + y = 5,2x - y = 1。
(1) 把两个方程分别化为一次函数的形式;
(2) 在下面的坐标系中画出两条直线;
(3) 写出两条直线的交点坐标,并由此写出方程组的解;
(4) 把所得的解代入原方程组进行检验。
18.(12 分)已知直线 l₁:y = 2x - 3 与直线 l₂:y = -x + 3。
(1) 在同一坐标系中画出这两条直线;
(2) 用解方程组的方法求出它们的交点坐标;
(3) 分别求出 l₁、l₂ 与 x 轴的交点坐标;
(4) 求这两条直线与 x 轴围成的三角形的面积。
19.(10 分)已知二元一次方程 2x + y = 6。
(1) 写出它的三个解;
(2) 把它化为一次函数的形式;
(3) 判断点 (1,4)、(2,3)、(0,6) 是否都在这个一次函数的图象上,并说明理由;
(4) 若点 (m,-2) 在这条直线上,求 m 的值。
20.(10 分)已知直线 y = kx + b 经过点 A(0,3) 和点 B(2,-1)。
(1) 求这条直线的解析式;
(2) 求这条直线与 x 轴的交点坐标,并写出对应的一元一次方程及它的解;
(3) 若这条直线与直线 y = x - 3 相交,求交点的坐标。
三、能力提升
21.已知直线 y = kx + b 与直线 y = mx + n 交于点 (3,-2),则关于 x、y 的方程组 y = kx + b,y = mx + n 的解是( )
A.x = 3,y = 2 B.x = -2,y = 3 C.x = 3,y = -2 D.无法确定
22.若一次函数 y = ax + b 与 y = cx + d 的图象交于点 (1,3),则关于 x 的方程 ax + b = cx + d 的解是( )
A.x = 1 B.x = 3 C.x = -1 D.x = 4
23.方程组 2x + y = 4,x - y = -1 的解是 ____________________,它表示直线 y = -2x + 4 与直线 y = x + 1 的交点坐标是 ____________。
24.若直线 y = 2x + m 与直线 y = 3x - 2 的交点在 x 轴上,则 m = ____________。
25.(12 分)如图,直线 y = x + 2 与直线 y = -x + 4 相交于点 P,它们与 x 轴分别交于点 A、B。
(1) 求点 P 的坐标;
(2) 求点 A、B 的坐标;
(3) 求 △PAB 的面积;
(4) 直接写出:当 x 取什么值时,直线 y = x + 2 上的点在直线 y = -x + 4 上的点的下方?
26.(12 分)某健身房有两种收费方式:A 种方式先交 200 元会员费,然后每次锻炼再交 10 元;B 种方式不交会员费,每次锻炼交 20 元。设锻炼 x 次,两种方式的费用分别为 y₁ 元、y₂ 元。
(1) 分别写出 y₁、y₂ 与 x 之间的函数解析式;
(2) 列方程组求出两种方式费用相同时的锻炼次数与费用,并说明它与图象交点的关系;
(3) 小明打算锻炼 30 次,选择哪种方式更省钱?可以省多少元?
27.(12 分)已知关于 x、y 的方程组 y = 2x + 1,y = kx + 3。
(1) 当 k 取什么值时,方程组有唯一解?
(2) 当 k 取什么值时,方程组无解?此时两条直线有什么位置关系?
(3) 当 k = -1 时,求方程组的解,并写出两条直线交点的坐标。
四、拓展探究
28.(12 分)阅读与探究:用图象研究方程与不等式。
如图,直线 y = 2x - 2 与直线 y = -x + 4 相交于点 P(2,2),直线 y = 2x - 2 与 x 轴交于点 (1,0)。
(1) 写出方程组 y = 2x - 2,y = -x + 4 的解;
(2) 由图象直接写出不等式 2x - 2 > -x + 4 的解集;
(3) 由图象直接写出不等式 2x - 2 < 0 的解集;
(4) 总结:比较两个一次函数值的大小,可以怎样借助图象来判断?
29.(12 分)甲、乙两车从 A 地开往 B 地。甲车先出发,图中的两条线段分别表示甲、乙两车行驶的路程 s(km) 与时间 t(时) 之间的函数关系。
(1) 求甲、乙两车的速度;
(2) 分别写出甲、乙两车行驶的路程 s 与时间 t 之间的函数解析式(注明自变量的取值范围);
(3) 列方程组求出两条图象交点的坐标,并说明这个交点的实际意义;
(4) 乙车出发后经过多长时间与甲车相距 30 km(追上之前)?
五、参考答案与详解
(一)选择题
1.B
【解析】由 2x - y = 3 得 -y = 3 - 2x,两边同乘 -1 得 y = 2x - 3。故选 B。
【方法点拨】移项要变号,最后系数化为 1 时每一项都要变号,这是最容易出错的一步。
2.A
【解析】把 y = -x + 2 移项得 x + y = 2,所以图象上点的坐标都是方程 x + y = 2 的解。故选 A。
3.B
【解析】方程组的解 x = 2,y = 3 对应的点是 (2,3),即两条直线的交点坐标。故选 B。
【方法点拨】解写成“x = …,y = …”,坐标写成“(横,纵)”,顺序千万不能颠倒。
4.A
【解析】两条直线的 k 都是 2 而 b 不同,所以它们平行,没有交点。故选 A。
5.A
【解析】由图可知两条直线的交点是 P(1,2),方程组的解就是交点的坐标,即 x = 1,y = 2。故选 A。
6.B
【解析】直线与 x 轴的交点的纵坐标为 0,即 3x - 6 = 0,所以交点的横坐标就是方程 3x - 6 = 0 的解。故选 B。
7.B
【解析】方程组无解说明两条直线没有公共点,即两条直线平行。故选 B。
8.C
【解析】联立 x + 1 = -2x + 7,得 3x = 6,x = 2,此时 y = 2 + 1 = 3,即交点为 (2,3)。所以 a + b = 2 + 3 = 5。故选 C。
(二)填空题
9.y = -3x + 5
10.(2,0);x = 2
【解析】令 y = 0 得 2x - 4 = 0,x = 2,交点为 (2,0),方程的解为 x = 2。
11.(-1,2)
【解析】联立 x + 3 = -2x,得 3x = -3,x = -1,此时 y = -2 × (-1) = 2,交点为 (-1,2)。
12.3;2;(3,2)
【解析】两式相加得 2x = 6,x = 3,代回得 y = 2。交点坐标为 (3,2)。
13.1
【解析】先求交点:2x - 1 = -x + 5,3x = 6,x = 2,y = 3,交点为 (2,3)。把 (2,3) 代入 y = kx + 1 得 3 = 2k + 1,解得 k = 1。
【方法点拨】“某直线经过两直线的交点”,一律先把交点求出来,再代入。
14.3
【解析】方程组无解 ⇔ 两条直线平行 ⇔ k 相同而 b 不同,故 m = 3(此时常数项 1 ≠ -2,确实平行)。
15.9
【解析】令 y = 0 得 x = 3,与 x 轴交于 (3,0);令 x = 0 得 y = 6,与 y 轴交于 (0,6)。面积 = × 3 × 6 = 9。
16.x = -1,y = 2
【解析】方程组的解就是两条直线交点的坐标所对应的 x、y 值,由图知交点为 (-1,2)。
(三)解答题
17.
【答案】(1) y = -x + 5 与 y = 2x - 1;(3) 交点为 (2,3),方程组的解为 x = 2,y = 3;(4) 检验略(见解析)。图象如下:
【解析】(1) 由 x + y = 5 得 y = -x + 5;由 2x - y = 1 得 y = 2x - 1。
(2) 直线 y = -x + 5 过点 (0,5) 与 (5,0);直线 y = 2x - 1 过点 (0,-1) 与 (,0)。分别作出这两条直线。
(3) 观察图象,两条直线交于点 (2,3),所以方程组的解是 x = 2,y = 3。
(4) 检验:把 x = 2,y = 3 代入原方程组,
左边 x + y = 2 + 3 = 5 = 右边;左边 2x - y = 4 - 3 = 1 = 右边。所以解正确。
【方法点拨】图象法读出的交点如果不是整数点,只能得到近似解,这时应改用代入法或加减法求精确解。
18.
【答案】(2) 交点为 (2,1);(3) l₁ 与 x 轴交于 (,0),l₂ 与 x 轴交于 (3,0);(4) 面积为 。图象如下:
【解析】(2) 联立 2x - 3 = -x + 3,得 3x = 6,x = 2,代入得 y = 2 × 2 - 3 = 1,交点为 (2,1)。
(3) 令 y = 0:由 2x - 3 = 0 得 x = ;由 -x + 3 = 0 得 x = 3。
(4) 三角形的底是两个 x 轴交点之间的距离:3 - = ;
高是交点到 x 轴的距离,即交点的纵坐标 1。
所以 S = × × 1 = 。
19.
【答案】(1) 如 x = 0,y = 6;x = 1,y = 4;x = 2,y = 2(答案不唯一);(2) y = -2x + 6;(3) (1,4)、(2,3) 中只有 (1,4) 在图象上,(0,6) 也在图象上,(2,3) 不在;(4) m = 4。
【解析】(1) 任取 x 的值代入 2x + y = 6 求出对应的 y 即可。
(2) 由 2x + y = 6 得 y = -2x + 6。
(3) 当 x = 1 时,y = -2 + 6 = 4,故 (1,4) 在图象上;
当 x = 2 时,y = -4 + 6 = 2 ≠ 3,故 (2,3) 不在图象上;
当 x = 0 时,y = 6,故 (0,6) 在图象上。
(4) 把 (m,-2) 代入 y = -2x + 6:-2 = -2m + 6,解得 m = 4。
【方法点拨】“点在直线上”⇔“点的坐标是对应方程的解”,两种说法可以随时互换。
20.
【答案】(1) y = -2x + 3;(2) 与 x 轴交于 (,0),对应方程 -2x + 3 = 0,解为 x = ;(3) 交点为 (2,-1)。
【解析】(1) 把 (0,3) 代入得 b = 3;把 (2,-1) 代入得 2k + 3 = -1,解得 k = -2。所以 y = -2x + 3。
(2) 令 y = 0:-2x + 3 = 0,解得 x = ,交点为 (,0)。
(3) 联立 -2x + 3 = x - 3,得 3x = 6,x = 2,代入得 y = 2 - 3 = -1,交点为 (2,-1)。
(四)能力提升
21.C
【解析】交点坐标 (3,-2) 中,横坐标是 x 的值,纵坐标是 y 的值,所以方程组的解是 x = 3,y = -2。故选 C。
22.A
【解析】两图象的交点满足 ax + b = cx + d,交点的横坐标就是这个方程的解,故 x = 1。故选 A。
【方法点拨】“两个函数值相等”对应的就是一个一元一次方程,它的解正是交点的横坐标。
23.x = 1,y = 2;(1,2)
【解析】两式相加得 3x = 3,x = 1,代回得 y = 2。所以两直线交于点 (1,2)。
24.-
【解析】交点在 x 轴上说明交点的纵坐标为 0。先由 y = 3x - 2 求出它与 x 轴的交点:3x - 2 = 0,x = ,交点为 (,0)。
把 (,0) 代入 y = 2x + m:0 = 2 × + m,解得 m = -。
25.
【答案】(1) P(1,3);(2) A(-2,0),B(4,0);(3) S△PAB = 9;(4) 当 x < 1 时。
【解析】(1) 联立 x + 2 = -x + 4,得 2x = 2,x = 1,y = 1 + 2 = 3,故 P(1,3)。
(2) 令 y = 0:由 x + 2 = 0 得 x = -2,故 A(-2,0);由 -x + 4 = 0 得 x = 4,故 B(4,0)。
(3) 底 AB = |4 - (-2)| = 6,高是点 P 到 x 轴的距离 3,所以 S = × 6 × 3 = 9。
(4) “直线 y = x + 2 上的点在直线 y = -x + 4 上的点的下方”即 x + 2 < -x + 4,
由图象可知,交点 P 的横坐标为 1,在交点左侧直线 y = x + 2 位置更低,故 x < 1。
26.
【答案】(1) y₁ = 10x + 200,y₂ = 20x(x 为非负整数);(2) 锻炼 20 次时费用相同,都是 400 元,即两图象的交点为 (20,400);(3) 选 A 种方式,可省 100 元。
【解析】(1) A 种:200 元会员费加上每次 10 元,故 y₁ = 10x + 200;B 种:每次 20 元,故 y₂ = 20x。
(2) 列方程组 y = 10x + 200,y = 20x。由 10x + 200 = 20x 得 10x = 200,x = 20,此时 y = 400。
这组解就是两条图象交点的坐标 (20,400),实际意义是:锻炼 20 次时两种方式费用相同,都是 400 元。
(3) 当 x = 30 时,y₁ = 10 × 30 + 200 = 500(元),y₂ = 20 × 30 = 600(元)。
因为 500 < 600,所以选 A 种方式更省钱,可以节省 600 - 500 = 100(元)。
【方法点拨】从图象上看,交点右侧 A 的图象在下方,说明次数超过 20 次后 A 更省钱;交点左侧则 B 更省钱。
27.
【答案】(1) k ≠ 2;(2) k = 2,两条直线平行;(3) 解为 x = ,y = ,交点为 (,)。
【解析】(1) 两个一次函数的 k 不相等时,两条直线相交,方程组有唯一解,故 k ≠ 2。
(2) 当 k = 2 时,两条直线为 y = 2x + 1 与 y = 2x + 3,k 相同而 b 不同,两直线平行,方程组无解。
(3) 当 k = -1 时,联立 2x + 1 = -x + 3,得 3x = 2,x = ,
代入得 y = 2 × + 1 = 。所以交点为 (,)。
(五)拓展探究
28.
【答案】(1) x = 2,y = 2;(2) x > 2;(3) x < 1;(4) 见解析。
【解析】(1) 两条直线交于 P(2,2),所以方程组的解为 x = 2,y = 2。
(2) 不等式 2x - 2 > -x + 4 表示直线 y = 2x - 2 上的点在直线 y = -x + 4 上的点的上方。
由图象可知,在交点 P 的右侧(即 x > 2)时,直线 y = 2x - 2 位置更高,所以解集为 x > 2。
(3) 不等式 2x - 2 < 0 表示直线 y = 2x - 2 上的点在 x 轴下方。因为它与 x 轴交于 (1,0),
所以当 x < 1 时图象在 x 轴下方,解集为 x < 1。
(4) 结论:比较两个一次函数值的大小,只需先求出两条直线的交点,再看在交点的哪一侧哪条直线“在上方”——
在上方的那条直线对应的函数值就较大。这就是“用图象法解不等式”的基本思想。
【方法点拨】方程 ⇔ 交点;不等式 ⇔ 图象的上下位置关系。把代数问题转化为图形位置问题,正是数形结合的威力。
29.
【答案】(1) 甲车 60 km/h,乙车 90 km/h;(2) 甲:s = 60t(0 ≤ t ≤ 5),乙:s = 90t - 90(1 ≤ t ≤ 4);(3) 交点为 (3,180),表示乙车出发 2 小时后(即甲车出发 3 小时后)追上甲车,此时两车都距 A 地 180 km;(4) 乙车出发 1 小时后(追上之前)与甲车相距 30 km。
【解析】(1) 甲车 5 小时行驶 300 km,速度为 300 ÷ 5 = 60(km/h);
乙车从第 1 小时开始到第 4 小时行驶了 270 km,用时 3 小时,速度为 270 ÷ 3 = 90(km/h)。
(2) 甲车从 t = 0 出发:s = 60t;乙车从 t = 1 出发,已行驶 (t - 1) 小时:
s = 90(t - 1) = 90t - 90。
(3) 列方程组 s = 60t,s = 90t - 90。由 60t = 90t - 90 得 30t = 90,t = 3,此时 s = 180。
所以交点为 (3,180)。它表示:甲车出发 3 小时(乙车出发 2 小时)时两车路程相同,即乙车追上甲车,此时距 A 地 180 km。
(4) 设乙车出发 x 小时(0 < x < 2)时两车相距 30 km,此时甲车已行驶 (x + 1) 小时,
由 60(x + 1) - 90x = 30 得 60x + 60 - 90x = 30,-30x = -30,x = 1。
经检验 0 < 1 < 2 符合题意,即乙车出发 1 小时后与甲车相距 30 km。
【方法点拨】行程图象中,两条线的“交点”表示追上(或相遇),两条线之间的“竖直距离”表示此刻两车相距的路程。
本节小结
1.一个二元一次方程 ⇔ 一个一次函数 ⇔ 一条直线;方程的解 ⇔ 直线上的点。
2.二元一次方程组的解 ⇔ 两条直线的交点坐标;解写成“x = a,y = b”,坐标写成“(a,b)”。
3.图象法解方程组四步:化形式 → 画直线 → 读交点 → 代入检验;读数不准时应改用代数方法。
4.k 不同 → 相交(唯一解);k 相同 b 不同 → 平行(无解);k、b 都相同 → 重合(无数解)。
5.一次函数与方程、不等式的联系:与 x 轴交点定方程 kx + b = 0 的解;图象的上下位置定不等式的解集。
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