内容正文:
第四章
一次函数
4.3一次函数的图象
课标要点
1.结合新教材"操作·思考"描点画图活动,经历列表、描点、连线的完整作图过程,探索并确认一次函数的图象是一条直线;正比例函数的图象是经过原点的一条直线。
2.能根据一次函数的表达式,用两点法画出其图象:一次函数通常取与坐标轴的交点、;正比例函数通常取和两点。
3.对比、、、等图象,探索并理解:,时随增大而增大,时,随增大而减小;该规律对一次函数与正比例函数同时适用。
4.理解的几何意义——直线与轴的交点纵坐标;正比例函数中,故图象必过原点。能根据、的符号判断直线经过的象限,也能由图象位置反推、的取值范围。
5.理解正比例函数图象与一次函数图象的关系:正比例函数图象是一次函数图象当时的特殊情形,二者图象平行时相同。
6.在探究图象性质的过程中,体会数形结合、从特殊到一般的数学思想,发展几何直观、运算能力、推理能力等核心素养。
学习重难点
重点:
1.理解一次函数的图象是一条直线、正比例函数的图象是经过原点的一条直线,掌握两点法画一次函数与正比例函数图象的方法与步骤。
2.结合图象探索并理解时随增大而增大、时随增大而减小的变化规律。
3.理解的几何意义,能根据、的符号判断直线经过的象限;明确正比例函数时图象过原点、仅过一、三象限或二、四象限。
难点:
1.从"描点连线得到直线"上升到理性认识一次函数与正比例函数的图象为什么是一条直线,完成从直观感知到逻辑确认的过渡。
2.综合、的符号判断图象经过的象限,尤其是、异号时图象不经过哪个象限的判断;区分正比例函数(必过原点)与一般一次函数在象限分布上的差异。
3.由图象特征逆向推导、的符号或取值范围,实现数与形的双向转化。
4.区分的符号(决定升降方向)与的大小(决定倾斜陡缓)两个不同维度;理解相同、不同时两条直线互相平行的关系。
知识点正比例函数的图象
定义:正比例函数(为常数,),属于的特殊一次函数,图象是经过原点的一条直线。
特别提醒
正比例函数图象一定经过原点,原点是固定必取点;作图一般选取 (0,0) 和 (1,k) 两点,计算简单。
易错提醒
误认为只要是一次函数就一定过原点,只有的正比例函数才过原点;只描原点一个点就画直线,一个点无法确定一条直线。
随学随练
1.正比例函数的图象在平面直角坐标系中的( )
A.第一、三象限 B.第一、二象限
C.第三、四象限 D.第二、四象限
2.若点,都在正比例函数的图象上,且,则与的大小关系是( )
A. B.
C. D.
3.若函数的图象如图所示,则k的值可能为( )
A.2 B.0 C. D.
4.关于函数,下列结论错误的是( )
A.它是正比例函数 B.函数图象经过点
C.函数图象经过第二、四象限 D.随的增大而减小
5.如果正比例函数的图象经过第一、三象限,那么的值随着的值增大而__________.
6.已知函数经过点,则的值为______.
7.我们把弹簧所受的拉力F与伸长量的比值称为弹簧的弹性系数.某学生将甲、乙、丙、丁四根弹簧(在弹性限度内)的拉力和伸长量进行测量记录,如图所示,则弹性系数最大的是______.
知识点一次函数的图象
基本概念:一次函数(为常数,)的图象是一条直线,因此也把一次函数的图象称作直线。
特别提醒
依据“两点确定一条直线”,画一次函数图象只需要找到图象上两个点即可;自变量取全体实数时,直线向两端无限延伸,作图两端要出头。
易错提醒
不要把一次函数图象画成线段。只有在实际问题中自变量有取值限制时,图象才是线段或射线。
混淆函数解析式和直线名称:直线是图形,解析式是对应的代数表达式。
教材延伸
直线与轴交点:;与轴交点:,这两个交点是两点法作图首选定点。
随学随练
1.已知为第二象限内的点,则一次函数的图象大致是( )
A. B. C. D.
2.已知函数的图象如图,则的图象可能是( )
A. B. C. D.
3.两个一次函数在同一平面直角坐标系中的大致图象可能是( )
A. B.
C. D.
知识点 系数对一次函数图象的影响
定义:在中,决定直线倾斜方向与倾斜程度:
①,直线从左向右上升,随的增大而增大;
②,直线从左向右下降,随的增大而减小;
③越大,直线越陡;越小,直线越平缓。
特别提醒
的正负控制升降;的大小控制陡缓,两个维度分开理解;增减性规律对一次函数、正比例函数全部适用。
易错提醒
误以为的数值越大直线越陡。例:,;,但,更陡;看到负数就认为函数值变大。判断增减看正负,不是看数字大小。
教材延伸
在实际应用题中,代表变化率,例如行程问题的速度、收费问题中单价;后续高中阶段,称为直线斜率。
随学随练
1.直线经过点(0,_____)与点(_____,0),y随x的增大而_____
2.已知函数,随着的增大而___________;
3.请写出一个函数随增大而增大的函数________.
4.函数中,y 随x的增大而______________ .
知识点 系数对一次函数图象的影响
概念: 中, 是直线与轴交点的纵坐标,直线交轴于点 ,交于轴正半轴;,直线过原点;,交于轴负半轴。
特别提醒
只改变直线上下位置,不改变倾斜方向、不改变陡缓;求与轴交点,直接令 ,得到 。
易错提醒
把 当成交点完整坐标,交点坐标是 , 只是纵坐标;误以为 会影响直线倾斜程度。
教材延伸
实际问题里, 代表初始基础量,例如套餐月租、初始距离;直线 可由 上下平移得到。
随学随练
1.直线与轴的交点坐标为( )
A. B. C. D.
2.直线与y轴交点的坐标是________.
3.一次函数的图象与y轴交点坐标是________.
4.一次函数的图象与轴的交点坐标为________.
5.函数的图象与的图象交x轴于同一点,那么( )
A. B. C. D.
知识点 的符号与直线经过象限的关系
定义:根据 的正负,判断直线 经过的象限:
1.:一、二、三象限;2.:一、三、四象限;
3.:一、二、四象限;4.:二、三、四象限;
5.:一、三象限(正比例函数);6.:二、四象限(正比例函数)。
特别提醒
判断顺序:先看定升降,再看确定与y轴交点位置,综合判断象限。
易错提醒
,容易误判不经过第四象限;实际不经过第二象限;混淆正比例函数与普通一次函数:正比例函数只经过两个象限; 的一次函数经过三个象限。
教材延伸
逆向题型:已知直线不经过某一象限,反推符号;是本章以及中考高频考点,常结合图象选择、参数取值考查。
随学随练
1.对于一次函数,下列结论错误的是( )
A.随的增大而减小 B.函数的图象与轴交于点
C.当时, D.直线经过第一、二、四象限
2.关于一次函数,下列说法正确的是( )
A.随的增大而增大 B.图象经过点
C.图象与直线平行 D.图象经过第一、二、四象限
3.关于一次函数,下列结论正确的是( )
A.图象过点
B.图象经过一、二、三象限
C.若点,在该函数图象上,且,则
D.其图象可由的图象向上平移3个单位长度得到
知识点两点法画一次函数(含正比例函数)图象
定义:在函数图象上选取两个点,描出点后过两点画直线,这种绘制一次函数图象的方法叫做两点法。
特别提醒
普通一次函数优先取坐标轴交点 、;正比例函数取 、;交点坐标不是整数时,更换坐标为整数的点。
易错提醒
求与x轴交点时令 ,解方程容易符号出错;描点之后只连接两点之间线段,直线两端没有延伸。
教材延伸
两点法的理论根基是平面几何公理“两点确定一条直线”,是数形结合思想的典型应用;当 ,两个坐标轴交点重合,必须另选一点。
随学随练
1.在同一平面直角坐标系中,画出一次函数,,,的图象,并指出每两个函数图象之间的位置关系.
2.分别在同一个平面直角坐标系中画出下列一次函数的图象,并指出每小题中两条直线的位置关系:
(1)与;
(2)与.
3.分别在同一平面直角坐标系中画出(1)、(2)中各函数的图象,并指出每小题中三个函数的图象有什么关系.
(1),,;
(2),,.
知识点7一次函数图象平移规律
定义:直线 可以看作由直线 上下平移 个单位得到:向上平移;向下平移。口诀:上加下减。
随学随练特别提醒
上下平移, 值保持不变,只有常数项改变,平移前后两条直线互相平行;“上加下减”针对解析式末尾常数项,区别于左右平移。
易错提醒
平移方向和加减号写反,向上平移是加,向下平移是减;误以为平移会改变的值。
教材延伸
拓展左右平移:左加右减(针对自变量)。向左平移个单位:;向右平移个单位:。
1.将函数的图象向上平移2个单位长度,所得图象对应的函数表达式为( )
A. B.
C. D.
2.若一次函数的图像向右平移3个单位后表达式为,则k的值为( )
A.1 B.2 C. D.
3.直线向下平移个单位长度后得到的直线的函数解析式是( )
A. B. C. D.
4.将一次函数向上平移3个单位长度后得到另一个函数的图象,这个函数解析式为_____.
知识点8两条直线的位置关系
定义:设两条直线 ,;1.且:两直线互相平行;2.且:两直线重合;3.:两直线相交。
随学随练特别提醒
平行的条件两个条件缺一不可:相等,不相等。
易错提醒
只凭借 就判定平行,忽略 ,当相等时,两条直线重合,不是平行。
教材延伸
两条直线相交,交点坐标就是对应的二元一次方程组的解,为下一节一次函数与二元一次方程学习铺垫。
1.已知直线,直线,则这两条直线的位置关系是( )
A.重合 B.平行 C.相交 D.垂直
2.下列直线中,与直线平行的是( )
A. B.
C. D.
3.若一次函数与的图象平行,则k的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
4.已知一次函数的图象与直线平行,则__________.
5.已知一次函数的图象与直线平行,则______.
拓展一次函数的图象与几何直观
通过描点画图,将抽象的一次函数解析式转化为直观的直线图象,建立"数"与"形"的对应关系。在观察、对比不同、取值下直线位置变化的过程中,借助图形理解函数的增减性、象限分布和平移规律,形成用图形描述和分析数学问题的意识与能力。
素养拓展要点
1.能由解析式在头脑中快速浮现直线的大致位置(升降方向、与轴交点)。
2.能通过观察直线图象,直接读出、的符号和直线经过的象限。
3.能利用图象的直观性,比较两个一次函数的增减快慢、判断函数值的大小关系。
4.在实际问题中,能借助函数图象理解变量的变化趋势,用图形语言表达数量关系。
活学活用
1.如图,已知一次函数的图象与轴、轴分别相交于点和点.
(1)求点,的坐标.
(2)求的面积.
(3)点为轴上一动点,当时,直接写出点的坐标.
2.如图,已知直线,分别与轴,轴交于点.
(1)求点的坐标.
(2)将直线向右平移个单位得到直线,与轴交于点,以,为边作.
①求面积;②根据图象,直接写出点坐标.
3.如图,在小正方形网格中建立平面直角坐标系(每个小正方形的边长均为1),已知线段两个端点的坐标分别为.
(1)画出线段关于x轴对称的线段,并分别写出点,点的坐标;
(2)已知x轴上有一点,连接.
①当的值最小时,求m的值;
②直接写出的最小值.
拓展一次函数图象中的推理能力
从"描出的几个点在一条直线上"这一观察出发,通过归纳推理确认一次函数的图象是一条直线;通过对比与时图象的升降差异,演绎推理出函数的增减性规律;由、的符号逻辑推导图象经过的象限,发展合情推理与演绎推理相结合的思维能力。
素养拓展要点
1.能从多个具体函数图象中归纳出"一次函数图象是直线"的一般结论。
2.能由的符号推理出函数的增减性,并解释推理依据。
3.能由、的符号逐步推导直线经过的象限,做到每一步都有理由。
4.能由图象特征逆向推理、的取值范围,实现数形之间的逻辑互译。
活学活用
1.已知一次函数的图象如图,点在x轴正半轴上,且坐标为,过点作x轴的垂线交直线于点;过点作直线的垂线交于x轴点,得到;过点作x轴的垂线交直线于点;过点作直线的垂线交于x轴点,得到;…….
(1)点的坐标是______;点的坐标是______;点的坐标是______;点的坐标是______;
(2)①点在______(填“A”或“B”)上,其坐标为______;
②点在______(填“A”或“B”)上,其坐标为______.
A.直线 B.轴
2.问题:探究函数的图象与性质.
数学兴趣小组根据学习一次函数的经验,对函数的图象与性质进行了探究:
(1)在函数中,自变量x可以是任意实数,如表是y与x的几组对应值.
x
…
0
1
2
3
4
…
y
…
0
1
2
3
4
3
2
1
a
…
①表格中a的值为________;
②若为该函数图象上的点,则________;
(2)在平面直角坐标系中,描出表中的各点,画出该函数的图象;
(3)结合图象回答下列问题:
①函数的最大值为________;
②写出该函数的一条性质:
3.在种植某品种土豆的过程中,当钾肥和磷肥施用量恰当时,土豆的产量(吨/公顷)与氮肥施用量(千克/公顷)有以下关系:
(千克/公顷)
(吨/公顷)
(千克/公顷)
(吨/公顷)
(1)试用图象表示上面的函数关系.(建议轴与轴采用的单位长度)
(2)是否施用氮肥越多,土豆产量越高?
(3)要使土豆产量在吨/公顷以上,应怎样选择氮肥的施用量?
题型正比例函数的图象
解题贴士
确定解析式中k的值,图象为经过原点的直线;选取原点(0,0)与点(1,k)两个点,描点连线即可画出图象。
▌例1已知正比例函数,且y的值随x的增大而减小,如果,那么和在同一个直角坐标系中的大致图象为( )
A. B. C. D.
▌对点练1-1.正比例函数的图象如图所示,则的取值范围是( )
A. B. C. D.无法判断
▌对点练1-2.四个正比例函数的图象如图所示,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
题型利用正比例函数的性质比较大小
解题贴士
先判断k的正负,确定函数增减性;对比自变量x的大小,依据增减性直接判断对应y值大小。
▌例1已知点都在正比例函数的图象上,若,则与的大小关系是( )
A. B. C. D.
▌对点练1-1.、是正比例函数图像上的两点,下列判断中正确的是( )
A. B. C. D.无法确定
▌对点练1-2.若点,都在正比例函数的图象上,则________(填“”“”或“”).
题型判断一次函数的图象
解题贴士
通过直线倾斜方向判断k符号,直线向上倾斜k>0,向下倾斜k<0;根据直线与y轴交点位置判断b符号,交点在y轴正半轴b>0,负半轴b<0,结合k、b匹配对应图象。
▌例1在同一平面直角坐标系中,函数的图象可能是( )
A. B.
C. D.
▌对点练1-1在同一平面直角坐标系中,函数与的图象可能是( )
A. B. C. D.
▌对点练1-2两条直线与在同一直角坐标系中的图象位置可能是( )
A. B.
C. D.
▌对点练1-3.一次函数,与的图象如图所示,,,的大小关系是______.(用“”连接)
题型根据一次函数的解析式判断其经过的象限
解题贴士
找出解析式中k、b的正负,结合k、b符号组合,直接确定直线经过的象限。
▌例1一次函数图象过( )
A.一、二、三象限 B.一、三、四象限
C.一、二、四象限 D.二、三、四象限
▌对点练1-1一次函数的图象不经过( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
▌对点练1-2已知一次函数,若函数值y随自变量x的增大而增大,则该函数的图象经过( )
A.第一、二、三象限 B.第一、二、四象限
C.第一、三、四象限 D.第二、三、四象限
题型根据一次函数图象经过的象限求参数的值
解题贴士
由图象经过的象限,推出k、b满足的不等关系,列出不等式组求解参数范围;注意一次函数要求k≠0。
▌例1将直线向上平移个单位长度,若平移后的直线经过第一、第二、第三象限,则的值可以是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
▌对点练1-1函数的图象经过第一、三、四象限,则的取值范围是( )
A. B. C. D.或
▌对点练1-2已知直线经过点,且不经过第三象限,若,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
题型求一次函数图象与坐标轴的交点
解题贴士
求与y轴交点时令x=0,计算对应的y值;求与x轴交点时令y=0,解方程求出x值,写出对应坐标。
▌例1直线与轴的交点为( )
A. B. C. D.
▌对点练1-1一次函数与的图象交于x轴上同一点,那么的值为( )
A. B. C. D.
▌对点练1-2已知直线与轴的交点坐标为,则直线与轴的交点坐标为( )
A. B. C. D.
▌对点练1-3如图直线与轴、轴交于,两点,则_______
题型7画一次函数图象
解题贴士
求出直线与x轴、y轴的两个交点,在坐标系描出两点,连接并延长得到直线。
▌例1.在同一平面直角坐标系中,画出和的图象.
▌对点练1-1“ 在同一平面直角坐标系中,画出和的图象.
▌对点练1-2已知函数.
(1)填表,并在如图所示的平面直角坐标系中画出这个函数的图象;
x
…
_____
…
…
___
…
(2)当时,求y的取值范围.
题型8一次函数的平移问题
解题贴士
平移过程k保持不变;上下平移改变常数项b,左右平移替换解析式中的x,按平移规则改写函数表达式。
▌例1.将直线向下平移个单位长度后得到的直线的解析式为( )
A. B. C. D.
▌对点练1-1 把直线:向右平移2个单位长度可以得到直线,则下列各点在直线上的是( )
A. B. C. D.
▌对点练1-2 在平面直角坐标系中,将函数的图象向下平移个单位,使其与函数的交点位于第四象限,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
题型9一次函数图象与对称问题
解题贴士
记住三种对称变换的解析式变化规则,写出对称后的函数;也可取原直线上两点,求出两点对称点坐标,再代入求新解析式。
▌例1.在平面直角坐标系中,已知直线与直线(a、b为常数,)关于x轴对称,则的值为( )
A. B.6 C. D.8
▌对点练1-1 在平面直角坐标系中,将正比例函数的图象向左平移个单位长度,使其与一次函数的图象关于轴对称,则的值为( )
A.4 B.3 C.2 D.-4
▌对点练1-2 若直线与直线关于直线对称,则k、b值分别为( )
A.、 B.、 C.、 D.、
题型10一次函数的增减性
解题贴士
观察k的符号,k>0,y随x增大而增大;k<0,y随x增大而减小。
▌例1.一次函数,y随x的增大而__________________.
▌对点练1-1 如果一次函数的图象经过点,且与轴的交点在原点右侧,那么函数值随的增大而__(填“增大”或“减小”).
▌对点练1-2 已知直线与轴交于点,直线与轴交于点.设,当时,随着的增大而________.(填“增大”或“减小”)
题型11利用一次函数的增减性求参数
解题贴士
根据题目给出的增减情况,列出关于k的不等式,求解参数取值范围,保证k≠0。
▌例1.若一次函数(是常数,)的函数值随自变量的增大而增大,且其图象不经过第二象限,则的值可以是( )
A. B. C.2 D.1
▌对点练1-1 已知一次函数,其中为常数,且.当时,函数的最小值为,则的值为( )
A. B. C. D.或
▌对点练1-2 点在一次函数的图象上,若,则的取值可以是___________(写出一个即可).
▌对点练1-3 已知一次函数,当时,的最大值为5,则的值为_______.
题型12比较一次函数值的大小
解题贴士
同一函数,直接利用增减性,由自变量大小比较函数值;两个不同一次函数,联立解析式求出交点横坐标,以交点为分界,分区间判断函数值大小。
▌例1.若点和点在函数(m为任意实数)的图象上,则,的大小关系为( )
A. B. C. D.不能比较
▌对点练1-1 一次函数的图象经过点,,是一次函数图象上的两点,且,则下列结论一定成立的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
▌对点练1-2 已知是直线 上的三个点,当时,的大小关系为( )
A. B. C. D.无法确定
▌对点练1-3 一次函数的图像过点,,,则,,的大小关系为_______.(用“”连接)
▌对点练1-4 如果、是一次函数图象上不同的两点,那么______0(填“>”、“<”或“=”).
题型13一次函数的规律问题
解题贴士
依次算出前几组点的坐标,观察横、纵坐标变化规律;识别等差变化特征,推导出通项表达式,代入序号计算结果。
▌例1.正方形、,…按如图所示的方式放置.点、、…和点、、…分别在直线和轴上,则点的坐标是( )
A. B. C. D.
▌对点练1-1如图,在平面直角坐标系中,函数和的图象分别为直线,过点作轴的垂线交于点,过点作轴的垂线交于点,过点作轴的垂线交于点,过点作轴的垂线交于点依次进行下去,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
▌对点练1-2 如图,在平面直角坐标系中,点在轴上且,,,按此规律,过点作轴的垂线分别与直线交于点记,,,,…的面积分别为,则______.
▌对点练1-3 如图,正方形,,,…,按如图所示的方式放置,点…和点…分别在直线和轴上.则点的纵坐标是______.
基础通关
1.在平面直角坐标系中,一次函数的图像大致是( )
A. B.
C. D.
2.一次函数的图象与轴的交点坐标为( )
A. B. C. D.
3.已知点,都在直线上,则,的大小关系是( )
A. B. C. D.无法确定
4.一次函数的图象不经过( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
5.若把一次函数,向上平移3个单位长度,得到图象解析式是( )
A. B. C. D.
6.关于一次函数的图象,下列说法正确的是( )
A.经过一、二、四象限 B.随的增大而增大
C.与轴的交点坐标为 D.可由向下平移1个单位得到
7.已知点,都在一次函数的图象上,则有( )
A. B. C. D.
8.写出一个函数表达式,当时,随的增大而增大,这个函数表达式可以是__________.
9.将函数的图像向下平移个单位长度,所得图像对应的函数表达式是____________________.
10.直线与x轴交于点A,则点A的坐标为____________________
11.若点,都在一次函数的图象上,则______.
12.填空:直线经过点______、______.
13.如图,直线l是一次函数的图象,若点在直线l上,则m的值是______.
14.在某超市中,西红柿的标价是6元/千克.购买西红柿,应付费y元.
(1)写出y与x之间的函数关系式,并指出自变量的取值范围.
(2)请画出这个函数的图象.
x
……
0
1
2
……
y
……
0
3
6
12
……
15.如图,在平面直角坐标系中,一次函数的图象与轴交于点,且与正比例函数的图象交于点.
(1)求点的坐标;
(2)求一次函数的表达式.
素养提升
1.某一次函数的图象经过点,且随的增大而增大,则这个函数的表达式可能是( )
A. B. C. D.
2.在同一平面直角坐标系中,函数和的图象可能是( )
A. B. C. D.
3.已知,,是直线上的三点,下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
4.如图,已知直线:与直线:在第一象限交于点,直线与轴交于点,则的面积为( )
A.2 B. C.1 D.
5.为比较两种物质的密度,物理兴趣小组选取甲、乙两种物体进行实验探究,得到了甲、乙两种物质的图象,如图(,m表示质量,表示密度,V表示体积),下列说法正确的是( )
A.当甲乙体积相等时,甲的质量是乙的质量的2倍
B.当乙的质量为时,体积为
C.甲物质的密度小于乙物质的密度
D.甲物质的密度等于乙物质的密度
6.物理学中,物体所受重力G(单位:N)与其质量m(单位:kg)的关系满足,其中g的值为常数,不同星球上的g值也不同.不同星球上的三个物体A,B,C的质量和所受重力之间的关系如图所示,假设A所在星球的g值为,B所在星球的g值为,C所在星球的g值为,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
7.在学习了物体质量与体积之间的关系后,老师给出了甲、乙、丙、丁四种液体,并让同学们根据物理学知识计算其密度,同学们用相关的物理仪器测量数据后,在如图所示的坐标系中依次画出相应的图象,根据图象判断这四种液体中密度最大的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
8.将一次函数的图象向下平移3个单位长度,若平移后的函数图象与一次函数的图象重合,则的值为_______________.
9.在平面直角坐标系中,将直线向上平移个单位长度后,得到的新的直线经过点,则的值为_____.
10.一次函数,与的图象如图所示,,,的大小关系是____________(用“”连接)
11.如图所示,已知正比例函数和,过点作x轴的垂线,与这两个正比例函数的图象分别交于B,C两点,若,则的面积为_____.
12.将正方形,,,…按如图所示方式放置,点,,,…和点,,,…分别在直线和x轴上,则点的横坐标是______.
13.暑假期间,舅舅开车带小明去旅游,6时40分从家出发,9时50分到达景点.小明每隔读一次计程器,记录下来,制成下表:
时刻
路程/
时刻
路程/
时刻
路程/
时刻
路程/
0
63
105
122
6
80
108
135
15
96
110
148
31
99
112
162
47
102
115
178
(1)从家到景点全程共有多少千米?汽车行驶了多长时间?
(2)画出行驶过程中路程随时间变化的函数图象.
(3)汽车在哪个时间段内行驶得最快,在哪个时间段内行驶得最慢?
14.如图,,,.动点P从点A出发,沿y轴以每秒1个单位长的速度向上移动,且过点P的直线也随之移动,设移动时间为t秒.
(1)当时, ;此时,P的坐标是 .
(2)当时,求l的解析式:
(3)若点M,N位于l的两侧,确定t的取值范围;
(4)直接写出t为何值时,点M关于l的对称点落在坐标轴上.
迁移创新
1.如图1,点是上一动点,点是弦的中点,过点作交的延长线于点.若,设,线段和的长度都是的函数,分别记为和,如图2,在同一平面直角坐标系中分别画出两个函数的图象.当是以为腰的等腰三角形时,线段的长是( )
A.或 B.或 C.或 D.
2.已知,,m为正整数.下列说法:其中正确的个数是( )
①始终大于;
②函数,点在该函数的图象上,若时,则;
③若满足条件的整数n有且只有4个,则m的值为1010或.
A.0 B.1 C.2 D.3
3.在平面直角坐标系中,与的函数关系如图所示,图象与轴有三个交点,分别为,,.给出下面四个结论:
①当时,;②当时,随的增大而增大;③点在此函数图象上,则符合要求的点有3个;④将函数图象向右平移2个或4个单位长度,经过原点.上述结论中,其中,正确结论的序号是__________.
4.如图,直线与轴交于点,与轴交于点,是直线上一动点,连接,以为一边向逆时针方向作,,.点在轴上,坐标为,连接,当线段的长度最短时,点的坐标是______.
5.如图,在正方形中,E为的中点,以A为原点,、所在直线为x轴、y轴,建立平面直角坐标系,.点P从点A出发,沿运动,点P的速度是每秒2个单位长度,设点P运动的时间为t秒,的面积为S.
(1)写出S关于t的函数解析式:当时,函数解析式为__________;当时,函数解析式为;当时,函数解析式为__________;
(2)通过取点、画图、测量,得到了s与t的几组值,如下表:
t
0
1
2
3
4
5
6
S
0
m
4
n
4
2
0
请直接写出______, ______.
(3)在平面直角坐标系中,描出以补全后的表中各组对应值为坐标的点,画出该函数的图象:
(4)当______时,.
6.如图,在中,,,,点P从点B出发,沿折线运动,当它到达点A时停止,设点P运动的路程为x,点Q是射线上一点,,连接,设,.
(1)求出,与x的函数关系式,并注明x的取值范围;
(2)在直角坐标系内画出,函数图象,结合和的函数图象,并描述出,图象的一条性质.
(3)当时,求出x的取值范围(精确到).
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第四章
一次函数
4.3一次函数的图象
课标要点
1.结合新教材"操作·思考"描点画图活动,经历列表、描点、连线的完整作图过程,探索并确认一次函数的图象是一条直线;正比例函数的图象是经过原点的一条直线。
2.能根据一次函数的表达式,用两点法画出其图象:一次函数通常取与坐标轴的交点、;正比例函数通常取和两点。
3.对比、、、等图象,探索并理解:,时随增大而增大,时,随增大而减小;该规律对一次函数与正比例函数同时适用。
4.理解的几何意义——直线与轴的交点纵坐标;正比例函数中,故图象必过原点。能根据、的符号判断直线经过的象限,也能由图象位置反推、的取值范围。
5.理解正比例函数图象与一次函数图象的关系:正比例函数图象是一次函数图象当时的特殊情形,二者图象平行时相同。
6.在探究图象性质的过程中,体会数形结合、从特殊到一般的数学思想,发展几何直观、运算能力、推理能力等核心素养。
学习重难点
重点:
1.理解一次函数的图象是一条直线、正比例函数的图象是经过原点的一条直线,掌握两点法画一次函数与正比例函数图象的方法与步骤。
2.结合图象探索并理解时随增大而增大、时随增大而减小的变化规律。
3.理解的几何意义,能根据、的符号判断直线经过的象限;明确正比例函数时图象过原点、仅过一、三象限或二、四象限。
难点:
1.从"描点连线得到直线"上升到理性认识一次函数与正比例函数的图象为什么是一条直线,完成从直观感知到逻辑确认的过渡。
2.综合、的符号判断图象经过的象限,尤其是、异号时图象不经过哪个象限的判断;区分正比例函数(必过原点)与一般一次函数在象限分布上的差异。
3.由图象特征逆向推导、的符号或取值范围,实现数与形的双向转化。
4.区分的符号(决定升降方向)与的大小(决定倾斜陡缓)两个不同维度;理解相同、不同时两条直线互相平行的关系。
知识点正比例函数的图象
定义:正比例函数(为常数,),属于的特殊一次函数,图象是经过原点的一条直线。
特别提醒
正比例函数图象一定经过原点,原点是固定必取点;作图一般选取 (0,0) 和 (1,k) 两点,计算简单。
易错提醒
误认为只要是一次函数就一定过原点,只有的正比例函数才过原点;只描原点一个点就画直线,一个点无法确定一条直线。
随学随练
1.正比例函数的图象在平面直角坐标系中的( )
A.第一、三象限 B.第一、二象限
C.第三、四象限 D.第二、四象限
【答案】D
【详解】解:∵正比例函数中,,
∴该函数图象经过第二、四象限.
2.若点,都在正比例函数的图象上,且,则与的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】解:∵正比例函数中,,
∴随的增大而减小,
又∵点,都在正比例函数的图象上,且,
∴.
3.若函数的图象如图所示,则k的值可能为( )
A.2 B.0 C. D.
【答案】A
【详解】解:根据图象得:函数的图象过一、三象限,
∴,
∴k的值可能为2.
4.关于函数,下列结论错误的是( )
A.它是正比例函数 B.函数图象经过点
C.函数图象经过第二、四象限 D.随的增大而减小
【答案】B
【详解】解:A、形如(为常数,)的函数是正比例函数,中,符合该形式,是正比例函数,结论正确;
B、把代入,得,故函数图象不经过点,结论错误;
C和D、∵,
∴函数图象经过第二、四象限,随的增大而减小,故C、D结论正确;
5.如果正比例函数的图象经过第一、三象限,那么的值随着的值增大而__________.
【答案】增大
【详解】解:∵ 正比例函数的图象经过第一、三象限,
∴ ,
根据正比例函数的性质,当时,的值随着的值增大而增大.
6.已知函数经过点,则的值为______.
【答案】3
【详解】解:函数经过点,
将,代入解析式得,
移项得 ,
合并同类项得,
系数化为得.
7.我们把弹簧所受的拉力F与伸长量的比值称为弹簧的弹性系数.某学生将甲、乙、丙、丁四根弹簧(在弹性限度内)的拉力和伸长量进行测量记录,如图所示,则弹性系数最大的是______.
【答案】甲
【分析】将图中甲、乙、丙、丁四个点与原点连接,根据题意,设,则拉力F是关于伸长量的正比例函数,根据正比例函数的性质求解即可.
【详解】解:如图,作出辅助线,
根据题意,设,
则拉力F是关于伸长量的正比例函数,
由图象可知,且图象越陡, k越大 ,
所以弹性系数最大的是甲.
知识点一次函数的图象
基本概念:一次函数(为常数,)的图象是一条直线,因此也把一次函数的图象称作直线。
特别提醒
依据“两点确定一条直线”,画一次函数图象只需要找到图象上两个点即可;自变量取全体实数时,直线向两端无限延伸,作图两端要出头。
易错提醒
不要把一次函数图象画成线段。只有在实际问题中自变量有取值限制时,图象才是线段或射线。
混淆函数解析式和直线名称:直线是图形,解析式是对应的代数表达式。
教材延伸
直线与轴交点:;与轴交点:,这两个交点是两点法作图首选定点。
随学随练
1.已知为第二象限内的点,则一次函数的图象大致是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先根据第二象限内点的坐标特征,确定k、b的符号,即可确定一次函数的增减性,与y轴交点的位置,匹配对应的图象.
【详解】∵点在第二象限,
∴,。
∴一次函数,y随x的增大而减小;图象交y轴的正半轴上.
∴函数的图象过一、二、四象限.
2.已知函数的图象如图,则的图象可能是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由函数的图象,可得,,
对于一次函数,
一次项系数,
图象经过第一、三象限 ,
常数项,
图象与轴交于负半轴
一次函数的图象经过一、三、四象限,
只有选项C图象符合题意.
3.两个一次函数在同一平面直角坐标系中的大致图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了一次函数的图象及性质,熟练掌握一次函数的图象及性质是解题的关键;
观察题中所给选项,根据图象逐项判断m、n的正负,如果通过两个一次函数图象所判断的m、n的正负一致,即为正确选项;
【详解】解:当,时,经过一、三、四象限,经过一、二、四象限,故选项B符合题意;
当,时,经过一、二、四象限,经过一、三、四象限,没有选项符合题意;
故选:B.
知识点 系数对一次函数图象的影响
定义:在中,决定直线倾斜方向与倾斜程度:
①,直线从左向右上升,随的增大而增大;
②,直线从左向右下降,随的增大而减小;
③越大,直线越陡;越小,直线越平缓。
特别提醒
的正负控制升降;的大小控制陡缓,两个维度分开理解;增减性规律对一次函数、正比例函数全部适用。
易错提醒
误以为的数值越大直线越陡。例:,;,但,更陡;看到负数就认为函数值变大。判断增减看正负,不是看数字大小。
教材延伸
在实际应用题中,代表变化率,例如行程问题的速度、收费问题中单价;后续高中阶段,称为直线斜率。
随学随练
1.直线经过点(0,_____)与点(_____,0),y随x的增大而_____
【答案】 增大
【分析】将和代入求出直线经过点和点,然后根据得到y随x的增大而增大.
【详解】解:∵
∴当时,;
当时,,
解得,
所以直线经过点和点,
因为,
所以y随x的增大而增大.
2.已知函数,随着的增大而___________;
【答案】
减小
【分析】根据一次函数一次项系数的符号即可判断随的变化趋势.
【详解】解:由,可得,
,
随着的增大而减小.
3.请写出一个函数随增大而增大的函数________.
【答案】(答案不唯一)
【详解】解:对于一次函数,当 时,随的增大而增大.
令,,可得满足条件的函数为 .
4.函数中,y 随x的增大而______________ .
【答案】减小
【详解】解:∵在函数中,,
∴y 随x的增大而减小,
故答案为:减小.
知识点 系数对一次函数图象的影响
概念: 中, 是直线与轴交点的纵坐标,直线交轴于点 ,交于轴正半轴;,直线过原点;,交于轴负半轴。
特别提醒
只改变直线上下位置,不改变倾斜方向、不改变陡缓;求与轴交点,直接令 ,得到 。
易错提醒
把 当成交点完整坐标,交点坐标是 , 只是纵坐标;误以为 会影响直线倾斜程度。
教材延伸
实际问题里, 代表初始基础量,例如套餐月租、初始距离;直线 可由 上下平移得到。
随学随练
1.直线与轴的交点坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】解:∵y轴上所有点的横坐标都为,直线与y轴的交点在y轴上,
∴将代入,得,
∴直线与轴的交点坐标为.
2.直线与y轴交点的坐标是________.
【答案】
【分析】根据y轴上点的坐标特征,y轴上所有点的横坐标为,因此将代入直线解析式,计算得到对应的纵坐标,即可得到直线与轴交点的坐标.
【详解】解:对于直线,
令,得,
因此直线与轴交点的坐标为.
3.一次函数的图象与y轴交点坐标是________.
【答案】
【分析】y轴上所有点的横坐标为,将代入一次函数解析式,即可求得纵坐标,得到交点坐标.
【详解】解:∵y轴上的点的横坐标都为,
∴将代入,
得,
∴一次函数的图象与y轴交点坐标是.
4.一次函数的图象与轴的交点坐标为________.
【答案】
【分析】y轴上所有点的横坐标为,将代入一次函数解析式求出对应值,即可得到交点坐标.
【详解】解:当时,,
一次函数的图象与轴的交点坐标为.
5.函数的图象与的图象交x轴于同一点,那么( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用轴上点的纵坐标为0,结合两函数与轴交点横坐标相等列等式求解.
【详解】解:在中,令,则,解得,
在中,令,则,解得,
∵两函数图象交轴于同一点,
∴,
整理得,
∴.
知识点 的符号与直线经过象限的关系
定义:根据 的正负,判断直线 经过的象限:
1.:一、二、三象限;2.:一、三、四象限;
3.:一、二、四象限;4.:二、三、四象限;
5.:一、三象限(正比例函数);6.:二、四象限(正比例函数)。
特别提醒
判断顺序:先看定升降,再看确定与y轴交点位置,综合判断象限。
易错提醒
,容易误判不经过第四象限;实际不经过第二象限;混淆正比例函数与普通一次函数:正比例函数只经过两个象限; 的一次函数经过三个象限。
教材延伸
逆向题型:已知直线不经过某一象限,反推符号;是本章以及中考高频考点,常结合图象选择、参数取值考查。
随学随练
1.对于一次函数,下列结论错误的是( )
A.随的增大而减小 B.函数的图象与轴交于点
C.当时, D.直线经过第一、二、四象限
【答案】C
【分析】由一次项系数确定函数增减性,结合特殊点坐标验证各选项正误.
【详解】解:A、∵一次项系数,∴随的增大而减小,结论正确,不符合题意;
B、当时,,∴函数图象与轴交于点,结论正确,不符合题意;
C、当时,,∵随的增大而减小,∴当时,,结论错误,符合题意;
D、∵一次项系数,常数项,∴直线经过第一、二、四象限,结论正确,不符合题意.
2.关于一次函数,下列说法正确的是( )
A.随的增大而增大 B.图象经过点
C.图象与直线平行 D.图象经过第一、二、四象限
【答案】C
【详解】解:已知一次函数为,可得,;
对A选项:∵,∴随的增大而减小,A错误;
对B选项:将代入解析式,得,∴图象不经过点,B错误;
对C选项:∵一次函数与的一次项系数相等,常数项不相等,∴两直线平行,C正确;
对D选项:∵,,∴图象经过第二、三、四象限,不经过第一象限,D错误.
3.关于一次函数,下列结论正确的是( )
A.图象过点
B.图象经过一、二、三象限
C.若点,在该函数图象上,且,则
D.其图象可由的图象向上平移3个单位长度得到
【答案】D
【分析】本题考查一次函数的图象与性质,以及一次函数图象的平移规律,根据相关知识点逐一判断每个选项即可.
【详解】解:对于一次函数,
选项A:当时,,图象不过点,A错误;
选项B:, 图象经过一、二、四象限,不经过第三象限,B错误;
选项C:,随的增大而减小,若,则,C错误;
选项D:根据一次函数平移规则,的图象向上平移3个单位长度得到的图象,D正确.
知识点两点法画一次函数(含正比例函数)图象
定义:在函数图象上选取两个点,描出点后过两点画直线,这种绘制一次函数图象的方法叫做两点法。
特别提醒
普通一次函数优先取坐标轴交点 、;正比例函数取 、;交点坐标不是整数时,更换坐标为整数的点。
易错提醒
求与x轴交点时令 ,解方程容易符号出错;描点之后只连接两点之间线段,直线两端没有延伸。
教材延伸
两点法的理论根基是平面几何公理“两点确定一条直线”,是数形结合思想的典型应用;当 ,两个坐标轴交点重合,必须另选一点。
随学随练
1.在同一平面直角坐标系中,画出一次函数,,,的图象,并指出每两个函数图象之间的位置关系.
【答案】
,一次函数的图象与一次函数的图象平行,一次函数的图象与一次函数的图象平行,一次函数的图象与一次函数的图象垂直,一次函数的图象与一次函数的图象垂直,一次函数的图象与一次函数的图象垂直,一次函数的图象与一次函数的图象垂直
【分析】先利用两点法画出四个一次函数的图象,再根据一次函数的性质判断位置关系.
【详解】解:函数图象见答案,
由函数图象可知,一次函数的图象与一次函数的图象平行,一次函数的图象与一次函数的图象平行,一次函数的图象与一次函数的图象垂直,一次函数的图象与一次函数的图象垂直,一次函数的图象与一次函数的图象垂直,一次函数的图象与一次函数的图象垂直 .
2.分别在同一个平面直角坐标系中画出下列一次函数的图象,并指出每小题中两条直线的位置关系:
(1)与;
(2)与.
【答案】(1)如图:;两条直线位置关系为平行
(2)如图:;两条直线位置关系为相交
【详解】(1)解:列表:
0
1
2
1
描点、连线,两个一次函数的图象,略;
∴两条直线位置关系为平行;
(2)解:列表:
0
1
1
描点、连线,两个一次函数的图象,略;
∴两条直线位置关系为相交.
3.分别在同一平面直角坐标系中画出(1)、(2)中各函数的图象,并指出每小题中三个函数的图象有什么关系.
(1),,;
(2),,.
【答案】(1),三个函数的图象互相平行
(2),三个函数的图象相交于同一点
【详解】(1)解:对于函数,
当时,;当时,,解得,
则函数的图象经过点和;
对于函数,
当时,;当时,,
则函数的图象经过点和;
对于函数,
当时,;当时,,解得,
则函数的图象经过点和;
利用描点法画出三个函数的图象:略.
观察图象可知,三个函数的图象互相平行.
(2)解:对于函数,
当时,;当时,,解得,
则函数的图象经过点和;
对于函数,
当时,;当时,,解得,
则函数的图象经过点和;
对于函数,
当时,;当时,,解得,
则函数的图象经过点和;
利用描点法画出三个函数的图象:略.
观察图象可知,三个函数的图象相交于同一点.
知识点7一次函数图象平移规律
定义:直线 可以看作由直线 上下平移 个单位得到:向上平移;向下平移。口诀:上加下减。
随学随练特别提醒
上下平移, 值保持不变,只有常数项改变,平移前后两条直线互相平行;“上加下减”针对解析式末尾常数项,区别于左右平移。
易错提醒
平移方向和加减号写反,向上平移是加,向下平移是减;误以为平移会改变的值。
教材延伸
拓展左右平移:左加右减(针对自变量)。向左平移个单位:;向右平移个单位:。
1.将函数的图象向上平移2个单位长度,所得图象对应的函数表达式为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】解:将函数的图象向上平移2个单位长度,得.
2.若一次函数的图像向右平移3个单位后表达式为,则k的值为( )
A.1 B.2 C. D.
【答案】A
【分析】一次函数的图像的平移规律为“左右平移,左加右减;上下平移,b上加下减”,据此求解即可.求直线平移后的解析式时要注意平移时k的值不变,只有b发生变化.
【详解】解:一次函数的图像向右平移3个单位后,根据平移规律,该一次函数表达式变为,整理可得,
∵平移后的表达式为,
∴,解得.
3.直线向下平移个单位长度后得到的直线的函数解析式是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:将直线向下平移个单位长度,得,即,
故选:C.
4.将一次函数向上平移3个单位长度后得到另一个函数的图象,这个函数解析式为_____.
【答案】
【分析】一次函数向上平移后,一次项系数不变,根据上下平移“上加下减”的规律计算常数项即可得到新解析式.
【详解】解:∵原函数解析式为,
∴平移后的函数解析式为,化简得.
知识点8两条直线的位置关系
定义:设两条直线 ,;1.且:两直线互相平行;2.且:两直线重合;3.:两直线相交。
随学随练特别提醒
平行的条件两个条件缺一不可:相等,不相等。
易错提醒
只凭借 就判定平行,忽略 ,当相等时,两条直线重合,不是平行。
教材延伸
两条直线相交,交点坐标就是对应的二元一次方程组的解,为下一节一次函数与二元一次方程学习铺垫。
1.已知直线,直线,则这两条直线的位置关系是( )
A.重合 B.平行 C.相交 D.垂直
【答案】C
【分析】先判断出这两条直线不重合也不平行,再根据勾股定理判断是否垂直即可.
【详解】解:∵直线的,;直线的,;
∴,,
可得这两条直线不重合也不平行,
∴这两条直线相交,
当时,解得,
此时,
即这两条直线相交于,
当时,直线,直线,
即与y轴交于,与y轴交于,
∵,
∴这两条直线不垂直,
因此两条直线的位置关系是相交.
2.下列直线中,与直线平行的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据一次函数的性质,两条直线平行的条件是:一次项系数相等,常数项不相等,据此对比各选项即可得出结果.
【详解】解:与直线平行的是
3.若一次函数与的图象平行,则k的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】A
【分析】一次函数图象平行的性质,两个一次函数图象平行时,一次项系数相等,据此列方程求解即可得到k的值.
【详解】∵ 一次函数与的图象平行,
∴ ,
解得,
又∵ 两函数中,
∴两图象不重合,
符合平行要求,
∴ k的值为1.
4.已知一次函数的图象与直线平行,则__________.
【答案】
【分析】根据平面直角坐标系中两条直线平行时,一次函数的自变量系数相等这一性质即可求解.
【详解】解:一次函数的图象与直线平行,
两个一次函数的自变量系数相等,可得.
5.已知一次函数的图象与直线平行,则______.
【答案】
【详解】解:一次函数的图象与直线平行,两个一次函数的自变量系数相等,可得.
拓展一次函数的图象与几何直观
通过描点画图,将抽象的一次函数解析式转化为直观的直线图象,建立"数"与"形"的对应关系。在观察、对比不同、取值下直线位置变化的过程中,借助图形理解函数的增减性、象限分布和平移规律,形成用图形描述和分析数学问题的意识与能力。
素养拓展要点
1.能由解析式在头脑中快速浮现直线的大致位置(升降方向、与轴交点)。
2.能通过观察直线图象,直接读出、的符号和直线经过的象限。
3.能利用图象的直观性,比较两个一次函数的增减快慢、判断函数值的大小关系。
4.在实际问题中,能借助函数图象理解变量的变化趋势,用图形语言表达数量关系。
活学活用
1.如图,已知一次函数的图象与轴、轴分别相交于点和点.
(1)求点,的坐标.
(2)求的面积.
(3)点为轴上一动点,当时,直接写出点的坐标.
【答案】(1),;
(2)6
(3)点C的坐标为或.
【分析】(1)分别令x、y为0,代入解析式求出对应的y、x值即可得到点A、B坐标;
(2)根据三角形面积公式代入数据计算即可;
(3)设点C的坐标为,先求出长,再解得m值即可.
【详解】(1)解:在中,当时,;当时,,
∴,;
(2)解:;
(3)解:设点C的坐标为,
由勾股定理得,
∵,
∴或.
∴点C的坐标为或.
2.如图,已知直线,分别与轴,轴交于点.
(1)求点的坐标.
(2)将直线向右平移个单位得到直线,与轴交于点,以,为边作.
①求面积.
②根据图象,直接写出点坐标.
【答案】(1)、
(2)①;②
【分析】(1)分别将,代入中,分别求出,即可求得点的坐标.
(2)①根据平移的性质可得,结合,可得面积为.
②由题意可得,轴,,结合,即可求得点坐标.
【详解】(1)解:将代入中,可得,
将代入中,可得,
解得:,
∴点的坐标为、,
(2)解:①∵直线向右平移个单位得到直线,
∴
∵
∴
∴面积为.
②由题意可得,轴,,
∴,
∴点坐标为.
3.如图,在小正方形网格中建立平面直角坐标系(每个小正方形的边长均为1),已知线段两个端点的坐标分别为.
(1)画出线段关于x轴对称的线段,并分别写出点,点的坐标;
(2)已知x轴上有一点,连接.
①当的值最小时,求m的值;
②直接写出的最小值.
【答案】(1)见解析;
(2)①②
【分析】(1)根据要求画出点、关于x轴对称点,再读取点的坐标,即可作答.
(2)①连接,求出直线的解析式为,再令时得出,即可作答.
②根据两点之间线段最短,的长度即为的最小值,再用勾股定理计算的长度.
【详解】(1)解:如图所示:线段即为所求,
∴;
(2)解:①作点关于轴的对称点,连接,与轴的交点即为使最小的点.
设直线的解析式为
把代入,
得,
解得,
当时,则,解得
即当的值最小时,;
②观察网格特征得出;
即的最小值为.
拓展一次函数图象中的推理能力
从"描出的几个点在一条直线上"这一观察出发,通过归纳推理确认一次函数的图象是一条直线;通过对比与时图象的升降差异,演绎推理出函数的增减性规律;由、的符号逻辑推导图象经过的象限,发展合情推理与演绎推理相结合的思维能力。
素养拓展要点
1.能从多个具体函数图象中归纳出"一次函数图象是直线"的一般结论。
2.能由的符号推理出函数的增减性,并解释推理依据。
3.能由、的符号逐步推导直线经过的象限,做到每一步都有理由。
4.能由图象特征逆向推理、的取值范围,实现数形之间的逻辑互译。
活学活用
1.已知一次函数的图象如图,点在x轴正半轴上,且坐标为,过点作x轴的垂线交直线于点;过点作直线的垂线交于x轴点,得到;过点作x轴的垂线交直线于点;过点作直线的垂线交于x轴点,得到;…….
(1)点的坐标是______;点的坐标是______;点的坐标是______;点的坐标是______;
(2)①点在______(填“A”或“B”)上,其坐标为______;
②点在______(填“A”或“B”)上,其坐标为______.
A.直线 B.轴
【答案】(1);;; (2)①A;;②B;
【分析】(1)根据一次函数表达式求出点的坐标及点的坐标,进而求出结论;
(2)根据题意可得,,(其中为自然数),据此求解即可.
【详解】(1)解:由题意得:一次函数,当时,,
∴点的坐标是;
∵,,
∴;
当时,,
∴点的坐标是;
∵,,
∴;
(2)解:①由(1)知:,,,,,
在中,当时,,
∴点的坐标是;
以此类推可得:,,(其中为自然数),
∵,
∴点在直线上,其坐标为;
②∵,
∴点在轴上,其坐标为.
2.问题:探究函数的图象与性质.
数学兴趣小组根据学习一次函数的经验,对函数的图象与性质进行了探究:
(1)在函数中,自变量x可以是任意实数,如表是y与x的几组对应值.
x
…
0
1
2
3
4
…
y
…
0
1
2
3
4
3
2
1
a
…
①表格中a的值为________;
②若为该函数图象上的点,则________;
(2)在平面直角坐标系中,描出表中的各点,画出该函数的图象;
(3)结合图象回答下列问题:
①函数的最大值为________;
②写出该函数的一条性质:
(4)
【答案】(1)①0;②或12
(2)如图所示:
(3)①4;②函数的图象关于y轴对称
【分析】本题考查了一次函数的图象与性质,一次函数图象上的点的坐标特点,利用数形结合思想,正确画出函数图象是解题的关键.
(1)①代入x的值即可求出a;②把代入求值,即可得出答案;
(2)描点,连线即可;
(3)①根据函数图象可知最大值;②根据图象得出函数性质即可.
【详解】(1)解:①把代入,得,
故答案为:0;
②把代入,得,
解得或12,
(2)解:略;
(3)解:根据函数图象可知:
①函数最大值为4;
故答案为:4;
②由图象可知该函数的一条性质:函数的图象关于y轴对称(答案不唯一);
3.在种植某品种土豆的过程中,当钾肥和磷肥施用量恰当时,土豆的产量(吨/公顷)与氮肥施用量(千克/公顷)有以下关系:
(千克/公顷)
(吨/公顷)
(千克/公顷)
(吨/公顷)
(1)试用图象表示上面的函数关系.(建议轴与轴采用的单位长度)
(2)是否施用氮肥越多,土豆产量越高?
(3)要使土豆产量在吨/公顷以上,应怎样选择氮肥的施用量?
【答案】(1)作图如下:
(2)不是;
(3)应将氮肥施用量控制在约千克/公顷到千克/公顷之间(结果合理即可).
【分析】(1)作图过程:①建立平面直角坐标系,横轴表示氮肥施用量x(千克/公顷),纵轴表示土豆产量y(吨/公顷);②按轴与轴单位长度代表的数值比为设定刻度,例如轴每1单位长度代表千克/公顷,轴每1单位长度代表吨/公顷;③根据表格数据依次描出各点:,,,,,,,,,;④用平滑曲线顺次连接各点,即得所求函数图象.
(2)观察绘制出的函数图象,分析图象的增减变化情况,判断氮肥施用量与土豆产量之间的变化关系.
(3)结合函数图象,找到纵坐标大于40对应的横坐标取值范围,确定氮肥施用量的选取区间.
【详解】(1)略
(2)解:不是,当氮肥施用量不超过千克/公顷时,氮肥施得越多,土豆产量越高;但当氮肥施用量超过千克/公顷后,随着氮肥量的增加,土豆产量降低.
(3)解:如图,要使土豆产量在吨/公顷以上,应将氮肥施用量控制在约千克/公顷到千克/公顷之间(结果合理即可).
题型正比例函数的图象
解题贴士
确定解析式中k的值,图象为经过原点的直线;选取原点(0,0)与点(1,k)两个点,描点连线即可画出图象。
▌例1已知正比例函数,且y的值随x的增大而减小,如果,那么和在同一个直角坐标系中的大致图象为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了正比例函数图象,根据题意可得,,进而判断函数图象经过的象限,即可求解.
【详解】解:在中,随的增大而减小,
,
函数图象在二、四象限,
,
,
函数的图象在一、三象限,
故选:B.
▌对点练1-1.正比例函数的图象如图所示,则的取值范围是( )
A. B. C. D.无法判断
【答案】C
【分析】本题考查的是正比例函数的图象与系数的关系,熟知正比例函数 中,当时函数的图象在一、三象限是解答此题的关键.
根据正比例函数的性质求解即可.
【详解】解:由图象知,正比例函数的图象经过一、三象限,
∴,
故选:C.
▌对点练1-2.四个正比例函数的图象如图所示,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查正比例函数的图象与性质,熟练掌握正比例函数的图象与性质是解题的关键;因此此题可根据对于正比例函数,当时,图象经过第一、三象限,k越大,图象越靠近y轴;当时,图象经过第二、四象限,越大,图象越靠近y轴,然后根据函数图象可进行求解.
【详解】解:由图象可知:
的图象都经过第一、三象限,所以,且的图象更靠近y轴,所以;
的图象都经过第二、四象限,所以,且的图象更靠近y轴,所以,所以
综上所述:;
故选D.
题型利用正比例函数的性质比较大小
解题贴士
先判断k的正负,确定函数增减性;对比自变量x的大小,依据增减性直接判断对应y值大小。
▌例1已知点都在正比例函数的图象上,若,则与的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先根据正比例函数的表达式确定其增减性,再根据自变量的大小关系判断函数值的大小关系.
【详解】解:在函数中,,所以该函数随的增大而增大.
已知,根据函数的增减性可得.
▌对点练1-1.、是正比例函数图像上的两点,下列判断中正确的是( )
A. B. C. D.无法确定
【答案】A
【分析】根据函数解析式可得该函数的增减性,再根据增减性可得对应函数值的大小.
【详解】解:∵在中,,
∴y随x的增大而减小,
∵、是正比例函数图像上的两点,且,
∴.
▌对点练1-2.若点,都在正比例函数的图象上,则________(填“”“”或“”).
【答案】<
【分析】利用正比例函数的增减性比较与的大小,也可代入横坐标计算出函数值再比较大小.
【详解】解: 正比例函数中,比例系数,
随的增大而增大,
又点,的横坐标满足,
.
题型判断一次函数的图象
解题贴士
通过直线倾斜方向判断k符号,直线向上倾斜k>0,向下倾斜k<0;根据直线与y轴交点位置判断b符号,交点在y轴正半轴b>0,负半轴b<0,结合k、b匹配对应图象。
▌例1在同一平面直角坐标系中,函数的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据一次函数图像与之间的关系求解即可.
【详解】解:∵一次函数为,
∴一次项系数,
∴随的增大而增大,排除选项,
∵常数项,
∴一次函数图像与轴相交于负半轴.
▌对点练1-1在同一平面直角坐标系中,函数与的图象可能是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】解:∵中
∴函数经过第一,三象限,故C选项不符合题意;
当时,
∴函数经过第二,四象限,函数经过第一,二,三象限,故A选项符合题意;B选项不符合题意;
当时,
∴函数经过第一,三象限,函数经过第一,三,四象限,故D选项不符合题意.
▌对点练1-2两条直线与在同一直角坐标系中的图象位置可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查一次函数的图象和性质,分别假设,,逐个图象分析,判断两条直线中k,b的正负是否一致即可.
【详解】解:A、假设,则过一、二、三象限的图象是函数的图象,此时;另一图象则是函数图象,此时,,两结论相矛盾,故本选项错误;
B、假设,则过一、三、四象限的图象是函数的图象,此时;另一图象则是函数图象,此时,两结论相矛盾,故本选项错误;
C、假设,过二、三、四象限的图象是函数的图象,此时;另一图象则是函数图象,此时, ,故本选项正确;
D、假设,其中一条过一、二、四象限的图象是函数的图象,此时;另一图象则是函数图象,此时, ,两结论相矛盾,故本选项错误.
故选:C.
▌对点练1-3.一次函数,与的图象如图所示,,,的大小关系是______.(用“”连接)
【答案】
【分析】本题考查了一次函数图象与性质,掌握一次函数的性质是解题的关键.首先根据直线经过的象限判断的符号,再根据直线的平缓趋势判断的大小,即可得解.
【详解】解:由函数图象经过的象限可知:,,,
直线越陡,越大,
,
.
故答案为:.
题型根据一次函数的解析式判断其经过的象限
解题贴士
找出解析式中k、b的正负,结合k、b符号组合,直接确定直线经过的象限。
▌例1一次函数图象过( )
A.一、二、三象限 B.一、三、四象限
C.一、二、四象限 D.二、三、四象限
【答案】C
【分析】利用一次函数中和的符号,即可判断图象经过的象限.
【详解】∵一次函数中,,,
∴函数图象经过第一、二、四象限.
▌对点练1-1一次函数的图象不经过( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】B
【详解】解:∵一次函数中,,,
∴函数图象经过第一、三、四象限,不经过第二象限.
▌对点练1-2已知一次函数,若函数值y随自变量x的增大而增大,则该函数的图象经过( )
A.第一、二、三象限 B.第一、二、四象限
C.第一、三、四象限 D.第二、三、四象限
【答案】A
【详解】解:∵一次函数中,函数值随自变量的增大而增大,
∴,
∴该函数图象必经过第一、三象限.
∵,
∴函数图象经过第一、二、三象限.
题型根据一次函数图象经过的象限求参数的值
解题贴士
由图象经过的象限,推出k、b满足的不等关系,列出不等式组求解参数范围;注意一次函数要求k≠0。
▌例1将直线向上平移个单位长度,若平移后的直线经过第一、第二、第三象限,则的值可以是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】D
【分析】先根据一次函数图象平移规则得到平移后直线的解析式,再根据直线经过第一、二、三象限的条件得到的取值范围,最后选出符合范围的选项即可.
【详解】解:根据一次函数图象平移规则,向上平移个单位长度后,直线的解析式为,
∵平移后的直线经过第一、二、三象限,且,
∴,
解得,
四个选项中只有,符合要求.
▌对点练1-1函数的图象经过第一、三、四象限,则的取值范围是( )
A. B. C. D.或
【答案】C
【分析】根据一次函数经过第一、三、四象限,可得到一次项系数和常数项的符号,列出不等式组求解即可得到的取值范围.
【详解】解:∵一次函数的图象经过第一、三、四象限,
∴可得不等式组
解不等式得,
解不等式得,
∴的取值范围是.
▌对点练1-2已知直线经过点,且不经过第三象限,若,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了一次函数的图象与性质、一元一次不等式组的应用等知识点,熟练掌握一次函数的图象与性质是解题关键.
由直线经过点可得与的关系,再由直线不经过第三象限确定的取值范围,代入表达式,根据的范围求的范围.
【详解】直线经过点,
,即,
直线不经过第三象限,
且,
,即,
,
又 ,
当时,;
当时,,
∴.
故选:.
题型求一次函数图象与坐标轴的交点
解题贴士
求与y轴交点时令x=0,计算对应的y值;求与x轴交点时令y=0,解方程求出x值,写出对应坐标。
▌例1直线与轴的交点为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】求出时,x的值即可得到答案.
【详解】解:当时,则,解得,
∴直线与轴的交点为.
▌对点练1-1一次函数与的图象交于x轴上同一点,那么的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】x轴上所有点的纵坐标为0,先分别求出两个一次函数与x轴交点的横坐标,由于交点是同一点,因此横坐标相等,整理变形即可得到的值.
【详解】解:∵两个一次函数的图象交于x轴上同一点,交点在x轴上,
∴交点纵坐标,
分别令两个函数的,求解横坐标:
对于,令,得,解得,
对于,令,得,解得,
∵两个交点是同一点,横坐标相等,
∴,
整理得.
▌对点练1-2已知直线与轴的交点坐标为,则直线与轴的交点坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】将直线变形,观察与直线的平移规律,得到点的平移规律即可.
【详解】解:∵直线,
即将直线向左平移 个单位长度得到直线,
∵直线与轴的交点坐标为,
∴将直线与轴的交点坐标向左平移 个单位长度得到坐标为.
▌对点练1-3如图直线与轴、轴交于,两点,则_______
【答案】
【分析】利用一次函数图象上点的坐标特征,可求出点,的坐标,进而可得出,的长,再利用三角形的面积公式,即可求出的值.
【详解】解:当时,,
点的坐标为,
;
当时,,
解得:,
点的坐标为,
.
.
题型7画一次函数图象
解题贴士
求出直线与x轴、y轴的两个交点,在坐标系描出两点,连接并延长得到直线。
▌例1.在同一平面直角坐标系中,画出和的图象.
【答案】
和的图象如下图所示即为所求:
【详解】解:当时,;当时,,则为过和的直线;
当时,;当时,,,则为过和的直线,图象绘制如答图.
▌对点练1-1“ 在同一平面直角坐标系中,画出和的图象.
【答案】
【分析】一次函数的图象是直线,只需找出每个函数图象经过的两个点,利用两点法即可画出对应图象,符合初中一次函数图象的画法要求.
【详解】解 对于函数,当时,,得到点;当时,,得到点.在平面直角坐标系中描出这两个点,过两点画直线,即为的图象.
对于函数,当时,,得到点;当时,代入解得,得到点.在平面直角坐标系中描出这两个点,过两点画直线,即为的图象.
▌对点练1-2已知函数.
(1)填表,并在如图所示的平面直角坐标系中画出这个函数的图象;
x
…
_____
…
…
___
…
(2)当时,求y的取值范围.
【答案】(1)4,5;
如图;
(2)
【分析】本题考查了画函数图象,并利用图象求函数值取值范围;会利用图象求解是解题的关键.
(1)分别将,代入解析式求解,描点、连线,画出图象即可;
(2)当时,;当时,,根据图象求解即可.
【详解】(1)解:表格中第一行横线处为4,第二行横线处为5;
故答案为:4,5;
(2)解:当时,.
当时,.
综合图象可得y的取值范围是.
题型8一次函数的平移问题
解题贴士
平移过程k保持不变;上下平移改变常数项b,左右平移替换解析式中的x,按平移规则改写函数表达式。
▌例1.将直线向下平移个单位长度后得到的直线的解析式为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据一次函数上下平移“上加下减”的规律求解.
【详解】解:将直线向下平移个单位长度后得到的直线的解析式为.
▌对点练1-1 把直线:向右平移2个单位长度可以得到直线,则下列各点在直线上的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先求出: ,逐个代入判断即可.
【详解】解:由题意得: ,
A.当时,,所以不在直线上,故不符合题意;
B.当时,,所以不在直线上,故不符合题意;
C.当时,,所以在直线上,故符合题意;
D.当时,,所以不在直线上,故不符合题意.
▌对点练1-2 在平面直角坐标系中,将函数的图象向下平移个单位,使其与函数的交点位于第四象限,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了一次函数图象与几何变换、两直线的交点坐标,将直线的图象向下平移m个单位可得,求出直线与直线的交点,再由此点在第四象限可得出m的取值范围.
【详解】解:将直线的图象向下平移m个单位可得,
联立两直线解析式得:,
解得:,
即交点坐标为,
∵交点在第四象限,
∴,
解得:.
故选:A.
题型9一次函数图象与对称问题
解题贴士
记住三种对称变换的解析式变化规则,写出对称后的函数;也可取原直线上两点,求出两点对称点坐标,再代入求新解析式。
▌例1.在平面直角坐标系中,已知直线与直线(a、b为常数,)关于x轴对称,则的值为( )
A. B.6 C. D.8
【答案】B
【分析】利用点关于x轴对称的坐标特征,求出系数、的值,然后代入计算即可.
【详解】解:∵点关于x轴对称的点坐标为,直线与关于x轴对称,
∴将原直线的替换为即可得到对称直线的方程,即,整理得,
∴,,
∴.
▌对点练1-1 在平面直角坐标系中,将正比例函数的图象向左平移个单位长度,使其与一次函数的图象关于轴对称,则的值为( )
A.4 B.3 C.2 D.-4
【答案】A
【分析】先根据一次函数左右平移规律“左加右减”得到平移后的函数解析式,再利用关于y轴对称的函数的性质求出关于y轴对称的解析式,对比系数即可求出的值.
【详解】解:将正比例函数的图象向左平移个单位长度,可得平移后的解析式为.
∵平移后的函数图象与的图象关于轴对称,
关于轴对称的点横坐标互为相反数,纵坐标相等,
因此将中的替换为,
即可得到其关于轴对称的解析式.
∴平移后的解析式与为同一个函数,
可得,
∴.
▌对点练1-2 若直线与直线关于直线对称,则k、b值分别为( )
A.、 B.、 C.、 D.、
【答案】A
【分析】本题考查了一次函数的图像与几何变换,熟练掌握一次函数的图像与性质是解题的关键.根据题意得到直线关于直线的对称点,然后利用待定系数法即可求解.
【详解】解:直线与轴的交点为,与轴的交点为;
点关于直线的对称点为,点关于直线的对称点为,
把点、代入,
得:,
解得:,,
故选:A.
题型10一次函数的增减性
解题贴士
观察k的符号,k>0,y随x增大而增大;k<0,y随x增大而减小。
▌例1.一次函数,y随x的增大而__________________.
【答案】增大
【分析】本题考查了一次函数的增减性:当时,随的增大而增大;当时,随的增大而减小.
直接利用一次函数的增减性解答即可.
【详解】解:∵一次函数,
∵,
∴y随x的增大而增大.
故答案为:增大.
▌对点练1-1 如果一次函数的图象经过点,且与轴的交点在原点右侧,那么函数值随的增大而__(填“增大”或“减小”).
【答案】减小
【分析】本题主要考查了一次函数的图象与性质,根据一次函数的图象经过点,可知函数图象经过第二象限,根据函数图象与轴的交点在原点右侧,可知函数图象经过第一象限,所以可知该函数图象经过第一、二、四象限,所以函数值随自变量的值增大而减小.
【详解】解:一次函数的图象经过点,
函数图象经过第二象限,
函数图象与轴的交点在原点右侧,
函数图象经过第一象限,
一次函数的图象不经过第三象限,
该函数图象经过第一、二、四象限,
函数值随自变量的值增大而减小.
故答案为:减小.
▌对点练1-2 已知直线与轴交于点,直线与轴交于点.设,当时,随着的增大而________.(填“增大”或“减小”)
【答案】增大
【分析】本题考查了一次函数的知识,掌握了以上知识是解题的关键;
本题需要先求出,然后根据,得到,然后即可求解.
【详解】解:把代入,得,,
把代入,得,,
∴,
,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴随着的增大而增大.
故答案为:增大
题型11利用一次函数的增减性求参数
解题贴士
根据题目给出的增减情况,列出关于k的不等式,求解参数取值范围,保证k≠0。
▌例1.若一次函数(是常数,)的函数值随自变量的增大而增大,且其图象不经过第二象限,则的值可以是( )
A. B. C.2 D.1
【答案】D
【分析】根据一次函数的增减性确定的符号,再由一次函数图象位置确定常数项的范围,综合即可得到的取值范围,验证各个选项即可.
【详解】解:∵一次函数()的函数值随增大而增大,
∴,排除为负数的A、B选项;
∵一次函数图象不经过第二象限,
∴函数与轴的交点在原点或轴负半轴,即,解得;
综上所述,,选项中只有D选项的符合条件.
▌对点练1-1 已知一次函数,其中为常数,且.当时,函数的最小值为,则的值为( )
A. B. C. D.或
【答案】C
【分析】一次函数的增减性由一次项系数的符号决定,需分情况讨论,结合x的取值范围确定最小值对应的自变量后代入求解.
【详解】解:当,即时,随的增大而增大,
∴当时,取得最小值,
代入解析式得 ,
解得 ,
∵,不符合.∴舍去;
当,即时,随的增大而减小,
∴当时,取得最小值,
代入解析式得 ,
解得 ,
∵,符合条件.
▌对点练1-2 点在一次函数的图象上,若,则的取值可以是___________(写出一个即可).
【答案】(答案不唯一,负数即可)
【分析】根据两点横坐标的大小关系与纵坐标的大小关系,结合一次函数的性质判断的取值范围,写出一个符合范围的值即可.
【详解】解:点,在一次函数的图象上,且,,
随的增大而减小,
∴,即只要取小于的数都符合要求.
故的取值可以是(答案不唯一).
▌对点练1-3 已知一次函数,当时,的最大值为5,则的值为_______.
【答案】或
【分析】先根据一次函数的定义确定,根据的正负分类讨论,确定最大值对应的自变量取值,列方程求解即可.
【详解】解:∵是一次函数,
∴,
①当时,一次函数随的增大而增大,
∴当时,的最大值在处取得,
代入得 ,
解得;
②当时,一次函数随的增大而减小,
∴当时,的最大值在处取得,
代入得 ,
解得,
则的值为或.
题型12比较一次函数值的大小
解题贴士
同一函数,直接利用增减性,由自变量大小比较函数值;两个不同一次函数,联立解析式求出交点横坐标,以交点为分界,分区间判断函数值大小。
▌例1.若点和点在函数(m为任意实数)的图象上,则,的大小关系为( )
A. B. C. D.不能比较
【答案】C
【分析】根据一次项系数的符号确定函数增减性即可.
【详解】解:∵对任意实数m,,
∴,
∴函数中y随x的增大而增大,
∵,
∴.
▌对点练1-1 一次函数的图象经过点,,是一次函数图象上的两点,且,则下列结论一定成立的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【答案】B
【分析】由得一次函数的增减性,结合图象过点的条件,根据判断各选项.
【详解】解:∵,
∴随的增大而增大,
∵ 函数图象过点,
∴ 当时,;
当时,;
∵,
∴若,则,,B成立;
若,可大于,,A不成立;
若,则,,C不成立;
若,可大于,,D不成立.
▌对点练1-2 已知是直线 上的三个点,当时,的大小关系为( )
A. B. C. D.无法确定
【答案】A
【分析】先根据已知条件判断的正负,再根据横坐标的大小比较纵坐标的大小.
【详解】解:三个点横坐标分别为,满足,且已知,
对于直线,随的增大而减小,
可得.
又三个点横坐标大小关系为,且时随增大而减小,
.
▌对点练1-3 一次函数的图像过点,,,则,,的大小关系为_______.(用“”连接)
【答案】
【分析】根据得到函数的函数值随的增大而减小,结合已知得,从而进行判断即可.
【详解】解:一次函数中,,
函数的函数值随的增大而减小,
一次函数的图像过点,,,且,
,
故答案为:.
【点睛】本题考查了一次函数的性质,牢记,随的增大而增大,,随的增大而减小,是解答本题的关键.
▌对点练1-4 如果、是一次函数图象上不同的两点,那么______0(填“>”、“<”或“=”).
【答案】<
【分析】此题考查了一次函数图象上点的坐标特征,根据一次函数的性质知,当时,判断出y随x的增大而减小,即可比较出与,与的大小,要根据函数的增减性进行推理,是一道基础题.
【详解】,
∴一次函数中y随x的增大而减小,
∴若,则,若,则,故与始终异号,故.
故答案为:<
题型13一次函数的规律问题
解题贴士
依次算出前几组点的坐标,观察横、纵坐标变化规律;识别等差变化特征,推导出通项表达式,代入序号计算结果。
▌例1.正方形、,…按如图所示的方式放置.点、、…和点、、…分别在直线和轴上,则点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查一次函数图象上点的坐标的特征,正方形的性质,等腰直角三角形的性质,能够找出坐标的变化规律是解题的关键.
分别求出、、、、,探究坐标的变化规律,进而得出的坐标,做出选择即可.
【详解】解:当时,,
当时,,
,是等腰直角三角形,
同理可得:,,都是等腰直角三角形,
于是:,,,,
,
.
故选:.
▌对点练1-1如图,在平面直角坐标系中,函数和的图象分别为直线,过点作轴的垂线交于点,过点作轴的垂线交于点,过点作轴的垂线交于点,过点作轴的垂线交于点依次进行下去,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:当时,,
所以点的坐标为.
当时,,
所以点的坐标为.
同理可得,,,,,,,
所以,,,(为自然数).
因为,
所以点的坐标为,即.
故选:C.
▌对点练1-2 如图,在平面直角坐标系中,点在轴上且,,,按此规律,过点作轴的垂线分别与直线交于点记,,,,…的面积分别为,则______.
【答案】
【详解】解:∵,,,,,
∴,即点,
∵过点作轴的垂线分别与直线交于点,
∴点,,,,,
∴,,,,,
∴,
∴,
∴.
故答案为: .
▌对点练1-3 如图,正方形,,,…,按如图所示的方式放置,点…和点…分别在直线和轴上.则点的纵坐标是______.
【答案】
【详解】解:作轴于,
当时,,当时,,
点的坐标为,点的坐标为,
四边形为正方形,
,
,
,
,
点的纵坐标与点的纵坐标相同,都为,
当时,,
点的坐标为.
同理,点的纵坐标为.
同理,可知:点的坐标为,
点的纵坐标为.
,
点的纵坐标为,
点的纵坐标为.
故答案为:.
基础通关
1.在平面直角坐标系中,一次函数的图像大致是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据一次函数 ,中一次项系数k,常数项b代表的几何意义分析图像特征进行选择.
【详解】解:一次函数中一次项系数为2,则y随x的增大而增大,直线呈上升趋势,排除选项A,D;常数项为1,表示函数图像与y轴的交点在x轴上方,排除选项C.符合条件的图像为选项B.
2.一次函数的图象与轴的交点坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】轴上的点纵坐标为,据此求解一次函数图象与轴交点的横坐标即可.
【详解】解:令,得,
解得,
∴一次函数的图象与轴的交点坐标为.
3.已知点,都在直线上,则,的大小关系是( )
A. B. C. D.无法确定
【答案】C
【分析】根据解析式可得y随x的增大而增大,再根据两点的横坐标可得答案.
【详解】解:∵在中,,
∴y随x的增大而增大,
∵点,都在直线上,且,
∴.
4.一次函数的图象不经过( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】C
【分析】先确定一次函数解析式中、的符号,再判断图象经过的象限.
【详解】解:∵中,,,
∴该函数图象经过第一、二、四象限,如图所示:
∴该函数图象不经过第三象限.
5.若把一次函数,向上平移3个单位长度,得到图象解析式是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】解:∵原一次函数解析式为,需向上平移3个单位长度,
根据平移规律“上加下减”,
∴平移后所得图象的解析式为.
6.关于一次函数的图象,下列说法正确的是( )
A.经过一、二、四象限 B.随的增大而增大
C.与轴的交点坐标为 D.可由向下平移1个单位得到
【答案】A
【详解】解:A、∵,,∴函数图象经过第一、二、四象限,故A正确;
B、∵,∴随的增大而减小,故B错误;
C、令,则,∴函数与轴的交点坐标为,故C错误;
D、将的图象向下平移1个单位,得到的函数解析式为,故D错误.
7.已知点,都在一次函数的图象上,则有( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查一次函数的性质,利用一次函数的增减性即可比较和的大小.
【详解】解:∵一次函数中,一次项系数,
∴随的增大而增大.
∵点,,且,
∴.
8.写出一个函数表达式,当时,随的增大而增大,这个函数表达式可以是__________.
【答案】(答案不唯一)
【分析】根据题意当时,随增大而增大的要求,选择初中常见函数类型,确定参数即可得到符合要求的函数,答案不唯一.
【详解】解:选择一次函数进行构造,设函数表达式为,其中,
∵ 时,随的增大而增大,
∴ 一次项系数满足,
∴当,,即可得到符合条件的函数表达式,
本题答案不唯一,,等均满足题意.
9.将函数的图像向下平移个单位长度,所得图像对应的函数表达式是____________________.
【答案】
【分析】根据平移规律“上加下减、左加右减”即可解答.
【详解】解:原函数表达式为,
∵将图像向下平移个单位长度,
∴新函数表达式为,化简得.
10.直线与x轴交于点A,则点A的坐标为____________________
【答案】/
【分析】将代入即可求出横坐标,得到点A的坐标.
【详解】解:∵直线,
令,得,
解得,
∴点A的坐标为.
11.若点,都在一次函数的图象上,则______.
【答案】
【详解】解:∵,
∴y随x的增大而减小,
∵点,都在一次函数的图象上,,
∴.
12.填空:直线经过点______、______.
【答案】
【详解】解:对于直线,当时,代入解析式得,解得;当时,代入解析式得,
综上所述,直线经过点、.
13.如图,直线l是一次函数的图象,若点在直线l上,则m的值是______.
【答案】0
【分析】直接根据图象即可得出结果.
【详解】解:由图象可知,直线l过点,
又点在直线l上,
∴.
14.在某超市中,西红柿的标价是6元/千克.购买西红柿,应付费y元.
(1)写出y与x之间的函数关系式,并指出自变量的取值范围.
(2)请画出这个函数的图象.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)解:由题意得,y与x之间的函数关系式为;
(2)解:列表
x
……
0
1
2
……
y
……
0
3
6
12
……
然后在坐标系中描出点,再连线即可.
15.如图,在平面直角坐标系中,一次函数的图象与轴交于点,且与正比例函数的图象交于点.
(1)求点的坐标;
(2)求一次函数的表达式.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了求一次函数的解析式,一次函数的性质,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
(1)理解题意,把代入,求出,即可作答.
(2)运用待定系数法求一次函数的解析式,即可作答.
【详解】(1)解:点在正比例函数图象上,
,
,
(2)解:由(1)得,在一次函数图象上,
代入一次函数解析式可得,
解得,
一次函数的解析式为.
素养提升
1.某一次函数的图象经过点,且随的增大而增大,则这个函数的表达式可能是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查一次函数的性质.由随的增大而增大,可得一次项系数大于0,再判断是否经过点即可.
【详解】解: 随的增大而增大,
一次项系数大于0,排除选项B,C,
对于,当时,,
的图象经过点,A选项符合题意;
对于,当时,,排除选项D.
2.在同一平面直角坐标系中,函数和的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据“一次函数中排除B和D,然后对分两种情况讨论即可判断.
【详解】解:对于直线,
∵,
∴随的增大而增大,故B和D错误;
当时,直线与轴的正半轴相交,直线经过一三象限,故A错误;
当时,直线与轴的负半轴相交,直线经过二四象限,故C正确.
3.已知,,是直线上的三点,下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】本题考查一次函数的增减性,先根据一次函数的一次项系数判断y随x的变化规律,再比较三点横坐标的大小,即可推出纵坐标的大小关系;
【详解】解:∵直线解析式为,一次项系数,
∴y随x的增大而减小.
∵三个点的横坐标满足,
∴对应纵坐标满足;
4.如图,已知直线:与直线:在第一象限交于点,直线与轴交于点,则的面积为( )
A.2 B. C.1 D.
【答案】D
【分析】将点坐标代入求出值,即可知道点坐标,利用其坐标在上先求出值即可求出该直线解析式,进而求出点坐标,即可知道距离,最后求出的面积.
【详解】解:在上,
,
,
.
在上,
,
,
,
在上,
,
,
.
的纵坐标是5,即是到轴距离,
.
5.为比较两种物质的密度,物理兴趣小组选取甲、乙两种物体进行实验探究,得到了甲、乙两种物质的图象,如图(,m表示质量,表示密度,V表示体积),下列说法正确的是( )
A.当甲乙体积相等时,甲的质量是乙的质量的2倍
B.当乙的质量为时,体积为
C.甲物质的密度小于乙物质的密度
D.甲物质的密度等于乙物质的密度
【答案】A
【分析】根据图象读取甲、乙对应的质量和体积数据,利用密度公式分别计算两者的密度,再结合图象特征逐项判断;
【详解】解:由图象可知,当时,,,即,
A正确;
当时,由图象可知,
B错误;
当时,;当时,;
,,
,
C、D错误.
6.物理学中,物体所受重力G(单位:N)与其质量m(单位:kg)的关系满足,其中g的值为常数,不同星球上的g值也不同.不同星球上的三个物体A,B,C的质量和所受重力之间的关系如图所示,假设A所在星球的g值为,B所在星球的g值为,C所在星球的g值为,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】分别计算出,,的值,然后比较大小即可.
【详解】解:由图知:,,,
∵,
∴,
∴,,,
∵,
∴.
7.在学习了物体质量与体积之间的关系后,老师给出了甲、乙、丙、丁四种液体,并让同学们根据物理学知识计算其密度,同学们用相关的物理仪器测量数据后,在如图所示的坐标系中依次画出相应的图象,根据图象判断这四种液体中密度最大的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【答案】B
【分析】由一次函数图象与性质判断即可.
【详解】解:根据正比例函数性质可知,图象越陡,值越大,在第一象限即值越大,
由可得,以体积为横坐标、质量为纵坐标,则就相当于正比例函数中的,
根据图象得知乙的图象最陡、其次是丙、丁和甲,即,
根据图象判断这四种液体中密度最大的是乙.
8.将一次函数的图象向下平移3个单位长度,若平移后的函数图象与一次函数的图象重合,则的值为_______________.
【答案】/
【分析】先根据一次函数平移规律得到平移后的解析式,再利用两图象重合对应系数相等求出和的值,最后计算.
【详解】解:将一次函数的图象向下平移3个单位长度,平移后解析式为:,
∵平移后的图象与的图象重合,
∴,
:,
∴.
9.在平面直角坐标系中,将直线向上平移个单位长度后,得到的新的直线经过点,则的值为_____.
【答案】9
【分析】根据直线平移的规律得到平移后直线的解析式,将已知点的坐标代入解析式即可求出的值.
【详解】解:将直线向上平移个单位长度后,得到新直线的解析式为,
∵新直线经过点,
∴把,代入得,
∴.
10.一次函数,与的图象如图所示,,,的大小关系是____________(用“”连接)
【答案】
【分析】由函数图象可得,,,,再结合函数的图象倾斜度比函数的图象倾斜度大,得出,即可得出结果.
【详解】解:由函数图象可得,,,,
∵函数的图象倾斜度比函数的图象倾斜度大,
∴,
∴.
11.如图所示,已知正比例函数和,过点作x轴的垂线,与这两个正比例函数的图象分别交于B,C两点,若,则的面积为_____.
【答案】24
【分析】利用正比例函数图象上点的坐标特征,求出点,的坐标,进而可求出的长,再利用三角形的面积计算公式,即可求出的面积.
【详解】解:∵,
∴,
当时,,
点的坐标为;
当时,,
点的坐标为.
.
又点的坐标为,
,
.
12.将正方形,,,…按如图所示方式放置,点,,,…和点,,,…分别在直线和x轴上,则点的横坐标是______.
【答案】
【分析】根据题意写出前几个点的坐标,总结规律,代入计算即可.
【详解】解:在中,当时,,
∴,
∵四边形为正方形,
∴,
在中,当时,,
∴,
∵四边形为正方形,
∴,
同理可得,,,,......,,(为正整数),
∴点的横坐标为.
13.暑假期间,舅舅开车带小明去旅游,6时40分从家出发,9时50分到达景点.小明每隔读一次计程器,记录下来,制成下表:
时刻
路程/
时刻
路程/
时刻
路程/
时刻
路程/
0
63
105
122
6
80
108
135
15
96
110
148
31
99
112
162
47
102
115
178
(1)从家到景点全程共有多少千米?汽车行驶了多长时间?
(2)画出行驶过程中路程随时间变化的函数图象.
(3)汽车在哪个时间段内行驶得最快,在哪个时间段内行驶得最慢?
【答案】(1)从家到景点全程共,汽车行驶了3小时10分钟.
(2)
(3)汽车在时间段内行驶得最快,在时间段内行驶得最慢.
【详解】(1)解:由表格可得:从家到景点全程共,汽车行驶时间是,经过了3小时10分钟.
(2)略
(3)解:行驶 ;
行驶 ;
行驶 ;
行驶 ;
行驶 ;
行驶 ;
行驶 ;
行驶 ;
行驶 ;
行驶 ;
行驶 ;
行驶 ;
行驶 ;
行驶 ;
行驶 ;
行驶 ;
行驶 ;
行驶 ;
行驶 ;
,
汽车在时间段内行驶得最快,在时间段内行驶得最慢.
14.如图,,,.动点P从点A出发,沿y轴以每秒1个单位长的速度向上移动,且过点P的直线也随之移动,设移动时间为t秒.
(1)当时, ;此时,P的坐标是 .
(2)当时,求l的解析式:
(3)若点M,N位于l的两侧,确定t的取值范围;
(4)直接写出t为何值时,点M关于l的对称点落在坐标轴上.
【答案】(1)2;
(2)
(3);
(4)当时,落在y轴上,当时,落在x轴上.
【分析】(1)利用平移的性质求解即可;
(2)利用一次函数图象上点的坐标特征,求出一次函数的解析式;
(3)分别求出直线l经过点M、点N时的t值,即可得到t的取值范围;
(4)找出点M关于直线l在坐标轴上的对称点E、F,如解答图所示.求出点E、F的坐标,然后分别求出中点坐标,最后分别求出时间t的值.
【详解】(1)解:当时,,
则,
∴点P的坐标为;
(2)解:当时,,
∴点P的坐标为,代入,
∴,
∴直线l的表达式为:;
(3)解:当直线l过点M时,
将代入直线l的表达式:得:,
解得:,
∴;
当直线l过点N时,同理可得:,
故t的取值范围为:;
(4)解:如图,过点M作,交y轴于点F,交x轴于点E,设点E、F分别为点M在坐标轴上的对称点.
过点M作轴于点D,则,.
对于直线,
∵当时,;当时,,
∴直线l与坐标轴的夹角为,
∴,
∴与均为等腰直角三角形,
∴,
∴,.
∵,,
∴线段中点坐标为,
直线过点,则,
解得:,
∴;
∵,,
∴线段中点坐标为.
直线过点,则,
解得:,
∴.
故点M关于l的对称点,当时,落在y轴上,当时,落在x轴上.
迁移创新
1.如图1,点是上一动点,点是弦的中点,过点作交的延长线于点.若,设,线段和的长度都是的函数,分别记为和,如图2,在同一平面直角坐标系中分别画出两个函数的图象.当是以为腰的等腰三角形时,线段的长是( )
A.或 B.或 C.或 D.
【答案】C
【分析】证明,得到,进而得到,进而画出的图象,分和两种情况,利用图象法,即可得出结果.
【详解】解:∵为的中点,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
画出的图象如图,
∵当与点重合时,,当点与点重合时,,
∴是过和的曲线,
由图象可知,当时,,当时,,
即当是以为腰的等腰三角形时,线段的长是或.
2.已知,,m为正整数.下列说法:其中正确的个数是( )
①始终大于;
②函数,点在该函数的图象上,若时,则;
③若满足条件的整数n有且只有4个,则m的值为1010或.
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】C
【分析】本题考查多项式乘法,代数式求值,不等式的应用,先计算,再结合为正整数的条件,依次验证三个说法即可得到结果.
【详解】解:∵,,
∴,
又∵ m为正整数,
∵,
∴,
∴,
①正确;
∵,
当时,,
②正确;
∵,
∴,为正整数,
∴整数n有且只有4个,
∴不等式整理为,
∵满足条件的整数n有且只有4个,即整数n的取值为,
∴,
解得,
∵ m是正整数,
因此m只有一个值为1010,
③错误;
综上,正确的说法共2个,
故选:C.
3.在平面直角坐标系中,与的函数关系如图所示,图象与轴有三个交点,分别为,,.给出下面四个结论:
①当时,;②当时,随的增大而增大;③点在此函数图象上,则符合要求的点有3个;④将函数图象向右平移2个或4个单位长度,经过原点.上述结论中,其中,正确结论的序号是__________.
【答案】②③④
【分析】结合函数图象逐个分析,进行作答,即可求解.
【详解】解:当时,或,故①错误;
由图可知,当时,y随x的增大而增大;故②正确;
∵,
∴点M在一次函数的图象上,
如图:
由图象可得,有3个交点,
∴点在此函数图象上,则符合要求的点有3个,故③正确;
由条件可知将函数图象向右平移2个或4个单位长度,经过原点,故④正确.
综上所述,上述结论中,所有正确结论的序号是②③④.
4.如图,直线与轴交于点,与轴交于点,是直线上一动点,连接,以为一边向逆时针方向作,,.点在轴上,坐标为,连接,当线段的长度最短时,点的坐标是______.
【答案】
【详解】解:令,则,
解得,令,则,
∴,,
∴,,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴点在的射线上,
∴当时,线段的长度最短,此时是等腰直角三角形,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
作轴于点,
此时是等腰直角三角形,
∴,,
∴点的坐标是.
5.如图,在正方形中,E为的中点,以A为原点,、所在直线为x轴、y轴,建立平面直角坐标系,.点P从点A出发,沿运动,点P的速度是每秒2个单位长度,设点P运动的时间为t秒,的面积为S.
(1)写出S关于t的函数解析式:当时,函数解析式为__________;当时,函数解析式为;当时,函数解析式为__________;
(2)通过取点、画图、测量,得到了s与t的几组值,如下表:
t
0
1
2
3
4
5
6
S
0
m
4
n
4
2
0
请直接写出______, ______.
(3)在平面直角坐标系中,描出以补全后的表中各组对应值为坐标的点,画出该函数的图象:
(4)当______时,.
【答案】(1);
(2)2;4
(3)见解析
(4)或
【分析】(1)根据三角形面积公式,写出函数解析式即可;
(2)根据函数解析式,得出m、n的值即可;
(3)根据表格中的数据先描点,再连线即可;
(4)把分别代入和,求出t的值即可.
【详解】(1)解:∵在正方形中,,
∴,
∵E为的中点,
∴,
当时,点P在上,,则:
;
当时,点P在上,,则:
;
(2)解:把代入得:,即;
∵时,函数解析式为,
∴时,,即;
(3)解:函数图象,如图所示:
(4)解:把代入得:,解得:;
把代入得:,解得:;
综上,当或时,.
6.如图,在中,,,,点P从点B出发,沿折线运动,当它到达点A时停止,设点P运动的路程为x,点Q是射线上一点,,连接,设,.
(1)求出,与x的函数关系式,并注明x的取值范围;
(2)在直角坐标系内画出,函数图象,结合和的函数图象,并描述出,图象的一条性质.
(3)当时,求出x的取值范围(精确到).
【答案】(1),;
(2)
根据题意,画图象如下:
当时,随x的增大而减小;
当时,随x的增大而增大;当时,随x的增大而减小.(答案不唯一,合理即可)
(3)
【分析】(1)根据图形的面积,结合题意求解即可;
(2)根据画图象的基本步骤,结合图象写一条性质即可;
(3)结合图象分析,即可得出当时,x的取值范围.
【详解】(1)解:由题意可得,
,
当时,,
当时,,
即,;
(2)略
(3)解:由图象可得,当时,x的取值范围是.
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