第四章《一次函数》综合练习卷(1) 2026-2027学年北师大版数学八年级上册
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内容正文:
第四章 一次函数
综合练习卷(1)
一、选择题(本大题共 10 小题,每小题 4 分,共 40 分。第 1~9 题每小题只有一个选项符合题意,第 10 题有多项符合题意,全部选对得 4 分,选对但不全得 2 分,有选错得 0 分)
1.下列图象中,不能表示 y 是 x 的函数的是( )
A B C D
【答案】D
【解析】判断一个图象能否表示 y 是 x 的函数,标准只有一条:对 x 的每一个取值,图象上都只能有一个点与之对应,即任意一条垂直于 x 轴的直线与图象至多有一个交点。
【解答】A 项:每条竖直直线与图象只有一个交点,y 是 x 的函数;
B 项:图象是开口向上的抛物线,每条竖直直线与其只有一个交点,y 是 x 的函数;
C 项:折线每一处竖直直线也只有一个交点,y 是 x 的函数;
D 项:圆的左右两侧各有部分图象,在圆内取一个 x,竖直直线与圆有两个交点,对应两个 y 值,所以 y 不是 x 的函数。故选 D。
2.一次函数 y=−2x+3 的大致图象是( )
A B C D
【答案】C
【解析】y=kx+b 中,k 决定直线的升降(k>0 上升、k<0 下降),b 决定直线与 y 轴交点的位置(b>0 交于正半轴、b<0 交于负半轴)。这里 k=−2<0、b=3>0。
【解答】k=−2<0,直线从左向右下降,可排除上升的 (A)、(B);
b=3>0,直线与 y 轴交于正半轴,可排除交于负半轴的 (D);
(C) 中直线下降且与 y 轴交于正半轴,符合 k<0、b>0。故选 C。
3.若一次函数 y=(2−m)x+(m−4) 的图象经过第二、三、四象限,则 m 的取值范围是( )
A.m>2 B.2<m<4
C.m<4 D.m>4
【答案】B
【解析】图象经过第二、三、四象限,说明直线下降且与 y 轴交于负半轴,即一次项系数小于 0、常数项小于 0,两个条件要同时成立。
【解答】直线下降,所以一次项系数 2−m<0,解得 m>2;
与 y 轴的交点 (0, m−4) 在 x 轴下方,所以 m−4<0,解得 m<4;
两个条件同时成立,得 2<m<4,此时 2−m≠0,函数确为一次函数。故选 B。
4.已知 y−3 与 x+2 成正比例,且当 x=1 时 y=9,则 y 关于 x 的函数表达式是( )
A.y=2x+7 B.y=2x−5
C.y=3x+6 D.y=−2x+7
【答案】A
【解析】"y−3 与 x+2 成正比例"意味着 y−3=k(x+2)(k≠0),把它整理成 y=kx+(2k+3) 的形式,再用已知的一组对应值求 k。
【解答】设 y−3=k(x+2)(k≠0),即 y=kx+2k+3;
把 x=1、y=9 代入,得 9=k+2k+3,即 3k=6,k=2;
所以 y=2x+4+3,即 y=2x+7。故选 A。
5.已知点 A(−2, y₁)、B(1, y₂) 都在直线 y=(3−2m)x+1 上,且 y₁>y₂,则 m 的取值范围是( )
A.m> B.m<
C.m>− D.m<−
【答案】A
【解析】这是"由函数值的大小反向判断 k 的符号":横坐标由 −2 增大到 1 时函数值反而减小,说明 y 随 x 的增大而减小,所以一次项系数小于 0。求出一次项系数的符号条件后再解不等式,注意函数必须是一次函数,一次项系数不能为 0。
【解答】因为 −2<1,即点 A 在点 B 的左侧,而题设 y₁>y₂,
所以横坐标增大时函数值减小,y 随 x 的增大而减小;
于是 3−2m<0,移项得 −2m<−3,解得 m>;
当 m> 时 3−2m≠0,函数确为一次函数。故选 A。
6.如图,一次函数的图象经过点 (2,0) 与 (0,−4),则当 x=−1 时,y 的值为( )
A.−6 B.−2 C.2 D.6
【答案】A
【解析】图象与坐标轴的两个交点就是待定系数法的两组数据:与 x 轴的交点给出 b 的另一种信息,与 y 轴的交点直接给出 b=−4,再由 (2,0) 求出 k。
【解答】由图可知图象与 y 轴交于 (0,−4),所以 b=−4;
把 (2,0) 代入 y=kx−4,得 0=2k−4,k=2;
所以 y=2x−4;当 x=−1 时,y=2×(−1)−4=−6。故选 A。
7.将直线 y=3x−1 向左平移 2 个单位长度,所得直线的表达式是( )
A.y=3x+5 B.y=3x−3
C.y=3x−7 D.y=3x+1
【答案】A
【解析】直线平移时 k 不变,只有 b 变化。左右平移看"横坐标平移量",规律是把 x 换成 (x+2)(向左)或 (x−2)(向右);上下平移才是直接在常数项上加、减。
【解答】平移不改变直线的倾斜程度,所以 k 仍为 3;
向左平移 2 个单位,相当于把原式中的 x 换成 x+2:y=3(x+2)−1;
化简得 y=3x+6−1=3x+5。故选 A。
8.甲、乙两人从同一地点出发,沿同一条路前往同一目的地,两人离出发地的距离 s(km)与时间 t(h)的关系如图所示,下列说法错误的是( )
A.甲的速度是 4 km/h
B.乙在出发后 1 h 内走了 10 km
C.乙在 1 h 到 3 h 内的速度是 5 km/h
D.甲比乙先到达目的地
【答案】D
【解析】折线图上线段的倾斜程度表示速度:越陡越快,水平段表示停留(速度为 0)。两人终点高度相同,说明目的地相同;谁先到,看谁的折线先达到终点高度。
【解答】甲 0~5 h 走完 20 km,速度 v==4(km/h),A 项正确;
乙 0~1 h 从 0 到 10 km,路程 10 km,B 项正确;
乙 1~3 h 从 10 km 到 20 km,用 2 h 走 10 km,速度 v==5(km/h),C 项正确;
乙在 t=3 h 时已到达 20 km 处,甲到 t=5 h 才到达,乙先到,D 项错误。故选 D。
9.某水池在注水过程中,容器内水量 V(立方米)与时间 t(min)的关系如图所示(0~6 min 与 6~10 min 各为一段线段),下列说法错误的是( )
A.0~6 min 内每分钟注水 4 立方米
B.6~10 min 内每分钟注水 10 立方米
C.第 10 min 时容器内共有水 64 立方米
D.前 10 min 内平均每分钟注水 4 立方米
【答案】D
【解析】分段折线的每一段斜率就是该时间段的注水速度(每分钟注水量);平均速度要用"总水量÷总时间",不能用某一段的速度代替。
【解答】0~6 min:水量由 0 增至 24 立方米,速度 v==4(立方米/min),A 项正确;
6~10 min:水量由 24 增至 64 立方米,用 4 min 增加 40 立方米,速度 v==10(立方米/min),B 项正确;
由图读出 t=10 时 V=64 立方米,C 项正确;
前 10 min 平均速度 v==6.4(立方米/min),不是 4 立方米/min,D 项错误。故选 D。
10.下表给出变量 y 与 x 的三组对应值:x=−2 时 y=−1;x=0 时 y=3;x=2 时 y=7。已知 y 是 x 的一次函数,则下列结论正确的有( )
①该函数的表达式为 y=2x+3
②该函数的图象与直线 y=2x−5 平行
③当 −2≤x≤2 时,y 的取值范围是 −1≤y≤7
④不等式 2x+3>0 的解集是 x<−1.5
A.1 个 B.2 个 C.3 个 D.4 个
【答案】C
【解析】先由三组对应值用待定系数法求出表达式,再逐项检验:平行看 k 是否相同,取值范围看增减性与端点,不等式解集则把图象与 x 轴的位置关系翻译成 x 的范围。
【解答】任取两组数据求 k、b:把 (0,3) 代入 y=kx+b 得 b=3;
把 (2,7) 代入得 7=2k+3,k=2,所以 y=2x+3;代入 (−2,−1) 检验:2×(−2)+3=−1,符合,A 项正确;
平行要求 k 相同:y=2x−5 的 k 也是 2,两直线平行,B 项正确;
k=2>0,y 随 x 增大而增大,x=−2 时 y=−1 最小,x=2 时 y=7 最大,故 −2≤x≤2 时 −1≤y≤7,C 项正确;
解 2x+3>0 得 x>−1.5(即图象在 x 轴上方的那部分自变量范围),D 项把解集方向写反,错误。故选 C。
二、填空题(本大题共 5 小题,每小题 4 分,共 20 分)
11.已知一次函数 y=(2m−1)x+(3−m).(1)若它的图象与直线 y=−3x+2 平行,则 m=____-1__;(2)若它的图象与 y 轴交于点 (0,−1),则 m=__4____.
【答案】(1)m=−1;(2)m=4
【解析】两条直线平行,倾斜程度相同,即一次项系数相等,截得的纵坐标不同(常数项不同);直线与 y 轴的交点就是令 x=0 得到的点 (0, b),所以交点的纵坐标等于常数项。两问都要顺带检验一次项系数不为 0,保证函数确为一次函数。
【解答】(1)平行要求一次项系数相等:2m−1=−3,
解得 2m=−2,m=−1;
此时 2m−1=−3≠0,且两直线的常数项分别为 3−(−1)=4 与 2,互不相等,两直线平行不重合,符合;
(2)令 x=0,得 y=3−m,即图象与 y 轴交于 (0, 3−m),
由 3−m=−1 解得 m=4;
此时 2m−1=7≠0,仍是一次函数,符合;
所以(1)m=−1,(2)m=4。
12.已知一次函数 y=kx+b 的图象经过点 (−1,0) 和 (0,3),则关于 x 的不等式 kx+b>0 的解集是 __x>−1____.
【答案】x>−1
【解析】先用待定系数法求出表达式,再把不等式问题翻译成图象问题:kx+b>0 就是图象位于 x 轴上方的部分,这部分的横坐标范围就是解集。k>0 时图象自左向右上升,与 x 轴交点右侧的图象在 x 轴上方。
【解答】把 (−1,0)、(0,3) 分别代入 y=kx+b,得
−k+b=0,b=3;
由 b=3 代回第一式得 −k+3=0,解得 k=3;
所以 y=3x+3,k=3>0,图象自左向右上升;
kx+b>0 即 3x+3>0,解这个不等式得 x>−1;
从图象上看,直线与 x 轴交于 (−1,0),交点右侧的图象在 x 轴上方,解集为 x>−1。
13.如图,直线 y=−3x+6 与 x 轴交于点 A、与 y 轴交于点 B,则 △AOB 的面积是 ___6___.
【答案】6
【解析】求直线与两坐标轴围成的三角形面积,先分别求两个交点坐标,再按"两条直角边分别在两坐标轴上"计算面积,两条直角边就是两个交点坐标的绝对值。
【解答】令 y=0,得 −3x+6=0,x=2,所以 A(2,0),OA=2;
令 x=0,得 y=6,所以 B(0,6),OB=6;
△AOB 是直角三角形,S=×OA×OB=×2×6=6。
14.如图,直线 l 与 x 轴交于点 A(3,0)、与 y 轴交于点 B(0,3),点 P 在第一象限内且在线段 AB 上,若 △OAP 的面积为 3,则点 P 的坐标是 __(1,2)____.
【答案】P(1,2)
【解析】先用待定系数法写出直线表达式;再把"面积"当作条件:△OAP 以 OA 为底,OA 在 x 轴上,所以高就是点 P 的纵坐标,由面积求纵坐标,最后代回直线求横坐标。
【解答】设直线 l 的表达式为 y=kx+b,把 A(3,0)、B(0,3) 代入,得 b=3,3k+3=0,k=−1;
所以 l:y=−x+3;
△OAP 中 OA=3,OA 边上的高等于点 P 的纵坐标 yP,
由 ×3×yP=3 得 yP=2;
把 y=2 代入 y=−x+3,得 x=1,且点 (1,2) 在第一象限内;
所以点 P 的坐标为 (1,2)。
15.如图,直线 y=−2x+4 与 x 轴交于点 A、与 y 轴交于点 B,点 P 在线段 AB 上(可以与端点重合),设点 P 的横坐标为 t.(1)△OBP 的面积 S 关于 t 的函数表达式为 S=__2t(0≤t≤2)____(并写出 t 的取值范围);(2 分)(2)当 S=3 时,点 P 的坐标为 ___(1.5,1)___;(1 分)(3)在该线段上是否存在点 P,使 S=5?答:__不存在____(填"存在"或"不存在").(1 分)
【答案】(1)S=2t(0≤t≤2);(2)(1.5,1);(3)不存在
【解析】线段上的点,其横坐标 t 有范围限制,这是本题的关键;把 P 的纵坐标用 t 表示后,△OBP 以 OB 为底,高就是 P 到 y 轴的距离 t,于是 S 化成 t 的一次函数,最后一问用增减性判断能否取到 5。
【解答】令 y=0 得 A(2,0),令 x=0 得 B(0,4);
点 P 在线段 AB 上,所以 0≤t≤2,且 P(t, −2t+4),此时纵坐标 −2t+4≥0;
△OBP 中 OB=4,OB 边上的高为点 P 到 y 轴的距离,即 t,
所以 S=×4×t=2t(0≤t≤2);
(2)由 2t=3 得 t=1.5,此时 −2×1.5+4=1,所以 P(1.5,1);
(3)因为 S=2t 中 k=2>0,S 随 t 增大而增大,t 最大取 2 时 S 最大为 4,
而 5>4,所以线段 AB 上不存在使 S=5 的点,即不存在。
三、解答题(本大题共 10 小题,共 90 分。解答应写出必要的推理过程、演算步骤)
16.(6 分)已知一次函数 y=2x−3 与函数 y=.(1)求当 x=4 时一次函数的函数值;(2 分)(2)求使一次函数的函数值为 5 的自变量 x 的值;(2 分)(3)求函数 y= 中自变量 x 的取值范围.(2 分)
【答案】(1)5;(2)x=4;(3)x≥3
【解析】函数值就是把自变量代进去算出的 y;反过来已知函数值求自变量,就是解关于 x 的一元一次方程。求自变量的取值范围要看式子有没有意义:二次根式的被开方数必须非负,所以要让根号下的式子大于或等于 0。
【解答】(1)当 x=4 时,y=2×4−3=8−3=5;
(2)由 y=5 得 2x−3=5,
移项得 2x=8,解得 x=4;
(3)要使 有意义,被开方数必须非负,
即 x−3≥0,解得 x≥3,
所以自变量 x 的取值范围是 x≥3。
17.(6 分)在如图所示的平面直角坐标系中,已知一次函数 y=−2x+3 的图象经过点 A(−1,5) 与点 B(2,−1).(1)在图中描出 A、B 两点,画出这个函数的图象,并说明所画直线经过哪几个象限;(4 分)(2)若点 C(m,−3) 在该函数的图象上,求 m 的值.(2 分)
【答案】(1)如图,直线经过第一、二、四象限;
(2)m=3
【解析】画一次函数图象只需取两个点连线,取点时应选在方格交点上便于定位,连线后两端要适当延长,因为直线是无限延伸的;判断点是否在图象上,用坐标代入检验,比看图更可靠。
【解答】(1)在坐标系中描出 A(−1,5)、B(2,−1) 两点,过两点作直线并两端延长,即得所求图象;
因为 k=−2<0,直线自左向右下降;
因为 b=3>0,直线与 y 轴交于正半轴,交点为 (0,3);
所以直线经过第一、二、四象限,不经过第三象限;
(2)点 C 在图象上,把 x=m 代入得 y=−2m+3,
又点 C 的纵坐标为 −3,所以 −2m+3=−3,
移项得 −2m=−6,解得 m=3。
18.(8 分)已知一次函数 y=(2m−1)x+(m+3).(1)若 y 随 x 的增大而减小,求 m 的取值范围;(3 分)(2)若该函数的图象经过原点,求 m 的值;(2 分)(3)若该函数的图象与 y 轴的交点在 x 轴的下方,求 m 的取值范围.(3 分)
【答案】(1)m<;(2)m=−3;(3)m<−3
【解析】三个小问分别考查"一次项系数符号决定增减性""常数项为 0 时过原点""常数项为负时与 y 轴交点在 x 轴下方",同时都要保证一次项系数不为 0,否则函数退化为常数函数甚至不是函数。
【解答】(1)因为 y 随 x 的增大而减小,所以 2m−1<0,
解得 m<;
(2)图象经过原点,说明 x=0 时 y=0,即 m+3=0,
解得 m=−3;此时 2m−1=−7≠0,函数确为一次函数;
(3)图象与 y 轴的交点为 (0, m+3),交点在 x 轴下方,所以 m+3<0,
解得 m<−3;此时 2m−1=2×(−3)−1<0,仍满足 k≠0。
19.(8 分)如图,某水库的水位 y(m)随时间 t(h)的变化情况如图中折线所示,其中 0~4 h 水位上升,4~10 h 水位保持不变,10~12 h 水位下降.(1)求 0~4 h 与 10~12 h 两段水位变化的函数表达式;(4 分)(2)求这一天中水位不低于 29 m 的持续时间.(4 分)
【答案】(1)0≤t≤4 时 y=3t+20;10≤t≤12 时 y=−3t+62;(2)8 小时
【解析】折线的每一段都是直线的一部分,用该段上的两个端点确定表达式;求"不低于 29 m 的持续时间",就是找出折线与水平线 y=29 的两个交点横坐标,两者之差即持续时间,需要分段求解并检验解是否落在该段范围内。
【解答】(1)0~4 h 段经过 (0,20) 与 (4,32),设 y=kt+b,
把 (0,20) 代入得 b=20;把 (4,32) 代入得 4k+20=32,k=3,
所以 y=3t+20(0≤t≤4);
10~12 h 段经过 (10,32) 与 (12,26),设 y=kt+b,
把 (10,32) 代入得 10k+b=32,把 (12,26) 代入得 12k+b=26,
两式相减得 2k=−6,k=−3,代回得 b=62,所以 y=−3t+62(10≤t≤12);
(2)在 0~4 h 段,令 3t+20=29,得 3t=9,t=3,落在 0≤t≤4 内,符合;
在 4~10 h 段水位恒为 32 m,高于 29 m,整段满足;
在 10~12 h 段,令 −3t+62=29,得 3t=33,t=11,落在 10≤t≤12 内,符合;
所以水位不低于 29 m 的时间是 3 h 到 11 h 之间,持续 11−3=8 小时。
20.(8 分)如图,直线 l₁:y=x+1 与直线 l₂:y=−2x+4 交于点 C,l₁ 与 x 轴交于点 A,l₂ 与 x 轴交于点 B.(1)求点 A、B、C 的坐标;(4 分)(2)求 △ABC 的面积.(4 分)
【答案】(1)A(−1,0)、B(2,0)、C(1,2);(2)3
【解析】两直线的交点就是两个函数值相等的点,令两个表达式相等即可求横坐标;求三角形面积时,若一条边在两坐标轴上,就把它作为底,另一个顶点到这条直线的距离作为高。
【解答】(1)令 y=0,由 y=x+1 得 x=−1,所以 A(−1,0);
令 y=0,由 y=−2x+4 得 x=2,所以 B(2,0);
令 x+1=−2x+4,得 3x=3,x=1,
代回 y=x+1 得 y=2,所以 C(1,2);
(2)AB 在 x 轴上,AB=2−(−1)=3,
点 C 到 x 轴的距离为 2,即 AB 边上的高为 2,
所以 S△ABC=×3×2=3。
21.(10 分)如图,小明从家骑自行车前往图书馆,他离家的距离 s(m)与所用时间 t(min)的关系如图中折线所示,其中 0~6 min 匀速前进,6~10 min 原地停留,10~14 min 继续匀速前进后到达图书馆.(1)求 0~6 min 与 10~14 min 小明的骑行速度;(4 分)(2)求 6~10 min 内 s 与 t 的函数表达式,并说明此时小明的运动状态;(3 分)(3)求小明从家到图书馆全程的平均速度(结果保留一位小数).(3 分)
【答案】(1)200 m/min、200 m/min;(2)s=1200(6≤t≤10),停留休息;(3)约 142.9 m/min
【解析】折线图的斜率是速度;水平段斜率是 0,说明距离不变、人停住;平均速度必须用总路程除以总时间,不能把各段速度平均。
【解答】(1)0~6 min:由 0 到 1200 m,速度 v==200(m/min);
10~14 min:由 1200 m 到 2000 m,用 4 min 走 800 m,速度 v==200(m/min);
(2)6~10 min 内 s 始终为 1200 m,所以 s=1200(6≤t≤10),
此时距离不随时间变化,小明在原地停留休息;
(3)全程路程 2000 m,全程时间 14 min,
平均速度 v=≈142.9(m/min)。
22.(10 分)如图,某复印店的两种收费方案如图所示:方案一每月固定收费 20 元,另按每页 0.2 元收费;方案二不收固定费用,按每页 0.3 元收费.设每月复印 x 页,按方案一、方案二应付费用分别为 y₁、y₂(元).(1)分别写出 y₁、y₂ 与 x 的函数表达式;(3 分)(2)每月复印多少页时两种方案收费相同?(3 分)(3)若每月需复印 300 页,选用哪种方案更省钱?能省多少元?(4 分)
【答案】(1)y₁=0.2x+20,y₂=0.3x;(2)200 页;(3)选方案一,省 10 元
【解析】两种方案的费用都是页数的一次函数,"收费相同"就是两个函数值相等,即两条直线的交点;比较哪个更省钱,可以直接算值作差,也可以由图象上两条直线的上下位置判断。
【解答】(1)方案一:y₁=0.2x+20;方案二:y₂=0.3x;
(2)由 0.2x+20=0.3x 得 0.1x=20,
解得 x=200,即每月复印 200 页时两种方案收费相同(都是 60 元);
(3)当 x=300 时,y₁=0.2×300+20=80(元),y₂=0.3×300=90(元),
因为 80<90,所以选方案一更省钱,
能省 90−80=10(元)。
23.(11 分,第(1)问 3 分,第(2)问 4 分,第(3)问 3 分)某市实行阶梯水价:每户每月用水量不超过 20 吨时,每吨 2 元;超过 20 吨时,超过的部分每吨 3 元.设某户某月用水量为 x(吨),应交水费为 y(元),其函数图象如图所示.(1)分别写出 0≤x≤20 与 x>20 时 y 与 x 的函数表达式,并说明图象在 x=20 处为什么是连续的;(3 分)(2)某户某月交水费 76 元,求该户这个月的用水量;(4 分)(3)若某户某月用水 30 吨,求应交水费.(4 分)
【答案】(1)0≤x≤20 时 y=2x,x>20 时 y=3x−20,理由见解答;(2)32 吨;(3)70 元
【解析】分段计费要按"是否超出 20 吨"分别列式;判断交费 76 元对应哪一段,要先用临界值 20 吨时的水费作比较;图象连续意味着两段表达式在分界点处取值相等。
【解答】(1)当 0≤x≤20 时,y=2x;
当 x>20 时,前 20 吨的水费为 20×2=40 元,超出部分为 (x−20) 吨、每吨 3 元,
所以 y=40+3(x−20)=3x−20;
把 x=20 分别代入两式,都得到 y=40,两段图象在 x=20 处交于同一点 (20,40),所以图象连续、没有断口;
(2)先算 x=20 时的水费:y=2×20=40(元),
因为 76>40,所以该月用水量超过 20 吨,应满足 y=3x−20,
由 3x−20=76 得 3x=96,解得 x=32,即该月用水 32 吨;
(3)当 x=30 时,x>20,用 y=3x−20 计算:
y=3×30−20=90−20=70(元)。
24.(11 分,第(1)问 3 分,第(2)问 4 分,第(3)问 4 分)如图,直线 l₁:y=2x−4 与 x 轴交于点 A、与 y 轴交于点 B;直线 l₂:y=−x+5 与 x 轴交于点 C,两直线交于点 P.(1)求点 A、B、C 的坐标和交点 P 的坐标;(3 分)(2)求 △BPC 的面积;(4 分)(3)点 Q 是 x 轴上的一个动点,若 △ABQ 的面积等于 △ABC 的面积,求点 Q 的坐标.(4 分)
【答案】(1)A(2,0)、B(0,−4)、C(5,0)、P(3,2);(2)9;(3)Q(5,0) 或 Q(−1,0)
【解析】第(1)问是"图象与坐标轴交点"和"两直线交点"的基本功:与 x 轴交点令 y=0,与 y 轴交点令 x=0,两直线交点则令两个表达式相等,得到一个关于 x 的一元一次方程,解出横坐标后再代回求纵坐标。第(2)问的三角形中 A、C 在 x 轴上,B 在 x 轴下方、P 在 x 轴上方,用 x 轴把它分成上下两个三角形分别算面积再相加,即分割法。第(3)问的两个三角形都以 x 轴上的线段为底,高都是 4,于是面积条件化为底长的绝对值方程,绝对值方程有两解,必须分类讨论。
【解答】(1)令 y=0,由 y=2x−4 得 2x−4=0,x=2,所以 A(2,0);
令 x=0,由 y=2x−4 得 y=−4,所以 B(0,−4);
令 y=0,由 y=−x+5 得 −x+5=0,x=5,所以 C(5,0);
令 2x−4=−x+5,得 3x=9,x=3,
代回 y=2x−4 得 y=2,所以 P(3,2);
检验:把 x=3 代入 y=−x+5 也得 y=2,与 l₁ 的结果一致;
(2)B(0,−4) 与 P(3,2) 都在 l₁:y=2x−4 上,所以直线 BP 就是 l₁,
它与 x 轴的交点正是 A(2,0),即 x 轴把 △BPC 分成 △ABC 与 △APC 两部分;
△ABC 中 AC=5−2=3,AC 边上的高是 B 到 x 轴的距离 4,S=×3×4=6;
△APC 中 AC=3,AC 边上的高是 P 到 x 轴的距离 2,S=×3×2=3;
所以 S△BPC=6+3=9;
(3)A(2,0)、B(0,−4)、C(5,0),△ABC 中 AC=5−2=3,AC 边上的高为 4,
所以 S△ABC=×3×4=6;
点 Q 在 x 轴上,设 Q(q,0),△ABQ 以 AQ 为底,AQ=|q−2|,高仍为 4,
由面积条件得 ×|q−2|×4=6,即 2|q−2|=6,|q−2|=3;
当 q−2=3 时 q=5,Q(5,0)(此时 Q 与点 C 重合);
当 q−2=−3 时 q=−1,Q(−1,0);
检验:Q(5,0) 时 AQ=3,S=×3×4=6,符合;Q(−1,0) 时 AQ=3,S=6,也符合;
所以点 Q 的坐标为 (5,0) 或 (−1,0)。
25.(12 分,第(1)问 3 分,第(2)问 3 分,第(3)问 6 分)如图,直线 l₁ 与 y 轴交于点 A、与 x 轴交于点 (−2,0),直线 l₂ 与 y 轴交于点 B、与 x 轴交于点 (4,0),两直线交于点 C.已知 A(0,2)、B(0,8)、C(2,4).(1)分别求直线 l₁、l₂ 的函数表达式;(4 分)(2)点 P 是直线 l₂ 上的一个动点,若 △ABP 的面积等于 12,求点 P 的坐标;(4 分)(3)在(2)的条件下,点 Q 是 x 轴上的一个动点,当 △BPQ 是以 BP 为底的等腰三角形时,求点 Q 的坐标.(6 分)
【答案】
(1)l₁:y=x+2,l₂:y=−2x+8;(2)P(4,0) 或 P(−4,16);(3)Q(−6,0) 或 Q(−26,0)
【解析】
第(2)问是动点面积问题:AB 在 y 轴上、长度不变,面积只取决于点 P 到 y 轴的距离,点 P 在 y 轴两侧各有一种情形,必须分类讨论并把两个解都代回直线检验。第(3)问以 BP 为底,等腰的条件是两条腰相等,即 BQ=QP,用坐标表示两点间距离的平方化为方程,再对两个 P 分别求解并回代检验。
【解答】
(1)设 l₁ 的表达式为 y=kx+b,它经过 A(0,2) 与 (−2,0),
由 A(0,2) 得 b=2;把 (−2,0) 代入得 −2k+2=0,解得 k=1;
所以 l₁:y=x+2;
设 l₂ 的表达式为 y=mx+n,它经过 B(0,8) 与 (4,0),
由 B(0,8) 得 n=8;把 (4,0) 代入得 4m+8=0,解得 m=−2;
所以 l₂:y=−2x+8;
检验交点:令 x+2=−2x+8,得 3x=6,x=2,此时 y=4,与已知 C(2,4) 一致;
(2)AB 在 y 轴上,A(0,2)、B(0,8),所以 AB=8−2=6;
点 P 在直线 l₂ 上,设 P 的横坐标为 t,则纵坐标为 −2t+8;
△ABP 中 AB 边上的高为点 P 到 y 轴的距离,即 |t|,
由面积条件得 ×6×|t|=12,所以 3×|t|=12,|t|=4,即 t=4 或 t=−4;
当 t=4 时,−2×4+8=0,得 P(4,0),此时 P 与 l₂ 和 x 轴的交点重合;
当 t=−4 时,−2×(−4)+8=16,得 P(−4,16),此时 P 在 y 轴左侧的延长线上;
所以点 P 的坐标为 (4,0) 或 (−4,16);
(3)设 Q(q,0).△BPQ 以 BP 为底,等腰要求 BQ=QP,两边平方后比较距离的平方;
先看 P(4,0):=+64,=,
由 +64= 得
+64=−8q+16,
即 8q=−48,
解得 q=−6;
检验:BQ==10,QP=|−6−4|=10,两腰相等,成立;
再看 P(−4,16):=+64,=+256,
由 +64=+256 得
+64=+8q+16+256,
即 8q=−208,
解得 q=−26;
检验:=676+64=740,=+256=740,两腰相等,成立;
所以点 Q 的坐标为 (−6,0) 或 (−26,0)。
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第四章 一次函数
综合练习卷(1)
一、选择题(本大题共 10 小题,每小题 4 分,共 40 分。第 1~9 题每小题只有一个选项符合题意,第 10 题有多项符合题意,全部选对得 4 分,选对但不全得 2 分,有选错得 0 分)
1.下列图象中,不能表示 y 是 x 的函数的是( )
A B C D
2.一次函数 y=−2x+3 的大致图象是( )
A B C D
3.若一次函数 y=(2−m)x+(m−4) 的图象经过第二、三、四象限,则 m 的取值范围是( )
A.m>2 B.2<m<4
C.m<4 D.m>4
4.已知 y−3 与 x+2 成正比例,且当 x=1 时 y=9,则 y 关于 x 的函数表达式是( )
A.y=2x+7 B.y=2x−5
C.y=3x+6 D.y=−2x+7
5.已知点 A(−2, y₁)、B(1, y₂) 都在直线 y=(3−2m)x+1 上,且 y₁>y₂,则 m 的取值范围是( )
A.m> B.m<
C.m>− D.m<−
6.如图,一次函数的图象经过点 (2,0) 与 (0,−4),则当 x=−1 时,y 的值为( )
A.−6 B.−2 C.2 D.6
7.将直线 y=3x−1 向左平移 2 个单位长度,所得直线的表达式是( )
A.y=3x+5 B.y=3x−3
C.y=3x−7 D.y=3x+1
8.甲、乙两人从同一地点出发,沿同一条路前往同一目的地,两人离出发地的距离 s(km)与时间 t(h)的关系如图所示,下列说法错误的是( )
A.甲的速度是 4 km/h
B.乙在出发后 1 h 内走了 10 km
C.乙在 1 h 到 3 h 内的速度是 5 km/h
D.甲比乙先到达目的地
9.某水池在注水过程中,容器内水量 V(立方米)与时间 t(min)的关系如图所示(0~6 min 与 6~10 min 各为一段线段),下列说法错误的是( )
A.0~6 min 内每分钟注水 4 立方米
B.6~10 min 内每分钟注水 10 立方米
C.第 10 min 时容器内共有水 64 立方米
D.前 10 min 内平均每分钟注水 4 立方米
10.下表给出变量 y 与 x 的三组对应值:x=−2 时 y=−1;x=0 时 y=3;x=2 时 y=7。已知 y 是 x 的一次函数,则下列结论正确的有( )
①该函数的表达式为 y=2x+3
②该函数的图象与直线 y=2x−5 平行
③当 −2≤x≤2 时,y 的取值范围是 −1≤y≤7
④不等式 2x+3>0 的解集是 x<−1.5
A.1 个 B.2 个 C.3 个 D.4 个
二、填空题(本大题共 5 小题,每小题 4 分,共 20 分)
11.已知一次函数 y=(2m−1)x+(3−m).(1)若它的图象与直线 y=−3x+2 平行,则 m=______;(2)若它的图象与 y 轴交于点 (0,−1),则 m=______.
12.已知一次函数 y=kx+b 的图象经过点 (−1,0) 和 (0,3),则关于 x 的不等式 kx+b>0 的解集是 ______.
13.如图,直线 y=−3x+6 与 x 轴交于点 A、与 y 轴交于点 B,则 △AOB 的面积是 ______.
14.如图,直线 l 与 x 轴交于点 A(3,0)、与 y 轴交于点 B(0,3),点 P 在第一象限内且在线段 AB 上,若 △OAP 的面积为 3,则点 P 的坐标是 ______.
15.如图,直线 y=−2x+4 与 x 轴交于点 A、与 y 轴交于点 B,点 P 在线段 AB 上(可以与端点重合),设点 P 的横坐标为 t.(1)△OBP 的面积 S 关于 t 的函数表达式为 S=______(并写出 t 的取值范围);(2 分)(2)当 S=3 时,点 P 的坐标为 ______;(1 分)(3)在该线段上是否存在点 P,使 S=5?答:______(填"存在"或"不存在").(1 分)
三、解答题(本大题共 10 小题,共 90 分。解答应写出必要的推理过程、演算步骤)
16.(6 分)已知一次函数 y=2x−3 与函数 y=.(1)求当 x=4 时一次函数的函数值;(2 分)(2)求使一次函数的函数值为 5 的自变量 x 的值;(2 分)(3)求函数 y= 中自变量 x 的取值范围.(2 分)
17.(6 分)在如图所示的平面直角坐标系中,已知一次函数 y=−2x+3 的图象经过点 A(−1,5) 与点 B(2,−1).(1)在图中描出 A、B 两点,画出这个函数的图象,并说明所画直线经过哪几个象限;(4 分)(2)若点 C(m,−3) 在该函数的图象上,求 m 的值.(2 分)
18.(8 分)已知一次函数 y=(2m−1)x+(m+3).(1)若 y 随 x 的增大而减小,求 m 的取值范围;(3 分)(2)若该函数的图象经过原点,求 m 的值;(2 分)(3)若该函数的图象与 y 轴的交点在 x 轴的下方,求 m 的取值范围.(3 分)
19.(8 分)如图,某水库的水位 y(m)随时间 t(h)的变化情况如图中折线所示,其中 0~4 h 水位上升,4~10 h 水位保持不变,10~12 h 水位下降.(1)求 0~4 h 与 10~12 h 两段水位变化的函数表达式;(4 分)(2)求这一天中水位不低于 29 m 的持续时间.(4 分)
20.(8 分)如图,直线 l₁:y=x+1 与直线 l₂:y=−2x+4 交于点 C,l₁ 与 x 轴交于点 A,l₂ 与 x 轴交于点 B.(1)求点 A、B、C 的坐标;(4 分)(2)求 △ABC 的面积.(4 分)
21.(10 分)如图,小明从家骑自行车前往图书馆,他离家的距离 s(m)与所用时间 t(min)的关系如图中折线所示,其中 0~6 min 匀速前进,6~10 min 原地停留,10~14 min 继续匀速前进后到达图书馆.(1)求 0~6 min 与 10~14 min 小明的骑行速度;(4 分)(2)求 6~10 min 内 s 与 t 的函数表达式,并说明此时小明的运动状态;(3 分)(3)求小明从家到图书馆全程的平均速度(结果保留一位小数).(3 分)
22.(10 分)如图,某复印店的两种收费方案如图所示:方案一每月固定收费 20 元,另按每页 0.2 元收费;方案二不收固定费用,按每页 0.3 元收费.设每月复印 x 页,按方案一、方案二应付费用分别为 y₁、y₂(元).(1)分别写出 y₁、y₂ 与 x 的函数表达式;(3 分)(2)每月复印多少页时两种方案收费相同?(3 分)(3)若每月需复印 300 页,选用哪种方案更省钱?能省多少元?(4 分)
23.(11 分,第(1)问 3 分,第(2)问 4 分,第(3)问 3 分)某市实行阶梯水价:每户每月用水量不超过 20 吨时,每吨 2 元;超过 20 吨时,超过的部分每吨 3 元.设某户某月用水量为 x(吨),应交水费为 y(元),其函数图象如图所示.(1)分别写出 0≤x≤20 与 x>20 时 y 与 x 的函数表达式,并说明图象在 x=20 处为什么是连续的;(3 分)(2)某户某月交水费 76 元,求该户这个月的用水量;(4 分)(3)若某户某月用水 30 吨,求应交水费.(4 分)
24.(11 分,第(1)问 3 分,第(2)问 4 分,第(3)问 4 分)如图,直线 l₁:y=2x−4 与 x 轴交于点 A、与 y 轴交于点 B;直线 l₂:y=−x+5 与 x 轴交于点 C,两直线交于点 P.(1)求点 A、B、C 的坐标和交点 P 的坐标;(3 分)(2)求 △BPC 的面积;(4 分)(3)点 Q 是 x 轴上的一个动点,若 △ABQ 的面积等于 △ABC 的面积,求点 Q 的坐标.(4 分)
25.(12 分,第(1)问 3 分,第(2)问 3 分,第(3)问 6 分)如图,直线 l₁ 与 y 轴交于点 A、与 x 轴交于点 (−2,0),直线 l₂ 与 y 轴交于点 B、与 x 轴交于点 (4,0),两直线交于点 C.已知 A(0,2)、B(0,8)、C(2,4).(1)分别求直线 l₁、l₂ 的函数表达式;(4 分)(2)点 P 是直线 l₂ 上的一个动点,若 △ABP 的面积等于 12,求点 P 的坐标;(4 分)(3)在(2)的条件下,点 Q 是 x 轴上的一个动点,当 △BPQ 是以 BP 为底的等腰三角形时,求点 Q 的坐标.(6 分)
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