一次函數(shù)的圖象和性質(zhì)
一、知識要點(diǎn): 1,、一次函數(shù):若兩個(gè)變量x,y存在關(guān)系為y=kx+b (k≠0, k,b為常數(shù))的形式,,則稱y是x的函數(shù)。 注意:(1)k≠0,否則自變量x的最高次項(xiàng)的系數(shù)不為1,; (2)當(dāng)b=0時(shí),,y=kx,y叫x的正比例函數(shù),。 2,、圖象:一次函數(shù)的圖象是一條直線 (1)兩個(gè)常有的特殊點(diǎn):與y軸交于(0,b),;與x軸交于(- ,,0),。
(2)正比例函數(shù)y=kx(k≠0)的圖象是經(jīng)過(0,0)和(1,,k)的一條直線,;一次函數(shù)y=kx+b(k≠0)的圖象是經(jīng)過(- ,0)和(0,,b)的一條直線,。
(3)由圖象可以知道,直線y=kx+b與直線y=kx平行,,例如直線:y=2x+3與直線y=2x-5都與直線y=2x平行,。 3、一次函數(shù)圖象的性質(zhì): (1)圖象在平面直角坐標(biāo)系中的位置:
(2)增減性:
k>0時(shí),,y隨x增大而增大,; k<0時(shí),y隨x增大而減小,。 4,、求一次函數(shù)解析式的方法 求函數(shù)解析式的方法主要有三種: 一是由已知函數(shù)推導(dǎo),如例題1,; 二是由實(shí)際問題列出兩個(gè)未知數(shù)的方程,,再轉(zhuǎn)化為函數(shù)解析式,如例題4的第一問,。 三是用待定系數(shù)法求函數(shù)解析式,,如例2的第二小題、例7,。 其步驟是:①根據(jù)題給條件寫出含有待定系數(shù)的解析式;②將x,、y的幾對值或圖象上幾個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)代入上述的解析式中,,得到以待定系數(shù)為未知數(shù)的方程或方程組;③解方程,,得到待定系數(shù)的具體數(shù)值,;④將求出的待定系數(shù)代入要求的函數(shù)解析式中。 二,、例題舉例: 例1,、已知變量y與y1的關(guān)系為y=2y1,變量y1與x的關(guān)系為y1=3x+2,求變量y與x的函數(shù)關(guān)系,。 分析:已知兩組函數(shù)關(guān)系,,其中共同的變量是y1,所以通過y1可以找到y(tǒng)與x的關(guān)系。 解:∵ y=2y1 y1=3x+2, ∴ y=2(3x+2)=6x+4, 即變量y與x的關(guān)系為:y=6x+4,。 例2,、解答下列題目 (1)(甘肅省中考題)已知直線 與y軸交于點(diǎn)A,,那么點(diǎn)A的坐標(biāo)是( )。 (A)(0,,–3) (B) (C) (D)(0,,3)
(2)(杭州市中考題)已知正比例函數(shù) ,當(dāng)x=–3時(shí),,y=6.那么該正比例函數(shù)應(yīng)為( ),。 (A) (B) (C) (D)
(3)(福州市中考題)一次函數(shù)y=x+1的圖象,不經(jīng)過的象限是( ),。 (A)第一象限 (B)第二象限 (C)第三象限 (D)第四象限 分析與答案: (1) 直線與y軸交點(diǎn)坐標(biāo),,特點(diǎn)是橫坐標(biāo)是0,縱坐標(biāo)可代入函數(shù)關(guān)系求得,。 或者直接利用直線和y軸交點(diǎn)為(0,,b),得到交點(diǎn)(0,,3),,答案為D。 (2) 求解析式的關(guān)鍵是確定系數(shù)k,,本題已知x=-3時(shí),,y=6,代入到y(tǒng)=kx中,,解析式可確定,。答案D: y=-2x。 (3) 由一次函數(shù)y=kx+b的圖象性質(zhì),,有以下結(jié)論: ,, 題目中y=x+1,k=1>0,,則函數(shù)圖象必過一,、三象限;b=1>0,,則直線和y軸交于正半軸,,可以判定直線位置,也可以畫草圖,,或取兩個(gè)點(diǎn)畫草圖判斷,,圖像不過第四象限。
答案:D,。
例3,、(遼寧省中考題)某單位急需用車;但又不準(zhǔn)備買車,,他們準(zhǔn)備和一個(gè)體車主或一國營出租車公司其中的一家簽訂月租車合同,。設(shè)汽車每月行駛x千米,,應(yīng)付給個(gè)體車主的月費(fèi)用是y1元,應(yīng)付給出租車公司的月費(fèi)用是y2元,,y1,、y2分別與x之間的函數(shù)關(guān)系圖象(兩條射線)如圖,觀察圖象回答下列問題: (1)每月行駛的路程在什么范圍內(nèi)時(shí),,租國營公司的車合算,? (2)每月行駛的路程等于多少時(shí),租兩家車的費(fèi)用相同,? (3)如果這個(gè)單位估計(jì)每月行駛的路程為2300千米,,那么這個(gè)單位租哪家的車合算?
分析:因給出了兩個(gè)函數(shù)的圖象可知一個(gè)是一次函數(shù),,一個(gè)是一次函數(shù)的特殊形式正比例函數(shù),,兩條直線交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為1500,表明當(dāng)x=1500時(shí),,兩條直線的函數(shù)值y相等,,并且根據(jù)圖像可以知道x>1500時(shí),y2在y1上方,;0<x<1500時(shí),,y2在y1下方。利用圖象,,三個(gè)問題很容易解答,。 答:(1)每月行駛的路程小于1500千米時(shí),租國營公司的車合算,。 [或答:當(dāng)0≤x<1500(千米)時(shí),租國營公司的車合算],。 (2)每月行駛的路程等于1500千米時(shí),租兩家車的費(fèi)用相同。 (3)如果每月行駛的路程為2300千米,那么這個(gè)單位租個(gè)體車主的車合算,。 例4,、(河北省中考題)某工廠有甲、乙兩條生產(chǎn)線先后投產(chǎn),。在乙生產(chǎn)線投產(chǎn)以前,甲生產(chǎn)線已生產(chǎn)了200噸成品,;從乙生產(chǎn)線投產(chǎn)開始,,甲、乙兩條生產(chǎn)線每天分別生產(chǎn)20噸和30噸成品,。 (1)分別求出甲,、乙兩條生產(chǎn)線投產(chǎn)后,各自總產(chǎn)量y(噸)與從乙開始投產(chǎn)以來所用時(shí)間x(天)之間的函數(shù)關(guān)系式,,并求出第幾天結(jié)束時(shí),,甲,、乙兩條生產(chǎn)線的總產(chǎn)量相同; (2)在如圖所示的直角坐標(biāo)系中,,作出上述兩個(gè)函數(shù)在第一象限內(nèi)的圖象,;觀察圖象,分別指出第15天和第25天結(jié)束時(shí),,哪條生產(chǎn)線的總產(chǎn)量高,?
分析:(1)根據(jù)給出的條件先列出y與x的函數(shù)式, =20x+200,, =30x,,當(dāng) = 時(shí),求出x,。 (2)在給出的直角坐標(biāo)系中畫出兩個(gè)函數(shù)的圖象,,根據(jù)點(diǎn)的坐標(biāo)可以看出第15天和25天結(jié)束時(shí),甲,、乙兩條生產(chǎn)線的總產(chǎn)量的高低,。
解:(1)由題意可得: 甲生產(chǎn)線生產(chǎn)時(shí)對應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式是:y=20x+200, 乙生產(chǎn)線生產(chǎn)時(shí)對應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式是:y=30x,, 令20x+200=30x,,解得x=20,即第20天結(jié)束時(shí),,兩條生產(chǎn)線的產(chǎn)量相同,。 (2)由(1)可知,甲生產(chǎn)線所對應(yīng)的生產(chǎn)函數(shù)圖象一定經(jīng)過兩點(diǎn)A(0,,200)和 B(20,,600); 乙生產(chǎn)線所對應(yīng)的生產(chǎn)函數(shù)圖象一定經(jīng)過兩點(diǎn)O(0,,0)和B(20,,600)。 因此圖象如右圖所示,,由圖象可知:第15天結(jié)束時(shí),,甲生產(chǎn)線的總產(chǎn)量高;第25天結(jié)束時(shí),,乙生產(chǎn)線的總產(chǎn)量高,。 例5.直線y=kx+b與直線y=5-4x平行,且與直線y=-3(x-6)相交,,交點(diǎn)在y軸上,,求此直線解析式。 分析:直線y=kx+b的位置由系數(shù)k,、b來決定:由k來定方向,,由b來定與y軸的交點(diǎn),,若兩直線平行,則解析式的一次項(xiàng)系數(shù)k相等,。例如y=2x,,y=2x+3的圖象平行。 解:∵ y=kx+b與y=5-4x平行,, ∴ k=-4,, ∵ y=kx+b與y=-3(x-6)=-3x+18相交于y軸, ∴ b=18,, ∴ y=-4x+18,。 說明:一次函數(shù)y=kx+b圖象的位置由系數(shù)k、b來決定:由k來定方向,,由b來定點(diǎn),,即函數(shù)圖象平行于直線y=kx,經(jīng)過(0,,b)點(diǎn),,反之亦成立,即由函數(shù)圖象方向定k,,由與y軸交點(diǎn)定b,。 例6.直線與x軸交于點(diǎn)A(-4,0),,與y軸交于點(diǎn)B,,若點(diǎn)B到x軸的距離為2,求直線的解析式,。 解:∵ 點(diǎn)B到x軸的距離為2,, ∴ 點(diǎn)B的坐標(biāo)為(0,±2),, 設(shè)直線的解析式為y=kx±2, ∵ 直線過點(diǎn)A(-4,,0), ∴ 0=-4k±2, 解得:k=± , ∴直線AB的解析式為y= x+2或y=- x-2,。
說明:此例看起來很簡單,,但實(shí)際上隱含了很多推理過程,而這些推理是求一次函數(shù)解析式必備的,。 (1)圖象是直線的函數(shù)是一次函數(shù),; (2)直線與y軸交于B點(diǎn),則點(diǎn)B(0,,yB); (3)點(diǎn)B到x軸距離為2,,則|yB|=2,; (4)點(diǎn)B的縱坐標(biāo)等于直線解析式的常數(shù)項(xiàng),,即b=yB; (5)已知直線與y軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)yB,,可設(shè)y=kx+yB,; 下面只需待定k即可。 三,、提高與思考 例1.已知一次函數(shù)y1=(n-2)x+n的圖象與y軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)為-1,,判斷y2=(3- )xn+2是什么函數(shù),寫出兩個(gè)函數(shù)的解析式,,并指出兩個(gè)函數(shù)在直角坐標(biāo)系中的位置及增減性,。 解:依題意,得 解得n=-1,, ∴ y1=-3x-1, y2=(3- )x, y2是正比例函數(shù),; y1=-3x-1的圖象經(jīng)過第二、三,、四象限,,y1隨x的增大而減小,; y2=(3- )x的圖象經(jīng)過第一,、三象限,y2隨x的增大而增大,。 說明:由于一次函數(shù)的解析式含有待定系數(shù)n,,故求解析式的關(guān)鍵是構(gòu)造關(guān)于n的方程,此題利用“一次函數(shù)解析式的常數(shù)項(xiàng)就是圖象與y軸交點(diǎn)縱坐標(biāo)”來構(gòu)造方程,。 例2.已知一次函數(shù)的圖象,,交x軸于A(-6,0),,交正比例函數(shù)的圖象于點(diǎn)B,,且點(diǎn)B在第三象限,它的橫坐標(biāo)為-2,,△AOB的面積為6平方單位,,求正比例函數(shù)和一次函數(shù)的解析式。 分析:自畫草圖如下: 解:設(shè)正比例函數(shù)y=kx,, 一次函數(shù)y=ax+b,, ∵ 點(diǎn)B在第三象限,橫坐標(biāo)為-2,, 設(shè)B(-2,,yB),其中yB<0, ∵ =6,, ∴ AO·|yB|=6,, ∴ yB=-2, 把點(diǎn)B(-2,,-2)代入正比例函數(shù)y=kx,,得k=1, 把點(diǎn)A(-6,,0),、B(-2,-2)代入y=ax+b,, 得 解得:
∴ y=x, y=- x-3即所求,。
說明:(1)此例需要利用正比例函數(shù)、一次函數(shù)定義寫出含待定系數(shù)的結(jié)構(gòu)式,,注意兩個(gè)函數(shù)中的系數(shù)要用不同字母表示,; (2)此例需要把條件(面積)轉(zhuǎn)化為點(diǎn)B的坐標(biāo)。這個(gè)轉(zhuǎn)化實(shí)質(zhì)含有兩步:一是利用面積公式 AO·
BD=6(過點(diǎn)B作BD⊥AO于D)計(jì)算出線段長BD=2,,再利用|yB|=BD及點(diǎn)B在第三象限計(jì)算出yB=-2,。若去掉第三象限的條件,想一想點(diǎn)B的位置有幾種可能,,結(jié)果會有什么變化,?(答:有兩種可能,點(diǎn)B可能在第二象限(-2,,2),,結(jié)果增加一組y=-x, y= (x+3)。
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