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专题 19.4 一次函数与方程、不等式之间的关系【十大题型】
【人教版】
【题型1 已知直线与坐标轴交点求方程的解】.....................................................................................................2
【题型2 由一元一次方程的解判断直线与x轴的交点】......................................................................................2
【题型3 利用图像法解一元一次方程】..................................................................................................................3
【题型4 由直线与坐标轴的交点求不等式的解集】.............................................................................................5
【题型5 根据两条直线的交点求不等式的解集】.................................................................................................6
【题型6 两直线的交点与二元一次方程组的解】.................................................................................................8
【题型7 图象法解二元一次方程组】......................................................................................................................9
【题型8 求直线围成的图形的面积】....................................................................................................................10
【题型9 绝对值函数与方程、不等式之间的关系】...........................................................................................11
【题型10 一次函数与不等式组中的阴影区域问题】...........................................................................................14
知识点1:一次函数与一元一次方程之间的关系
1.一次函数与一元一次方程的关系
(1)从“数”上看:函数 中,当 时,的值 方程 的解.
(2)从“形”上看:函数 的图象与轴的交点的横坐标 方程 的解
2.利用一次函数的图象解一元一次方程的步骤
(1)转化:将一元一次方程转化为一次函数
(2)画图象:画出一次函数的图象
(3)找交点:找出一次函数图象与轴的交点,则交点的横坐标即一元一次方程的解.
【注意】
对于一次函数 ,已知的值,求 的值,或已知 的值求的值,就是把问题转化为关于 或的一元
一次方程来求解.
【拓展】
方程 的解 函数 中, 时的值;方程 的解 函数的图象与直线 的交点的横坐标.
【题型1 已知直线与坐标轴交点求方程的解】
【例1】(24-25八年级·海南海口·期末)若直线y=2x+b与x轴交于点A(−2,0),则方程2x+b=0的解是
( )
A.x=−4 B.x=−2 C.x=4 D.x=2
【变式1-1】(24-25八年级·青海海东·期末)已知一次函数y=ax+b(a,b是常数),x与y的部分对应值
如下表:
x −3 −2 −1 0 1 2
y −4 −2 0 2 4 6
则关于x的方程ax+b=0的解为 .
【变式1-2】(24-25八年级·四川德阳·期末)直线y=kx+b(k≠0)经过点A(−1,0),B(0,2),则关于x的
方程kx+b=0的解为( )
A.x=−1 B.x=0 C.x=1 D.x=2
【变式1-3】(24-25八年级·江苏盐城·期末)若直线y=kx+b的图象经过点(1,3),则关于x的方程
kx+b=3的解是( )
A.x=1 B.x=2 C.x=3 D.x=4
【题型2 由一元一次方程的解判断直线与x轴的交点】
【例2】(24-25八年级·广东广州·期末)若x=4是方程kx+b=0的解, 则直线y=kx+b的图象与x轴交
点的坐标为 ( )
A.(4,0) B.(0,4) C.(0,−4) D.(−4,0)
【变式2-1】(24-25八年级·河北保定·期末)若关于x的方程−2x+b=0的解为x=2,则直线y=−2x+b
一定经过点( )
A.(2,0) B.(0,2) C.(4,0) D.(2,5)
【变式2-2】(24-25八年级·湖北黄石·期末)一次函数y=ax+b(a,b是常数,且a≠0),若a+b−2=0
,则这个一次函数的图象必经过的点是( )
A.(1,−2) B.(2,−3) C.(−1,−2) D.(1,2)
【变式2-3】(24-25八年级·全国·课后作业)已知方程kx+b=0的解是x=3,则函数y=kx+b的图象可能
是( )A. B.
C. D.
【题型3 利用图像法解一元一次方程】
【例3】(24-25八年级·宁夏银川·期末)如图,已知直线y=ax+b,则方程ax+b=1的解x=( )
A.2 B.−1 C.4 D.0
【变式3-1】(24-25八年级·上海·阶段练习)如图,直线y=x+5和直线y=ax+b相交于点P,根据图象可
知,关于x的方程x+5=ax+b的解是( )
A.x=20 B.x=25 C.x=20或25 D.x=﹣20
【变式3-2】(24-25八年级·陕西西安·期末)如图,一次函数y=kx+b与y=x+2的图象相交于点P(m,4)
,则关于x的方程kx+b=4的解是 .【变式3-3】(24-25八年级·福建福州·期中)如图,一次函数y=ax+b的图象为直线l,则关于x的方程
的解为 .
a(x−❑√3)+b=0
知识点2:一次函数与一元一次不等式之间的关系
因为任何一个以为未知数的一元一次不等式都可以变形为 或 的形式,所以解一元
一次不等式可以看成求一次函数 的函数值大于0或小于0时,自变量的取值范围.
一次函数 与一元一次不等式 (或 )的关系如下:
不等于 的解集 在函数
中, 时的取值范围
数的角度
不等式 的解集 在函数
一次函数与一元一 中, 时的取值范围
次不等式的关系
不等式 的解集 直线
在 x 轴上方 的部分所对应的的取值范围
形的角度
不等式 的解集 直线
在 x 轴下方 的部分所对应的的取值范围
【拓展】直 线 与 直 线 的 交 点 的 横 坐 标 即 为 方 程
的 解 ; 不 等 式 ( 或 ) 的 解 集 就 是 直 线
在直线 上(或下)方部分对应的的取值范围.如图所
示,方程 的解为 ;不等式 的解集为 ;不等式
的解集为 .
【题型4 由直线与坐标轴的交点求不等式的解集】
【例4】(24-25八年级·吉林长春·期末)若一次函数y=kx+b(k≠0)的图象如图所示,那么下列说法正确
的是( )
A.关于x不等式kx+b>0的解集是x<1
B.关于x的不等式kx+b>4的解集是x>3
C.关于x的方程kx+b=0的解是x=3
D.当0−3的解集是( )A.x>−1 B.x<−1 C.x>3 D.x<3
【变式4-3】(24-25八年级·江苏宿迁·期末)如图,一次函数y=kx+b(k>0)的图象过点(−1,0),则不等
式k(x−2)+b<0的解集是 .
【题型5 根据两条直线的交点求不等式的解集】
【例5】(24-25八年级·四川巴中·期中)一次函数y=mx+n与y=ax+b在同一平面直角坐标系中的图象
如图所示.根据图象有下列五个结论:①a>0;②n<0;③方程mx+n=0的解是x=−2;④不等式
ax+b>3的解集是x>−3;⑤不等式0−4的解集为x>0;乙说:当
x>4时,ax+b0时,−x+1>mx+n的解集为x<3
【变式6-3】(24-25八年级·江苏宿迁·期末)表1、表2分别给出了两条直线l :y=k x+b 与
1 1 1l :y=k x+b 上部分点的横坐标x和纵坐标y的对应值.
2 2 2
表1
x −4 −3 −2 −1
y −1 −2 −3 −4
表2
x −4 −3 −2 −1
y −9 −6 −3 0
则方程组{y=k x+b
)的解是
1 1
y=k x+b
2 2
【题型7 图象法解二元一次方程组】
【例7】(24-25八年级·四川达州·期末)如图,已知函数y=x+1和y=ax+3图象交于点P,点P的横坐
{x−y=−1
)
标为1,则关于x,y的方程组 的解是( ).
ax−y=−3
{x=1) { x=1 ) {x=−2)
A. B.¿ C. D.
y=2 y=−2 y=1
【变式7-1】(24-25八年级·河北唐山·期末)下列图形是以方程2x−y=2的解为坐标的点组成的图象的是
( )
A. B.C. D.
【变式7-2】(24-25八年级·云南昆明·期末)如图,一次函数y=kx+b(k≠0)与y=x+2的图象相交于点
{y=kx+b)
M(m,4),则关于x,y的二元一次方程组 的解是( )
y=x+2
{x=1) {x=2) {x=4) {x=3)
A. B. C. D.
y=4 y=4 y=2 y=4
【变式7-3】(24-25八年级·江苏南通·期末)如图,一次函数y=kx+b与y=mx+n的图象交于点(1,2),则
{kx+b= y+2)
关于x,y的方程组 的解为( )
mx+n= y+2
{x=3) {x=−1) {x=1) {x=1)
A. B. C. D.
y=2 y=2 y=0 y=4
【题型8 求直线围成的图形的面积】
【例8】(24-25八年级·山东泰安·期中)已知一次函数y=ax+2与y=kx+b的图像如图所示,且方程组
{y=ax+2)
的解为
{x=2)
,点B坐标为(0,−1),y轴上的一个动点P,若S =6,则点P的坐标为
y=kx+b y=1 △ABP.
【变式8-1】(24-25八年级·山东泰安·期末)如图,已知直线y=2x+3与直线y=−2x−1相交于点C,与
y轴别相交于点A,B,则△ABC的面积是 .
【变式8-2】(24-25八年级·湖北武汉·期末)在平面直角坐标系中,点A,C均在x轴上,点B在第一象
限,直线AB上所有点的坐标(x,y)都是二元一次方程x−y=−2的解,直线BC上所有点的坐标(x,y)都是
一元一次方程2x+ y=8的解.
(1)求B点的坐标时,小明是这样想的:先设B点坐标为(m,n),因为B点在直线AB上,所以(m,n)是方程
x−y=−2的解;又因为B点在直线BC上,所以(m,n)也是方程2x+ y=8的解,从而m,n满足
{m−n=−2)
,据此可求出B点坐标为______.再求出A点坐标为______;C点坐标为______.(均直接写
2m+n=8
出结果)
1
(2)若线段BC上存在一点D,使S = S (O为原点),求D点坐标
△OCD 2 △ABC
1
(3)点E(a,−3)是坐标平面内的动点,若满足S ≤ S ,求a的取值范围.
△ABE 3 △ABC【变式8-3】(24-25八年级·山东临沂·期末)如图,四边形OABC是矩形,点A、C在坐标轴上, ODE
是 OCB绕点O顺时针旋转90度得到的,点D在x轴上,直线BD交y轴于点F,交OE于点H,△线段
△
{2x+3 y=14)
BC、OC的长是方程的 的解,且OC>BC.
4x−5 y=6
(1)求直线BD的解析式;
(2)求△OFH的面积;
【题型9 绝对值函数与方程、不等式之间的关系】
【例9】(24-25八年级·重庆沙坪坝·期末)在初中阶段的函数学习中,我们经历了“确定函数的表达式
——利用函数图象研究其性质——运用函数解决问题”的学习过程. 在画函数图象时,我们通过描点、平
移、对称的方法画出了所学的函数图象. 同时,我们也学习了绝对值的意义
|a)=
{ a(a≥0) ),结合上面
−a(a<0)
经历的学习过程,现在来解决下面的问题
在函数y=−|x−2|+b中,自变量x的取值范围是全体实数,下表是y与x的几组对应值:
x −1 0 1 2 3
y … 0 1 2 3 2 …
(1)根据表格填写:b=_______.
(2)化简函数解析式:
当×<2时,y=_______;
当x≥2时,y=______.
(3)在给出的平面直角坐标系中,请用你喜欢的方法画出这个函数的图象并解决以下问题;①该函数的最大值为_______.
②若A(a,−1),B(b,−1)为该函数图象上不同的两点,则a+b=________.
1
③根据图象可得关于x的方程− x+1=−|x−2|+b的解为_______.
5
【变式9-1】(24-25八年级·江苏盐城·期中)某数学兴趣小组遇到这样一个问题:探究函数
|3x−6)+x+2 |3x−6)+x+2
y= 的图象与性质.组员小东根据学习函数的经验,对函数y= 的图象与性
2 2
质进行了探究,结合绝对值的性质以及函数图象,解决问题:若一次函数y=ax+1的图象与函数
|3x−6)+x+2
y= 的图象只有一个交点,则实数a的取值范围是 .
2
【变式9-2】(24-25八年级·江苏淮安·期中)在我们学习函数的过程中,经历了“确定函数的解析式一利
用函数图象研究其性质”的学习过程,在画函数图象时,我们可以通过描点或平移的方法画出一个函数的
大致图象.同时,我们也学习了绝对值的意义 |a)= { a(a≥0) )
−a(a<0)阳阳结合上面的学习过程,对函数y=|2x−1|的图象与性质进行了探究.
1 1
(1)① 化简函数y=|2x−1|的表达式:当x≥ 时,y= ,当x< 时,y= ;
2 2
② 在平面直角坐标系中,画出此函数的图象;
(2)函数y =|2x−1|+1的图象可由y=|2x−1|的图象向上平移1个单位得到;
1
① 当0≤x<3时,y 的取值范围是 ;
1
② 当2≤ y ≤5时,x的取值范围是 ;
1
③ 当mx+2?
预备知识1:同学们学习了一元一次方程、一元一次不等式和一次函数,利用这些一次模型和函数的图
象,可以解决一系列问题.
图①中给出了函数y=x+1和y=2x+3的图象,观察图象,我们可以得到:当x>−2时,函数y=2x+3的
图象在y=x+1图象上方,由此可知:不等式2x+3>x+1的解集为_________.
预备知识2:函数 y=|x)= { x(x≥0) ) , 称为分段函数,其图象如图②所示,实际上对带有绝对值的代数
−x(x<0)
式的化简,通常采用“零点分段”的办法,将带有绝对值符号的代数式在各“取值段”化简,即可去掉绝
对值符号,比如化简|x−1)+|x−3)时, 可令x−1=0和x−3=0, 分别求得x=1,x=3 (称1, 3分别
是|x−1)和|x−3)的零点值), 这样可以就x<1,1≤x<3,x≥3三种情况进行讨论:
(1) 当x<1时,|x−1|+)x−3)=−(x−1)−(x−3)=4−2x
(2) 当1≤x<3时,|x−1|+)x−3)=(x−1)−(x−3)=2;
(3) 当x≥3时,|x−1)+|x−3)=(x−1)+(x−3)=2x−4,{4−2x(x<1)
)
所以 就可以化简为
|x−1)+|x−3) 2(1≤x<3)
2x−4(x≥3)
预备知识3:函数y=b(b为常数)称为常数函数,其图象如图③所示.
[知识迁移]
如图④,直线y=x+1与直线y=ax+b相交于点A(m,3),则关于x的不等式x+1≤ax+b的解集是
___________.
[问题解决]
结合前面的预备知识,我们来研究怎样解不等式|x−1|+)x−3)>x+2..
(1)请在平面直角坐标系内作出函数y=|x−1)+|x−3)的图象;
(2)通过观察图象,便可得到不等式|x−1|+)x−3)>x+2的解集,这个不等式的解集为_______.
【题型10 一次函数与不等式组中的阴影区域问题】
【例10】(2024八年级·全国·专题练习)阅读,我们知道,在数轴上,x=1表示一个点,而在平面坐标系
中,x=1表示一条直线;我们还知道,以二元一次方程2x−y+1=0的所有解为坐标的点组成的图形,就
是一次函数y=2x+1的图像,它也是一条直线,如图1,可以得出,直线x=1与直线y=2x+1的交点P的
{ x=1 ) {x=1)
坐标(1,3)就是方程组 的解,所以这个方程组的解为 .
2x−y+1=0 y=3
在直角坐标系中,x≤1表示一个平面区域,即直线x=1以及它的左侧的部分,如图2;y≤2x+1,也表示一个平面区域,即直线y=2x+1以及它下方的部分,如图3.
回答下列问题:
{ x=−2 )
(1)在直角坐标系(如图4)中,用作图的方法求方程组 的解;
y=−2x+2
{ x≥−2 )
(2)用阴影表示 y≤−2x+2 所围成的区域.
y≥0
【变式10-1】(2024八年级·全国·专题练习)图中所示的阴影部分为哪一个不等式的解集( )
A. x−y≤−5 B. x+ y≥−5 C. x+ y≤5 D. x−y≤5
【变式10-2】(2024八年级·全国·专题练习)如图,表示阴影区域的不等式组为( )
{ 2x+ y≥5 ) { 2x+ y≤5 )
A. 3x+4 y≥9 B. 3x+4 y≤9
y≥0 y≥0
{ 2x+ y≥5 ) { 2x+ y≤5 )
C. 3x+4 y≥9 D. 3x+4 y≥9
x≥0 x≥0
【变式10-3】(24-25八年级·湖北随州·期末)阅读材料:在平面直角坐标系中,二元一次方程x−y=0的{x=1)
一个解 可以用一个点(1,1)表示,二元一次方程有无数个解,以方程x−y=0的解为坐标的点的
y=1
全体叫作方程x−y=0的图象.一般地,在平面直角坐标系中,任何一个二元一次方程的图象都是一条直
线,我们可以把方程x−y=0的图象称为直线x−y=0.
直线x-y=0把坐标平面分成直线上方区域,直线上,直线下方区域三部分,如果点M(x,y)的坐标满
0 0
足不等式x-y≤0,那么点M(x,y)就在直线x-y=0的上方区域内。特别地,x=k(k为常数)表示横
0 0
坐标为k的点的全体组成的一条直线,y=m(m为常数)表示纵坐标为m的点的全体组成的一条直线.请
根据以上材料,探索完成以下问题:
8 3 13 5 9
(1)已知点A(2,1)、B( , )、C( , )、D(4, ),其中在直线3x−2y=4上的点有
3 2 6 4 2
(只填字母);请再写出直线3x−2y=4上一个点的坐标 ;
{0≤x≤4)
(2)已知点P(x,y)的坐标满足不等式组 ,则所有的点P组成的图形的面积是 ;
0≤ y≤3
(3)已知点P(x,y)的坐标满足不等式组,请在平面直角坐标系中画出所有的点P组成的图形(涂上阴
影),并求出上述图形的面积.