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专题 4-2 一次函数(考题猜想,二元一次方程(组)与一次函
数的四种常见应用)
应用1:利用两直线的交点坐标确定方程的解
【例题1】(22-23八年级下·云南昆明·期末)如图,一次函数 与 的图象相交于点
,则关于 , 的二元一次方程组 的解是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了一次函数与二元一次方程 组 ,先利用 确定 点坐标,然后根据方程组的
解就是两个相应的一次函数图象的交点坐标进行判断,解题的关键是正确理解方程组的解就是两个相应的
一次函数图象的交点坐标.
【详解】解:把 代入 得 ,解得 ,
所以 点坐标为 ,所以关于 , 的二元一次方程组 的解是 ,
故选:
【变式1】(22-23八年级下·江苏南通·阶段练习)已知整数x满足 , , ,对
于任意一个x,m都取 、 中的最大值,则m的最大值是 .
【答案】14
【分析】本题主要考查了一次函数的最值.熟练掌握一次函数的图象与性质,确定两个函数图象的交点,
函数的增减性,是解决问题的关键.
联立两个函数的解析式,得出两函数图象的交点坐标,接下来将自变量分成两段讨论m的值,最后比较
得出结论即可.
【详解】联立两函数的解析式,得, ,
解得, ,
∴两函数图象交点为 ,
∵当 时, ,且 的值随x的增大而减小,
∴当 时, ;
∵当 时, ,且 的值随x的增大而增大,
∴当 时, ;
∴在 的范围内,m的最大值为14.
故答案为:14.
【变式2】(22-23八年级下·四川广安·期末)已知直线 经过点 , .(1)求直线 的解析式;
(2)若直线 与直线 相交于点C,求点C的坐标;
(3)根据图象,写出关于x的不等式 的解集.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】此题主要考查了待定系数法求一次函数解析式,以及一次函数的交点,一次函数与一元一次不等
式的关系,关键是正确从函数图象中获得正确信息.
(1)利用待定系数法把点A,点B代入 可得关于k、b得方程组,再解方程组即可;
(2)联立两个函数解析式,再解方程组即可;
(3)根据C点坐标可直接得到答案.
【详解】(1) 直线 经过点 , ,
,
解得 ,
直线 的解析式为: ;
(2) 若直线 与直线 相交于点C,
.
解得 ,
点 ;
(3)由(2)得 ,
根据图象可得不等式 的解集为:
【变式3】(22-23八年级下·福建泉州·期中)已知一次函数 .(1)无论k为何值,函数图象必过定点,求该定点的坐标;
(2)如图1,当 时,一次函数 的图象交x轴,y轴于A、B两点,点Q是直线 :
上一点,若 ,求Q点的坐标;
(3)如图2,在(2)的条件下,直线 : 交AB于点P,C点在x轴负半轴上,且 ,动点
M的坐标为 ,求 的最小值.
【答案】(1)
(2) 或
(3)
【分析】(1)整理得 ,根据题意,得当 ,求解得函数图象必过定点
;
(2)确定解析式 为 ,点A坐标为 ,点B坐标为 ;设点Q坐标为
,分情况讨论:①当点Q位于AB右侧时,根据题意得 ,列方程解得
,点Q坐标为 ;②当点Q位于AB左侧时,过点Q作 轴,交 于点N,点N的纵坐标
为 , ,于是 ,解得 ,Q
坐标为 ;
(3)联立得 ,得 ,设 ,由 ,求得C的坐标为 ,点M在直线
上,点C关于直线 对称的点F的坐标为 ,连接 , ,则 ,,作 轴,垂足为G,在 中, ,所以 的最
小值为 .
【详解】(1)解:整理得
∵不论k取何值时,上式都成立
∴当 ,即 时,
∴无论k为何值,函数图象必过定点 ;
(2)当 时,一次函数 为 ,
当 时, ;当 时, , ;
∴点A坐标为 ;点B坐标为 ;
∵点Q在直线 : 上,
∴设点Q坐标为 ;
①如图,当点Q位于AB右侧时,根据题意得 .
∴ .
解得 .
点Q坐标为 ;
②如图,当点Q位于AB左侧时,此时 ,
过点Q作 轴,交 于点N,则点N的纵坐标为 ,
由 ,得 , ,∴ .
∴ ,
解得 ,
∴Q恰好位于x轴上,此时Q坐标为 ;
综上所述:若 ,Q点的坐标为 或 ;
(3)由(2)可得直线AB: ,联立得 ,
解得 .
∴
∵点C在x轴的负半轴,设
则 ,
∵ ,
∴
解得
∴点C的坐标为
∵动点M的坐标为 .
∴点M在直线 上.
∴点C关于直线 对称的点F的坐标为 ,连接 , ,则 ,
则 为 的最小值;
作 轴,垂足为G,
在 中,
∴ 的最小值为 .
【点睛】本题考查一次函数,图象交点求解,轴对称;结合题设条件,作线段的等量转移,构造直角三角
形求解线段是解题的关键
应用2:利用方程组的解求两直线的交点坐标
【例题2】(21-22八年级上·陕西汉中·期末)已知二元一次方程组 的解为 ,则在同一
平面直角坐标系中,直线 : 与直线 : 的交点坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据函数图象交点坐标为两函数解析式组成的方程组的解解答即可.
【详解】解:∵二元一次方程组 的解为 ,
∴直线l:y=x+5与直线l:y=− x-1的交点坐标为(-4,1).
1 2
故选:D.
【点睛】本题考查的是一次函数与二元一次方程组的关系,方程组的解就是两个相应的一次函数图象的交
点坐标
【变式1】(22-23八年级下·河南商丘·期末)已知方程组 的解为 ,则函数
与函数 的图象交点坐标为 .
【答案】
【分析】根据一次函数与二元一次方程组的关系进行解答即可.【详解】解: 方程组 的解为 ,
函数 与函数 的图象交点坐标相当于函数 与函数 的图象交点
向下平移2个单位长度,
函数 与函数 的图象交点坐标为 ,
故答案为: .
【点睛】本题考查的是一次函数与二元一次方程组的关系,方程组的解就是两个相应的一次函数图象的交
点坐标
【变式2】(22-23八年级下·山东聊城·阶段练习)如图,点A、B的坐标分别为 ,直线
与坐标轴交于C、D两点.
(1)求交点E的坐标;
(2)直接写出不等式 的解集;
(3)求四边形 的面积.
【答案】(1)点 的坐标是
(2)
(3)
【分析】(1)利用待定系数法求出直线 的解析式,利用二元一次方程组求出点 的坐标;
(2)根据函数图象写出不等式 的解集;
(3)根据坐标轴上点的特征求出 两点的坐标,根据三角形的面积公式计算即可.
【详解】(1)解:由题意得 ,解得 ,
故直线 的解析式是 ,则 解得 ,
故点 的坐标是 ;
(2)解:由图象可知, 时,y=kx+b的图象在 的图象的上方,
故不等式 的解集是 ;
(3)解:当 时, ,当 时, ,
则点 的坐标是 ,点 的坐标是 ,
∴ .
【点睛】本题考查的是待定系数法求一次函数解析式、利用二元一次方程组求两条直线的交点、利用函数
图象解不等式,掌握待定系数法的一般步骤、灵活运用数形结合思想是解题的关键
【变式3】(22-23八年级下·吉林长春·期中)如图,在平面直角坐标系中,已知直线 : 经过
,动点 在直线 : 上,直线 和 交于点 ,设点 的横坐标为 .
(1)求直线 的解析式;
(2)交点 的坐标为______;
(3)过点 作 轴的平行线交直线 于点 ,当以 、 、 、 为顶点的四边形为平行四边形时,求 的
值;
(4)过点 作 轴的垂线交 轴于点 ,以 为边向右作正方形 ,当正方形 的顶点 或
落在直线 上时,直接写出 的值.
【答案】(1)(2)
(3) 的值为 或
(4) 的值为 或0或
【分析】(1)运用待定系数法将 代入 ,解出即可解决;
(2)根据表达式联立组成方程组,解出即可得到点 的坐标;
(3)设 ,可得 , ,解方程即可解决;
(4)由题意得: , ,根据正方形性质可得 , ,
分两种情况:当 时, ,则 , , 当 时 ,
则 , , 分别将点 、点 坐标代入 ,即可求得答案.
【详解】(1)解:将 代入 中,
,解得 ,
∴ : ;
(2)解:由题意得: ,
解得: ,
点 ,
故答案为: ;
(3) 在 : 上, ,
,
轴, 在 : 上,
,
,
以 、 、 、 为顶点的四边形为平行四边形,
,即 ,
解得: , ,的值为 或 ;
(4)解: 的值为 或0或 .理由如下:
当 时,
, , , ,
当 在 上时, ,
解得: ,
当 在 上时, ,
解得: ;
当 时,
, , , ,
当 在 上时, ,
此方程无解,
当 在 上时, ,
解得: ;综上: 的值为 或0或 .
【点睛】本题是一次函数综合题,考查待定系数法、一次函数图象与性质、一次函数图象上点的坐标特征、
平行四边形性质、正方形性质等知识,解题关键是分类画出图形,数形结合解决问题
应用3:方程组的解与两个一次函数的关系
【例题3】直线 与 的图象没有交点,则方程组 的解的情况是( )
A.有无数组解 B.有一组解 C.有两组解 D.没有解
【答案】D
【分析】根据二元一次方程组的解与一次函数交点的关系解答即可.
【详解】直线 与 的图象没有交点,则方程组 没有解.
故选D.
【点睛】本题考查了二元一次方程组的解与一次函数交点的关系.熟练掌握两者的关系是解答本题的关键
【变式1】方程组 没有解,因此直线y=﹣x+2和直线y=﹣x+ 在同一平面直角坐标系中的位置
关系是( )
A.重合 B.平行 C.相交 D.以上三种情况都有可能
【答案】B
【分析】方程组 可化为 ,若方程组没有解,说明直线y=﹣x+2和直线y=﹣x+ 在同
一平面直角坐标系中没有交点,可得两直线关系.
【详解】方程组 可化为 ,若方程组没有解,说明直线y=﹣x+2和直线y=﹣x+ 在同
一平面直角坐标系中没有交点,所以,两条直线平行.故选B
【点睛】本题考核知识点:一次函数与方程组.解题关键点:理解一次函数与方程组的关系
【变式2】(23-24八年级上·广西梧州·期中)直线 与 平行,则方程组 的解的
情况是 .
【答案】无解
【分析】本题考查一次函数与二元一次方程组解的关系.熟知两个一次函数平行无交点即可得到本题答案.
【详解】解:∵直线 与 平行,
∴两直线无交点,
∴方程组 无解.
故答案为:无解.
【变式3】(2022八年级下·上海·专题练习)已知两个一次函数 和 ;
(1) 、 为何值时,两函数的图像重合?
(2) 、 满足什么关系时,两函数的图像相互平行?
(3) 、 取何值时,两函数图像交于 轴上同一点,并求这一点的坐标.
【答案】(1)
(2) 且
(3) , ,坐标为( 2,0)
【分析】(1)因为两函数的图象重合,也就是两个函数的比例系数与常数项相等,由此建立关于a、b的
方程组,求得a、b的数值;
(2)根据“两个一次函数的图像平行,则比例系数相等,常数不相等”列式求解即可;
(3)分别根据两函数与x轴相交于同一点,求出交点坐标即可得到结论.
【详解】(1)∵两函数的图像重合
∴两个一次函数的比例系数和常数项都相等,
∴
解得: ;
(2)∵两个一次函数的图像平行,
∴比例系数相等,常数不相等,
∴ ,且 ,即 ,且 ;
(3)∵两个一次函数的图像交于 轴上一点,即两个一次函数与 轴的交点重合,
∴两个一次函数与 轴的交点重合;
对于 ,令 ,得 ,
对于 ,令 ,得 ,
∴ ,
即 ,
∴当 , 时,两函数图像交于 轴上同一点,交点坐标为(-2,0).
【点睛】本题考查了两条直线相交和平行问题,利用两个一次函数的交点坐标为两函数解析式所组成的方
程组的解解决问题
应用4:利用二元一次方程组求一次函数的解析式
【例题4】(22-23八年级下·广东江门·期末)直线 与 轴、 轴交于A、 两点, 的平
分线所在的直线 的解析式是( )
(提示:在 轴上取一点 ,使 ,连接 )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】对于已知直线,分别令 与 为0求出对应 与 的值,确定出A与 的坐标,在 轴上取一点 ,
使 ,连接 ,由 为 的平分线,得到 ,
利用 得出两三角形全等,利用全等三角形的对应边相等得到 ,设 ,可得出
,在 中,利用勾股定理列出关于 的方程,求出方程的解得到 的值,确定出 坐标,
设直线 解析式为 ,将A与 坐标代入求出 与 的值,即可确定出直线 解析式.
【详解】解:对于直线 ,令 ,求出 ;令 求出 ,
, ,
即 , ,
根据勾股定理得: ,
在 轴上取一点 ,使 ,连接 ,如图所示:为 的平分线,
,
在 和 中 ,
,
,
设 ,则 ,
在 中, ,
根据勾股定理得: ,
解得: ,
,
即 ,
设直线 解析式为 ,将A与 坐标代入得: ,
解得: ,
则直线 解析式为 .
故选:B.
【点睛】此题考查了一次函数综合题,涉及的知识有:待定系数法求一次函数解析式,一次函数与坐标轴
的交点,勾股定理,全等三角形的判定与性质,以及坐标与图形性质,熟练掌握待定系数法是解本题的关
键
【变式1】(23-24八年级上·江苏宿迁·阶段练习)已知一次函数 过点 ,且它的图象与 轴
的交点和直线 与 轴的交点关于 轴对称,那么这个一次函数的解析式为 .
【答案】
【分析】此题主要考查了待定系数法求一次函数解析式.首先求出直线 与 轴的交点 ,再根据轴对称的特点进一步求出所求的一次函数图象与 轴的交点 ,然后设所求的一次函数解析式为
,再利用待定系数法将点 和 代入可得出方程组,解出即可得出 和 的值,即得出了
函数解析式.
【详解】解: 直线 与 轴的交点为 ,
所求直线与 轴的交点为 ,
设所求直线的解析式为 ,
所求直线经过点 和 ,
,
解得: ,
所求的一次函数解析式为: .
故答案为:
【变式2】(23-24八年级下·重庆九龙坡·期中)如图1,在平面直角坐标系中,直线 : 与 轴
交于点 ,与 轴交于点 .直线 与 轴交于点 ,与 轴交于点 ,两直线交于点 ,若点 为 的
中点, .
(1)求直线 的解析式;
(2)如图2,连接 ,点 为直线 上一动点且位于直线 下方,若有 ,请求出点 坐标;
(3)如图3,将直线 平移得到直线 ,使得直线 经过点 ,并交 轴于点 ,点 为直线 上一动点,是
否存在以点 、 、 为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,请写出所有符合条件的点 的坐标,并
写出求解点 坐标其中一种情况的过程;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3) 或 或 或
【分析】(1)分别令 求得点 , ,根据题意得出 , ,待定系数法求解析式,即可求解;
(2)先求得 ,进而根据三角形的面积公式求得 ,根据 建立方程,即
可求解;
(3)根据平移可得 的解析式为 ,得出 ,设 ,又 ,根据勾股定理表
示出 ,进而分三种情况讨论,建立方程,解方程,即可求解.
【详解】(1)解:对于直线 : ,当 ,则 ,当 ,则 ,
∴ ,
∴
∵ ,点 在 轴负半轴,则 ,
∵ 是 的中点,
∴
设直线 的解析式为 ,代入 , ,
解得:
∴直线 的解析式为 ;
(2)∵ ,
∴
联立 ,
解得:
∴
∵ 在直线 上,设 ,
∴∵
∴
解得:
∴ 坐标为
(3)解:将直线 平移得到直线 ,使得直线 经过点 ,并交 轴于点 ,
∴ 的解析式为
当 时, ,则 ,
∵点 为直线 上一动点,
设 ,又 ,
∴ , ,
①当 时, ,解得:
∴
②当 时, ,解得:
∴ 或
③当 时, ,解得: 或
∴
综上所述, 或 或 或 .
【点睛】本题考查了一次函数与坐标轴交点问题,勾股定理,解一元二次方程,三角形的面积问题,待定
系数法求一次函数解析式,一次函数的平移;熟练掌握一次函数的性质是解题的关键
【变式3】(24-25八年级上·全国·课后作业)如图,正比例函数 的图像与一次函数 的图像
交于点 ,一次函数的图像经过点 ,与y轴交点为C,与x轴交点为D.
(1)求一次函数的解析式;(2)点P是x轴上一点,且 的面积是 的2倍,求点P的坐标.
【答案】(1)
(2)点P的坐标为 或
【分析】本题考查了一次函数图象上点的坐标特征、待定系数法求函数解析式以及三角形的面积,根据点
的坐标利用待定系数法求出函数解析式是关键.
(1)由点 在正比例函数图象上可得出关于 的一元一次方程,解方程即可得出点 的坐标,再根据点
、 的坐标利用待定系数法求出函数解析式;
(2)根据直线 的解析式求出点 的坐标,再根据三角形的面积公式结合 的面积是 面积
的2倍,即可得出关于 的含绝对值符号的一元一次方程,解方程即可得出 的值,由此即可得出点 的
坐标.
【详解】(1)
解: 点 在正比例函数 的图象上,
,
.
点 坐标为 .
又 点 、 在一次函数 的图象上
,解得: , 一次函数解析式为 .
(2)解:令 中 ,则 ,
,
.
设点P的坐标为 ,
的面积是 的2倍,
,
解得 或 ,
点P的坐标为 或