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19.2.3一次函数与方程、不等式
一次函数与一元一次方程的关系
y kxb k b y
一次函数 ( ≠0, 为常数).当函数 =0时,就得到了一元一次方
kxb0 x kxb
程 ,此时自变量 的值就是方程 =0的解.所以解一元一次方程就可以
转化为:当某一个一次函数的值为0时,求相应的自变量的值.
y kxb k b x
从图象上看,这相当于已知直线 ( ≠0, 为常数),确定它与 轴交
点的横坐标的值.
方程组解的几何意义
1.方程组的解的几何意义:方程组的解对应两个函数的图象的交点坐标.
2.根据坐标系中两个函数图象的位置关系,可以看出对应的方程组的解的情况:
根据交点的个数,看出方程组的解的个数;
根据交点的坐标,求出(或近似估计出)方程组的解.
3.对于一个复杂方程组,特别是变化不定的方程组,用图象法可以很容易观察出
它的解的个数.
题型1:一次函数图象与一元一次方程的解
1.如图,直线 y=kx+b(k≠0)与 x 轴交于点(﹣5,0),下列说法正确的是
( )
A.k>0,b<0
B.直线上两点(x ,y ),(x ,y ),若x <x ,则y >y
1 1 2 2 1 2 1 2
C.直线经过第四象限
D.关于x的方程kx+b=0的解为x=﹣5
【分析】根据一次函数的性质,一次函数与方程的关系即可判断.
【解答】解:∵直线y=kx+b(k≠0)经过一、二、三象限,
∴k>0,b>0,故A错误;∵直线y=kx+b(k≠0)经过一、二、三象限,
∴y随x的增大而增大,
(x ,y ),(x ,y )是直线y=kx+b上的两点,若x <x ,则y <y ,故B错误;
1 1 2 2 1 2 1 2
∴直线y=kx+b经过一、二、三象限,故C错误;
∵直线y=kx+b(k≠0)与x轴交于点(﹣5,0),
∴当x=﹣5时,函数y=kx+b=0,
∴关于x的方程kx+b=0的解为x=﹣5,故D正确;
故选:D.
【点评】本题考查了一次函数的图象和系数的关系,一次函数与一元一次方程,熟知一
次函数的性质是解题的关键
【变式1-1】如图所示,一次函数y=kx+b(k≠0)的图象经过点P(3,2),则方程
kx+b=2的解是( )
A.x=1 B.x=2 C.x=3 D.无法确定
【分析】根据点P的坐标即可得出答案.
【解答】解:∵一次函数y=kx+b(k≠0)的图象经过点P(3,2),
∴当y=2时,x=3,
即方程kx+b=2的解为x=3,
故选:C.
【点评】本题考查了一次函数与一元一次方程,体现了数形结合的思想,理解点 P的
坐标的意思是解题的关键.
【变式1-2】已知一次函数y=kx+b(k≠0),如表是x与y的一些对应数值,则下列结
论中正确的是( )
x … ﹣1.5 0 1 2 …
y … 6 3 1 ﹣1 …
A.y随x的增大而增大
B.该函数的图象经过一、二、三象限
C.关于x的方程kx+b=1的解是x=1
D.该函数的图象与y轴的交点是(0,2)
【分析】先把两个点的坐标代入y=kx+b,求出k、b的值,得出函数解析式是y=﹣
2x+3,再逐个判断即可.
【解答】解:由表可知:函数图象过点(0,3),(1,1),把点的坐标代入y=kx+b得: ,
解得:k=﹣2,b=3,
即函数的解析式是y=﹣2x+3,
A.∵k=﹣2<0,
∴y随x的增大而减小,故本选项不符合题意;
B.∵k=﹣2,b=3,
∴函数的图象经过第一、二、四象限,故本选项不符合题意;
C.当y=1时,﹣2x+3=1,
解得:x=1,
即方程kx+b=1的解是x=1,故本选项符合题意;
D.∵b=3,
∴函数的图象与y轴的交点坐标是(0,3),故本选项不符合题意;
故选:C.
【点评】本题考查了用待定系数法求一次函数的解析式,一次函数与一元一次方程,
一次函数的性质,解一元一次方程等知识点,能熟记一次函数的性质是解此题的关
键.
【变式1-3】如图,根据一次函数y=kx+b的图象,直接写出下列问题的答案:
(1)关于x的方程kx+b=0的解;
(2)当x=1时,代数式kx+b的值;
(3)关于x的方程kx+b=﹣3的解.
【分析】(1)利用函数图象写出函数值为0时对应的自变量的值即可;
(2)利用函数图象写出x=1时对应的函数值即可
(3)利用函数图象写出函数值为﹣3时对应的自变量的值即可.
【解答】解:(1)当x=2时,y=0,
所以方程kx+b=0的解为x=2;(2)当x=1时,y=﹣1,
所以代数式kx+b的值为﹣1;
(3)当x=﹣1时,y=﹣3,
所以方程kx+b=﹣3的解为x=﹣1.
【点评】本题考查了一次函数与一元一次方程,利用数形结合是求解的关键
题型2:解一元一次方程与一次函数坐标轴交点
2.一元一次方程ax﹣b=0的解是x=3,函数y=ax﹣b的图象与x轴的交点坐标为(
)
A.(3,0) B.(﹣3,0) C.(a,0) D.(﹣b,0)
【分析】根据一次函数与一元一次方程的关系:由于任何一元一次方程都可以转化为
ax+b=0(a,b为常数,a≠0)的形式,所以解一元一次方程可以转化为:当某个一
次函数的值为0时,求相应的自变量的值,从图象上看,这相当于已知直线 y=ax+b
确定它与x轴交点的横坐标值可得答案.
【解答】解:∵一元一次方程ax﹣b=0的解是x=3,
∴函数y=ax﹣b的图象与x轴的交点坐标为(3,0),
故选:A.
【点评】此题主要考查了一次函数与一元一次方程,关键是掌握方程 ax+b=0的解就
是一次函数y=ax+b与x轴交点的横坐标值.
【变式2-1】如图所示,直线y=kx+b(k≠0)与x轴交于点(﹣5,0),则关于x方程
kx+b=0(k≠0)的解是x= ﹣ 5 .
【分析】利用x=﹣5时,函数y=kx+b的函数值为0可判断关于x的方程kx+b=0的
解.
【解答】解:∵直线y=kx+b(k≠0)与x轴交于点(﹣5,0),
∴关于x的方程kx+b=0的解为x=﹣5.
故答案为:﹣5.
【点评】本题考查了一次函数与一元一次方程:利用图象法求出相应一元一次方程的
解.
【变式2-2】如图,一次函数y=kx+b(k≠0)的图象经过A,B两点.
(1)求此一次函数的解析式;
(2)结合函数图象,直接写出关于x的不等式kx+b<4的解集.【分析】(1)将点A(3,4),B(0,﹣2)的坐标分别代入y=kx+b,利用待定系
数法即可解决问题;
(2)观察图象写出函数值小于4时自变量的取值范围即可.
【解答】解:(1)将点A(3,4),B(0,﹣2)的坐标分别代入y=kx+b中,
得 ,
解得 ,
故一次函数的解析式y=2x﹣2;
(2)观察图象可知:关于x的不等式kx+b<4的解集为x<3.
【点评】本题考查一次函数与一元一次不等式、待定系数法求一次函数的解析式等知
识,解题的关键是熟练掌握基本知识,属于中考常考题型
【变式2-3】已知一次函数y=2x﹣1的图象如图所示,请根据图象解决下列问题:
(1)写出一次函数的图象与x轴y轴的交点坐标;
(2)写出方程2x﹣1=3的解;
(3)写出函数值小于3时自变量x的取值范围.
【分析】确定坐标轴的交点坐标、观察图象与x轴的位置关系,即可求解.
【解答】解:(1)从图象看,x=0,y=﹣1;
y=0,x= ;
故一次函数的图象与x轴y轴的交点坐标分别为( ,0),(0,﹣1);
(2)从图象看,当x=2时,y=3;∴方程2x﹣1=3的解为x=2;
(3)从图象看,当x<2时,y<3;
∴函数值小于3时自变量x的取值范围为x<2.
【点评】本题考查的是一次函数与一元一次方程,一次函数的性质,通过观察图象求解
不等式问题,是此类问题的一般方法
一次函数与一元一次不等式
axb axb axb
由于任何一个一元一次不等式都可以转化为 >0或 <0或 ≥0或
axb a b a
≤0( 、 为常数, ≠0)的形式,所以解一元一次不等式可以看作:当一次
y axb
函数 的值大于0(或小于0或大于等于0或小于等于0)时求相应的自变量的
取值范围.
x axb a
注意:求关于 的一元一次不等式 >0( ≠0)的解集,从“数”的角度看,
x y axb y axb
就是 为何值时,函数 的值大于0?从“形”的角度看,确定直线
x y
在 轴(即直线 =0)上方部分的所有点的横坐标的范围.
如何确定两个不等式的大小关系:
axbcxd (a≠c,且ac0)的解集
y axb的函数值大于 y cxd的函数值时的自变量x取值范围直线 y axb
在直线y cxd的上方对应的点的横坐标范围.
题型3:一次函数图象与一元一次不等式解集
3..已知函数y=kx+b的图象如图所示,则不等式kx+b<0的解集是( )
A.x>5 B.x<5 C.x>2 D.x<2
【分析】结合图象,写出直线在x轴下方所对应的自变量的范围即可.
【解答】解:当x>2时,y<0,
所以不等式kx+b<0的解集为x>2.
故选:C.
【点评】本题考查了一次函数与一元一次不等式:从函数的角度看,就是寻求使一次
函数y=kx+b的值大于(或小于)0的自变量x的取值范围;从函数图象的角度看,
就是确定直线y=kx+b在x轴上(或下)方部分所有的点的横坐标所构成的集合.
【变式3-1】如图,一次函数y=kx+b的图象经过A、B两点,则kx+b<2的解集是(
)A.x<0 B.x>2 C.x>﹣3 D.﹣3<x<2
【分析】根据图象直接写出不等式的解集.
【解答】解:如图,一次函数y=kx+b的图象经过点B(0,2),则kx+b<2的解集
是x<0.
故选:A.
【点评】本题考查一次函数与一元一次不等式,解题的关键是学会利用图象确定不等
式的解集,属于中考常考题型.
【变式3-2】如图,一次函数y=kx+b的图象与x轴的交点坐标为(﹣2,0),则下列说
法正确的有( )
A.y随x的增大而减小
B.k>0,b<0
C.当x>﹣2时,y<0
D.关于x的方程kx+b=0的解为x=﹣2
【分析】根据函数图象和一次函数的性质,可以判断各个小题中的说法是否正确,从
而可以解答本题.
【解答】解:∵图象过第一、二、三象限,
∴k>0,b>0,y随x的增大而增大,故A,B错误;
又∵图象与x轴交于(﹣2,0),
∴kx+b=0的解为x=﹣2,故D正确;
当x>﹣2时,图象在x轴上方,y>0,故C错误;
故选:D.【点评】本题考查一次函数与一元一次不等式、一次函数图象与系数的关系,利用数形
结合的思想解答是解答本题的关键
【变式3-3】若k﹣3>0,则一次函数y=(3﹣k)x+k﹣3的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【分析】先求出k的取值范围,再判断出3﹣k及k﹣3的符号,进而可得出结论.
【解答】解:∵k﹣3>0,解得k>3,
∴3﹣k<0,k﹣3>0,
∴一次函数y=(3﹣k)x+k﹣3的图象过一、二、四象限.
故选:D.
【点评】本题考查的是一次函数的图象,熟知一次函数的图象与系数的关系是解答此题
的关键.
一次函数与二元一次方程组
每个二元一次方程组都对应两个一次函数,于是也对应两条直线.从“数”的角度
看,解方程组相当于考虑自变量为何值时两个函数的值相等,以及这时的函数为何值;
从“形”的角度看,解方程组相当于确定两条直线交点的坐标.
注意:
1.两个一次函数图象的交点与二元一次方程组的解的联系是:在同一直角坐标系中,两
个一次函数图象的交点坐标就是相应的二元一次方程组的解.反过来,以二元一次方程组的
解为坐标的点一定是相应的两个一次函数的图象的交点.
2.当二元一次方程组无解时,相应的两个一次函数在直角坐标系中的直线就没有交点,
则两个一次函数的直线就平行.反过来,当两个一次函数直线平行时,相应的二元一次方程
组就无解.
3.当二元一次方程组有无数解时,则相应的两个一次函数在直角坐标系中的直线重合,
反之也成立.
题型4:一次函数图象与二元一次方程组的解
4.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( )A.x=1 B.x=2 C.x=3 D.x=4
【分析】先利用y=x+2求得交点P的坐标,然后根据一次函数图象的交点坐标进行
判断.
【解答】解:把P(m,4)代入y=x+2得m+2=4,解得m=2,
所以一次函数y=kx+b与y=x+2的图象的交点P为(2,4),
所以关于x的方程kx+b=4的解是x=2.
故选:B.
【点评】本题考查了一次函数与一元一次方程,数形结合是解题的关键.
【变式4-1】若方程组 的解所对应的点在一次函数y=kx﹣3的图象上,求k
的值.
【分析】通过解方程组求得方程组 的解所对应的点的坐标,然后将其代
入一次函数的解析式y=kx﹣3,通过解方程可以求得k的值.
【解答】解:
由①×3﹣②,得
y=1,③
将③代入①,解得
x=﹣2;
∴方程组 的解所对应的点是(﹣2,1);
又∵点(﹣2,1)在一次函数y=kx﹣3的图象上,
∴1=﹣2k﹣3,
解得k=﹣2.
【点评】本题考查了待定系数法求一次函数解析式、解二元一次方程组.二元一次方
程组是由两个含有两个未知数的方程组成的,要求解,就要把二元转化为一元.
【变式4-2】如图,一次函数y=ax+b的图象与y=cx+d的图象如图所示且交点的横坐标为4,则下列说法正确的个数是( )
①对于函数y=ax+b来说,y随x的增大而减小;
②函数y=ax+d不经过第一象限;
③方程ax+b=cx+d的解是x=4;
④d﹣b=4(a﹣c).
A.1 B.2 C.3 D.4
【分析】根据题意和函数图象中的数据,可以判断各个小题中的结论是否成立,从而
可以解答本题.
【解答】解:由图象可得,
①a<0,对于函数y=ax+b来说,y随x的增大而减小,故①说法正确;
②a<0,d<0,则函数y=ax+d经过第二、三、四象限,不经过第一象限,故②说
法正确;
③由一次函数y=ax+b的图象与y=cx+d的图象如图所示且交点的横坐标为4知,方
程ax+b=cx+d的解是x=4,故③说法正确;
④4a+b=4c+d可以得到4(a﹣c)=d﹣b,故④说法正确;
综上所述,正确的结论有4个.
故选:D.
【点评】本题考查一次函数与一元一次不等式、一次函数的图象和性质,解答本题的关
键是明确题意,利用数形结合的思想解答
【变式4-3】已知:如图一次函数y =﹣x﹣2与y =x﹣4的图象相交于点A.
1 2
(1)求点A的坐标;
(2)若一次函数y =﹣x﹣2与y =x﹣4的图象与x轴分别相交于点B、C,求△ABC
1 2
的面积.【分析】(1)将两个函数的解析式联立得到方程组 ,解此方程组即可求出
点A的坐标;
(2)先根据函数解析式求得B、C两点的坐标,可得BC的长,再利用三角形的面积
公式可得结果;
(3)根据函数图象以及点A坐标即可求解.
【解答】解:(1)解方程组 ,得 ,
所以点A坐标为(1,﹣3);
(2)当y =0时,﹣x﹣2=0,x=﹣2,则B点坐标为(﹣2,0);
1
当y =0时,x﹣4=0,x=4,则C点坐标为(4,0);
2
∴BC=4﹣(﹣2)=6,
∴△ABC的面积= ×6×3=9;
【点评】本题考查了一次函数与一元一次不等式的关系:从函数的角度看,就是寻求使
一次函数y=kx+b的值大于(或小于)0的自变量x的取值范围;从函数图象的角度看,
就是确定直线y=kx+b在x轴上(或下)方部分所有的点的横坐标所构成的集合.也考
查了两直线相交时交点坐标的求法以及三角形的面积
题型5:函数的交点坐标与一元一次不等式的解集
5.如图,函数y=2x和y=ax+4的图象相交于点A(m,3)
(1)求m,a的值;
(2)根据图象,直接写出不等式2x>ax+4的解集.
【分析】(1)首先把A(m,3)代入y=2x,求得m的值,然后利用待定系数法求出a的值,
(2)以交点为分界,结合图象写出不等式2x>ax+4的解集即可.
【解答】解:(1)把(m,3)代入y=2x得,2m=3,
解得 ,
∴点A的坐标为( ,3),
∵函数y=ax+4的图象经过点A,
∴ ,
解得 ;
(2)由图象得,不等式2x>ax+4的解集为 .
【点评】此题主要考查了一次函数与一元一次不等式,关键是求出A点坐标
【变式5-1】如图,已知直线y=ax+2与直线y=mx+b的交点的横坐标是﹣2.根据图象
有下列四个结论:①a>0;②b<0;③方程ax+2=mx+b的解是x=﹣2;④不等
式ax﹣b>mx﹣2的解集是x>﹣2.其中正确的结论个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【分析】根据一次函数的图象和性质可得a>0;b<0;直线y=ax+2与直线y=mx+b
的交点的横坐标是﹣2,即方程ax+2=mx+b的解为x=﹣2;当x>﹣2时,直线y=
ax+2在直线y=mx+b的上方,即不等式ax﹣b>mx﹣2的解集是x>﹣2.
【解答】解:由图象可知,a>0,b<0,故①②正确;
直线y=ax+2与直线y=mx+b的交点的横坐标是﹣2,即方程ax+2=mx+b的解为x=
﹣2,故③正确;
当x>﹣2时,直线y=ax+2在直线y=mx+b的上方,即不等式ax﹣b>mx﹣2的解集
是x>﹣2,故④正确;
故选:D.
【点评】本题考查了一次函数的图象和性质以及与一元一次不等式的关系,数形结合是
解题的关键【变式5-2】如图,观察图象,可以得出不等式组 的解集是( )
A. B. C.0<x<2 D.
【分析】观察图象可知,当x>﹣ 时,3x+1>0;当x<2时,﹣0.5x+1>0,即0.5x
﹣1<0.所以该不等式组的解集是这两个不等式解集的交集.
【解答】解:由图象知,函数y=3x+1与x轴交于点(﹣ ,0),即当x>﹣ 时,
函数值y的范围是y>0;
因而当y>0时,x的取值范围是x>﹣ ;
函数y=﹣0.5x+1与x轴交于点(2,0),即当x<2时,﹣0.5x+1>0,即0.5x﹣1<
0;
因而当y>0时,x的取值范围是x<2;
所以,原不等式组的解集是﹣ <x<2.
故选:D.
【点评】本题考查了一次函数与一元一次不等式.认真体会一次函数与一元一次不等式
(组)之间的内在联系.理解一次函数的增减性是解决本题的关键
【变式5-3】如图,直线y=kx+b经过点A(﹣5,0),B(﹣1,4)
(1)求直线AB的表达式;
(2)求直线CE:y=﹣2x﹣4与直线AB及y轴围成图形的面积;
(3)根据图象,直接写出关于x的不等式kx+b>﹣2x﹣4的解集.【分析】(1)利用待定系数法求一次函数解析式解答即可;
(2)联立两直线解析式,解方程组即可得到点C的坐标;
(3)根据图形,找出点C右边的部分的x的取值范围即可.
【解答】解:(1)∵直线y=kx+b经过点A(﹣5,0),B(﹣1,4),
,解得 ,
∴y=x+5
(2)∵若直线y=﹣2x﹣4与直线AB相交于点C,
∴ ,解得 ,故点C(﹣3,2).
∵y=﹣2x﹣4与y=x+5分别交y轴于点E和点D,∴D(0,5),E(0,﹣4),
直线CE:y=﹣2x﹣4与直线AB及y轴围成图形的面积为: DE•| |= ×9×3=
x
.
∁
(3)根据图象可得x>﹣3.
【点评】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
题型6:含绝对值的一元一次函数问题
6.能否利用图象法解不等式:|x+1|﹣|2x﹣3|<0.
【分析】首先在同一平面直角坐标系中画出函数y=|x+1|与y=|2x﹣3|的图象,设两图
象交于点A、B,分别求出A、B两点的坐标,再观察图象,函数y=|x+1|落在y=|2x
﹣3|的图象下方的部分对应的x的取值范围即为所求.
【解答】解:如图,在同一平面直角坐标系中画出函数y=|x+1|与y=|2x﹣3|的图象,
两图象交于点A、B.
如果x+1=2x﹣3,x=4,A点坐标为(4,5),
如果x+1=3﹣2x,x= ,B点坐标为( , ).
由图象可知,当x< 或x>4时,函数y=|x+1|的图象在y=|2x﹣3|图象的下方,即|x+1|<|2x﹣3|,
所以|x+1|﹣|2x﹣3|<0的解集为x< 或x>4.
【点评】本题考查了一次函数与一元一次不等式的关系:从函数的角度看,就是寻求
使一次函数y=kx+b的值大于(或小于)0的自变量x的取值范围;从函数图象的角
度看,就是确定直线y=kx+b在x轴上(或下)方部分所有的点的横坐标所构成的集
合.准确画出两个函数的图象是解题的关键.
【变式6-1】请你用学习一次函数时积累的经验和方法研究函数 y=|2x﹣1|的图象和性
质,并解决问题.
(1)根据函数表达式,填空m= 3 ,n= 1 ;
x … ﹣2 ﹣1 0 1 2 3 …
y … 5 m 1 0 n 3 5 …
(2)利用(1)中表格画出函数y=|2x﹣1|的图象.
(3)观察图象,当x < 时,y随x的增大而减小;
(4)利用图象,直接写出不等式|2x﹣1|<x+1的解集.【分析】(1)根据函数y=|2x﹣1|,可以计算出当x=﹣1和x=1对应的函数值,从
而可以将表格补充完整;
(2)根据(1)中表格的数据,可以画出相应的函数图象;
(3)根据函数图象,可以直接写出y随x的增大而减小时x的取值范围;
(4)根据函数图象,可以直接写出不等式|2x﹣1|<x+1的解集.
【解答】解:(1)∵y=|2x﹣1|,
∴当x=﹣1时,y=3,当x=1时,y=1,
故答案为:3,1;
(2)函数图象如图所示;
(3)由图象可得,
当x< 时,y随x的增大而减小,故答案为:< ;
(4)画出函数y=x+1的图象,
由图象可得,
不等式|2x﹣1|<x+1的解集是0<x<2.
【点评】本题考查一次函数与一元一次不等式、一次函数的图象,解答本题的关键是明
确题意,利用数形结合的思想解答.
【变式6-2】函数图象在探索函数的性质中有非常重要的作用,下面我们对函数y=2|
x+1|﹣x﹣2展开探索,请补充完以下探索过程:
(1)列表:
x … ﹣5 ﹣4 ﹣3 ﹣2 ﹣1 0 1 2 3 …
y … 11 8 m 2 ﹣1 0 1 n 3 …
直接写出m、n的值:m= 5 ,n= 2 ;
(2)在给出的平面直角坐标系中,请用适当的方法画出这个函数的图象.
(3)结合图象填空:当x≤﹣1时,y随x的增大而 减小 (填写“增大”或“减
小”);
(4)已知函数y=﹣ x+4的图象如图所示,结合你所画的函数图象,直接写出不等
式2|x+1|﹣x﹣2≤﹣ x+4的解集 ﹣ 3 ≤ x ≤ 3 .【分析】(1)把x=﹣3、2分别代入y=2|x+1|﹣x﹣2即可求得m、n的值;
(2)描点连线即可作出函数图象即可;
(3)观察函数图象,即可得出当x≤﹣1时,y随x的增大而减小,
(4)观察函数图象即可求解.
【解答】解:(1)把x=﹣3代入y=2|x+1|﹣x﹣2得,y=5;
把x=2代入y=2|x+1|﹣x﹣2得,y=2;
∴m=5,n=2,
故答案为:5,2;
(2)描点连线作出如下图所示函数图象,
(3)观察图象,当x≤﹣1时,y随x的增大而减小,故答案为:减小;
(4)从图上看,两个函数的交点为(﹣3,5)、(3,3),
故不等式2|x+1|﹣x﹣2≤﹣ x+4的解集为:﹣3≤x≤3.
【点评】本题考查了一次函数图象与性质,一次函数与一元一次不等式,数形结合思
想是解决问题的关键
题型7:一元一次函数与数形结合的综合问题
7.如图:直线l :y=kx与直线l :y=mx+n相交于点P(1,1),且直线l 与x轴,
1 2 2
y轴分别相交于A,B两点,△POA的面积是1.
(1)求△POB的面积;
(2)直接写出kx>mx+n的解集.
【分析】(1)先根据△POA的面积是1求出A点坐标,再将A、P两点的坐标代入y
=mx+n,得到直线l 的解析式,再求出B点坐标,进而求出△POB的面积;
2
(2)利用函数图象,写出直线l 在直线l 上方所对应的自变量的范围即可.
1 2
【解答】解:(1)∵△POA的面积是1,直线l :y=kx与直线l :y=mx+n相交于
1 2
点P(1,1),
∴ OA×1=1,
∴OA=2,
∴A(2,0).
将A(2,0),P(1,1)代入y=mx+n,
得: ,解得: ,
∴直线l 的解析式为:y=﹣x+2,
2
∴x=0,y=2,
∴B(0,2).
∴S△BOP = ×2×1=1;
(2)由图象可知,当x>1时,直线l 在直线l 上方,即kx>mx+n,
1 2
所以kx>mx+n的解集为x>1.
【点评】本题考查了一次函数与一元一次不等式:从函数的角度看,就是寻求使一次函数y=kx+b的值大于(或小于)0的自变量x的取值范围;从函数图象的角度看,
就是确定直线y=kx+b在x轴上(或下)方部分所有的点的横坐标所构成的集合.也
考查了利用待定系数法求函数的解析式,三角形的面积.
【变式7-1】如图,直线l是一次函数y=kx+b的图象,点A、B在直线l上,根据图象
回答下列问题:
(1)写出方程kx+b=0的解;
(2)写出不等式kx+b>2的解集;
(3)若直线l上的点P(m,n)在线段AB上移动,则m、n的取值范围分别是什
么?
【分析】(1)利用函数图象写出函数值为0对应的自变量的范围即可;
(2)结合函数图象,写出函数值大于2对应的自变量的范围即可;
(3)利用一次函数的性质求解.
【解答】解:(1)当x=﹣2时,y=0,
所以方程kx+b=0的解为x=﹣2;
(2)当x>2时,y>2,
所以不等式kx+b>2的解集为x>2;
(3)﹣2≤m≤2,0≤n≤2.
【点评】本题考查了一次函数与一元一次不等式:从函数的角度看,就是寻求使一次
函数y=kx+b的值大于(或小于)0的自变量x的取值范围;从函数图象的角度看,
就是确定直线y=kx+b在x轴上(或下)方部分所有的点的横坐标所构成的集合.
【变式7-2】如图,直线y=kx+2与直线y= x相交于点A(3,1),与x轴交于点B.
(1)求B点坐标;
(2)根据图象写出不等式组0<kx+2< x的解集.【分析】(1)根据直线y=kx+2与直线y= x相交于点A(3,1),与x轴交于点B
可以求得k的值和点B的坐标;
(2)根据函数图象可以直接写出不等式组0<kx+2< x的解集.
【解答】解:(1)∵直线y=kx+2与直线y= x相交于点A(3,1),与x轴交于
点B,
∴3k+2=1,
解得k= ,
∴ ,
当y=0时, ,得x=6,
∴点B的坐标为(6,0);
(2)由图象可知,0<kx+2< x的解集是3<x<6.
【点评】本题考查一次函数与一元一次不等式,解题的关键是明确题意,利用数形结合
的思想解答问题.
题型8:实际应用问题
8.甲骑自行车、乙骑摩托车沿相同路线由 A地到B地,行驶过程中路程y(千
米)与时间x(分钟)的函数关系的图象如图:
(1)谁先出发?先出发多长时间?谁先到达终点?先到多长时间?
(2)分别求出甲、乙两人的行驶速度;
(3)请根据图象回答:在甲行驶途中,在什么时间段内:①甲在乙的前面?②两人
相遇?③甲在乙的后面?(不包括起点和终点)【分析】(1)根据函数图象解答即可;
(2)根据速度=总路程÷总时间,列式计算即可得解;
(3)根据函数图象解答即可,利用待定系数法求一次函数解析式分别求解即可.
【解答】解:(1)甲先出发,先出发10分钟.乙先到达终点,先到达30﹣25=5
(分钟);
(2)甲的速度为:y甲 = =12(千米/小时),
乙的速度为:y= =24(千米/时);
(3)由图象可得:10<x<25时,两人均行驶在途中(不包括起点和终点).
设y甲 =kx,
∵y甲 =kx经过,(30,6),
∴30k=6,
解得k= ,
所以,y甲 = x;
设y乙 =k
1
x+b,
∵y乙 =k
1
x+b经过(10,0),(25,6),
∴ ,
解得 ,所以y乙 = x﹣4.
联立得 ,解得 ,
∴0<x<20时,甲在乙的前面;x=20时,甲与乙相遇;20<x<30时,甲在乙后
面.
【点评】本题考查了一次函数的应用,主要利用了待定系数法求一次函数解析式以及识
别函数图象的能力
【变式8-1】如图所示,L ,L 分别表示一种白炽灯和一种节能灯的费用y(费用=灯的
1 2
售价+电费,单位:元)与照明时间x(h)的函数关系图象,假设两种灯的使用寿命
都是2000h,照明效果一样.
(1)根据图象分别求出L ,L 的函数关系式.
1 2
(2)当照明时间为多少时,两种灯的费用相等?
(3)小亮房间计划照明500h,他买了一个白炽灯和一个节能灯,观察图象,用哪种
灯照明最省钱?(简要说明理由即可).
【分析】(1)理由待定系数法,把问题转化为解方程组即可.
(2)根据题意列出方程即可解决问题.
(3)观察图象,可知17<26,由此即可判断.
【解答】解析:(1)设L 的解析式为y =k x+b ,L 的解析式为y =k x+b .
1 1 1 1 2 2 2 2
由图可知L 过点(0,2),(500,17),
1
∴ ,
∴k =0.03,b =2,
1 1
∴y =0.03x+2(0≤x≤2000).
1
由图可知L 过点(0,20),(500,26),
2
同理y =0.012x+20(0≤x≤2000)
2
(2)两种费用相等,即y =y ,
1 2则0.03x+2=0.012x+20,
解得x=1000.∴当x=1000时,两种灯的费用相等.
(3)用白炽灯,
理由:由图象可知,17<26,
∴y <y ,
1 2
∴用白炽灯便宜.
【点评】本题考查一次函数的应用、待定系数法,一元一次方程等知识,解题的关键是
灵活运用所学知识解决问题,属于中考常考题型
【变式8-2】甲、乙两列火车分别从A、B两城同时匀速驶出,甲车开往B城,乙车开往
A城.由于墨迹遮盖,图中提供的是两车距B城的路程S甲 (千米)、S乙 (千米)与
行驶时间t(时)的函数图象的一部分.
(1)分别求出S甲 、S乙 与t的函数关系式(不必写出t的取值范围);
(2)求A、B两城之间的距离,及t为何值时两车相遇;
(3)当两车相距300千米时,求t的值.
【分析】(1)根据函数图象可以分别求得S甲 、S乙 与t的函数关系式;
(2)将t=0代入S甲 =﹣180t+600,即可求得A、B两城之间的距离,然后将(1)
中的两个函数相等,即可求得t为何值时两车相遇;
(3)根据题意可以列出相应的方程,从而可以求得t的值.
【解答】解:(1)设S甲 与t的函数关系式是S甲 =kt+b,
,得 ,
即S甲 与t的函数关系式是S甲 =﹣180t+600,
设S乙 与t的函数关系式是S甲 =at,
则120=a×1,得a=120,
即S乙 与t的函数关系式是S甲 =120t;
(2)将t=0代入S甲 =﹣180t+600,得
S甲 =﹣180×0+600,得S甲 =600,
令﹣180t+600=120t,解得,t=2,
即A、B两城之间的距离是600千米,t为2时两车相遇;
(3)由题意可得,
|﹣180t+600﹣120t|=300,
解得,t =1,t =3,
1 3
即当两车相距300千米时,t的值是1或3.
【点评】本题考查一次函数的应用,解题的关键是明确题意,找出所求问题需要的条
件.