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第十九章 一次函数
第2课时19.2.3 变量与函数
一、温故知新(导)
上节课我们学习了一次函数与方程、不等式的关系.那么一次函数与二元一次方程(组)又有怎
样的关系呢?这是今天我们要学的内容,下面我们来看看今天的学习目标和重难点.
学习目标
1、 理解一次函数与二元一次方程(组)的关系;
2、掌握一次函数的图象求二元一次方程(组)的图象解法.
学习重难点
重点:一次函数与二元一次方程(组)的关系;
难点:二元一次方程(组)的图象解法.
二、自我挑战(思)
1、1号探测气球从海拔5 m 处出发,以1 m/min 的速度上升.与此同时,2号探测气球从海拔15
m 处出发,以0.5 m/min 的速度上升.两个气球都上升了1 h.(1)请用式子分别表示两个气球所
在位置的海拔 y(单位:m)关于上升时间 x(单位:min)的函数关系.(2)在某时刻两气球能否位于
同一高度?如果能,这时气球上升了多长时间?位于什么高度?
解:(1)1号探测气球,y关于x的函数解析式为:y=x+5(0≤x≤60)
2号探测气球,y关于x的函数解析式为:y=0.5x+15(0≤x≤60)
(2)在某时刻两个气球处于同一高度,就是说对于 x 的某个值(0≤x≤60),函数 y=x+5 和
{ y=x+5 { x−y=−5
y=0.5x+15有相同的值y.由此可得: ,即 .
y=0.5x+15 0.5x−y=−15
{x=20
解得 ,这就是说,当上升20min时,两个气球都位于海拔25m的高度.
y=25
2、我们也可以用一次函数的图象解释上述问题的解答,如图 19.2-8,在同一坐标系中,画出一次函
数y=x+5和y=0.5x+15的图象.这两条直线的交点坐标为(20,25),这也说明当上升 20 min时,
两个气球都位于海拔 2 5 m的高度.图19.2-8
三、互动质疑(议、展)
1、一般地,因为每个含有未知数x和y的二元一次方程,都可以改写为 y=kx+b ( k 、 b 是常数,
k ≠ 0 ) 的形,所以每个这样的方程都对应一个 一次函数 ,于是也对应一条 直线 .这
条直线上每个点的坐标(x,y)都是二元一次方程的 解 .
2、由含有未知数x和y的两个二元一次方程组成的 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,解这样的方程组,相当于求自变量为何值时相应
的两个 函数值 相等,以及这个函数值是多少;从“形”的角度看,解这样的方程组,相当于
确定两条相应直线交点的 坐标 .因此,我们可以用画一次函数图象的方法得到方程组的 解 .
3、实例:
例: 如图,过点(2,-1)的直线l :y =kx+b与直线l :y =2x+4相交于点P(-1,a).
1 1 2 2
(1)求a的值;
(2)求直线l 的解析式;
1
{y−kx=b
(3)直接写出 的解.
y−2x=4
解:(1)∵点P(-1,a)在直线l :y=2x+4上,
2
∴a=-2+4=2;
P的坐标为(-1,2),
(2)∵直线l :y=kx+b过点B(1,0),
1{ k+b=0
∴ ,
−k+b=2
{k=−1
解得 .
b=1
∴直线l 的解析式为:y=-x+1.
1
{y−kx=b
(3) 的交点是(-1,2).
y−2x=4
{x=−1
∴方程组的解为 .
y=2
四、清点战果(评)
今天你是否完成了学习目标?你的困惑解决了没?
五、一战成名(检)
1、用图象法解某二元一次方程组时,在同一平面直角坐标系中作出相应的两个一次函数的图象(如
图),则所解的二元一次方程组是( )
{ y=2x+4 { y=x+4 { y=x+4 { y=2x+4
A. B. C. D.
y=−3x−6 y=−4x−6 y=−3x−6 y=−4x−6
1、解:设过点(-4,0)和(0,4)的直线解析式为y=kx+b,
{−4k+b=0 {k=1
则 ,解得 ,
b=4 b=4
所以过点(-4,0)和(0,4)的直线解析式为y=x+4;
设过点(-2,2)和(0,-6)的直线解析式为y=mx+n,
{−2m+n=2 {m=−4
则 ,解得 ,
n=−6 n=−6
所以过点(-2,2)和(0,-6)的直线解析式为y=-4x-6,
{ y=x+4
所以所解的二元一次方程组为 .
y=−4x−62、如图所示,已知函数y=kx+b(k,b为常数,且k≠0)和y=mx(m为常数,且m≠0)的图象相交
{y=kx+b
于点P,则关于x,y的二元一次方程组 的解是( )
y=mx
{x=2 {x=1 {x=0 {x=0
A. B. C. D.
y=0 y=1 y=1 y=0
2、解:∵直线y=kx+b(k≠0)与直线y=mx(m≠0)交于点P(1,1),
{x=1
∴关于x、y的二元一次方程组是 ,故选:B.
y=1
{2x−y=0
3、已知直线y=2x与y=-x+b的交点坐标为(a,-4),则关于x、y的方程组 的解是(
x+ y=b
)
{ x=2 {x=2 {x=−2 {x=2
A. B. C. D.
y=−4 y=4 y=−4 y=4
3、解:∵直线y=2x经过(a,-4),
∴a=-2,
∴交点坐标为(-2,-4),
∵方程组的解就是两个一次函数的交点坐标,
{x=−2
∴方程组的解 ,故选:C.
y=−4
4、已知一次函数y=3x-7与y=kx(k是常数,k≠0)的图象的交点坐标是(2,-1),则方程
{3x−y=7
组 的解是 .
kx−y=0
4、解:∵一次函数y=3x-7与y=kx(k是常数,k≠0)的图象的交点坐标是(2,-1),
{3x−y=7 { x=2 { x=2
∴方程组 的解是 .故答案为: .
kx−y=0 y=−1 y=−1
{2x−y=2 {x=2
5、方程组 的解是 时,则直线l :y=2x-2与直线l :y=ax+b的交点坐标是
y=ax+b y=2 1 2
.
{2x−y=2 {x=2
5、解:∵方程组 的解是 ,
y=ax+b y=2
∴直线l :y=2x-2与直线l :y=ax+b的交点坐标是 为(2,2),
1 2
故答案为:(2,2).6、已知一次函数y=kx+b的图象与y轴交于点A(0,2),与x轴交于点B(4,0),与正
比例函数y=mx的图象交于点C.
(1)求一次函数y=kx+b的表达式;
{mx−y=0
(2)若点C(2,a),请直接写出方程组 的解.
kx−y=−b
6、解:(1)次函数y=kx+b的图象与y轴交于点A(0,2),与x轴交于点B(4,0),
{ 1
{ b=2 k=−
∴ ,解得 2,
4k+b=0
b=2
1
∴一次函数y=kx+b的表达式为y=- x+2;
2
1
(2)∵一次函数y=- x+2过点C(2,a),
2
1
∴a=- ×2+2=1,∴C(2,1),
2
{mx−y=0 {x=2
∴方程组 的解为 .
kx−y=−b y=1
六、用
(一)必做题
1、用图象法解某二元一次方程组时,在同一直角坐标系中作出相应的两个一次函数的图象(如图所
示),则所解的二元一次方程组是( )
{ x+ y−2=0 { x+ y−2=0
A. B.
3x−2y−1=0 2x−y−1=0
{2x−y−1=0 {2x−y−1=0
C. D.
3x+2y−5=0 3x−2y−1=01、解:设直线y=kx+b(k≠0),
{ b=2
将点(0,2),(2,0)代入y=kx+b, ,
2k+b=0
{k=−1
解得 ,
b=2
∴直线解析式为y=-x+2,
设直线y=mx+n(m≠0),
{ n=−1
将点(0,-1),(1,1)代入y=mx+n, ,
m+n=1
{m=2
解得 ,
n=−1
∴直线解析式为y=2x-1,
{ x+ y−2=0
∴所解的二元一次方程组是 ,故选:B.
2x−y−1=0
{ax+ y=b
2、如图,关于x,y的方程组 的解是( )
x−y=−6
{x=1 {x=5
A. B.
y=3 y=1
{ x=5 {x=−1
C. D.
y=−1 y=5
2、解:由函数图象可得:直线 y=x+6与直线y=-ax+b的交点坐标为:(-1,5),
{ y=x+6 {x=−1
即方程组 的解为 ,
y=−ax+b y=5
{ax+ y=b {x=−1
∴关于x,y的方程组 的解是 .故选:D.
x−y=−6 y=5
3、在同一平面直角坐标系中,一次函数 y=ax+b与y=mx+n(a<m<0)的图象如图所示,小
星根据图象得到如下结论:
①在一次函数y=mx+n的图象中,y的值随着x值的增大而减小;
{y−ax=b {x=−3
②方程组 的解为 ;
y−mx=n y=2
3
③方程ax+b=0的解为x=− ;
2
④当x=0时,mx+n=1.
其中结论正确的个数是( )A.1 B.2 C.3 D.4
3、解:由一次函数y=mx+n的图象过一,二,四象限,可知 y的值随着x值的增大而减小,
故①符合题意;
{y=ax+b
由图象可得方程组 ,
y=mx+n
{x=−3
解得: ,
y=2
{y=ax+b {x=−3
即方程组 的解为 ,
y=mx+n y=2
故②符合题意;
由图可知,一次函数y=ax+b的图象过点(-3,2)和(0,-2),
{−3a+b=2
将(-3,2)和(0,-2)代入y=ax+b,得 ,
b=−2
{ 4
a=−
解得: 3,
b=−2
4
因此y=− x−2,
3
4
令y=0,得− x−2=0,
3
3
解得x=− ,
2
3
因此方程ax+b=0的解为x=− ,
2
故③符合题意;
由一次函数y=mx+n的图象与y轴的交点在(0,1)点的下方,可知当x=0时,mx+n≠1,
故④不符合题意;
综上:符合题意的有①②③,共 3个,
故选C.
{2x−y=2 {x=2
4、方程组 的解是 时,则直线l :y=2x-2与直线l :y=ax+b的交点坐标是
y=ax+b y=2 1 2
.{2x−y=2 {x=2
4、解:∵方程组 的解是 ,
y=ax+b y=2
∴直线l :y=2x-2与直线l :y=ax+b的交点坐标是 为(2,2),
1 2
故答案为:(2,2).
{y−kx=4 {x=2
5、已知二元一次方程组 的解为 ,则图中三角形ABC的面积为 .
y+3x=b y=6
{y−kx=4 {x=2
5、解:∵二元一次方程组 的解为 ,
y+3x=b y=6
∴A(2,6),
把A(2,6)分别代入y=kx+4和y=-3x+b得2k+4=6,-6+b=6,
解得k=1,b=12,
∴两直线的解析式分别为y=x+4,y=-3x+12,
当y=0时,x+4=0,
解得x=-4,
∴B(-4,0),
当y=0时,-3x+12=0,
解得x=4,
∴C(4,0),
1
∴三角形ABC的面积= ×(4+4)×6=24.故答案为:24.
2
6、如图,直线y =kx+b与坐标轴交于A(0,2),B(m,0)两点,与直线y =-4x+12交于点
1 2
P(2,n),直线y =-4x+12交x轴于点C,交y轴于点D.
2
(1)求m,n值;
{ y=kx+b
(2)直接写出方程组 的解为 ;
y=−4x+12
(3)求△PBC的面积.6、解:(1)把点P(2,n)代入y =-4x+12得:n=-8+12=4,
2
∴P(2,4),
{ b=2
把A(0,2),P(2,4)代入y =kx+b得, ,
1 2k+b=4
{k=1
解得: ,∴y =x+2,
b=2 1
把B(m,0)代入y =x+2得:0=m+2,
1
解得:m=-2,
∴m=-2,n=4;
(2)∵直线y =kx+b与y =-4x+12交于点P(2,4),
1 2
{ y=kx+b {x=2
∴方程组 的解为: ,
y=−4x+12 y=4
{x=2
故答案为: ;
y=4
(3)当y =-4x+12=0时,
2
解得:x=3,
∴C(3,0),
∵P(2,4),B(-2,0),C(3,0),
∴BC=5,
1
∴S = ×5×4=10.
△PBC
2
(二)选做题
7、已知:如图,直线l 与y轴交点坐标为(0,-1),直线l 与x轴交点坐标为(3,0),两
1 2
直线交点为P(1,1),解答下面问题:
(1)求出直线l 、l 的解析式;
1 2
(2)求直线l 、l 与x轴围成的三角形的面积;
1 2
(3)请列出一个二元一次方程组,要求能够根据图象所提供的信息条件直接得到该方程组的
{x=1
解为 ;
y=1
(4)根据图象当x为何值时,l 、l 表示的两个一次函数的函数值都大于 0?
1 2{b=−1
7、解:(1)设直线l 的解析式为y=kx+b,由题意得: ,
1 k+b=1
{ k=2
解得 ,
b=−1
∴直线l 的解析式为y=2x-1;
1
{ a+m=1
设直线l 的解析式为y=ax+m,由题意得: ,
2 3a+m=0
1
{ a=−
解得 2,
3
m=
2
1 3
直线l 的解析式为y=- x+ ;
2 2 2
1
(2)在y=2x-1中,令y=0,则x= ,
2
1
∴直线l 与x轴的交点为( ,0),
1 2
1 1 5
∴直线l 、l 与x轴围成的三角形的面积= ×(3- )×1= ;
1 2 2 2 4
1 3
(3)∵直线y=2x-1与直线y=- x+ 交点为P(1,1),
2 2
{y=2x−1
{x=1
∴方程组 1 3 的解为 ;
y= x+ y=1
2 2
1
(4)根据图象可得l 、l 表示的两个一次函数的函数值都大于 0时, <x<3.
1 2 2
8、若正比例函数y =-x的图象与一次函数y =2x+m的图象交于点A,且点A的横坐标为-2.
1 2
{ x+ y=0
(1)求该一次函数的表达式;(2)直接写出方程组 的解;
−2x+ y=m
(3)在一次函数y =2x+m的图象上是否存在点B,使得△AOB的面积为9,若存在,求出点
2
B坐标;若不存在,请说明理由.
8、解:(1)将x=-2代入y=-x,得y=2,
则点A坐标为(-2,2),
将A(-2,2)代入y=2x+m,得m=6,
所以一次函数的解析式为y=2x+6;
(2)∵正比例函数y =-x的图象与一次函数y =2x+m的图象交于点A(-2,2)
1 2
{ x+ y=0 {x=−2
∴方程组 的解是 ;
−2x+ y=m y=2
(3)
设直线y=2x+6与y轴的交点为C,与x轴的交点为D,则C(0,6),D(-3,0),
∵A(-2,2),
1 1
∴S = ×6×2=6,S = ×3×2=3;
△AOC 2 △AOD 2
当B点在第三象限时,
∵S =S + =9,则S =6,
△AOB △AOD S△DOB △BOD
设B的纵坐标为n,
1
∴S = ×3×(-n)=6,
△BOD 2
解得:n=-4,
即点B的纵坐标是-4,
把y=-4代入y=2x+6得:x=-5,
∴B(-5,-4);
当B点在第一象限时,
S =S +S =9,则S =3,
△AOB △AOC △BOC △BOC
设B的横坐标为m,
1
∴S = ×6×m=3,
△BOC 2
∴m=1,即B点的横坐标是1,
把,x=1,代入y=2x+6得,
y=8,
∴B(1,8);
综上,点B的坐标为(1,8)或(-5,-4).