文档内容
第 14 讲 一次函数与方程、不等式【7 个必考点】
【人教版】
【知识点1 一次函数与一元一次方程的关系】.....................................................................................................1
【必考点1 图象法求一元一次方程的解】.............................................................................................................2
【必考点2 代数法求一元一次方程的解】.............................................................................................................4
【知识点2 一次函数与一元一次不等式的关系】.................................................................................................5
【必考点3 图象法解不等式(组)】.....................................................................................................................6
【必考点4 由不等式关系结合图像求参】.............................................................................................................9
【知识点3 一次函数与二元一次方程组的关系】...............................................................................................11
【必考点5 图象法解二元一次方程组】................................................................................................................11
【必考点6 一次函数与方程、不等式多结论问题】...........................................................................................14
【必考点7 探究含绝对值函数的图象与方程、不等式的关系】.......................................................................19
【知识点1 一次函数与一元一次方程的关系】
1.一次函数与一元一次方程的关系
(1)从“数”上看:函数y=kx+b(k≠0)中,当y=0时的值 方程 kx+b=0 ( k ≠ 0 ) 的解 .
(2)从“形”上看:函数y=kx+b(k≠0)的图象与轴的交点的横坐标 方程 kx+b=0 ( k ≠ 0 ) 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.
【拓展】
方程kx+b=n(k≠0)的解 函数y=kx+b(k≠0)中,y=n时的值;方程kx+b=n(k≠0)的解 函数
y=kx+b(k≠0)的图象与直线y=n的交点的横坐标.
【必考点1 图象法求一元一次方程的解】
【例1】如图,一次函数y=kx+b的图象交x轴于点(3,0),则关于x的方程kx+b=0的解为( )A.x=﹣3 B.x=0 C.x=1 D.x=3
【分析】一次函数y=kx+b与x轴交点的横坐标的意义:在一次函数y=kx+b中,当y=0时,就得到方
程kx+b=0,而一次函数y=kx+b的图象与x轴交点的坐标为(x,0),此时x的值就是方程kx+b=0的
值.
【解答】解:已知一次函数y=kx+b的图象交x轴于点(3,0),也就是当x=3时,y=kx+b=0,
∵方程kx+b=0的解就是使y=kx+b中y=0时x的值,
∴关于x的方程kx+b=0的解为x=3.
故选:D.
1 1
【变式1】如图,已知直线y=− x+b经过点A(﹣2,3),则关于x的方程− x+b=3的解是( )
5 5
A.x=2 B.x=﹣2 C.x=3 D.x=﹣3
【分析】本题涉及一次函数与一元一次方程的关系.一次函数 y=kx+b(k,b为常数,k≠0),当y取
1
某一确定值时,应对x值就是方程kx+b=y的解,直线y=− x+b经过点A(﹣2,3),所以在函数y
5
1 1
=− x+b中,当y=3时,x=﹣2的值就是方程− x+b=3的解.
5 5
1
【解答】解:∵直线y=− x+b经过点A(﹣2,3),
5
1
∴当x=﹣2时,y=3满足直线方程y=− x+b,
5
1 1
对于方程− x+b=3,它与直线y=− x+b中y=3时的情况相对应,
5 5
1
∴当y=3时,x=﹣2,即方程− x+b=3的解是x=﹣2.
5故选:B.
【变式2】如图,直线y=ax+2(a≠0)与x轴交点的横坐标为﹣1,则关于x的方程2ax+4=0的解为(
)
A.﹣1 B.1 C.﹣2 D.2
【分析】根据一次函数与x轴交点的横坐标即为其相应一元一次方程的解,结合图象即可解答.
【解答】解:∵直线y=ax+2(a≠0)与x轴交点的横坐标为﹣1,
∴关于x的方程ax+2=0的解为x=﹣1,
∵方程2ax+4=0整理得ax+2=0,
∴关于x的方程2ax+4=0的解为x=﹣1,
故选:A.
【变式3】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)代数式k+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k+b的值为﹣1;
(3)当x=﹣1时,y=﹣3,
所以方程kx+b=﹣3的解为x=﹣1.
【必考点2 代数法求一元一次方程的解】
【例 1】如图,直线 y=ax+b(a≠0)与 x 轴交点的横坐标为 1,则关于 x 的方程 ax=2a﹣b 的解为
( )
A.x=﹣1 B.x=1 C.x=2 D.x=3
【分析】由直线y=ax+b(a≠0)与x轴交点的横坐标为1,可得b=﹣a,故ax=3a,即可得答案.
【解答】解:∵直线y=ax+b(a≠0)与x轴交点的横坐标为1,
∴0=a+b,
∴b=﹣a,
∴ax=2a﹣(﹣a),即ax=3a,
∵a≠0,
∴x=3,
故选:D.
【变式1】若一次函数y=kx﹣b(k为常数且k≠0)的图象经过点(﹣3,0),则关于x的方程k(x﹣7)
﹣b=0的解为( )
A.x=﹣5 B.x=﹣3 C.x=4 D.x=5
【分析】由y=k(x﹣7)﹣b与y=kx﹣b可得直线y=kx﹣b向右平移7个单位得到直线y=k(x﹣7)
﹣b,从而可得直线y=k(x﹣7)﹣b与x轴交点坐标,进而求解.
【解答】解:直线y=k(x﹣7)﹣b是由直线y=kx﹣b向右平移7个单位所得,
∵y=kx﹣b与x轴交点为(﹣3,0),∴直线y=k(x﹣7)﹣b与x轴交点坐标为(4,0),
∴k(x﹣7)﹣b=0的解为x=4,
故选:C.
【变式 2】一次函数 y=kx+b的图象与 x轴交于点 A(﹣3,0),则关于 x的方程﹣kx+b=0的解为
( )
A.x=3 B.x=﹣3 C.x=0 D.x=2
【分析】根据题意得出b=3k,代入方程﹣kx+b=0,求出x的值即可.
【解答】解:∵一次函数y=kx+b的图象与x轴交于点A(﹣3,0),
∴﹣3k+b=0,
∴b=3k,
∵﹣kx+b=0,
b 3k
∴x= = =3.
k k
故选:A.
【变式3】若直线y=kx+b(k,b是常数,k≠0),过点A(3,2),则关于x的方程kx+2k+b=2的解为
.
【分析】根据直线y=kx+b过点A(3,2),得出2=3k+b,把2=3k+b代入方程kx+2k+b=2,整理得
出k(x﹣1)=0,根据k≠0,得出x﹣1=0,求出x的值即可.
【解答】解:∵直线y=kx+b过点A(3,2),
∴2=3k+b,
把2=3k+b代入kx+2k+b=2得:kx+2k+b=3k+b,
整理得:k(x﹣1)=0,
∵k≠0,
∴x﹣1=0,
解得:x=1.
故答案为:x=1.
【知识点2 一次函数与一元一次不等式的关系】
因为任何一个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,y>0
时的取值范围
数的角度
不等式 的解集 在函数 中,y<0
一次函数与 时的取值范围
一元一次不
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 .
【必考点3 图象法解不等式(组)】
【例1】如图,直线y=kx+b经过点(0,3)和点(2,0),则关于x的不等式kx+b>0的解集是( )
A.x>2 B.x<2 C.x>3 D.x<3
【分析】依据题意,观察函数图象,结合kx+b>0即可判断得解.
【解答】解:由图象可得:当x<2时,kx+b>0,
∴关于x的不等式kx+b>0的解集是x<2.
故选:B.
【例2】一次函数y =kx+b与y =x+a的图象如图所示,则关于x的不等式kx+b≥x+a的解集为( )
1 2A.x<3 B.x>3 C.x≤3 D.x≥3
【分析】根据观察图象,找出直线y =kx+b在直线y =kx+b与y =x+a上方所对应的自变量的范围即
1 1 2
可.
【解答】解:当x<3时,kx+b>x+a,
所以不等式kx+b>x+a的解集为x≤3.
故选:C.
{mx+n<kx+b)
【变式 1】一次函数 y=kx+b 与 y=mx+n 的图象如图所示,则不等式组 的解集是
mx+n<0
( )
A.x<1 B.1<x<2 C.x<2 D.2<x<5
{mx+n<kx+b)
【分析】依据题意,由不等式组 ,结合图象可得其解集为满足mx+n<kx+b<0的部分
mx+n<0
为y=mx+n在x轴下方部分对应的自变量取值,进而可以判断得解.
【解答】解:由图象可知满足0<mx+n<kx+b的部分为y=mx+n在x轴下方部分对应的自变量取值,
∴x<1.
故选:A.
【变式2】如图,直线y=kx+b与y=mx+n分别交x轴于点A(﹣1,0),B(3,0),则不等式(kx+b)
(mx+n)<0的解集为( )A.x<﹣1 B.x>3 C.﹣1<x<3 D.x<﹣1或x>3
【分析】看两函数交点坐标之间的图象所对应的自变量的取值即可.
【解答】解:∵直线y=kx+b与直线y=mx+n分别交x轴于点A(﹣1,0),B(3,0),
∴不等式(kx+b)(mx+n)<0的解集为x<﹣1或x>3.
故选:D.
【变式3】已知一次函数y =kx+2(k≠0)和y =﹣2x+a(a为常数)的图象如图所示,则关于x的不等式
1 2
(k+2)x>a﹣2的解集为( )
A.x>1 B.x>3 C.x<1 D.x<3
【分析】由图象可以知道,当x>1时,直线y =kx+2(k≠0)在直线y =﹣2x+a的上方,即可得出答
1 2
案.
【解答】解:两条直线的交点坐标为(1,3),且当x>1时,直线y =kx+2(k≠0)在直线y =﹣
1 2
2x+a的上方,
故关于x的不等式(k+2)x>a﹣2的解集为x>1.
故选:A.
【必考点4 由不等式关系结合图像求参】
【例1】在平面直角坐标系xOy中,一次函数y=kx+2的图象与x轴交于点A(m,0),当x≤3时,不等
式kx+2>2x﹣1恒成立,则m的取值范围是( )
A.m<﹣1 B.﹣2<m≤﹣1 C.﹣2≤m<﹣1 D.m>﹣2【分析】根据题意,得出一次函数y=kx+2过定点(0,2),再根据点A坐标得出m与k的关系,由
x≤3时,不等式kx+2>2x﹣1恒成立求出k的取值范围,进一步得出m的取值范围即可解决问题.
【解答】解:由题知,
一次函数y=kx+2过定点(0,2).
如图所示,
因为当x≤3时,不等式kx+2>2x﹣1恒成立,
所以k≤2且3k+2>5,
解得1<k≤2,
2
所以−2<− ≤−1.
k
因为一次函数y=kx+2的图象与x轴交于点A(m,0),
所以mk+2=0,
2
则m=− ,
k
所以﹣2<m≤﹣1.
故选:B.
【变式1】已知一次函数y =kx+2(k是常数)和y =﹣x+1.无论x取何值,y >y ,则k的值是( )
1 2 1 2
A.﹣2 B.﹣1 C.1 D.2
【分析】由题意可知,y 的图象始终在y 上方,得到两函数不相交,平行,即可得出k=﹣1.
1 2
【解答】解:∵无论x取何值,y >y ,
1 2
∴y 的图象始终在y 上方,
1 2∴两个函数的图象即两条直线平行,
∴k=﹣1,
故选:B.
【变式2】在平面直角坐标系中,一次函数 y =kx﹣3和y =n(x﹣4)+2,(n≠0),无论x取何值,始
1 2
终有y >y ,则n的取值范围为( )
2 1
5 5 5 5
A.n< 且n≠0 B.n> C.n≤ 且n≠0 D.n<
4 4 4 4
【分析】根据题意得两直线平行,且对任何x的值,直线y =n(x﹣4)+2在直线y =kx﹣3上方,取一
2 1
个自变量的特殊值,得到对应的函数值关系,则可确定n的范围.
【解答】解:由题意知,两直线必平行;
∵直线y =n(x﹣4)+2在直线y =kx﹣3上方,
2 1
不妨取x=0,则y =﹣4n+2,y =﹣3,
2 1
∴﹣4n+2>﹣3,
5
∴n< 且n≠0;
4
故选:A.
【变式3】一次函数y =kx+3(k为常数,k≠0)和y =x﹣3.当x<2时,y >y ,则k取值范围( )
1 2 1 2
A.k≤﹣2 B.﹣2≤k≤1且k≠0
C.k≥1 D.﹣2<k<1且k≠0
6
【分析】解不等式kx+3>x﹣3,根据题意得出k﹣1<0且− ≥2且k≠0,解此不等式即可.
k−1
【解答】解:∵一次函数y =kx+3(k为常数,且k≠0)和y =x﹣3,当x<2时,y >y ,
1 2 1 2
∴kx+3>x﹣3,
∴kx﹣x>﹣6,
6
∴k﹣1<0且− ≥2且k≠0,
k−1
6
当k﹣1<0时,− ≥2时,k≥﹣2,
k−1
所以不等式组的解集为﹣2≤k<1且k≠0;
当k=1时,也成立,
故k的取值范围是﹣2≤k≤1且k≠0,
故选:B.【知识点3 一次函数与二元一次方程组的关系】
1.二元一次方程组 ( 都不为0,且 , 都是常数)的解是一次函数
和 图象的交点坐标.
【注意】每个二元一次方程都对应一个一次函数,也就是对应一条直线,因此每个二元一次方程组都对应
两个一次函数,也就是对应两条直线.
2.用图象法求二元一次方程组的解的一般步骤
(1)变函数:把方程组 化为一次函数 与 .
(2)画图象:建立一个平面直角坐标系,画出两个一次函数的图象.
(3)找交点:由图象确定两直线交点的坐标.
(4)写结论:依据点的坐标写出方程组的解.
【注意】用图象法解二元一次方程组要求作图精准,且有时只能得到近似解.
【拓展】二元一次方程组中的两个方程化为一次函数后,其图象可能是两条相交直线、两条重合直线或两
条平行直线,因此,方程组可能有唯一解、无穷多解或无解.如 的两个方程化为一次函数
后,其图象是两条平行的直线,故方程组无解.
【必考点5 图象法解二元一次方程组】
【例1】如图,在平面直角坐标系中,直线 l :y=x+4与直线l :y=mx+n交于点A(﹣1,b),则关于
1 2
{ x−y=−4 )
x,y的方程组 的解为( )
mx−y=−n
{x=−1) { x=3 )
A. B.
y=3 y=−1{x=3) {x=−1)
C. D.
y=1 y=−3
【分析】将点点A(﹣1,b)代入l :y=x+4得出A(﹣1,3),即可求解.
1
【解答】解:由条件可知:当x=﹣1时,y=﹣1+4=3,
∴A(﹣1,3),
{ x−y=−4 ) {x=−1)
∴关于x,y的方程组 的解为 ,
mx−y=−n y=3
故选:A.
【变式 1】如图,一次函数 y=kx+b 与 y=mx+n 的图象交于(2,﹣1),则关于 x,y 的方程组
{kx+b+1=y)
的解为( )
mx+n+1=y
{x=2,) { x=2,)
A. B.
y=0; y=−1;
{ x=2,) {x=1,)
C. D.
y=−2; y=0.
【分析】利用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,方程组的解就是使方程组
中两个方程同时成立的一对未知数的值,而这一对未知数的值也同时满足两个相应的一次函数式,因此
方程组的解就是两个相应的一次函数图象的交点坐标.
【解答】解:∵两个一次函数的图象交于点(2,﹣1),
∴一次函数y=kx+b+1与y=mx+n+1的图象交于点(2,0),
{kx+b+1=y,) {x=2,)
∴关于x,y的方程组 的解为 ,
mx+n+1=y. y=0;
故选:A.
【变式2】在平面直角坐标系中,一次函数 y=kx+b与y=mx+n的图象如图所示,则关于x,y的方程组{kx+b−y=0)
的解为( )
mx+n−y=0
{x=−4) { x=0 ) {x=−4) {x=−8)
A. B. C. D.
y=−6 y=−6 y=−8 y=−4
【分析】根据图示,可直接得到方程组的解.
{kx+b−y=0) {y=kx+b)
【解答】解:关于x,y的方程组 转化为两个一次函数的联立方程组 ,
mx+n−y=0 y=mx+n
{x=−8)
根据图示,可知方程组的解为: ,
y=−4
故选:D.
3 9
【变式3】如图,一次函数y=− x+ 的图象与y=kx+b的图象相交于点P(2,n),则关于x,y的方程
4 2
{3x+4 y−18=0)
组 的解是( )
kx−y+b=0
{x=2) {x=2) {x=3) {x=3)
A. B. C. D.
y=2 y=3 y=2 y=3
3 9
【分析】先把P(2,n)代入 y=− x+ 中计算出n的值,从而得到P(2,3),然后利用方程组的解
4 2
就是两个相应的一次函数图象的交点坐标解决问题.
3 9 3
【解答】解:把P(2,n)代入 y=− x+ 得n=− ×2+=3,
4 2 4
即P(2,3),3 9
∵一次函数 y=− x+ 的图象与y=kx+b的图象相交于点P(2,3),
4 2
{x=2)
∴关于x,y的方程组的解为 .
y=3
故选:B.
【必考点6 一次函数与方程、不等式多结论问题】
【例1】如图,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=ax+b的图象中,y的值随着x值的增大而增大;
{y=mx+n) {x=−3)
②方程组 的解为 ,
y=ax+b y=2
③当x=0时,ax+b=﹣1;
④方程mx+n=0的解为x=2;
⑤不等式mx+n≥ax+b的解集是x≥﹣3.
其中结论正确的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【分析】根据一次函数的图象及性质,一次函数与二元一次方程,一次函数与不等式对各项判断即可解
答.
【解答】解:∵由图象可知一次函数y=ax+b,y的值随着x值的增大而减小;
故①错误;
∵由图象可知:一次函数y=ax+b与y=mx+n(a<m<0)的图象相交点(﹣3,2),
{y=mx+n) {x=−3)
∴方程组 的解为 ,
y=ax+b y=2
故②正确;∵由图象可知:一次函数y=ax+b与y轴的交点为(0,﹣2),
∴当x=0时,ax+b=﹣2,
故③错误;
∵由图象可知:一次函数y=mx+n(a<m<0)与x轴的交点为(2,0),
∴方程mx+n=0的解为x=2,
故④正确;
∵由图象可知:一次函数y=ax+b图象在y=mx+n(a<m<0)的图象下方的时x≥﹣3,
故⑤正确;
∴正确的有3个;
故选:C.
【例2】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<ax+b≤mx+n的解集是﹣3<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y=ax+b经过第一、二、三象限,即可判断①;根据一次函数y=mx+n与x轴、
y轴的交点即可判断②③;利用图象法即可判断④⑤.
【解答】解:∵一次函数y=ax+b经过第一、二、三象限,
∴a>0,故①正确;
∵一次函数y=mx+n与y轴交于负半轴,与x轴交于(﹣1,0),
∴n<0,方程mx+n=0的解是x=﹣1,故②正确,③不正确;
由函数图象可知不等式ax+b>3的解集是x>0,故④不正确;
由函数图象可知,不等式0<ax+b≤mx+n的解集是﹣3<x≤﹣2,故⑤正确;
∴正确的一共有3个,
故选:C.【变式1】如图,已知一次函数y=ax+2与y=mx+n图象的交点坐标为(﹣2,﹣4).现有下列四个结
2
论:①a>0;②mn>0;③方程ax+2=mx+n的解是x=﹣2;④若mx+n<ax+2<0,则﹣2<x<−
3
.其中正确的结论个数是( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【分析】直接利用一次函数的性质对①②进行判断;利用一次函数y=ax+2与y=mx+n图象的交点坐
标为(﹣2,﹣4)得到x=﹣2时,ax+2=mx+n,于是可对③进行判断;先确定一次函数y=ax+2的解
2
析式为y=3x+2,再求出一次函数y=ax+2与x轴的交点坐标为(− ,0),然后结合函数图象,写出
3
在x轴下方,直线y=ax+2在直线y=mx+n的上方所对应的自变量的范围,从而可对④进行判断.
【解答】解:∵一次函数y=ax+2的图象经过第一、三象限,
∴a>0,所以①正确;
∵一次函数y=mx+n的图象经过第一、三象限,且与y轴的负半轴相交,
∴m>0,n<0,
∴mn<0,所以②错误;
∵一次函数y=ax+2与y=mx+n图象的交点坐标为(﹣2,﹣4),
∴x=﹣2时,ax+2=mx+n,所以③正确;
把(﹣2,﹣4)代入y=ax+2得﹣4=﹣2a+2,
解得a=3,
∴一次函数y=ax+2的解析式为y=3x+2,
当y=0时,3x+2=0,
2
解得x=− ,
32
∴一次函数y=ax+2与x轴的交点坐标为(− ,0),
3
2
∴当x<− 时,ax+2<0,
3
2
∴当﹣2<x<− 时,mx+n<ax+2<0,所以④正确.
3
故选:B.
【变式2】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.丽丽根
据图象得到如下结论:①在一次函数y=ax+b的图象中,y的值随着x值的增大而增大;②方程组
{y−ax=b) {x=−3)
的解为 ;③方程mx+n=0的解为x=2;④当x=0时,ax+b=﹣1.其中结论正
y−mx=n y=2
确的个数是( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【分析】由函数图象经过的象限可判断①,由两个一次函数图象的交点坐标可判断②,由一次函数与
坐标轴的交点坐标可判断③④,从而可得答案.
【解答】解:由一次函数y=ax+b的图象过二,三,四象限,可知y的值随着x值的增大而减小,故①
不符合题意;
{y=ax+b) {x=−3)
由图象可得方程组 的解为 ,
y=mx+n y=2
{y−ax=b) {x=−3)
即方程组 的解为 ,故②符合题意;
y−mx=n y=2
由函数图象可知,一次函数y=mx+n(a<m<0)与x轴交于(2,0),
∴方程mx+n=0的解为x=2,故③符合题意;
由图可知,一次函数y=ax+b的图象与y轴的交点在(0,﹣1)点的下方,可知当x=0时,ax+b≠﹣1,故④不符合题意;
综上:符合题意的有②③,共2个.
故选:C.
【变式3】数形结合是解决数学问题常用的思想方法.如图,一次函数 y=kx+b(k,b为常数,且k<0)
1
的图象交x轴于点(5,0),且与直线y= x都经过点A(3,1),下列结论
3
①关于x的一元一次方程kx+b=0的解为x=5;
5
②直线y=kx+b与y轴交于点(0, );
2
1
③当kx+b> x时,x>3;
3
{y=kx+b
)
{x=3)
④方程组 1 的解为 其中正确的结论有( )
y= x y=1
3
A.①④ B.③④ C.①②③ D.①②④
【分析】根据一次函数y=kx+b的图象交x轴于点(5,0),即可判断①;将A(3,1),(5,0)代
入直线y=kx+b求出解析式,令x=0求出y值,即可判断②;根据图象及连函数交点A(3,1),即可
判断③与④.
【解答】解:∵一次函数y=kx+b(k、b为常数,且k<0)的图象与x轴于点(5,0),
∴x=5时,y=0,
∴关于x的一元一次方程kx+b=0的解为x=5;故①正确;
{0=5k+b)
将A(3,1),(5,0)代入直线y=kx+b,则 ,
1=3k+b1
{k=− )
2
解得: ,
5
b=
2
1 5
∴一次函数y=kx+b的解析式为y=− x+ ,
2 2
5
令x=0,则y= ,
2
5
∴直线y=kx+b与y轴交于点(0, );故②正确;
2
1
∵一次函数y=kx+b与直线y= x都经过点A(3,1),
3
{y=kx+b
)
{x=3)
∴方程组 1 的解为 ,故④正确;
y= x y=1
3
1
由图象可知,当x<3时,一次函数y=kx+b的图象在直线y= x的上方,
3
1
∴当kx+b> x时,x的取值范围是x<3,故③错误;
3
故选:D.
【必考点7 探究含绝对值函数的图象与方程、不等式的关系】
【例1】某班“数学兴趣小组”根据学习一次函数的经验,对函数 y=|x﹣2|的图象和性质进行了研究.探
究过程如下,请补充完整.
(1)自变量x的取值范围是全体实数:如裘是y与x的几组对应值:
x … ﹣3 ﹣2 ﹣1 0 1 2 3 4 5 …
y … 6 4 m 2 1 0 1 2 3 …
其中m= 3 ;
(2)如图,在平面直角坐标系xOy中,描出了以表中各对对应值为坐标的点,并画出了函数图象的一
部分,请画出该函数图象的另一部分;
(3)观察函数图象发现:
该函数图象的最低点坐标是 ( 2 , 0 ) ,当x<2时,y随x的增大而 减小 ;
(4)进一步探究:
①不等式|x﹣2|≥2的解集是 x ≤ 0 或 x ≥ 4 ;②若关于x的方程|x﹣2|=kx(k≠0)只有一个解,则k的取值范围是 k < 0 或 k ≥ 1 . .
【分析】(1)根据点与坐标的关系求解;
(2)根据描点法作图;
(3)根据数形结合求解;
(4)根据直线与不等式的关系求解.
【解答】解:(1)当x=﹣1时,y=|﹣1﹣2|=3,
故答案为:3;
(2)如下图所示:
(3)由图象得:该函数图象的最低点坐标是(2,0),
当x<2时,y随x的增大而减小,
故答案为:(2,0),减小;
(4)①由图象得:不等式|x﹣2|≥2的解集是:x≤0或x≥4,
故答案为:x≤0或x≥4;
②当y=kx经过(1,1)时,k=1,
结合图象得:k的取值范围是:k<0或k≥1.
故答案为:k<0或k≥1.
【变式1】【探究发现】
某数学小组的同学在学习完一次函数后,掌握了函数的探究路径,即:定义一图象一性质一应用.他们尝试沿着此路径探究下列问题:
已知y=2|x﹣2|﹣2,如表是y与x的几组对应值.
x … ﹣2 ﹣1 0 1 2 3 4 …
y … 6 4 2 0 ﹣2 a 2 …
(1)a= 0 ;
(2)描点连线:请在平面直角坐标系中描点,并用光滑的曲线依次连接.根据函数图象写出该函数的
一条性质: 当 x < 2 时, y 随 x 的增大而减小 ;
【拓展应用】
(3)若点A(m,p),B(n,p)均在该函数图象上,请写出m,n满足的数量关系: m + n = 4 ;
(4)结合函数y=2|x﹣2|﹣2的图象,请写出不等式2|x﹣2|﹣2>x﹣1的解集: x < 1 或 x > 5 .
【分析】(1)根据函数y=2|x﹣2|﹣2,计算出当x=3对应的函数值,从而可以求得a的值;
(2)根据表格的数据,可以画出相应的函数图象,根据函数图象写出该函数的一条性质即可;
(3)根据图象得出结论;
(4)观察函数图象,可以得到不等式2|x﹣2|﹣2>x﹣1的解集.
【解答】解:(1)当x=3时,代入y=2|x﹣2|﹣2,可得y=2|3﹣2|﹣2=2×1﹣2=0,
∴a=0,
故答案为:0;
(2)利用表格中的x,y的对应值作为点的横纵坐标,描出各点,用平滑的线连接各点得:观察函数图象发现:当x<2时,y随x的增大而减小,
故答案为:当x<2时,y随x的增大而减小;
(3)若点A(m,p),B(n,p)均在该函数图象上,则m,n满足的数量关系是:m+n=4;
故答案为:m+n=4;
(4)观察图象,不等式2|x﹣2|﹣2>x﹣1的解集是x<1或x>5;
故答案为:x<1或x>5.
【变式2】某学习小组在综合与实践活动中,研究一元一次不等式、一元一次方程和一次函数的关系课题
时,对函数y=|x+1|的图象和性质做了探究.
下面是该学习小组的探究过程,请补充完整:
(1)如表是y与x的几组对应值,请将表格补充完整:
x … ﹣3 ﹣2 ﹣1 0 1 2 3 4 5 …
y … m 1 0 1 2 3 n 5 6 …
表格中m的值为 2 ,n的值为 4 .
(2)如图,在平面直角坐标系中描点并画出此函数的图象;
(3)请观察函数的图象,直接写出如下结论:
①当自变量x= ﹣ 1 时,函数的最小值为 0 ;
②方程|x+1|>2的解集为 x > 1 或 x <﹣ 3 ;1
③函数y=|x+1|与y=− x+m的图象只有两个交点,其中交点坐标分别是(1,2)和(a,3).当
5
1
| x+1|<− x+m时,直接写出不等式的解集.
5
【分析】(1)把x=﹣3、x=3分别代入解析式即可求得.
(2)描出表中以各对对应值为坐标的点,然后连线.
(3)观察图象即可得到答案.
【解答】解:(1)当x=﹣3时,y=|﹣3+1|=2,则m=2.
当x=3时,y=|3+1|=4,则n=4.
故答案为:2,4.
(2)函数图象如图所示.(3)观察函数的图象:
①当自变量x=﹣1时,函数的最小值为0;
②方程|x+1|>2的解是x>1或x<﹣3;
1
③把(1,2)代入y=− x+m,
5
1
2=− +m,
5
11
∴m= ,
5
1 11
把(a,3)代入y=− x+ ,
5 5
∴解得a=﹣4,
1 11
画出直线y=− x+ 如图,
5 51 11
当|x+1|<− x+ 时,不等式的解集为﹣4<x<1.
5 5
故答案为:①﹣1,0;②x>1或x<﹣3;③﹣4<x<1.
【变式3】某初中八年级数学兴趣小组的同学们,对函数 y=a|x|+bx+c(a,b,c是常数,|a|≠|b|)的性质
进行了初步探究,部分过程如下,请你将其补充完整.
(1)当a=1,b=c=0时,即y=|x|.当x≥0时,y=x;当x<0时,y= ﹣ x .
(2)当a=﹣2,b=1,c=3时,即y =﹣2|x|+x+3.
1
①该函数自变量x和函数值y 的若干组对应值如表:
1
x … ﹣2 ﹣1 0 1 4 …
y … ﹣3 m 3 2 ﹣1 …
1
其中m= 0 .
②在图中所示的平面直角坐标系内画出函数y =﹣2|x|+x+3结合图象写出该函数的一条性质 当 x < 0
1
时, y 随 x 的增大而增大;当 x > 0 时, y 随 x 的增大而减小;当 x = 0 时, y 有最大值是 3 .
③已知函数y =mx+n(m>0)的图象是一条经过点(1,0)的直线,则关于x的不等式(﹣2|x|+x+3)
2
(mx+n)<0的解集是 ﹣ 1 < x < 1 或 x > 3 .【分析】(1)根据绝对值的性质即可求解;
(2)①把x=﹣1代入计算即可;
②运用描点、连线即可作图;
③在函数y =﹣2|x|+x+3中,当x<﹣1或x>3时,y<0,当﹣1<x<3时,y>0,在函数y =mx﹣m
1 2
(m>0)中,函数y =mx+n(m>0)的图象是一条经过点(1,0),当x<1时,y<0,当x>1时,y
2
>0,由题意可得(﹣2|x|+x+3)与(mx+n)异号,由此即可求解.
【解答】解:(1)当x<0时,y=|x|=﹣x,
故答案为:﹣x;
(2)①当a=﹣2,b=1,c=3时,即y =﹣2|x|+x+3,
1
∴当x=﹣1时,y=m=﹣2×|﹣1|+(﹣1)+3=﹣2﹣1+3=0,
故答案为:0;
②作图如下:∴当x<0时,y随x的增大而增大;当x>0时,y随x的增大而减小;当x=0时,y有最大值是3;
故答案为:当x<0时,y随x的增大而增大;当x>0时,y随x的增大而减小;当x=0时,y有最大值
是3.
③根据图示可得,在函数y =mx﹣m(m>0)中,函数y =mx+n(m>0)的图象是一条经过点(1,
2 2
0),
∴当x<1时,y<0,当x>1时,y>0,
∵不等式(﹣2|x|+x+3)(mx+n)<0,
∴(﹣2|x|+x+3)与(mx+n)异号,
∴不等式的解集为﹣1<x<1或x>3.
故答案为:﹣1<x<1或x>3.