文档内容
4.2 认识一次函数
第2课时 一次函数与正比例函数
1.理解一次函数和正比例函数的概念,能识别并写出一次函数和正比例函数的解析式.
2.能根据所给条件,确定简单实际问题中一次函数(特别是正比例函数)的表达式.
3.经历从实际问题中抽象出函数模型的过程,体会数学建模和分类讨论的思想.
学习重点:掌握一次函数和正比例函数的概念;根据所给条件写出简单的一次函数关系式.
学习难点:一次函数与正比例函数的区别与联系;从实际问题中抽象出函数模型.
第一环节 自主学习
温故知新:
1.函数的概念是什么?
一般地,如果在一个变化过程中有两个变量 x和y,并且对于变量x的每一个值,变量y都有唯一的值
与它对应,那么我们称 y 是 x 的函数 ,其中x是自变量.
2.函数的表示方法有哪些?
图象法、列表法、关系式法 .
新知自研:自研课本P81-P82页的内容,思考:
【学法指导】
情景引入
在弹簧限度内,某弹簧的长度y(单位:cm)与所挂物品的质量x(单位:kg)的关系如下表所示:
x/kg 0 1 2 3 4 5
y/cm 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5
(1) 随着所挂物体质量x的增加,弹簧长度y的增长是均匀的吗?
随着所挂物体质量 x 的增加,弹簧长度 y 的增长是均匀 .
(2)你能写出y与x之间的关系吗?并说明理由.
【分析】因为所挂物品每增加1kg,弹簧长度都增长0.5cm.
又因为弹簧长度y=初始长度+单位质量增长的长度.所以y= 0.5 x + 3,y是x的函数.
●探究一:认识一次函数的现象(一)
◆1.某辆汽车油箱中原有油40L,汽车每行驶50km耗油4L.
(1) 完成下表:
汽车行使路程x/km
0 50 100 150 200 300
耗油量
0 4 8 12 16 24
y/L
(2) 你能写出y与x的关系吗?
4 4
【解答】:每行驶1km耗油 L ,所以y与x的关系式为: y = x .
50 50
(3)你能写出油箱剩余油量z(L)与汽车行驶路程x(km)之间的关系吗?
【解答】:油箱剩余油量z(L)等于 原有油量 - 行驶 x km 耗油量 y.
4
所以z与x之间的关系式为: z = 40 - x .
50
4 4
◆2.思考 :在上面的情境中,我们得到:y=0.5x + 3, y = x, z = 40- x他们有什么共同的特
50 50
征?
共同特征:(1)都是含有两个变量的等式;(2)变量的次数都是一次;(3)自变量x的系数 都不为 0;
◆3.总结归纳:
▲1.一次函数的概念(知识归纳):
如果两个变量 x、y之间的对应关系可以表示成 y = k x + b ( k , b 为常数, k ≠0)的形式,那么称 y是x的
一次函数.
特别地,当 b =0 时,称 y是x的正比例函数.即正比例函数可以表示为 y = k x ( k ≠0).
【注意】:对一次函数而言,自变量每增加1,函数值就增加k,函数值的变化是“ 均匀 ”的.
▲2. 确定一次函数关系式的步骤(知识归纳):
(1)确定变量,明确 自变量 x 与因变量y;
(2)寻找等量关系,可以直接将公式当做等量关系;
(3)将等式变形,写成一次函数的一般形式.
【例题导析】自研下面典例的内容,回答问题:
典例分析
例1:写出下列各题中y与 x之间的关系式,并判断:y是否为x的一次函数?是否为正比例函数?
(1)汽车以60km/h的速度匀速行驶,行驶路程为y(km)与行驶时间x(h)之间的关系;
【解析】由路程=速度×时间,则 y=60 x ,
则 y 是 x 的 一次函数 , 也是 x 的正比例函数 .
(2)圆的面积y (cm2 )与它的半径x (cm)之间的关系.
【解析】由圆的面积公式,得y=πx² .
则 y 不是 x 的正比例函数,也不是 x 的一次函数 .
(3)某水池有水15m3,现打开进水管进水,进水速度为5m3/h,x h后这个水池有水y m3.
【解析】这个水池每时增加5m3水,x h增加 5x m 3 水,
因而 y = 5 x +15, y 是 x 的一次函数,但不是 x 的正比例函数 .
例2: 在一次测试中,某汽车紧急刹车后,每过1 s其速度减少35km/h.
(1)假设该汽车以120km/h的速度行驶,试写出该汽车刹车后的速度y(单位km/h)与刹车后所经过的时
间t(单位:s)之间的关系式y=kt+b,并说明k和b的实际意义:
【解析】刹车开始时汽车的速度为120km/h,每过1 s其速度减少35km/h,
于是经过t s汽车的速度减少 35 t km/h,所以y与t的关系式是 y = -3 5 t +12 0 ,
其中,k=-35 表示每秒汽车速度的变化量,b=120 表示刹车开始时汽车的速度.
(2)求出(1)中汽车从刹车到停止所需的时间.
【解析】汽车停止时速度y= 0 ,
列方程得: 0 = -3 5 t +12 0,
24
解得: t = ≈ 3.4 3 s.
7
因此,该汽车从刹车到停止所需时间大约为 3.4 3 s.
第二环节 合作探究
小组群学
在小组长的带领下:
A.探讨一次函数与正比例函数的特征,总结一次函数和正比例函数的定义;
B.交流例题的解题思路和易错点.
C.相互检查导学内容的完成书写情况并给出等级评定.1.下列函数中,y是x的一次函数的是( B )
2 8
① y=x﹣6 ② y = ③ y = ④y=7﹣x
x x
A. ①②③ B. ①④ C. ①③④ D. ②③④
2.在函数y=(m﹣2)x+(m2-4)中,当 m ≠ 2 时,y是x的一次函数;当m = ﹣ 2 时,y时x的正比例函数.
3.某种大米单价是3.8元/kg,当购买x kg大米时,需要花费为y元,y是x的一次函数吗?是正比例函数
吗?
【解答】解:由总价=单价×数量,得出y=2.2x;
那么y是x的一次函数,y也是x的正比例函数.
4.如图,甲、乙两地相距500km,一列”复兴号”动车组列车从乙地出发,以350km/h 的速度向丙地行驶.
设x(单位:h)表示列车行驶的时间,y(单位:km)表示列车与甲地之间的距离.
(1) 写出y与x之间的关系式,并判断y是否为x的一次函数;
【解答】:解:根据题意得y=350x+500,
则y是x的一次函数.
(2)当x=0.5时,求y的值.
当x=0.5时,y=350×0.5+500=675 (km/h).
题型一:一次函数的概念
1.下列函数中,是一次函数的是( )
1
A.|y|= B.y=2 C.y=x+x2 D.y=3(x﹣2)
x
【分析】利用一次函数的定义“一般地,形如y=kx+b(k≠0,k、b是常数)的函数,叫做一次函数”,
逐一分析四个选项的函数,即可得出结论.
1
【解答】解:A.|y|= ,不是一次函数,选项A不符合题意;
x
B.y=2,不是一次函数,选项B不符合题意;
C.y=x+x2,不是一次函数,选项C不符合题意;D.y=3(x﹣2),是一次函数,选项D符合题意.
故选:D.
【点评】本题主要考查了一次函数的定义,掌握一次函数的定义是解题的关键.
2.下列是y关于x的函数,其中是一次函数的为( )
1
A.y=2x2+4 B.y= +2 C.y=﹣2x+1 D.y=kx+b
x
【分析】根据一次函数的定义及表达式逐一判定即可求解.
【解答】解:A选项,y=2x2+4是y关于x的二次函数,不符合题意;
1
B选项,y= +2,y不是x的一次函数,不符合题意;
x
C选项,y=﹣2x+1是y关于x的一次函数,符合题意;
D选项,y=kx+b中k的值不确定,不能判定,不符合题意;
故选:C.
【点评】本题主要考查一次函数的定义,掌握一次函数的定义及表达式是解题的关键.
3.下列函数中是一次函数关系的是( )
2
A.y=− B.y=x2﹣1
x
C.y=(x﹣1)(x+2) D.y=2x﹣1
【分析】根据一次函数的定义对每个选项进行分析即可.
2
【解答】解:A.函数y=− 是反比例函数,不是一次函数,不符合题意;
x
B.函数y=x2﹣1是二次函数,不是一次函数,不符合题意;
C.函数y=(x﹣1)(x+2)=x2+x﹣2,不是一次函数,不符合题意;
D.函数y=2x﹣1是一次函数,符合题意,
故选:D.
【点评】本题考查了一次函数的概念,熟记“形如y=kx+b (k、b为常数,k≠0)的函数,叫做一次函
数.
4.下列函数不是一次函数的是( )
6 x
A.y= B.y= C.y=﹣8x D.y=﹣0.5x﹣1
x 2
【分析】根据一次函数的一般形式:y=kx+b(k,b为常数且k≠0),逐一判断即可解答.
6
【解答】解:A、y= ,是反比例函数,故A符合题意;
xx
B、y= ,是正比例函数,也是一次函数,故B不符合题意;
2
C、y=﹣8x,是正比例函数,也是一次函数,故C不符合题意;
D、y=﹣0.5x﹣1,是一次函数,故D不符合题意;
故选:A.
【点评】本题考查了一次函数的定义,熟练掌握一次函数的定义是解题的关键.
5.下列函数中,y是x的一次函数的有( )
2 1
①y=x﹣6;②y=2x2+3;③y= ;④y= x;⑤y=❑√x.
x 8
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【分析】一般地,形如y=kx+b(k≠0,k、b是常数)的函数,叫做一次函数.
1
【解答】解:y是x的一次函数的有:①y=x﹣6,④y= x,共2个,
8
故选:B.
【点评】本题主要考查了一次函数的定义,一次函数解析式的结构特征为:k≠0;自变量的次数为1;常
数项b可以为任意实数.
题型二:利用一次函数的定义求字母的值
6.若函数y=(k+2)x+5是一次函数,则k应满足的条件为( )
A.k>﹣2 B.k<﹣2 C.k≠﹣2 D.k=﹣2
【分析】根据一次函数定义可得k+2≠0,再解不等式即可.
【解答】解:由题意得:k+2≠0,
解得:k≠﹣2,
故选:C.
【点评】此题主要考查了一次函数的定义,熟知一般地,形如y=kx+b(k≠0,k、b是常数)的函数,
叫做一次函数是解题的关键.
7.若y关于x的函数 是一次函数,则m的值为( )
y=(m−2)xm2−3+2m−1
A.±2 B.2 C.﹣2 D.1
【分析】根据一次函数的定义,形如y=kx+b(k≠0),进行列式计算,即可作答.
【解答】解:∵y关于x的函数 是一次函数,
y=(m−2)xm2−3+2m−1
∴m﹣2≠0,m2﹣3=1,∴m≠2,m=±2,
即m=﹣2.
故选:C.
【点评】本题考查了一次函数的定义,熟练掌握定义是解答本题的关键.
8.已知函数y=(m+1)x2﹣|m|+4,y是x的一次函数,则m的值是 .
【分析】根据一次函数的定义知自变量的次数为1且其系数不为0,据此求解可得.
【解答】解:y=(m+1)x2﹣|m|+4是关于x的一次函数,
{ m+1≠0 )
∴ ,
2−|m|=1
解得:m=1.
故答案为:1.
【点评】本题主要考查了一次函数的定义,解题的关键是掌握形如y=kx+b(k≠0)(k、b是常数)的函
数,叫做一次函数.
9.已知函数y=(k﹣2) b是关于x的一次函数,则k的值为 .
xk2−3+
【分析】根据一次函数的定义列出关于k的不等式组,求出k的值即可.
【解答】解:∵函数y=(k﹣2) b是关于x的一次函数,
xk2−3+
∴{k−2≠0),
k2−3=1
∴k=﹣2.
故答案为:k=﹣2.
【点评】本题考查的是一次函数的定义,熟知一般地,形如y=kx+b(k≠0,k、b是常数)的函数,叫做
一次函数是解题的关键.
10.(2024春•大武口区期末)已知函数y=(m﹣2)x3﹣|m|+m+7.
(1)当m为何值时,y是x的一次函数?
(2)若函数是一次函数,则x为何值时,y的值为3?
【分析】(1)根据一次函数y=kx+b的定义条件是:k、b为常数,k≠0,自变量次数为1,可得答案;
(2)根据自变量与函数值的对应关系,可得答案.
【解答】解:(1)由y=(m﹣2)x3﹣|m|+m+7是一次函数,得
{3−|m|=1)
,
m−2≠0解得m=﹣2.
故当m=﹣2时,y=(m﹣2)x3﹣|m|+m+7是一次函数;
1
(2)当y=3时,3=﹣4x+5,解得x= ,
2
1
故当x= 时,y的值为3.
2
【点评】本题主要考查了一次函数的定义,一次函数y=kx+b的定义条件是:k、b为常数,k≠0,自变
量次数为1.
题型三:正比例函数的概念
11.在下列函数中是正比例函数的是( )
A.y=3x﹣4 B.y=﹣2x+1 C.y=3x D.y=3x2+2
【分析】利用正比例函数的定义对各选项进行判断.
【解答】解:A.y=3x﹣4为一次函数,但不是正比例函数,所以A选项不符合题意;
B.y=﹣2x+1为一次函数,但不是正比例函数,所以B选项不符合题意;
C.y=3x是正比例函数,所以C选项符合题意;
D.y=3x2+2为二次函数,所以D选项不符合题意;
故选:C.
【点评】本题考查了正比例函数的定义:一般地,形如 y=kx(k是常数,k≠0)的函数叫做正比例函
数,其中k叫做比例系数.
12.下列问题中,两个变量成正比例的是( )
A.圆的面积和它的半径
B.长方形的面积一定时,它的长和宽
C.正方形的周长与边长
D.三角形的面积一定时,它的一条边长与这条边上的高
【分析】根据正比例函数的定义解决此题.
【解答】解:A.设圆的半径为r,面积为S,则S= r2,那么S与r不是正比例关系,故A不符合题意.
B.设长方形的面积为a,长为x,宽为y,则a=xy,π那么x与y成反比例函数关系,故B不符合题意.
C.设正方形的边长为x,周长为C,那么C=4r,那么C与r成正比例关系,故C符合题意.
1
D.设三角形的面积为S,它的一条边长与这条边上的高分别为x与y,则S= xy,那么x与y是反比例
2
关系,故D不符合题意.故选:C.
【点评】本题主要考查正比例函数关系,熟练掌握正比例函数的定义是解决本题的关键.
13.下列函数中,是正比例函数的是( )
20
A.y=4x﹣1 B.y=5x2 C.y= D.y=﹣6x
x
【分析】根据正比例函数的定义解答即可.
【解答】解:A.y是x的一次函数,所以A选项不符合题意;
B.y是x的二次函数,所以B选项不符合题意;
C.y是x的反比例函数,所以C选项不符合题意;
D.y是x的正比例函数,所以D选项符合题意.
故选:D.
【点评】本题考查了正比例函数的定义,掌握“一般地,形如 y=kx(k是常数,k≠0)的函数叫做正
比例函数,其中k叫做比例系数”是解题的关键.
14.下列式子中,哪个表示y是x的正比例函数( )
2
A.y=﹣0.1x B.y= C.y=2x2 D.y2=4x
x
【分析】根据正比例函数的定义(形如y=kx,其中k≠0,k为常数)解决此题.
【解答】解:A.根据正比例函数的定义,y=﹣0.1x是正比例函数,故A符合题意.
2
B.根据正比例函数的定义,y= 是反比例函数,不是正比例函数,故B不符合题意.
x
C.根据正比例函数的定义,y=2x2是二次函数,不是正比例函数,故C不符合题意.
D.根据正比例函数的定义,y2=4x不是正比例函数,故D不符合题意.
故选:A.
【点评】本题主要考查正比例函数,熟练掌握正比例函数的定义是解决本题的关键.
15.下列函数中,是一次函数但不是正比例函数的是( )
x 2 x−1 x2−1
A.y=− B.y=− C.y=− D.y=
2 x 2 2
【分析】根据一次函数的定义,可得答案.
【解答】解;A、是正比例函数,故A不合题意;
B、是反比例函数,故B不合题意;
C、是一次函数,故C符合题意;
D、是二次例函数,故D不合题意;
故选:C.【点评】本题考查了一次函数的定义,一次函数y=kx+b的定义条件是:k、b为常数,k≠0,自变量次
数为1.
题型四:利用正比例函数的概念求字母的值
16.(2024春•沧县期末)如果y=x+2a﹣1是正比例函数,则a的值是( )
1 1
A. B.0 C.− D.﹣2
2 2
【分析】根据正比例函数的定义可知2a﹣1=0,从而可求得a的值.
【解答】解:∵y=x+2a﹣1是正比例函数,
∴2a﹣1=0.
1
解得:a= .
2
故选:A.
【点评】本题主要考查的是正比例函数的定义,由正比例函数的定义得到2a﹣1=0是解题的关键.
17.若y关于x的函数y=(a﹣4)x+b是正比例函数,则a,b应满足的条件是( )
A.a≠4且b≠0 B.a≠﹣4且b=0 C.a=4 且b=0 D.a≠4且b=0
【分析】根据正比例函数的定义,即可得出关于a的一元一次不等式及b=0,解之即可得出结论.
【解答】解:∵y关于x的函数y=(a﹣4)x+b是正比例函数,
{a−4≠0)
∴ ,
b=0
解得:a≠4且b=0.
故选:D.
【点评】本题考查了正比例函数的定义,牢记正比例函数的定义是解题的关键.
18.若函数y=x|m|+(m+1)是正比例函数,则m的值为( )
A.1 B.﹣1 C.±1 D.0
【分析】根据正比例函数的定义列出关于m的方程组,求出m的值即可.
【解答】解:∵函数y=x|m|+(m+1)是正比例函数,
{|m|=1)
∴ ,
m+1=0
解得m=﹣1.
故选:B.
【点评】本题考查的是正比例函数的定义,根据题意得出关于m的方程组是解题的关键.
19.已知y=(m﹣2)x|m﹣1|是关于x的正比例函数,则m的值为( )
A.2 B.1 C.0或2 D.0【分析】根据x的次数为1,系数不等于0,计算即可.
{|m−1|=1)
【解答】解:根据题意得: ,
m−2≠0
∴m=0,
故选:D.
【点评】本题考查了正比例函数的定义,解题时注意x的系数不等于0这个条件.
20.已知y=(m﹣2)x+|m|﹣2.
(1)m满足什么条件时,y=(m﹣2)x+|m|﹣2是一次函数?
(2)m满足什么条件时,y=(m﹣2)x+|m|﹣2是正比例函数?
【分析】(1)利用一次函数定义可得m﹣2≠0,再解不等式即可;
(2)利用正比例函数定义可得:|m|﹣2=0,且m﹣2≠0,再解方程可得m的值.
【解答】解:(1)由题意得:m﹣2≠0,
解得:m≠2;
(2)由题意得:|m|﹣2=0,且m﹣2≠0,
解得:m=﹣2.
【点评】此题主要考查了正比例函数和一次函数定义,关键是掌握形如 y=kx(k是常数,k≠0)的函
数叫做正比例函数.
题型五:由实际问题确定一次函数的表达式
21.某小汽车的油箱可装汽油30升,原有汽油10升,现再加汽油x升.如果每升汽油7.6元,求油箱内
汽油的总价y(元)与x(升)之间的函数关系是( )
A.y=7.6x(0≤x≤20) B.y=7.6x+76(0≤x≤20)
C.y=7.6x+10(0≤x≤20) D.y=7.6x+76(10≤x≤30)
【分析】根据油箱内汽油的总价=(原有汽油+加的汽油)×单价.
【解答】解:依题意有y=(10+x)×7.6=7.6x+76,10≤汽油总量≤30,
则0≤x≤20.
故选:B.
【点评】考查了根据实际问题列一次函数关系式,根据题意,找到所求量的等量关系是解决问题的关
键.本题需注意加的汽油的取值范围.
22.如图,一长为5m,宽为2m的长方形木板,现要在长边上截去长为 xm的一部分,则剩余木板的面积
(空白部分)y(m2)与x(m)的函数关系式为(0≤x<5)( )A.y=10﹣x B.y=5x C.y=2x D.y=﹣2x+10
【分析】直接表示出长方形的长与宽进而得出答案.
【解答】解:由题意可得:y=2(5﹣x)
=10﹣2x.
故选:D.
【点评】此题主要考查了由实际问题抽象出一次函数关系式,正确表示出长方形的长与宽是解题关键.
23.一个长为120米,宽为100米的矩形场地要扩建成一个正方形场地,设长增加x米,宽增加y米,则
y与x的函数关系式是 ,自变量的取值范围是 ,且y是x的 函数.
【分析】正方形的边长相等,所以等量关系为:原长+x=原宽+y.
【解答】解:依题意有120+x=100+y,
则y=x+20,
x不能是负数,∴x≥0,
符合一次函数的一般形式.
【点评】根据题意,找到所求量的等量关系是解决问题的关键.应注意根据实际意义求得自变量的取值
范围.一次函数的一般形式为y=kx+b(k,b是常数,且k≠0).
24.已知等腰三角形的周长为12,设腰长为x,底边长为y.
(1)试写出y关于x的函数解析式,并直接写出自变量x的取值范围;
(2)当x=5时,求出函数值.
【分析】(1)根据周长等于三边之和可得出y和x的关系式,再由三边关系可得出x的取值范围.
(2)由(1)的关系式,代入可得出函数的值.
【解答】解:(1)由题意得:12=2x+y
∴可得:y=12﹣2x,
根据三角形两边之和大于第三边,两边之差小于第三边可得:y<2x,2x<12
∴可得3<x<6.
(2)由(1)得:y=12﹣2x
∴当x=5时函数值=2.
【点评】本题考查三角形的周长和边长的关系,属于中档题,在确定x的范围时要注意应用三角形两边之
和大于第三边,两边之差小于第三边.25.一根长度为30cm的弹簧,一端固定.如果另一端挂上物体,在正常的弹性限度内,所挂物体质量每
增加1kg时,弹簧长度增加2cm,完成下列问题:
①当挂物体重3kg时,弹簧总长度为 cm;
②在正常的弹性限度内,如果用x表示所挂物体质量(单位kg),那么弹簧的总长度是多少厘米?
③在正常的弹性限度内,若弹簧的总长度为40cm,那么它挂的物体质量是多少千克?
【分析】(1)根据弹簧的长度加弹簧挂重物伸长的长度,可得答案;
(2)根据弹簧的总长度等于弹簧挂重物伸长的长度加弹簧的长度,可得函数解析式;
(3)根据函数值,可得相应自变量的值.
【解答】解:①30+2×3=36;
故答案为:36;
②弹簧的总长度等于弹簧挂重物伸长的长度加弹簧的长度,
设弹簧的总长度为y,则y=2x+30,
③当y=40时,2x+30=40,
解得x=5,
答:所挂重物的质量是5千克.
【点评】本题考查了函数解析式,利用了弹簧的总长度等于弹簧挂重物伸长的长度加弹簧的长度.
▲1.一次函数的概念(知识归纳):
如果两个变量 x、y之间的对应关系可以表示成 y = k x + b ( k , b 为常数, k ≠0)的形式,那么称 y是x的
一次函数.
特别地,当 b =0 时,称 y是x的正比例函数.即正比例函数可以表示为 y = k x ( k ≠0).
▲2. 确定一次函数关系式的步骤(知识归纳):
(1)确定变量,明确 自变量 x 与因变量y;
(2)寻找等量关系,可以直接将公式当做等量关系;
(3)将等式变形,写成一次函数的一般形式.