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第十九章 一次函数
19.2.3 一次函数与方程、不等式
1.认识一次函数与一元(二元)一次方程(组)、
一元一次不等式之间的联系.
重点难点:
1.会用函数观点解释方程和不等式及其解(解集)的意义.
学习目标:
课时导入
一天,小明以80米/分的速度去上学,请问小明离
家的距离S(米)与小明出发的时间t(分)之间的函
数关系式是怎样的?它是一次函数吗?它是正比例函
数吗? S=80t(t≥0)下面的图象能表示上面问题中的
S与t的关系吗?
知识精讲
知识点一 一次函数与一元一次方程
3
2
1
2
1
-2
O
x
y
-1
-1
3
下面三个方程有什么共同特点?你能从函数的角度对解这三个方程进行解释吗?
(1)2x+1=3;(2)2x+1=0;(3)2x+1=-1.
用函数的观点看:
解一元一次方程
ax +b =k 就是求当函
数(y=ax +b)值为k
时对应的自变量的值.
y =2x+1
2x +1=0 的解
2x +1=-1 的解
2x +1=3 的解
针对练习
1.直线y=2x+20与x轴交点坐标为(____,_____),这说明方程2x+20=0的解是x=_____.
-10
0
-10
2.若方程kx+2=0的解是x=5,则直线y=kx++2与x轴交点坐标为(____,_____).
5
0
归纳总结
求一元一次方程
kx+b=0的解.
一次函数与一元一次方程的关系
一次函数y= kx+b
中,y=0时x的值.
从“函数值”看
求一元一次方程
kx+b=0的解.
求直线y= kx+b
与 x 轴交点的横
坐标.
从“函数图象”看
例1 一个物体现在的速度是5米/秒,其速度每秒增加2米/秒,再过几秒它的速度为17米/秒?(从方程、函数解析式及图象三个不同方面进行解答)
解法1:设再过x秒它的速度为17米/秒,
由题意得2x+5=17
解得 x=6
答:再过6秒它的速度为17米/秒.
解法2:速度y(单位:米/秒)是时间x(单位:秒)的函数,y=2x+5
由2x+5=17 得 2x-12=0
由右图看出直线y=2x-12与x轴的交点为(6,0),得x=6.
O
x
y
6
-12
y=2x-12
解法3:速度y(单位:米/秒)是时间x(单位:秒)的函数,y=2x+5
由右图可以看出当y =17时,x=6.
y=2x+5
x
y
O
6
17
5
-2.5
知识点二 一次函数与一元一次不等式
下面三个不等式有什么共同特点?你能从函数的角度对解这三个不等式进行解释吗?能把你得到的结论推广到一般情形吗?
(1)3x+2>2;(2)3x+2<0;(3)3x+2<-1.
不等式ax+b>c的解集就是使函数y =ax+b 的函数值大于c的对应的自变量取值范围;
不等式ax+b<c的解集就是使函数y =ax+b 的函数值小于c的对应的自变量取值范围.
3
2
1
2
1
-2
O
x
y
-1
-1
3
y =3x+2
y =2
y =0
y =-1
例2 画出函数y=-3x+6的图象,结合图象求:
(1)不等式-3x+6>0 和-3x+6<0的解集;
(2)当x取何值时,y<3
解:作出函数y=-3x+6的图象,如图所示,图象与x轴交于点B(2,0).
O
B(2,0)
A(0,6)
y
解:(1)由图象可知,不等式
-3x+6>0 的解集是图象位于 x轴上方的x的取值范围,即x<2;不等式 -3x+6<0的解集是图象位于 x轴下方的x的取值范围,即x>2;
O
B(2,0)
A(0,6)
3
1
(1,3)
y
(2)由图象可知,当x>1时,y<3.
(1)不等式-3x+6>0 和-3x+6<0的解集;
(2)当x取何值时,y<3
针对练习
3.如图,已知直线y=kx+b与x轴交于点(- 4,0),则当y>0时,x的取值范围是( )
A.x>-4
B. x>0
C. x<-4
D. x<0
C
归纳总结
y=kx+b的值
大于(或小于)0时,
x的取值范围
从“函数值”看
确定直线y=kx+b
在x轴上方(或下方)
的图象所对应的x
取值范围
从“函数图象”看
一次函数与一元一次不等式的关系
求kx+b>0(或<0)
(k≠0)的解集
求kx+b>0(或<0)
(k≠0)的解集
知识点三 一次函数与二元一次方程组
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)请用解析式分别表示两个气
球所在位置的海拔 y(m)与气球
上升时间 x(min)的函数关系.
气球1 海拔高度:y =x+5;
气球2 海拔高度:y =0.5x+15.
h1
h2
想一想:一次函数与二元一次方程有什么关系?
一次函数
二元一次方程
一次函数 y =0.5x+15
二元一次方程 y -0.5x =15
二元一次方程 y =0.5x+15
用方程观点看
用函数观点看
由函数图象的定义可知:
直线y =0.5x+15上的每个点的坐标(x,y)都能使等式y=0.5x+15成立,即直线y =0.5x+15上的每个点的坐标都是二元一次方程y=0.5x+15的解.
从形的角度看,一次函数与二元一次方程有什么关系?
15
10
5
-5
5
10
O
x
y
y =0.5x+15
从数的角度看:
就是求自变量为何值时,两个一次函数 y =x+5,y =0.5x+15 的函数值相等,并求出函数值.
解方程组
y =x+5
y =0.5x+15
h1
h2
(2)什么时刻,1 号气球的高度赶上2 号气球的高度?这时的高度是多少?请从数和形两方面分别加以研究.
气球1 海拔高度:y =x+5
气球2 海拔高度:y =0.5x+15
二元一次方程
组的解就是相应的
两个一次函数图象
的交点坐标.
30
25
20
15
10
5
10
20
y =x+5
y =0.5x+15
15
5
O
x
y
从形的角度看,二元一次方程组与一次函数有什么关系?
归纳总结
一般地,任何一个二元一次方程都可以转化为一次函数y=kx+b(k、b为常数,且k≠0)的形式,所以每个二元一次方程都对应一个一次函数,也对应一条直线.
方程组的解 对应两条直线交点的坐标.
观察函数图象,直接回答下列问题:
(1)在什么时候,1 号气球比2 号气球高?
(2)在什么时候,2 号气球比1 号气球高?
气球1 海拔高度:y =x+5
气球2 海拔高度:y =0.5x+15
(1)20min后,1 号气球比2 号气球高.
(2)0~20min时,1 号气球比2 号气球高.
O
y
x
例3 如图,求直线l1与l2 的交点坐标.
分析:由函数图象可以求直线l1与l2的解析式,进而通过方程组求出交点坐标.
解方程组
y =2x+2,
y =-x+3,
解:因为直线l1过点(-1,0),
(0,2) ,用待定系数法可求得
直线l1的解析式为y =2x+2.同理
可求得直线l2的解析式为y =-x+3.
得
x=
y=
即直线l1与l2 的交点坐标为
O
y
x
针对练习
4.如图,一次函数y=ax+b与y=cx+d的图象交于点P,则方程组 的解是多少?
解:此方程组的解是
1
2
3
-1
-2
-3
-1
-3
-4
-5
2
O
-2
1
4
-6
x
y
P
y=ax+b
y=cx+d
当堂练习
1.一次函数y=kx+3的图象如图所示,则方程kx+3=0的解为 .
3
y=kx+3
O
y
x
3
x=-3
2.若方程组 的解为 则一次函数y=2x+1与y=3x-1的图象交点坐标为______.
(2,5)
3.小亮用作图象的方法解二元一次方程组时,在同一直角坐标系内作出了相应的两个一次函数的图象 l1、l2如图 ,他解的这个方程组是( )
D
点拨:由图象知l1、l2 的 x 的系数都应为负数,排除 A、
C.又 l1、l2的交点为(2,-2),代入验证可知只有 D 符合.
4.一次函数y1=4x+5与y2=3x+10的图象如图所示,则4x+5>3x+10的解集是( )
A.x<5
B.x>5
C.x>-5
D.x>25
1
2
B
课堂小结
一次函数与方程、不等式
解一元一次方程 对应一次函数的值为0时,求相应的自变量的值,即一次函数与x轴交点的横坐标.
解一元一次不等式 对应一次函数的函数值大(小)于0时,求自变量的取值范围,即在x轴上方(或下方)的图象所对应的x取值范围 .
解二元一次方程组 求对应两条直线交点的坐标 .