(共38张PPT)
幻灯片 1:封面
课程名称:4.4.3 利用两个一次函数的图象解决问题
学科:数学
年级:八年级
授课教师:[教师姓名]
幻灯片 2:学习目标
理解两个一次函数图象交点的数学意义(对应方程组的解),能通过图象或计算求出交点坐标。
掌握通过两个一次函数图象分析数量关系的方法(如比较函数值大小、确定自变量取值范围)。
能运用两个一次函数的图象解决实际问题(如行程问题、费用对比问题、利润问题),提升数形结合与实际应用能力。
幻灯片 3:知识回顾与情境导入
知识回顾:
一次函数的图象:形如\(y = kx + b\)(\(k 0\))的函数图象是一条直线,\(k\)决定直线倾斜方向(\(k>0\)上升,\(k<0\)下降),\(b\)是直线与\(y\)轴交点的纵坐标(截距)。
一次函数与方程的关系:一次函数\(y = kx + b\)的图象与\(x\)轴交点的横坐标,是方程\(kx + b = 0\)的解。
情境导入:
问题 1:小明和小红分别从家出发去图书馆,小明骑自行车,速度为 15km/h,出发时距图书馆 30km;小红坐公交,速度为 25km/h,出发时距图书馆 40km。若两人的行驶路程\(y\)(km,距图书馆的距离)与行驶时间\(x\)(h)的函数关系分别为\(y_1 = -15x + 30\)、\(y_2 = -25x + 40\),如何通过图象判断谁先到达图书馆?两人出发后多久距图书馆的距离相等?
问题 2:观察两个函数的图象,它们的交点代表什么含义?图象中哪一段表示小明距图书馆的距离比小红近?
提问引导:
两个一次函数的图象相交,交点坐标与两个函数的解析式有什么关系?
如何通过图象比较两个一次函数的函数值大小,解决实际中的 “谁快谁慢”“谁多谁少” 问题?
幻灯片 4:核心知识点 1—— 两个一次函数图象交点的意义
1. 交点的数学意义
对于两个一次函数\(y_1 = k_1x + b_1\)(\(k_1 0\))和\(y_2 = k_2x + b_2\)(\(k_2 0\)),它们的图象(两条直线)的交点坐标\((x_0, y_0)\),是方程组\(\begin{cases}y = k_1x + b_1 \\ y = k_2x + b_2\end{cases}\)的解,即满足\(y_0 = k_1x_0 + b_1\)且\(y_0 = k_2x_0 + b_2\)。
解读:交点的横坐标\(x_0\)是使两个函数值相等的自变量取值,纵坐标\(y_0\)是此时对应的相等的函数值。
2. 求交点坐标的方法(两种)
方法 1:图象法
在同一平面直角坐标系中画出两个一次函数的图象,找到两条直线的交点,读取交点的横、纵坐标(适用于粗略估算或验证)。
示例:画\(y_1 = 2x + 1\)和\(y_2 = -x + 4\)的图象,交点为\((1, 3)\),即方程组\(\begin{cases}y = 2x + 1 \\ y = -x + 4\end{cases}\)的解为\(\begin{cases}x = 1 \\ y = 3\end{cases}\)。
方法 2:代数法(精确计算)
联立两个函数解析式,解方程组求\(x\)和\(y\),步骤如下:
联立解析式:\(\begin{cases}y = k_1x + b_1 \\ y = k_2x + b_2\end{cases}\);
消去\(y\):令\(k_1x + b_1 = k_2x + b_2\),解出\(x_0\);
求\(y_0\):将\(x_0\)代入任意一个解析式,求出\(y_0\);
交点坐标为\((x_0, y_0)\)。
示例:求\(y_1 = -15x + 30\)与\(y_2 = -25x + 40\)的交点:
联立得\(-15x + 30 = -25x + 40\)→\(10x = 10\)→\(x = 1\);
代入\(y_1\):\(y = -15 1 + 30 = 15\);
故交点为\((1, 15)\),即出发 1 小时后,两人距图书馆的距离均为 15km。
3. 特殊情况:两直线平行(无交点)
当\(k_1 = k_2\)且\(b_1 b_2\)时,两条直线平行,无交点,对应的方程组无解(两个函数值永远不相等);
当\(k_1 = k_2\)且\(b_1 = b_2\)时,两条直线重合,有无数个交点,对应的方程组有无数组解(两个函数完全相同)。
幻灯片 5:核心知识点 2—— 通过图象比较两个一次函数的函数值
1. 比较依据
对于两个一次函数\(y_1 = k_1x + b_1\)和\(y_2 = k_2x + b_2\),在同一坐标系中:
当图象中\(y_1\)的直线在\(y_2\)的直线上方时,对应自变量取值范围内,\(y_1 > y_2\);
当图象中\(y_1\)的直线在\(y_2\)的直线下方时,对应自变量取值范围内,\(y_1 < y_2\);
交点处\(y_1 = y_2\)(自变量为交点横坐标)。
2. 分情况讨论(以交点横坐标\(x_0\)为分界)
情况 1:\(k_1 > k_2\)(\(y_1\)上升比\(y_2\)快,或下降比\(y_2\)慢)
当\(x > x_0\)时,\(y_1 > y_2\);
当\(x < x_0\)时,\(y_1 < y_2\)。
示例:\(y_1 = 2x + 1\)(\(k_1=2>0\)),\(y_2 = -x + 4\)(\(k_2=-1<0\)),交点\(x_0=1\):\(x>1\)时,\(y_1 > y_2\);\(x<1\)时,\(y_1 < y_2\)。
情况 2:\(k_1 < k_2\)(\(y_1\)上升比\(y_2\)慢,或下降比\(y_2\)快)
当\(x > x_0\)时,\(y_1 < y_2\);
当\(x < x_0\)时,\(y_1 > y_2\)。
示例:\(y_1 = -15x + 30\)(\(k_1=-15\)),\(y_2 = -25x + 40\)(\(k_2=-25\),\(k_1 > k_2\),即\(y_1\)下降慢),交点\(x_0=1\):\(x>1\)时,\(y_1 > y_2\)(小明距图书馆更远);\(x<1\)时,\(y_1 < y_2\)(小明距图书馆更近)。
3. 实际意义:判断 “多与少”“快与慢”
若\(y\)表示 “距离”,\(x\)表示 “时间”:\(y_1 < y_2\)表示同一时间内,第一个物体距目标更近;
若\(y\)表示 “费用”,\(x\)表示 “数量”:\(y_1 < y_2\)表示购买相同数量时,第一种方案费用更低;
若\(y\)表示 “路程”,\(x\)表示 “时间”:\(y_1 > y_2\)表示同一时间内,第一个物体行驶路程更远(速度更快)。
幻灯片 6:典型例题 1—— 行程问题(相遇与快慢判断)
例 1:甲、乙两人从 A 地出发去 B 地,甲骑电动车,乙骑自行车,两人的行驶路程\(y\)(km)与行驶时间\(x\)(h)的函数关系分别为\(y_ = 20x\)(甲的速度为 20km/h,无初始路程)和\(y_ = 12x + 8\)(乙先出发 0.5 小时,已行驶 8km,速度为 12km/h)。
(1)在同一坐标系中画出两个函数的图象,求出交点坐标,并说明交点的实际意义;
(2)出发后多久,甲超过乙(即甲的路程大于乙的路程)?
(3)若 A、B 两地相距 60km,谁先到达 B 地?
解答与分析:
(1)画图象与求交点:
甲的图象:过原点(0,0)和(1,20)的直线;
乙的图象:过(0,8)和(1,20)的直线;
联立方程:\(20x = 12x + 8\)→\(8x = 8\)→\(x = 1\),代入得\(y = 20\);
交点坐标(1,20),实际意义:出发 1 小时后,甲追上乙,此时两人均行驶了 20km。
(2)甲超过乙的时间:
由图象可知,当\(x > 1\)时,\(y_ \)的直线在\(y_ \)上方,即\(y_ > y_ \);
故出发 1 小时后,甲超过乙。
(3)谁先到达 B 地:
甲到达 B 地的时间:令\(y_ = 60\)→\(20x = 60\)→\(x = 3\)(小时);
乙到达 B 地的时间:令\(y_ = 60\)→\(12x + 8 = 60\)→\(12x = 52\)→\(x 4.33\)(小时);
因\(3 < 4.33\),故甲先到达 B 地。
幻灯片 7:典型例题 2—— 费用对比问题(方案选择)
例 2:某通讯公司推出两种手机流量套餐:
套餐 A:月租费 10 元,每 GB 流量费 5 元,每月总费用\(y_A\)(元)与流量使用量\(x\)(GB)的函数关系为\(y_A = 5x + 10\);
套餐 B:月租费 25 元,每 GB 流量费 2 元,每月总费用\(y_B\)(元)与流量使用量\(x\)(GB)的函数关系为\(y_B = 2x + 25\)。
(1)求两种套餐总费用相等时的流量使用量;
(2)通过图象分析,当每月流量使用量分别为 3GB、8GB 时,选择哪种套餐更划算?
(3)若每月流量使用量在什么范围时,套餐 A 更划算?套餐 B 更划算?
解答与分析:
(1)总费用相等的流量:
联立方程:\(5x + 10 = 2x + 25\)→\(3x = 15\)→\(x = 5\)(GB);
此时总费用\(y = 5 5 + 10 = 35\)(元),即流量使用 5GB 时,两种套餐总费用均为 35 元。
(2)具体流量的套餐选择:
当\(x = 3\)GB 时:\(y_A = 5 3 + 10 = 25\)(元),\(y_B = 2 3 + 25 = 31\)(元),\(y_A < y_B\),选套餐 A;
当\(x = 8\)GB 时:\(y_A = 5 8 + 10 = 50\)(元),\(y_B = 2 8 + 25 = 41\)(元),\(y_A > y_B\),选套餐 B。
(3)套餐划算的流量范围:
由图象可知(或代数推导):
当\(x < 5\)GB 时,\(y_A < y_B\),套餐 A 更划算;
当\(x > 5\)GB 时,\(y_A > y_B\),套餐 B 更划算;
当\(x = 5\)GB 时,两者费用相等,任选其一。
幻灯片 8:典型例题 3—— 利润问题(产量与利润关系)
例 3:某工厂生产 A、B 两种产品,生产 x 件 A 产品的利润\(y_1\)(元)与产量 x 的函数关系为\(y_1 = 12x - 100\)(固定成本 100 元,每件利润 12 元);生产 x 件 B 产品的利润\(y_2\)(元)与产量 x 的函数关系为\(y_2 = 8x + 50\)(固定成本 50 元,每件利润 8 元)。
(1)当产量为多少时,生产 A 产品的利润等于生产 B 产品的利润?此时利润为多少?
(2)当产量超过多少时,生产 A 产品的利润大于生产 B 产品的利润?
(3)若工厂计划生产 50 件产品(A 或 B),选择生产哪种产品利润更高?高多少?
解答与分析:
(1)利润相等的产量:
联立方程:\(12x - 100 = 8x + 50\)→\(4x = 150\)→\(x = 37.5\)(件);
因产量为整数,故产量 37 件时,\(y_1 = 12 37 - 100 = 344\)元,\(y_2 = 8 37 + 50 = 346\)元;产量 38 件时,\(y_1 = 12 38 - 100 = 356\)元,\(y_2 = 8 38 + 50 = 354\)元;
理论上产量 37.5 件时利润相等,此时利润\(y = 12 37.5 - 100 = 350\)元。
(2)A 产品利润更高的产量:
由 (12
2024北师大版数学八年级上册
授课教师: . 班 级: . 时 间: .
4.4.3利用两个一次函数的图象解决问题
第四章 一次函数
a
i
T
u
j
m
i
a
N
g
O
x
y
观察与思考
观察下图,你能发现它们三条函数直线之间的差别吗?
x/吨
y/元
O
1
2
3
4
5
6
1000
4000
5000
2000
3000
6000
l1
销售收入
引例:l1 反映了某公司产品的销售收入与销售量的关系,根据图意填空:
当销售量为 2 吨时,销售收入= 元,
2000
两个一次函数的应用
x/吨
y/元
O
1
2
3
4
5
6
1000
4000
5000
2000
3000
6000
l1 反映了公司产品的销售收入与销售量的关系.
销售收入
l1对应的函数表达式是 ,
y = 1000x
l1
x/吨
y/元
O
1
2
3
4
5
6
1000
4000
5000
2000
3000
6000
l2 反映了公司产品的销售成本与销售量的关系
销售成本
l2对应的函数表达式是 .
y = 500x + 2000
l2
x/吨
y/元
O
1
2
3
4
5
6
1000
4000
5000
2000
3000
6000
l2
当销售成本为 4500元 时,销售量= 吨;
5
销售成本
x/吨
y/元
O
1
2
3
4
5
6
1000
4000
5000
2000
3000
6000
l1
l2
(1)当销售量为 6 吨时,销售收入= 元,
销售成本= 元, 利润= 元.
6000
5000
(2)当销售量为 时,销售收入等于销售成本.
4 吨
销售收入
销售成本
1000
销售收入和销售成本都是 4000 元.
x/吨
y/元
O
1
2
3
4
5
6
1000
4000
5000
2000
3000
6000
l1
l2
(3)当销售量 时,该公司赢利(收入大于成本);
当销售量 时,该公司亏损(收入小于成本);
大于 4 吨
小于 4 吨
销售收入
销售成本
5
6
1
2
3
P
你还有什么发现?
7
8
x/吨
y/元
O
1
2
3
4
5
6
1000
4000
5000
2000
3000
6000
销售成本
销售收入
l1 :y=1000x和l2 :y=500x+2000中的 k 和 b 的实际意义各是什么?
l2
l1
k 的实际意义是表示每销售 1 吨产品的收入或成本;
b 的实际意义是表示变化的起始值.
如 k1 表示销售 1 吨产品可收入 1000 元
b2 表示销售成本从2000 元开始逐步增加
b1表示收入从无到有
如 k2 表示销售 1 吨产品成本为 500 元
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学校标志
新知讲解
《02》
典例精析
例1 我边防局接到情报,近海处有一可疑船只 A 正向公海方向行驶,边防局迅速派出快艇 B 追赶(如图).
海
岸
公
海
B
A
下图中 l1 ,l2 分别表示两船相对于海岸的距离 s 与追赶时间 t 之间的关系. 根据图象回答下列问题:
(1)哪条线表示 B 到海岸的距离与追赶时间之间的关系?
解:观察图象知, 当 t=0 时,B 距海岸 0 海里,即
s=0,故 l1 表示 B 到海岸的距离与追赶时间之间的关系.
2
4
6
8
10
O
2
4
6
8
t /分
s /海里
l1
l2
B
A
(2)A、B 哪个速度快?
t 从 0 增加到 10 时,l2 的纵坐标增加了 2,l1 的纵坐标增加了 5.
2
4
6
8
10
O
2
4
6
8
t /分
s /海里
l1
l2
B
A
即 10 分钟内,
A 行驶了 2 海里,
B 行驶了 5 海里,
所以 B 的速度快.
7
5
当 t=15 时,l1 上对应点在 l2 上对应点的下方
这表明,15 分钟时 B 不能追上 A.
2
4
6
8
10
O
2
4
6
8
t /分
s /海里
l1
l2
B
A
12
14
(3)15分钟内 B 能否追上 A?
15
2
4
6
8
10
O
2
4
6
8
t /分
s /海里
l1
l2
B
A
12
14
(4)如果一直追下去,那么 B 能否追上 A?
如图延伸 l1 、l2 相交于点 P.
因此,如果一直追下去,那么 B 一定能追上 A.
P
2
4
6
8
10
O
2
4
6
8
t /分
s /海里
l1
l2
B
A
12
14
P
(5)当 A 逃到离海岸12 海里的公海时,B 将无法对其进行检查. 照此速度,B 能否在 A 逃入公海前将其拦截?
从图中可以看出,l1 与 l2 交点 P 的纵坐标小于 12.
这说明在
A 逃入公海前,
我边防快艇 B
能够追上 A 船.
10
k1表示快艇 B 的速度,k2 表示可疑船只 A 的速度. 可疑船只 A 的速度是 0.2海里/分,快艇 B 的速度是 0.5 海里/分.
2
4
6
8
10
O
2
4
6
8
t /分
s /海里
l1
l2
B
A
12
14
(6)l1 与 l2 对应的两个一次函数 y = k1x + b1 与 y = k2x + b2 中,k1,k2 的实际意义各是什么?可疑船只 A 与快艇 B 的速度各是多少?
下图 l1,l2 分别是龟兔赛跑中 s 与 t 的函数图象.
(1)这一次是 米赛跑.
(2)表示兔子的图象是 .
100
l2
练一练
s /米
l1
l2
100
20
120
40
60
80
1
2
3
4
5
O
t /分
6
8
7
12
9
10
11
(3)当兔子到达终点时,乌龟距终点还有 米;
(4)乌龟要与兔子同时到达终点乌龟要先跑 米;
(5)乌龟要先到达终点,至少要比兔子早跑 分钟.
40
4
40
s /米
l1
l2
1
2
3
4
5
O
100
20
120
40
60
80
t /分
6
8
7
-1
12
9
10
11
-3
-2
-4
例2 已知一次函数 y= x+a 和 y=- x+b 的图象都经过点 A(-4,0),且与 y 轴分别交于 B、C 两点,求△ABC 的面积.
解:∵y= x+a与y=- x+b的
图象都过点A(-4,0),
∴ ×(-4)+a=0,- ×(-4)
+b=0.
∴a=6,b=-2.
∴两个一次函数分别是y= x+6和y=- x-2.
y= x+6 与 y 轴交于点 B,则 y= ×0+6=6,
∴B(0,6);
y=- x-2与 y 轴交于点 C,则 y=-2,
∴C(0,-2).如图所示,
S△ABC= BC·AO
= ×4×(6+2)=16.
方法总结:解此类题要先求得顶点的坐标,即两个一次函数的交点和它们分别与 x 轴、y 轴交点的坐标.
1. 如图,射线 OA、BA 分别表示甲、乙两人骑自行车运动过程的一次函数的图象,图中 s、t 分别表示行驶距离和时间,则这两人骑自行车的速度相差 km/h.
解析:根据图象可得出:甲的速度为
120÷5 = 24 (km/h),
乙的速度为(120﹣4)÷5 = 23.2 (km/h),
速度差为 24 - 23.2 = 0.8 (km/h).
0.8
B
解析:设小明的速度为 a 米/秒,小刚的速度为 b 米/秒,由题意得
1600 + 100a = 1400 + 100b,
1600 + 300a = 1400 + 200b,
解得 a = 2,b = 4.
故这次越野跑的全程 1600+300×2 = 2200 米.
2.一次越野跑中,当小明跑了 1600 米时,小刚跑了1400 米,小明、小刚所跑的路程 y (米)与时间 t (秒)之间的函数关系如图,则这次越野跑的全程为 米.
2200
A.小亮骑自行车的平均速度是 12 km/h
B.小明比小亮提前 0.5 小时到达公园
C.小明在距学校 12 km 处追上小亮
D.9:30 小明与小亮相距 4 km
3.小亮和小明周六到距学校 24 km 的滨湖湿地公园春游,小亮 8:00 从学校出发,骑自行车去湿地公园,小明 8:30 从学校出发,乘车沿相同路线去滨湖湿地公园,在同一直角坐标系中,小亮和小明的行进路程 S(km)与时间 t(时)的函数图象如图所示.根据图象得到结论,其中错误的是( )
D
解:A.根据函数图象小亮去滨湖湿地公园所用时间为
10﹣8 = 2 小时,
∴小亮骑自行车的平均速度为:24÷2 = 12(km/h),故正确;
B.由图象可得,小明到滨湖湿地公园对应的时间
t = 9.5,小亮到滨湖湿地公园对应的时间 t = 10,
10﹣9.5 = 0.5(小时),
∴小明比小亮提前 0.5 小时到达滨湖湿地公园,故正确;
C.由图象可知,当 t = 9 时,小明追上小亮,此时小亮离开学校的时间为 9﹣8 = 1小时,
∴小亮走的路程为:1×12 = 12 km,
∴小明在距学校 12 km 出追上小亮,故正确;
D.由图象可知,当 t = 9.5 时,小明的路程为 24 km,小亮的路程为12×(9.5﹣8) = 18 km,此时小明与小亮相距 24﹣18 = 6 km,故错误;故选:D.
4.在一次蜡烛燃烧试验中,甲、乙两根蜡烛燃烧时剩余部分的高度 y (厘米)与燃烧时间 x (时)之间的关系如图所示,请根据图象所提供的信息解答下列问题:
(1)甲、乙两根蜡烛燃烧
前的高度分别是 ,
从点燃到燃尽所用的时间
分别是 .
30 厘米、25 厘米
2时、2.5时
(2)分别求甲、乙两根蜡烛燃烧时 y 与 x 之间的函数关系式;
(3)燃烧多长时间时,甲、乙两根蜡烛的高度相等(不考虑都燃尽时的情况)?
在什么时间段内,甲蜡烛比乙蜡烛高?
在什么时间段内,甲蜡烛比乙蜡烛低?
y甲 = -15x + 30
y乙 = -10x + 25
x = 1
x>1
x<1
知识点 两个一次函数图象的应用
(第1题)
1.如图, 反映了某产品的销售收入与销
售量之间的关系, 反映了该产品的销售
成本与销售量之间的关系,根据图中信息
判断两个函数图象的交点表示的实际意义
为______________________。
销售收入等于销售成本
返回
2.[2025盐城月考]某生态体验园推出了甲、乙两种消费卡,甲、乙两
卡所需费用(元),(元)与入园次数 (次)的函数关系如图所
示。当满足________时, 。
(第2题)
返回
(第3题)
3.[教材习题 变式] 一艘轮船和一艘快艇沿
相同路线从甲港出发到乙港,行驶路程随时间变化
的图象如图所示,下列结论错误的是( )
C
A.轮船的速度为
B.轮船比快艇先出发
C.快艇的速度为
D.快艇比轮船早到
返回
(第4题)
4.[教材 问题变式]某手工作坊生产并销售某种
食品,假设销售量与产量相等,如图所示的线段
,分别表示每天生产成本(元)、收入
(元)与产量 之间的函数关系。
(1)分别求出,关于 的函数表达式;
解:设,将代入,得 ,
再将代入,易得 ,
所以。设,把 代入,
得,解得,所以 。
(2)若该手工作坊每天工作,每小时生产 食品,则一天可获
利润为多少元?
解:设一天可获利润为 元,
则 。由题意得
,所以 ,
所以一天可获利润为1 040元。
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(第5题)
5.[2024济南中考]某公司生产了, 两款新
能源电动汽车。如图,,分别表示款, 款
新能源电动汽车充满电后电池的剩余电量
与汽车行驶路程 的关系。当两
款新能源电动汽车的行驶路程都是 时,
款新能源电动汽车电池的剩余电量比 款新能
源电动汽车电池的剩余电量多____ 。
12
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(第6题)
6. 假期将至,某游泳俱乐部面向学
生推出这个假期的优惠活动,活动方案如下:方案一,
购买一张学生假期专享卡,每次游泳费用按六折优惠;
方案二,不购买学生假期专享卡,每次游泳费用按八
折优惠。设某学生假期游泳 次,按照方案一
所需总费用为(元),且 ;
C
A.5 B.7 C.6 D.8
按照方案二所需总费用为(元),且 ,其函数图象
如图所示。若某位学生发现他购买与不购买假期专享卡所需总费用相同,
则他去游泳的次数 是( )
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两个一次函数的应用
方案选择问题
实际生活中的问题
必做作业:从教材习题中选取;
选做作业:完成练习册本课时的习题.
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