第三讲 函数(一)
专项一 平面直角坐标系
考点例析
例1 (2024·宿迁)点P(a2+1,﹣3)在第 象限.
分析:结合a2+1≥1>0,﹣3<0,根据平面直角坐标系各象限内点的坐标特征判断即可.
例2 (2024·江西)在平面直角坐标系中,将点A(1,1)向右平移2个单位长度,再向上平移3个单位长度得到点B,则点B的坐标为 .
分析:在平面直角坐标系中,点的平移规律是:横坐标右加左减,纵坐标上加下减,据此写出点B的坐标即可.
跟踪训练
1.(2024·贵州)为培养青少年的科学态度和科学思维,某校创建了“科技创新”社团.小红将“科”“技”“创”“新”写在如图所示的方格纸中,若建立平面直角坐标系,使“创”“新”的坐标分别为
(﹣2,0),(0,0),则“技”所在的象限为( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
第1题图 第2题图
2.(2024·广西)如图,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,点P的坐标为(2,1),则点Q的坐标为( )
A.(3,0) B.(0,2) C.(3,2) D.(1,2)
3.(2024·海南)在平面直角坐标系中,将点A向右平移3个单位长度得到点A′(2,1),则点A的坐标是( )
A.(5,1) B.(2,4) C.(﹣1,1) D.(2,﹣2)
4.(2024·广元)如果单项式﹣x2my3与单项式2x4y2﹣n的和仍是一个单项式,则在平面直角坐标系中,点(m,n)在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
专项二 函数及其图象
考点例析
例1 (2024·黑龙江)在函数中,自变量x的取值范围是 .
分析:根据被开方数大于等于0(即x﹣3≥0),分母不等于0(即x+2≠0),列不等式组求解即可.
例2 (2024·武汉)如图,一个圆柱体水槽底部叠放两个底面半径不等的实心圆柱体,向水槽匀速注水.下列图象能大致反映水槽中水的深度h与注水时间t的函数关系的是( )
A B C D
分析:根据题意可以分三段进行分析:①水的深度未超过下层圆柱体时;②水的深度超过下层圆柱体,但未超过上层圆柱体时;③水的深度超过上层圆柱体时.结合圆柱体底面半径的大小,分析水的深度变化的快慢,进而得到答案.
归纳:根据实际问题判断函数图象时,常遵循以下几点:①找起点:结合题中所给自变量及函数的取值范围,对应到函数图象中找出对应点;②找特殊点:指交点或拐点,说明图象在此点处将发生变化;③判断图象趋势:判断函数的增减性;④看是否与坐标轴相交:即两个变量中是否有一个量为0.
在实际问题中给出函数图象,对其进行分析时,注意先分清图象的横、纵坐标表示的意义,再找出分段函数的转折点、函数增减性发生变化的点以及函数图象与坐标轴的交点,根据这些特殊点的坐标求出实际问题中的量.
跟踪训练
1.(2024·广西)激光测距仪L发出的激光束以3×105 km/s的速度射向目标M,t s后测距仪L收到M反射回的激光束,则L到M的距离d km与时间t s的函数关系式为( )
A. B.d=3×105t C.d=2×3×105t D.d=3×106t
2.(2024·河南)把多个用电器连接在同一个插线板上,同时使用一段时间后,插线板的电源线会明显发热,存在安全隐患.数学兴趣小组对这种现象进行研究,得到时长一定时,插线板电源线中的电流I与使用电器的总功率P的函数图象(如图①),插线板电源线产生的热量Q与I的函数图象(如图②).下列结论中错误的是( )
A.当P=440 W时,I=2 A
B.Q随I的增大而增大
C.I每增加1 A,Q的增加量相同
D.P越大,插线板电源线产生的热量Q越多
第2题图
3.(2024·齐齐哈尔)在函数中,自变量x的取值范围是 .
专项三 一次函数
考点例析
例1 (2024·长沙)对于一次函数y=2x﹣1,下列结论正确的是( )
A.它的图象与y轴交于点(0,﹣1)
B.y随x的增大而减小
C.当时,y<0
D.它的图象经过第一、二、三象限
分析:对于一次函数y=2x﹣1,k=2>0,则y随x的增大而增大,当时,y>0;又b=﹣1<0,则其图象与y轴交于点(0,﹣1),且经过第一、三、四象限,据此判断即可.
归纳:一次函数y=kx+b(k≠0)的图象是一条直线,比例系数k和常数项b共同决定直线经过的象限.当k>0时,直线必经过第一、三象限;当k<0时,直线必经过第二、四象限.当b>0时,直线经过y轴的正半轴;当b<0时,直线经过y轴的负半轴.
例2 (2024·北京)在平面直角坐标系中,函数y=kx+b(k≠0)与y=﹣kx+3的图象交于点(2,1).
(1)求k,b的值;
(2)当x>2时,对于x的每一个值,函数y=mx(m≠0)的值既大于函数y=kx+b的值,也大于函数y=﹣kx+3的值,直接写出m的取值范围.
分析:(1)利用待定系数法,将点(2,1)代入y=﹣kx+3求出k的值,再将k值及点(2,1)代入y=kx+b,求出b的值;(2)结合(1)可画出函数y=kx+b与y=﹣kx+3的图象如图1所示,两直线交于点(2,1),观察图象,只需要保证正比例函数y=mx的图象与直线y=x﹣1的交点的横坐标x<2即可,即将直线y=x﹣1向上平移使之经过原点,确定临界值m=1,再根据图象写出符合要求的范围.
图1
解:
例3 (2024·牡丹江)一条公路上依次有A,B,C三地,甲车从A地出发,沿公路经B地到C地,乙车从C地出发,沿公路驶向B地.甲、乙两车同时出发,匀速行驶,乙车比甲车早h到达目的地.甲、乙两车之间的距离y km与两车行驶时间x h的函数关系如图2所示,请结合图象信息,解答下列问题:
(1)甲车行驶的速度是 km/h,并在图中括号内填上正确的数;
(2)求图中线段EF所在直线的函数解析式;(不要求写出自变量的取值范围)
(3)请直接写出两车出发多长时间时,乙车距B地的路程是甲车距B地路程的3倍.
图2
分析:观察函数图象,分析每个特殊点表示的实际意义,点D表示甲、乙两车在各自的出发地(即OD为A,C地的距离),点E表示甲、乙两车在公路BC段相遇,点F表示乙车到达目的地B,点M表示甲车到达目的地C.(1)由图可知,甲车h行驶的路程为(200﹣180)km,甲车行驶完全程需要的时间为h,利用时间、速度、路程之间的关系计算即可;(2)利用待定系数法求解即可;(3)根据题意结合图象求出A,B,C地两两之间的距离和乙车的行驶速度,设两车的出发时间为x h,分甲在A,B之间和甲在B,C之间两种情况,列一元一次方程求解.
解:
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1.(2024·兰州)一次函数y=2x﹣3的图象不经过( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
2.(2024·内蒙古)点P(x,y)在直线上,坐标(x,y)是二元一次方程5x﹣6y=33的解,则点P的位置在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
3.(2024·西藏)将正比例函数y=2x的图象向上平移3个单位长度后,得到函数图象的解析式为 .
4.(2024·镇江)已知点A(1,y1),B(2,y2)在一次函数y=3x+1的图象上,则y1 y2.(用“<”“=”或“>”填空)
5.(2024·扬州)如图,已知一次函数y=kx+b(k≠0)的图象分别与x、y轴交于A,B两点.若OA=2,OB=1,则关于x的方程kx+b=0的解为 .
第5题图 第6题图
6.(2024·济南)某公司生产了A,B两款新能源电动汽车.如图,l1,l2分别表示A,B款新能源电动汽车充满电后电池的剩余电量y(kW·h)与汽车行驶路程x(km)的关系.当两款新能源电动汽车的行驶路程都是300 km时,A款新能源电动汽车电池的剩余电量比B款新能源电动汽车电池的剩余电量多 kW·h.
7.(2024·德州)某校开设棋类社团,购买了五子棋和象棋.五子棋比象棋的单价少8元,用1000元购买的五子棋数量和用1200元购买的象棋数量相等.
(1)两种棋的单价分别是多少?
(2)学校准备再次购买五子棋和象棋共30副,根据学生报名情况,购买五子棋数量不超过象棋数量的3倍.问:购买两种棋各多少副时费用最低?最低费用是多少?
专项四 反比例函数
考点例析
例1 (2024·徐州)若点A(﹣3,a),B(1,b),C(2,c)都在反比例函数的图象上,则a,b,c的大小关系为 .
分析:根据反比例函数的图象和性质,k=﹣4<0,则函数图象在第二、四象限,且在每一象限内y随x的增大而增大,判断A,B,C三点的位置,进而判断a,b,c的大小关系;或将A,B,C三点的横坐标代入解析式求出对应纵坐标,即a,b,c的值,进而判断a,b,c的大小关系.
归纳:反比例函数的图象不是连续的曲线,其增减性也不是连续的,函数值在每个象限内呈现相同的增减性,所以反比例函数的增减性仅限于在同一象限内.
归纳:实际问题的函数图象多为分段函数,对其分析时,要先确定图象横、纵坐标表示的意义,其次关注以下信息:①起点、终点:注意自变量及函数的取值范围;②特殊点(交点或拐点):函数的增减性发生变化的点;③与坐标轴的交点.
例2 (2024·黑龙江)如图1,双曲线(x>0)经过A,B两点,连接OA,AB,过点B作BD⊥
y轴,垂足为D,BD交OA于点E,且E为AO的中点,则△AEB的面积是( )
A.4.5 B.3.5 C.3 D.2.5
图1 图2
分析:如图2,过点A作AM⊥y轴,垂足为M,连接OB,则S△AOM=S△OBD=,所以S四边形AMDE=S△OBE,由E为AO的中点,得S△AEB=S△OBE=S四边形AMDE.易知DE为△OAM的中位线,据此可求出四边形AMDE的面积,进而得解.
跟踪训练
1.(2024·广西)已知点M(x1,y1),N(x2,y2)在反比例函数的图象上,若x1<0<x2,则有( )
A.y1<0<y2 B.y2<0<y1 C.y1<y2<0 D.0<y1<y2
2.(2024·连云港)杠杆平衡时,“阻力×阻力臂=动力×动力臂”.已知阻力和阻力臂分别为1600 N和0.5 m,动力为F(N),动力臂为l(m),则动力F关于动力臂l的函数解析式为 .
3.(2024·齐齐哈尔)如图,反比例函数(x<0)的图象经过平行四边形ABCO的顶点A,OC在x轴上.若点B(﹣1,3),S ABCO=3,则实数k的值为 .
第3题图 第4题图
4.(2024·山西)机器狗是一种模拟真实犬只形态和部分行为的机器装置,其最快移动速度v(m/s)是载重后总质量m(kg)的反比例函数.已知一款机器狗载重后总质量m=60 kg时,它的最快移动速度v=6 m/s;当其载重后总质量m=90 kg时,它的最快移动速度v= m/s.
5.(2024·西藏)如图,一次函数y=kx+b(k≠0)的图象与反比例函数(a≠0)的图象交于
A(﹣3,1),B(﹣1,n)两点.
(1)求一次函数和反比例函数的解析式;
(2)请直接写出满足的x的取值范围.
参考答案
专项一 平面直角坐标系
例1 四 例2 (3,4)
1.A 2.C 3.C 4.D
专项二 函数及其图象
例1 x≥3 例2 D
1.A 2.C 3.x>﹣3且x≠﹣2
专项三 一次函数
例1 A
例2 (1)点(2,1)代入y=﹣kx+3,得﹣2k+3=1,解得k=1.
将点(2,1)代入y=x+b,得2+b=1,解得b=﹣1.
(2)m≥1.
例3 (1)70 300
(2)设线段EF所在直线的函数解析式为y=kx+b.
由图可知点E,F的坐标分别为,(4,180),将其代入y=kx+b,得解得
所以线段EF所在直线的函数解析式为y=120x﹣300.
(3)h或h. 解析:由(1)知,A,C两地的距离为300 km,所以乙车行驶的速度为=50(km/h).50×4=200(km),所以B,C两地的距离为200 km.所以A,B两地的距离为300﹣200=100(km).
设两车出发x h,乙车距B地的路程是甲车距B地路程的3倍.分两种情况:
甲在A,B之间时:200﹣50x=3(100﹣70x),解得.
甲在B,C之间时:200﹣50x=3(70x﹣100),解得.
综上,两车出发h或h时,乙车距B地的路程是甲车距B地路程的3倍.
1.B 2.D 3.y=2x+3 4.< 5.x=﹣2 6.12
7.解:(1)设象棋的单价为x元,则五子棋的单价为(x﹣8)元.
由题意,得.解得x=48.
经检验,x=48是原分式方程的解.
所以x﹣8=40.
答:象棋的单价为48元,五子棋的单价为40元.
(2)设购买五子棋a副,则购买象棋(30﹣a)副,总费用为w元.
由题意,得w=40a+48(30﹣a)=﹣8a+1440.
因为﹣8<0,所以w随a的增大而减小.
因为购买五子棋数量不超过象棋数量的3倍,所以a≤3(30﹣a),解得a≤22.5.
所以当a=22时,w取得最小值,此时w=1264,30﹣a=8.
答:当购买五子棋22副,象棋8副时费用最低,最低费用为1264元.
专项四 反比例函数
例1 b<c<a 例2 A
1.A 2. 3.﹣6 4.4
5.解:(1)将点A(﹣3,1)代入,得a=﹣3,所以反比例函数的解析式为.
在中,令x=﹣1,得n=3,所以B(﹣1,3).
将点A(﹣3,1),B(﹣1,3)代入y=kx+b,得解得
所以一次函数的解析式为y=x+4.
(2)﹣3<x<﹣1或x>0.
第5题图