17.3一次函数
2.一次函数的图象
第1课时 一次函数的图象
教学目标
1.会画一次函数的图象.
2.掌握一次函数的平移规律.
3.能运用一次函数的图象解决实际问题.
情景问题引入
在前面,我们已经学会了绘制正比例函数的图象,那么一次函数的图象中又蕴含着什么规律呢,这节课我们就来研究一次函数的图象与性质.
[学生用书P37]
一次函数y=kx+b(k、b为常数,且k≠0)的图象
特 征:(1)一次函数的图象是一条__直线__;
(2)两个一次函数表达式中,自变量x的系数k相同时,它们的图象__平行__;
(3)两个一次函数的表达式中,常数项b相同时,它们的图象与y轴相交于同一点.
注 意:(1)一次函数的图象是一条直线,因此我们把一次函数y=kx+b(k、b为常数,k≠0)又叫做直线y=kx+b(k、b为常数,k≠0).
(2)因为两点确定一条直线,因此画一次函数图象时只需描出两点即可.
(3)正比例函数y=kx(k≠0)的图象是经过__原点(0,0)__的一条直线,因而画图时,只需找出原点之外的任一满足条件的点即可.
[学生用书P37]
类型之一 一次函数(正比例函数)的图象
在同一平面直角坐标系中画出下列函数的图象:
(1)y=-3x,y=-3x+2;
(2)y=2x,y=-2x+1.
解:(1)如答图1,分别取(0,0),(1,-3),画出y=-3x的图象;分别取(0,2),(1,-1),画出y=-3x+2的图象.
,答图1) ,答图2)
(2)答图2,分别取(0,0),(1,2)及(0,1),(1,-1)画出y=2x及y=-2x+1的图象.
【点悟】 画正比例函数y=kx(k≠0)的图象时,可取(0,0)及(1,k)两点,经过这两点的直线即为函数的图象,而画一次函数y=kx+b(k≠0)的图象时,可选取(0,b)及另一点作直线.在同一直角坐标系中画出的直线有多条时,应在直线旁注明直线的表达式.
类型之二 一次函数的平移
[2018·娄底]将直线y=2x-3向右平移2个单位,再向上平移3个单位后,所得的直线的表达式为( A )
A.y=2x-4 B.y=2x+4
C.y=2x+2 D.y=2x-2
【解析】根据图象平移时左加右减的规律,向右平移2个单位后为y=2(x-2)-3=2x-7,再向上平移3个单位后为y=2x-7+3=2x-4,故选A.
【点悟】 直线y=kx+b是由正比例函数y=kx的图象沿y轴平移|b|个单位长度得到的,当b>0时,向上平移,当b<0时,向下平移.在平面直角坐标系中,求平移后的解析式的规律为“左加右减,上加下减”.
类型之三 一次函数的图象的运用
点P(x,y)在第一象限,且x+y=8,点A的坐标为(6,0),设△OPA的面积为S.
(1)用含x的表达式表示S,写出x的取值范围,画出函数S的图象;
(2)当点P的横坐标为5时,△OPA的面积为多少?
(3)△OPA的面积能否大于24?为什么?
解:(1)∵点A和点P的坐标分别是(6,0),(x,y),
∴△OPA的面积=OA·|yP|,
∴S=×6×|y|=3y.
∵x+y=8,∴y=8-x,
∴S=3(8-x)=24-3x.
∵S=-3x+24>0,∴x<8.
答图
又∵点P在第一象限,∴x>0,
即x的取值范围为0<x<8.
∵S=-3x+24,S是x的一次函数,
∴函数图象经过点(8,0),(0,24).
所画图象如答图所示.
(2)∵S=-3x+24,
∴当x=5时,S=-3×5+24=9,即当点P的横坐标为5时,△OPA的面积为9.
(3)△OPA的面积不能大于24.理由如下:
若当S=-3x+24>24,解得x<0,这与0<x<8矛盾,∴△OPA的面积不能大于24.
【点悟】 本题考查了一次函数的图象与性质及三角形的面积,解答本题的关键是正确地求出S与x之间的关系.运用两点作图法作图,要注意自变量的取值范围.
[学生用书P37]
1.[2018·抚顺]一次函数y=-x-2的图象经过( D )
A.第一、二、三象限 B.第一、二、四象限
C.第一、三、四象限 D.第二、三、四象限
2.[2018·常州]一个正比例函数的图象经过点(2,-1),则它的表达式为( C )
A.y=-2x B.y=2x
C.y=-x D.y=x
3.[2018·南充]直线y=2x向下平移2个单位长度得到的直线是( C )
A.y=2(x+2) B.y=2(x-2)
C.y=2x-2 D.y=2x+2
4.[2018·济宁]在平面直角坐标系中,已知一次函数y=-2x+1的图象经过P1(x1,y1)、P2(x2,y2)两点.若x1<x2,则y1__>__y2(填“>”“<”或“=”).
[学生用书P38]
1.[2017·沈阳]在平面直角坐标系中,一次函数y=x-1的图象是( B )
,A B C D)
2.[2018·陕西]如图,在矩形ACBO中,A(-2,0),B(0,1).若正比例函数y=kx的图象经过点C,则k的值为( A )
A.- B.
C.-2 D.2
3.[2017·大庆]对于函数y=2x-1,下列说法正确的是( D )
A.它的图象过点(1,0)
B.y值随着x值增大而减小
C.它的图象经过第二象限
D.当x>1时,y>0
4.[2017·惠安县期末]一次函数y=ax+b的图象如图所示,则代数式a+b的值是__1__.
5.[2017·景德镇期末]如图是一次函数y=kx-b的函数图象,则k·b__<__0(填“>”“<”或“=”).
6.在同一平面直角坐标系中画出下列函数的图象,并指出它们的共同之处.
y=x+1;y=x+1;y=2x+1;y=-x+1.
解:如答图所示.这四条直线的共同之处是都经过点(0,1).
答图
7.[2018·湘潭]若b>0,则一次函数y=-x+b的图象大致是( C )
,A) ,B) ,C) ,D)
【解析】根据一次函数y=kx+b中,k>0时,图象从左到右上升;k<0时,图象从左到右下降;b>0时,图象与y轴的交点在y轴上方;b=0时,图象与y轴的交点在原点;b<0时,图象与y轴的交点在y轴下方.因为-1<0,所以图象从左到右下降,b>0,所以图象与y轴交于y轴上方,故选C.
8.已知正比例函数y=kx的图象经过点(3,-6).
(1)求这个函数的表达式;
(2)在如图所示的直角坐标系中画出这个函数的图象;
(3)判断点A(4,-2)、B(-1.5,3)是否在这个函数的图象上.
答图
解:(1)把点(3,-6)代入正比例函数y=kx,得-6=3k,解得k=-2,则函数的表达式为y=-2x.
(2)函数y=-2x经过点(0,0),(1,-2),画出图象如答图所示.
(3)∵正比例函数的表达式为y=-2x,
∴当x=4时,y=-8;当x=-1.5时,y=3,
∴点A(4,-2)不在这个函数的图象上,点B(-1.5,3)在这个函数的图象上.
9.如图,在直角坐标系中,已知点A(4,0)、B(0,2),点P(x,y)在第一象限内,且x+2y=4.设△AOP的面积是S.
(1)写出S与x之间的函数关系式,并求出x的取值范围;
(2)当S=3时,求点P的坐标.
解:(1)∵x+2y=4,
∴y=(4-x),
∴S=×4×(4-x)=4-x,即S=4-x.
∵点P(x,y)在第一象限内,且x+2y=4,
∴解得0<x<4.
(2)当S=3时,4-x=3,解得x=1,此时y=×(4-1)=,故点P的坐标为(1,).
17.3一次函数
2.一次函数的图象
第2课时 一次函数图象的应用
教学目标
1.掌握一次函数图象的应用.
2.掌握一次函数图象的实际应用.
情景问题引入
1.利用简便方法画函数y=2x的图象时一般选取哪几个点?为什么?
2.利用简便方法画一次函数y=x-3的图象时,一般选取几个点?为什么?
反过来,如果告诉我们正比例函数、一次函数的图象经过的两个点,能否确定函数解析式呢?这将是我们这节课要解决的主要问题,让我们一起去探索吧!
[学生用书P39]
1.一次函数y=kx+b(k≠0)的图象与坐标轴的交点坐标的求法
方 法:由于x轴上的点的纵坐标为0,y轴上的点的横坐标为0,因此求直线y=kx+b与x轴、y轴的交点坐标时,只需分别令x=0,y=0,即可求出直线y=kx+b(k≠0)与y轴、x轴交点的纵坐标、横坐标.
结 论:一次函数y=kx+b(k≠0,k、b为常数)的图象与x轴的交点为(-,0),与y轴的交点为(0,b).
2.一次函数图象的应用
注 意:一次函数的图象可能是一条直线,也可能是一条线段,还可能是一条射线、一条折线或离散的点,这取决于自变量的取值范围,因此解题时应具体问题具体分析. [学生用书P39]
类型之一 求一次函数的图象与两坐标轴交点的坐标及其应用
画出直线y=-x-4的图象,并解答下列问题:
(1)设它的图象与y轴、x轴分别交于点A、B,求AB的长;
(2)求△AOB的周长(O为坐标原点);
(3)求点O到直线AB的距离;
(4)求△AOB的面积.
答图
解:y=-x-4的图象是过 点A(0,-4)和B(-3,0)的一条直线,如答图所示.
(1)AB===5.
(2)△AOB的周长是OA+OB+AB=4+3+5=12.
(3)如答图,作OD⊥AB于点D,则×5×OD=×3×4,所以OD=.
(4)S△AOB=×3×4=6.
【点悟】 本题是一次函数图象与x轴、y轴交点所形成的几何图形的综合应用.解此类题时要灵活运用勾股定理、面积公式等.
类型之二 实际问题中的一次函数图象
某新型节能环保汽车油箱中原有汽油100升,汽车每行驶50千米耗油8升,试写出汽车行驶的路程x(千米)与油箱中剩余油量y(升)之间的函数关系式,并画出这个函数的图象,函数的图象是什么形状?
解:y=100-x.
∵100-x≥0,∴x≤625.
又∵路程x不能为负数,故x≥0.
图象如答图所示,此时的图象为一条线段.
答图
【点悟】 本题考查实际问题中一次函数的图象,解本题时,要注意函数自变量的取值范围.
[学生用书P39]
1.一次函数y=x+1的图象与x轴、y轴的交点坐标分别是( B )
A.(1,0)、(0,1) B.(-1,0)、(0,1)
C.(1,0)、(0,-1) D.(-1,0)、(0,-1)
2.一次函数y=2x+8的图象与两坐标轴围成的三角形面积是( C )
A.4 B.8 C.16 D.32
3.水池中原有水5升,现每分钟从池中放水1升,则水池中的存水量W(升)与放水时间t(分)之间的关系图象大致是( D )
A B
C D
一次函数y=2x-6的图象与x轴的交点坐标为__(3,0)__.
[学生用书P40]
1.[2018·湘西]一次函数y=x+2的图象与y轴的交点坐标为( A )
A.(0,2) B.(0,-2)
C.(2,0) D.(-2,0)
2.一次函数y=-2x+m的图象经过点P(-2,3),且与x轴、y轴分别交于点A、B,则△AOB的面积是( B )
A. B. C.4 D.8
3. 已知一次函数y=2x+4.
(1)在如图所示的平面直角坐标系中,画出函数的图象;
(2)求图象与x轴的交点A的坐标,与y轴的交点B的坐标;
(3)在(2)的条件下,求出△AOB的面积;
(4)利用图象直接写出:当y<0时,x的取值范围.
解:(1)当x=0时,y=4;当y=0时,x=-2,则图象如答图所示.
答图
(2)A(-2,0),B(0,4).
(3)S△AOB=×2×4=4.
(4)x<-2.
4.[2017·邢台期末]已知关于x的一次函数y=mx+2的图象经过点(-2,6).
(1)求m的值;
(2)画出此函数的图象;
(3)平移此函数的图象,使得它与两坐标轴所围成的图形的面积为4,请直接写出此时图象所对应的函数关系式.
,) ,答图)
解:(1)将x=-2,y=6代入y=mx+2,得
6=-2m+2,解得m=-2.
(2)由(1)知,该函数的解析式为y=-2x+2,
令x=0,则y=2;
令y=0,则x=1,
所以该直线经过点(0,2),(1,0).其图象如答图所示.
(3)根据答图知,直线y=-2x+2与坐标轴所围成的三角形的面积是×1×2=1,
所以,平移此函数的图象,使得它与两坐标轴所围成的图形的面积为4时,函数解析式可以是y=-2x+4或y=-2x-4.
5.[2 017秋·高新区校级期中]已知一次函数y=-2x-6.
(1)画出函数的图象;
(2)求图象与x轴、y轴的交点A、B的坐标;
(3)求A、B两点间的距离;
(4)求△AOB的面积;
(5)利用图象求当x为何值时,y>0.
,答图)
解:(1)如答图所示.
(2)当y=0时,-2x-6=0,x=-3,A(-3,0),
当x=0时,y=-6,B(0,-6).
(3)AB==3.
(4)S△AOB=·OA·OB=×|-3|×|-6|=9.
(5)由图象位于x轴上方的部分,得x<-3.
6.在如图所示的平面直角坐标系中,点P是直线y=x上的动点,A(1,0)、B(2,0)是x轴上的两点,则PA+PB的最小值为____.
,) ,答图)
【解析】如答图,作点A关于直线y=x的对称点A′,连结A′B,交直线y=x于点P,此时PA+PB最小.由题意可得OA′=1,BO=2,PA′=PA,
∴PA+PB=A′B==.
7.[2018·贵港]如图,直线l为y=x,过点A1(1,0)作A1B1⊥x轴,与直线l交于点B1,以原点O为圆心,OB1的长为半径画弧交x轴于点A2;再作A2B2⊥x轴,交直线l于点B2,以原点O为圆心,OB2的长为半径画弧交x轴于点A3;……,按此作法进行下去,则点An的坐标为__(2n-1,0)__.
【解析】直线y=x,点A1的坐标为(1,0),过点A1作x轴的垂线交直线l于点B1,可知点B1的坐标为(1,),以原点O为圆心,OB1的长为半径画弧交x轴于点A2,OA2=OB1,所以OA2==2,因此点A2的坐标为(2,0),
同理,可求得B2的坐标为(2,2),故点A3的坐标为(4,0),B3(4,4),……,所以An的坐标为(2n-1,0).
8.某水果批发市场规定,批发苹果不少于100千克时,批发价为每千克2.5元.小王携带现金3 000元到该市场采购苹果,并以批发价买进.如果购进的苹果是x千克,小王付款后剩余现金y元.
(1)试写出x与y之间的函数关系式,并指出自变量的取值范围;
(2)画出函数图象,指出图象形状和终点坐标;
(3)若小王以每千克3元的价格将苹果卖出,卖出x千克后可获利润多少元?
解:(1)y=3 000-2.5x(100≤x≤1 200).
(2)图象略,是一条线段,终点坐标为(1 200,0).
(3)0.5x元.
9.已知等腰三角形的周长为10 cm,腰长为x cm,底边长为y cm.
(1)以x为自变量,写出y与x之间的函数关系式,并求自变量x的取值范围;
(2)求当y=3时,x的值;
(3)画出函数的图象.
解:(1)∵等腰三角形的周长为10 cm,腰长为x cm,底边长为y cm,
∴2x+y=10,∴y=10-2x(2.5<x<5).
(2)当y=3时,3=10-2x,解得x=3.5.
(3)如答图所示.
答图
10.[2018·乐山]已知直线l1:y=(k-1)x+k+1和直线l2:y=kx+k+2,其中k为不小于2的自然数.
(1)当k=2时,直线l1、l2与x轴围成的三角形的面积S2=__1__;
(2)当k=2、3、4、…、2 018时,设直线l1、l2与x轴围成的三角形的面积分别为S2、S3、S4、…、S2 018,则S2+S3+S4+…+S2 018=____.
【解析】(1)当k=2时,直线l1的解析式为y=x+3,它与x轴的交点坐标为(-3,0);直线l2的解析式为y=2x+4,它与x轴的交点坐标为(-2,0),联立两直线的解析式,得解得所以两条直线的交点坐标为(-1,2),所以直线l1、l2与x轴围成的三角形的面积S2=×1×2=1.
(2)当k=3时,直线l1的解析式为y=2x+4,它与x轴的交点坐标为(-2,0);直线l2的解析式为y=3x+5,它与x轴的交点坐标为(-,0),联立两直线的解析式,得解得所以两条直线的交点坐标为(-1,2),所以直线l1、l2与x轴围成的三角形的面积S3=×(2-)×2=.
当k=4时,直线l1的解析式为y=3x+5,它与x轴的交点坐标为(-,0);直线l2的解析式为y=4x+6,它与x轴的交点坐标为(-,0),联立两直线的解析式,得解得所以两条直线的交点坐标为(-1,2),所以直线l1、l2与x轴围成的三角形的面积S4=×(-)×2=.
当k=2 018时,直线l1的解析式为y=2 017x+2 019,它与x轴的交点坐标为(-,0);直线l2的解析式为y=2 018x+2 020,它与x轴的交点坐标为(-,0),联立两直线的解析式,得解得所以两条直线的交点坐标为(-1,2),所以直线l1、l2与x轴围成的三角形的面积S2 018=×(-)×2=-.
∴S2+S3+S4+…+S2 018=1+(2-)+(-)+(-)+…+(-)=1+2-=.
11.一次函数y=-x+(n为正整数)的图象与x轴、y轴的交点是A、B,O是原点,设△AOB的面积为Sn.
(1)求S1;
(2)求S1+S2+S3+…+S 2 018.
解:(1)∵当n=1时,一次函数的解析式为y=-x+,
∵A(1,0),B(0,),∴S1=×1×=.
(2)∵令x=0,y=,∴Bk(0,),
令y=0,x=,
∴Sk=··==(-),
∴S1+S2+S3+…S2 018=(++…+)
=(1-+-+-+…+-)
=(1-)
=.