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第5章
一次函数
一次函数与正比例函数:一般地,函数y=kx+b(k,b都是常数,且k≠0)叫做一次函数.当b=0时,一次函数y=kx+b就成为y=kx,叫做正比例函数,常数k叫做比例系数.
待定系数法:一般地,已知一次函数的自变量与函数的两对对应值,可以按以下步骤求这个一次函数的表达式:
(1)设所求的一次函数表达式为y=kx+b,其中k,b是待确定的常数,k≠0.
(2)把两对已知的自变量与函数的对应值分别代入y=kx+b,得到关于k,b的二元一次方程组.
(3)解这个关于k,b的二元一次方程组,求出k,b的值.
(4)把求得的k,b的值代入y=kx+b,就得到所求的一次函数表达式.
例1:已知函数y=(m-4)x+m2-16.
(1)m为何值时,这个函数是一次函数;
(2)m为何值时,这个函数是正比例函数.
解:(1)根据一次函数的定义,得m-4≠0,
∴m≠4时,这个函数是一次函数;
(2)根据正比例函数的定义,得m-4≠0且m2-16=0,
∴m=-4时,这个函数是正比例函数.
例2:设有三个变量x,y,z,其中y是x的正比例函数,z是y的正比例函数.
(1)求证:z是x的正比例函数;
(2)如果z=1时,x=4,求出z关于x的函数关系式.
解:(1)证明:设y=kx(k≠0),z=ny(n≠0),则有z=knx,故z是x的正比例函数;
(2)将z=1,x=4代入z=knx,得1=4kn,解得kn=,则z=x.
选择题
1.下列y关于x的函数中,是正比例函数的为( C )
A.y=x2
B.y=
C.y=
D.y=
2.
下列函数(1)y=πx;(2)y=2x-1;(3)y=22-3x;(4)y=x2-1中,是一次函数的有( B )
A.4个
B.3个
C.2个
D.1个
【解析】B
函数(1)y=πx;(2)y=2x-1;(3)y=22-3x符合一次函数的一般形式,故(1),(2),(3)正确;(4)y=x2-1不符合一次函数的一般形式,故(4)不符合题意.
已知函数y=(k-1)xk2+1为一次函数,则k的值为( C )
A.k≠±1
B.k=±1
C.k=-1
D.k=1
【解析】C
根据一次函数的定义,得k2=1且k-1≠0,解得k=±1且k≠1,∴k=-1.
4.
若y=x+2-3b是正比例函数,则b的值是?(?B??)
A.
0
B.
C.-
D.-
【解析】
B由正比例函数的定义可得:2-3b=0,解得:b=.
5.
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2.6元,求油箱内汽油的总价y(元)与x(升)之间的函数关系是(D )
A.y=2.6x(0≤x≤20)
B.y=2.6x+26(0<x<30)
C.y=2.6x+10(0≤x<20)
D.y=2.6x+26(0≤x≤20)
【解析】D依题意有y=(10+x)×2.6=2.6x+26,0≤汽油总量≤30,则0≤x≤20.
已知y=(m-3)x|m|-2+1是一次函数,则m的值是(
A
)
A.-3
B.3
C.±3
D.±2
【解析】A
由y=(m-3)x|m|-2+1是一次函数,得解得m=-3.
某水池现有水100m3,每小时进水20m3,排水15m3,t小时后水池中的水为Qm3,它的解析式为( C )
A.Q=100+20t
B.Q=100-15t
C.Q=100+5t
D.Q=100-5t
【解析】C
由题意得:Q=100+20t-15t=100+5t
小林购买一部手机想入网,中国联通130网收费标准是月租费30元,每月来电显示6元,本地电话费每分钟0.4元;中国电信“神州行”储值卡收费标准是本地电话费每分钟0.6元,月租费、来电显示费全免,小林的亲戚朋友都在本地,他想拥有来电显示服务,且估计他每月通话时间都在3h以上,则小林应选择(A )更省钱.
A.中国联通
B.“神州行”储值卡
C.一样
D.无法确定
【解析】A设通话时间为x分钟,则联通收费为(0.4x+36)元,神州行收费为0.6x元,
3h=180分钟,得通话时间在3小时时联通收费为0.4×180+36=108元,神州行收费为0.6×180=108元,即通话时间在3小时时,收费一样.而在3h以上时0.4x+36<0.6x,故选择联通.
9.一个贮水池中贮水100
m3,若每分钟排水2
m3,则排水时间t(单位:min)与排水量y(单位:m3)之间的函数关系式为( A )
A.y=2t
B.y=100+2t
C.y=100-2t
D.y=
【解析】A
∵排水速度是每分钟排水2
m3,∴排水量y随排水时间t的变化关系式为y=2t.
二、填空题
1.已知函数y=(k+2)x+k2﹣4,当k≠-2?_________?时,它是一次函数.
【解析】根据一次函数定义得,k+2≠0,解得k≠-2.
(凉山州中考)已知函数y=2x2a+3+a+2b是正比例函数,则a=_-1_____,b=____.
设0<k<1,关于x的一次函数y=kx+
(1-x),当1≤x≤2时y的最大值是k______.
【解析】原式可化为:y=(k-
)x+
,∵0<k<1,∴k-
<0,∴y随x的增大而减小,∵1≤x≤2,∴当x=1时,y最大=k.故答案为:k.
从2001年2月21日零时起,中国电信执行新的固定电话收费标准,其中本地网营业区内通话费是:前3分钟是0.2元(不足3分钟近3分钟计算),以后每分钟加收0.1元(不足1分钟按1分钟科计算),现有一个学生星期天打本地网营业区内电话t分钟(t>3)应交电话费(0.1t-0.1)______元.
【解析】依题意得,打电话t分钟(t>3)应交电话费为:0.1(t-3)+0.2=(0.1t-0.1)元
小英存入银行2000元人民币,年利率为x,两年到期时,本息和为y元,则y与x之间的函数关系式是______,若年利率为7%,两年到期时的本息和为______元.
【解析】∵本息和=本金×(1+利率),∴一年后的本息和为:2000×(1+x),
两年后本息和y=2000×(1+x)(1+x)=2000(1+x)2,
当x=7%时,y=2289.8元.故答案为:y=2000(1+x)2,2289.8.
某书定价25元,如果一次购买20本以上,超过20本的部分打八折,试写出付款金额y(单位:元)与购书数量x(单位:本)之间的函数关系________.
【解析】根据20本及以下单价为25元,20本以上,超过20本的部分打八折分别求出付款金额y与购书数x的函数关系式,再进行整理即可得出答案:
根据题意得:,即。
三、解答题
1.
[兴化期中]已知一次函数y=kx+b,当x=2时,y=2;当x=-4时,y=14.
(1)求k与b的值;
(2)当y与x互为相反数时,求x的值.
解:(1)由题知解得
(2)由(1)知y=-2x+6,当y与x互为相反数时,-2x+6=-x,解得x=6.
当m,n为何值时,y=(5m-3)x2-n+(m+n)是关于x的一次函数?当m,n为何值时,y是关于x的正比例函数?
解:若y=(5m-3)x2-n+(m+n)是关于x的一次函数,则有解得
∴当m≠且n=1时,y=(5m-3)x2-n+(m+n)是关于x的一次函数.
若y=(5m-3)x2-n+(m+n)是关于x的正比例函数,则有解得
∴当m=-1且n=1时,y=(5m-3)x2-n+(m+n)是关于x的正比例函数.
已知y是x的一次函数,且当x=-4时,y=9;当x=6时,y=-1.
(1)求这个一次函数的表达式;
(2)当时,求函数y的值;
(3)求当时,自变量x的取值范围。
解:(1)设该一次函数的关系式为y=kx+b(k≠0),
∵当x=-4时,y=9;当x=6时,y=-1,∴解得
故这个一次函数的关系式为y=-x+5;
(2)把x=-代入y=-x+5中,得
y=+5=5;
(3)当y=-3时,-3=-x+5,x=8,当y=1时,1=-x+5,x=4,
故当-3<y≤1时,自变量x取值范围是4≤x<8.
[平度期中]一辆汽车在公路上匀速行驶,下表记录的是汽车在加满油后油箱内余油量y(L)与行驶时间x(h)之间的关系:
行驶时间x(h)
0
1
2
2.5
余油量y(L)
100
80
60
50
(1)小明分析上表中所给的数据发现x,y成一次函数关系,试求出它们之间的函数表达式(不要求写出自变量的取值范围);
(2)求汽车行驶4.2
h后,油箱内余油多少升?
解:(1)由x,y成一次函数关系可设y=kx+b,将(0,100),(1,80)代入上式得
解得则它们之间的函数表达式为y=-20x+100;
(2)当x=4.2时,y=-20×4.2+100=16,即汽车行驶4.2
h后,油箱内余油16
L.
为了鼓励居民节约用水,某市采用“阶梯水价”的方法按月计算每户家庭的水费:每月用水量不超过20
t时,按每吨2元计费;每月用水量超过20
t时,其中的20
t仍按每吨2元计费,超过部分按每吨2.8元计费.设每户家庭每月用水量为x(单位:t)时,应交水费为y(单位:元).
(1)分别求出0≤x≤20和x>20时,y与x之间的函数表达式;
(2)小颖家四月份、五月份分别交水费45.6元,38元,问小颖家五月份比四月份节约用水多少吨?
解:(1)当0≤x≤20时,y与x之间的函数表达式为y=2x(0≤x≤20);
当x>20时,y与x之间的函数表达式为y=2.8(x-20)+40,即y=2.8x-16(x>20);
(2)设小颖家四月份、五月份用水分别为x1
t,x2
t,
∵小颖家四月份、五月份分别交水费45.6元,38元,
∴小颖家四月份用水超过20
t,五月份用水没有超过20
t.
∴45.6=2.8(x1-20)+40=2.8x1-16,38=2x2.
解得x1=22,x2=19.∵22-19=3(t),∴小颖家五月份比四月份节约用水3
t.
在正常情况下,一个人在运动时所能承受的每分钟心跳的最高次数S(次/分)是这个人年龄n(岁)的一次函数.
(1)根据以上信息,求在正常情况下,S关于n的函数关系式;
(2)若一位63岁的人在跑步,医生在途中给他测得10秒心跳为26次,问:他是否有危险?为什么?
解:(1)S=-n+174;(2)n=63时,S=-×63+174=132<×60=156,
∴有危险.
小明受《乌鸦喝水》故事的启发,利用量筒和体积相同的小球进行了如下操作:请根据图中给出的信息,解答下列问题:
(1)放入一个小球量筒中水面升高_____cm;
(2)求放入小球后量筒中水面的高度y(cm)与小球个数x(个)之间的函数关系式;
(3)当量筒中水面上升至距离量筒顶部3
cm时,应在量筒中放入几个小球?
解:(1)设一次函数表达式为y=kx+b(k≠0),
由题意,得解得
∴所求一次函数表达式为y=-100x+10
000;
(2)当x=80时,(x-60)(-100x+10
000)=20×[(-100)×80+10
000]=40
000(元).
答:当定价为80元/件时,工艺品厂每天获得的利润为40
000元。
依法纳税是每个公民应尽的义务,从2018年10月1日起,新修改后的《中华人民共和国个人所得税法》规定,公民每月收入不超过5
000元,不需交税,超过5
000元的部分在减除专项扣除等项目之后为全月应纳税所得额,都应纳税,且根据超过部分的多少按不同的税率纳税,详细的税率如下表:
(1)某工厂一名技术员2019年1月的收入为8
900元,问:若他的专项扣除额为2
000元,则他应交税款多少元?
(2)设x(元)表示公民每月的收入,y(元)表示应交税款,当
10
000≤x≤19
000时(专项扣除额以2
000元计),请写出y关于x的函数关系式;
(3)某公司一名职员2019年2月应交税款120元(她没有专项扣除项目),问:该月她的收入是多少元?
解:(1)该技术员2019年1月的收入8
900元中,应纳税的部分是
1
900元,按纳税的税率表,他应交纳税款1
900×3%=57(元);
(2)当10
000≤x≤19
000时,其中7
000元不用纳税,应纳税的部分在3
000元至12
000元之间,其中3
000元按3%交纳,剩余部分按10%交纳,
于是,有y=[(x-5
000-2
000)-3
000]×10%+3
000×3%=0.1x-910,
即y关于x的函数关系式为y=0.1x-910(10
000≤x≤19
000);
(3)由该职员交税款120元,可知她是第二级税率.
设她的收入为z元,则(z-5
000-3
000)×10%+3
000×3%=120,解得z=8
300.
故该职员2019年2月的收入为8
300元.
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一次函数
一次函数与正比例函数:一般地,函数y=kx+b(k,b都是常数,且k≠0)叫做一次函数.当b=0时,一次函数y=kx+b就成为y=kx,叫做正比例函数,常数k叫做比例系数.
待定系数法:一般地,已知一次函数的自变量与函数的两对对应值,可以按以下步骤求这个一次函数的表达式:
(1)设所求的一次函数表达式为y=kx+b,其中k,b是待确定的常数,k≠0.
(2)把两对已知的自变量与函数的对应值分别代入y=kx+b,得到关于k,b的二元一次方程组.
(3)解这个关于k,b的二元一次方程组,求出k,b的值.
(4)把求得的k,b的值代入y=kx+b,就得到所求的一次函数表达式.
例1:已知函数y=(m-4)x+m2-16.
(1)m为何值时,这个函数是一次函数;
(2)m为何值时,这个函数是正比例函数.
例2:设有三个变量x,y,z,其中y是x的正比例函数,z是y的正比例函数.
(1)求证:z是x的正比例函数;
(2)如果z=1时,x=4,求出z关于x的函数关系式.
选择题
1.下列y关于x的函数中,是正比例函数的为( )
A.y=x2
B.y=
C.y=
D.y=
2.
下列函数(1)y=πx;(2)y=2x-1;(3)y=22-3x;(4)y=x2-1中,是一次函数的有( )
A.4个
B.3个
C.2个
D.1个
已知函数y=(k-1)xk2+1为一次函数,则k的值为( )
A.k≠±1
B.k=±1
C.k=-1
D.k=1
4.
若y=x+2-3b是正比例函数,则b的值是?(?
??)
A.
0
B.
C.-
D.-
5.
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2.6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=2.6x(0≤x≤20)
B.y=2.6x+26(0<x<30)
C.y=2.6x+10(0≤x<20)
D.y=2.6x+26(0≤x≤20)
已知y=(m-3)x|m|-2+1是一次函数,则m的值是(
)
A.-3
B.3
C.±3
D.±2
某水池现有水100m3,每小时进水20m3,排水15m3,t小时后水池中的水为Qm3,它的解析式为( )
A.Q=100+20t
B.Q=100-15t
C.Q=100+5t
D.Q=100-5t
小林购买一部手机想入网,中国联通130网收费标准是月租费30元,每月来电显示6元,本地电话费每分钟0.4元;中国电信“神州行”储值卡收费标准是本地电话费每分钟0.6元,月租费、来电显示费全免,小林的亲戚朋友都在本地,他想拥有来电显示服务,且估计他每月通话时间都在3h以上,则小林应选择( )更省钱.
A.中国联通
B.“神州行”储值卡
C.一样
D.无法确定
9.一个贮水池中贮水100
m3,若每分钟排水2
m3,则排水时间t(单位:min)与排水量y(单位:m3)之间的函数关系式为( )
A.y=2t
B.y=100+2t
C.y=100-2t
D.y=
二、填空题
1.已知函数y=(k+2)x+k2﹣4,当?_________?时,它是一次函数.
(凉山州中考)已知函数y=2x2a+3+a+2b是正比例函数,则a=______,b=____.
设0<k<1,关于x的一次函数y=kx+
(1-x),当1≤x≤2时y的最大值是______.
从2001年2月21日零时起,中国电信执行新的固定电话收费标准,其中本地网营业区内通话费是:前3分钟是0.2元(不足3分钟近3分钟计算),以后每分钟加收0.1元(不足1分钟按1分钟科计算),现有一个学生星期天打本地网营业区内电话t分钟(t>3)应交电话费______元.
小英存入银行2000元人民币,年利率为x,两年到期时,本息和为y元,则y与x之间的函数关系式是______,若年利率为7%,两年到期时的本息和为______元.
某书定价25元,如果一次购买20本以上,超过20本的部分打八折,试写出付款金额y(单位:元)与购书数量x(单位:本)之间的函数关系________.
三、解答题
1.
[兴化期中]已知一次函数y=kx+b,当x=2时,y=2;当x=-4时,y=14.
(1)求k与b的值;
(2)当y与x互为相反数时,求x的值.
当m,n为何值时,y=(5m-3)x2-n+(m+n)是关于x的一次函数?当m,n为何值时,y是关于x的正比例函数?
已知y是x的一次函数,且当x=-4时,y=9;当x=6时,y=-1.
(1)求这个一次函数的表达式;
(2)当时,求函数y的值;
(3)求当时,自变量x的取值范围。
[平度期中]一辆汽车在公路上匀速行驶,下表记录的是汽车在加满油后油箱内余油量y(L)与行驶时间x(h)之间的关系:
行驶时间x(h)
0
1
2
2.5
余油量y(L)
100
80
60
50
(1)小明分析上表中所给的数据发现x,y成一次函数关系,试求出它们之间的函数表达式(不要求写出自变量的取值范围);
(2)求汽车行驶4.2
h后,油箱内余油多少升?
为了鼓励居民节约用水,某市采用“阶梯水价”的方法按月计算每户家庭的水费:每月用水量不超过20
t时,按每吨2元计费;每月用水量超过20
t时,其中的20
t仍按每吨2元计费,超过部分按每吨2.8元计费.设每户家庭每月用水量为x(单位:t)时,应交水费为y(单位:元).
(1)分别求出0≤x≤20和x>20时,y与x之间的函数表达式;
(2)小颖家四月份、五月份分别交水费45.6元,38元,问小颖家五月份比四月份节约用水多少吨?
在正常情况下,一个人在运动时所能承受的每分钟心跳的最高次数S(次/分)是这个人年龄n(岁)的一次函数.
(1)根据以上信息,求在正常情况下,S关于n的函数关系式;
(2)若一位63岁的人在跑步,医生在途中给他测得10秒心跳为26次,问:他是否有危险?为什么?
小明受《乌鸦喝水》故事的启发,利用量筒和体积相同的小球进行了如下操作:请根据图中给出的信息,解答下列问题:
(1)放入一个小球量筒中水面升高_____cm;
(2)求放入小球后量筒中水面的高度y(cm)与小球个数x(个)之间的函数关系式;
(3)当量筒中水面上升至距离量筒顶部3
cm时,应在量筒中放入几个小球?
依法纳税是每个公民应尽的义务,从2018年10月1日起,新修改后的《中华人民共和国个人所得税法》规定,公民每月收入不超过5
000元,不需交税,超过5
000元的部分在减除专项扣除等项目之后为全月应纳税所得额,都应纳税,且根据超过部分的多少按不同的税率纳税,详细的税率如下表:
(1)某工厂一名技术员2019年1月的收入为8
900元,问:若他的专项扣除额为2
000元,则他应交税款多少元?
(2)设x(元)表示公民每月的收入,y(元)表示应交税款,当
10
000≤x≤19
000时(专项扣除额以2
000元计),请写出y关于x的函数关系式;
(3)某公司一名职员2019年2月应交税款120元(她没有专项扣除项目),问:该月她的收入是多少元?
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