第13讲 一次函数的实际应用(原卷版+解析版)-初中数学人教版八年级(八升九)暑假自学课
展开待定系数法求一次函数解析式:
具体步骤:
①设函数解析式——。
②找点——经过函数图像上的点。
③带入——将找到的点的坐标带入函数解析式中得到方程(或方程组)。
④解——解③中得到的方程(或方程组),求出的值。
⑤反带入——将求出的的值带入函数解析式中得到函数解析式。
分段函数:
在一次函数的实际应用中,最常见为分段函数。分段函数是在不同区间有不同对应方式的函数,要特别注意自变量取值范围的划分,既要科学合理,又要符合实际。
关键点:①分段函数各段的函数解析式。
②各个拐点的实际意义。
③函数交点的实际意义。
一次函数的综合:
(1)一次函数与几何图形的面积问题
首先要根据题意画出草图,结合图形分析其中的几何图形,再求出面积.
(2)一次函数的优化问题
通常一次函数的最值问题首先由不等式找到的取值范围,进而利用一次函数的增减性在前面范围内的前提下求出最值。
(3)用函数图象解决实际问题
从已知函数图象中获取信息,求出函数值、函数表达式,并解答相应的问题。解决一次函数的实际应用题必须弄清楚自变量的取值范围。
1.函数y=kx(k≠0)的图象经过点(﹣2,1),则这个函数的解析式是( )
A.y=2xB.y=﹣2xC.y=xD.y=﹣x
【分析】把点A的坐标代入函数解析式求出k值即可得解.
【解答】解:∵正比例函数y=kx的图象经过点A(﹣2,1),
∴﹣2k=1,
解得k=﹣,
∴正比例函数的解析式为y=﹣x.
故选:D.
2.正比例函数y=kx,当x=2时,y=﹣1,则此正比例函数的关系式为( )
A.y=2xB.y=xC.y=﹣xD.y=﹣2x
【分析】直接把x=2时,y=﹣1代入正比例函数y=kx,求出k的值即可.
【解答】解:∵正比例函数y=kx,当x=2时,y=﹣1,
∴﹣1=2k,
解得k=﹣,
∴y与x的函数关系式为y=﹣x,
故选:C.
3.在平面直角坐标系中,A(0,3),B(1,0)两点,将线段AB沿一定方向平移,设平移后A点的对应点为A′(2,5),B点的对应点为B′,则直线B′B的表达式为( )
A.y=x﹣1B.y=﹣3x+11C.y=x+3D.y=﹣3x+3
【分析】先利用点A和点A′的坐标特征得到点平移的坐标变换规律,利用此平移规律写出点B′的坐标,然后利用待定系数法求直线B′B的解析式即可.
【解答】解:∵点A(0,3)平移后的对应点为A′(2,5),
∴点B(1,0)平移后的对应点为B′(3,2),
设直线直线B′B的表达式为y=kx+b,
把B(1,0),B′(3,2)分别代入得,
解得,
∴直线B′B的表达式为y=x﹣1.
故选:A.
4.如图,一次函数的图象与x轴、y轴分别交于点A、点B,过点A作直线l将△ABO分成周长相等的两部分,则直线l的函数表达式为( )
A.B.C.D.y=x﹣3
【分析】如图,直线AC把△ABO分成周长相等的两部分,则AO+OC=AB+BC,利用直线AB的解析式求出B(0,﹣4),A(3,0),则AB=5,则利用AO+OC=AB+BC可求出OC=3,所以C(0,﹣3),然后利用待定系数法求直线AC的解析式即可.
【解答】解:如图,直线AC把△ABO分成周长相等的两部分,则AO+OC=AB+BC,
当x=0时,y=x﹣4=﹣4,则B(0,﹣4),
∴OB=4,
当y=0时,x﹣4=0,解得x=3,则A(3,0),
∴OA=3,
∴AB==5,
∵AO+OC=AB+BC,
∴3+OC=5+4﹣OC,解得OC=3,
∴C(0,﹣3),
设直线AC的解析式为y=kx+b,
把A(3,0),C(0,﹣3)代入得,
解得,
∴直线AC的解析式为y=x﹣3.
故选:D.
5.已知一次函数y=kx+b(k≠0)图象过点(0,2),且与两坐标轴围成的三角形面积为2,则一次函数的解析式为( )
A.y=x+2B.y=﹣x+2
C.y=x+2或y=﹣x+2D.y=﹣x+2或y=x﹣2
【分析】先求出一次函数y=kx+b与x轴和y轴的交点,再利用三角形的面积公式得到关于k的方程,解方程即可求出k的值.
【解答】解:∵一次函数y=kx+b(k≠0)图象过点(0,2),
∴b=2,
令y=0,则x=﹣,
∵函数图象与两坐标轴围成的三角形面积为2,
∴×2×|﹣|=2,即||=2,
解得:k=±1,
则函数的解析式是y=x+2或y=﹣x+2.
故选:C.
6.百货大楼进了一批花布,出售时要在进价(进货价格) 的基础上加一定的利润,其长度x与售价y如下表,下列用长度x表示售价y的关系式中,正确的是( )
A.y=8x+0.3B.y=(8+0.3)xC.y=8+0.3xD.y=8+0.3+x
【分析】本题通过观察表格内的x与y的关系,可知y的值相对x=1时是成倍增长的,由此可得出方程.
【解答】解:依题意得:y=(8+0.3)x;
故选:B.
7.某容器装有一个进水管和三个相同的出水管,从某时刻开始的4分钟内只进水不出水,在随后的8分钟内在进水的同时开放一个出水管出水.每分钟单个进水管和出水管的进,出水量是两个常数,容器内的水量y(单位:升)与时间x(单位:分钟)的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.每分钟一个进水管进水5升
B.每分钟一个出水管出水3.25升
C.当12≤x≤24时,y随x变化的函数关系式为y=﹣x+60
D.当12≤x≤24时,开放了1个进水管,1个出水管
【分析】根据题意和图形中的数据,可以计算出进水管和出水管的速度,从而可以判断A和B;再根据图象中的数据,可以计算出当12≤x≤24时,y与x的函数解析式,可以判断C;根据进水管和出水管的速度可以判断D.
【解答】解:由图象可得,
每分钟一个进水管进水20÷4=5(升),故选项A正确,符合题意;
当12≤x≤24时,设y与x的函数关系式为y=kx+b,
∵点(16,20),(24,0)在该函数图象上,
∴,
解得,
即当12≤x≤24时,y随x变化的函数关系式为y=﹣x+60,故选项C错误,不符合题意;
当x=12时,y=﹣×12+60=30,
则出水管的速度为为:5﹣=3.75(升/分钟),故选项B错误,不符合题意;
∵3.75×2﹣5=2.5,
∴当12≤x≤24时,开放了1个进水管,2个出水管,故选项D错误,不符合题意;
故选:A.
8.清明期间,甲、乙两人同时登云雾山,甲、乙两人距地面的高度y(米)与登山时间x(分)之间的函数图象如图所示,且乙提速后乙的速度是甲的3倍.则下列说法错误的是( )
A.乙提速后每分钟攀登30米
B.乙攀登到300米时共用时11分钟
C.从甲、乙相距100米到乙追上甲时,乙用时6.5分钟
D.从甲、乙相距100米到乙追上甲时,甲、乙两人共攀登了330米.
【分析】根据图象可得甲的速度,进而得出乙提速后的速度;利用乙提速后的速度可得提速后所用时间,进而得出乙攀登到300米时共用时间;别求出甲和乙提速后y和x之间的函数关系式,进而判断C、D.
【解答】解:甲的速度为:(300﹣100)÷20=10(米/分),
10×3=30(米/分),
即乙提速后每分钟攀登30米,故选项A不符合题意;
乙攀登到300米时共用时:2+(300﹣30)÷30=11(分钟),故选项B不符合题意;
设y甲=k1x+b1,y乙=k2x+b2,
由函数图象得:,
解得,
∴y甲=10x+100,
∵乙提速后,乙的速度是甲登上速度的3倍,
∴乙提速后的速度为:30米/分,
∴乙从A到B的时间为:(300﹣30)÷30=9,
∴t=2+9=11,
∴B(11,300),
∴,
解得,
∴y乙=30x﹣30,
(3)当y甲=y乙时,
则10x+100=30x﹣30,
解得x=6.5,
即从甲、乙相距100米到乙追上甲时,乙用时6.5分钟,故选项C不符合题意;
从甲、乙相距100米到乙追上甲时,甲、乙两人共攀登了:6.5×10+30+30×(6.5﹣2)=65+30+135=230(米),故选项D符合题意.
故选:D.
9.某超市推出大米销售送货上门的业务,已知购买大米的总费用(含购买大米的费用+送货上门的费用)y(元)与购买大米的数量x(千克)满足一次函数关系,且当x=2时,y=14;当x=10时,y=54,若小王一次购买大米的总支出是254元,则他购买大米的数量为( )
A.48千克B.49千克C.50千克D.51千克
【分析】利用待定系数法求函数解析式,再把y=254代入求解即可.
【解答】解:设y=kx+b(k≠0),把x=2时,y=14;x=10时,y=54,分别代入得:
,
解得:,
∴y=5x+4,
把y=254代入y=5x+4得:5x+4=254,解得x=50,
答:他购买大米的数量为50千克.
故选:C.
10.已知直线l1:y=kx+b与直线l2:y=﹣x+m都经过C(﹣,),直线l1交y轴于点B(0,4),交x轴于点A,直线l2交y轴于点D,P为y轴上任意一点,连接PA、PC,有以下说法:
①方程组的解为;
②△BCD为直角三角形;
③S△ABD=6;
④当PA+PC的值最小时,点P的坐标为(0,1).
其中正确的说法是( )
A.①②③B.①②④C.①③④D.①②③④
【分析】根据一次函数图象与二元一次方程的关系,利用交点坐标可得方程组的解;根据两直线的系数的积为﹣1,可知两直线互相垂直;求得BD和AO的长,根据三角形面积计算公式,即可得到△ABD的面积;根据轴对称的性质以及两点之间,线段最短,即可得到当PA+PC的值最小时,点P的坐标为(0,1).
【解答】解:①∵直线l1:y=kx+b与直线l2:y=﹣x+m都经过C(﹣,),
∴方程组的解为,
故①正确,符合题意;
②把B(0,4),C(﹣,)代入直线l1:y=kx+b,可得,解得,
∴直线l1:y=2x+4,
又∵直线l2:y=﹣x+m,
∴直线l1与直线l2互相垂直,即∠BCD=90°,
∴△BCD为直角三角形,
故②正确,符合题意;
③把C(﹣,)代入直线l2:y=﹣x+m,可得m=1,
y=﹣x+1中,令x=0,则y=1,
∴D(0,1),
∴BD=4﹣1=3,
在直线l1:y=2x+4中,令y=0,则x=﹣2,
∴A(﹣2,0),
∴AO=2,
∴S△ABD=×3×2=3,
故③错误,不符合题意;
④点A关于y轴对称的点为A'(2,0),
由点C、A′的坐标得,直线CA′的表达式为:y=﹣x+1,
令x=0,则y=1,
∴当PA+PC的值最小时,点P的坐标为(0,1),
故④正确,符合题意;
故选:B
11.一次函数y=kx+b经过点A(3,4),B(4,5),则解析式为 .
【分析】直接把A点坐标代入y=kx+b中求出k得到一次函数解析式.
【解答】解:把A(3,4),B(4,5)代入y=kx+3得
,
解得,
所以一次函数解析式为y=x+1.
故答案为:y=x+1.
12.如图,甲乙两人以相同的路线前往距离单位10km的培训中心参加学习,图中L甲,L乙分别表示甲乙两人前往目的地所走的路程S(千米)随时间t(分)变化的函数图象,以下说法:①乙比甲提前12分钟到达;②甲、乙相遇时,乙走了6千米;③乙出发6分钟后追上甲.其中正确的是 .(填序号)
【分析】观察函数图象可知,函数的横坐标表示时间,纵坐标表示路程,然后根据图象上特殊点的意义进行解答.
【解答】解:①乙在28分时到达,甲在40分时到达,
所以乙比甲提前了12分钟到达,
故①正确;
③设乙出发x分钟后追上甲,则有:,
解得x=6,
故③正确;
②由③知:乙遇到甲时,所走的距离为:6×(km),
故②正确.
所以正确的结论有三个:①②③,
故答案为:①②③.
13.如图①,底面积为30cm2的空圆柱容器内水平放置着由两个实心圆柱组成的“几何体”,现向容器内匀速注水,注满为止,在注水过程中,水面高度h(cm)与注水时间t(s)之间的关系如图②,若“几何体”的下方圆柱的底面积为15cm2,则图②中的a的值为 ,“几何体”上方圆柱体的厎面积为 cm2.
【分析】根据图象,分三个部分:满过“几何体”下方圆柱需18s,满过“几何体”上方圆柱需24﹣18=6(s),注满“几何体”上面的空圆柱形容器需42﹣24=18(s),再设匀速注水的水流速度为xcm3/s,根据圆柱的体积公式列方程可得匀速注水的水流速度;根据圆柱的体积公式得a•(30﹣15)=18×5,解得a=6,于是得到“几何体”上方圆柱的高为5cm,设“几何体”上方圆柱的底面积为Scm2,根据圆柱的体积公式得5•(30﹣S)=5×(24﹣18),再解方程即可.
【解答】解:根据函数图象得到圆柱形容器的高为14cm,两个实心圆柱组成的“几何体”的高度为11cm,
水从刚满过由两个实心圆柱组成的“几何体”到注满用了:42﹣24=18(s),
这段高度为:14﹣11=3(cm),
设匀速注水的水流速度为xcm3/s,则18•x=30×3,
解得x=5,
即匀速注水的水流速度为5cm3/s;
“几何体”下方圆柱的高为a,则a•(30﹣15)=18×5,
解得a=6,
所以“几何体”上方圆柱的高为11﹣6=5(cm),
设“几何体”上方圆柱的底面积为Scm2,根据题意得5•(30﹣S)=5×(24﹣18),
解得S=24,
即“几何体”上方圆柱的底面积为24cm2.
故答案为:6,24.
14.某企业接到一批服装生产任务,要求15天完成,为按时完成任务,若干天后,该企业增加了一定数目的生产工人,该企业能x天累计生产服装的数量为y件,y与x之间的关系如图所示.
(1)这批服装一共有 件,写出点A的实际意义 ;
(2)求增加工人后y与x的函数表达式;
(3)已知这批服装的出厂价为每件80元,由于特殊原因,原材料紧缺,服装的成本前5天为每件50元,从第6天起每件的成本比原先增加了10元,问前几天的总利润恰好为9600元(利润=出厂价﹣成本)?
【分析】(1)根据图象可知,这批服装一共有800件,点A表示该企业前5天累计生产服装200件;
(2)设增加工人后y与x的函数表达式为y=mx+n(m≠0),把A(5,200)、B(15,800)代入解析式得到二元一次方程组,解方程组即可;
(3)设前x天的总利润恰好为9600元,根据题意列出方程,即可求解.
【解答】解:(1)根据图象可知,这批服装一共有800件,点A表示该企业前5天累计生产服装200件,
故答案为:800,该企业前5天累计生产服装200件;
(2)设增加工人后y与x的函数表达式为y=mx+n(m≠0),
将A(5,200)、B(15,800)代入,
得,
解得,
∴y=60x﹣100;
(3)设前x天的总利润恰好为9600元.
当x≤5时,(80﹣50)⋅40x≤6000<9600,不符合题意;
当x>5时,6000+(60x﹣100﹣200)(80﹣50﹣10)=9600.
解得x=8.
答:前8天的总利润恰好为9600元,
15.如图,直线y=x+4与x轴、y轴分别交于点A、点B,点P是射线BO上的动点,过点B作直线AP的垂线交x轴于点Q,垂足为点C,连结OC.
(1)当点P在线段BO上时,
①求证:△AOP≌△BOQ;
②若点P为BO的中点,求△OCQ的面积.
(2)在点P的运动过程中,是否存在某一位置,使得△OCQ成为等腰三角形?若存在,求点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)可得出OA=OB,∠OAP=∠OBQ,进而得出结论;
(2)可求得AC和BQ的解析式,进而求得点C的坐标,进一步得出结果;
(3)当点P在线段OB上时,可推出OC=CQ,此时点C是BQ的中点,进而得出AQ=AB,进一步得出结果;当点P 在BO的延长线上时,同理得出结果.
【解答】(1)①证明:当x=0时,y=4,
∴OB=4,
当y=0时,x+4=0,
∴x=﹣4,
∴OA=4,
∴OA=OB,
∵∠BOQ=90°,
∴∠OBQ+∠OQB=90°,
∵BC⊥AC,
∴∠ACQ=90°,
∴∠OAP+∠OQB=90°,
∴∠OAP=∠OBQ,
∵∠AOP=∠BOQ=90°,
∴△AOP≌△BOQ(ASA);
②解:∵OB=4,点P是OB 的中点,
∴OP=BP=OB=2,
由①知:△AOP≌△BOQ,
∴OQ=OP=2,
∴Q(2,0),
设直线AP的解析式为:y=kx+b,
∴,
∴y=,
同理可得:直线BQ的解析式为:y=﹣2x+4,
由得,
,
∴C(,),
∴S △OCQ=;
(2)解:如图1,
当点P在线段OB上时,
∵∠OPC=∠AOP+∠OAP=90°+∠OAP,
∴OC>OP,
∵OP=OQ,
∴OC>OQ,
∵∠OCQ=∠OAB=45°,∠COQ=∠ABC>45°,
∴∠COQ>OCQ,
∴CQ>OQ,
∴当△COQ是等腰三角形时,只有OC=CQ,
∴∠COQ=∠CQO,
∵∠BOQ=90°,
∴∠COQ+∠BOC=90°,∠CQO+∠OBQ=90°,
∴∠OBQ=∠BOC,
∴OC=BC,
∴CO=BC,
∵AC⊥BQ,
∴AQ=AB=OA=4
∴OP=OQ=AQ﹣AO=4﹣4,
∴P(0,4),
如图2,
当点P在BO的延长线上时,
同理可得:P(0,﹣4﹣4),
综上所述:P(0,4)或P(0,﹣4﹣4).
16.如图1,平面直角坐标系中,直线y=kx+b与x轴交于点A(6,0),与y轴交于点B,与直线y=2x交于点C(a,4).
(1)求点C的坐标及直线AB的表达式;
(2)如图2,在x轴上有一点E,过点E作直线l⊥x轴,交直线y=2x于点F,交直线y=kx+b于点G,若GF的长为3.求点E的坐标;
(3)在y轴上是否存在一点H,使以O、C、H为顶点的三角形是等腰三角形,若存在,直接写出点H的坐标;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)将点C的坐标代入直线y=2x的解析式即可得出a的值,即得C点坐标,再用待定系数法求直线AB的表达式即可;
(2)设点E的坐标为(m,0),根据点F、点G、点E在同一直线上,写出点F、点G的坐标,利用|GF|=3,列方程求解即可;
(3)根据题意使以O、C、F为顶点的三角形是等腰三角形,则分OF=OC,CF=OC,FO=FC三种情况分别求出F点坐标即可.
【解答】解:(1)∵点C在直线y=2x上,
∴2a=4,
解得a=2,
∴C(2,4);
将A(6,0),C(2,4)代入直线y=kx+b,得:
,
解得,
∴直线AB的解析式为:y=﹣x+6;
(2)根据题意设E点坐标为(m,0),
∵点E、F、G三点在同一直线上,且点F在直线y=2x上,点G在y=﹣x+6上,
∴F(m,2m),G(m,﹣m+6),
又∵|FG|=3,
∴|2m﹣(﹣m+6)|=3,
解得m=3或m=1,
∴E点的坐标为(3,0)或(1,0);
(3)存在,
设M(0,t),
∵C(2,4),
∴OC==2,OM=|t|,CM==,
要使以O、C、M为顶点的三角形是等腰三角形,分以下三种情况:
①当OC=OM时,
即|t|=2,
解得t=±2,
∴M(0,2)或(0,﹣2);
②当OC=CM时,
即=2,
解得t=8或t=0(舍去),
∴M(0,8);
③当CM=OM时,
即=|t|,
解得t=,
∴M(0,);
综上,符合条件的M点的坐标是(0,2)或(0,﹣2)或(0,8)或(0,).
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