培优8一次函数的图象和性质.DOC

VELA培优自习室-------成功之舟编号：VS8--0008A要学，勤学，会学第1页共10页培优8------一次函数的图象和性质（教师版）一、知识要点：1.定义与定义式：自变量x和因变量y有如下关系：y=kx+b(k≠0,k,b为常数)则此时称y是x的一次函数。注意：（1）k≠0,否则自变量x的最高次项的系数不为1；（2）当b=0时，y=kx，（k为常数，k≠0）y叫x的正比例函数。（3）y的变化值与对应的x的变化值成正比例，比值为k即：y=kx+b（k为任意不为零的实数b取任何实数）（4）当x=0时，b为函数在y轴上的截距。2、一次函数的图像及性质：一次函数的图象是一条直线，1．作法与图形：通过如下3个步骤（1）列表；（2）描点；（3）连线，可以作出一次函数的图像——一条直线。因此，作一次函数的图像只需知道2点，并连成直线即可。（通常找函数图像与x轴和y轴的交点）2．性质：（1）在一次函数上的任意一点P（x，y），都满足等式：y=kx+b。（2）一次函数与y轴交点的坐标总是（0，b)，与x轴总是交于（-b/k，0）正比例函数的图像总是过原点。（3）增减性k0时，y随x增大而增大k0时，y随x增大而减小3．k，b与函数图像所在象限：VELA培优自习室-------成功之舟编号：VS8--0008A要学，勤学，会学第2页共10页当k＞0时，直线必通过一、三象限，y随x的增大而增大；当k＜0时，直线必通过二、四象限，y随x的增大而减小。当b＞0时，直线必通过一、二象限；当b=0时，直线通过原点当b＜0时，直线必通过三、四象限。特别地，当b=O时，直线通过原点O（0，0）表示的是正比例函数的图像。这时，当k＞0时，直线只通过一、三象限；当k＜0时，直线只通过二、四象限。图象的位置:4．求一次函数解析式的方法求函数解析式的方法主要有三种(1)由已知函数推导或推证(2)由实际问题列出二元方程，再转化为函数解析式，此类题一般在没有写出函数解析式前无法（或不易）判断两个变量之间具有什么样的函数关系。(3)用待定系数法求函数解析式。“待定系数法”的基本思想就是方程思想，就是把具有某种确定形式的数学问题，通过引入一些待定的系数，转化为方程（组）来解决，题目的已知恒等式中含有几个等待确定的系数，一般就需列出几个含有待定系数的方程，本单元构造方程一般有下列几种情况：①利用一次函数的定义VELA培优自习室-------成功之舟编号：VS8--0008A要学，勤学，会学第3页共10页构造方程组。②利用一次函数y=kx+b中常数项b恰为函数图象与y轴交点的纵坐标，即由b来定点；直线y=kx+b平行于y=kx，即由k来定方向。③利用函数图象上的点的横、纵坐标满足此函数解析式构造方程。④利用题目已知条件直接构造方程。5.一次函数在生活中的应用：1.当时间t一定，距离s是速度v的一次函数。s=vt。2.当水池抽水速度f一定，水池中水量g是抽水时间t的一次函数。设水池中原有水量S。g=S-ft。6.常用公式：1.求函数图像的k值：（y1-y2)/(x1-x2)2.求与x轴平行线段的中点：|x1-x2|/23.求与y轴平行线段的中点：|y1-y2|/24.求任意线段的长：√(x1-x2)^2+(y1-y2)^2（注：根号下（x1-x2)与（y1-y2)的平方和）VELA培优自习室-------成功之舟编号：VS8--0008A要学，勤学，会学第4页共10页二、例题举例：例1．已知y=，其中=(k≠0的常数)，与成正比例，求证y与x也成正比例。证明：∵与成正比例，设=a(a≠0的常数),∵y=,=(k≠0的常数),∴y=·a=akx，其中ak≠0的常数，∴y与x也成正比例。例2．已知一次函数=(n-2)x+-n-3的图象与y轴交点的纵坐标为-1，判断=(3-)是什么函数，写出两个函数的解析式，并指出两个函数在直角坐标系中的位置及增减性。解：依题意，得解得n=-1，∴=-3x-1,=(3-)x,是正比例函数；=-3x-1的图象经过第二、三、四象限，随x的增大而减小；=(3-)x的图象经过第一、三象限，随x的增大而增大。说明：由于一次函数的解析式含有待定系数n，故求解析式的关键是构造关于n的方程，此题利用“一次函数解析式的常数项就是图象与y轴交点纵坐标”来构造方程。例3．直线y=kx+b与直线y=5-4x平行，且与直线y=-3(x-6)相交，交点在y轴上，求此直线解析式。分析：直线y=kx+b的位置由系数k、b来决定：由k来定方向，由b来定与y轴的交点，若两直线平行，则解析式的一次项系数k相等。例y=2x,y=2x+3的图象平行。解：∵y=kx+b与y=5-4x平行，∴k=-4,VELA培优自习室-------成功之舟编号：VS8--0008A要学，勤学，会学第5页共10页∵y=kx+b与y=-3(x-6)=-3x+18相交于y轴，∴b=18，∴y=-4x+18。说明：一次函数y=kx+b图象的位置由系数k、b来决定：由k来定方向，由b来定点，即函数图象平行于直线y=kx，经过(0,b)点，反之亦成立，即由函数图象方向定k，由与y轴交点定b。例4．直线与x轴交于点A（-4，0），与y轴交于点B，若点B到x轴的距离为2，求直线的解析式。解：∵点B到x轴的距离为2，∴点B的坐标为（0，±2），设直线的解析式为y=kx±2,∵直线过点A（-4，0），∴0=-4k±2,解得：k=±,∴直线AB的解析式为y=x+2或y=-x-2.说明：此例看起来很简单，但实际上隐含了很多推理过程，而这些推理是求一次函数解析式必备的。（1）图象是直线的函数是一次函数；（2）直线与y轴交于B点，则点B（0，）；（3）点B到x轴距离为2，则||=2；（4）点B的纵坐标等于直线解析式的常数项，即b=；（5）已知直线与y轴交点的纵坐标，可设y=kx+，下面只需待定k即可。例5．已知一次函数的图象，交x轴于A（-6，0），交正比例函数的图象于点B，且点B在第三象限，它的横坐标为-2，△AOB的面积为6平方单位，求正比例函数和一次函数的解析式。分析：自画草图如下：解：设正比例函数y=kx，一次函数y=ax+b，∵点B在第三象限，横坐标为-2，设B（-2，），其中0，∵=6，∴AO·||=6，∴=-2，把点B（-2，-2）代入正比例函数y=kx，得k=1把点A（-6，0）、B（-2，-2）代入y=ax+b，VELA培优自习室-------成功之舟编号：VS8--0008A要学，勤学，会学第6页共10页得解得：∴y=x,y=-x-3即所求。说明：（1）此例需要利用正比例函数、一次函数定义写出含待定系数的结构式，注意两个函数中的系数要用不同字母表示；（2）此例需要把条件（面积）转化为点B的坐标。这个转化实质含有两步：一是利用面积公式AO·BD=6（过点B作BD⊥AO于D）计算出线段长BD=2，再利用||=BD及点B在第三象限计算出=-2。若去掉第三象限的条件，想一想点B的位置有几种可能，结果会有什么变化？（答：有两种可能，点B可能在第二象限（-2，2），结果增加一组y=-x,y=(x+3).例6．已知正比例函数y=kx(k0)图象上的一点与原点的距离等于13，过这点向x轴作垂线，这点到垂足间的线段和x轴及该图象围成的图形的面积等于30，求这个正比例函数的解析式。分析：画草图如下：则OA=13，=30，则列方程求出点A的坐标即可。解法1：设图象上一点A（x,y）满足解得：；；；代入y=kx(k0)得k=-,k=-.∴y=-x或y=-x。VELA培优自习室-------成功之舟编号：VS8--0008A要学，勤学，会学第7页共10页解法2：设图象上一点A（a,ka）满足由（2）得=-,代入（1），得(1+)·(-)=.整理，得60+169k+60=0.解得k=-或k=-.∴y=-x或y=-x.说明：由于题目已经给定含有待定系数的结构式y=kx，其中k为待定系数，故解此例的关键是构造关于k的方程。此例给出的两个解法代表两种不同的思路：解法1是把已知条件先转化为求函数图象上一点的坐标，构造方程解出，再求k；解法2是引进辅助未知数a，利用勾股定理、三角形面积公式直接构造关于a、k的方程组，解题时消去a，求出k值。例7．在直角坐标系x0y中，一次函数y=x+的图象与x轴，y轴，分别交于A、B两点，点C坐标为（1，0），点D在x轴上，且∠BCD=∠ABD，求图象经过B、D两点的一次函数的解析式。分析：由已知可得A点坐标（-3，0），B点坐标（0，），点C是确定的点（1，0），解题的关键是确定点D的坐标，由点D在x轴上，以∠BCD=∠ABD的条件，结合画草图可知∠BCD的边BC确定，顶点C确定，但边CD可以有两个方向，即点D可以在C点右侧，也可以在C点左侧，因此解此题要分类讨论。解：∵点A、B分别是直线y=x+与x轴和y轴交点，∴A（-3，0），B（0，），∵点C坐标（1，0）由勾股定理得BC=，AB=，VELA培优自习室-------成功之舟编号：VS8--0008A要学，勤学，会学第8页共10页设点D的坐标为（x,0），（1）当点D在C点右侧，即x1时，∵∠BCD=∠ABD，∠BDC=∠ADB，∴△BCD∽△ABD，∴=∴=----①∴=∴8-22x+5=0∴x1=,x2=,经检验：x1=,x2=,都是方程①的根。∵x=,不合题意，∴舍去。∴x=，∴D点坐标为（,0）。设图象过B、D两点的一次函数解析式为y=kx+b，∴∴所求一次函数为y=-x+（2）若点D在点C左侧则x1，可证△ABC∽△ADB，∴∴----②∴8-18x-5=0VELA培优自习室-------成功之舟编号：VS8--0008A要学，勤学，会学第9页共10页∴x1=-,x2=,经检验x1=-,x2=,都是方程②的根。∵x2=不合题意舍去，∴x1=-,∴D点坐标为（-,0），∴图象过B、D（-,0）两点的一次函数解析式为y=4x+综上所述，满足题意的一次函数为y=-x+或y=4x+.例8．已知：如图一次函数y=x-3的图象与x轴、y轴分别交于A、B两点，过点C（4，0）作AB的垂线交AB于点E，交y轴于点D，求点D、E的坐标。解：直线y=x-3与x轴交于点A（6，0），与y轴交于点B（0，-3），∴OA=6，OB=3，∵OA⊥OB，CD⊥AB，∴∠ODC=∠OAB，∴cot∠ODC=cot∠OAB,即∴OD===8.∴点D的坐标为（0，8），设过CD的直线解析式为y=kx+8,将C(4,0)代入0=4k+8,解得k=-2∴直线CD：y=-2x+8,由解得∴点E的坐标为（，-）说明：由于点E既在直线AB上，又在直线CD上，所以可以把两直线的解析式联立，构成二元一次方程组，通过解方程组求得。VELA培优自习室-------成功之舟编号：VS8--0008A要学，勤学，会学第10页共10页