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一次函数的应用知识点梳理及经典例题讲解
知识梳理
10
min.
1、一次函数的概念
若两个变量x、y间的关系式可以表示成y=kx+b(k、
b为常数,k≠0)的形式,则称y是x的一次函数(x
为自变量,y为因变量)特别地,当b=0时,
称y是x的正比例函数。
2、一次函数的图象
①一次函数y=kx+b的图象是一条经过(0,b)(- b
k,0)的直线,正比例函数y=kx的图象是经过原点(0,
0)的一条直线。
②
在一次函数
y?kx?b
中
当
k?0
时,
y
随
x
的增大而增大,
当
b?0
时,直线交
y
轴于正半轴,必过一、二、三象限;
当
b?0
时,直线交
y
轴于负半轴,必过一、三、四象限.
当
k?0
时,
y
随
x
的增大而减小,
当
b?0
时,直线交
y
轴于正半轴,必过一、二、四象限;
当
b?0
时,直线交
y
轴于负半轴,必过二、三、四象限.
意图:在前面的学习中我们已得到一次函数的图象是一条直线,并且讨论了
k
、
b<
br>的正
负对图象的影响.通过对上节课学习内容的回顾,为进一步研究一次函数图象和性质的应用<
br>做好铺垫.
典例精讲
27 min.
例1
.已知函数
y?2x?1
的图象如图所示,请根据图象回答下列问题:
(1)当
x?0
时,
y
的值是多少?
(2)当
y?0
时,
x
的值是多少?
(3)当
x
为何值时,
y?0
?
?1
y
O
1
2
x
(4)当
x
为何值时,
y?0
?
答案:解:(
1)当
x?0
时,
y??1
;(2)当
y?0
时,
x?
(3)当
x?
1
;
2
11
时,
y?
0
;(4)当
x?
时,
y?0
.
22
对应的函数表达式是() 例2、如图,直线
答案:A
例3、(2008 江苏常州)甲、乙两同学骑自行车从A地沿
同一条路到B地,已知乙比甲先出发,
他们离出发地的距离s(km)和骑行时间t(h)之间的函数关
系如图所示,给出下列说法:
【 】
(1)他们都骑行了20km;
(2)乙在途中停留了0.5h;
(3)甲、乙两人同时到达目的地;
(4)相遇后,甲的速度小于乙的速度.
根据图象信息,以上说法正确的有
A.1个
答案:B
例4.某产品的生产流水线每小时可生产100件
产品.生产前没有产品积压,生产3h后安排
工人装箱,若每小时装产品150件,未装箱的产品数量<
br>(y)
是时间
(t)
的函数,那么这
个函数大致图象只能是( )
O
答案:A
例5.如图所示,是某企业职工养老保险个人月缴
费
y
(元)随个人月工资
x
(元)变化的图
象.请你根据图象回答下
列问题:
(1)张总工程师五月份工资是3 000元,这个月他应缴个人养老保险费 元;
A.
B.2个 C.3个 D.4个
y
yyy
t
O
B.
t
O
C.
t
O
D.
t
(2)小王五月份工资为500元,他这个月应缴纳个人养老保险费 元.
(3)当月工资在600~2 800元之间,其个人养老保险费
y
(元)与月工资<
br>x
(元)之间的
函数关系式为 .
答案:(1)200
例6
.已知
A、B
两市相距80km.甲乙两人骑自行车沿同一公路各自从
A
市、
B
市出发,相
向而行,如图所示,线段
EF、CD
分别表示甲、乙两
人离
B
市距离
s
(km)
和所用去时间
t
(h)之间的函数关系,观察图象回答问题:
(1)乙在甲出发后几小时才从
B
市出发?
(2)相遇时乙走了多少小时?
(3)试求出各自的
s
与
t
的关系式.
(4)两人的骑车速度各是多少?
(5)两人哪一个先到达目的地?
s(km)
100
80
E
甲
60
40
20
(2)40
(3)
y?
40
x(元)
2800
月工资
200
y(元)保险费
440
x?
5511
O
350
600
D
乙
F
C
1 2
2
7
3 4 t(s)
9
O
答案:解:(1)乙在甲出发后1h,才从
B
市发出;
(2)
2<
br>7
77
?1?1
(h),即相遇时,乙走了
1
h;
9
99
(3)设甲的函数关系式为
S
甲
?k
1
t?
b
1
,
72
?
b
1
?80,
?
??
k
1
??,
?
7
?
将
(0,
解得
?
80)
?
2,40
?
代入得
?
25
5
9
k
1
?b
1
?40.
??
??
?
9
?
b
1
?80.
?
甲的
函数关系式为
s
甲
??
72
t?80
.
5
设乙的函数关系式为
s
乙
?k
2
t?b
2
. <
br>45
?
k?,
?
0?k
2
?b
2
,
?
?
2
2
?
?
7
?
将
(
1
,解得
?
,、0)
?
2,40
?
代入
得
?
25
45
9
40?k?b.
??
22
?
b??.
?
9
?
?
2
?2
?
乙
的函数关系式为
s
乙
?
4545
t?
;
22(4)
v
甲
?14.4
kmh,
v
乙
?22.
5
kmh;
(5)在
s
甲
??
7272
t?80
中,当
s
甲
?0
时,
0??t?80
.
55
50
,
9
4545454541
t?
中,当
s
乙
?80
时,即
80?t?,t?
在
s
乙
?
.
22229
5041
??
,
99
?t?
?
乙先到达目的地.
例7、已知两条直线y1=2x-3和y2=5-x.
(1)在同一坐标系内做出它们的图像;
(2)求出它们的交点A坐标;
(3)求出这两条直线与x轴围成的三角形ABC的面积;
(4)k为何值时,直线2k+1=5x+4y与k=2x+3y的交点在每四象限.
分析
(1)这两个都是一次函数,所以它们的图像是直线,通过列表,取两点,即可画出
这两条直线.
(2)两条直线的交点坐标是两个解析式组成的方程组的解.
(3)求出这两条直线与x轴的交点坐标B、C,结合图形易求出三角形ABC的面积.
(4
)先求出交点坐标,根据第四象限内的点的横坐标为正,纵坐标为负,可求出k的取值
范围.
解 (1)
8
?
x?,
?
?
3
?
?
y
1
?2x?3,
?
y?
7.
?
?
y?5?x.
3
(2)
?
2
解得
?
?
87
?
?
,
?
所以两条直线的交
点坐标A为
?
33
?
.
3
(3)当y1=0时,x=2
所以直线y1=2x-3与x轴的
3
交点坐标为B(
2
,0)
,当y2=0时,x=5,所以直
线y2=5-x与x轴的交点坐标为C(5,0).过点A作AE⊥x
轴于点E,则
S
?ABC
?
117749
BC?AE????
222312
.
?
2k?1?5x?4y,
?
k?2x?3y.
(4)两个解析式组成的方程组为
?
2k?3
?
x?,<
br>?
?
7
?
?
y?
k?2
.
?
7
解这个关于x、y的方程组,得
?
由于交点在第四象限,所以x>0,y<0.
?
2k?3
?
0,
?
3
?
7
即
?
解得
??k?2
.
2
?
k?2
?0.
?
?
7
例8:旅客乘车按规定可以免费携带一定重量的行李.如果所带行李超过了规定的重量,
就要按超重的
千克收取超重行李费.已知旅客所付行李费y(元)可以看成他们携
带的行李质量x(千克)的一次函数
为
y?
客最多可以免费携带多少千克的行李?
分析求旅客最多可以免费携带多少千克
的行李数,即行李费为0元时的行李数.为此只
需求一次函数与x轴的交点横坐标的值.即当y=0时,
x=30.由此可知这个函数的自
变量的取值范围是x≥30.
解函数
y?
1
x?5
.画出这个函数的图像,并求旅
6
1
x?5
(x≥
30)图像为:
6
当y=0时,x=30.
所以旅客最多可以免费携带30千克的行李.
例9:今年入夏以来,全国大部分地
区发生严重干旱.某市自来水公司为了鼓励市民节
约用水,采取分段收费标准,若某户居民每月应交水费
y(元)是用水量x(吨)
的函数,当0≤x≤5时,y=0.72x,当x>5时,y=0.9x-0
.9.
(1)画出函数的图像;
(2)观察图像,利用函数解析式,回答自来水公司采取的收费标准.
分析画函数图像时,应
就自变量0≤x≤5和x>5分别画出图像,当0≤x≤5时,是正比例
函数,当x>5是一次函数,所
以这个函数的图像是一条折线.
解(1)函数的图像是:
(2)
自来水公司的收费标准是:当用水量在5吨以内时,每吨0.72元;当用水量在5吨
以上时,每吨0.
90元
例10.如图所示的曲线表示一辆自行车离家的距离与时间的关系,骑车
者9点离开家,15点
回家,根据这个曲线图,请你回答下列问题:
(1)到达离家最远的地方是什么时间?离家多远?
(2)何时开始第一次休息?休息多长时间?
(3)第一次休息时,离家多远?
(4)11:00到12:00他骑了多少千米?
(5)他在9:00~10:00和10:00~10:30的平均速度各是多少?
(6)他在何时至何时停止前进并休息午餐?
(7)他在停止前进后返回,骑了多少千米?
(8)返回时的平均速度是多少?
(9)11:30和13:30时,分别离家多远?
(10)何时离家22km?
35
30
25
20
C
距离
(km)
E
F
D
15
B
10
5
G
A
9
10 11 12 13 14
15
时间
答案:解:(1)到达离家最远地方的时间是12点到13点,离家30km.
(2)10点半开始第一次休息,休息了半小时.
(3)第一次休息时离家17km.
(4)11:00到12:00,他骑了13km.
(5)9:00~10:00的平均速度
是10kmh;10:00~10:30的平均速度是14kmh.
(6)从12点到13点间停止前进,并休息午餐较为符合实际情形.
(7)返回骑了30km.
(8)返回30km共用了2h,故返回时的平均速度是15kmh.
(9)设直线
DE
所在直线的解析式为:
s?kt?b
.
将
D(1117),、E(12,30)
的坐标代入,得
?
11k
?b?17,
?
k?13,
解得
?
所以
s?13t?126
.
?
12k?b?30.b??126.
??
当
t?11
.5
时,
s?23.5
,故
11:30
时,离家23.5km.(在
用样的方法求出
13:30,离家22.5km之后,你是否能想出更简便的方法?)
(1
0)由(9)的解答可知,直线
DE
的解析式为
s?13t?126
, 将
S?22
代入得
t?11.3
,即11点18分时离家22km,在<
br>FG
上同样应有一点离家22km,
下面可以这样考虑:13点至15点的速度为15k
mh,从
F
点到22km处走了8km,故需
h(即32min),故在13点32分
时间同样离家22km.
例11..假定甲、乙两人一次赛跑中,路
程
s
(m)与时间
t
(s)的关系如图所示,那么可以知道:
(1)这是一次 米赛跑;
8
15
y(m)
(2)甲、乙两人中先到达终点的是 ;
(3)乙在这次赛跑中的速度为
.
答案:(1)100
例12.某空军加油飞机接
到命令,立即给另一架正在飞行的运输飞机进行空中加油.在加油
过程中,设运输飞机的油箱余油量为<
br>Q
1
吨,加油飞机的加油油箱余油量
Q
2
吨,加油
时
间为
t
分钟,
Q
1
、Q
2
与
t
之
间的函数图象如图所示,结合图象回答下列问题:
(1)加油飞机的加油油箱中装载了多少吨油?将这些油全部加给运输飞机需要多少分钟?
(
2)全加油过程中,求运输飞机的余油量
Q
1
(t)与时间
t
(mi
n)的函数关系式.
(3)运输飞机加完油后,以原速继续飞行,需10h到达目的地,油料是否够用?
说明理
由.
40
30
Q(t)
69
(2)甲 (3)8ms
100
50
甲
乙
12 12.5
t(s)
y(m)
O
Q
1
Q
2
10
t(min)
O
10
答案:解:(1)由图象知,加油飞机的加油油箱中装载了30t油.
全部加给运输飞机需10min.
(2)设
Q
1
?kt?b
,把
(0,40)
和
(10,69)
代入,
?
40?b,
?
k?2.9,
解得
??
?
69?10k?b.
?
b?40.
?Q
1
?2.9t?40(0≤
t≤10)
;
(3)由图象可知运输飞机的耗油量为0.1tmin.
例13:.某医药研究所开发了一种新药,在试验药效时发现,如果成
人按规定剂量服用,那
么服药后2h时血液中含药量最高,达6ugml(1ug
?10
mg),接着逐渐衰减,10h
时的血液中含药量为每毫升3ug,每毫升血液中含药量
y<
br>(ug)随时间
t
(h)的变化如
图.当成人按规定剂量服药后:
(
1)分别求出
x≤2
和
x≥2
时,
y
与
x
之间的函数关系式;
(2)如果每毫升血液中含药量为4ug或4ug以上时在治疗疾病时是有效的,那么
这个有效时间多长?
6
3
x
O
2 10
(h)
x(ugml)
?3
?
10h耗油量为:
10×60×0.1?60t?69t
.
故油料够用.
答案:解:当
x≤2
时,设
y?k
1
x
,由题意,得
6?2k
1
,
?k
1
?3,?y?3x.
当
x≥2
时,设
y?k
2
x?b
3?
k??,
2
?
?
6?2k
2
?b,
?
8
由题意得
?
解得
?
?
3?10k<
br>2
?b.
?
b?
27
.
?
?4
32
7
?y??x?
;
84
4
;
3
32722
≥4,x≤
. 当
x≥2
时,
y≥4
,即
?x?
843
224
?
有效治疗时间为:
??
6
.
33
(2)当
x≤2
时,
y≥4
,即
3x≥4,x≥
例14:.两个物体
A、B
所受的
压强分别为
P
A
,P
B
(都为常数)它们所受压力
F
与受力面积
即这个有效治疗时间为6h.
S
的函数关系图象分别是射线
l
A
,l
B
如图所示,则( )
A.
P
A
?P
B
C.
P
A
?P
B
答案:A
B.
P
A
?P
B
D.
P
A
≤P
B
F
l
B
l
A
S
O
例15.如图是某固体物质在受热熔解过程中物质温度
T
(℃)与时间
t
(s)的关系图,其中
A
阶
段物质为固态,
B
阶段为固液共存,
C
阶段为液态.
(1)物质温度上升温度最快的是 阶段,最慢的是 阶段;
(2)物质的温度是60℃,那么时间
t
的变化范围是 .
答案:(1)
C B
(2)
20≤t≤50
例16.某图书出租店,有一种图书的租金
y
(元)与出租天数
x
(天)之间的关系如图所示,
则两天后,每过一天,累计租金增加 元.
2
1
O
1 2
x(天)
y(元)
O
120
60
B
A
20 50 60
t(s)
C
T(℃)
答案:0.5
例17甲、乙两辆汽车同时从相
距280km的
A、B
两地相向而行,
s
(km)表示汽车与
A地的
距离,
t
(min)表示汽车行驶的时间,如图所示,
l
1
、l
2
分别表示两辆汽车的
s
与
t
的
关系
.
(1)
l
1
表示哪辆汽车到
A
地的距离与行驶时间的关系;
(2)汽车乙的速度是多少?
(3)1h后,甲、乙两辆汽车相距多少千米?
(4)行驶多长时间,甲、乙两辆汽车相遇?
280
s
200
60
l
2
l
1
t
O
60
120 180
240
答案:解:(1)
l
1<
br>表示汽车乙到
A
地的距离与时间之间的关系;
(2)汽车乙的速度是80kmh;
(3)1h后,甲、乙两辆汽车相距140km;
(4)
280÷(60?80)?2
,即行驶2h,甲、乙两辆汽车相遇.
例18:.水库的库容通常是用水位的高低来预测的.下表是某市一水库在某段水
位范围内的
库容与水位高低的相关水文资料,请根据表格提供的信息回答问题.
水位高低
x
(单位:米)
10 20 30 40
?
库容
y
(单位:万立方米)
3000 3600
4200 4800
y(万立方米)
?
(1)将上表中的各对数据作为坐标
(x,y)
,在
5000
给出的坐标系中用点表示出来:
(2)用线段将(1)中所画的点从左到右顺次
4000
连接.若用此图象来模拟库容
y
与水位高低
x
的函数
3000
关系.根据图象的变化趋势,猜想
y
与
x
间的函数关
2000
系,求出函数关系式并加以验证;
(3)由于邻近市区连降暴雨,河水暴涨,抗洪
1000
0
10 20 30
40 50
x(米)
形势十分严峻,上级要求该水库为其承担部分分洪任
务约800万立方米.若该水库当前水位为65米,且最
高水位不能超过79米.请根据上述信息预测:该水库
能否承担这项任务?并说明理由.
(第25题)
答案:(1)描点如图所示.
(2)连线如图所示.
猜想:
y
与
x
具有一次函数关系.
设其函数解析式为
y?kx?b(k?0)
.
把
(10,3000)、(20,3600)
代入得:
?
?
3000?10k?b,
?
3600?20k?b.
解得:
?
?
k?60,
?
b?2400.
?y?60x?2400
将
(30,4200)、(40,4800)分别代入上式,
得:
4200?60?30?2400,
4800?60?40?2400.
所以
(30,4200)、(40,4800)
均在
y?60x?2400
的图象上.
(3)能承担.
?
当
x?79
时,
y
1
?79?60?2400
.
当
x?65
时,
y
2
?65?60?2400
.
y
1
?y
2
?60(79?65)?60?14?840
.
?840?800
.
?
该水库能接受这项任务.
y
5000
4000
3000
2000
1000
0
10 20 30 40 50
例19:.种植草莓大
户张华现有22吨草莓等售,有两种销售渠道,一是运往省城直接批发给
零售商,二是在本地市场零售,
经过调查分析,这两种销售渠道每天销量及每吨所
获纯利润见下表:
每日销量
销售渠道
(吨)
省城批发
本地零售
4
1
利润(元)
1200
2000
每吨所获纯
受客观因素影响,张华每天只能采用一种销售渠道,草莓必须在10日内售出.
(1)若一部
分草莓运往省城批发给零售商,其余在本地市场零售,请写出销售22吨草莓
所获纯利润
y(元)与运往省城直接批发零售商的草莓量
x
(吨)之间的函数关系式;
(1)
怎样安排这22吨草莓的销售渠道,才使张华所获纯利润最大?并求出最大纯利润.
答案:
解:(1)所求函数关系式为
y?1200x?2000(22?x)
即
y??800x?44000
(2)由于草莓必须在10天内售完
则有
x
?22?x≤10
4
解之,得
x≥16
在函数
y??800x?44000
中,
??800?0
?y
随
x
的增大而减小
?
当
x?16
时,
y
有最大值31200(元)
22?16?6
,
16?4?4
,
6?1?6
答:用4天时间运往省城批发,6天时间在本地零售.(回答销量也可)才使获利
润最大,最大利润为31200元.
例20.已知一次
函数
y?ax?b
(
a
、
b
是常数),
x
与
y
的部分对应值如下表:
x
y
?
2
6
?
1
4
0
2
1
0
2 3
?
2
?
4
那么方程
ax?b?0
的解是
;不等式
ax?b?0
的解集是 .
答案:
x?1
;
x?1
.
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