专题 13 一次函数的图像与性质
考试说明:
1.结合具体情境体会和理解正比例函数和一次函数的意义,能根据已知条件确定它们的表达式.
2.会画一次函数的图象,能结合图象讨论这些函数的增减变化.
3.理解正比例函数概念、图象、性质.
4.通过讨论一次函数与二元一次方程组的关系,从运动变化的角度,用函数的观点加深对已经学习过
的方程等内容的认识,构建和发展相互联系的知识体系.
思维导图:
知识点一: 一次函数的概念
知识梳理:
一次函数 | 定义 | 形如y=kx+b(k,b是常数,k≠0)的式子,称y是x的一次函数. |
结构特征 | ①k≠0; ②x的次数是1; ③常数项b可以是任意实数. | |
正比例函数 | 定义 | 形如y=kx(常数k≠0)的式子,叫做正比例函数. |
结构特征 | ①k≠0; ②x的次数是1; ③常数项为0. | |
联系 | 正比例函数是一次函数的特殊形式. |
【典例1】函数y=(2m–1)x3m–2+3是一次函数,则m的值为_________.
【答案】1
【解析】∵函数y=(2m–1)x3m–2+3是一次函数,∴3m–2=1,2m–1≠0.∴m=1.故答案为1.
【变式训练】
1.(2019•梧州)下列函数中,正比例函数是( )
A.y=﹣8x B.y= C.y=8x2 D.y=8x﹣4
2.要使函数y=(m–2)xn–1+n是一次函数,应满足( )
A.m≠2,n≠2 B.m=2,n=2 C.m≠2,n=2 D.m=2,n=0
知识点二: 一次函数的图像
知识梳理:
正比例函数y=kx(常数k≠0)的图象 | 一条经过原点与点(1,k)的直线. |
一次函数y=kx+b(k,b是常数,k≠0)的图象 | 一条与y轴交于点(0,b),与x轴交于点(–,0)的直线.其中b叫做直线在y轴上的截距,截距不是距离,是直线与y轴交点的纵坐标,截距可正,可负,也可为0. 【技巧】画一次函数的图象,只需过图象上两点作直线即可,一般取(0,b),(–,0)两点. |
一次函数图象的平移 | 直线y=kx+b(k≠0,b≠0)可由直线y=kx(k≠0)向上或向下平移得到. 当b>0时,将直线y=kx向上平移b个单位长度,得到直线y=kx+b; 当b<0时,将直线y=kx向上平移|b|个单位长度,得到直线y=kx+b. |
【典例2】函数y=2x–2的图象大致是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】∵函数y=2x–2,∴函数y=2x–2经过点(1,0),(0,–2).故选C.
【变式训练】
1.(2019•包头)正比例函数y=kx的图象如图所示,则k的值为( )
A.– B. C.– D.
2.若b<0,则一次函数y=–x+b的图象大致是( )
A. B. C. D.
【命题点三】一次函数图象上点的坐标
【典例3】【2019•锦州】如图,一次函数y=2x+1的图象与坐标轴分别交于A,B两点,O为坐标原点,则△AOB的面积为( )
A. B. C.2 D.4
【答案】A
【解析】∵在一次函数y=2x+1中,当x=0时,y=1,当y=0时,x=0.5,
∴OA=0.5,OB=1.∴△AOB的面积=0.5×1÷2=.故选A.
【点拨】由一次函数的解析式分别求出点A和点B的坐标,即可作答.
【考试方向】主要考查一次函数与坐标轴交点坐标以及三角形的面积公式.
【变式训练】
3.(2019•陕西)若正比例函数y=﹣2x的图象经过点O(a﹣1,4),则a的值为( )
A.﹣1 B.0 C.1 D.2
4.(2019•天津)直线y=2x﹣1与x轴的交点坐标为_________.
【命题点四】直线的平移
【典例4】【2019•梧州】直线y=3x+1向下平移2个单位,所得直线的解析式是( )
A.y=3x+3 B.y=3x﹣2 C.y=3x+2 D.y=3x﹣1
【答案】D
【解析】直线y=3x+1向下平移2个单位,所得直线的解析式是:y=3x+1﹣2=3x﹣1.故选D.
【点拨】直接利用一次函数平移规律进而得出答案.
【考试方向】主要考查一次函数图象与几何变换,正确记忆平移规律是解题关键.
【变式训练】
5.(2019•陕西)在平面直角坐标系中,将函数y=3x的图象向上平移6个单位长度,则平移后的图象与x轴的交点坐标为( )
A.(2,0) B.(﹣2,0) C.(6,0) D.(﹣6,0)
6.(2019•邵阳)一次函数y1=k1x+b1的图象l1如图所示,将直线l1向下平移若干个单位后得直线l2,l2的函数表达式为y2=k2x+b2.下列说法中错误的是( )
A.k1=k2 B.b1<b2 C.b1>b2 D.当x=5时,y1>y2
知识点三: 一次函数图像的性质
知识梳理:
函数 | k,b的值 | 大致图象 | 经过的象限 | 函数的性质 |
直线y=kx(k≠0) | k>0 | 一、三 | y随x的增大而增大 | |
k<0 | 二、四 | y随x的增大而减小 | ||
直线y=kx+b(k≠0,b≠0) | k>0,b>0 | 一、二、三 | y随x的增大而增大 | |
k>0,b<0 | 一、三、四 | |||
k<0,b>0 | 一、二、四 | y随x的增大而减小 | ||
k<0,b<0 | 二、三、四 |
【典例5】【2019•大庆】正比例函数y=kx(k≠0)的函数值y随着x增大而减小,则一次函数y=x+k的图象大致是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】∵正比例函数y=kx(k≠0)的函数值y随x的增大而减小,∴k<0,
∵一次函数y=x+k的一次项系数大于0,常数项小于0,
∴一次函数y=x+k的图象经过第一、三、四象限,且与y轴的负半轴相交.故选A.
【点拨】根据自正比例函数的性质得到k<0,然后根据一次函数的性质得到一次函数y=x+k的图象经过第一、三象限,且与y轴的负半轴相交.
【考试方向】主要考查一次函数的图象:一次函数y=kx+b(k、b为常数,k≠0)是一条直线,当k>0,图象经过第一、三象限,y随x的增大而增大;当k<0,图象经过第二、四象限,y随x的增大而减小;图象与y轴的交点坐标为(0,b).
【变式训练】
1.设正比例函数y=mx的图象经过点A(m,4),且y的值随x值的增大而减小,则m=( )
A.2 B.–2 C.4 D.–4
2.(2019•本溪)函数y=5x的图象经过的象限是_________.
【命题点六】一次函数图象的性质
【典例6】【2019•潍坊】当直线y=(2﹣2k)x+k﹣3经过第二、三、四象限时,则k的取值范围是_________.
【答案】1<k<3
【解析】y=(2﹣2k)x+k﹣3经过第二、三、四象限,
∴2﹣2k<0,k﹣3<0.∴k>1,k<3.∴1<k<3.故答案为1<k<3.
【点拨】根据一次函数y=kx+b,k<0,b<0时图象经过第二、三、四象限,可得2﹣2k<0,k﹣3<0,即可求解.
【考试方向】本题考查一次函数图象与系数的关系;掌握一次函数y=kx+b,k与b对函数图象的影响是解题的关键.
【变式训练】
3.(2019•广安)一次函数y=2x﹣3的图象经过的象限是( )
A.一、二、三 B.二、三、四 C.一、三、四 D.一、二、四
4.(2019•成都)已知一次函数y=(k﹣3)x+1的图象经过第一、二、四象限,则k的取值范围是_________.
知识点四: 一次函数与方程、不等式
知识梳理:
一元一次方程 | 关于x的一元一次方程kx+b=0(k≠0)的解是直线y=kx+b与x轴交点的横坐标. |
二元一次方程组 | 关于x,y的二元一次方程组的解是直线y=k1x+b1和y=k2x+b2的交点坐标. |
一元一次不等式 | 关于x的一元一次不等式kx+b>0(<0)的解集是以直线y=kx+b和x轴的交点为分界点,x轴上(下)方的图象所对应的x的取值范围. |
【典例7】【2019•贵阳】在平面直角坐标系内,一次函数y=k1x+b1与y=k2x+b2的图象如图所示,则关于x,y的方程组的解是_________.
【答案】
【解析】∵一次函数y=k1x+b1与y=k2x+b2的图象的交点坐标为(2,1),
∴关于x,y的方程组的解是.故答案为.
【变式训练】
1.已知直线l1:y=–3x+b与直线l2:y=–kx+m在同一坐标系中的图象交于点(1,–2),那么方程组的解是( )
A. B. C. D.
2.若以二元一次方程x+2y–b=0的解为坐标的点(x,y)都在直线y=–x+b–1上,则常数b=( )
A. B.2 C.–1 D.1
【命题点八】一次函数与一元一次不等式
【典例8】【2019•遵义】如图所示,直线l1:y=x+6与直线l2:y=–x+–2交于点P(–2,3),不等式x+6>–x+–2的解集是( )
A.x>–2 B.x≥–2 C.x<–2 D.x≤–2
【答案】A
【解析】由图象可知,当x>–2时,x+6>–x+–2.∴不等式x+6>–x+–2的解集是x>–2.故选A.
【变式训练】
3.(2019•黔东南州)如图所示,一次函数y=ax+b(a、b为常数,且a>0)的图象经过点A(4,1),则不等式ax+b<1的解集为_________.
4.(2019•烟台)如图,直线y=x+2与直线y=ax+c相交于点P(m,3),则关于x的不等式x+2≤ax+c的解为_________.
参
知识点1
1.【答案】A
【解析】A、y=﹣8x,是正比例函数,符合题意;B、y=,是反比例函数,不合题意;C、y=8x2,是二次函数,不合题意;D、y=8x﹣4,是一次函数,不合题意.故选A.
2.【答案】C
【解析】∵函数y=(m–2)xn–1+n是一次函数,∴m–2≠0,n–1=1.∴m≠2,n=2.故选C.
知识点2
1.【答案】B
【解析】由图知,点(3,4)在函数y=kx上,∴3k=4,解得k=.故选B.
2.【答案】C
【解析】∵一次函数y=–x+b中,k=–1<0,b<0,∴一次函数的图象经过二、三、四象限.故选C.
3.【答案】A
【解析】∵正比例函数y=﹣2x的图象经过点O(a﹣1,4),
∴4=﹣2(a﹣1),解得:a=﹣1.故选A.
4.【答案】(,0)
【解析】根据题意知,当直线y=2x﹣1与x轴相交时,y=0.∴2x﹣1=0,解得x=.
∴直线y=2x+1与x轴的交点坐标是(,0).故答案为(,0).
5.【答案】B
【解析】由“上加下减”的原则可知,将函数y=3x的图象向上平移6个单位长度所得函数的解析式为y=3x+6.∵此时与x轴相交,则y=0,∴3x+6=0,即x=﹣2,∴点坐标为(﹣2,0),故选B.
6.【答案】B
【解析】∵将直线l1向下平移若干个单位后得直线l2,∴直线l1∥直线l2,∴k1=k2,
∵直线l1向下平移若干个单位后得直线l2,∴b1>b2,∴当x=5时,y1>y2,故选B.
知识点3
1.【答案】B
【解析】把x=m,y=4代入y=mx中,可得m=±2.∵y的值随x值的增大而减小,∴m=–2.故选B.
2.【答案】一、三
【解析】函数y=5x的图象经过第一、三象限.故答案为:一、三.
3.【答案】C
【解析】∵一次函数y=2x﹣3,∴该函数经过第一、三、四象限.故选C.
4.【答案】k<3
【解析】y=(k﹣3)x+1的图象经过第一、二、四象限,∴k﹣3<0,∴k<3.故答案为k<3.
知识点4
1.【答案】A
【解析】∵直线l1:y=–3x+b与直线l2:y=–kx+m在同一坐标系中的图象交于点(1,–2),
∴方程组的解是.故选A.
2.【答案】B
【解析】∵以二元一次方程x+2y–b=0的解为坐标的点(x,y)都在直线y=–x+b–1上,直线解析式乘以2得2y=–x+2b–2,变形为2y+x–2b+2=0,∴– b=–2b+2,解得b=2.故选B.
3.【答案】x<4
【解析】∵一次函数y=ax+b(a、b为常数,且a>0)的图象如图所示,经过点A(4,1),且函数值y随x的增大而增大,∴不等式ax+b<1的解集为x<4.故答案为x<4.
4.【答案】x≤1
【解析】点P(m,3)代入y=x+2,得m=1,∴P(1,3).
结合图象可知x+2≤ax+c的解为x≤1.故答案为x≤1.