一次函数压轴题练习
1.小明骑自行车从甲地到乙地,图中的折线表示小明行驶的路程s(km)与所用时间t(h)之间的函数关系.试根据函数图象解答下列问题:
(1)小明在途中停留了 2 h,小明在停留之前的速度为 10 km/h; (2)求线段BC的函数表达式;
(3)小明出发1小时后,小华也从甲地沿相同路径匀速向乙地骑行,t=6h时,两人同时到达乙地,求t为何值时,两人在途中相遇.
解:(1)小明在途中停留了2h,小明在停留之前的速度为10km/h; 故答案为:2;10;
(2)设线段BC的函数表达式为s=kt+b,
,
解得
,
∴线段BC的函数表达式为s=15t﹣40;
(3)甲乙两地的距离为:20+15×(6﹣4)=50(千米), 小华的速度为:50÷(6﹣1)=10(km/h), 10(t﹣1)=20, 解得t=3.
答:t为3时,两人在途中相遇.
1
2.某网络公司推出了一系列上网包月业务,其中的一项业务是10M40元包240小时,且其中每月收取费用y(元)与上网时间x(小时)的函数关系如图所示,小刚和小明家正好选择了这项上网业务.
(1)当x≥240时,求y与x之间的函数关系式;
(2)若小刚家10月份上网200小时,则他家应付多少元上网费?
(3)若小明家10月份上网费用为62元,则他家该月的上网时间是多少小时?
解:(1)设当x≥240时,y与x之间的函数关系式为y=kx+b, ∵图象经过(240,50)(300,80), ∴解得
, ,
∴当x≥240时,y与x之间的函数关系式为:y=0.5x﹣70;
(2)根据图象可得小刚家10月份上网200小时,应交费50元;
(3)把y=62代入y=0.5x﹣70,得0.5x﹣70=62, 解得x=264,
答:他家该月的上网时间是264(小时).
3.甲、乙两个工程队同时挖掘两段长度相等的隧道,如图是甲、乙两队挖掘隧道长度y(米)与挖掘时间x(时)之间关系的部分图象.请解答下列问题:
(1)在前2小时的挖掘中,甲队的挖掘速度为 10 米/小时,乙队的挖掘速度为 15 米/小时.
(2)①当2<x<6时,求出y乙与x之间的函数关系式;②开挖几小时后,两工程队挖掘隧道长度相差5米?
2
解答:解:(1)甲队:60÷6=10米/小时, 乙队:30÷2=15(米/小时), 故答案为:10;15;
(2)①当2≤x≤6时,设yz=kx+b, 则2k+b=30,6k+b=50, 解得k=5,b=20,
∴当2≤x≤6时,yz=5x+20;
②易求得:当0≤x≤2时,y乙=15x,当2≤x≤6时,yz=5x+20; 当0≤x≤6时,y甲=10x, 由10x=(5x+20)解得x=4,
当0≤x≤2,15x﹣10x=5,解得:x=1, 当2<x≤4,(5x+20)﹣10x=5,解得:x=3, 当4<x≤6,10x﹣(5x+20)=5,解得:x=5,
答:挖掘1小时或3小时或5小时后,两工程队相距5米.
4.已知直线AB:y=kx+b经过点B(1,4)、A(5,0)两点,且与直线y=2x﹣4交于点C. (1)求直线AB的解析式并求出点C的坐标;
(2)求出直线y=kx+b、直线y=2x﹣4及y轴所围成的三角形面积;
(3)现有一点P在直线AB上,过点P作PO∥y轴交直线y=2x﹣4于点Q,若线段PQ的长为3,求点P的坐标.
3
解:(1)把(1,4),(5,0)分别代入y=kx+b得解得k=﹣1,b=5, ∴直线AB解析式为y=﹣x+5 由﹣x+5=2x﹣4解得x=3,故y=2, ∴C点坐标(3,2);
;
(2)∵直线y=2x﹣4交y轴于(0,﹣4),直线AB交y轴于(0,5), ∴直线y=kx+b、直线y=2x﹣4及y轴所围成的三角形面积为(3)设P(x,﹣x+5),Q(x,2x﹣4)
当x≤3时,PQ=﹣x+5﹣(2x﹣4)=3,解得所以x=2,P点坐标(2,3) 当x>3时,PQ=2x﹣4﹣(﹣x+5)=3,解得所以x=4,P点坐标(4,1), 故点P的坐标为(2,3)或(4,1).
5.如图,直线y=﹣x+8与x轴、y轴分别交于点A和点B,M是OB的上的一点,若将△
×3=
;
ABM沿M折叠,点B恰好落在x轴上的点B′处.
(1)求A、B两点的坐标; (2)求直线AM的表达式;
(3)在x轴上是否存在点P,使得以点P、M、B′为顶点的三角形是等腰二角形,若存在,请直接写出所有点P的坐标;若不存在,请说明理由.
4
解:(1)当x=0时,y=8, ∴B(0,8),
当y=0时,﹣x+8=0,
x=6,
∴A(6,0);
(2)在Rt△AOB中,∠AOB=90°,OA=6,OB=8, ∴AB=10,
由折叠得:AB=AB'=10, ∴OB'=10﹣6=4,
设OM=a,则BM=B'M=8﹣a, 由勾股定理得:a2+42=(8﹣a)2,
a=3,
∴M(0,3), 设AM:y=kx+b, 则
,解得:
,
∴直线AM的解析式为:y=﹣x+3;
(3)在x轴上存在点P,使得以点P、M、B′为顶点的三角形是等腰二角形,如图
5
∵M(0,3),B′(﹣4,0), ∴B′M=5,
当PB′=B′M时,P1(﹣9,0),P2(1,0); 当B′M=PM时,P3(4,0),
当PB′=PM时,作BM的垂直平分线,交x轴于P4,交B′M与Q, 易证得△P4B′Q∽△MB′O,则
=
,即
=
,
∴P4B′=∴OP4=4﹣
, =,
∴P4(﹣,0),
综上,P点的坐标为(﹣9,0)或(1,0)或(4,0)或(﹣,0).
6.请你用学习“一次函数”时积累的经验和方法研究函数y=|x+1|的图象和性质,并解决问题.
(1)按照下列步骤,画出函数y=|x+1|的图象; ①列表;
x … ﹣4 ﹣3 ﹣2 ﹣1 y …
②描点; ③连线.
3
2
1
0
0 1
1 2
2 3
3 4
… …
(友情提醒:画图结果确定后请用黑色签字笔加黑) (2)观察图象,填空;
6
①当x <﹣1 时,y随x的增大而减小;x >0 时,y随x的增大而增大; ②此函数有最 小 值(填“大”或“小”),其值是 0 ; (3)根据图象,不等式|x+1|>x+的解集为 x<﹣3或x>5 .
解:(1)
按照画图步骤,如图所示即为函数y=|x+1|的图象;
(2)①当x<﹣1时,y随x的增大而减小;x>0时,y随x的增大而增大; ②此函数有最小值(填“大”或“小”),其值是0; 故答案为:<﹣1,>0,小,0;
(3)根据图象,不等式|x+1|>x+的解集为:x<﹣3或x>5. 故答案为:x<﹣3或x>5.
7.快车从M地出发沿一条公路匀速前往N地,慢车从N地出发沿同一条公路匀速前往M地,
7
已知快车比慢车晚出发0.5小时,快车先到达目的地.设慢车行驶的时间为t(h),快慢车辆车之间的距离为s(km),s与t的函数关系如图1所示.
(1)求图1中线段BC的函数表达式;
(2)点D的坐标为 (,90) ,并解释它的实际意义;
(3)设快车与N地的距离为y(km),请在图2中画出y关于慢车行驶时间t的函数图象.(标明相关数据)
解:(1)设线段BC的函数表达式为y=kx+b(k,b为常数,k≠0)
∴
解得,
∴线段BC的函数表达式为y=﹣120x+180; (2)由图象可得两车的速度和=
=120千米,
∴小时后两车相距=120×()=90千米,
∴点D(,90),表示慢车行驶了小时后,两车相距90千米; (3)如图所示:
8
8.如图,在平面直角坐标系中,一次函数y=kx+3的图象与x轴、y轴分别交于点A,B,点A的坐标为(2,0). (1)求k的值;
(2)已知点Q在第四象限,且到两坐标轴距离相等,若△AOB的面积是△AOQ面积的2倍,求点Q的坐标.
解:(1)∵点A(2,0)在一次函数y=kx+3上, ∴0=2k+3,得k=﹣1.5, 即k的值是﹣1.5; (2)∵k=﹣1.5,
∴一次函数解析式为y=﹣1.5x+3, ∴当x=0时,y=3, 即点B的坐标为(2,0), ∴OB=3, ∵点A(2,0), ∴OA=2, ∴△AOB的面积是
=
=3,
又∵△AOB的面积是△AOQ面积的2倍, ∴△AOQ的面积是1.5, 设点Q的坐标为(a,﹣a), ∴1.5=
,得a=1.5,
∴点Q的坐标为(1.5,﹣1.5).
9.如图1,等腰直角三角形ABC中,∠ACB=90°,CB=CA,直线DE经过点C,过A作AD9
⊥DE于点D,过B作BE⊥DE于点E,则△BEC≌△CDA,我们称这种全等模型为“K型全等”.(不需要证明)
【模型应用】若一次函数y=kx+4(k≠0)的图象与x轴、y轴分别交于A、B两点. (1)如图2,当k=﹣1时,若点B到经过原点的直线l的距离BE的长为3,求点A到直线l的距离AD的长;
(2)如图3,当k=﹣时,点M在第一象限内,若△ABM是等腰直角三角形,求点M的坐标;
(3)当k的取值变化时,点A随之在x轴上运动,将线段BA绕点B逆时针旋转90°得到BQ,连接OQ,求OQ长的最小值.
解:(1)由已知可得△BEO≌△AOD, ∴OE=AD, ∵k=﹣1, ∴y=﹣x+4, ∴B(0,4), ∴OB=4, ∵BE=3, ∴OE=∴AD=
, ;
(2)k=﹣时,y=﹣x+4, ∴A(3,0),
10
①当BM⊥AB,且BM=AB时, 过点M作MN⊥y轴, ∴△BMN≌△ABO(SSA), ∴MN=OB,BN=OA, ∴MN=4,BN=3, ∴M(4,7);
②当AB⊥AM,且AM=AB时, 过点M作x轴垂线MK, ∴△ABO≌△AMK(AAS), ∴OB=AK,OA=MK, ∴AK=4,MK=3, ∴M(7,3);
③当AM⊥BM,且AM=BM时, 过点M作MH⊥x轴,MG⊥y轴, ∴△BMG≌△AHM(AAS), ∴BG=AH,GM=MH, ∴GM=MH, ∴4﹣MH=MH﹣3, ∴MH=, ∴M(,);
综上所述:M(7,3)或M(4,7)或M(,); (3)当k>0时,AO=, 过点Q作QS⊥y轴, ∴△ABO≌△BQS(AAS), ∴BS=OA,SQ=OB, ∴Q(4,4﹣),
∴OQ=,
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∴当k=1时,QO最小值为4; 当k<0时,Q(4,4+),
∴OQ=,
∴当k=﹣1时,QO最小值为4; ∴OQ的最小值为4.
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10.如图,正方形AOBC的边长为2,点O为坐标原点,边OB,OA分别在x轴,y轴上,点
D是BC的中点,点P是线段AC上的一个点,如果将OA沿直线OP对折,使点A的对应点A′恰好落在PD所在直线上.
(1)若点P是端点,即当点P在A点时,A′点的位置关系是 A ,OP所在的直线是 y轴 ,当点P在C点时,A′点的位置关系是 B ,OP所在的直线表达式是 y=x . (2)若点P不是端点,用你所学的数学知识求出OP所在直线的表达式.
(3)在(2)的情况下,x轴上是否存在点Q,使△DPQ的周长为最小值?若存在,请求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
13
解:(1)由轴对称的性质可得,若点P是端点,即当点P在A点时,A′点的位置关系是点A,
OP所在的直线是y轴;
当点P在C点时, ∵∠AOC=∠BOC=45°, ∴A′点的位置关系是点B,
OP所在的直线表达式是y=x.
故答案为:A,y轴;B,y=x. (2)连接OD,
∵正方形AOBC的边长为2,点D是BC的中点, ∴
=
=
.
由折叠的性质可知,OA′=OA=2,∠OA′D=90°. ∴A′D=1.
设点P(x,2),PA′=x,PC=2﹣x,CD=1. ∴(x+1)2=(2﹣x)2+12. 解得x=. 所以P(,2),
∴OP所在直线的表达式是y=3x. (3)存在.若△DPQ的周长为最小,
14
即是要PQ+DQ为最小.
∵点D关于x轴的对称点是D′(2,﹣1), ∴设直线PD'的解析式为y=kx+b,
,
解得,
∴直线PD′的函数表达式为y=﹣x+. 当y=0时,x=∴点Q(
.
,0).
11.【基础模型】
已知等腰直角△ABC,∠ACB=90°,AC=CB,过点C任作一条直线l(不与CA、CB重合),过点A作
AD⊥l于D,过点B作BE⊥l于 E.
(1)如图②,当点A、B在直线l异侧时,求证:△ACD≌△CBE 【模型应用】
在平面直角坐标性xOy中,已知直线l:y=kx﹣4k(k为常数,k≠0)与x轴交于点A,与y轴的负半轴交于点 B.以AB为边、B为直角顶点作等腰直角△ABC.
(2)若直线l经过点(2,﹣3),当点C在第三象限时,点C的坐标为 (﹣6,﹣2) . (3)若D是函数y=x(x<0)图象上的点,且BD∥x轴,当点C在第四象限时,连接
CD交y轴于点E,则EB的长度为 2 .
(4)设点C的坐标为(a,b),探索a,b之间满足的等量关系,直接写出结论.(不含字母k)
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解:【基础模型】: ∵∠ACB=90°, ∴∠ACD+∠ECB=90°, ∵AD⊥l,BE⊥l, ∴∠ADC=∠BEC=90°, ∴∠ACD+∠CAD=90°, ∴∠CAD=∠BCE, ∵CA=CB,
∴△ACD≌△CBE(AAS);
(1)∵∠ACB=90°, ∴∠ACD+∠ECB=90°, ∵AD⊥l,BE⊥l, ∴∠ADC=∠BEC=90°, ∴∠ACD+∠CAD=90°, ∴∠CAD=∠BCE, ∵CA=CB,
∴△ACD≌△CBE(AAS);
【模型应用】:
(2)如图1,过点C作CE⊥y轴于4, ∵直线l:y=kx﹣4k经过点(2,﹣3), ∴2k﹣4k=﹣3,
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∴k=,
∴直线l的解析式为y=x﹣6, 令x=0,则y=﹣6, ∴B(0,﹣6), ∴OB=6,
令y=0,则0=x﹣6, ∴x=4, ∴A(4,0), ∴OA=4,
同(1)的方法得,△OAB≌△EBC(AAS), ∴CE=OB=6,BE=OA=4, ∴OE=OB﹣BE=6﹣4=2, ∵点C在第三象限, ∴C(﹣6,﹣2), 故答案为(﹣6,﹣2);
(3)如图2,
针对于直线l:y=kx﹣4k, 令x=0,则y=﹣4k, ∴B(0,﹣4k), ∴OB=4k,
令y=0,则kx﹣4k=0, ∴x=4, ∴A(4,0), ∴OA=4,
过点C作CF⊥y轴于F,
同【基础模型】的方法得,△OAB≌△FBC(AAS), ∴BF=OA=4,CF=OB=4k, ∴OF=OB+BF=4k+4,
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∵点C在第四象限, ∴C(4k,4k+4), ∵B(0,﹣4k),
∵BD∥x轴,且D在y=x上, ∴D(﹣4k,﹣4k), ∴BD=4k=CF, ∵CF⊥y轴于F, ∴∠CFE=90°, ∵BD∥x轴,
∴∠DBE=90°=∠CFE, ∵∠BED=∠FEC, ∴△BED≌△FEC(AAS), ∴BE=EF=BF=2, 故答案为2;
(4)当点C在第四象限时,由(3)知,C(4k,4k+4), ∵C(a,b), ∴a=4k,b=4k+4, ∴b=4k+4,
当点C在第三象限时,由(3)知,B(0,﹣4k),A(4,0), ∴OB=4k,OA=4,
如图1,由(2)知,△OAB≌△FBC(AAS), ∴CE=OB=4k,BE=OA=4, ∴OE=OB﹣BE=4k﹣4, ∴C(﹣4k,4k﹣4), ∵C(a,b),
∴a=﹣4k,b=4k﹣4, ∴b=﹣a﹣4,
即:b=a+4或b=﹣a﹣4.
18
12.目前节能灯在城市已基本普及,今年山东省面向县级及农村地区推广,为响应号召,某商场计划购进甲,乙两种节能灯共1200只,这两种节能灯的进价、售价如表:
甲型 乙型
进价(元/只)
25 45
售价(元/只)
30 60
(1)如何进货,进货款恰好为46000元?
(2)设商场购进甲种节能灯x只,求出商场销售完节能灯时总利润w与购进甲种节能灯
x之间的函数关系式;
(3)如何进货,商场销售完节能灯时恰好获利30%,此时利润为多少元? 解:(1)设商场应购进甲型节能灯x只,则乙型节能灯为(1200﹣x)只. 根据题意得,25x+45(1200﹣x)=46000, 解得 x=400,
所以乙型节能灯为:1200﹣400=800,
答:购进甲型节能灯400只,乙型节能灯800只时,进货款恰好为46000元;
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(2)设商场应购进甲型节能灯x只,商场销售完这批节能灯可获利w元. 根据题意得,w=(30﹣25)x+(60﹣45)(1200﹣x) =5x+18000﹣15x =﹣10x+18000
所以w=﹣10x+18000;
(3)∵商场销售完节能灯时恰好获利30%, ∴﹣10x+18000=[25x+45(1200﹣x)]×30%, ∴解得:x=450.
购进乙型节能灯1200﹣x=750(只), ∵y=﹣10x+18000,k=﹣10<0, ∴y随a的增大而减小, ∴a=450时,y最大=13500元.
∴商场购进甲型节能灯450只,购进乙型节能灯750只时的最大利润为13500元. 13.在同一直线上有甲乙两地,小明,小红同学分别从甲乙两地同时出发,相向而行,当他们相遇后小明立即以原速返回,且他先达到甲地,小红继续前行到甲地.在整个行进过程中,他们之间的距离y(m)与行进的时间x(min)之间的函数关系如图所示,请结合图象信息解答下列问题.
(1)a= 20 ,小明速度为 60 m/min,小红速度为 40 m/min;
(2)求小明与小红从第一次相遇到小明到达甲地时,y与x之间的函数表达式; (3)他们第一次相遇后再过多长时间相距200m.
解:(1)小红速度为:2000÷50=40(m/min),小明速度为:40×(50﹣20)÷20=60(m/min),
a=2000÷(60+40)=20.
20
故答案为:20;60;40;
(2)当x=40时,y=2000﹣40×40=400, ∴点C的坐标为(40,400),
设线段BC的函数表达式为y=k1+b1,把B(20,0),C(40,400)代入, 得
,
解得,
∴小明与小红从第一次相遇到小明到达甲地时,y与x之间的函数表达式为:y=﹣20x﹣400(20≤x≤40);
(3)设线段CD的函数表达式为y=k2+b2,把C(40,400),D(50,0)代入, 得
,
解得,
∴线段CD的函数表达式为:y=﹣40x+2000(40<x≤50), 把y=200代入y=20x﹣400,得x=30,30﹣20=10; 把y=200代入y=﹣40x+2000,得x=45,45﹣20=25. 答:他们第一次相遇后再过10min或25min后相距200m.
14.如图,一次函数y1=x+b的图象与x轴y轴分别交于点A,点B,函数y1=x+b,与y2
=﹣x的图象交于第二象限的点C,且点C横坐标为﹣3. (1)求b的值;
(2)当0<y1<y2时,直接写出x的取值范围;
(3)在直线y2=﹣x上有一动点P,过点P作x轴的平行线交直线y1=x+b于点Q,当
PQ=OC时,求点P的坐标.
21
解:(1)将x=﹣3代入y2=﹣x, 可得C(﹣3,4), 再将C点代入y1=x+b, ∴b=7;
(2)﹣7<x<﹣3;
(3)∵点P为直线y2=﹣x上一动点, 设P(a,﹣a), ∵PQ∥x轴,
∴Q(﹣a﹣7,﹣a), ∴PQ=|a+7|, ∵C(﹣3, 4), ∴OC=5, ∴PQ=
OC=14,
∴|a+7|=14, ∴a=3或a=﹣9,
∴P(3,﹣4)或P(﹣9,12).
15.已如,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(6,0)、点B的坐标为(0,8),点C在y轴上,作直线AC.点B关于直线AC的对称点B′刚好在x轴上,连接CB′.
22
(1)写出一点B′的坐标,并求出直线AC对应的函数表达式;
(2)点D在线段AC上,连接DB、DB′、BB′,当△DBB′是等腰直角三角形时,求点D坐标;
(3)如图2,在(2)的条件下,点P从点B出发以每秒2个单位长度的速度向原点O运动,到达点O时停止运动,连接PD,过D作DP的垂线,交x轴于点Q,问点P运动几秒时△ADQ是等腰三角形.
解:(1)∵A的坐标为(6,0)、点B的坐标为(0,8), ∴OA=6,OB=8, ∵∠AOB=90°, ∴AB=10,
∵B与B'关于直线AC对称, ∴AC垂直平分BB', ∴BC=CB',AB'=AB=10, ∴B'(﹣4,0), 设点C(0,m), ∴OC=m, ∴CB'=CB=8﹣m,
∵在Rt△COB'中,∠COB'=90°, ∴m2+16=(8﹣m)2,
23
∴m=3, ∴C(0,3),
设直线AC的解析式为y=kx+b(k≠0),
把A(6,0),C(0,3)代入可得k=﹣,b=3, ∴y=﹣x+3;
(2)∵AC垂直平分BB', ∴DB=DB',
∵△BDB'是等腰直角三角形, ∴∠BDB'=90°,
过点D作DE⊥x轴,DF⊥y轴, ∴∠DFO=∠DFB=∠DEB'=90°,
∵∠EDF=360°﹣∠DFB﹣∠DEO﹣∠EOF,∠EOF=90°, ∴∠EDF=90°, ∴∠EDF=∠BDB', ∴∠BDF=∠EDB', ∴△FDB≌△EDB'(AAS), ∴DF=DE,
设点D(a,a)代入y=﹣x+3中, ∴a=2, ∴D(2,2);
(3)同(2)可得∠PDF=∠QDE, ∵DF=DE=2,∠PDF=∠QDE=90°, ∴△PDF≌△QDE(AAS), ∴PF=QE, ①当DQ=DA时, ∵DE⊥x轴, ∴QE=AE=4, ∴PF=QE=4, ∴BP=BF﹣PF=2,
24
∴点P运动时间为1秒; ②当AQ=AD时, ∵A(6,0)、D(2,2), ∴AD=2∴AQ=2
, ﹣4,
﹣4,
, 秒;
∴PF=QE=2
∴BP=BF﹣PF=10﹣2∴点P的运动时间为5﹣③当QD=QA时, 设QE=n, 则QD=QA=4﹣n,
在Rt△DEQ中,∠DEQ=90°, ∴4+n2=(4﹣n)2, ∴n=1.5, ∴PF=QE=1.5, ∴BP=BF+PF=7.5, ∴点P的运动时间为7.5秒;
综上所述:点P的运动时间为1秒或5﹣
秒或7.5秒.
25
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