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第一部分 考点研究
第三章 函数
第12课时 一次函数的应用
江苏近4年中考真题精选(2013~2016)
命题点1 一次函数图象性质的综合应用(2016年2次,2015年2次,2014年2次,2013年2次)
1. (2016盐城25题10分)如果两个一次函数y=k1x+b1和y=k2x+b2满足k1=k2、b1≠b2,那么称这两个一次函数为“平行一次函数”.
如图,已知函数y=-2x+4的图象与x轴、y轴分别交于A、B两点,一次函数y=kx+b与y=-2x+4是“平行一次函数”.
(1)若函数y=kx+b的图象过点(3,1),求b的值;
(2)若函数y=kx+b的图象与两坐标轴围成的三角形和△AOB构成位似图形,位似中心为原点,位似比为1∶2,求函数y=kx+b的表达式.
第1题图
2. (2015泰州26题14分)已知一次函数y=2x-4的图象与x轴、y轴分别相交于点A、B,点P在该函数的图象上,P到x轴、y轴的距离分别为d1、d2.
(1)当P为线段AB的中点时,求d1+d2的值;
(2)直接写出d1+d2的范围,并求当d1+d2=3时点P的坐标;
(3)若在线段AB上存在无数个P点,使d1+ad2=4(a为常数),求a的值.
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3. (2013无锡27题10分)如图①,菱形ABCD中,∠A=60°.点P从A出发,以2 cm/s的速度沿边AB、BC、CD 匀速运动到 D 终止;点 Q 从 A 与 P 同时出发,沿边 AD 匀速运动到 D 终止,设点 P 运动的时间为t(s).△APQ 的面积 S(cm2)与 t(s)之间函数关系的图象由图②中的曲线段 OE 与线段 EF、FG 给出.
第3题图
(1)求点 Q 运动的速度;
(2)求图②中线段 FG 的函数关系式;
(3)问:是否存在这样的 t,使 PQ 将菱形 ABCD 的面积恰好分成 1∶5的两部分?若存在,求出这样的t的值;若不存在,请说明理由.
命题点2 (2016年8次,2015年8次,2014年8次,2013年7次)
第4题图
4. (2014镇江11题2分)一辆货车从甲地匀速驶往乙地,到达乙地后用了半小时卸货,随即匀速返回,已知货车返回时的速度是它从甲地驶往乙地的速度的1.5倍,货车离甲地的距离y(千米)关于时间x(小时)的函数图象如图所示,则a=________(小时).
5. (2015无锡25题8分)某工厂以80元/箱的价格购进60箱原材料,准备由甲、乙两车间全部用于生产A产品.甲车间用每箱原材料可生产出A产品12千克,需耗水4吨;乙车间通过节能改造,用每箱原材料可生产出的A产品比甲车间少2千克,但耗水量是甲车间的一半.已知A产品售价为30元/千克,水价为5元/吨.如果要求这两车间生产这批产品的总耗水量不得超过200吨,那么该厂如何分配两车间的生产任务,才能使这次生产所能获取的利润w最大?最大利润是多少?(注:利润=产品总售价-购买原材料成本-水费)
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6. (2014南通25题9分)如图①,底面积为30 cm2的空圆柱形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所示.
请根据图中提供的信息,解答下列问题:
第6题图
(1)圆柱形容器的高为________cm,匀速注水的水流速度为________cm3/s;
(2)若“几何体”的下方圆柱的底面积为15 cm2,求“几何体”上方圆柱的高和底面积.
7. (2016南京23题8分)如图中的折线ABC表示某汽车的耗油量y(单位:L/km)与速度x(单位:km/h)之间的函数关系(30≤x≤120).已知线段BC表示的函数关系中,该汽车的速度每增加1 km/h,耗油量增加0.002 L/km.
(1)当速度为50 km/h、100 km/h时,该汽车的耗油量分别为________L/km、________L/km;
(2)求线段AB所表示的y与x之间的函数表达式;
(3)速度是多少时,该汽车的耗油量最低?最低是多少?
第7题图
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8. (2016淮安26题10分)甲、乙两家草莓采摘园的草莓品质相同,销售价格也相同.“五一”假期,两家均推出了优惠方案,甲采摘园的优惠方案是:游客进园需购买60元的门票,采摘的草莓六折优惠;乙采摘园的优惠方案是:游客进园不需购买门票,采摘的草莓超过一定数量后,超过部分打折优惠.优惠期间,设某游客的草莓采摘量为x(千克),在甲采摘园所需总费用为y1(元),在乙采摘园所需总费用为y2(元).图中折线OAB表示y2与x之间的函数关系.
(1)甲、乙两采摘园优惠前的草莓销售价格是每千克________元;
(2)求y1、y2与x的函数表达式;
(3)在图中画出y1与x的函数图象,并写出选择甲采摘园所需总费用较少时,草莓采摘量x的范围.
第8题图
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9. (2013徐州27题10分)为增强公民的节约意识,合理利用天然气资源,某市自1月1日起对市区民用管道天然气价格调整,实行阶梯式气价,调整后的收费价格如下表所示:
每月用气量
单价(元/m3)
不超出75 m3的部分
2.5
超出75 m3不超出125 m3的部分
a
超出125 m3的部分
a+0.25
(1)若甲用户3月份的用气量为60 m3,则应缴费______元;
(2)若调价后每月支出的燃气费为y(元),每月的用气量为x(m3),y与x之间的关系如图所示,求a的值及y与x之间的函数关系式;
(3)在(2)的条件下,若乙用户2、3月份共用气175 m3(3月份用气量低于2月份用气量),共缴费455元,乙用户2、3月份的用气量各是多少?
第9题图
10. (2013淮安27题12分)甲、乙两地之间有一条笔直的公路l,小明从甲地出发沿公路l步行前往乙地,同时小亮从乙地出发沿公路l骑自行车前往甲地,小亮到达甲地停留一段时间,原路原速返回,追上小明后两人一起步行到乙地,设小明与甲地的距离为y1米,小亮与甲地的距离为y2米,小明与小亮之间的距离为s米,小明行走的时间为x分钟.y1、y2与x之间的函数图象如图①所示,s与x之间的函数图象(部分)如图②所示.
第10题图
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(1)求小亮从乙地到甲地过程中y2(米)与x(分钟)之间的函数关系式;
(2)求小亮从甲地返回到与小明相遇的过程中s(米)与x(分钟)之间的函数关系式;
(3)在图②中,补全整个过程中s(米)与x(分钟)之间的函数图象,并确定a的值.
答案(精讲版)
1. 解:(1)由于函数y=kx+b平行于一次函数y=-2x+4,
∴k=-2,
∴函数的解析式为:y=-2x+b,将点(3,1)代入,
第1题解图
得1=-2×3+b,解得b=7,
∴b的值为7. (4分)
(2)对于直线y=-2x+4,令x=0,
则y=4,令y=0,则x=2,
∴A(2,0),B(0,4),(6分)
如解图,设直线y=kx+b与y轴的交点为C(0,b),与x轴的交点为D,
由题意可知:△OCD与△OBA是以原点为位似中心的位似图形,且位似比为1∶2,
∴CD∥AB,OC∶OB=1∶2,
∴y=kx+b的解析式为y=-2x+b,
而|b|∶4=1∶2,解得b=±2.(8分)
∴函数y=kx+b的解析式为:y=-2x+2或y=-2x-2.(10分)
2. (1)【思维教练】对于一次函数解析式,求出A与B的坐标,
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即可求出P为线段AB的中点时d1+d2的值.
解:由y=2x-4易得A(2,0),B(0,-4),
因为P是线段AB的中点,
则P(1,-2),
所以d1=2,d2=1,
则d1+d2=3.(3分)
(2)【思维教练】根据题意确定出d1+d2的范围,设P(m,2m-4),表示出d1+d2,分类讨论m的范围,根据d1+d2=3求出m的值,即可确定出P的坐标.
解:d1+d2≥2.(4分)
设P(m,2m-4),则d1=|2m-4|,d2=|m|,
∴|2m-4|+|m|=3,
当m<0时,4-2m-m=3,解得m=(舍);(5分)
当0≤m<2时,4-2m+m=3,解得m=1,则2m-4=-2;(6分)
当m≥2时,2m-4+m=3,解得m=,则2m-4=.(7分)
∴点P的坐标为(1,-2)或(,).(8分)
(3)【思维教练】设P(m,2m-4),表示出d1与d2,由P在线段上求出m的范围,利用绝对值的代数意义表示出d1与d2,代入d1+ad2=4,根据存在无数个点P求出a的值即可.
解:设P(m,2m-4),则d1=|2m-4|,d2=|m|,
∵点P在线段AB上,
∴0≤m≤2,则d1=4-2m,d2=m,(10分)
∴4-2m+am=4,即m(a-2)=0,(12分)
∵在线段AB上存在无数个P点,
∴关于m的方程m(a-2)=0有无数个解,
则a-2=0,
∴a=2.(14分)
3. (1)【思维教练】根据函数图象中E点所代表的实际意义求解.E点表示点P运动到与点B重合时的情形,运动时间为3s,可得AB=6 cm;再由S△APQ= cm2,
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可求得AQ的长度,进而得到点Q的运动速度.
第3题解图①
解:由题意,可知题图②中点E表示点P运动至点B时的情形,所用时间为3 s,则菱形的边长AB=2×3=6 cm.此时如解图①所示:
AQ边上的高h=AB·sin60°=6×=3 cm,
S△APQ=AQ·h=AQ×3= cm2,
解得AQ=3 cm,
∴点Q的运动速度为:3÷3=1 cm/s;(3分)
(2)【思维教练】函数图象中线段FG,表示点Q运动至终点D之后停止运动,而点P在线段CD上继续运动的情形.如解图②所示,求出S的表达式,并确定t的取值范围.
解:由题意,可知题图②中FG段表示点P在线段CD上运动时的情形,如解图②所示:
点Q运动至点D所需时间为:6÷1=6 s,点P运动至点C所需时间为12÷2=6 s,至终点D所需时间为18÷2=9 s.
因此在FG段内,点Q运动至点D停止运动,点P在线段CD上继续运动,且时间t的取值范围为:6≤t≤9.
第3题解图②
过点P作PE⊥AD交AD的延长线于点E,则PE=PD·sin60°=(18-2t)×=-t+9.
S△APQ=AD·PE=×6×(-t+9)=-3t+27,
∴FG段的函数表达式为:S=-3t+27(6≤t≤9).(6分)
(3)【思维教练】当点P在AB上运动时,PQ将菱形ABCD分成△APQ和五边形PBCDQ两部分,如解图③所示,求出t的值;当点P在BC上运动时,PQ将菱形分为四边形ABPQ和四边形PCDQ两部分,如解图④所示,求出t的值.
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解:存在.
菱形ABCD的面积为:6×6×sin60°=18.
当点P在AB上运动时0<t≤3,PQ将菱形ABCD分成△APQ和五边形PBCDQ两部分,如解图③所示.
此时S△APQ=AQ·AP·sin60°=t·2t×=t2,
根据题意,得t2=×18,
解得t= s(舍去负值);
第3题解图
当点P在BC上运动时3<t≤6,PQ将菱形分成四边形ABPQ和四边形PCDQ两部分,如解图④所示.
此时,当S四边形ABPQ=S菱形ABCD,
即(2t-6+t)×6×=×18,
解得t= s.
当S四边形ABPQ=S菱形ABCD时,
即(2t-6+t)×6×=×18,
解得t=(舍去).
综上所述,存在t= s或t= s时,使PQ将菱形ABCD的面积恰好分成1∶5的两部分.(10分)
4. 5 【解析】由题意可知,货车从甲地匀速驶往乙地所用时间为3.2-0.5=2.7(小时),因为货车返回的速度是它从甲地驶往乙地的速度的1.5倍,则返回时所用时间为2.7÷1.5=1.8(小时),所以a=3.2+1.8=5(小时).
5. 【思维教练】由条件很容易得出乙车间用每箱原材料生产出的A产品数及耗水量.然后根据条件“这两车间生产这批产品的总耗水量不得超过200吨”可列出不等式.由利润=产品总售价-购买原材料成本-水费,可得到w关于x的一次函数,根据一次函数的增减性,
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结合x的取值范围,即可求出答案.
解:设甲车间用x箱原材料生产A产品,则乙车间用(60-x)箱原材料生产A产品,
由题意得4x+2(60-x)≤200, 解得x≤40,(3分)
w=30[12x+10(60-x)]-80×60-5[4x+2(60-x)]
=50x+12600,(5分)
∵50>0,∴w随x的增大而增大.
∴当x=40时,w取得最大值,为14600元,(7分)
答:甲车间用40箱原材料生产A产品,乙车间用20箱原材料生产A产品,可使工厂所获利润最大,最大利润为14600元.(8分)
6. (1)【思维教练】根据图象,分三个部分:漫过“几何体”下方圆柱需18 s,漫过“几何体”上方圆柱需24 s-18 s=6 s,注满“几何体”上面的空圆柱形容器需42 s-24 s=18 s,再设匀速注水的水流速度为x cm3/s,根据圆柱的体积公式列方程,解方程.
解:14,5.(4分)
【解法提示】根据函数图象得到圆柱形容器的高为14 cm,两个实心圆柱组成的“几何体”的高度为11 cm,水从刚漫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x cm3/s,则18·x=30·3,解得x=5,即匀速注水的水流速度为5 cm3/s,故答案为14,5.
(2)【思维教练】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5 cm,设“几何体”上方圆柱的底面积为S cm2,根据圆柱的体积公式得5×(30-S)=5×(24-18),再解方程即可.
解:由题图知“几何体”下方圆柱的高为a,
则a×(30-15)=18×5,解得a=6,
∴“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S cm2,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24 cm2,高为5 cm.(9分)
7. (1)0.13,0.14;(2分)
【解法提示】x轴表示速度,从30到60之间为40,50,对应的y轴汽车耗油量由0.15到0.12,列表如下:
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速度
30
40
50
60
耗油量
0.15
0.14
0.13
0.12
∴当速度为50 km/h时,该汽车耗油量为0.13 L/km,当速度为100 km/h时,该汽车耗油量为0.12+0.002×(100-90)=0.14 L/km.
(2)设线段AB所表示的y与x之间的函数表达式为y=kx+b,
∵y=kx+b的图象过点(30,0.15)与(60,0.12),
∴,
解方程组,得,
∴线段AB所表示的y与x之间的函数表达式为
y=-0.001x+0.18;(5分)
(3)根据题意,得线段BC所表示的y与x之间的函数表达式为y=0.12+0.002(x-90)=0.002x-0.06,
由图象可知,B是折线ABC的最低点,
解方程组,得,
因此,速度是80 km/h时,该汽车的耗油量最低,
最低是0.1 L/km.(8分)
8. 解:(1)30;(2分)
【解法提示】由图象可知,乙在0≤x≤10时,未优惠.
当x=10时,y=300.
∴采摘园优惠之前的单价为300÷10=30(元).
(2)因为甲需要购买60元的门票,采摘的草莓六折优惠,
∴y1=0.6×30×x+60(3分)
=18x+60,
直线OA段:y2=30x,
直线AB段:设直线AB段的解析式为y2=kx+b,
∴,
∴,
∴AB段的解析式为y2=15x+150,
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∴y1与x的函数关系式为y1=18x+60,
y2与x的函数关系式为y2=;(5分)
第8题解图
(3)y1与x的函数图象,如解图所示.
当直线y1与y2交于OA段时,
18x+60=30x,
解得x=5,(7分)
当直线y1与y2交于AB段时,
18x+60=15x+150,
解得x=30,(9分)
所以当5<x<30时,选择甲采摘园的总费用最少.(10分)
9. (1)【思维教练】根据单价×数量=总价,就可以求出3月份应该缴纳的费用.
解:由题意,得60×2.5=150(元).(2分)
(2)【思维教练】结合统计表的数据,根据单价×数量=总价的关系建立方程就可以求出a值,再从0≤x≤75,75<x≤125和x>125运用待定系数法分别表示出y与x的函数关系式即可.
解:由题意,得:
a=(325-75×2.5)÷(125-75),
a=2.75,
∴a+0.25=3,
设线段OA的解析式为y1=k1x,则有
2.5×75=75k1,
∴k1=2.5,
∴线段OA的解析式为y1=2.5x(0≤x≤75);(4分)
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当x=75时,y1=187.5,
设线段AB的解析式为y2=k2x+b,由图象,得
.
解得,
∴线段AB的解析式为:y2=2.75x-18.75(75<x≤125).
∵(385-325)÷3=20,故C(145,385),设射线BC的解析式为y3=k3x+b1,由图象,得
,
解得:,
∴射线BC的解析式为y3=3x-50(x>125);
综上所述,y与x之间的函数关系式为:
y=,(6分)
(3)【思维教练】设乙用户2月份用气x m3,则3月份用气(175-x)m3,分3种情况:x>125,175-x≤75时,75<x≤125,175-x≤75时,当75<x≤125,75<175-x≤125时分别建立方程求出其解就可以.
解:设乙用户2月份用气x m3,则3月份用气(175-x)m3,
当x>125,175-x≤75时,
3x-50+2.5(175-x)=455,
解得:x=135,175-135=40,符合题意;(8分)
当75<x≤125,175-x≤75时,
2.75x-18.75+2.5(175-x)=455,
解得:x=145,不符合题意,舍去;
当75<x≤125,75<175-x≤125时,
2.75x-18.75+2.75(175-x)-18.75=455,此方程无解.
∴乙用户2、3月份的用气量各是135 m3,40 m3.(10分)
10. (1)【思维教练】设小亮从乙地到甲地过程中y2(米)与x(分钟)之间的函数关系式为y2=k2x+b,由待定系数法根据图象就可以求出解析式.
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解:设小亮从乙地到甲地过程中y2(米)与x(分钟)之间的函数关系式为y2=k2x+b,由图象,得:
, 解得:,
∴y2=-200x+2000.(4分)
(2)【思维教练】先根据函数图象求出两人的速度,然后由追击问题就可以求出小亮追上小明的时间,还可以求出小亮从甲地返回到与小明相遇的过程中s(米)与x(分钟)之间的函数关系式.
解:由题意,得小明步行的速度为:2000÷40=50(米/分钟),
小亮骑自行车的速度为:2000÷10=200(米/分钟),
∴小亮从甲地追上小明的时间为24×50÷(200-50)=
8(分钟),
∴24分钟时两人的距离为:
s=24×50=1200(米),32分钟时s=0,
设s与x之间的函数关系式为:s=kx+b1,由题意,得
,解得:,
∴s=-150x+4800(24≤x≤32). (8分)
(3)【思维教练】先根据相遇问题建立方程求出a值,再根据10分钟时小亮到达甲地,小明走的路程就是相距的距离,24分钟小明走的路程和小亮追到小明时的时间就可以补充完图象.
解:由题意,得小明小亮第一次相遇的时间:a=2000÷(200+50)=8分钟, (9分)
小亮到达甲地是在第10分钟,此时小明距甲地50×10=500米,
∴小明与小亮之间的距离s=500米.
当x=24时,s=24×50=1200,
由(2)知小亮追上小明是在第32分钟时,
故描出相应的点就可以补全图象,如解图所示.
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第10题解图
(12分)
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