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用方程思想求一次函数解析式

时间:2024-05-07

王新华

利用待定系数法求一次函数解析式,离不开方程思想的构建.

例1 已知y + m与x - n成正比例(其中m,n为常数).当x = 1时,y = 3;当x = 2时,y = 5,试确定y与x之间的函数解析式,并判断此函数是否是一次函数.

解析:根据题意设函数解析式为y + m = k(x - n),可知y是x的一次函数.

设y = kx + b,把x = 1,y = 3和x = 2,y = 5代入y = kx + b,构建方程组[k+b=3,2k+b=5,]解得[k=2,b=1.]

则y与x之间的函数解析式为y = 2x + 1.

例2 如图1,在平面直角坐标系中,直线y =  - x + 3过点A(5,m),且与y轴交于点B,把点A向左平移2个单位长度,再向上平移4个单位长度,得到点C,过点C且与y = 2x平行的直线交y轴于点D. 求直线CD的解析式.

解析:先把A(5,m)代入y =  - x + 3,得点A(5, - 2),

利用“上加下减,左减右加”的平移规律得到点C(3,2),

根据两直线平行时k值相等,设直线CD的解析式为y = 2x + b,

因为点C(3,2)在直线CD上,所以2 = 6 + b,解得b =  - 4,

则直线CD的解析式为y = 2x  -  4.

例3 如图2,在平面直角坐标系中,点A(0,4),B(3,0),连接AB,将△AOB沿过点B的直线折叠,使点A落在x轴上的点A′处,折痕所在的直线交y轴正半轴于点C,求直线BC的解析式.

解析:在Rt△OAB中,OA = 4,OB = 3,由勾股定理得AB = 5.

由折叠可知BA′ = BA = 5,CA′ = CA,则OA′ = BA′ - OB = 2,

设OC = t,则CA = CA′ = 4 - t,

在Rt△OA′C中,由勾股定理得t2 + 22 = (4 - t)2,解得t = [32],

则点C的坐标为[0,32],设直线BC的解析式为y = kx + b,

用待定系数法列方程组[3k+b=0,b=32,]解得[k=-12 ,b=32 ,] 则直线BC的解析式为y = - [12]x + [32].

例4 已知一次函数y = kx + b,当1 ≤ x ≤ 4时,3 ≤ y ≤ 6,求该一次函数的解析式.

解析:根据一次函数的增减性考虑两种情况:

当k>0时,直线经过两点(1,3),(4,6),列方程组为[k+b=3,4k+b=6,]解得[k=1,b=2.]

当k<0时,直线经过(1,6),(4,3),列方程组为[k+b=6,4k+b=3,]解得[k=-1,b=7,]

则该一次函数的解析式为y = x + 2或 y = -x + 7.

例5 如图3,一次函数y = k1x + b的图象与y轴交于点A(0,10),与正比例函数y = k2x的图象交于第二象限内的点B,且△AOB的面积为15,AB = BO,求正比例函数与一次函数的解析式.

解析:作BC⊥OA于点C,

由AB = BO,得OC = AC = [12]OA = 5,则C(0,5),

由S△AOB = [12] × 10·BC = 15,得BC = 3,所以B(-3,5),

利用待定系数法,可得方程[-3k2=5]与方程组[-3k1+b=5,b=10,]

解得k2 = -[ 53],[k1=53,b=10.] 则直线OB的解析式与直线AB的解析式分别为y = - [53]x,y = [53]x + 10.

例6 如图4,一次函数y = (m + 1)x + 4的图象与x轴的负半轴相交于点A,与y轴相交于点B,且△OAB的面积为4.(1)过点B作直线BP与x轴的正半轴相交于点P,且OP = 4OA,求直线BP的解析式;(2)将一次函数y = (m + 1)x + 4的圖象绕点B顺时针旋转45°,求旋转后对应的函数解析式.

解析:(1)求出点B的坐标为(0,4),则OB = 4,

由S△OAB = [12] × OA·OB = 4,求得OA = 2,得到点A(-2,0),

将(-2,0)代入一次函数解析式,得-2(m + 1) + 4 = 0,解得m = 1.

利用OP = 4OA,可得点P(8,0),

利用待定系数法列方程组[8k+b=0,b=4,]解得[k=-12,b=4.]

则直线BP的解析式为y = -[ 12]x + 4.

(2)设直线AB绕点B顺时针旋转 45°得到直线BE,

如图5,过点A作AF⊥AB,交BE 于点F,作FH⊥x轴于点H.

根据全等三角形的判定推出△AOB ≌ △FHA ,

得FH = AO = 2,AH = BO = 4,则F(-6,2),

利用待定系数法列方程组[b=4,-6k+b=2,]解得[k=13,b=4,] 则旋转后对应的函数解析式为y = [13]x + 4.

(作者单位:辽宁省大连市第三十七中学)

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