8. 某市为了鼓励居民节约用电,采用分段计费的方法按月计算每户家庭的电费. 月用电量不超过200 kW·h时,按0.55元/kW·h计费;月用电量超过200 kW·h时,超过部分按0.70元/kW·h计费. 设家庭月用电量为x kW·h,应交电费y元.
(1)分别求出当$0≤ x≤ 200$和$x>200$时,y关于x的函数表达式;
(2)小明家5月份交电费117元,小明家这个月用电多少千瓦时?
答案:8. (1)当$0≤x≤200$时,$y$关于$x$的函数表达式是$y=0.55x$;当$x>200$时,$y$关于$x$的函数表达式是$y=0.55×200+0.7(x-200)$,即$y=0.7x-30$
(2)因为$0.55×200=110$,小明家5月份的电费超过110元,所以用电超过$200\ \mathrm{kW· h}$. 将$y=117$代入$y=0.7x-30$中,得$x=210$
解析:
【分析】
(1)本题需要根据不同的用电量计费规则列分段函数:当用电量在$0≤x≤200$区间时,电费直接按“单价×用电量”计算;当用电量$x>200$时,电费分为两部分:200kW·h以内的费用和超出200kW·h部分的费用,两部分相加后化简即可得到对应函数表达式。
(2)求解小明家用电量时,首先计算用电量为200kW·h时的电费,和117元比较判断用电量所属区间,再代入对应区间的函数表达式,解一元一次方程即可得到结果。
【解析】
(1)分两种情况讨论:
①当$0≤ x≤ 200$时,电费按0.55元/kW·h计费,因此$y = 0.55x$;
②当$x>200$时,200kW·h以内的费用为$0.55×200$元,超出200kW·h的部分为$(x-200)$kW·h,费用为$0.7(x-200)$元,因此总电费:
$y=0.55×200 + 0.7(x-200)=110 + 0.7x - 140=0.7x - 30$。
(2)首先计算用电量为200kW·h时的电费:$0.55×200=110$元,
因为$117>110$,所以小明家5月份用电量超过200kW·h,
将$y=117$代入$y=0.7x - 30$得:
$117=0.7x - 30$,
移项得$0.7x=117+30=147$,
解得$x=210$。
【答案】
(1)当$0≤ x≤ 200$时,$y=0.55x$;当$x>200$时,$y=0.7x-30$;
(2)210 kW·h
【知识点】
分段函数,一次函数实际应用,一元一次方程求解
【点评】
本题是分段计费类的常规题型,解题核心是先明确不同区间的计费规则,求解实际用量时要先判断所属的计费区间,再代入对应关系式计算,避免直接套公式导致错误。
【难度系数】
0.8
9. 已知$y=y_1+y_2$,$y_1$与$x-1$成正比例,$y_2$与$x$成正比例。当$x=2$时,$y=4$;当$x=-1$时,$y=-5$。
(1) 求$y$关于$x$的函数表达式;
(2) 当$x=-5$时,求$y$的值;
(3) 当$y>0$时,求$x$的取值范围。
答案:9. (1)设$y_1=k_1(x-1)$,设$y_2=k_2x$,则$y=k_1(x-1)+k_2x$,根据题意,得
$\begin{cases}k_1+2k_2=4,\\2k_1+k_2=5,\end{cases}$解得$\begin{cases}k_1=2,\\k_2=1.\end{cases}$
∴ $y=2×(x-1)+x$,即$y=3x-2$
(2)把$x=-5$代入$y=3x-2$中,得$y=-15-2=-17$
(3)$\because y>0,\therefore 3x-2>0$,解得$x>\dfrac{2}{3}$
解析:
【分析】
解题思路:(1) 首先根据正比例函数的定义,分别设出$y_1$、$y_2$的表达式,进而得到$y$关于$x$的含未知系数的表达式;再将题目给出的两组$x$、$y$的对应值代入,得到关于两个系数的二元一次方程组,解方程组求出系数后即可得到$y$与$x$的函数表达式。(2) 求$x=-5$时的$y$值,直接将$x=-5$代入第(1)问求出的函数解析式计算即可。(3) 求$y>0$时$x$的取值范围,将得到的函数表达式代入不等式,解一元一次不等式即可得到结果。
【解析】
(1) 解:$\because y_1$与$x-1$成正比例,$y_2$与$x$成正比例
$\therefore$ 设$y_1=k_1(x-1)$($k_1≠0$),$y_2=k_2x$($k_2≠0$)
又$\because y=y_1+y_2$
$\therefore y=k_1(x-1)+k_2x$
将$x=2,y=4$和$x=-1,y=-5$分别代入上式,得:
$\begin{cases}k_1(2-1)+2k_2=4 \\ k_1(-1-1)+(-1)k_2=-5 \end{cases}$
整理得$\begin{cases}k_1+2k_2=4 \\ 2k_1+k_2=5 \end{cases}$
解这个方程组,得$\begin{cases}k_1=2 \\ k_2=1 \end{cases}$
将$k_1=2,k_2=1$代入$y$的表达式,得:
$y=2(x-1)+x=3x-2$
即$y$关于$x$的函数表达式为$y=3x-2$。
(2) 把$x=-5$代入$y=3x-2$,得:
$y=3×(-5)-2=-15-2=-17$
(3) 当$y>0$时,有$3x-2>0$
解不等式得:$3x>2$,即$x>\frac{2}{3}$
【答案】
(1) $y=3x-2$;(2) $-17$;(3) $x>\dfrac{2}{3}$
【知识点】
正比例函数定义,待定系数法,解一元一次不等式
【点评】
本题是一次函数相关的基础题型,核心考察对正比例函数概念的理解、待定系数法的应用,以及简单的代入求值和不等式计算,掌握基础运算和相关方法即可顺利解答。
【难度系数】
0.8
10. 已知一次函数 $ y=kx+b $,当$ -1 ≤ x ≤5 $时,$ -1 ≤ y ≤11 $,求这个一次函数表达式.
答案:10. 当$x=-1$时,$y=-1$;当$x=5$时,$y=11$,$\therefore \begin{cases}-k+b=-1,\\5k+b=11,\end{cases}$解得$\begin{cases}k=2,\\b=1,\end{cases}$一次函数表达式为$y=2x+1$. 当$x=-1$时,$y=11$;当$x=5$时,$y=-1$,$\therefore \begin{cases}-k+b=11,\\5k+b=-1,\end{cases}$解得$\begin{cases}k=-2,\\b=9,\end{cases}$一次函数表达式为$y=-2x+9$. 综上,一次函数表达式为$y=-2x+9$或$y=2x+1$
解析:
【分析】
一次函数的增减性由系数$k$的符号决定,题目未明确$k$的正负,因此需要分类讨论:①当$k>0$时,$y$随$x$的增大而增大,此时$x$取最小值时$y$对应最小值,$x$取最大值时$y$对应最大值;②当$k<0$时,$y$随$x$的增大而减小,此时$x$取最小值时$y$对应最大值,$x$取最大值时$y$对应最小值。再分别将两组$x$、$y$的对应值代入解析式,通过解二元一次方程组求出$k$、$b$的值,即可得到函数表达式。
【解析】
解:分两种情况讨论:
(1)当$k>0$时,$y$随$x$的增大而增大,
由$-1 ≤ x ≤5$,$-1 ≤ y ≤11$可得:$x=-1$时$y=-1$,$x=5$时$y=11$,
代入$y=kx+b$得:
$\begin{cases}-k+b=-1\\5k+b=11\end{cases}$
两式相减得$6k=12$,解得$k=2$,
将$k=2$代入$-k+b=-1$,得$b=1$,
此时一次函数表达式为$y=2x+1$;
(2)当$k<0$时,$y$随$x$的增大而减小,
由$-1 ≤ x ≤5$,$-1 ≤ y ≤11$可得:$x=-1$时$y=11$,$x=5$时$y=-1$,
代入$y=kx+b$得:
$\begin{cases}-k+b=11\\5k+b=-1\end{cases}$
两式相减得$6k=-12$,解得$k=-2$,
将$k=-2$代入$-k+b=11$,得$b=9$,
此时一次函数表达式为$y=-2x+9$。
【答案】
$y=2x+1$或$y=-2x+9$
【知识点】
一次函数的性质;待定系数法求一次函数解析式;二元一次方程组的解法
【点评】
本题易错点是忽略$k$的符号需要分类讨论,导致漏解。解题时要熟练掌握一次函数增减性与系数$k$的对应关系,灵活运用待定系数法求解函数解析式。
【难度系数】
0.6