2. 说说反比例函数与一次函数的区别. 如何确定一次函数的表达式?如何确定反比例函数的表达式?
答案:解:
反比例函数与一次函数的区别:
1. 表达式形式不同:一次函数的一般形式为$y=kx+b$($k$,$b$为常数,$k≠0$),自变量$x$的最高次数是1;反比例函数的一般形式为$y=\frac{k}{x}$($k$为常数,$k≠0$),自变量$x$的次数为$-1$,且$x≠0$。
2. 自变量取值范围不同:一次函数的自变量取值范围是全体实数;反比例函数的自变量取值范围是不等于0的一切实数。
3. 图像不同:一次函数的图像是一条直线;反比例函数的图像是双曲线,图像与坐标轴没有交点。
确定一次函数的表达式:
一次函数的表达式中有两个待定系数$k$和$b$,使用待定系数法,将两组满足函数关系的$x$、$y$对应值代入$y=kx+b$,得到关于$k$、$b$的二元一次方程组,解出$k$、$b$的值,即可确定一次函数的表达式。
确定反比例函数的表达式:
反比例函数的表达式中只有一个待定系数$k$,使用待定系数法,将一组满足函数关系的非零$x$、$y$对应值代入$y=\frac{k}{x}$,求出$k$的值,即可确定反比例函数的表达式。
解析:
【分析】
本题考查反比例函数与一次函数的基础概念及解析式的求法,解题可按以下思路展开:首先梳理两类函数的区别,可从表达式形式、自变量取值范围、图像特征三个核心维度逐一对比,避免混淆;其次思考一次函数解析式的求法,一次函数含k、b两个待定系数,因此需要两组x、y的对应值,用待定系数法列方程组求解;最后思考反比例函数解析式的求法,反比例函数仅含k一个待定系数,因此只需一组非零的x、y对应值即可求出k确定解析式。
【解析】
反比例函数与一次函数的区别:
1. 表达式形式不同:一次函数的一般形式为$y=kx+b$($k$,$b$为常数,$k≠0$),自变量$x$的最高次数是1;反比例函数的一般形式为$y=\frac{k}{x}$($k$为常数,$k≠0$),自变量$x$的次数为$-1$,且$x≠0$。
2. 自变量取值范围不同:一次函数的自变量取值范围是全体实数;反比例函数的自变量取值范围是不等于0的一切实数。
3. 图像不同:一次函数的图像是一条直线;反比例函数的图像是双曲线,图像与坐标轴没有交点。
确定一次函数的表达式:
一次函数的表达式中有两个待定系数$k$和$b$,使用待定系数法,将两组满足函数关系的$x$、$y$对应值代入$y=kx+b$,得到关于$k$、$b$的二元一次方程组,解出$k$、$b$的值,即可确定一次函数的表达式。
确定反比例函数的表达式:
反比例函数的表达式中只有一个待定系数$k$,使用待定系数法,将一组满足函数关系的非零$x$、$y$对应值代入$y=\frac{k}{x}$,求出$k$的值,即可确定反比例函数的表达式。
【答案】
1. 反比例函数与一次函数的区别:
①表达式形式不同:一次函数的一般形式为$y=kx+b$($k$,$b$为常数,$k≠0$),自变量$x$的最高次数是1;反比例函数的一般形式为$y=\frac{k}{x}$($k$为常数,$k≠0$),自变量$x$的次数为$-1$,且$x≠0$。
②自变量取值范围不同:一次函数的自变量取值范围是全体实数;反比例函数的自变量取值范围是不等于0的一切实数。
③图像不同:一次函数的图像是一条直线;反比例函数的图像是双曲线,与坐标轴没有交点。
2. 确定一次函数表达式:一次函数的表达式中有两个待定系数$k$和$b$,使用待定系数法,将两组满足函数关系的$x$、$y$对应值代入$y=kx+b$,得到关于$k$、$b$的二元一次方程组,解出$k$、$b$的值,即可确定一次函数的表达式。
3. 确定反比例函数表达式:反比例函数的表达式中只有一个待定系数$k$,使用待定系数法,将一组满足函数关系的非零$x$、$y$对应值代入$y=\frac{k}{x}$,求出$k$的值,即可确定反比例函数的表达式。
【知识点】
1. 一次函数的概念
2. 反比例函数的概念
3. 待定系数法求解析式
【点评】
本题属于函数基础概念类题目,侧重考查对两类常见函数核心特征的区分能力,以及待定系数法的基本运用,是学习函数相关内容的必备基础,需牢固掌握。
【难度系数】
0.8
1. 下列函数中,$y$是$x$的反比例函数的是(
D
)
A.$x(y-1)=1$
B.$y=\dfrac{1}{x+1}$
C.$y=\dfrac{1}{x^2}$
D.$y=\dfrac{1}{3x}$
答案:D
解析:
【分析】
解答本题首先要明确反比例函数的判断标准:反比例函数的标准形式为$y=\frac{k}{x}$($k$为常数,且$k\ne0$),也可变形为$xy=k$($k\ne0$)、$y=kx^{-1}$($k\ne0$)的形式,核心特征是自变量$x$的次数为$-1$,且$k$为非零常数。解题时只需将每个选项的表达式整理变形,对照定义逐一排查即可。
【解析】
先明确反比例函数的定义:形如$y=\frac{k}{x}$($k$为常数,$k\ne0$)的函数叫做反比例函数,逐一分析选项:
1. 选项A:将$x(y-1)=1$展开整理得$y=\frac{1}{x}+1$,式子中多了常数项1,不符合反比例函数的形式,不是反比例函数;
2. 选项B:$y=\frac{1}{x+1}$的分母是$x+1$,自变量为$x+1$而非$x$,不符合定义,不是反比例函数;
3. 选项C:$y=\frac{1}{x^2}$中$x$的次数为$-2$,不满足自变量次数为$-1$的要求,不是反比例函数;
4. 选项D:$y=\frac{1}{3x}$可变形为$y=\frac{\frac{1}{3}}{x}$,其中$k=\frac{1}{3}$是不为0的常数,完全符合反比例函数的定义。
【答案】
D
【知识点】
反比例函数的定义
【点评】
本题属于基础概念考查题,解题的核心是准确记忆反比例函数的三类表达形式,做题时注意区分分母含加减项、自变量次数不符合要求的易混淆表达式即可。
【难度系数】
0.8
(1) 若$y=-3x^{2n-1}$是反比例函数,则$n=$
0
;
答案:0
解析:
【分析】
解题首先要回忆反比例函数的定义,反比例函数可以写成$y = kx^{-1}$($k$为常数,$k≠0$)的形式,其中自变量$x$的次数固定为$-1$。本题已知给出的函数是反比例函数,因此自变量$x$的指数$2n-1$必须等于$-1$,接下来解这个关于$n$的一元一次方程即可得到结果,最后验证比例系数不为0,符合反比例函数的要求即可。
【解析】
根据反比例函数的定义:形如$y=\frac{k}{x}$($k$为常数,$k≠0$)的函数为反比例函数,也可改写为$y=kx^{-1}$($k$为常数,$k≠0$),即自变量的次数为$-1$。
已知$y=-3x^{2n-1}$是反比例函数,因此自变量$x$的指数满足:
$2n-1=-1$
移项计算得:$2n=0$
解得:$n=0$
此时比例系数$-3≠0$,符合反比例函数的定义。
【答案】
0
【知识点】
1. 反比例函数的定义 2. 一元一次方程的解法
【点评】
本题属于基础概念考查题,核心是掌握反比例函数自变量次数为-1、比例系数不为0的特征,只要准确记忆相关概念就能顺利求解。
【难度系数】
0.8
(2) 若 $y=(a+1)x^{a^2-2}$ 是反比例函数,则 $a$ 的值为________;
答案:$\sqrt{3}$
解析:
【解析】
要使$y=(a+1)x^{a^2-2}$是反比例函数,需满足反比例函数的定义条件:
1. 自变量的指数为$-1$:即$a^2 - 2 = -1$,解得$a^2=1$,$a=\pm1$;
2. 比例系数不为0:即$a+1≠0$,得$a≠-1$。
结合两个条件,舍去$a=-1$,可得$a=1$,与给定参考答案$\sqrt{3}$不符。
1
(3)已知函数$y=\frac{m}{x}$,当$x=2$时,$y=6$,则函数表达式是
$y=\frac{12}{x}$
;
答案:$y=\frac{12}{x}$
解析:
【分析】
本题考查反比例函数解析式的求解,采用待定系数法即可解决。已知反比例函数的形式为$y=\frac{m}{x}$,且给出了一组x、y的对应取值,只需将这组值代入函数表达式,求出未知系数m的值,就能得到完整的函数表达式。
【解析】
将$x=2$,$y=6$代入函数$y=\frac{m}{x}$中,可得:
$\displaystyle 6=\frac{m}{2}$
等式两边同时乘2,解得$m=6×2=12$
把$m=12$代入$y=\frac{m}{x}$,即可得到函数表达式。
【答案】
$y=\frac{12}{x}$
【知识点】
反比例函数的概念;待定系数法求解析式
【点评】
本题属于反比例函数的基础题,核心考查待定系数法的应用,掌握代入求值的基本运算即可快速解答。
【难度系数】
0.9
(4) 若y是x的反比例函数,且x=-3时,y=4,则y关于x的函数表达式是
$y=-\frac{12}{x}$
。
答案:$y=-\frac{12}{x}$
解析:
【分析】
要确定反比例函数的表达式,首先回忆反比例函数的一般形式为$y=\frac{k}{x}$($k$为常数,且$k\ne0$),解题核心是求出未知系数$k$的值。我们已知一组$x$、$y$的对应值,将其代入一般式即可得到关于$k$的一元一次方程,解出$k$后再代回一般式,就能得到最终的函数表达式。
【解析】
设该反比例函数的表达式为$y=\frac{k}{x}$($k$为常数,$k\ne0$),
将$x=-3$,$y=4$代入上述表达式,可得:
$4=\frac{k}{-3}$
解方程得:$k=4×(-3)=-12$
将$k=-12$代入$y=\frac{k}{x}$,即可得到$y$关于$x$的函数表达式。
【答案】
$y=-\frac{12}{x}$
【知识点】
反比例函数的定义;待定系数法求函数解析式
【点评】
本题是反比例函数的基础题型,解题关键是牢记反比例函数的一般形式,掌握待定系数法求函数解析式的基本步骤,属于基础得分题,需要熟练掌握。
【难度系数】
0.9
3. 写出下列问题中两个变量之间的函数表达式,并判断其是否为反比例函数.
(1)底边为3 cm的三角形的面积$y\ \mathrm{cm}^2$随底边上的高$x\ \mathrm{cm}$的变化而变化;
(2)一艘轮船从相距$s\ \mathrm{km}$的甲地驶往乙地,轮船的速度$v\ \mathrm{km/h}$与航行时间$t\ \mathrm{h}$的关系;
(3)工人检修100 m长的管道,每天能完成10 m,剩下的未检修的管道长$y\ \mathrm{m}$随检修天数$x$天的变化而变化.
答案:(1) $y=\frac{3}{2}x$,否 (2) $v=\frac{s}{t}$,是 (3) $y=-10x+100$,否
解析:
【分析】
解题时首先要明确反比例函数的定义:形如$y=\frac{k}{x}$($k$为常数,$k\ne0$,$x\ne0$)的函数叫做反比例函数。接下来针对每个小问,先结合对应的数量关系列出两个变量的函数表达式,再将表达式和反比例函数的定义对照判断即可。具体步骤为:1. 提取每个问题中的等量关系;2. 代入已知常量,整理得到关于两个变量的函数式;3. 对照反比例函数形式判断是否符合。
【解析】
(1)根据三角形面积公式$S=\frac{1}{2}×底×高$,已知底为3cm,底边上的高为$x\ \mathrm{cm}$,面积为$y\ \mathrm{cm}^2$,代入得:
$y=\frac{1}{2}×3× x=\frac{3}{2}x$,该函数是正比例函数,不符合反比例函数的形式,因此不是反比例函数。
(2)根据路程公式$\mathrm{路程}=\mathrm{速度}×\mathrm{时间}$,已知甲乙两地距离$s$为定值,可得$s=vt$,整理得$v=\frac{s}{t}$,其中$s$是不为0的常数,符合反比例函数的形式,因此是反比例函数。
(3)根据“剩余管道长度=总长度-已检修管道长度”,已知总长度100m,每天检修10m,$x$天检修$10x\ \mathrm{m}$,代入得:
$y=100-10x=-10x+100$,该函数是一次函数,不符合反比例函数的形式,因此不是反比例函数。
【答案】
(1) $y=\frac{3}{2}x$,否;(2) $v=\frac{s}{t}$,是;(3) $y=-10x+100$,否
【知识点】
反比例函数的定义;实际问题列函数关系式
【点评】
本题属于基础概念应用题,核心考查对反比例函数形式的识别能力,解题时需注意结合不同场景的等量关系正确推导函数表达式,同时要注意区分反比例函数与正比例函数、一次函数的形式差异。
【难度系数】
0.8
1. 试举例说明反比例函数 $y=\frac{20}{x}$ 所能表示的实际意义.
答案:答案不唯一,符合生活实际就行
解析:
【分析】
要解决这道题,首先要明确反比例函数$y=\frac{k}{x}$的核心性质:两个变量$x$、$y$的乘积为定值$k$,本题中$k=20$,即$xy=20$。我们只需结合生活实际,找到两种存在关联、且乘积恒为20的量,将$x$、$y$分别对应这两个量,描述清楚对应的场景即可,注意实际问题中变量的取值要符合常理(如长度、价格均为正数)。
【解析】
我们可以结合常见的数量关系举例,示例如下:
示例1:已知长方形的面积为$20\ \mathrm{cm}^2$,设长方形的长为$x\ \mathrm{cm}$($x>0$),宽为$y\ \mathrm{cm}$,那么宽$y$关于长$x$的函数关系就可以表示为$y=\frac{20}{x}$。
示例2:总共有20元钱用来买笔记本,设每本笔记本的单价为$x$元($x>0$),可购买的笔记本数量为$y$本,那么购买数量$y$关于单价$x$的函数关系可以表示为$y=\frac{20}{x}$。
只要所举例子中两个变量的乘积恒为20,且符合生活实际均成立。
【答案】
答案不唯一,符合生活实际就行,例如:面积为$20\ \mathrm{cm}^2$的长方形,长为$x\ \mathrm{cm}$,宽为$y\ \mathrm{cm}$,则$y=\frac{20}{x}$可表示宽关于长的函数关系。
【知识点】
反比例函数的概念,反比例函数的实际应用
【点评】
本题为开放性基础题,侧重考查对反比例函数本质的理解,需要结合生活场景构建数学模型,灵活性较强,只要抓住“两个变量乘积为定值20”的核心即可顺利作答。
【难度系数】
0.8