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第64期 一次函數(shù)與方程、不等式

次函數(shù)與方程、不等式有深刻的內(nèi)在聯(lián)系.方程和不等式分別著眼于數(shù)量之間的相等關(guān)系和不等關(guān)系,而一次函數(shù)從研究數(shù)量的變化規(guī)律將二者統(tǒng)一起來(lái),并實(shí)現(xiàn)在一定條件下的轉(zhuǎn)化.

知識(shí)準(zhǔn)備

在平面直角坐標(biāo)系中,

在x軸上,點(diǎn)的縱坐標(biāo)有何規(guī)律?

在x軸上方的點(diǎn),點(diǎn)的縱坐標(biāo)有何規(guī)律?

在x軸下方的點(diǎn),點(diǎn)的縱坐標(biāo)有何規(guī)律?

如圖

x軸上的點(diǎn),縱坐標(biāo)等于,即y=0;

x軸上方的點(diǎn),縱坐標(biāo)都為正,大于0,即y>0;

x軸下方的點(diǎn),縱坐標(biāo)都為負(fù),小于0,即y<0;

追本溯源

例1 先來(lái)看一個(gè)函數(shù)問題:

函數(shù)y=2x-5的圖象如圖所示,觀察圖象回答問題

(1)x取何值時(shí),y=0?

(2) x取何值時(shí),y>0?

(3) x取何值時(shí),y<0?

(4) x取何值時(shí),y>1?

解:(1)因?yàn)閥=0,表示直線在x軸上的部分,即直線與x軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo),如圖x=2.5;

(2) y>0,表示直線在x軸上方的部分,如圖紅色部分所示,此時(shí)對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)x的范圍是x>2.5;

(3) y<0,表示直線在x軸上方的部分,如圖藍(lán)色部分所示,此時(shí)對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)x的范圍是x<2.5;

(1)(2)(3)可表示為如下圖

(4)如圖,當(dāng)x=3,時(shí),y=1,所以,y>1時(shí),對(duì)應(yīng)的x>3.

例2   再來(lái)看一個(gè)不等式問題:

(1)x取何值時(shí),2x-5=0?

(2) x取何值時(shí),2x-5>0?

(3) x取何值時(shí),2x-5<0?

(4) x取何值時(shí),2x-5>1?

解:因?yàn)閥=2x-5,所以此題可以看成函數(shù)的問題,得到與例1完全相同的答案.

實(shí)際上,

解方程2x-5=0,可得x=2.5;

解不等式2x-5>0,可得x>2.5,

解不等式2x-5<0,可得x<2.5,

解不等式2x-5>1,可得x>3.

提升升華1

        方程及不等式問題可以轉(zhuǎn)化為函數(shù)問題,實(shí)現(xiàn)由數(shù)到形的轉(zhuǎn)化。     

進(jìn)階練習(xí)

練習(xí)1 如果y=-2x-5,x取何值時(shí),y<0?

方法一,直接當(dāng)成函數(shù)問題,y=0時(shí),x=-2.5,y隨x的增大而減小,y<0,x>-2.5.

方法二,轉(zhuǎn)化為不等式問題,-2x-5<0,解不等式得,x>-2.5.

    利用函數(shù)問題解決不等式有關(guān)題目時(shí),往往先借助方程算出相等時(shí)的對(duì)應(yīng)x的值,再根據(jù)函數(shù)的性質(zhì)確定x的范圍.如果已知函數(shù)與x軸交點(diǎn)橫坐標(biāo),則考慮直接觀察圖象,得出結(jié)論.

練習(xí)2 已知y1=-x 3,y2=3x-4,x取哪些值時(shí),y1>y2?

方法一,直接當(dāng)成函數(shù)問題,如圖

首先,聯(lián)立方程組,y1=-x 3,y2=3x-4,,解得,x=7/4,如圖,此時(shí)A點(diǎn)橫坐標(biāo)為7/4.

如圖,當(dāng)x<7/4時(shí), y1>y2

如圖中藍(lán)色部分,x取x<7/4任何一個(gè)值,都有y1>y2 ,體現(xiàn)在坐標(biāo)系中,即是x取相同值時(shí),y1在y2 的上面。

方法二 解不等式-x 3>3x-4,得x<7/4.

提升升華2

一般地,方程組 

的解是兩個(gè)一次函數(shù)y=k1x b1, y=k2x b2的圖象交點(diǎn)坐標(biāo),

當(dāng)x取k1x b1>k2x b2的解時(shí),函數(shù)y=k1x b1的圖象在y=k2x b2的圖象上方;

當(dāng)x取k1x b1<k2x b2的解時(shí),函數(shù)y=k1x b1的圖象在y=k2x b2的圖象下方.

中考直擊

(2016 山東東營(yíng))如圖,直線y=x b與直線y=kx 6交于點(diǎn)P(3,5),則關(guān)于x的不等式x b>kx 6的解集是_______.

方法一:直接當(dāng)成函數(shù)問題,兩直線交于(3,5),則直線y=x b在y=kx 6上方部分對(duì)應(yīng)的x的取值大于3,所以x>3.

方法二:轉(zhuǎn)化為不等式問題,將P點(diǎn)代入兩個(gè)函數(shù)中可得y=x 2和y=-1/3x 6,解不等式x 2>-1/3x 6,得x>3.

        這種類型的題目一般考慮使用函數(shù)的方法,直接利用圖象觀察得出結(jié)論,有時(shí)不能也不需要得出常數(shù)的值,只需要有交點(diǎn)的橫坐標(biāo)即可. 

        不等式與函數(shù),方程是緊密聯(lián)系的一個(gè)整體.我們既可以運(yùn)用函數(shù)圖象解方程、不等式,也可以運(yùn)用解方程,不等式研究函數(shù)問題,它們相互滲透,互相作用。


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