一次函數(shù)是初中數(shù)學中一個基礎(chǔ)且重要的模型。其中,一次函數(shù)的應(yīng)用常借助函數(shù)圖像獲取信息,用數(shù)形結(jié)合思想解決函數(shù)、方程、不等式等綜合運用的問題。同學們只有學會讀圖,才能領(lǐng)略函數(shù)中更美麗的“風景”。
一、讀懂圖像中的關(guān)鍵數(shù)據(jù)
例1 一輛貨車和一輛轎車先后從甲地出發(fā),沿一條筆直的公路勻速開往乙地。圖1中的線段OA和線段BC分別表示貨車和轎車離甲地的距離y(km)與貨車出發(fā)時間x(h)之間的函數(shù)關(guān)系。
(1)轎車出發(fā)時,兩車相距 km;
(2)若轎車比貨車提前0.6小時到達乙地,求線段BC對應(yīng)的函數(shù)表達式及a的值;
(3)若轎車出發(fā)1.6h后,與貨車的距離小于12km,寫出轎車速度v的取值范圍。
【分析】橫軸表示貨車出發(fā)的時間,縱軸表示它們離甲地(出發(fā)地)的距離。除此之外,我們還要讀懂圖中三個已知數(shù)據(jù),即300km,5h,1.4h所表示的實際意義。
解:(1)由圖像可知A(5,300),可得貨車速度是300÷5=60(km/h)。所以轎車出發(fā)時,兩車相距60×1.4=84(km)。
(2)由題意可知C(4.4,300),設(shè)線段BC對應(yīng)的函數(shù)表達式為y=kx+b。
將C(4.4,300)、B(1.4,0)代入,
得[4.4k+b=300,1.4k+b=0。]
解得[k=100,b=-140。]
所以線段BC對應(yīng)的函數(shù)表達式為y=100x-140。
由圖像可知,a小時轎車追上貨車,所以100a-140=60a。解得a=3.5。
(3)由題意可知,
[(1.4+1.6)×60-1.60v<12,1.60v-(1.4+1.6)×60<12。]
解得105<v<120。所以轎車速度v的取值范圍是105<v<120。
【小貼士】如何求圖像中交點的坐標呢?既可以基于兩個函數(shù)表達式建立方程組進行求解,也可以直接理解實際意義,利用算術(shù)方法求解。
二、抓住圖像中關(guān)鍵的點
例2 甲、乙兩地相距40km,一輛慢車和一輛快車先后從甲地出發(fā)沿同一直道勻速前往乙地。慢車先出發(fā),行駛一段時間后停車休息,待快車追上后立即以原速度勻速行駛,直至到達乙地。快車比慢車晚20min出發(fā),始終保持勻速行駛,且比慢車提前到達乙地。兩車之間的距離y(單位:km)與慢車的行駛時間x(單位:min)之間的部分函數(shù)圖像如圖2所示。請結(jié)合圖像解決下面的問題:
(1)慢車的速度為 km/min,快車的速度為 km/min;
(2)請根據(jù)題意補全圖像。
【分析】橫軸表示慢車行駛的時間,縱軸表示兩車之間的距離。圖中有三個關(guān)鍵的點,即點A(20,10)、B(30,5)、C。后面的圖像還有兩個關(guān)鍵的點,分別是快車到達乙地和慢車到達乙地。
解:(1)慢車20min行駛10km,故慢車的速度為10÷20=0.5(km/min);快車的速度為(30×0.5-5)÷(30-20)=1(km/min)。
(2)補全圖像如圖3。
【小貼士】對于一次函數(shù)應(yīng)用中的行程問題,我們可以畫線性示意圖來理解題意,將所給的函數(shù)圖像與其表示的實際意義聯(lián)系起來,弄清每一階段中的路程、速度和時間,分析運動狀態(tài),理解折線中各關(guān)鍵點的實際意義,從中得到正確的信息,從而分析和解決問題。
(作者單位:江蘇省南京市六合區(qū)教師發(fā)展中心)