7. 已知点$A(4, 0)$及在第一象限的动点$P(x, y)$,且$x + y = 8$.若$△ OPA$的面积为$S$,则$S$关于$x$的函数关系式为
S = -2x + 16
,$x$的取值范围是0 < x < 8
.答案
7. S = -2x + 16 0 < x < 8
解析
【解析】
已知点$A(4,0)$,则$OA = 4$。
因为点$P(x,y)$在第一象限,且$x + y = 8$,所以$y = 8 - x$。
根据三角形面积公式$S=\frac{1}{2}×底×高$,对于$△ OPA$,以$OA$为底,$P$点纵坐标的绝对值为高(因为$P$在第一象限,纵坐标为正),则$S=\frac{1}{2}× OA× y$。
把$OA = 4$,$y = 8 - x$代入可得:$S=\frac{1}{2}×4×(8 - x)=2×(8 - x)=16 - 2x$,即$S=-2x + 16$。
又因为点$P(x,y)$在第一象限,所以$x>0$,$y>0$,由$y = 8 - x>0$,得$x<8$,所以$x$的取值范围是$0< x<8$。
【答案】
$S=-2x + 16$;$0< x<8$
【知识点】
三角形面积公式、一次函数关系式、不等式求解
【点评】
本题考查了三角形面积公式与一次函数的结合,以及根据点所在象限确定自变量取值范围,需要学生对相关知识有清晰的理解和运用能力。
【难度系数】
0.5
已知点$A(4,0)$,则$OA = 4$。
因为点$P(x,y)$在第一象限,且$x + y = 8$,所以$y = 8 - x$。
根据三角形面积公式$S=\frac{1}{2}×底×高$,对于$△ OPA$,以$OA$为底,$P$点纵坐标的绝对值为高(因为$P$在第一象限,纵坐标为正),则$S=\frac{1}{2}× OA× y$。
把$OA = 4$,$y = 8 - x$代入可得:$S=\frac{1}{2}×4×(8 - x)=2×(8 - x)=16 - 2x$,即$S=-2x + 16$。
又因为点$P(x,y)$在第一象限,所以$x>0$,$y>0$,由$y = 8 - x>0$,得$x<8$,所以$x$的取值范围是$0< x<8$。
【答案】
$S=-2x + 16$;$0< x<8$
【知识点】
三角形面积公式、一次函数关系式、不等式求解
【点评】
本题考查了三角形面积公式与一次函数的结合,以及根据点所在象限确定自变量取值范围,需要学生对相关知识有清晰的理解和运用能力。
【难度系数】
0.5
8. 如图,在平面直角坐标系中,线段$AB$的端点为$A(1, 0)$,$B(5, 8)$.
(1)直线$AB$的函数表达式为
(2)某同学设计了一个动画:在函数$y = -2x + b$中,输入$b$($b > 0$)的值,得到直线$CD$,其中点$C$在$x$轴上,点$D$在$y$轴上.当直线$CD$与线段$AB$有交点时,直线$CD$就会发红光,则此时输入的$b$的取值范围是

(1)直线$AB$的函数表达式为
y = 2x - 2
.(2)某同学设计了一个动画:在函数$y = -2x + b$中,输入$b$($b > 0$)的值,得到直线$CD$,其中点$C$在$x$轴上,点$D$在$y$轴上.当直线$CD$与线段$AB$有交点时,直线$CD$就会发红光,则此时输入的$b$的取值范围是
2 ≤ b ≤ 18
.答案
8. (1)y = 2x - 2 (2)2 ≤ b ≤ 18
解析
【解析】
(1)设直线$AB$的函数表达式为$y = kx + c$,将$A(1,0)$,$B(5,8)$代入可得$\begin{cases}k + c = 0\\5k + c = 8\end{cases}$,
用$5k + c = 8$减去$k + c = 0$得:$4k = 8$,解得$k = 2$,
把$k = 2$代入$k + c = 0$得:$2 + c = 0$,解得$c = - 2$,
所以直线$AB$的函数表达式为$y = 2x - 2$。
(2)对于$y = - 2x + b$,令$x = 0$,则$y = b$,所以$D(0,b)$;令$y = 0$,则$0 = - 2x + b$,解得$x=\frac{b}{2}$,所以$C(\frac{b}{2},0)$。
当直线$CD$经过点$A(1,0)$时,把$A(1,0)$代入$y = - 2x + b$得:$0 = - 2×1 + b$,解得$b = 2$;
当直线$CD$经过点$B(5,8)$时,把$B(5,8)$代入$y = - 2x + b$得:$8 = - 2×5 + b$,解得$b = 18$。
因为直线$CD$与线段$AB$有交点,所以$2≤ b≤18$。
【答案】
(1)$y = 2x - 2$;(2)$2≤ b≤18$
【知识点】
一次函数表达式求解、一次函数图象性质、直线交点问题
【点评】
本题考查一次函数相关知识,(1)通过待定系数法求解直线表达式,(2)通过直线过线段端点求参数范围,考查学生对一次函数的理解与运用。
【难度系数】
0.5
(1)设直线$AB$的函数表达式为$y = kx + c$,将$A(1,0)$,$B(5,8)$代入可得$\begin{cases}k + c = 0\\5k + c = 8\end{cases}$,
用$5k + c = 8$减去$k + c = 0$得:$4k = 8$,解得$k = 2$,
把$k = 2$代入$k + c = 0$得:$2 + c = 0$,解得$c = - 2$,
所以直线$AB$的函数表达式为$y = 2x - 2$。
(2)对于$y = - 2x + b$,令$x = 0$,则$y = b$,所以$D(0,b)$;令$y = 0$,则$0 = - 2x + b$,解得$x=\frac{b}{2}$,所以$C(\frac{b}{2},0)$。
当直线$CD$经过点$A(1,0)$时,把$A(1,0)$代入$y = - 2x + b$得:$0 = - 2×1 + b$,解得$b = 2$;
当直线$CD$经过点$B(5,8)$时,把$B(5,8)$代入$y = - 2x + b$得:$8 = - 2×5 + b$,解得$b = 18$。
因为直线$CD$与线段$AB$有交点,所以$2≤ b≤18$。
【答案】
(1)$y = 2x - 2$;(2)$2≤ b≤18$
【知识点】
一次函数表达式求解、一次函数图象性质、直线交点问题
【点评】
本题考查一次函数相关知识,(1)通过待定系数法求解直线表达式,(2)通过直线过线段端点求参数范围,考查学生对一次函数的理解与运用。
【难度系数】
0.5
9. 据医学研究,使用某种抗生素治疗心肌炎时,人体内每毫升血液中的含药量不少于$4 \ μ g$时,治疗有效.如果某患者按规定剂量服用这种抗生素,服用后每毫升血液中的含药量$y$($μ g$)与服用后的时间$t$($h$)之间的函数关系如图所示.
(1)如果上午$8$时服用该药物,到
(2)根据图象,求出从服用药物起到药物浓度最高时$y$与$t$之间的函数解析式及自变量取值范围是
(3)如果上午$8$时服用该药物,从几时该药物开始有效,有效时间一共是几个小时?

(1)如果上午$8$时服用该药物,到
12
时该药物的浓度达到最大值8
$μ g/mL$.(2)根据图象,求出从服用药物起到药物浓度最高时$y$与$t$之间的函数解析式及自变量取值范围是
y = 2t(0 < t < 4)
.(3)如果上午$8$时服用该药物,从几时该药物开始有效,有效时间一共是几个小时?
答案
9. 解:(1)12;8。(2)y = 2t(0 < t < 4)。
(3)当y = 4时,2t = 4,解得t = 2。
∵8 + 2 = 10,
∴从上午10时该药物开始有效,当4 < t < 10时,利用待定系数法设一次函数为y = kx + b,过点(4,8)和(10,0),$\begin{cases}4k + b = 8\\10k + b = 0\end{cases}$,解得$\begin{cases}k = -\frac{4}{3}\\b = \frac{40}{3}\end{cases}$,$y = -\frac{4}{3}x + \frac{40}{3}$。当y = 4时,解得x = 7。服药7h后药物有效时间结束,7 - 2 = 5,
∴有效时间一共是5h。
(3)当y = 4时,2t = 4,解得t = 2。
∵8 + 2 = 10,
∴从上午10时该药物开始有效,当4 < t < 10时,利用待定系数法设一次函数为y = kx + b,过点(4,8)和(10,0),$\begin{cases}4k + b = 8\\10k + b = 0\end{cases}$,解得$\begin{cases}k = -\frac{4}{3}\\b = \frac{40}{3}\end{cases}$,$y = -\frac{4}{3}x + \frac{40}{3}$。当y = 4时,解得x = 7。服药7h后药物有效时间结束,7 - 2 = 5,
∴有效时间一共是5h。
10. (2025·西宁)在平面直角坐标系$xOy$中,点$A(4, 0)$,点$P$在过原点的直线$l$上,且$AP = OP = 4$,则直线$l$的解析式是
$y = \sqrt{3}x$或$y = -\sqrt{3}x$
.答案
10. $y = \sqrt{3}x$或$y = -\sqrt{3}x$
解析
【解析】
因为$AP = OP = 4$,$OA = 4$,所以$△ AOP$是等边三角形。
过点$P$作$PH⊥ x$轴于点$H$,则$OH = \dfrac{1}{2}OA = 2$。
根据勾股定理可得$PH=\sqrt{OP^{2}-OH^{2}}=\sqrt{4^{2}-2^{2}} = 2\sqrt{3}$。
当点$P$在第一象限时,$P(2,2\sqrt{3})$,设直线$l$的解析式为$y = kx$,把$P(2,2\sqrt{3})$代入得$2\sqrt{3}=2k$,解得$k = \sqrt{3}$,此时直线$l$的解析式为$y=\sqrt{3}x$。
当点$P$在第四象限时,$P(2,-2\sqrt{3})$,设直线$l$的解析式为$y = kx$,把$P(2,-2\sqrt{3})$代入得$-2\sqrt{3}=2k$,解得$k = -\sqrt{3}$,此时直线$l$的解析式为$y = -\sqrt{3}x$。
【答案】
$y = \sqrt{3}x$或$y = -\sqrt{3}x$
【知识点】
等边三角形的判定与性质、勾股定理、待定系数法求一次函数解析式
【点评】
本题通过利用等边三角形的性质和勾股定理求出点$P$的坐标,再用待定系数法求出直线$l$的解析式,综合考查了多个知识点。
【难度系数】
0.3
因为$AP = OP = 4$,$OA = 4$,所以$△ AOP$是等边三角形。
过点$P$作$PH⊥ x$轴于点$H$,则$OH = \dfrac{1}{2}OA = 2$。
根据勾股定理可得$PH=\sqrt{OP^{2}-OH^{2}}=\sqrt{4^{2}-2^{2}} = 2\sqrt{3}$。
当点$P$在第一象限时,$P(2,2\sqrt{3})$,设直线$l$的解析式为$y = kx$,把$P(2,2\sqrt{3})$代入得$2\sqrt{3}=2k$,解得$k = \sqrt{3}$,此时直线$l$的解析式为$y=\sqrt{3}x$。
当点$P$在第四象限时,$P(2,-2\sqrt{3})$,设直线$l$的解析式为$y = kx$,把$P(2,-2\sqrt{3})$代入得$-2\sqrt{3}=2k$,解得$k = -\sqrt{3}$,此时直线$l$的解析式为$y = -\sqrt{3}x$。
【答案】
$y = \sqrt{3}x$或$y = -\sqrt{3}x$
【知识点】
等边三角形的判定与性质、勾股定理、待定系数法求一次函数解析式
【点评】
本题通过利用等边三角形的性质和勾股定理求出点$P$的坐标,再用待定系数法求出直线$l$的解析式,综合考查了多个知识点。
【难度系数】
0.3
11. (2023·温州)如图,在平面直角坐标系中,点$A(2, m)$在直线$y = 2x - \frac{5}{2}$上,过点$A$的直线交$y$轴于点$B(0, 3)$.
(1)求$m$的值和直线$AB$的函数表达式.
(2)若点$P(t, y_1)$在线段$AB$上,点$Q(t - 1, y_2)$在直线$y = 2x - \frac{5}{2}$上,求$y_1 - y_2$的最大值.

(1)求$m$的值和直线$AB$的函数表达式.
(2)若点$P(t, y_1)$在线段$AB$上,点$Q(t - 1, y_2)$在直线$y = 2x - \frac{5}{2}$上,求$y_1 - y_2$的最大值.
答案
11. 解:(1)把点A(2,m)代入$y = 2x - \frac{5}{2}$中,得$m = \frac{3}{2}$。设直线AB的函数表达式为y = kx + b,把$A(2,\frac{3}{2})$,B(0,3)代入得$\begin{cases}2k + b = \frac{3}{2}\\b = 3\end{cases}$,解得$\begin{cases}k = -\frac{3}{4}\\b = 3\end{cases}$,
∴直线AB的函数表达式为$y = -\frac{3}{4}x + 3$。
(2)
∵点P(t,y₁)在线段AB上,
∴$y_1 = -\frac{3}{4}t + 3(0 ≤ t ≤ 2)$。
∵点Q(t - 1,y₂)在直线$y = 2x - \frac{5}{2}$上,
∴$y_2 = 2(t - 1) - \frac{5}{2} = 2t - \frac{9}{2}$,
∴$y_1 - y_2 = -\frac{3}{4}t + 3 - (2t - \frac{9}{2}) = -\frac{11}{4}t + \frac{15}{2}$。
∵$-\frac{11}{4} < 0$,
∴y₁ - y₂随t的增大而减小,
∴当t = 0,y₁ - y₂的最大值为$\frac{15}{2}$。
∴直线AB的函数表达式为$y = -\frac{3}{4}x + 3$。
(2)
∵点P(t,y₁)在线段AB上,
∴$y_1 = -\frac{3}{4}t + 3(0 ≤ t ≤ 2)$。
∵点Q(t - 1,y₂)在直线$y = 2x - \frac{5}{2}$上,
∴$y_2 = 2(t - 1) - \frac{5}{2} = 2t - \frac{9}{2}$,
∴$y_1 - y_2 = -\frac{3}{4}t + 3 - (2t - \frac{9}{2}) = -\frac{11}{4}t + \frac{15}{2}$。
∵$-\frac{11}{4} < 0$,
∴y₁ - y₂随t的增大而减小,
∴当t = 0,y₁ - y₂的最大值为$\frac{15}{2}$。
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