11. 某市出租车计费方法如图所示,$ x(km) $ 表示行驶里程,$ y(元) $ 表示车费,根据图像回答下列问题.
(1) 该市出租车的起步价是
(2) 若一乘客某次乘出租车的车费为 32 元,这位乘客乘车的里程是

(1) 该市出租车的起步价是
8
元。当 $ x > 3 $ 时,$ y $ 关于 $ x $ 的函数关系式是$2x + 2$
。(2) 若一乘客某次乘出租车的车费为 32 元,这位乘客乘车的里程是
15km
。答案
【解析】:
(1) 由图像可知,该市出租车的起步价是$8$元。
当$x\gt3$时,设$y$关于$x$的函数关系式为$y = kx + b$($k\neq0$)。
把$(3,8)$和$(5,12)$代入$y = kx + b$中,可得方程组$\begin{cases}3k + b = 8\\5k + b = 12\end{cases}$。
用$5k + b = 12$减去$3k + b = 8$,得:
$\begin{aligned}5k + b -(3k + b)&=12 - 8\\5k + b - 3k - b&=4\\2k&=4\\k&=2\end{aligned}$
把$k = 2$代入$3k + b = 8$,得:
$\begin{aligned}3×2 + b&=8\\6 + b&=8\\b&=8 - 6\\b&=2\end{aligned}$
所以当$x\gt3$时,$y$关于$x$的函数关系式是$y = 2x + 2$。
(2) 因为$32\gt8$,所以把$y = 32$代入$y = 2x + 2$中,得:
$\begin{aligned}32&=2x + 2\\2x&=32 - 2\\2x&=30\\x&=15\end{aligned}$
【答案】:
(1) 起步价$\boldsymbol{8}$元,当$x\gt3$时,$y = \boldsymbol{2x + 2}$;
(2) 这位乘客乘车的里程是$\boldsymbol{15km}$。
(1) 由图像可知,该市出租车的起步价是$8$元。
当$x\gt3$时,设$y$关于$x$的函数关系式为$y = kx + b$($k\neq0$)。
把$(3,8)$和$(5,12)$代入$y = kx + b$中,可得方程组$\begin{cases}3k + b = 8\\5k + b = 12\end{cases}$。
用$5k + b = 12$减去$3k + b = 8$,得:
$\begin{aligned}5k + b -(3k + b)&=12 - 8\\5k + b - 3k - b&=4\\2k&=4\\k&=2\end{aligned}$
把$k = 2$代入$3k + b = 8$,得:
$\begin{aligned}3×2 + b&=8\\6 + b&=8\\b&=8 - 6\\b&=2\end{aligned}$
所以当$x\gt3$时,$y$关于$x$的函数关系式是$y = 2x + 2$。
(2) 因为$32\gt8$,所以把$y = 32$代入$y = 2x + 2$中,得:
$\begin{aligned}32&=2x + 2\\2x&=32 - 2\\2x&=30\\x&=15\end{aligned}$
【答案】:
(1) 起步价$\boldsymbol{8}$元,当$x\gt3$时,$y = \boldsymbol{2x + 2}$;
(2) 这位乘客乘车的里程是$\boldsymbol{15km}$。
12. 如图,$ Rt\triangle ABC $ 的锐角顶点 $ A $ 是斜边所在直线 $ y = x + m $ 与反比例函数 $ y = \frac{m}{x} $ 在第一象限的交点,且 $ S_{\triangle AOB} = 3 $。
(1) 求 $ m $ 的值。(
(2) 求 $ S_{\triangle ABC} $ 的值。(

(1) 求 $ m $ 的值。(
$m = 6$
)(2) 求 $ S_{\triangle ABC} $ 的值。(
$S_{\triangle ABC}=12 + 6\sqrt{15}$
)答案
【解析】:
### $(1)$求$m$的值
设$A$点坐标为$(x,y)$($x\gt0$,$y\gt0$),因为点$A(x,y)$在反比例函数$y = \frac{m}{x}$上,所以$m = xy$。
又因为$\triangle AOB$是直角三角形,且$S_{\triangle AOB}=\frac{1}{2}OB\cdot AB$,$OB = x$,$AB = y$,已知$S_{\triangle AOB}=3$,即$\frac{1}{2}xy = 3$,那么$xy = 6$。
由于$m = xy$,所以$m = 6$。
### $(2)$求$S_{\triangle ABC}$的值
**步骤一:求直线$y = x + m$的解析式及$C$点坐标**
已知$m = 6$,则直线解析式为$y = x + 6$。
令$y = 0$,则$0 = x + 6$,解得$x=-6$,所以$C$点坐标为$(-6,0)$,即$OC = 6$。
**步骤二:求$OB$的长度**
因为$A$点在$y=\frac{6}{x}$上,设$A(a,\frac{6}{a})$($a\gt0$),又因为$S_{\triangle AOB} = 3$,$S_{\triangle AOB}=\frac{1}{2}× OB× AB$,$OB=a$,$AB = \frac{6}{a}$,$\frac{1}{2}× a×\frac{6}{a}=3$(此式用于验证前面结论)。
由$y = x + 6$,$A(a,\frac{6}{a})$代入可得$\frac{6}{a}=a + 6$,即$a^{2}+6a - 6=0$,解得$a=-3+\sqrt{15}$($a=-3 - \sqrt{15}$舍去,因为$a\gt0$),则$OB=-3+\sqrt{15}$,$BC=OC + OB=6-3+\sqrt{15}=3+\sqrt{15}$,$AB=\frac{6}{-3+\sqrt{15}}=\frac{6(\sqrt{15}+3)}{(\sqrt{15}-3)(\sqrt{15}+3)}=\sqrt{15}+3$。
**步骤三:计算$S_{\triangle ABC}$**
根据三角形面积公式$S_{\triangle ABC}=\frac{1}{2}BC\cdot AB$,$BC = 3+\sqrt{15}$,$AB=\sqrt{15}+3$,则$S_{\triangle ABC}=\frac{1}{2}(3 + \sqrt{15})(\sqrt{15}+3)=\frac{1}{2}(15 + 6\sqrt{15}+9)=12 + 6\sqrt{15}$。
另一种方法:
因为直线$y=x + 6$与$x$轴夹角为$45^{\circ}$,$\triangle ABC$是等腰直角三角形($\angle C = 45^{\circ}$,$\angle ABC = 90^{\circ}$)。
先求$A$点坐标,联立$\begin{cases}y = x + 6\\y=\frac{6}{x}\end{cases}$,得$x + 6=\frac{6}{x}$,$x^{2}+6x - 6=0$,由求根公式$x=\frac{-6\pm\sqrt{36+24}}{2}=-3\pm\sqrt{15}$,因为$x\gt0$,所以$x=-3+\sqrt{15}$,$y = 3+\sqrt{15}$,即$AB = 3+\sqrt{15}$,$BC=AB = 3+\sqrt{15}$。
根据$S_{\triangle ABC}=\frac{1}{2}AB\cdot BC$,$S_{\triangle ABC}=\frac{1}{2}(3 + \sqrt{15})^{2}=\frac{1}{2}(9 + 6\sqrt{15}+15)=12 + 6\sqrt{15}$。
【答案】:
$(1)$$\boldsymbol{m = 6}$;
$(2)$$\boldsymbol{S_{\triangle ABC}=12 + 6\sqrt{15}}$。
### $(1)$求$m$的值
设$A$点坐标为$(x,y)$($x\gt0$,$y\gt0$),因为点$A(x,y)$在反比例函数$y = \frac{m}{x}$上,所以$m = xy$。
又因为$\triangle AOB$是直角三角形,且$S_{\triangle AOB}=\frac{1}{2}OB\cdot AB$,$OB = x$,$AB = y$,已知$S_{\triangle AOB}=3$,即$\frac{1}{2}xy = 3$,那么$xy = 6$。
由于$m = xy$,所以$m = 6$。
### $(2)$求$S_{\triangle ABC}$的值
**步骤一:求直线$y = x + m$的解析式及$C$点坐标**
已知$m = 6$,则直线解析式为$y = x + 6$。
令$y = 0$,则$0 = x + 6$,解得$x=-6$,所以$C$点坐标为$(-6,0)$,即$OC = 6$。
**步骤二:求$OB$的长度**
因为$A$点在$y=\frac{6}{x}$上,设$A(a,\frac{6}{a})$($a\gt0$),又因为$S_{\triangle AOB} = 3$,$S_{\triangle AOB}=\frac{1}{2}× OB× AB$,$OB=a$,$AB = \frac{6}{a}$,$\frac{1}{2}× a×\frac{6}{a}=3$(此式用于验证前面结论)。
由$y = x + 6$,$A(a,\frac{6}{a})$代入可得$\frac{6}{a}=a + 6$,即$a^{2}+6a - 6=0$,解得$a=-3+\sqrt{15}$($a=-3 - \sqrt{15}$舍去,因为$a\gt0$),则$OB=-3+\sqrt{15}$,$BC=OC + OB=6-3+\sqrt{15}=3+\sqrt{15}$,$AB=\frac{6}{-3+\sqrt{15}}=\frac{6(\sqrt{15}+3)}{(\sqrt{15}-3)(\sqrt{15}+3)}=\sqrt{15}+3$。
**步骤三:计算$S_{\triangle ABC}$**
根据三角形面积公式$S_{\triangle ABC}=\frac{1}{2}BC\cdot AB$,$BC = 3+\sqrt{15}$,$AB=\sqrt{15}+3$,则$S_{\triangle ABC}=\frac{1}{2}(3 + \sqrt{15})(\sqrt{15}+3)=\frac{1}{2}(15 + 6\sqrt{15}+9)=12 + 6\sqrt{15}$。
另一种方法:
因为直线$y=x + 6$与$x$轴夹角为$45^{\circ}$,$\triangle ABC$是等腰直角三角形($\angle C = 45^{\circ}$,$\angle ABC = 90^{\circ}$)。
先求$A$点坐标,联立$\begin{cases}y = x + 6\\y=\frac{6}{x}\end{cases}$,得$x + 6=\frac{6}{x}$,$x^{2}+6x - 6=0$,由求根公式$x=\frac{-6\pm\sqrt{36+24}}{2}=-3\pm\sqrt{15}$,因为$x\gt0$,所以$x=-3+\sqrt{15}$,$y = 3+\sqrt{15}$,即$AB = 3+\sqrt{15}$,$BC=AB = 3+\sqrt{15}$。
根据$S_{\triangle ABC}=\frac{1}{2}AB\cdot BC$,$S_{\triangle ABC}=\frac{1}{2}(3 + \sqrt{15})^{2}=\frac{1}{2}(9 + 6\sqrt{15}+15)=12 + 6\sqrt{15}$。
【答案】:
$(1)$$\boldsymbol{m = 6}$;
$(2)$$\boldsymbol{S_{\triangle ABC}=12 + 6\sqrt{15}}$。
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