已知一次函数 $ y_1 = (m - 1)x + 3 - m $,$ y_2 = (1 + 2n)x + n + 3 $。
【基础设施问】
(1)若一次函数 $ y_1 $ 是正比例函数,则 $ m = $ 。
(2)若点$ (1,a),(-4,b) $是一次函数 $ y_1 $ 图象上的两个点,且 $ a < b $,则 $ m $ 的取值范围是 。
(3)若一次函数 $ y_1 $ 的图象不经过第二象限,则 $ m $ 的取值范围为 。
(4)一次函数 $ y_1 $ 的图象恒过点 。
(5)若一次函数 $ y_1 $ 的图象经过点$ (-3,-1) $,且与直线 $ y = tx + 5 $ 平行,则 $ t $ 的值为 。
【能力设问】
(6)若函数 $ y = mx + n $ 的图象如图1所示,则函数 $ y_1 $ 和 $ y_2 $ 在同一平面直角坐标系中的图象可能是 ()


A B C D
(7)当 $ n = 1 $ 时,
①一次函数 $ y_2 $ 的表达式为 ,当$ -1 ≤ x ≤ 2 $时,函数 $ y_2 $ 的最大值为 ;
②将一次函数 $ y_2 $ 的图象向上平移2个单位长度,再向下平移3个单位长度,得到的函数图象的表达式为 ;
③一次函数 $ y_2 $ 的图象与坐标轴的交点坐标为 ,它与坐标轴围成的三角形的面积为 。
【拓展设问】
(8)如图2,函数 $ y_1 $ 的图象与 $ y $ 轴交于点 $ A $,函数 $ y_2 $ 的图象与 $ y $ 轴交于点 $ B $,两函数图象交于点 $ P(3,-1) $。
①关于 $ x,y $ 的方程组 $ \begin{cases}(m - 1)x + 3 = m + y, \\ (1 + 2n)x + 3 = y - n\end{cases}$ 的解为 ______ ;
②求关于 $ x $ 的不等式 $ (m - 1)x - m > (1 + 2n)x + n $ 的解集;
③若点 $ M,N $ 分别是直线 $ x = c(0 < c < 3) $ 与函数 $ y_1,y_2 $ 的图象的交点,且 $ MN = \frac{1}{3}AB $,求 $ c $ 的值。

(9) 新趋势·结论开放 令 $ m = 2,n = -1 $,则一次函数 $ y_1 $ 与 $ y_2 $ 的部分图象如图3所示,请你给这个图象配上一个合适的情境。

【基础设施问】
(1)若一次函数 $ y_1 $ 是正比例函数,则 $ m = $ 。
(2)若点$ (1,a),(-4,b) $是一次函数 $ y_1 $ 图象上的两个点,且 $ a < b $,则 $ m $ 的取值范围是 。
(3)若一次函数 $ y_1 $ 的图象不经过第二象限,则 $ m $ 的取值范围为 。
(4)一次函数 $ y_1 $ 的图象恒过点 。
(5)若一次函数 $ y_1 $ 的图象经过点$ (-3,-1) $,且与直线 $ y = tx + 5 $ 平行,则 $ t $ 的值为 。
【能力设问】
(6)若函数 $ y = mx + n $ 的图象如图1所示,则函数 $ y_1 $ 和 $ y_2 $ 在同一平面直角坐标系中的图象可能是 ()
A B C D
(7)当 $ n = 1 $ 时,
①一次函数 $ y_2 $ 的表达式为 ,当$ -1 ≤ x ≤ 2 $时,函数 $ y_2 $ 的最大值为 ;
②将一次函数 $ y_2 $ 的图象向上平移2个单位长度,再向下平移3个单位长度,得到的函数图象的表达式为 ;
③一次函数 $ y_2 $ 的图象与坐标轴的交点坐标为 ,它与坐标轴围成的三角形的面积为 。
【拓展设问】
(8)如图2,函数 $ y_1 $ 的图象与 $ y $ 轴交于点 $ A $,函数 $ y_2 $ 的图象与 $ y $ 轴交于点 $ B $,两函数图象交于点 $ P(3,-1) $。
①关于 $ x,y $ 的方程组 $ \begin{cases}(m - 1)x + 3 = m + y, \\ (1 + 2n)x + 3 = y - n\end{cases}$ 的解为 ______ ;
②求关于 $ x $ 的不等式 $ (m - 1)x - m > (1 + 2n)x + n $ 的解集;
③若点 $ M,N $ 分别是直线 $ x = c(0 < c < 3) $ 与函数 $ y_1,y_2 $ 的图象的交点,且 $ MN = \frac{1}{3}AB $,求 $ c $ 的值。
(9) 新趋势·结论开放 令 $ m = 2,n = -1 $,则一次函数 $ y_1 $ 与 $ y_2 $ 的部分图象如图3所示,请你给这个图象配上一个合适的情境。
答案
(1)3
(2)$m < 1$ 由题意,得$y_1$随$x$的增大而减小,所以$m-1<0$,所以$m<1$。
(3)$m≥ 3$ 由题意,得一次函数$y_1$的图象经过第一、三、四象限或第一、三象限,所以$m-1>0,3-m≤0$,解得$m≥3$。
(4)$(1,2)$ 对于$y_1=(m-1)x+3-m$,整理得$m(x-1)=y_1+x-3$,易知$m$是不等于1的任意常数,所以$x-1=0,y_1+x-3=0$,解得$x=1,y_1=2$,所以一次函数$y_1$的图象恒过点$(1,2)$。
(5)$\dfrac{3}{4}$ 因为一次函数$y_1$的图象经过点$(-3,-1)$,所以$(m-1)×(-3)+3-m=-1$,解得$m=\dfrac{7}{4}$。因为一次函数$y_1$的图象与直线$y=tx+5$平行,所以$t=m-1=\dfrac{7}{4}-1=\dfrac{3}{4}$。
(6)B 由题图1可知,$m<0,n>0$,则$m-1<0,3-m>0$,$1+2n>0,n+3>0$,所以一次函数$y_1$的图象经过第一、二、四象限,一次函数$y_2$的图象经过第一、二、三象限,结合选项知B符合题意。
(7)①$y_2=3x+4$ $10$
当$n=1$时,一次函数$y_2=3x+4$。因为$3>0$,所以$y_2$随$x$的增大而增大,当$x=2$时,$y_2$取得最大值,为10。
②$y=3x+3$
经过题中所述的平移后,得到的函数图象的表达式为$y=3x+4+2-3$,即$y=3x+3$。
③$(-\dfrac{4}{3},0),(0,4)$ $\dfrac{8}{3}$ 令$y_2=0$,得$x=-\dfrac{4}{3}$,令$x=0$,得$y_2=4$,故函数$y_2$的图象与$x$轴的交点坐标为$(-\dfrac{4}{3},0)$,与$y$轴的交点坐标为$(0,4)$,所以函数$y_2$的图象与坐标轴围成的三角形的面积为$\dfrac{1}{2}×4×\dfrac{4}{3}=\dfrac{8}{3}$。
(8)①$\begin{cases}x=3,\\y=-1\end{cases}$
②$(m-1)x - m > (1 + 2n)x + n$可化为$(m-1)x+3-m > (1+2n)x+3+n$。
结合题图2,可知当$x<3$时,函数$y_1$的图象在函数$y_2$的图象的上方,所以关于$x$的不等式$(m-1)x - m > (1 + 2n)x + n$的解集为$x<3$。
③将$(3,-1)$代入$y_1$的表达式中,得$3(m-1)+3-m=-1$,解得$m=-\dfrac{1}{2}$,所以$y_1=-\dfrac{3}{2}x+\dfrac{7}{2}$。
同理,可得$n=-1$,所以$y_2=-x+2$。
令$x=0$,得$y_A=\dfrac{7}{2},y_B=2$,所以$AB=\dfrac{7}{2}-2=\dfrac{3}{2}$。
令$x=c(0<c<3)$,得$y_M=\dfrac{7}{2}-\dfrac{3}{2}c$,$y_N=2-c$。
由题图2可知,当$0<x<3$时,$y_1>y_2$,所以$y_M>y_N$,所以$MN=(\dfrac{7}{2}-\dfrac{3}{2}c)-(2-c)=\dfrac{3}{2}-\dfrac{1}{2}c$。
因为$MN=\dfrac{1}{3}AB$,所以$\dfrac{3}{2}-\dfrac{1}{2}c=\dfrac{1}{3}×\dfrac{3}{2}=\dfrac{1}{2}$,解得$c=2$,即$c$的值为2。
(9)答案略。(答案不唯一,合理即可)
(2)$m < 1$ 由题意,得$y_1$随$x$的增大而减小,所以$m-1<0$,所以$m<1$。
(3)$m≥ 3$ 由题意,得一次函数$y_1$的图象经过第一、三、四象限或第一、三象限,所以$m-1>0,3-m≤0$,解得$m≥3$。
(4)$(1,2)$ 对于$y_1=(m-1)x+3-m$,整理得$m(x-1)=y_1+x-3$,易知$m$是不等于1的任意常数,所以$x-1=0,y_1+x-3=0$,解得$x=1,y_1=2$,所以一次函数$y_1$的图象恒过点$(1,2)$。
(5)$\dfrac{3}{4}$ 因为一次函数$y_1$的图象经过点$(-3,-1)$,所以$(m-1)×(-3)+3-m=-1$,解得$m=\dfrac{7}{4}$。因为一次函数$y_1$的图象与直线$y=tx+5$平行,所以$t=m-1=\dfrac{7}{4}-1=\dfrac{3}{4}$。
(6)B 由题图1可知,$m<0,n>0$,则$m-1<0,3-m>0$,$1+2n>0,n+3>0$,所以一次函数$y_1$的图象经过第一、二、四象限,一次函数$y_2$的图象经过第一、二、三象限,结合选项知B符合题意。
(7)①$y_2=3x+4$ $10$
当$n=1$时,一次函数$y_2=3x+4$。因为$3>0$,所以$y_2$随$x$的增大而增大,当$x=2$时,$y_2$取得最大值,为10。
②$y=3x+3$
经过题中所述的平移后,得到的函数图象的表达式为$y=3x+4+2-3$,即$y=3x+3$。
③$(-\dfrac{4}{3},0),(0,4)$ $\dfrac{8}{3}$ 令$y_2=0$,得$x=-\dfrac{4}{3}$,令$x=0$,得$y_2=4$,故函数$y_2$的图象与$x$轴的交点坐标为$(-\dfrac{4}{3},0)$,与$y$轴的交点坐标为$(0,4)$,所以函数$y_2$的图象与坐标轴围成的三角形的面积为$\dfrac{1}{2}×4×\dfrac{4}{3}=\dfrac{8}{3}$。
(8)①$\begin{cases}x=3,\\y=-1\end{cases}$
②$(m-1)x - m > (1 + 2n)x + n$可化为$(m-1)x+3-m > (1+2n)x+3+n$。
结合题图2,可知当$x<3$时,函数$y_1$的图象在函数$y_2$的图象的上方,所以关于$x$的不等式$(m-1)x - m > (1 + 2n)x + n$的解集为$x<3$。
③将$(3,-1)$代入$y_1$的表达式中,得$3(m-1)+3-m=-1$,解得$m=-\dfrac{1}{2}$,所以$y_1=-\dfrac{3}{2}x+\dfrac{7}{2}$。
同理,可得$n=-1$,所以$y_2=-x+2$。
令$x=0$,得$y_A=\dfrac{7}{2},y_B=2$,所以$AB=\dfrac{7}{2}-2=\dfrac{3}{2}$。
令$x=c(0<c<3)$,得$y_M=\dfrac{7}{2}-\dfrac{3}{2}c$,$y_N=2-c$。
由题图2可知,当$0<x<3$时,$y_1>y_2$,所以$y_M>y_N$,所以$MN=(\dfrac{7}{2}-\dfrac{3}{2}c)-(2-c)=\dfrac{3}{2}-\dfrac{1}{2}c$。
因为$MN=\dfrac{1}{3}AB$,所以$\dfrac{3}{2}-\dfrac{1}{2}c=\dfrac{1}{3}×\dfrac{3}{2}=\dfrac{1}{2}$,解得$c=2$,即$c$的值为2。
(9)答案略。(答案不唯一,合理即可)
解析
【分析】
本题围绕一次函数相关知识点分层考查,解题时可对应考点调用相关性质求解:
1. 正比例函数需满足“一次项系数不为0、常数项为0”,据此列条件求m;
2. 一次函数增减性由一次项系数k决定,k<0时y随x增大而减小,结合“x大的点对应y值更小”列不等式求解;
3. 一次函数图象不经过第二象限,需满足k>0(过一、三象限)、b≤0(不向上翘到第二象限),列不等式组求解;
4. 求恒过定点即找与参数m无关的点,将解析式整理为含m项和不含m项,令m的系数为0即可求出定点;
5. 先将已知点代入y₁求m,再根据“两平行直线一次项系数相等”求t;
6. 先根据y=mx+n的图象判断m、n正负,再分别推导y₁、y₂的k、b符号,匹配图象所在象限即可选对选项;
7. n=1代入得y₂解析式,根据增减性求给定区间的最值;平移按“上加下减常数项”规则计算;分别令x=0、y=0求与坐标轴交点,再用三角形面积公式计算面积;
8. ①两个一次函数的交点坐标就是对应二元一次方程组的解;②将不等式变形为y₁>y₂的形式,结合图象看y₁在y₂上方时x的取值范围;③先将交点P代入两个解析式求m、n,再求A、B坐标得AB长度,再表示出M、N的纵坐标,根据MN长度列方程求c;
9. 结合两个函数的增减性、交点等信息编写合理情境即可。
【解析】
(1) 正比例函数需满足$\begin{cases}m-1≠0 \\ 3-m=0\end{cases}$,解得$m=3$;
(2) 已知$1>-4$且$a<b$,说明$y_1$随$x$增大而减小,故$m-1<0$,解得$m<1$;
(3) $y_1$图象不经过第二象限,需满足$\begin{cases}m-1>0 \\ 3-m≤0\end{cases}$,解得$m≥3$;
(4) 将$y_1=(m-1)x+3-m$整理为$m(x-1)=y_1+x-3$,因定点与m无关,故$\begin{cases}x-1=0 \\ y_1+x-3=0\end{cases}$,解得$x=1,y_1=2$,即恒过点$(1,2)$;
(5) 将$(-3,-1)$代入$y_1$得:$-3(m-1)+3-m=-1$,解得$m=\frac{7}{4}$,两直线平行则一次项系数相等,故$t=m-1=\frac{7}{4}-1=\frac{3}{4}$;
(6) 由$y=mx+n$图象过一、二、四象限得$m<0,n>0$,故$y_1$的$m-1<0,3-m>0$,图象过一、二、四象限;$y_2$的$1+2n>0,n+3>0$,图象过一、二、三象限,匹配得选项B正确;
(7) ①$n=1$时,$y_2=(1+2×1)x+1+3=3x+4$,因$k=3>0$,$y_2$随$x$增大而增大,故$x=2$时取最大值,最大值为$3×2+4=10$;
② 按平移规则,新解析式为$y=3x+4+2-3=3x+3$;
③ 令$y_2=0$得$x=-\frac{4}{3}$,即与x轴交点为$(-\frac{4}{3},0)$;令$x=0$得$y_2=4$,即与y轴交点为$(0,4)$;围成三角形面积为$\frac{1}{2}×\frac{4}{3}×4=\frac{8}{3}$;
(8) ① 两函数交点坐标就是对应方程组的解,故解为$\begin{cases}x=3 \\ y=-1\end{cases}$;
② 不等式变形为$(m-1)x+3-m > (1+2n)x+n+3$,即$y_1>y_2$,结合图象得$x<3$时$y_1$在$y_2$上方,故解集为$x<3$;
③ 将$P(3,-1)$代入$y_1$得$3(m-1)+3-m=-1$,解得$m=-\frac{1}{2}$,故$y_1=-\frac{3}{2}x+\frac{7}{2}$;将$P$代入$y_2$得$3(1+2n)+n+3=-1$,解得$n=-1$,故$y_2=-x+2$;令$x=0$得$A(0,\frac{7}{2}),B(0,2)$,故$AB=\frac{7}{2}-2=\frac{3}{2}$;$x=c$时,$y_M=-\frac{3}{2}c+\frac{7}{2},y_N=-c+2$,由$0<c<3$时$y_1>y_2$,得$MN=(-\frac{3}{2}c+\frac{7}{2})-(-c+2)=\frac{3}{2}-\frac{1}{2}c$,代入$MN=\frac{1}{3}AB$得$\frac{3}{2}-\frac{1}{2}c=\frac{1}{2}$,解得$c=2$;
(9) 答案不唯一,合理即可,示例:小明和小红分别从离家2.5km和2km的位置沿同一路线步行回家,小明速度为1.5km/h,小红速度为1km/h,出发x小时后两人离家的距离分别为$y_1、y_2$千米,出发3小时后两人在距家1km的位置相遇。
【答案】
(1) $3$
(2) $m < 1$
(3) $m ≥ 3$
(4) $(1,2)$
(5) $\dfrac{3}{4}$
(6) $\mathrm{B}$
(7) ① $y_2=3x+4$;$10$ ② $y=3x+3$ ③ $(-\dfrac{4}{3},0),(0,4)$;$\dfrac{8}{3}$
(8) ① $\begin{cases}x=3 \\ y=-1\end{cases}$ ② $x<3$ ③ $c=2$
(9) 答案不唯一,合理即可
【知识点】
一次函数的图象与性质,一次函数与方程(组)不等式的关系,一次函数平移规律
【点评】
本题梯度设置清晰,从基础概念到综合应用逐层递进,全面覆盖一次函数核心考点,既考查对基础知识点的掌握程度,也考查结合图象分析问题、解决综合问题的能力。
【难度系数】
0.65
本题围绕一次函数相关知识点分层考查,解题时可对应考点调用相关性质求解:
1. 正比例函数需满足“一次项系数不为0、常数项为0”,据此列条件求m;
2. 一次函数增减性由一次项系数k决定,k<0时y随x增大而减小,结合“x大的点对应y值更小”列不等式求解;
3. 一次函数图象不经过第二象限,需满足k>0(过一、三象限)、b≤0(不向上翘到第二象限),列不等式组求解;
4. 求恒过定点即找与参数m无关的点,将解析式整理为含m项和不含m项,令m的系数为0即可求出定点;
5. 先将已知点代入y₁求m,再根据“两平行直线一次项系数相等”求t;
6. 先根据y=mx+n的图象判断m、n正负,再分别推导y₁、y₂的k、b符号,匹配图象所在象限即可选对选项;
7. n=1代入得y₂解析式,根据增减性求给定区间的最值;平移按“上加下减常数项”规则计算;分别令x=0、y=0求与坐标轴交点,再用三角形面积公式计算面积;
8. ①两个一次函数的交点坐标就是对应二元一次方程组的解;②将不等式变形为y₁>y₂的形式,结合图象看y₁在y₂上方时x的取值范围;③先将交点P代入两个解析式求m、n,再求A、B坐标得AB长度,再表示出M、N的纵坐标,根据MN长度列方程求c;
9. 结合两个函数的增减性、交点等信息编写合理情境即可。
【解析】
(1) 正比例函数需满足$\begin{cases}m-1≠0 \\ 3-m=0\end{cases}$,解得$m=3$;
(2) 已知$1>-4$且$a<b$,说明$y_1$随$x$增大而减小,故$m-1<0$,解得$m<1$;
(3) $y_1$图象不经过第二象限,需满足$\begin{cases}m-1>0 \\ 3-m≤0\end{cases}$,解得$m≥3$;
(4) 将$y_1=(m-1)x+3-m$整理为$m(x-1)=y_1+x-3$,因定点与m无关,故$\begin{cases}x-1=0 \\ y_1+x-3=0\end{cases}$,解得$x=1,y_1=2$,即恒过点$(1,2)$;
(5) 将$(-3,-1)$代入$y_1$得:$-3(m-1)+3-m=-1$,解得$m=\frac{7}{4}$,两直线平行则一次项系数相等,故$t=m-1=\frac{7}{4}-1=\frac{3}{4}$;
(6) 由$y=mx+n$图象过一、二、四象限得$m<0,n>0$,故$y_1$的$m-1<0,3-m>0$,图象过一、二、四象限;$y_2$的$1+2n>0,n+3>0$,图象过一、二、三象限,匹配得选项B正确;
(7) ①$n=1$时,$y_2=(1+2×1)x+1+3=3x+4$,因$k=3>0$,$y_2$随$x$增大而增大,故$x=2$时取最大值,最大值为$3×2+4=10$;
② 按平移规则,新解析式为$y=3x+4+2-3=3x+3$;
③ 令$y_2=0$得$x=-\frac{4}{3}$,即与x轴交点为$(-\frac{4}{3},0)$;令$x=0$得$y_2=4$,即与y轴交点为$(0,4)$;围成三角形面积为$\frac{1}{2}×\frac{4}{3}×4=\frac{8}{3}$;
(8) ① 两函数交点坐标就是对应方程组的解,故解为$\begin{cases}x=3 \\ y=-1\end{cases}$;
② 不等式变形为$(m-1)x+3-m > (1+2n)x+n+3$,即$y_1>y_2$,结合图象得$x<3$时$y_1$在$y_2$上方,故解集为$x<3$;
③ 将$P(3,-1)$代入$y_1$得$3(m-1)+3-m=-1$,解得$m=-\frac{1}{2}$,故$y_1=-\frac{3}{2}x+\frac{7}{2}$;将$P$代入$y_2$得$3(1+2n)+n+3=-1$,解得$n=-1$,故$y_2=-x+2$;令$x=0$得$A(0,\frac{7}{2}),B(0,2)$,故$AB=\frac{7}{2}-2=\frac{3}{2}$;$x=c$时,$y_M=-\frac{3}{2}c+\frac{7}{2},y_N=-c+2$,由$0<c<3$时$y_1>y_2$,得$MN=(-\frac{3}{2}c+\frac{7}{2})-(-c+2)=\frac{3}{2}-\frac{1}{2}c$,代入$MN=\frac{1}{3}AB$得$\frac{3}{2}-\frac{1}{2}c=\frac{1}{2}$,解得$c=2$;
(9) 答案不唯一,合理即可,示例:小明和小红分别从离家2.5km和2km的位置沿同一路线步行回家,小明速度为1.5km/h,小红速度为1km/h,出发x小时后两人离家的距离分别为$y_1、y_2$千米,出发3小时后两人在距家1km的位置相遇。
【答案】
(1) $3$
(2) $m < 1$
(3) $m ≥ 3$
(4) $(1,2)$
(5) $\dfrac{3}{4}$
(6) $\mathrm{B}$
(7) ① $y_2=3x+4$;$10$ ② $y=3x+3$ ③ $(-\dfrac{4}{3},0),(0,4)$;$\dfrac{8}{3}$
(8) ① $\begin{cases}x=3 \\ y=-1\end{cases}$ ② $x<3$ ③ $c=2$
(9) 答案不唯一,合理即可
【知识点】
一次函数的图象与性质,一次函数与方程(组)不等式的关系,一次函数平移规律
【点评】
本题梯度设置清晰,从基础概念到综合应用逐层递进,全面覆盖一次函数核心考点,既考查对基础知识点的掌握程度,也考查结合图象分析问题、解决综合问题的能力。
【难度系数】
0.65
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