6. 已知一次函数 $ y_1 = kx + 2 $($ k $ 为常数,$ k ≠ 0 $)和 $ y_2 = x - 3 $。
(1)当 $ k = -2 $ 时,若 $ y_1 > y_2 $,求 $ x $ 的取值范围。
(2)当 $ x < 1 $ 时,$ y_1 > y_2 $。结合图象,直接写出 $ k $ 的取值范围。
(1)当 $ k = -2 $ 时,若 $ y_1 > y_2 $,求 $ x $ 的取值范围。
(2)当 $ x < 1 $ 时,$ y_1 > y_2 $。结合图象,直接写出 $ k $ 的取值范围。
答案
解:
(1) 当$k=-2$时,$y_1=-2x+2$。
$\because y_1>y_2$,
$\therefore -2x+2 > x-3$,
移项得:$-3x > -5$,
系数化为1得:$x < \dfrac{5}{3}$。
(2) $k$的取值范围是$-4 ≤ k ≤ 1$且$k ≠ 0$。
(1) 当$k=-2$时,$y_1=-2x+2$。
$\because y_1>y_2$,
$\therefore -2x+2 > x-3$,
移项得:$-3x > -5$,
系数化为1得:$x < \dfrac{5}{3}$。
(2) $k$的取值范围是$-4 ≤ k ≤ 1$且$k ≠ 0$。
解析
【分析】
(1)本小问解题思路:先将k=-2代入y₁的表达式得到具体的函数式,再根据y₁>y₂的条件列出关于x的一元一次不等式,按照解一元一次不等式的步骤求解即可得到x的取值范围。
(2)本小问需结合一次函数图象分析:首先取临界点x=1,计算此时y₂的取值,要使x<1时y₁恒大于y₂,需保证x=1处y₁的取值不小于y₂,得到k的下限;再分析斜率的情况:当k=1时,y₁与y₂平行,y₁恒大于y₂,满足条件;当k>1时,y₁斜率大于y₂,x足够小时y₁会小于y₂,不满足要求;最后结合题目k≠0的限制,综合得到k的取值范围。
【解析】
(1) 当$k=-2$时,代入$y_1 = kx + 2$得$y_1=-2x+2$。
$\because y_1>y_2$,$y_2 = x - 3$,
$\therefore -2x+2 > x-3$,
移项、合并同类项得:$-3x > -5$,
系数化为1(不等号方向改变)得:$x < \dfrac{5}{3}$。
(2) 先计算$x=1$时,$y_2=1-3=-2$,将$x=1$代入$y_1$得$y_1=k+2$。
要使$x<1$时$y_1>y_2$,首先$x=1$处需满足$y_1≥ y_2$,即$k+2≥ -2$,解得$k≥ -4$;
当$k=1$时,$y_1=x+2$,$y_1-y_2=5>0$恒成立,满足条件;
当$k>1$时,$y_1$的斜率大于$y_2$,x取足够小的负数时,$y_1$会小于$y_2$,不符合要求;
又题目规定$k≠0$,综上可得$k$的取值范围。
【答案】
(1) $x < \dfrac{5}{3}$;
(2) $-4 ≤ k ≤ 1$且$k ≠ 0$。
【知识点】
一次函数的性质,解一元一次不等式,一次函数与不等式的关系
【点评】
本题考查一次函数与一元一次不等式的综合应用,第一问属于基础题型,熟练掌握一元一次不等式的解法即可得分;第二问需要结合函数图象的斜率、临界点分析取值范围,易错点是遗漏k=1的特殊情况和题目给出的k≠0的限制,运用数形结合思想可更直观得到取值范围。
【难度系数】
0.6
(1)本小问解题思路:先将k=-2代入y₁的表达式得到具体的函数式,再根据y₁>y₂的条件列出关于x的一元一次不等式,按照解一元一次不等式的步骤求解即可得到x的取值范围。
(2)本小问需结合一次函数图象分析:首先取临界点x=1,计算此时y₂的取值,要使x<1时y₁恒大于y₂,需保证x=1处y₁的取值不小于y₂,得到k的下限;再分析斜率的情况:当k=1时,y₁与y₂平行,y₁恒大于y₂,满足条件;当k>1时,y₁斜率大于y₂,x足够小时y₁会小于y₂,不满足要求;最后结合题目k≠0的限制,综合得到k的取值范围。
【解析】
(1) 当$k=-2$时,代入$y_1 = kx + 2$得$y_1=-2x+2$。
$\because y_1>y_2$,$y_2 = x - 3$,
$\therefore -2x+2 > x-3$,
移项、合并同类项得:$-3x > -5$,
系数化为1(不等号方向改变)得:$x < \dfrac{5}{3}$。
(2) 先计算$x=1$时,$y_2=1-3=-2$,将$x=1$代入$y_1$得$y_1=k+2$。
要使$x<1$时$y_1>y_2$,首先$x=1$处需满足$y_1≥ y_2$,即$k+2≥ -2$,解得$k≥ -4$;
当$k=1$时,$y_1=x+2$,$y_1-y_2=5>0$恒成立,满足条件;
当$k>1$时,$y_1$的斜率大于$y_2$,x取足够小的负数时,$y_1$会小于$y_2$,不符合要求;
又题目规定$k≠0$,综上可得$k$的取值范围。
【答案】
(1) $x < \dfrac{5}{3}$;
(2) $-4 ≤ k ≤ 1$且$k ≠ 0$。
【知识点】
一次函数的性质,解一元一次不等式,一次函数与不等式的关系
【点评】
本题考查一次函数与一元一次不等式的综合应用,第一问属于基础题型,熟练掌握一元一次不等式的解法即可得分;第二问需要结合函数图象的斜率、临界点分析取值范围,易错点是遗漏k=1的特殊情况和题目给出的k≠0的限制,运用数形结合思想可更直观得到取值范围。
【难度系数】
0.6
7. 八年级(2)班学生准备外出秋游,甲、乙两家旅行社的报价都是每人60元,且均表示对学生优惠.甲旅行社表示:全部8折收费.乙旅行社表示:不超过30人的人数按9折收费,超过30人的人数按7折收费.
(1)设八年级(2)班学生数为$x$,甲、乙两家旅行社实际收费分别为$y_1$元、$y_2$元,试求两家旅行社的收费关于学生人数的函数表达式;
(2)试讨论选择哪家旅行社合算.
(1)设八年级(2)班学生数为$x$,甲、乙两家旅行社实际收费分别为$y_1$元、$y_2$元,试求两家旅行社的收费关于学生人数的函数表达式;
(2)试讨论选择哪家旅行社合算.
答案
解:
(1)甲旅行社的收费表达式:
$y_1 = 60 × 0.8 · x = 48x$($x$为正整数)
乙旅行社分两种情况:
当$0 < x ≤ 30$,且$x$为正整数时,
$y_2 = 60 × 0.9 · x = 54x$;
当$x > 30$,且$x$为正整数时,
$y_2 = 60 × 0.9 × 30 + 60 × 0.7 · (x-30) = 42x + 360$。
因此乙旅行社的收费表达式为:
$y_2=\begin{cases}54x & (0<x≤30,\ x为正整数) \\42x+360 & (x>30,\ x为正整数)\end{cases}$
(2)分情况讨论:
① 当$0 < x ≤ 30$时,$48x < 54x$,即$y_1 < y_2$,选择甲旅行社合算;
② 当$x > 30$时:
令$y_1 = y_2$,即$48x = 42x + 360$,解得$x=60$,此时两家旅行社收费相同;
令$y_1 < y_2$,即$48x < 42x + 360$,解得$x < 60$,此时$30 < x < 60$,$y_1 < y_2$,选择甲旅行社合算;
令$y_1 > y_2$,即$48x > 42x + 360$,解得$x > 60$,此时$y_1 > y_2$,选择乙旅行社合算。
综上:当学生人数小于60时,选择甲旅行社合算;当学生人数等于60时,两家旅行社费用相同,任选其一即可;当学生人数大于60时,选择乙旅行社合算。
(1)甲旅行社的收费表达式:
$y_1 = 60 × 0.8 · x = 48x$($x$为正整数)
乙旅行社分两种情况:
当$0 < x ≤ 30$,且$x$为正整数时,
$y_2 = 60 × 0.9 · x = 54x$;
当$x > 30$,且$x$为正整数时,
$y_2 = 60 × 0.9 × 30 + 60 × 0.7 · (x-30) = 42x + 360$。
因此乙旅行社的收费表达式为:
$y_2=\begin{cases}54x & (0<x≤30,\ x为正整数) \\42x+360 & (x>30,\ x为正整数)\end{cases}$
(2)分情况讨论:
① 当$0 < x ≤ 30$时,$48x < 54x$,即$y_1 < y_2$,选择甲旅行社合算;
② 当$x > 30$时:
令$y_1 = y_2$,即$48x = 42x + 360$,解得$x=60$,此时两家旅行社收费相同;
令$y_1 < y_2$,即$48x < 42x + 360$,解得$x < 60$,此时$30 < x < 60$,$y_1 < y_2$,选择甲旅行社合算;
令$y_1 > y_2$,即$48x > 42x + 360$,解得$x > 60$,此时$y_1 > y_2$,选择乙旅行社合算。
综上:当学生人数小于60时,选择甲旅行社合算;当学生人数等于60时,两家旅行社费用相同,任选其一即可;当学生人数大于60时,选择乙旅行社合算。
解析
【分析】
(1)求两家旅行社的收费函数表达式时,首先梳理收费规则:甲旅行社无人数限制,全部打8折,直接根据“总费用=单价×折扣×人数”列式即可;乙旅行社收费以30人为分界点,属于分段计费,因此要写分段函数:人数不超过30时全部按9折计算,人数超过30时,前30人按9折收费,超出30人的部分按7折收费,分别代入数量关系列式,注意人数x为正整数。
(2)讨论哪家旅行社合算本质是比较y₁和y₂的大小,同样按乙的分段标准分类讨论:先分析0<x≤30的情况,直接比较两个一次函数的大小;再分析x>30的情况,分别令y₁=y₂、y₁<y₂、y₁>y₂,通过解方程或不等式求出对应的x范围,最后汇总所有情况得出结论即可。
【解析】
(1)甲旅行社全部按8折收费:
$y_1 = 60 × 0.8 · x = 48x$($x$为正整数)
乙旅行社分两种情况计费:
当$0 < x ≤ 30$,且$x$为正整数时,全部按9折收费:
$y_2 = 60 × 0.9 · x = 54x$
当$x > 30$,且$x$为正整数时,30人按9折收费,超出30人的部分按7折收费:
$y_2 = 60 × 0.9 × 30 + 60 × 0.7 · (x-30) = 1620 + 42(x-30) = 42x + 360$
因此乙旅行社的收费表达式为:
$y_2=\begin{cases}54x & (0<x≤30,\ x为正整数) \\42x+360 & (x>30,\ x为正整数)\end{cases}$
(2)分情况比较两家收费高低:
① 当$0 < x ≤ 30$时,$y_1=48x$,$y_2=54x$,显然$48x < 54x$,即$y_1 < y_2$,选择甲旅行社合算;
② 当$x > 30$时:
令$y_1 = y_2$,即$48x = 42x + 360$,解得$x=60$,此时两家旅行社收费相同;
令$y_1 < y_2$,即$48x < 42x + 360$,解得$x < 60$,结合前提$x>30$,得$30 < x < 60$时,选择甲旅行社合算;
令$y_1 > y_2$,即$48x > 42x + 360$,解得$x > 60$,此时选择乙旅行社合算。
【答案】
(1)$y_1=48x$($x$为正整数);$y_2=\begin{cases}54x & (0<x≤30,\ x为正整数) \\42x+360 & (x>30,\ x为正整数)\end{cases}$
(2)当学生人数小于60时,选择甲旅行社合算;当学生人数等于60时,两家旅行社费用相同,可任选其一;当学生人数大于60时,选择乙旅行社合算。
【知识点】
一次函数应用;分段函数;方案选择
【点评】
本题结合生活中的消费优惠场景命题,重点考查分段函数的列式方法和分类讨论比较函数值大小的能力,解题时要注意结合实际意义确定自变量的取值范围,避免漏解或错解。
【难度系数】
0.65
(1)求两家旅行社的收费函数表达式时,首先梳理收费规则:甲旅行社无人数限制,全部打8折,直接根据“总费用=单价×折扣×人数”列式即可;乙旅行社收费以30人为分界点,属于分段计费,因此要写分段函数:人数不超过30时全部按9折计算,人数超过30时,前30人按9折收费,超出30人的部分按7折收费,分别代入数量关系列式,注意人数x为正整数。
(2)讨论哪家旅行社合算本质是比较y₁和y₂的大小,同样按乙的分段标准分类讨论:先分析0<x≤30的情况,直接比较两个一次函数的大小;再分析x>30的情况,分别令y₁=y₂、y₁<y₂、y₁>y₂,通过解方程或不等式求出对应的x范围,最后汇总所有情况得出结论即可。
【解析】
(1)甲旅行社全部按8折收费:
$y_1 = 60 × 0.8 · x = 48x$($x$为正整数)
乙旅行社分两种情况计费:
当$0 < x ≤ 30$,且$x$为正整数时,全部按9折收费:
$y_2 = 60 × 0.9 · x = 54x$
当$x > 30$,且$x$为正整数时,30人按9折收费,超出30人的部分按7折收费:
$y_2 = 60 × 0.9 × 30 + 60 × 0.7 · (x-30) = 1620 + 42(x-30) = 42x + 360$
因此乙旅行社的收费表达式为:
$y_2=\begin{cases}54x & (0<x≤30,\ x为正整数) \\42x+360 & (x>30,\ x为正整数)\end{cases}$
(2)分情况比较两家收费高低:
① 当$0 < x ≤ 30$时,$y_1=48x$,$y_2=54x$,显然$48x < 54x$,即$y_1 < y_2$,选择甲旅行社合算;
② 当$x > 30$时:
令$y_1 = y_2$,即$48x = 42x + 360$,解得$x=60$,此时两家旅行社收费相同;
令$y_1 < y_2$,即$48x < 42x + 360$,解得$x < 60$,结合前提$x>30$,得$30 < x < 60$时,选择甲旅行社合算;
令$y_1 > y_2$,即$48x > 42x + 360$,解得$x > 60$,此时选择乙旅行社合算。
【答案】
(1)$y_1=48x$($x$为正整数);$y_2=\begin{cases}54x & (0<x≤30,\ x为正整数) \\42x+360 & (x>30,\ x为正整数)\end{cases}$
(2)当学生人数小于60时,选择甲旅行社合算;当学生人数等于60时,两家旅行社费用相同,可任选其一;当学生人数大于60时,选择乙旅行社合算。
【知识点】
一次函数应用;分段函数;方案选择
【点评】
本题结合生活中的消费优惠场景命题,重点考查分段函数的列式方法和分类讨论比较函数值大小的能力,解题时要注意结合实际意义确定自变量的取值范围,避免漏解或错解。
【难度系数】
0.65
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