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一次函数求解析式:待定系数法的3种已知条件

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一次函数求解析式用的是待定系数法:先设 y = kx + b,再用题目条件列出关于 k、b 的方程,解出来代回去。已知两点,就把两点坐标分别代入,得到二元一次方程组;已知一点和 k,只剩 b 一个未知数,代入一次就够;已知图像,就先从图上读出两个整数坐标点,再按两点的做法求。三种条件归根到底都是「凑够两个方程,解出两个未知数」。

这一节在人教版八年级下册「一次函数」一章(新版教材在陆续换版,以手上的版本为准),是函数部分第一次系统使用待定系数法,后面二次函数求解析式也是同一个思路。下面每种条件配一道例题,最后专门对照一次「k 解错了」长什么样、怎么当场发现。

三种已知条件的速查

已知条件 先求什么 列几个方程 验算方法
两个点 (x₁, y₁)、(x₂, y₂) k 与 b 同时求 2 个 两点都代回去
一个点和 k 只求 b 1 个 这个点代回去
一条画好的直线 先读两个格点,再同第一行 2 个 再读第三个点代回去

三种条件里,第二种最省事,第一种最常考,第三种最容易在读点上出错。读图题要先确认坐标轴每格代表几个单位,有的题一格是 2 或 0.5,照「一格一个单位」去读,后面怎么算都对不上;拿不准时,把读出的点代进最后的解析式试一试。

已知两点时,也可以先用斜率公式直接算 k,再代一个点求 b,省掉解方程组的消元:

k=\frac{y_2-y_1}{x_2-x_1}

已知两点求一次函数k的斜率公式

分子、分母必须同一个顺序相减:分子用第 2 个点减第 1 个点,分母也用第 2 个点减第 1 个点。顺序一乱,k 的符号就反了,后面的「解错 k 对照」专讲这件事。

待定系数法求一次函数的四个步骤

三道例题

例 1 已知两点。 直线经过 A(1, 3) 和 B(−2, −3),求解析式。

  1. 设 y = kx + b,把两点代入:k + b = 3,−2k + b = −3。
  2. 两式相减:3k = 6,所以 k = 2。
  3. 代回第一个方程:2 + b = 3,b = 1。
  4. 解析式 y = 2x + 1。验算 B 点:2 × (−2) + 1 = −3,对得上。

例 2 已知一点和 k。 直线的 k = −3,且经过点 (2, −1)。

  1. 设 y = −3x + b,把点代入:−1 = −3 × 2 + b。
  2. 解得 b = 5,解析式 y = −3x + 5。
  3. 验算:x = 2 时 y = −6 + 5 = −1。

例 3 已知图像。 坐标系里画着一条直线:它从左下往右上走,与 y 轴交于 (0, −2),与 x 轴交于 (4, 0)。

  1. 从交 y 轴的点直接读出 b = −2。
  2. 把 (4, 0) 代入 y = kx − 2:0 = 4k − 2,k = 1/2。
  3. 解析式 y = ½x − 2。图像从左下往右上,k 应当为正,和算出来的 1/2 一致。
  4. 再读一个点核对:直线还经过 (2, −1),½ × 2 − 2 = −1。

读图时要挑落在格点上的点,估读的非整数坐标会把误差带进 k。

解错 k 的对照

还用例 1 的两点。有人把分子写成 −3 − 3,分母却写成 1 − (−2):

例1两点求k的错误写法与正确写法对照

错误的一行得到 k = −6 ÷ 3 = −2,再代 A 点得 b = 5,写出 y = −2x + 5。这时用 B 点一验:−2 × (−2) + 5 = 9,而 B 的纵坐标是 −3,立刻就露馅。所以每道题最后「把没用过的那个点代回去」这一步不能省,它是发现 k 符号错误最直接的办法。

另外两个常见问题:解方程组时把 b 消掉之后忘了回代求 b;已知图像时把 x 轴交点的横坐标当成 b。前者检查「k、b 两个数都求出来了没有」,后者记住 b 是与 y 轴交点的纵坐标。

思路相近的十字相乘法同样靠代回原式或展开来验算,可以对照着复习。

把例 3 的三步解答录进公式编辑区:在「LaTeX」模式里写 0=4k-2,\ k=\frac{1}{2},\ y=\frac{1}{2}x-2,切到「可视化」模式核对分数,再用顶栏「导出」里的「PNG 图片」贴进电子错题本;导出要登录并开通本站会员。

MathTool 编辑器里录好的例3解答

延伸阅读

  • 十字相乘法:二次三项式因式分解的试凑步骤与四道例题
  • 公式与教程索引:按知识点整理的初中数学教程

常见问题

已知平行关系怎么求解析式?
两条直线平行,说明它们的一次项系数相等、常数项不相等。所以先把已知直线的一次项系数直接抄过来当作所求直线的一次项系数,只剩常数项一个未知数,再把题目给的那个点的坐标代进去求出常数项。求完检查一下常数项是否和已知直线相同,相同就说明是同一条直线,题目条件有误。