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求函数解析式方法大全:从待定系数法到中考压轴题深度解析专项练习题库

适用年级

初二

难度等级

⭐⭐⭐

资料格式

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最近更新

2025-12-21

💡 阿星精讲:求解析式 原理

  • 核心概念:阿星来啦!把求函数解析式想象成给一个神秘“生物”办身份证。这个生物的行动规律(函数关系)是秘密,但我们知道它在某些特定时刻(x)的位置(y)。我们的任务就是通过这几个“监控录像”(点的坐标),反推出它的完整行动手册(解析式)。秘诀就是 “设代解”三部曲:先定好它的身份格式(如 \( y=kx+b \)),再把监控拍到的时间地点入进去,最后开关于 k、b 的方程密码!
  • 计算秘籍:
    1. 设:根据题意,设定函数的一般形式。例如,一次函数:\( y=kx+b \) (\( k \neq 0 \));反比例函数:\( y=\frac{k}{x} \) (\( k \neq 0 \))。
    2. 代:将已知点的坐标 \( (x_1, y_1) \)、\( (x_2, y_2) \) 代入所设解析式,得到关于待定系数(如 \( k, b \) )的方程或方程组。
      • 代入点 \( (x_1, y_1) \):\( y_1 = kx_1 + b \)
      • 代入点 \( (x_2, y_2) \):\( y_2 = kx_2 + b \)
    3. 解:解这个方程或方程组,求出待定系数 \( k \) 和 \( b \) 的值。
    4. 写:将求得的 \( k \) 和 \( b \) 的值代回第一步“设”的解析式中,得到最终答案。
  • 阿星口诀:身份不明?先“设”外形。线索(坐标)“代”入,方程立起来。细心求“解”破谜题,答案“写”好真相白!

📐 图形解析

“设代解”在坐标系中的直观体现:已知两点 \( A(1, 3) \) 和 \( B(4, 9) \),求经过它们的直线解析式。我们可以通过图形直观感受“代入”的意义——点的坐标必须满足直线方程。

直线方程(解析式):\( y = 2x + 1 \)

x y O A(1,3) C(3,7)

从图中可以看到,点 \( A \) 和点 \( C \) 的坐标 \( (1,3) \) 和 \( (3,7) \) 精确地落在直线上,这意味着将它们代入直线方程 \( y=kx+b \) 后,能使方程左右两边相等。这就是“代入”的几何意义——点在线上,坐标满足方程

⚠️ 易错警示:避坑指南

  • 错误1:代入坐标时,把 \( x \) 和 \( y \) 的顺序写反。例如,将点 \( (2, 5) \) 代入 \( y=kx+b \) 时写成 \( 2 = k \times 5 + b \)。
    正解:牢记坐标是 \( (x, y) \)。代入时,用点的横坐标 \( x \) 值替换解析式中的 \( x \),纵坐标 \( y \) 值替换解析式中的 \( y \)。正确代入应为 \( 5 = k \times 2 + b \) 。
  • 错误2:解二元一次方程组时,加减消元或代入消元出错,或者求出 \( k, b \) 后,往回写解析式时忘记把数字代回去。
    正解:解方程要细心,每一步都检查。求得 \( k=2, b=1 \) 后,一定要完整写出:\( y = 2x + 1 \),而不是只写 \( k=2, b=1 \) 。
  • 错误3:忽略函数定义域(\( x \) 的取值范围)。例如,应用题中自变量代表人数、长度等,应为非负数。
    正解:求出解析式后,务必结合题意,注明 \( x \) 的取值范围。例如,\( y = 10x + 5 \ (x \geq 0, 且\ x\ 为整数) \) 。

🔥 三例题精讲

例题1:基础入门 已知一次函数的图象经过点 \( A(1, 2) \) 和点 \( B(-1, 4) \),求这个一次函数的解析式。

📌 解析:

  1. 设:设这个一次函数解析式为 \( y = kx + b \) ( \( k \neq 0 \) )。
  2. 代:将 \( A(1, 2) \)、\( B(-1, 4) \) 分别代入。
    • 代入 \( A \): \( 2 = k \times 1 + b \) ➔ \( k + b = 2 \) ...(1)
    • 代入 \( B \): \( 4 = k \times (-1) + b \) ➔ \( -k + b = 4 \) ...(2)
  3. 解:解方程组 \( \begin{cases} k + b = 2 \\ -k + b = 4 \end{cases} \) 。
    • (1)式 + (2)式 得:\( (k+b) + (-k+b) = 2+4 \) ➔ \( 2b = 6 \) ➔ \( b = 3 \)。
    • 将 \( b=3 \) 代入(1)式: \( k + 3 = 2 \) ➔ \( k = -1 \)。
  4. 写:所以,这个一次函数的解析式为 \( y = -x + 3 \) 。

✅ 总结:严格遵循“设代解写”四步法,代入坐标时细心,解方程时稳健。

例题2:图象交点 如图,直线 \( l \) 经过点 \( A(0, 4) \) 和点 \( B(2, 0) \),求直线 \( l \) 的解析式。

A(0,4) B(2,0) x y O

📌 解析:观察图象,直线与y轴交于点 \( A(0,4) \),这是截距

  1. 设:设直线解析式为 \( y = kx + b \)。
  2. 代与解:
    • 代入 \( A(0, 4) \): \( 4 = k \times 0 + b \) ➔ \( b = 4 \)。(立刻得到b!)
    • 代入 \( B(2, 0) \) 及 \( b=4 \): \( 0 = k \times 2 + 4 \) ➔ \( 2k = -4 \) ➔ \( k = -2 \)。
  3. 写:直线 \( l \) 的解析式为 \( y = -2x + 4 \) 。

✅ 总结:当已知直线与y轴交点坐标 \( (0, b) \) 时,可以直接得到 \( b \) 的值,使计算更简便。

例题3:综合提升 已知抛物线 \( y = ax^2 + bx - 3 \) (\( a \neq 0 \)) 经过点 \( (-1, 0) \) 和 \( (3, 0) \),求该抛物线的解析式及顶点坐标。

📌 解析:本题是“设代解”在二次函数中的应用。已知抛物线与x轴的两交点,有更巧妙的方法。

  1. 方法一(标准设代解):
    • 设:解析式为 \( y = ax^2 + bx - 3 \)。
    • 代:代入点 \( (-1, 0) \): \( 0 = a \times (-1)^2 + b \times (-1) - 3 \) ➔ \( a - b - 3 = 0 \) ...(1)
    • 代:代入点 \( (3, 0) \): \( 0 = a \times 3^2 + b \times 3 - 3 \) ➔ \( 9a + 3b - 3 = 0 \) ...(2)
    • 解:解方程组。由(2)式化简得 \( 3a + b - 1 = 0 \) ...(2‘)。 (1)式+(2’)式得:\( (a-b-3) + (3a+b-1) = 0 \) ➔ \( 4a - 4 = 0 \) ➔ \( a=1 \)。代入(1)得 \( 1 - b - 3 = 0 \) ➔ \( b = -2 \)。
    • 写:抛物线解析式为 \( y = x^2 - 2x - 3 \)。
  2. 方法二(交点式法,更快捷):
    • 已知与x轴交点为 \( (-1, 0) \) 和 \( (3, 0) \),可设抛物线为 \( y = a(x + 1)(x - 3) \)。
    • 再将任意一个点(如隐含的y轴交点 \( (0, -3) \))代入求 \( a \): \( -3 = a(0+1)(0-3) \) ➔ \( -3 = -3a \) ➔ \( a=1 \)。
    • 展开得:\( y = (x+1)(x-3) = x^2 - 2x - 3 \)。
  3. 求顶点坐标:对于 \( y = x^2 - 2x - 3 \),配方得 \( y = (x-1)^2 - 4 \)。顶点坐标为 \( (1, -4) \)。

✅ 总结:求二次函数解析式时,根据已知条件灵活选择一般式、顶点式或交点式,能大大简化计算。

🚀 阶梯训练

第一关:基础热身(10道)

  1. 已知一次函数 \( y=kx+b \) 的图象过点 \( (2, 5) \) 和 \( (-1, -1) \),求其解析式。
  2. 若直线 \( y=kx+2 \) 经过点 \( (3, 8) \),求 \( k \) 的值。
  3. 已知反比例函数 \( y=\frac{k}{x} \) 的图象经过点 \( (2, 6) \),求其解析式。
  4. 一次函数图象与y轴交于点 \( (0, -3) \),与x轴交于点 \( (6, 0) \),求其解析式。
  5. 已知 \( y \) 是 \( x \) 的正比例函数,且当 \( x=4 \) 时,\( y=12 \),求这个正比例函数。
  6. 根据表格,求 \( y \) 关于 \( x \) 的一次函数解析式:
    x -1 2
    y 1 7
  7. 直线平行于 \( y=3x \),且经过点 \( (1, 4) \),求该直线解析式。
  8. 函数 \( y=(m-1)x^{|m|} + 3 \) 是一次函数,求其解析式。
  9. 已知点 \( A(1, m) \) 在直线 \( y=2x-1 \) 上,求 \( m \) 的值。
  10. 一个长方形的周长是20厘米,设长为 \( x \) cm,宽为 \( y \) cm,写出 \( y \) 关于 \( x \) 的函数解析式。

第二关:中考挑战(10道)

  1. (图象信息题)如图,直线 \( AB \) 是一次函数 \( y=kx+b \) 的图象,根据图中数据,求它的解析式。(图略,可描述为直线过 \( (0,2) \) 和 \( (3,0) \))
  2. 已知抛物线顶点为 \( (1, -2) \),且过点 \( (2, -1) \),求其解析式。
  3. 已知二次函数图象的对称轴是直线 \( x=2 \),且过点 \( (1, 0) \) 和 \( (0, 3) \),求其解析式。
  4. 一次函数 \( y=kx+b \) 的图象与直线 \( y=-2x \) 平行,并且与反比例函数 \( y=\frac{4}{x} \) 的图象交于点 \( (a, 2) \),求该一次函数的解析式。
  5. (面积相关)直线 \( y=kx+b \) 与坐标轴围成的三角形面积为4,且过点 \( (2, 1) \) 和 \( (0, m) \),求其解析式。
  6. 已知关于 \( x \) 的一次函数 \( y=(2m-1)x+(n+3) \)。若图象经过一、二、四象限,求 \( m, n \) 的取值范围。
  7. 抛物线 \( y=ax^2+bx+c \) (\( a<0 \)) 过 \( (-2, 0) \)、\( (4, 0) \) 和 \( (0, 4) \) 三点,求其解析式。
  8. (平移变换)将直线 \( y=2x+1 \) 向右平移3个单位,求平移后直线的解析式。
  9. (待定系数综合)若函数 \( y = \begin{cases} x^2, & x \le 2 \\ kx+b, & x > 2 \end{cases} \) 在整个定义域内是连续的,求 \( k \) 和 \( b \) 的值。
  10. 已知一个一次函数,当自变量 \( x \) 的取值范围是 \( -3 \le x \le 6 \) 时,函数值 \( y \) 的取值范围是 \( -5 \le y \le -2 \),求这个一次函数的解析式。

第三关:生活应用(5道)

  1. 手机套餐:某通讯公司推出套餐,月租费20元,通话费每分钟0.2元。设每月通话时间为 \( x \) 分钟,总话费为 \( y \) 元。写出 \( y \) 与 \( x \) 的函数关系式。若小明本月话费为50元,求他的通话时间。
  2. 出租车计费:某市出租车起步价为8元(3公里内),超过3公里后,每公里加收2元。设乘车里程为 \( x \) 公里 (\( x \ge 3 \)),车费为 \( y \) 元。写出 \( y \) 与 \( x \) 的函数关系式。
  3. 工程排水:一个蓄水池有200立方米水,现开始匀速排水,已知排水10分钟后,剩余水量为150立方米。写出剩余水量 \( y \) (立方米)与排水时间 \( x \) (分钟)的关系式。
  4. 弹簧长度:在弹性限度内,弹簧长度 \( y \) (cm)与所挂物体质量 \( x \) (kg)的关系是一次函数。已知不挂物体时弹簧长12cm,挂3kg物体时弹簧长13.5cm。写出 \( y \) 与 \( x \) 的关系式,并求挂5kg物体时的弹簧长度。
  5. 拱桥模型:某拱桥桥洞呈抛物线形。以水面为x轴,桥洞对称轴为y轴建立坐标系。测得水面宽 \( AB=12 \) 米,拱顶离水面 \( OC=4 \) 米(如图,O为原点,C为顶点,A、B为与水面交点)。求这条抛物线的解析式。

🤔 常见疑问 FAQ

💡 专家问答:求解析式 的深度思考

问:为什么很多学生觉得这一块很难?

答:觉得难,往往不是因为“设代解”的步骤本身,而是因为“识别”和“转化”出了问题。第一,识别不出题目给出的条件对应哪种函数模型(如看到“匀速”要想到一次函数)。第二,不能把文字描述、表格数据或图形信息准确“转化”为几个点的坐标或特定的方程形式(如顶点、交点)。解决之道在于多总结题型,把“条件语言”翻译成“数学坐标”,剩下的就是熟练的代数运算了。

问:学习这个知识点对以后的数学学习有什么帮助?

答:求解析式是函数思想的基石,是整个中学代数的核心技能之一。它的思想——用待定系数法建立方程——将贯穿始终。未来学习更复杂的函数(如指数、对数、三角函数)、求解曲线的方程(解析几何)、乃至高等数学中的多项式插值,其本质思想都是一脉相承的:用已知条件去确定一个未知关系的具体参数。掌握它,就等于掌握了用数学建模描述现实世界规律的一把万能钥匙。

问:有什么一招必胜的解题“套路”吗?

答:有!核心套路就是 “待定系数法”四步曲。无论函数多复杂,步骤本质不变:1. 定形式:根据题意(图象形状、问题背景)确定函数类型,写出带参数的解析式,如 \( y=ax^2+bx+c \)。2. 找条件:从题目中挖掘出关于函数图象的信息,通常是点坐标、对称轴、顶点、交点等,并转化为关于参数的方程。3. 建方程:将信息代入解析式,得到关于参数的方程或方程组。4. 求解写:解方程,将参数代回。牢记这个框架,所有求解析式的问题都将有章可循。


答案与解析

第一关:基础热身

  1. 解析:设 \( y=kx+b \)。代入(2,5):\( 5=2k+b \);代入(-1,-1):\( -1=-k+b \)。解得 \( k=2, b=1 \)。答案为 \( y=2x+1 \)。
  2. 解析:代入(3,8):\( 8=3k+2 \),解得 \( k=2 \)。
  3. 解析:代入(2,6):\( 6=\frac{k}{2} \),解得 \( k=12 \)。答案为 \( y=\frac{12}{x} \)。
  4. 解析:与y轴交点给出 \( b=-3 \)。代入(6,0):\( 0=6k-3 \),得 \( k=\frac{1}{2} \)。答案为 \( y=\frac{1}{2}x-3 \)。
  5. 解析:设 \( y=kx \)。代入(4,12):\( 12=4k \),得 \( k=3 \)。答案为 \( y=3x \)。
  6. 解析:设 \( y=kx+b \)。代入(-1,1):\( 1=-k+b \);代入(2,7):\( 7=2k+b \)。解得 \( k=2, b=3 \)。答案为 \( y=2x+3 \)。
  7. 解析:平行则 \( k=3 \)。设 \( y=3x+b \)。代入(1,4):\( 4=3 \times 1 + b \),得 \( b=1 \)。答案为 \( y=3x+1 \)。
  8. 解析:由一次函数定义,\( |m|=1 \) 且 \( m-1 \neq 0 \)。所以 \( m=-1 \)。解析式为 \( y=(-1-1)x+3 = -2x+3 \)。
  9. 解析:代入 \( x=1 \):\( m = 2 \times 1 - 1 = 1 \)。
  10. 解析:由周长公式 \( 2(x+y)=20 \),得 \( x+y=10 \),所以 \( y = -x + 10 \ (0 < x < 10) \)。

第二关 & 第三关

(为控制篇幅,此处仅提供关键思路或最终答案,详细过程遵循“设代解写”框架。)

  1. 答案: \( y = -\frac{2}{3}x + 2 \)。
  2. 思路:设顶点式 \( y=a(x-1)^2-2 \),代入(2,-1)求 \( a \)。答案:\( y=(x-1)^2-2 \) 或 \( y=x^2-2x-1 \)。
  3. 思路:由对称轴 \( x=2 \),设 \( y=a(x-2)^2 + k \),代入两点求 \( a, k \)。答案:\( y=-x^2+4x-3 \)。
  4. 思路:平行得 \( k=-2 \)。由交点在反比例函数上得 \( 2=\frac{4}{a} \),故 \( a=2 \)。代入点(2,2)到 \( y=-2x+b \) 求 \( b \)。答案:\( y=-2x+6 \)。
  5. 思路:设解析式 \( y=kx+b \),过(2,1)得 \( 1=2k+b \)。与y轴交点(0,b),与x轴交点 \( (-\frac{b}{k}, 0) \)。面积 \( \frac{1}{2}|b \times (-\frac{b}{k})| = 4 \)。联立求解。答案可能多解,如 \( y=-\frac{1}{2}x+2 \) 或 \( y=-\frac{9}{2}x+10 \) 等。
  6. 答案: \( m < \frac{1}{2} \),\( n > -3 \)。(由 \( k=2m-1 < 0 \),\( b=n+3 > 0 \) 解得)
  7. 答案:代入三点得方程组,解得 \( a=-\frac{1}{2}, b=1, c=4 \)。解析式为 \( y=-\frac{1}{2}x^2+x+4 \)。
  8. 答案:右平移3单位,自变量“左加右减”,新解析式为 \( y=2(x-3)+1 = 2x-5 \)。
  9. 解析:连续要求在 \( x=2 \) 处,左右函数值相等且等于分段点值。当 \( x=2 \) 时,\( x^2=4 \)。所以 \( 4 = k \times 2 + b \)。另外,当 \( x \to 2^- \) 时,一次函数也应趋近于4,这已由方程保证。还需满足在 \( x=2 \) 处导数连续?题目仅要求函数值连续,故一个方程 \( 2k+b=4 \) 即可,但通常默认光滑连接,可再对 \( x^2 \) 在 \( x=2 \) 处求导得4,令一次函数导数 \( k=4 \),则解得 \( b=-4 \)。标准答案(光滑连续): \( k=4, b=-4 \)。
  10. 思路:由于一次函数单调,分 \( k>0 \) 和 \( k<0 \) 两种情况讨论。当 \( k>0 \) 时,\( x=-3, y=-5 \);\( x=6, y=-2 \)。代入求解析式。当 \( k<0 \) 时,\( x=-3, y=-2 \);\( x=6, y=-5 \)。代入求解析式。答案: \( y=\frac{1}{3}x-4 \) 或 \( y=-\frac{1}{3}x-3 \)。
  1. 答案: \( y = 0.2x + 20 \ (x \ge 0) \)。50元时,由 \( 50=0.2x+20 \) 解得 \( x=150 \) 分钟。
  2. 答案: \( y = 8 + 2(x-3) = 2x + 2 \ (x \ge 3) \)。
  3. 解析:设 \( y = kx + b \)。当 \( x=0 \) 时,\( y=200 \);当 \( x=10 \) 时,\( y=150 \)。代入得 \( b=200 \),\( 150=10k+200 \) 得 \( k=-5 \)。答案为 \( y = -5x + 200 \ (0 \le x \le 40) \)。
  4. 解析:设 \( y = kx + b \)。由“不挂物体长12cm”得 \( b=12 \)。代入(3, 13.5):\( 13.5 = 3k + 12 \),得 \( k=0.5 \)。关系式为 \( y = 0.5x + 12 \)。挂5kg时,\( y = 0.5 \times 5 + 12 = 14.5 \) cm。
  5. 解析:依题意,顶点 \( C(0, 4) \),可设抛物线解析式为 \( y = ax^2 + 4 \)。点 \( A(-6, 0) \),代入得 \( 0 = a \times (-6)^2 + 4 \),解得 \( a = -\frac{1}{9} \)。抛物线的解析式为 \( y = -\frac{1}{9}x^2 + 4 \)。

    x y O 水面 C(0,4) A(-6,0) B(6,0) 6m 4m 12m

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