手机套餐与打车:用一次函数读懂分段收费

手机套餐「月租 + 超量计费」、打车「起步价 + 里程价」,都是一次函数或分段一次函数。画出图象,用量多少选哪档一目了然。

生活场景:选手机流量套餐、比较打车与公交、决定宽带带宽:现代生活处处是「固定费 + 按量计费」,用量不同最优选择也不同。

数学关联:费用 = 固定月租 + 单价 × 超量,正是一次函数 y = kx + b;多方案比较对应多条直线求交点,交点是结论反转的临界值。

适用前提与边界条件

  1. 已掌握一次函数解析式 y = kx + b 与图象
  2. 实际用量非负,超出套餐部分按超量单价另计

套餐的函数模型

设月用量 ,总费用 :

  • 月租是固定项 (不随用量变)
  • 超量单价是斜率 (每多用一单位多花多少)

算一笔账:选哪档

套餐月租含流量超量单价
A30 元10 GB3 元/GB
B50 元30 GB2 元/GB

月用 20 GB:

  • A: 元
  • B:50 元(未超 30 GB)

选 B。月用 40 GB:A 已不适用(超出 30 GB,需 元),B: 元。

临界值:解 得 GB。用量超 16.7 GB 就该选 B。

打车费用的图象

起步价段是水平线段(3 km 内都是 13 元),超出后是斜向上的射线(每 km 加 2.3 元)。两段在 处相接——这正是分段函数图象的折点。

通用判断法

  1. 把每种方案写成 (或分段)
  2. 两两求交点得临界用量
  3. 按自己的实际用量落在哪段选方案

把套餐单、打车小票翻出来列一次函数,每月能省下一杯奶茶钱——这就是数学最直接的「变现」。

正例与反例

✅ 正例

  • 套餐 A 月租 30 元含 10 GB、超出 3 元/GB,套餐 B 月租 50 元含 30 GB:月用 20 GB 时 A 需 30+10×3=60 元,选 B 更划算
  • 打车起步价 13 元(3 km 内)+ 每 km 2.3 元:y = 13 + 2.3(x−3),x > 3

❌ 反例

  • 月用 5 GB 也办大流量套餐:套餐内用不完,月租白花,应选低档套餐

高频误解与考试易错

  • 把月租算进单价:月租是固定项 b,超量单价是斜率 k,两者不能混
  • 忽略套餐内已含量:超出部分才按高价,套餐内流量已付在月租里
  • 只算一个点就下结论:用量不同结论不同,要找临界值(交点)

常见问题

套餐比较怎么列函数?
设月用量 x,费用 y = 月租 + 超量单价 × (x − 套餐内含量)(x 超过套餐量时);不超套餐则 y = 月租,是分段函数。
怎么找「临界用量」?
让两套餐费用相等解出 x。用量超过临界值选高档,低于临界值选低档。
打车费和里程是函数关系吗?
是。每个里程对应唯一费用(里程确定费用就确定),且是分段一次函数:起步段水平线,超出后是斜率为每公里单价的射线。

依据与出处

  • 人教版(2024 审定)八年级下册第二十三章《一次函数》:课题学习「选择方案」(2026 春起使用)