第17章 函数及其图象
17.1 变量与函数
第1课时 变量与函数的概念及函数的表示方法
教学目标 1.了解常量、变量和函数的概念,体会变化与对应的思想. 2.了解函数的三种表示方法. 3.能根据条件写出简单的函数关系式,并能准确地识别自变量,因变量和常量. 教学重难点 重点:了解常量、变量和函数的概念. 难点:能根据条件写出简单的函数关系式. 教学过程 新课导入 大千世界处在不停的运动变化之中,如何来研究这些运动变化并寻找规律呢 数学上常用变量与函数来刻画各种运动变化. 合作探究 在学习与生活中,经常要研究一些数量关系,先看下面的问题. 【问题1】如图是某地一天内的气温变化图. 看图回答: (1)这天的6时、10时和14时的气温分别为多少?任意给出这天中的某一时刻,说出这一时刻的气温. (2)这一天中,最高气温是多少?最低气温是多少? (3)这一天中,什么时段的气温在逐渐升高?什么时段的气温在逐渐降低? 解:(1)这天的6时、10时和14时的气温分别为1℃,2℃,5℃. (2)这一天中,最高气温是5℃,最低气温是4℃. (3)这一天中,3时~14时的气温在逐渐升高.0时~3时和14时~24时的气温在逐渐降低. 从图中我们可以看到,随着时间t (时)的变化,相应地气温T (℃)也随之变化.那么在生活中是否还有其他类似的数量关系呢? 【问题2】小蕾在过14岁生日的时候,看到了爸爸为她记录的各周岁时的体重,如下表: 周岁1234567体重(kg)7.912.215.618.420.723.025.6周岁8910111213体重(kg)28.531.234.037.641.244.9
观察上表,说一说随着年龄的增长,小蕾的体重是如何变化的?在哪一段时间内体重增加较快? 解:随着年龄的增长,小蕾的体重也随着增长,且在12岁增加得较快. 【问题3】收音机刻度盘上的波长和频率分别是用米(m)和千赫兹(kHz)为单位标刻的.下面是一些对应的数值: 波长l(m)3005006001 0001 500频率f(kHz)1 000600500300200
观察上表回答: (1)波长l和频率f数值之间有什么关系 (2)波长l越大,频率f就________. 解:(1)l与f的乘积是一个定值,即,或者说. (2)波长l越大,频率f就越小. 【问题4】圆的面积随着半径的增大而增大.如果用r表示圆的半径,S表示圆的面积,则S与r之间满足下列关系:S=_________. 利用这个关系式,试求出半径为1 cm,1.5 cm,2 cm,2.6 cm,3.2 cm时圆的面积,并将结果填入下表: 半径r(cm)11.522.63.2…圆面积S(cm2)…
由此可以看出,圆的半径越大,它的面积就_________. 解:S=πr2. 半径r(cm)11.522.63.2…圆面积S(cm2)3.147.06512.5621.226 432.153 6…
圆的半径越大,它的面积就越大. 知识讲解 1.常量和变量 【交流】在上述问题中分别有几个量?分别指出每个问题中的各个量. 在第1个问题中,有两个变量,一个是时间,另一个是气温,气温随着时间的变化而变化. 在第2个问题中,有两个变量,一个是年龄,另一个是体重,体重随着年龄的变化而变化. 在第3个问题中,lf是变量,而它们的积等于300 000,是常量. 在第4个问题中,S和r都是变量,π是常量. 【概括】常量:在某一个变化过程中始终保持不变的量叫做常量. 变量:在某一个变化过程中可以取不同数值的量叫做变量. 【交流】大家举例说一说哪些是常量和变量? 2.函数 如果在一个变化过程中,有两个变量,假设为和,对于的每一个取值,都有唯一的值与之对应,那么是自变量,是因变量,此时,是的函数. 【注意】(1)函数只研究变化过程中的两个变量,不研究多个; (2)对于自变量的每一个取值,函数都有唯一的值与之对应. 分析:上述的第3个问题中,f300 000,给出一个l的值,变量f有唯一的值与之对应,l是自变量,f是因变量(f是l的函数). 上述的第4个问题中,Sπr2,给出变量r的一个值,便可以得到变量S的唯一值和它对应,r是自变量,S是因变量(S是r的函数). 随堂训练 判断下列变量关系是不是函数? (1)正方形的边长与面积. (2)关系式y=中,y是x的函数吗? 【答案】(1)是;(2)不是. 【总结】判断变量间的关系是不是函数关系,我们可以看得到的数学式子中的变量之间是否满足函数的定义. 3.函数的表示方法 表示函数关系的方法通常有三种: (1)解析法,如问题3中的f,问题4中的Sπr2,这些表达式称为函数的关系式; (2)列表法,如问题2中的小蕾的体重表,问题3中的波长与频率关系表; (3)图象法,如问题1中的气温曲线. 4.书写函数关系式的步骤 (1)先认真审题,根据题意找出相等关系; (2)按相等关系,写出含有两个变量的等式; (3)将等式变形为用含有自变量的代数式表示函数的式子. 5.函数关系式的书写格式 函数的关系式是等式,通常等式的右边是含有自变量的代数式,左边的一个字母表示函数.例如:Sπr2,y0.50x,y=2.4x0.2. 例题讲解 用总长60 m的篱笆围成一个矩形场地,求矩形面积S(m2)与一边长l(m)之间的关系式,并指出式中的常量和变量,自变量和因变量. 解:,总长60是常量,边长和面积是变量;自变量是l,因变量是S. 例2 下列关系式中,哪些式中的y是x的函数? 解:(1)和(3)中的y是x的函数. 【小结】在研究函数时,必须注意自变量的取值范围.在实际问题中,自变量的取值必须符合实际意义.例如,上述问题4中,自变量r表示圆的半径,不能为负数和零,即它的取值范围为一切正实数. 课堂练习 1.常量和变量在研究“某一变化过程中”时是确定的,以svt为例(t为时间,v为速度,s为路程): ①若速度v固定,则常量是_______,变量是_______; ②若时间t固定,则常量是_______,变量是_______. 2.已知变量x与y的四种关系:y|x|,|y|x, 2x2y0,2xy2=0,其中y是x的函数的有_____个. 3.若一辆汽车以50千米/时的速度匀速行驶,则行驶的路程s(千米)与行驶的时间t(时)之间的函数关系式是( ) A.s5050t B.s50t C.s5050t D.以上都不对 4.下列变量间的关系不是函数关系的是( ) A.长方形的宽一定,其长与面积 B.正方形的周长与面积 C.圆的半径与面积 D.等腰三角形的底边长与面积 5.下列说法不正确的是( ) A.公式V中, 是常量,r是变量,V是πr的函数 B.公式Vπr3中,V是r的函数 C.公式v中,v可以是变量,也可以是常量 D.圆的面积S是半径r的函数 参考答案 1.①v,s、t;②t,s、v 2.2 3.B 4.D 5.A 课堂小结 1.常量与变量 常量:在某一个变化过程中始终保持不变的量叫做常量. 变量:在某一个变化过程中可以取不同数值的量叫做变量. 2.函数的概念 如果在一个变化过程中,有两个变量,假设为和,对于的每一个取值,都有唯一的值与之对应,那么是自变量,是因变量,此时,是的函数. 板书设计 1.常量与变量 常量:在某一个变化过程中始终保持不变的量叫做常量. 变量:在某一个变化过程中可以取不同数值的量叫做变量. 2.函数的概念 如果在一个变化过程中,有两个变量,假设为和,对于每取一个值,都有唯一的值与它相对应,那么是自变量,是因变量,此时,是的函数. 3.函数的表示方法: (1)解析法;(2)列表法;(3)图象法. 例1 例2 例3