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19.1 函数
19.1.2 变量与函数
第2课时 函数
学习目标
1.了解函数的相关概念,会判断两个变量是否具有函数关系.
2.能根据简单的实际问题写出函数解析式,并确定自变量的取值范围.(重点、难点)
3.会根据函数解析式求函数值.
函数的相关概念
一
想一想,如果你坐在摩天轮上,随着时间的变化,你离开地面的高度是如何变化的?
情景一
讲授新课
下图反映了摩天轮上的一点的高度h (m)与旋转时间t(min) 之间的关系.
t/min 0 1 2 3 4 5 …
h/m …
(1)根据左图填表:
(2)对于给定的时间t ,相应的高度h能确定吗?
10
37
45
37
3
10
瓶子或罐头盒等圆柱形的物体,常常如下图那样
堆放.随着层数的增加,物体的总数是如何变化的?
填写下表:
1 2 3 4 5 …
…
1
3
6
10
15
对于给定任一层数n,相应的物体总数y确定吗?有几个y值和它对应?
层数 n
物体总数y
唯一一个y值
情景二
一定质量的气体在体积不变时,假若温度降低到
-273℃,则气体的压强为零.因此,物理学把-273℃作为热力学温度的零度.热力学温度T(K)与摄氏温度t(℃)之间有如下数量关系:T=t+273,T≥0.
(1)当t分别等于-43,-27,0,18时,相应的热力学温度T是多少?
(2)给定任一个大于-273 ℃的摄氏温度t值,相应的热力学温度T确定吗?有几个T值和它对应?
230K、246K 、273K、291K
唯一一个T值
解:当t=-43时,
T=-43+273
=230(K)
情景三
思考:上面的三个问题中,各变量之间有什么共同特点?
①时间 t 、相应的高度 h ;
②层数n、物体总数y;
③摄氏温度t 、热力学温度T.
共同特点:都有两个变量,给定其中某一个变量的值,相应地就确定了另一个变量的值.
一般地,在某个变化过程中,如果有两个变量x与y,并且对于x的每一个确定的值,y都有唯一确定的值与它对应,那么我们就说x是自变量,y是x的函数.
如果当x=a时y=b,那么b叫做当自变量的值为a时的函数值.
知识要点
典例精析
例1 下列关于变量x ,y 的关系式: y =2x+3; y =x2+3; y =2|x|;④ ;⑤y2-3x=10,其中表示y 是x 的函数关系的是 .
判断一个变量是否是另一个变量的函数,关键是看当一个变量确定时,另一个变量是否有唯一确定的值与它对应.
方法
一个x值有两个y 值与它对应
做一做
下列问题中,一个变量是否是另一个变量的函数?如果是,请指出自变量.
(1)改变正方形的边长 x,正方形的面积 S 随之变化;
(2)秀水村的耕地面积是106 m2,这个村人均占有耕地面积 y (单位:m2)随这个村人数 n 的变化而变化;
(3)P是数轴上的一个动点,它到原点的距离记为 x,
它对应的实数为 y,y 随 x 的变化而变化.
解:(1)S 是x的函数,其中x是自变量.
(2)y 是n的函数,其中n是自变量.
(3)y 不是x的函数.
例如,到原点的距离为1的点对应实数1或-1,
例2 已知函数
(1)求当x=2,3,-3时,函数的值;
(2)求当x取什么值时,函数的值为0.
把自变量x的值带入关系式中,即可求出函数的值.
解:(1)当x=2时,y= ;
当x=3时,y= ;
当x=-3时,y=7.
(2)令 解得x=
即当x= 时,y=0.
问题:请用含自变量的式子表示下列问题中的函数关系:
(1)汽车以60 km/h 的速度匀速行驶,行驶的时间为 t(单位:h),行驶的路程为 s(单位:km);
(2)多边形的边数为 n,内角和的度数为 y.
问题(1)中,t 取-2 有实际意义吗?
问题(2)中,n 取2 有意义吗?
确定自变量的取值范围
二
根据刚才问题的思考,你认为函数的自变量可以取任意值吗?
在实际问题中,函数的自变量取值范围往往是有限制的,在限制的范围内,函数才有实际意义;超出这个范围,函数没有实际意义,我们把这种自变量可以取的数值范围叫函数的自变量取值范围.
例3 汽车的油箱中有汽油50L,如果不再加油,那么油箱中的油量y(单位:L)随行驶里程x(单位:km)的增加而减少,平均耗油量为0.1L/km.
(1)写出表示y与x的函数关系的式子.
解:(1) 函数关系式为: y = 50-0.1x
0.1x表示的意义是什么?
叫做函数的解析式
(2)指出自变量x的取值范围;
(2) 由x≥0及50-0.1x ≥0
得 0 ≤ x ≤ 500
∴自变量的取值范围是
0 ≤ x ≤ 500
确定自变量的取值范围时,不仅要考虑使函数解析式有意义,而且还要注意各变量所代表的实际意义.
归纳
汽车行驶里程,油箱中的油量均不能为负数!
(3)汽车行驶200 km时,油箱中还有多少油?
(3)当 x = 200时,函数 y 的值为y=50-0.1×200=30.
因此,当汽车行驶200 km时,油箱中还有油30L.
2.下列各表达式不是表示y是x的函数的是( )
A. B.
C. D.
C
当堂练习
3.设路程为s,时间为t,速度为v,当v=60时,路程和时间的关系式为 ,这个关系式中, 是常量,
是变量, 是 的函数.
60
s=60t
t和s
s
t
4.油箱中有油30kg,油从管道中匀速流出,1h流完,则油箱中剩余油量Q(kg)与流出时间t(min)之间的函数关系式是 ,自变量t的取值范围是 .
5.求下列函数中自变量x的取值范围:
.
1
.
0
.
-1
x取全体实数
6.我市白天乘坐出租车收费标准如下:乘坐里程不超过3公里,一律收费8元;超过3公里时,超过3公里的部分,每公里加收1.8元;设乘坐出租车的里程为x(公里)(x为整数),相对应的收费为y(元).
(1)请分别写出当0<x≤3和x>3时,y与x之间的关系式,并直接写出当x=2和x=6时对应的y值;
解:(1)当0<x≤3时,y=8;
当x>3时,y=8+1.8(x-3)=1.8x+2.6.
当x=2时,y=8;x=6时,y=1.8×6+2.6=13.4.
(2)当0<x≤3和x>3时,y都是x的函数吗?为什么?
解:当0<x≤3和x>3时,y都是x的函数,因为对于x的每一个确定的值,y都有唯一确定的值与其对应.
函数
概念:函数在某个变化过程中,如果有两个变量x与y,并且对于x的每一个确定的值,y都有唯一确定的值与它对应,那么x是自变量,y是x的函数.
函数值
自变量的取值范围
1.使函数解析式有意义
2.符合实际意义
课堂小结