6.4.1曲线型图象
第六章 变量之间的关系
新2024北师大版数学七年级下册【公开课精做课件】
授课教师:********
班 级:********
时 间:********
买合苏迪古丽·买买提
托克逊县第二中学
15909954880
6.4.1 曲线型图象
一、学习目标
结合具体情境,理解曲线型图象的概念和特点,能识别曲线型图象所表示的变量间关系。
学会从曲线型图象中读取自变量和因变量的对应值,分析因变量随自变量的变化趋势。
经历从实际问题中抽象出曲线型图象的过程,培养图象分析能力和几何直观素养。
感受曲线型图象在描述非线性变化关系中的直观性,体会数学与现实生活的密切联系。
二、情境引入
在之前的学习中,我们用表格和关系式表示变量之间的关系,表格能呈现具体数据,关系式能描述普遍规律。但当变量之间的关系是非线性变化时(即因变量不随自变量均匀变化),用图象来表示会更加直观。例如,抛出的篮球的高度随时间的变化、某地区一天的气温随时间的变化、植物生长高度随时间的变化等,这些变化关系用曲线型图象来展示,能让我们更清晰地看到变化的整体趋势。本节课我们就来学习曲线型图象,探究如何通过曲线型图象分析变量之间的关系。
三、曲线型图象的概念与特点
(一)概念
曲线型图象是指在平面直角坐标系中,用曲线来表示两个变量之间关系的图形。其中,横轴通常表示自变量,纵轴通常表示因变量,曲线上的每一个点都对应着一组自变量和因变量的取值。
(二)特点
直观性:曲线型图象能直观地展示变量之间的变化趋势,如上升、下降、先升后降、先降后升等,比表格和关系式更易感知整体变化规律。
连续性:曲线型图象通常表示变量在一定范围内的连续变化关系,自变量可以取范围内的任意数值,对应的因变量也有唯一确定的值。
非线性:曲线型图象对应的变量关系多为非线性关系,即因变量随自变量的变化不是均匀的(不同于直线型图象的均匀变化),变化率可能随时改变。
例如,某病人的体温随时间变化的图象是一条曲线,通过图象可以直观地看到体温在不同时间段的升降情况和变化快慢;某股票的价格随时间变化的图象也是一条曲线,能清晰地反映价格的波动趋势。
四、曲线型图象的组成要素
坐标轴:包括横轴(x 轴)和纵轴(y 轴),分别表示两个变量。坐标轴上需要标注变量名称和单位,例如横轴标注 “时间(小时)”,纵轴标注 “温度(℃)”。
刻度:坐标轴上的刻度表示变量的取值,刻度的间隔根据变量的取值范围合理设置,确保图象清晰易读。
曲线:图象的主体部分,由无数个点连接而成,每一个点\((x,y)\)表示当自变量为\(x\)时,因变量为\(y\)。
标题:说明图象所表示的具体内容,如 “某地区一天的气温变化图象”“小球下落高度随时间变化图象” 等。
五、从曲线型图象中获取信息
(一)读取对应数值
曲线型图象上的任意一点都对应着一组自变量和因变量的取值,通过过该点作坐标轴的垂线,可读取对应的数值。
例 1:如图 1 是某植物生长高度随时间变化的曲线型图象,根据图象回答下列问题:
[此处插入图 1:横轴为时间(天),纵轴为高度(厘米),曲线呈现先慢后快再慢的上升趋势]
(1)植物生长到第 10 天时,高度是多少?
(2)当植物高度为 20 厘米时,大约生长了多少天?
解:
(1)过横轴上 “10 天” 的点作纵轴的平行线,与曲线交于一点,再过该交点作横轴的平行线,与纵轴交于 “15 厘米” 处,因此植物生长到第 10 天时,高度是 15 厘米。
(2)过纵轴上 “20 厘米” 的点作横轴的平行线,与曲线交于一点,再过该交点作纵轴的平行线,与横轴交于 “15 天” 处,因此当植物高度为 20 厘米时,大约生长了 15 天。
(二)分析变化趋势
通过观察曲线的走向,可分析因变量随自变量的变化趋势,包括上升、下降、平缓、陡峭等情况,陡峭程度反映变化的快慢。
例 2:如图 2 是某地区一天的气温随时间变化的曲线型图象,分析气温的变化趋势。
[此处插入图 2:横轴为时间(时),纵轴为气温(℃),曲线从 0 时的 10℃下降到 6 时的 5℃,再上升到 14 时的 25℃,然后下降到 24 时的 12℃]
分析:
0 时到 6 时:曲线呈下降趋势,说明气温随时间的增加而降低,这段时间气温从 10℃下降到 5℃,变化较为平缓。
6 时到 14 时:曲线呈上升趋势,说明气温随时间的增加而升高,这段时间气温从 5℃上升到 25℃,变化较为陡峭(尤其是 10 时到 14 时上升速度更快)。
14 时到 24 时:曲线呈下降趋势,说明气温随时间的增加而降低,这段时间气温从 25℃下降到 12℃,变化先快后慢。
(三)确定极值点
曲线型图象中的最高点和最低点分别对应因变量的最大值和最小值,这些点是分析变量关系的重要参考。
例 3:根据例 2 中的气温变化图象,回答下列问题:
(1)这一天的最高气温是多少?出现在什么时间?
(2)这一天的最低气温是多少?出现在什么时间?
解:
(1)图象中的最高点对应的纵轴数值为 25℃,横轴数值为 14 时,因此这一天的最高气温是 25℃,出现在 14 时。
(2)图象中的最低点对应的纵轴数值为 5℃,横轴数值为 6 时,因此这一天的最低气温是 5℃,出现在 6 时。
六、常见的曲线型图象类型及意义
(一)上升型曲线
曲线从左到右呈上升趋势,表明因变量随自变量的增大而增大。根据上升的陡峭程度,可分为缓慢上升和快速上升:
缓慢上升:曲线平缓上升,如植物生长初期的高度变化图象,因变量增长速度较慢。
快速上升:曲线陡峭上升,如物体自由下落时距离随时间的变化图象(忽略空气阻力),因变量增长速度越来越快。
(二)下降型曲线
曲线从左到右呈下降趋势,表明因变量随自变量的增大而减小。根据下降的陡峭程度,可分为缓慢下降和快速下降:
缓慢下降:曲线平缓下降,如一杯热水的温度随时间的变化图象(环境温度较低时),温度下降速度逐渐减慢。
快速下降:曲线陡峭下降,如汽车紧急刹车时速度随时间的变化图象,速度在短时间内迅速降低。
(三)先升后降型曲线
曲线先上升后下降,表明因变量随自变量的增大先增大后减小,图象存在一个最高点(最大值)。例如:
抛出的篮球的高度随时间变化的图象,篮球先上升到最高点,然后下落。
某产品的利润随售价变化的图象,售价过低或过高时利润都较低,存在一个最佳售价使利润最高。
(四)先降后升型曲线
曲线先下降后上升,表明因变量随自变量的增大先减小后增大,图象存在一个最低点(最小值)。例如:
抛物线\(y = x^2 - 2x + 3\)的图象,当\(x < 1\)时,\(y\)随\(x\)的增大而减小;当\(x > 1\)时,\(y\)随\(x\)的增大而增大,最低点为\((1,2)\)。
某运输公司的成本随运输量变化的图象,运输量过少或过多时成本都较高,存在一个最优运输量使成本最低。
七、典型例题解析
例 4:如图 3 是某水库的蓄水量随月份变化的曲线型图象,根据图象回答下列问题:
[此处插入图 3:横轴为月份(1 - 12 月),纵轴为蓄水量(万立方米),曲线 1 - 4 月下降,4 - 7 月上升,7 - 12 月下降,12 月蓄水量低于 1 月]
(1)哪个月份蓄水量最多?哪个月份蓄水量最少?
(2)从 1 月到 4 月,蓄水量是如何变化的?
(3)从 4 月到 7 月,蓄水量的变化趋势是怎样的?这段时间蓄水量增加了多少?
(4)比较 1 月和 12 月的蓄水量,哪个月份的蓄水量更多?
解:
(1)图象中的最高点出现在 7 月,对应的蓄水量最多;最低点出现在 4 月,对应的蓄水量最少。
(2)从 1 月到 4 月,曲线呈下降趋势,说明蓄水量随月份的增加而减少。
(3)从 4 月到 7 月,曲线呈上升趋势,说明蓄水量随月份的增加而增加。4 月蓄水量约为 200 万立方米,7 月蓄水量约为 500 万立方米,因此这段时间蓄水量增加了 500 - 200 = 300 万立方米。
(4)1 月蓄水量约为 300 万立方米,12 月蓄水量约为 250 万立方米,因此 1 月的蓄水量更多。
例 5:如图 4 是某物体运动过程中速度随时间变化的曲线型图象,分析该物体的运动状态。
[此处插入图 4:横轴为时间(秒),纵轴为速度(米 / 秒),曲线 0 - 3 秒从 0 快速上升到 10,3 - 6 秒保持水平,6 - 9 秒缓慢下降到 0]
分析:
0 - 3 秒:曲线呈上升趋势,速度从 0 增加到 10 米 / 秒,说明物体在做加速运动,且加速速度较快。
3 - 6 秒:曲线呈水平状态,速度保持 10 米 / 秒不变,说明物体在做匀速运动。
6 - 9 秒:曲线呈下降趋势,速度从 10 米 / 秒减小到 0,说明物体在做减速运动,且减速速度较慢。
八、易错点警示
坐标轴混淆:读取数据时误将横轴和纵轴表示的变量弄混,导致对应数值读取错误。例如,在气温随时间变化的图象中,错误地将横轴当作气温、纵轴当作时间进行解读。
变化趋势判断错误:对曲线的上升和下降趋势判断不准确,尤其是在曲线平缓变化时,误将上升看作下降,或反之。例如,将缓慢上升的曲线误认为是水平不变的。
极值点识别错误:不能准确找到曲线的最高点和最低点,或对极值点的意义理解错误。例如,在利润随售价变化的图象中,错误地将最低点当作利润最高的点。
数据读取误差过大:通过图象读取数据时,因未准确作垂线或对刻度判断失误,导致读取的数值与实际偏差过大。例如,将横轴上的 “5 天” 误读为 “6 天”,从而得出错误的对应关系。
忽略图象标题和单位:解读图象时未关注标题和坐标轴的单位,导致对图象表示的变量关系理解错误。例如,将 “速度随时间变化图象” 误认为是 “路程随时间变化图象”。
九、课堂练习
填空题:
(1)曲线型图象能直观地展示变量之间的______,包括上升、下降、先升后降等。
(2)在曲线型图象中,最高点对应的因变量值是______,最低点对应的因变量值是______。
(3)如图 5 是某水果的价格随季节变化的图象(横轴为月份,纵轴为价格),由图象可知,价格最高的月份是______,价格最低的月份是______,从 1 月到 6 月,价格呈______趋势。
[此处插入图 5:价格 1 - 3 月上升,3 - 6 月下降,7 - 9 月上升,9 - 12 月下降,3 月价格最高,6 月价格最低]
选择题:
(1)下列变量关系中,适合用曲线型图象表示的是( )
A. 匀速行驶的汽车的路程与时间的关系
B. 正方形的周长与边长的关系
C. 人的身高与年龄的关系
D. 圆的半径与直径的关系
(2)如图 6 是某产品的销量随广告费用变化的图象,下列说法错误的是( )
[此处插入图 6:销量随广告费用增加先快速上升,后上升速度减慢,最后趋于平缓]
A. 广告费用为 0 时,销量不为 0
B. 随着广告费用的增加,销量一直上升
C. 广告费用增加到一定程度后,销量增长缓慢
D. 广告费用越多,销量增长越快
解答题:
(1)如图 7 是某病人的体温随时间变化的图象(横轴为时间(小时),纵轴为体温(℃)),回答下列问题:
[此处插入图 7:体温 0 - 4 小时从 37℃上升到 39℃,4 - 8 小时从 39℃下降到 37.5℃,8 - 12 小时维持在 37.5℃]
① 病人在第 2 小时的体温是多少?
② 病人的最高体温是多少?出现在什么时间?
③ 从 4 小时到 8 小时,病人的体温是如何变化的?
(2)如图 8 是某河流的水位随天数变化的图象,分析该河流水位的变化趋势,并预测第 15 天的水位大约是多少。
[此处插入图 8:水位 1 - 5 天从 10 米上升到 15 米,5 - 10 天从 15 米下降到 12 米,10 - 14 天从 12 米上升到 14 米]
十、方法总结
曲线型图象的解读步骤:
明确图象的标题和坐标轴表示的变量及单位,理解图象所描述的实际情境。
观察曲线的整体走向,确定因变量随自变量的变化趋势(上升、下降、先升后降等)。
找到曲线的关键点,如最高点、最低点、转折点,分析这些点对应的变量取值及实际意义。
通过作坐标轴的垂线,读取特定自变量对应的因变量值,或特定因变量对应的自变量值。
变化趋势的分析方法:
上升趋势:曲线从左到右向上倾斜,因变量随自变量增大而增大,倾斜程度越陡,增长越快。
下降趋势:曲线从左到右向下倾斜,因变量随自变量增大而减小,倾斜程度越陡,下降越快。
平缓趋势:曲线接近水平,因变量随自变量变化较小,几乎保持不变。
数据读取的技巧:
读取数据时,过目标点分别作横轴和纵轴的垂线,垂线与坐标轴的交点即为对应数值。
对于非整数刻度的图象,根据刻度间隔进行估算,尽量减小误差。
通过本节课的学习,我们认识了曲线型图象的概念和特点,学会了从曲线型图象中获取变量的对应数值、分析变化趋势和识别极值点。曲线型图象作为表示非线性变量关系的重要工具,在科学研究、经济分析、日常生活等领域有着广泛的应用。希望同学们能掌握曲线型图象的解读方法,提高数据分析能力,更好地理解和应用数学知识解决实际问题。
5
课堂检测
4
新知讲解
6
变式训练
7
中考考法
8
小结梳理
学习目录
1
复习引入
2
新知讲解
3
典例讲解
观察下图,你能从中获取怎样的信息?
招聘启事
亲爱的同学们:
学校广播站要招聘一名天气预报节目主持人,为了公平竞争,特用下题考查同学们的基本素质.请有意向的同学将分析报告于本周内交到学校广播站,欢迎大家积极参与,希望你能成为我校首位天气预报节目主持人!
下表是某天各时刻的气温值,请分析这天的气温变化情况(要求直观、形象、生动).
时刻/h
0
3
6
9
12
15
18
21
24
温度/℃
26
23
24
27
31
37
35
31
26
用曲线型图象表示的变量间关系
1
上图表示了温度随时间的变化而变化的情况,它是温度与时间之间关系的图象.图象是我们表示变量之间关系的又一种方法,它的特点是非常直观.
请根据左图填空:
(1) 上午 9 时的温度是 ,
12 时的温度是 .
(2) 这一天的最高温度是 ,
是____时达到的,最低温
度是 ,是 达到的.
(3) 这一天的温差是 ,
从最低温度到最高温度经
过了____小时.
14°C
27°C
31°C
37°C
15
23°C
3 时
12
(4) 什么时间范围内温度在上升? 什么时间范围内温度在下降?
(5) 图中的 A 点表示什么?
B 点呢?
(6) 你能预测次日凌晨 1 时的温度吗? 说说你的理由.
D
E
0 时到 3 时、15 时到
24 时温度在下降.
A:21 时的温度是 31°C
B:0 时的温度是 26°C.
大约是 24°C 左右.
3 时到 15 时温度在
上升;
在用图象表示变量之间的关系时,通常用水平方向的数轴(称为横轴)上的点表示自变量,用竖直方向的数轴(称为纵轴)
上的点表示因变量.
横轴
纵轴
0
归纳总结
如何从图象中获取关于两个变量的信息?
(1) 要明白图象上的点所表示的意义;
(2) 从自变量的值得到因变量的值,及从因变量的值得到自变量的值;
(3) 要能看出因变量如何随自变量的变化而变化.
横轴
纵轴
A
B
13
26
5
35
10
C
D
20
10
25
0
交流讨论
方法总结:认真观察图象,弄清楚时间是自变量,温度是因变量,然后由图象上的点确定自变量及因变量的对应值.
例1 如图所示是某市夏日某天的温度随时间变化的图象. 通过观察图象,下列说法中错误的是 ( )
A.这天 15 时的温度最高
B.这天 3 时的温度最低
C.这天最高温度与最低温度
的差是 13 ℃
D.这天 0~3 时,15~24 时
温度在下降
C
典例精析
2
0
1
1
2
3
4
8
7
6
5
水深(米)
时间(时)
A
例2 下图表示了某港口某日从 0 时到 6 时水深变化的情况.
3
4
5
6
3时
约是7米
4 时的水深
先上升,后下降
(1)这天大约什么时刻港口的水最深?水深约是多少?
(2)A 点表示什么?
(3)说说这个港口从 0 时到
6时的水位是怎样变化的.
如图呈现了某年某地日出时间、日落时间的情况. 观察图象,回答下列问题:
(1) 你能描述这一年此地日出时间和日落时间的变化情况吗?
尝试·思考
1月到6月日出时间逐渐提前,日落时间逐渐推迟;
6月到12月日出时间逐渐推迟,日落时间逐渐提前.
如图呈现了某年某地日出时间、日落时间的情况. 观察图象,回答下列问题:
(2) 这一年日出时间最早的大约是什么时候? 最晚呢? 日落时间呢?
尝试·思考
日出时间最早大约是 6 月,最晚大约是 12 月;
日落时间最早大约是 12月之间,最晚大约是 6,7月之间.
1. [2024江西] 将常温中的温度计插入一杯60?℃ 的热水
(恒温)中,温度计的读数????(℃)与时间????(min) 的关系用图象
可近似表示为( )
?
C
A. B. C. D.
返回
2. 在某学校科技节的开幕式上,“编程”学习小组的学
员给同学们带来了一组无人机表演,无人机根据预先设计的方案在空中
组成不同的图案.如图,曲线表示“1号机” 在5?min 的时间内离地面的飞行
高度?(m)随飞行时间????(min) 的变化情况,下列说法错误的是 ( )
?
D
(第2题)
A. 最初的高度为30?m
B. 1?min时的高度和5?min 时的高度相同
C. 3?min时达到最高高度,为60?m
D. 2?min到4?min之间,飞行高度?(m) 持续上升
?
返回
(第3题)
3.蛇的体温随外部环境温度的变
化而变化,如图表示的是一条
蛇在两昼夜之间体温的变化情
况,结合图象,回答下列问题:
(1)第一天,蛇体温的变化范
围是____________;它的体温
从最低上升到最高需要______;
35?℃~40?℃
?
12?h
?
(2)第一天,时间在___________范围内蛇的体温是上升的;
在______________________范围内蛇的体温是下降的.
4时~16时
?
0时∽4时,16时~24时
?
(第3题)
返回
4. 向高为10的容器(形状如图)中注水,注满为止,
则水深?与注水量???? 的关系的大致图象是( )
?
D
A. B. C. D.
返回
5.[2024烟台期末] 某双休日,姐妹俩在社区公园里面荡秋千,
若秋千离地面的高度?(m)与摆动时间????(s) 之间的关系如图所
示,结合图象,解答下列问题:
?
(1)指出变量?,???? 中的自变
量、因变量,求出? 的最大值
和最小值相差多少;
?
【解】由题图可知,自变量为
????,因变量为? ,
?
?的最大值为1.5,最小值为0.5 ,
所以1.5?0.5=1,即? 的最大值和最小值相差1.
?
(2)当????=5.4时,根据图象写出? 的值,除此之外,并指出
与之高度相同的次数;
?
【解】当????=5.4时,?=1 ,
除此之外,与之高度相同的次数是7.
?
(3)请写出秋千摆动第一个来回的时间.
【解】秋千摆动第一个来回的时间为2.8?s .
?
返回
1. 图象是我们表示变量之间关系的又一种方法,它的
特点是非常直观.
2. 曲线型图象能够反映出数据的变化趋势,通过结合
横、纵轴表示的意义,我们能够很直观的感受到数
据的含义.
谢谢观看!
阿木提江·塔西吐木尔
托克逊县第一中学
13899326086