一次函数(1)
知识技能目标
1.理解一次函数和正比例函数的概念;
2.根据实际问题列出简单的一次函数的表达式.
过程性目标
1.经历由实际问题引出一次函数解析式的过程,体会数学与现实生活的联系;
2.探求一次函数解析式的求法,发展学生的数学应用能力.
教学过程
一、创设情境
问题1 小明暑假第一次去北京.汽车驶上A地的高速公路后,小明观察里程碑,发现汽车的平均车速是95千米/小时.已知A地直达北京的高速公路全程为570千米,小明想知道汽车从A地驶出后,距北京的路程和汽车在高速公路上行驶的时间有什么关系,以便根据时间估计自己和北京的距离.
分析 我们知道汽车距北京的路程随着行车时间而变化,要想找出这两个变化着的量的关系,并据此得出相应的值,显然,应该探求这两个变量的变化规律.为此,我们设汽车在高速公路上行驶时间为t小时,汽车距北京的路程为s千米,根据题意,s和t的函数关系式是
s=570-95t.
说明 找出问题中的变量并用字母表示是探求函数关系的第一步,这里的s、t是两个变量,s是t的函数,t是自变量,s是因变量.
问题2 小张准备将平时的零用钱节约一些储存起来.他已存有50元,从现在起每个月节存12元.试写出小张的存款与从现在开始的月份之间的函数关系式.
分析 我们设从现在开始的月份数为x,小张的存款数为y元,得到所求的函数关系式为:y=50+12x.
问题3 以上问题1和问题2表示的这两个函数有什么共同点?
二、探究归纳
上述两个问题中的函数解析式都是用自变量的一次整式表示的.函数的解析式都是用自变量的一次整式表示的,我们称它们为一次函数(linear fun_ction).一次函数通常可以表示为y=kx+b的形式,其中k、b是常数,k≠0.
特别地,当b=0时,一次函数y=kx(常数k≠0)出叫正比例函数(direct proportional fun_ction).正比例函数也是一次函数,它是一次函数的特例.
三、实践应用
例1 下列函数关系中,哪些属于一次函数,其中哪些又属于正比例函数?
(1)面积为10cm2的三角形的底a(cm)与这边上的高h(cm);
(2)长为8(cm)的平行四边形的周长L(cm)与宽b(cm);
(3)食堂原有煤120吨,每天要用去5吨,x天后还剩下煤y吨;
(4)汽车每小时行40千米,行驶的路程s(千米)和时间t(小时).
分析 确定函数是否为一次函数或正比例函数,就是看它们的解析式经过整理后是否符合y=kx+b(k≠0)或y=kx(k≠0)形式,所以此题必须先写出函数解析式后解答.
解 (1),不是一次函数.
(2)L=2b+16,L是b的一次函数.
(3)y=150-5x,y是x的一次函数.
(4)s=40t,s既是t的一次函数又是正比例函数.
例2 已知函数y=(k-2)x+2k+1,若它是正比例函数,求k的值.若它是一次函数,求k的值.
分析 根据一次函数和正比例函数的定义,易求得k的值.
解 若y=(k-2)x+2k+1是正比例函数,则2k+1=0,即k=.
若y=(k-2)x+2k+1是一次函数,则k-2≠0,即k≠2.
例3 已知y与x-3成正比例,当x=4时,y=3.
(1)写出y与x之间的函数关系式;
(2)y与x之间是什么函数关系;
(3)求x=2.5时,y的值.
解 (1)因为 y与x-3成正比例,所以y=k(x-3).
又因为x=4时,y=3,所以3= k(4-3),解得k=3,
所以y=3(x-3)=3x-9.
(2) y是x的一次函数.
(3)当x=2.5时,y=3×2.5=7.5.
例4 已知A、B两地相距30千米,B、C两地相距48千米.某人骑自行车以每小时12千米的速度从A地出发,经过B地到达C地.设此人骑行时间为x(时),离B地距离为y(千米).
(1)当此人在A、B两地之间时,求y与x的函数关系及自变量x取值范围.
(2)当此人在B、C两地之间时,求y与x的函数关系及自变量x的取值范围.
分析 (1)当此人在A、B两地之间时,离B地距离y为A、B两地的距离与某人所走的路程的差.
(2)当此人在B、C两地之间时,离B地距离y为某人所走的路程与A、B两地的距离的差.
解 (1) y=30-12x.(0≤x≤2.5)
(2) y=12x-30.(2.5≤x≤6.5)
例5 某油库有一没储油的储油罐,在开始的8分钟时间内,只开进油管,不开出油管,油罐的进油至24吨后,将进油管和出油管同时打开16分钟,油罐中的油从24吨增至40吨.随后又关闭进油管,只开出油管,直至将油罐内的油放完.假设在单位时间内进油管与出油管的流量分别保持不变.写出这段时间内油罐的储油量y(吨)与进出油时间x(分)的函数式及相应的x取值范围.
分析 因为在只打开进油管的8分钟内、后又打开进油管和出油管的16分钟和最后的只开出油管的三个阶级中,储油罐的储油量与进出油时间的函数关系式是不同的,所以此题因分三个时间段来考虑.但在这三个阶段中,两变量之间均为一次函数关系.
解 在第一阶段:y=3x(0≤x≤8);
在第二阶段:y=16+x(8≤x≤16);
在第三阶段:y=-2x+88(24≤x≤44).
四、交流反思
一次函数、正比例函数以及它们的关系:
函数的解析式都是用自变量的一次整式表示的,我们称它们为一次函数(linear fun_ction).一次函数通常可以表示为y=kx+b的形式,其中k、b是常数,k≠0.
特别地,当b=0时,一次函数y=kx(常数k≠0)出叫正比例函数(direct proportional fun_ction).正比例函数也是一次函数,它是一次函数的特例.
五、检测反馈
1.已知y-3与x成正比例,且x=2时,y=7
(1)写出y与x之间的函数关系.
(2)y与x之间是什么函数关系.
(3)计算y=-4时x的值.
2.甲市到乙市的包裹邮资为每千克0.9元,每件另加手续费0.2元,求总邮资y(元)与包裹重量x(千克)之间的函数解析式,并计算5千克重的包裹的邮资.
3.仓库内原有粉笔400盒.如果每个星期领出36盒,求仓库内余下的粉笔盒数Q与星期数t之间的函数关系.
4.今年植树节,同学们种的树苗高约1.80米.据介绍,这种树苗在10年内平均每年长高0.35米.求树高与年数之间的函数关系式.并算一算4年后同学们中学毕业时这些树约有多高.
5.按照我国税法规定:个人月收入不超过800元,免交个人所得税.超过800元不超过1300元部分需缴纳5%的个人所得税.试写出月收入在800元到1300元之间的人应缴纳的税金y(元)和月收入x(元)之间的函数关系式.
一次函数(2)
知识技能目标
1.理解一次函数和正比例函数的图象是一条直线;
2.熟练地作出一次函数和正比例函数的图象,掌握 k与b的取值对直线位置的影响.
过程性目标
1.经历一次函数的作图过程,探索某些一次函数图象的异同点;
2.体会用类比的思想研究一次函数,体验研究数学问题的常用方法:由特殊到一般,由简单到复杂.
教学过程
一、创设情境
前面我们学习了用描点法画函数的图象的方法,下面请同学们根据画图象的步骤:列表、描点、连线,在同一平面直角坐标系中画出下列函数的图象.
(1); (2);
(3) y=3x; (4) y=3x+2.
同学们观察并互相讨论,并回答:你所画出的图象是什么形状.
二、探究归纳
观察上面四个函数的图象,发现它们都是直线.请同学举例对你们的发现作出验证.
一次函数y=kx+b(k≠0)的图象是一条直线,这条直线通常又称为直线y=kx+b(k≠0).特别地,正比例函数y=kx(k≠0)是经过原点的一条直线.
问 几点可以确定一条直线?
答 两点.
结论 那么今后画一次函数图象时只要取两点,过两点画一条直线就可以了.
请同学们在同一平面直角坐标系中画出下列函数的图象.
(1)y=-x、y=-x+1与y=-x-2;
(2)y=2x、y=2x+1与y=2x-2.
通过观察发现:
(1)第一组三条直线互相平行,第二组的三条直线也互相平行.为什么呢?因为每一组的三条直线的k相同;还可以看出,直线y=-x+1与y=-x-2是由直线y=-x分别向上移动1个单位和向下移动2个单位得到的;而直线y=2x+1与y=2x-2是由直线y=2x分别向上移动1个单位和向下移动2个单位得到的.
(2)y=-x与 y=2x、y=-x+1与y=2x+1、y=-x-2与y=2x-2的交点在同一点,为什么呢?因为每两条直线的b相同;而直线与y轴的交点纵坐标取决于b.
所以,两个一次函数,当k一样,b不一样时(如y=-x、y=-x+1与y=-x-2;y=2x、y=2x+1与y=2x-2),有
共同点:直线平行,都是由直线y=kx(k≠0)向上或向下移动得到;
不同点:它们与y轴的交点不同.
而当两个一次函数,b一样,k不一样时(如y=-x与 y=2x、y=-x+1与y=2x+1、y=-x-2与y=2x-2),有
共同点:它们与y轴交于同一点(0,b);
不同点:直线不平行.
三、实践应用
例1 在同一平面直角坐标系中画出下列每组函数的图象.
(1)y=2x与y=2x+3;
(2)y=3x+1与.
解
注 画出图象后,同学间互相讨论、交流,看看是否与上面的结果一样.
想一想 (1)上面每组中的两条直线有什么关系?(2)你取的是哪几个点,互相交流,看谁取的点比较简便.
通过比较,老师点拨,得出结论:一般情况下,要取直线与x轴、y轴的交点比较简便.
例2 直线分别是由直线经过怎样的移动得到的.
分析 只要k相同,直线就平行,一次函数y=kx+b(k≠0)是由正比例函数的图象y=kx(k≠0)经过向上或向下平移个单位得到的.b>0,直线向上移;b<0,直线向下移.
解 是由直线向上平移3个单位得到的;而是由直线向下平移5个单位得到的.
例3 说出直线y=3x+2与;y=5x-1与y=5x-4的相同之处.
分析 k相同,直线就平行.b相同,直线与y轴交于同一点,且交点坐标为(0,b).
解 直线y=3x+2与的b相同,所以这两条直线与y轴交于同一点,且交点坐标为(0,2);
直线y=5x-1与y=5x-4的k都是5,所以这两条直线互相平行.
例4 画出直线y=-2x+3,借助图象找出:
(1)直线上横坐标是2的点;
(2)直线上纵坐标是-3的点;
(3)直线上到y轴距离等于1的点.
解 (1)直线上横坐标是2的点是A(2,-1);
(2)直线上纵坐标是-3的点B(3,-3);
(3)直线上到y轴距离等于1的点C(1,1)和D(-1,5).
四、交流反思
通过这节课的学习,我们学到了哪些新知识?
1.一次函数的图象是一条直线.
2.画一次函数图象时,只要取两个点即可,一般取直线与x轴、y轴的交点比较简便.
3.两个一次函数,当k一样,b不一样时,共同之处是直线平行,都是由直线y=kx(k≠0)向上或向下移动得到,不同之处是它们与y轴的交点不同;当b一样,k不一样时,共同之处是它们与y轴交于同一点(0,b),不同之处是直线不平行.
五、检测反馈
1.在同一坐标系中画出下列函数的图象,并说出它们有什么关系?
(1)y=―2x; (2) y=―2x―4.
2.(1)将直线y=3x向下平移2个单位,得到直线 ;
(2)将直线y=-x-5向上平移5个单位,得到直线 ;
(3)将直线y=-2x+3向下平移5个单位,得到直线 .
3.函数y=kx-4的图象平行于直线y=-2x,求函数的表达式.
4.一次函数y=kx+b的图象与y轴交于点(0,-2),且与直线平行,求它的函数表达式.
一次函数(3)
知识技能目标
1.使学生熟练地作出一次函数的图象,会求一次函数与坐标轴的交点坐标;
2.会作出实际问题中的一次函数的图象.
过程性目标
1.通过画一次函数图象和实际问题中的一次函数图象,感受数学来源于生活又应用于生活;
2.探索一次函数图象的特点体会用“数形结合”思想解决数学问题.
教学过程
一、创设情境
1.一次函数的图象是什么,如何简便地画出一次函数的图象?
(一次函数y=kx+b(k≠0)的图象是一条直线,画一次函数图象时,取两点即可画出函数的图象).
2.正比例函数y=kx(k≠0)的图象是经过哪一点的直线?
(正比例函数y=kx(k≠0)的图象是经过原点(0,0)的一条直线).
3.平面直角坐标系中,x轴、y轴上的点的坐标有什么特征?
4.在平面直角坐标系中,画出函数的图象.我们画一次函数时,所选取的两个点有什么特征,通过观察图象,你发现这两个点在坐标系的什么地方?
二、探究归纳
1.在画函数的图象时,通过列表,可知我们选取的点是(0,-1)和(2,0),这两点都在坐标轴上,其中点(0,-1)在y轴上,点(2,0)在x轴上,我们把这两个点依次叫做直线与y轴与x轴的交点.
2.求直线y=-2x-3与x轴和y轴的交点,并画出这条直线.
分析 x轴上点的纵坐标是0,y轴上点的横坐标0.由此可求x轴上点的横坐标值和y轴上点的纵坐标值.
解 因为x轴上点的纵坐标是0,y轴上点的横坐标0,所以当y=0时,x=-1.5,点(-1.5,0)就是直线与x轴的交点;当x=0时,y=-3,点(0,-3)就是直线与y轴的交点.
过点(-1.5,0)和(0,-3)所作的直线就是直线y=-2x-3.
所以一次函数y=kx+b,当x=0时,y=b;当y=0时,.所以直线y=kx+b与y轴的交点坐标是(0,b),与x轴的交点坐标是.
三、实践应用
例1 若直线y=-kx+b与直线y=-x平行,且与y轴交点的纵坐标为-2;求直线的表达式.
分析 直线y=-kx+b与直线y=-x平行,可求出k的值,与y轴交点的纵坐标为-2,可求出b的值.
解 因为直线y=-kx+b与直线y=-x平行,所以k=-1,又因为直线与y轴交点的纵坐标为-2,所以b=-2,因此所求的直线的表达式为y=-x-2.
例2 求函数与x轴、y轴的交点坐标,并求这条直线与两坐标轴围成的三角形的面积.
分析 求直线与x轴、y轴的交点坐标,根据x轴、y轴上点的纵坐标和横坐标分别为0,可求出相应的横坐标和纵坐标;结合图象,易知直线与x轴、y轴围成的三角形是直角三角形,两条直角边就是直线与x轴、y轴的交点与原点的距离.
解 当y=0时,x=2,所以直线与x轴的交点坐标是A(2,0);当x=0时,y=-3,所以直线与y轴的交点坐标是B(0,-3).
.
例3 画出第一节课中问题(1)中小明距北京的路程s(千米)与在高速公路上行驶的时间t(时)之间函数s=570-95t的图象.
分析 这是一题与实际生活相关的函数应用题,函数关系式s=570-95t中,自变量t是小明在高速公路上行驶的时间,所以0≤t≤6,画出的图象是直线的一部分.再者,本题中t和s取值悬殊很大,故横轴和纵轴所选取的单位长不一致.
讨论 1.上述函数是否是一次函数?这个函数的图象是什么?
2.在实际问题中,一次函数的图象除了直线和本题的图形外,还有没有其他的情形?你能不能找出几个例子加以说明.
例4 旅客乘车按规定可以免费携带一定重量的行李.如果所带行李超过了规定的重量,就要按超重的千克收取超重行李费.已知旅客所付行李费y(元)可以看成他们携带的行李质量x(千克)的一次函数为.画出这个函数的图象,并求旅客最多可以免费携带多少千克的行李?
分析 求旅客最多可以免费携带多少千克的行李数,即行李费为0元时的行李数.为此只需求一次函数与x轴的交点横坐标的值.即当y=0时,x=30.由此可知这个函数的自变量的取值范围是x≥30.
解 函数(x≥30)图象为:
当y=0时,x=30.
所以旅客最多可以免费携带30千克的行李.
例5 今年入夏以来,全国大部分地区发生严重干旱.某市自来水公司为了鼓励市民节约用水,采取分段收费标准,若某户居民每月应交水费y(元)是用水量x(吨)的函数,当0≤x≤5时,y=0.72x,当x>5时,y=0.9x-0.9.
(1)画出函数的图象;
(2)观察图象,利用函数解析式,回答自来水公司采取的收费标准.
分析 画函数图象时,应就自变量0≤x≤5和x>5分别画出图象,当0≤x≤5时,是正比例函数,当x>5是一次函数,所以这个函数的图象是一条折线.
解 (1)函数的图象是:
(2)自来水公司的收费标准是:当用水量在5吨以内时,每吨0.72元;当用水量在5吨以上时,每吨0.90元.
四、交流反思
1.一次函数y=kx+b,当x=0时,y=b;当y=0时,.所以直线y=kx+b与y轴的交点坐标是(0,b),与x轴的交点坐标是;
2.在画实际问题中的一次函数图象时,要考虑自变量的取值范围,画出的图象往往不再是一条直线.
五、检测反馈
1.求下列直线与x轴和y轴的交点,并在同一直角坐标系中画出它们的图象.
(1)y=4x-1; (2).
2.利用例3的图象,求汽车在高速公路上行驶4小时后,小明离北京的路程.
3.已知函数y=2x-4.
(1)作出它的图象;
(2)标出图象与x轴、y轴的交点坐标;
(3)由图象观察,当-2≤x≤4时,函数值y的变化范围.
4.一次函数y=3x+b的图象与两坐标轴围成的三角形面积是24,求b.
5.某水果批发市场规定,批发苹果不小于100千克时,批发价为每千克2.5元.小王携带现金3000元到这市场采购苹果,并以批发价买进.如果购买的苹果为x千克,小王付款后的剩余现金为y元,试写出y与x之间的函数关系式并指出自变量的取值范围,画出这个函数的图象.
一次函数(4)
知识技能目标
1.掌握一次函数y=kx+b(k≠0)的性质.
2.能根据k与b的值说出函数的有关性质.
过程性目标
1.经历探索一次函数图象性质的过程,感受一次函数中k与b的值对函数性质的影响;
2.观察图象,体会一次函数k、b的取值和直线位置的关系,提高学生数形结合能力.
教学过程
一、创设情境
1.一次函数的图象是一条直线,一般情况下我们画一次函数的图象,取哪两个点比较简便?
2.在同一直角坐标系中,画出函数和y=3x-2的图象.
问 在你所画的一次函数图象中,直线经过几个象限.
二、探究归纳
1.在所画的一次函数图象中,直线经过了三个象限.
2.观察图象发现在直线上,当一个点在直线上从左向右移动时,(即自变量x从小到大时),点的位置也在逐步从低到高变化(函数y的值也从小变到大).
即:函数值y随自变量x的增大而增大.
请同学们讨论:函数y=3x-2是否也有这种现象?
既然,一次函数的图象经过三个象限,观察上述两个函数的图象,从它经过的象限看,它必经过哪两个象限(可以再画几条直线分析)?
发现上述两条直线都经过一、三象限.又由于直线与y轴的交点坐标是(0,b)所以,当b>0时,直线与x轴的交点在y轴的正半轴,也称在x轴的上方;当b<0时,直线与x轴的交点在y轴的负半轴,也称在x轴的下方.所以当k>0,b≠0时,直线经过一、三、二象限或一、三、四象限.
3.在同一坐标系中,画出函数y=-x+2和的图象(图略).
根据上面分析的过程,请同学们研究这两个函数图象是否也有相应的性质?你能发现什么规律.
观察函数y=-x+2和的图象发现:当一个点在直线上从左向右移动时(即自变量x从小到大时),点的位置逐步从高到低变化(函数y的值也从大变到小).
即:函数值y随自变量x的增大而减小.
又发现上述两条直线都经过二、四象限,且当b>0时,直线与x轴的交点在y轴的正半轴,或在x轴的上方;当b<0时,直线与x轴的交点在y轴的负半轴,或在x轴的下方.所以当k<0,b≠0时,直线经过二、四、一象限或经过二、四、三象限.
一次函数y=kx+b有下列性质:
(1)当k>0时,y随x的增大而增大,这时函数的图象从左到右上升;
(2)当k<0时,y随x的增大而减小,这时函数的图象从左到右下降.
特别地,当b=0时,正比例函数也有上述性质.
当b>0,直线与y轴交于正半轴;当b<0时,直线与y轴交于正半轴.
下面,我们把一次函数中k与b的正、负与它的图象经过的象限归纳列表为:
4.利用上面的性质,我们来看问题1和问题2反映了怎样的实际意义?
问题1 随着时间的增长,小明离北京越来越近.
问题2 随着时间的增长,小张的存款越来越多.
三、实践应用
例1 已知一次函数y=(2m-1)x+m+5,当m是什么数时,函数值y随x的增大而减小?
分析 一次函数y=kx+b(k≠0),若k<0,则y随x的增大而减小.
解 因为一次函数y=(2m-1)x+m+5,函数值y随x的增大而减小.
所以,2m-1<0,即.
例2 已知一次函数y=(1-2m)x+m-1,若函数y随x的增大而减小,并且函数的图象经过二、三、四象限,求m的取值范围.
分析 一次函数y=kx+b(k≠0),若函数y随x的增大而减小,则k<0,若函数的图象经过二、三、四象限,则k<0,b<0.
解 由题意得: ,
解得,
例3 已知一次函数y=(3m-8)x+1-m图象与y轴交点在x轴下方,且y随x的增大而减小,其中m为整数.
(1)求m的值;(2)当x取何值时,0<y<4?
分析 一次函数y=kx+b(k≠0)与y轴的交点坐标是(0,b),而交点在x轴下方,则b<0,而y随x的增大而减小,则k<0.
解 (1)由题意得:,
解之得,,又因为m为整数,所以m=2.
(2)当m=2时,y=-2x-1.
又由于0<y<4.所以0<-2x-1<4.
解得:.
例4 画出函数y=-2x+2的图象,结合图象回答下列问题:
(1)这个函数中,随着x的增大,y将增大还是减小?它的图象从左到右怎样变化?
(2)当x取何值时,y=0?
(3)当x取何值时,y>0?
分析 (1)由于k=-2<0,y随着x的增大而减小.
(2) y=0,即图象上纵坐标为0的点,所以这个点在x轴上.
(3) y>0,即图象上纵坐标为正的点,这些点在x轴的上方.
解 (1)由于k=-2<0,所以随着x的增大,y将减小. 当一个点在直线上从左向右移动时,点的位置也在逐步从高到低变化,即图象从左到右呈下降趋势.
(2)当x=1时, y=0 .
(3)当x<1时, y>0.
四、交流反思
1.(1)当k>0时,y随x的增大而增大,这时函数的图象从左到右上升;
(2)当k<0时,y随x的增大而减小,这时函数的图象从左到右下降.
当b>0,直线与y轴交于正半轴;当b<0时,直线与y轴交于负半轴;当b=0时,直线与y轴交于坐标原点.
2.k>0,b>0时,直线经过一、二、三象限;k>0,b<0时,直线经过一、三、四象限;
k<0,b>0时,直线经过一、二、四象限;k<0,b<0时,直线经过二、三、四象限.
五、检测反馈
1.已知函数,当m为何值时,这个函数是一次函数.并且图象经过第二、三、四象限?
2.已知关于x的一次函数y=(-2m+1)x+2m2+m-3.
(1)若一次函数为正比例函数,且图象经过第一、第三象限,求m的值;
(2)若一次函数的图象经过点(1,-2),求m的值.
3.已知函数.
(1)当m取何值时,y随x的增大而增大?
(2)当m取何值时,y随x的增大而减小?
4.已知点(-1,a)和都在直线上,试比较a和b的大小.你能想出几种判断的方法?
5.某个一次函数的图象位置大致如下图所示,试分别确定k、b的符号,并说出函数的性质.
一次函数(5)
知识技能目标
1.使学生理解待定系数法;
2.能用待定系数法求一次函数,用一次函数表达式解决有关现实问题.
过程性目标
1.感受待定系数法是求函数解析式的基本方法, 体会用“数”和“形”结合的方法求函数式;
2.结合图象寻求一次函数解析式的求法,感受求函数解析式和解方程组间的转化.
教学过程
一、创设情境
一次函数关系式y=kx+b(k≠0),如果知道了k与b的值,函数解析式就确定了,那么有怎样的条件才能求出k和b呢?
问题1 已知一个一次函数当自变量x=-2时,函数值y=-1,当x=3时,y=-3.能否写出这个一次函数的解析式呢?
根据一次函数的定义,可以设这个一次函数为:y=kx+b(k≠0),问题就归结为如何求出k与b的值.
由已知条件x=-2时,y=-1,得 -1=-2k+b.
由已知条件x=3时,y=-3, 得 -3=3k+b.
两个条件都要满足,即解关于x的二元一次方程
解得
所以,一次函数解析式为.
问题2 已知弹簧的长度y(厘米)在一定的限度内是所挂物质量x(千克)的一次函数.现已测得不挂重物时弹簧的长度是6厘米,挂4千克质量的重物时,弹簧的长度是7.2厘米,求这个一次函数的关系式.
考虑 这个问题中的不挂物体时弹簧的长度6厘米和挂4千克质量的重物时,弹簧的长度7.2厘米,与一次函数关系式中的两个x、y有什么关系?
二、探究归纳
上题可作如下分析:
已知y是x的函数关系式是一次函数,则关系式必是y=kx+b的形式,所以要求的就是系数k和b 的值.而两个已知条件就是x和y的两组对应值,也就是当x=0时,y=6;当x=4时,y=7.2.可以分别将它们代入函数式,转化为求k与b 的二元一次方程组,进而求得k与b的值.
解 设所求函数的关系式是y=kx+b(k≠0),由题意,得
解这个方程组,得
所以所求函数的关系式是y=0.3x+6.(其中自变量有一定的范围)
讨论 1.本题中把两对函数值代入解析式后,求解k和b的过程,转化为关于k和b的二元一次方程组的问题.
2.这个问题是与实际问题有关的函数,自变量往往有一定的范围.
问题3 若一次函数y=mx-(m-2)过点(0,3),求m的值.
分析 考虑到直线y=mx-(m-2)过点(0,3),说明点(0,3)在直线上,这里虽然已知条件中没有直接给出x和y的对应值,但由于图象上每一点的坐标(x,y)代表了函数的一对对应值,它的横坐标x表示自变量的某一个值,纵坐标y表示与它对应的函数值.所以此题转化为已知x=0时,y=3,求m.即求关于m的一元一次方程.
解 当x=0时,y=3.即:3=-(m-2).解得m=-1.
这种先设待求函数关系式(其中含有未知的常数系数),再根据条件列出方程或方程组,求出未知系数,从而得到所求结果的方法,叫做待定系数法(method of undetermined coefficient).
三、实践应用
例1 已知一次函数y=kx+b的图象经过点(-1,1)和点(1,-5),求当x=5时,函数y的值.
分析 1.图象经过点(-1,1)和点(1,-5),即已知当x=-1时,y=1;x=1时,y=-5.代入函数解析式中,求出k与b.
2.虽然题意并没有要求写出函数的关系式,但因为要求x=5时,函数y的值,仍需从求函数解析式着手.
解 由题意,得
解这个方程组,得
这个函数解析式为y=-3x-2.
当x=5时,y=-3×5-2=-17.
例2 已知一次函数的图象如下图,写出它的关系式.
分析 从“形” 看,图象经过x轴上横坐标为2的点,y轴上纵坐标是-3的点.从“数”看,坐标(2,0),(0,-3)满足解析式.
解 设:所求的一次函数的解析式为y=kx+b(k≠0).
直线经过点(2,0),(0,-3),把这两点坐标代入解析式,得
解得
所以所求的一次函数的关系式是.
例3 求直线y=2x和y=x+3的交点坐标.
分析 两个函数图象的交点处,自变量和对应的函数值同时满足两个函数关系式.而两个函数关系式就是方程组中的两个方程.所以交点坐标就是方程组的解.
解 两个函数关系式组成的方程组为
解这个方程组,得
所以直线y=2x和y=x+3的交点坐标为(3,6).
例4 已知两条直线y1=2x-3和y2=5-x.
(1)在同一坐标系内作出它们的图象;
(2)求出它们的交点A坐标;
(3)求出这两条直线与x轴围成的三角形ABC的面积;
(4)k为何值时,直线2k+1=5x+4y与k=2x+3y的交点在每四象限.
分析 (1)这两个都是一次函数,所以它们的图象是直线,通过列表,取两点,即可画出这两条直线.
(2)两条直线的交点坐标是两个解析式组成的方程组的解.
(3)求出这两条直线与x轴的交点坐标B、C,结合图形易求出三角形ABC的面积.
(4)先求出交点坐标,根据第四象限内的点的横坐标为正,纵坐标为负,可求出k的取值范围.
解 (1)
(2) 解得
所以两条直线的交点坐标A为.
(3)当y1=0时,x=所以直线y1=2x-3与x轴的交点坐标为B(,0),当y2=0时,x=5,所以直线y2=5-x与x轴的交点坐标为C(5,0).过点A作AE⊥x轴于点E,则.
(4)两个解析式组成的方程组为
解这个关于x、y的方程组,得
由于交点在第四象限,所以x>0,y<0.
即 解得.
四、交流反思
本节课,我们讨论了一次函数解析式的求法
1.求一次函数的解析式往往用待定系数法,即根据题目中给出的两个条件确定一次函数解析式y=kx+b(k≠0)中两个待定系数k和b的值;
2.用一次函数解析式解决实际问题时,要注意自变量的取值范围.
3.求两个一次函数图象的交点坐标即以两解析式为方程的方程组的解.
五、检测反馈
1.根据下列条件写出相应的函数关系式.
(1)直线y=kx+5经过点(-2,-1);
(2)一次函数中,当x=1时,y=3;当x=-1时,y=7.
2.写出两个一次函数,使它们的图象都经过点(-2,3).
3.如图是某长途汽车站旅客携带行李费用示意图.试说明收费方法,并写出行李费y(元)与行李重量x(千克)之间的函数关系.
4.一次函数y=kx+b(k≠0)的图象经过点(3,3)和(1,-1).求它的函数关系式,并画出图象.
5.陈华暑假去某地旅游,导游要大家上山时多带一件衣服,并介绍当地山区海拔每增加100米,气温下降0.6℃.陈华在山脚下看了一下随带的温度计,气温为34℃,乘缆车到山顶发现温度为32.2℃.求山高.