十、平面直角坐标系与一次函数;10.1平面直角坐标系;1.有序实数对;有顺序的两个数
a
、
b
组成的数对叫做有序数对,
记作;2、平面直角坐标系的含义及有关概念;
(1)在平面内,两条互相垂直且有公共原点的数轴组;3、平面直角坐标系的意义;(1)建立平面直角坐标系后,平面上的任意一点都可;(3)可灵活运用多种方式确定点的位置,并在同一坐;4.点的坐标的概念;如图2,
十、平面直角坐标系与一次函数
10.1平面直角坐标系
1.有序实数对
有顺序的两个数a、b组成的数对叫做有序数对,记作(a,b).注意(a,b)中的a,b的顺序不能改变。
2、平面直角坐标系的含义及有关概念
(1)在平面内,两条互相垂直且有公共原点的数轴组成平面直角坐标系,平面直角坐标系也简称直角坐标系。通常,两条数轴分别位于水平位置与铅直位置,取向右与向上的方向分别为两条数轴的正方向。水平的数轴叫X轴或横轴,铅直的数轴叫做y轴或纵轴,X轴和y轴统称坐标轴,两条数轴的交点O称为直角坐标系的原点。 (2)如图1,对于平面内任意一点P,过点P分别向X轴、Y轴作垂线,垂足在X轴、Y轴上对应的数a、b分别叫做点P的横坐标、纵坐标,有序实数对(a,b)叫做点P的坐标。
3、平面直角坐标系的意义
(1)建立平面直角坐标系后,平面上的任意一点都可以用一对有序实数对(即坐标)来表示,且任一有序实数对都表示平面内唯一确定 的点,所以点的坐标是属性结合的桥梁,为解决几何、代数问题提供了便利,且直角坐标内的点与有序实数对是一一对应的关系。 (2)建立直角坐标系后,可以由点的坐标确定点的位置,也可由点的位置写出点的坐标,由已知点的位置求出未知点的位置。
(3)可灵活运用多种方式确定点的位置,并在同一坐标系中,感受图形变化后点的坐标的变化和坐标变化后的变化。
4.点的坐标的概念
如图2,点A是平面直角坐标系内的一点,由点A向x轴做垂线,垂足在x轴上的坐标是2,在Y轴上的坐标是-4,合起来A的坐标记作(2,-4)。横坐标写在前面。类似地,点B的坐标为(-2,0),点C的坐标是(0,4)。
5.由点的坐标描述
设点P的坐标为(a,b),在平面直角坐标系中描出这个点的方法是:先在X轴上找到坐标是a的点A,在y轴上找到坐标是b的点b,在分别从点A,点B作X轴,Y轴的垂线,两垂线的交点就是所要描出的点P。(如图3)
6.坐标平面图
坐标平面是由两条坐标轴和四个象限构成的,也可以说坐标平面内的点可以分成六个区域:x轴上,y轴上,第一象限中,第二象限中,第三象限中,第四象限中。在这六个区域中,除X轴和y轴的一个公共点(原点)之外,其它区域之间都没有公共点。 如图4,点A在第一象限,点B在第二象限,点C在第三象限,点D在第四象限,点E在x轴上,点F在y轴上,点O为原点。
坐标平面内的点P(a,b)的坐标特征:
7.两坐标轴夹角平分线上的点的坐标的特征
(1) 第一、第三象限两坐标轴夹角平分线上的点的横、纵坐标相等,一般记作(a,a); (2) 第二、第四象限两坐标轴夹角平分线上的点的横、纵坐标互为相反数,一般记作
(a,-a).
8.与坐标轴平行的直线上的点的坐标的特点
(1)与X轴平行的直线上各点的纵坐标都相等; (2)与Y轴平行的直线上各点的横坐标都相等。
若A(a1,b1),B(a2,b2)在平行于X轴的直线上,则a1?a2,b1?b2; 在平行于Y轴的直线上,则a1?a2,b1?b2。
9.两条坐标轴夹角平分线上的点的坐标的特点
若点P(a,b)在第一、三象限夹角的平分线上,则y=x. 若点P(a,b)在第二、四象限夹角的平分线上,则y=-x.
10.坐标平面内的点到X轴、y轴及到原点的距离及任意两点间距离
(1)点P(a,b)到x轴的距离为|b|,到Y轴的距离为|a|. (2)点P(a,b
(3)平面内任意两点P1(a1,b1),P2(a2,b
2)的距离为:P1P2?
。
11.易错点
(1)不能确定点所在的象限
例题1:点A(x,y)的坐标满足xy>0,试确定点A所在的象限。 错解:因为xy>0,所以x>0,y>0,所以点A在第一象限。
错解分析:本题出错的原因在于漏掉了当x0的情况,此时点A在第三象限。 正解:因为xy>0,所以x、y同号,即x>0,y>0或x0,y>0时,点A在第一象限;当x
例题2:求点A(-3,-4)到坐标轴的距离。
错解:点A(-3,-4)到X轴的距离为3,到Y轴的距离为4. 错解分析:错误的原因是误以为点A(X,Y)到x轴的距离等于|x|,到Y轴的距离等于|y|,事实上,点A(X,Y)到x轴的距离等于|y|,到Y轴的距离等于|x|.不熟悉时,可结合图形进行分析。 正解:点A(-3,-4)到X轴的距离为4,到Y轴的距离为3.
12.图形上点的坐标变化与图形的平移、轴对称、伸长、压缩之间的关系
设A(a,b)为原图案上任一点,经某种变换后,得到新图案上一对应点A(a,b)。
(1) 设n为大于或等于1的正整数,点A(a,b)为某一图案上任一点。
'
①若纵坐标保持不变,横坐标变成原来的n倍。即点A(a,bA(na,b),所得图案与原图案相比,被横向拉长为原来的n倍。 ②若纵坐标保持不变,横坐标变成原来的与原图案相比,被横向拉长为原来的③类似地,若A(a,b)④若A(a,b⑤若A(a,b)
'
'''
an
倍。即点A(a,b)A(na,b),所得图案
'
1n
。
A(a,nb),则所得图案被纵向拉长为原来的n倍。
bn
),则所得图案被纵向拉长为原来的
'
'
(a'
1n
。
(na,nb)或A(a,b)?A(,),则所得图案被纵向拉长为原来的
nn
ab
n倍或原来的
2
1n
2
.
'
(2)若A?a,b??A(a?n,b),则所得图案与原图案相比,大小、形状不变,图案向右或向左平移了n个长度单位。
(3)若A?a,b??A(a,b?n),则所得图案与原图案相比,大小、形状不变,图案向上或
'
向下平移了n个长度单位。
(4)若A(a,b)?A'(a,?b),则所得图案与原来图案关于x轴对称。 (5)若A(a,b)?A'(?a,b),则所得图案与原来图案关于y轴对称。
(6)A(a,b)?A'(?a,?b),则所得图案与原来图案关于原点O成中心对称图形。
13.在同一直角坐标系中,图形的变化与坐标变化的关系
(1)图形的平移
①横坐标保持不变,纵坐标分别加上3,图形保持形状、大小不变,被向上平移了3个单位;
②纵坐标保持不变,横坐标分别加上3,图形保持形状、大小不变,被向右平移了3个单位。
(2)图形的轴对称
①横坐标保持不变,纵坐标分别乘以-1,所得图形与原图形关于X轴对称; ②纵坐标保持不变,横坐标分别乘以-1,所得图形与原图形关于y轴对称; ③横坐标分别乘以-1,纵坐标分别乘以-1,所得图形与原图形关于原点对称。 (3)图形的伸长
横坐标、纵坐标分别变成原来的3倍,所得图形与原图形相似,形状不变,大小改变了(变为原来的9倍)。 (4)图形的压缩
横坐标、纵坐标分别变成原来的1/3,所得图形与原图形相似,形状不变,大小改变了(变为原来的1/9)。
(5)常见的对称关系
(1)点A(a,b)关于x轴对称的点的坐标为A1(a,-b); (2)点A(a,b)关于y轴对称的点的坐标为A2(-a,b); (3)点A(a,b)关于原点对称的点的坐标为A3(-a,-b);
(4)点A(a,b)关于第一、第三象限的平分线对称的点的坐标为A4(b,a); (5)点A(a,b)关于第二、第四象限的平分线对称的点的坐标为A5(-b,-a). 识记点:点的坐标变化与图形的变化(平移、轴对称、伸长、压缩)之间的关系
注意点:点的变化与图形的变化是一个互逆的过程,即点的变化可引起图形的变化;反之,由图形的变化可反映点的坐标变化。
易错点:易混淆点的坐标变化与图形变化间的对应关系。
技巧点:图形的变化及点的坐标变化应有机地结合在一起,要善于观察图形的位置变化。在研究两者变化关系时,可选取代表点研究它们位置关系的变化及坐标的变化,从而分析、总结出图形及坐标的变化特征。
例题:平面直角坐标系中,有一点A的坐标为(5,4),能否经过适当的变化,使其坐标变成(3,2)呢?
解:能,先将点A沿着纵轴方向向下平移2个单位得点A1(5,2),在将A1沿着横轴方向向左平移2个单位即得点B(3,2)。 思考:想一想还有其他方法吗?
10.2 函数与一次函数
1.函数的概念
一般地,在某个变化过程中,有两个变量x和Y,如果在x的允许范围内给定一个x值,相应地就唯一确定了一个Y值,称x是自变量,y是因变量,y是x的函数。如汽车的速度一定,路程s是时间t的函数。
例题:下列变化过程得出的函数关系式是否正确,如果错误,请写出正确的结果;如果正确,请写出式子中的自变量和因变量。
(1)设一长方体盒子高为8cm,底面是正方形,这个长方形的体积V?cm3?与底面边长a(cm)的关系式为V=8a3;
(2)小军计划用20元购买练习本,所能购买的总数n(本)与单价a(元)的关系式为n=20/a; (3)小茜用总长为60cm的铁丝围成一个矩形,矩形的面积S(cm2)与一边长l(cm)之间的关系式为s=l(60-l). 解:(1)正确,a是自变量,V是因变量; (2) 正确,a是自变量,n是因变量; (3) 错误,应为S=l(30-l).
2.对函数定义的理解
(1)在一个变化过程中必须有两个变量x和y,如x+y=3,x-y=5,xy=4,y=5x+6等。
(2)对于自变量x的取值,必须要使代数式有意义,如y=2x+1中自变量可以从实数范围内
取值:y?2x?1?0,另外,在实际问题中,自变量x的取值必须有实际的意义,如多边形边数、人数、机器数……要为正数,时间要为非负数等。 (3)函数的实质是揭示了两个变量之间的关系:x每取一个值,Y要有一个且只有一个值与之对应,否则y就不是x
的函数,如y?
y就不一定是x的函数,因
为在x
函数;在如y?x?0),当x=4时,y??2,此时y有两个值与x对应,所以y就不是x的函数。
(4)判断两个函数是不是同一个函数,应该以自变量的取值范围,函数y的取值范围,函数解析式是否一致来判断。如①y=x和②y?等于0的实数,所以y=x与y?
x
2
x
2
x
,其中①的x可以取任意实数,②中x取不
x
不是同一个函数。
3.函数值
对于一个函数,当自变量x=a时,我们可以求出与它对应的y的值,我们就说这个值是当x=a时的函数值。
注意:对于一个函数,可能有若干个函数值,x取不同的值,函数值可能不相同,因此应该说明自变量x取什么值时,如函数y=x-3,当x=0时的函数值-3;x=3时的函数值为0……,所以不能简单地说函数Y=X-3的函数值是3.
4.函数图像
把一个函数的自变量x与对应的因变量y的值分别作为点的横坐标和纵坐标,在直角坐标系内描出它的对应点,所有的点组成的图形叫做该函数的图像。反之,函数图像上所有点的横坐标、纵坐标作为自变量、因变量满足函数表达式。作函数图像的一般步骤:列表、描点、连线。
5、表示一个函数的方法及其优缺点 (1
)解析法;两个变量之间的函数关系,有时可以用一个含有这两个;把自变量
x
的一系列值和函数值
y
列成一个表来表示函;用图像来表示函数关系的方法叫做图像法;6.由函数解析式画出图像的一般步骤;(1)列表:列表给出自变量与函数的一些对应值;(2)描点:以表中每对对应值为坐标,在坐标平面内;(3)连线:按照自变量由小到大的顺序,把所描的点;注意:列表时自变量的取值要
(1)解析法
两个变量之间的函数关系,有时可以用一个含有这两个变量及数学运算符号的等式表示,这种表示方法叫做解析法。解析法简单明了,能准确反映整个变化过程中自变量与函数的相依关系,但求对应值时,往往要经过复杂的计算,且不够直观。 (2)列表法
把自变量x的一系列值和函数值y列成一个表来表示函数关系,这种表示方法叫做列表法。如平方表、立方表等。列表法一目了然,表格中已有的自变量的每一个值,不需计算就能直接查出与它对应的函数值,使用很方便,但是因为列出的对应值有限,所以不容易看出变量与函数之间的对应规律。 (3)图像法
用图像来表示函数关系的方法叫做图像法。图像法形象直观,通过函数图像可以直接、形象地把函数关系表示出来,能很直观地研究函数的一些性质。但是,由于图像只能得到近似的数量关系,所以不够精确。
6.由函数解析式画出图像的一般步骤
(1)列表:列表给出自变量与函数的一些对应值。
(2)描点:以表中每对对应值为坐标,在坐标平面内描出相应的点。
(3)连线:按照自变量由小到大的顺序,把所描的点用平滑的曲线连接起来。 注意:列表 时自变量的取值要注意兼顾原则,既要有代表性,又不能过大或过小,以利于描点和全面反映图像情况。
7.一次函数和正比例函数的定义
x2
等都是一次函数。特别地,当一次函数y=kx+b中的b为0时,则y=kx(k是常数,k?0),
1
这时,y叫做x的正比例函数。如:y=2x,y?x等都是正比例函数。
2
一般地,如果y=kx+b(k,b是常数,k?0),那么y叫做x的一次函数。如:y=2x-1,y?
1
注意:
(1)由一次函数和正比例函数的定义可知:
函数是一次函数?其解析式可化为y=kx+b(k,b是常数,k?0)的形式。 函数是正比例函数?其解析式可化为y=kx(k是常数,k?0)的形式。 (2)一次函数解析式y=kx+b(k,b是常数,k?0)的结构特征: ①k?0;
②x的次数为1;
③常数项b可以是任意实数。
(3)正比例函数解析式y= kx(k是常数,k?0)的结构特征: ①k?0;
②x的次数为1; ③常数项b=0.
说明:因为若K=0,则y=b(b为常数)。这样的函数叫做常量函数,它不是一次函数。 (4)自变量x的取值范围:x?R。
8.一次函数与正比例函数的关系
正比例函数是一次函数的特例,一次函数包含正比例函数。用集合表示正比例函数与一次函数的关系如图所示。 一次函数
?b?0时,是特殊的一次函数(正比例函数)
y?kx?b(k?0)?
b?0时,是一般的一次函数?
注意点:求一次函数的解析式与自变量的取值范围时,容易忽视k?0和实际问题的限制。 易错点:认真分析实际问题,找出规律,寻求解题思路。 技巧点:设法找出两个变量的关系,注意条件的合理运用。
例题:当K为何值时,函数y?(k2?2k)*xk错解:要使函数y?(k2?2k)*xk
k1?1,k2??2.
2
2
?k?1
是正比例函数?
?k?1
是正比例函数,只要k2?k?1?1,解这个方程,得
2
所以当k1?1或-2时,函数y?(k2?2k)*xk
2
?k?1
是正比例函数。
2
?k?k?1?1①
正解:要是函数y?(k2?2k)*xk?k?1是正比例函数,必须?2
?k?2k?0②
2
由①得k1?1,k2??2.带入②中检验:当k=1时,k2?2k?3?0,当K=-2时,k?2k?0, 应舍去。
2k?当k=1时,函数y?(k?2k)*x
2
?k?1
是正比例函数。
错解分析:错解忽视了k2?2k?0这一条件,k=-2应舍去。
10.3一次函数的图像与表达式
1.正比例函数的图像
正比例函数的图像是一条经过原点(0,0)的直线。
特点:正比例函数的图像是一条经过原点的直线,当K>0时,y随x的增大而增大;当k
例题:在同一坐标系中,画出函数y=2x,y=-2x的图像。 解:因为函数y=2x,y=-2x都是正比例函数,所以他们的图像都是直线,故可用两点确定一条直线的方法画这两个函数的图像。画函数y=2x的图像,取(0,0)、(1,2)较简单。画函数y=-2x的图像,取(0,0)、(1,-2)较简便。
2、一次函数的图像
(1)把一个函数的自变量x与对应的因变量y的值分别作为点的横坐标和纵坐标,在直角坐标系内描出它的对应点,所有这些点组成的图形叫做该函数的图像。
(2)一次函数y=kx+b的图像是一条直线,因此画一次函数的图像时,只要确定两个点,就可画出一次函数y=kx+b的图像,称直线y=kx+b。
3.一次函数的性质
在一次函数y=kx+b中,
(1) 当K>0时,y的值随着x值的增大而增大;
(2) 当k
例题:某校办工厂现在年产值是15万元,计划今后每年增加2万元。 ① 写出年产值y(万元)与年数x之间的函数关系式; ② 画出函数的图像; ③ 求5年后的产值。 解:①y=15+2x(x>0);
(3)当x=5时,y=15+2x=25.
4.做函数图像的一般步骤
(1)列表:在自变量允许的范围内任意取x的值,计算出相应的y的值;
(2)描点:以表中各组对应值作为点的坐标,在直角坐标系中描出相应的点;
(3)连线:将所描出的点用一条光滑的曲线连接起来。 易错点和易忽视点:
确定实际问题和几何问题中的一次函数自变量的取值范围时,往往把实际问题忽略,使自变量的取值范围变大或变小。
例题:一矩形的周长为10厘米,长为x厘米,宽为y厘米,把矩形的宽表示为长的函数,并画出它的图像。 错解:因为矩形的周长是10厘米,所以它的半周长为5厘米,所以y=5-x.
取x=0得y=5;取x=5得y=0。经过点A(0,5)与点B(5,0)的直线就是所求的图像,如右图。
正解:矩形的宽与长之间的函数关系式为: Y=5-x(0
取x=0得y=5;取x=5得y=0。描出点A(0,5)与点B(5,0),连接AB,并出去
A、B两点,则所得的图像就是所求的图像,如右图。
技巧点:
熟记作法的步骤,从实际中得出的函数表达式一定要注意自变量的取值范围,灵活作图,并利用图像上的特征点解题。
例题:已知函数y=(2m-1)x+1-3m,当m为何值时,(1)这个函数为正比例函数;
(2)这个函数为一次函数;(3)函数值y随着x的增大而减小;(4)这个函数图像与直线y=x+1的交点在x轴上。 解析:形如y=kx+b的函数解析式,当k?0且b=0时为正比例函数;当k?0时为一次函数;当k
所以可设交点为(x0,0)。那么交点(x0,0)适合这两个函数解析式。 解:(1)若y=(2m-1)x+1-3m是正比例函数, 则m应满足?
?2m?1?0?1?3m?0
解得m=1/3,当m=1/3时,这个函数是正比例函数;
12
(2)当2m?1?0时,即m?时,这个函数为一次函数;
(3)根据一次函数的性质可知当2m?1?0,即m
(4)方法一:设函数y=(2m-1)x+1-3m的图像与直线y=x+1的交点为(x0,0),
?x0??1
??2m?1?x0?1?3m=0?则得?解得?2 所以当m=2/5时,两个函数图像的交点在x x0?1?0??m?
5?
轴上。
方法二:先求出直线y=x+1与x轴的交点(x0,0),再将(x0,0)带入y=(2m-1)x+1-3m,解方程即可求出m的值。令y=0,由y=x+1得x=-1. 所以直线y=x+1与x轴的交点为(-1,0)。
把(-1,0)带入y=(2m-1)x+1-3m,得y=(2m-1)(-1)+1-3m=0.解得m=2/5,即当m=2/5时,函数y=(2m-1)x+1-3m的图像与直线y=x+1的交点在x轴上。
5.确定正比例函数与一次函数的表达式应具备的条件
(1)由于正比例函数y=kx(k?0)中只有一个待定系数K,故只要一个条件[如一对(x,y)的值或一个点],就可求得k的值。
(2)一次函数y=kx+b中有两个待定系数k,b,需要两个独立的条件确定两个关于k,b的方程,求得k,b的值。这两个条件通常是两个点,或两对(x,y)的值。 例题:已知如右图,一次函数y=kx+b的图像过点A(3,0)且与坐标轴围成的三角形的面积为6,求这个一次函数的解析式。
解:在表示三角形的面积时,用的是长度,不要忽视b取绝对值,否则会丢掉一个解。
令x=0,得y=b,所以一次函数与y轴的交点是(0,b).
因为一次函数的图像与坐标轴围成的三角形的面积是6,所以
12
*3*|b|?6,解得b??4,
所以一次函数与Y轴的交点为(0,-4)或(0,-4).将交点的坐标带入解析式得 4?
?3k1?b?0,?3k2?b?0,?k1??
解得?3??
b?4,b?4,???b?4,
?
4?
,?k2?,
3 ?
?b??4?
所以这个一次函数的解析式为y??
43
x?4或y?
43
x?4.
6.正比例函数与一次函数表达式的确定方法
(1)对于正比例函数:将一个已知点的纵、横坐标带入y=kx(k?0)中,解一元一次方程,求出K,从而确定此表达式。
(2)对于一次函数,将两个已知点的横、纵坐标分别带入y=kx+b((k?0))中,建立关于K,b的二元一次方程组,求出k、b的值,从而确定表达式。
7、用待定系数法求一次函数的解析式
(1)待定系数法:先设待求函数表达式(其中含有未知常数系数),在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。
(2)用待定系数法求一次函数的解析式:先设出一次函数的关系式y=kx+b(k?0),由于它有两个待定系数,需要用两个条件建立两个方程的方程组,借以求得k,b的值。
(3)用待定系数法求函数表达式的一般步骤为:①设出函数的一般形式;②把自变量与函数的对应值代入所设式子中,得到关于待定系数的方程或方程组;③解方程或方程组,求出待定系数的值,并写出函数表达式。
8.函数与方程、函数与不等式之间的联系
(1)直线y=kx+b(k?0)与x轴交点的横坐标,是一元二次方程kx+b=0的解。求直线y=kx+b与x轴的交点,可令y=0,得到方程kx+b=0,解方程得x??
bk,?bk
就是直线y=kx+b与x轴
交点的横坐标;反之,根据函数的图像也能求出对应的一元一次方程的解。
(2)使一次函数y=kx+b(k?0)的函数值y>0(或y0(或kx+b
9.能由两个条件求出一次函数的表达式,并解决有关的现实问题
例题:辽宁省是水资源比较贫乏的省份之一,为了加强公民的节水意识,合理利用水资源,各地采用了价格调控等手段达到节约用水的目的。某市规定如下用水收费标准:每户每月的用水不超过6立方米时,水费按每立方米a元收费;超过6立方米时,超过的部分每立方米
。
(1)求a、c的值,并写出用水不超过6立方米和超过6立方米时,y和x之间的函数关系式;
(2)若该户5月份的用水量为8立方米,求该户5月份的水费是多少元?
解:若每户每月用水量不超过6立方米时,y是x的正比例函数时,若超过6立方米时,y是x的一次函数。
(1)根据题意,得当x?6时,y=ax,当x>6时,y=6a+c(x-6). 由已知,得? ?a?1.5
,解得?
27?6a?3cc?6???
7.5?5a
所以用水量不超过6立方米时,y与x的函数关系式为y=1.5x(0?x?6).
用水量超过6立方米时,y与x的函数关系式为y=9+6(x-6)=6x-27(x>6).即y=6x-27(x>6). (2)当x=8时,y=6x-27=6*8-27=21(元)。故该户5月份的水费是21元。 10.一次函数图像的应用问题的主要类型;(1)根据函数表达式,确定函数图像的位置;;(2)给定x值(或y值),利用图像求y值(或x值;(3)行程问题的图像题型;;(4)销售问题的图像题型;;(5)手机话费、行李费等图像题型;例题:对于气温,有的地方用摄氏温度表示,有的地方;定y与x之间的函数关系式;(2)某天,南昌的最高气温是8℃,澳大利亚悉;尼的最高气温是
10.一次函数图像的应用问题的主要类型
(1)根据函数表达式,确定函数图像的位置;
(2)给定x值(或y值),利用图像求y值(或x值);
(3)行程问题的图像题型;
(4)销售问题的图像题型;
(5)手机话费、行李费等图像题型。
例题:对于气温,有的地方用摄氏温度表示,有的地方用华氏文都表示,摄氏温度与华氏温度之间存在着某种函数关系。从温度计上的刻度可以看出,摄氏(℃)温度x与华氏(。F)
定y与x之间的函数关系式。
(2) 某天,南昌的最高气温是8℃,澳大利亚悉
尼的最高气温是91。F,问这一天悉尼的最
高气温比南昌的最高气温高多少摄氏度(结
果保留整数)?
解:(1)①描点连线,如图。②通过观察可猜测:y
与x的一次函数。③设y=kx+b(k?0).将两对数值
?x?0,?x?10,分别代入??
?y?32,?y?50,
32?b??k?1.8,,解得 ??50?10k?bb?32.??
所以y=1.8x+32;
④验证:将其余三对数值 y=kx+b,得
?x??10,?x?20,?x?30, ???
?y?14,?y?68,
?y?86.
分别代入y=1.8x+32,得1.8*(-10)+32=14, 1.8*20+32=68, 1.8*30+32=86.结果都成立。 所以y与函数关系式是y=1.8x+32;
(2)当y=91时,由91=1.8x+32,解得x?32.8,32.8?8?24.8?25(℃)。
答:这一天悉尼的最高温度比南昌的最高温度高约25℃。
11.理解两条直线交点的含义
两个一次函数图像的交点,表示此点在两条直线上的纵坐标相同,横坐标也相同。 例题:小宇开了一家小公司,为联
系业务,急需用车,但资金不足不
准备买车,他打算与以为个体车主
或一家国营出租车公司中的一个签
定租车合同,设汽车每月行驶x千
米,应付给个体车主的月费用是y1
(元),应付给出租车公司的月费用
是y2(元),y1、y2分别与x之间
的函数关系的图像(两条射线)如
右图。
(1) 每月行驶的路程在什么范围内时,租国营公司的车合算?
(2) 每月行驶的路程为多少千米时,租两家车的费用一样多?
(3) 如果小宇估计每月行驶的路程为3200千米,那么他租哪家的车合算?
解:观察图形,得(1)每月行驶的路程超过1500千米时,租国营公司的扯合算;
(2)每月行驶的路程为1500千米时,两家费用一样多;
(3)小宇租国营公司的扯合算。
注意点:一次函数特征点的实际意义
易错点:将实际问题与一次函数的图像联系起来,灵活运用
技巧点:实际意义与图像紧密结合,数与式相结合,利用一次函数的性质,灵活解决实际问题。
12.正确认识实际问题的应用
(1)函数建模
在实际生活问题中,如果应用函数知识解题,关键是建立函数模型,即列出符合题意的函数解析式,然后根据函数的性质综合方程(组)、不等式(组)及图像求解。
(2)信息重组
在具体数学问题中,常常数据较多,反映的内容也很复杂,如何把众多的信息组织起来是解题的核心,要认真读题,分析题意,理顺关系,寻求解题途径。
(3)注意问题
①现实生活中的数量关系错综复杂,我们要根据实践经验分析,有时需要近似计算和修正,从而建立正确的函数关系。
②要注意结合实际,确定自变量的取值范围,这是应用中的难点,也是中考的热门考点。
10.4 单元知识梳理与能力整合
十、平面直角坐标系与一次函数;10.1平面直角坐标系;1.有序实数对;有顺序的两个数
a
、
b
组成的数对叫做有序数对,
记作;2、平面直角坐标系的含义及有关概念;
(1)在平面内,两条互相垂直且有公共原点的数轴组;3、平面直角坐标系的意义;(1)建立平面直角坐标系后,平面上的任意一点都可;(3)可灵活运用多种方式确定点的位置,并在同一坐;4.点的坐标的概念;如图2,
十、平面直角坐标系与一次函数
10.1平面直角坐标系
1.有序实数对
有顺序的两个数a、b组成的数对叫做有序数对,记作(a,b).注意(a,b)中的a,b的顺序不能改变。
2、平面直角坐标系的含义及有关概念
(1)在平面内,两条互相垂直且有公共原点的数轴组成平面直角坐标系,平面直角坐标系也简称直角坐标系。通常,两条数轴分别位于水平位置与铅直位置,取向右与向上的方向分别为两条数轴的正方向。水平的数轴叫X轴或横轴,铅直的数轴叫做y轴或纵轴,X轴和y轴统称坐标轴,两条数轴的交点O称为直角坐标系的原点。 (2)如图1,对于平面内任意一点P,过点P分别向X轴、Y轴作垂线,垂足在X轴、Y轴上对应的数a、b分别叫做点P的横坐标、纵坐标,有序实数对(a,b)叫做点P的坐标。
3、平面直角坐标系的意义
(1)建立平面直角坐标系后,平面上的任意一点都可以用一对有序实数对(即坐标)来表示,且任一有序实数对都表示平面内唯一确定 的点,所以点的坐标是属性结合的桥梁,为解决几何、代数问题提供了便利,且直角坐标内的点与有序实数对是一一对应的关系。 (2)建立直角坐标系后,可以由点的坐标确定点的位置,也可由点的位置写出点的坐标,由已知点的位置求出未知点的位置。
(3)可灵活运用多种方式确定点的位置,并在同一坐标系中,感受图形变化后点的坐标的变化和坐标变化后的变化。
4.点的坐标的概念
如图2,点A是平面直角坐标系内的一点,由点A向x轴做垂线,垂足在x轴上的坐标是2,在Y轴上的坐标是-4,合起来A的坐标记作(2,-4)。横坐标写在前面。类似地,点B的坐标为(-2,0),点C的坐标是(0,4)。
5.由点的坐标描述
设点P的坐标为(a,b),在平面直角坐标系中描出这个点的方法是:先在X轴上找到坐标是a的点A,在y轴上找到坐标是b的点b,在分别从点A,点B作X轴,Y轴的垂线,两垂线的交点就是所要描出的点P。(如图3)
6.坐标平面图
坐标平面是由两条坐标轴和四个象限构成的,也可以说坐标平面内的点可以分成六个区域:x轴上,y轴上,第一象限中,第二象限中,第三象限中,第四象限中。在这六个区域中,除X轴和y轴的一个公共点(原点)之外,其它区域之间都没有公共点。 如图4,点A在第一象限,点B在第二象限,点C在第三象限,点D在第四象限,点E在x轴上,点F在y轴上,点O为原点。
坐标平面内的点P(a,b)的坐标特征:
7.两坐标轴夹角平分线上的点的坐标的特征
(1) 第一、第三象限两坐标轴夹角平分线上的点的横、纵坐标相等,一般记作(a,a); (2) 第二、第四象限两坐标轴夹角平分线上的点的横、纵坐标互为相反数,一般记作
(a,-a).
8.与坐标轴平行的直线上的点的坐标的特点
(1)与X轴平行的直线上各点的纵坐标都相等; (2)与Y轴平行的直线上各点的横坐标都相等。
若A(a1,b1),B(a2,b2)在平行于X轴的直线上,则a1?a2,b1?b2; 在平行于Y轴的直线上,则a1?a2,b1?b2。
9.两条坐标轴夹角平分线上的点的坐标的特点
若点P(a,b)在第一、三象限夹角的平分线上,则y=x. 若点P(a,b)在第二、四象限夹角的平分线上,则y=-x.
10.坐标平面内的点到X轴、y轴及到原点的距离及任意两点间距离
(1)点P(a,b)到x轴的距离为|b|,到Y轴的距离为|a|. (2)点P(a,b
(3)平面内任意两点P1(a1,b1),P2(a2,b
2)的距离为:P1P2?
。
11.易错点
(1)不能确定点所在的象限
例题1:点A(x,y)的坐标满足xy>0,试确定点A所在的象限。 错解:因为xy>0,所以x>0,y>0,所以点A在第一象限。
错解分析:本题出错的原因在于漏掉了当x0的情况,此时点A在第三象限。 正解:因为xy>0,所以x、y同号,即x>0,y>0或x0,y>0时,点A在第一象限;当x
例题2:求点A(-3,-4)到坐标轴的距离。
错解:点A(-3,-4)到X轴的距离为3,到Y轴的距离为4. 错解分析:错误的原因是误以为点A(X,Y)到x轴的距离等于|x|,到Y轴的距离等于|y|,事实上,点A(X,Y)到x轴的距离等于|y|,到Y轴的距离等于|x|.不熟悉时,可结合图形进行分析。 正解:点A(-3,-4)到X轴的距离为4,到Y轴的距离为3.
12.图形上点的坐标变化与图形的平移、轴对称、伸长、压缩之间的关系
设A(a,b)为原图案上任一点,经某种变换后,得到新图案上一对应点A(a,b)。
(1) 设n为大于或等于1的正整数,点A(a,b)为某一图案上任一点。
'
①若纵坐标保持不变,横坐标变成原来的n倍。即点A(a,bA(na,b),所得图案与原图案相比,被横向拉长为原来的n倍。 ②若纵坐标保持不变,横坐标变成原来的与原图案相比,被横向拉长为原来的③类似地,若A(a,b)④若A(a,b⑤若A(a,b)
'
'''
an
倍。即点A(a,b)A(na,b),所得图案
'
1n
。
A(a,nb),则所得图案被纵向拉长为原来的n倍。
bn
),则所得图案被纵向拉长为原来的
'
'
(a'
1n
。
(na,nb)或A(a,b)?A(,),则所得图案被纵向拉长为原来的
nn
ab
n倍或原来的
2
1n
2
.
'
(2)若A?a,b??A(a?n,b),则所得图案与原图案相比,大小、形状不变,图案向右或向左平移了n个长度单位。
(3)若A?a,b??A(a,b?n),则所得图案与原图案相比,大小、形状不变,图案向上或
'
向下平移了n个长度单位。
(4)若A(a,b)?A'(a,?b),则所得图案与原来图案关于x轴对称。 (5)若A(a,b)?A'(?a,b),则所得图案与原来图案关于y轴对称。
(6)A(a,b)?A'(?a,?b),则所得图案与原来图案关于原点O成中心对称图形。
13.在同一直角坐标系中,图形的变化与坐标变化的关系
(1)图形的平移
①横坐标保持不变,纵坐标分别加上3,图形保持形状、大小不变,被向上平移了3个单位;
②纵坐标保持不变,横坐标分别加上3,图形保持形状、大小不变,被向右平移了3个单位。
(2)图形的轴对称
①横坐标保持不变,纵坐标分别乘以-1,所得图形与原图形关于X轴对称; ②纵坐标保持不变,横坐标分别乘以-1,所得图形与原图形关于y轴对称; ③横坐标分别乘以-1,纵坐标分别乘以-1,所得图形与原图形关于原点对称。 (3)图形的伸长
横坐标、纵坐标分别变成原来的3倍,所得图形与原图形相似,形状不变,大小改变了(变为原来的9倍)。 (4)图形的压缩
横坐标、纵坐标分别变成原来的1/3,所得图形与原图形相似,形状不变,大小改变了(变为原来的1/9)。
(5)常见的对称关系
(1)点A(a,b)关于x轴对称的点的坐标为A1(a,-b); (2)点A(a,b)关于y轴对称的点的坐标为A2(-a,b); (3)点A(a,b)关于原点对称的点的坐标为A3(-a,-b);
(4)点A(a,b)关于第一、第三象限的平分线对称的点的坐标为A4(b,a); (5)点A(a,b)关于第二、第四象限的平分线对称的点的坐标为A5(-b,-a). 识记点:点的坐标变化与图形的变化(平移、轴对称、伸长、压缩)之间的关系
注意点:点的变化与图形的变化是一个互逆的过程,即点的变化可引起图形的变化;反之,由图形的变化可反映点的坐标变化。
易错点:易混淆点的坐标变化与图形变化间的对应关系。
技巧点:图形的变化及点的坐标变化应有机地结合在一起,要善于观察图形的位置变化。在研究两者变化关系时,可选取代表点研究它们位置关系的变化及坐标的变化,从而分析、总结出图形及坐标的变化特征。
例题:平面直角坐标系中,有一点A的坐标为(5,4),能否经过适当的变化,使其坐标变成(3,2)呢?
解:能,先将点A沿着纵轴方向向下平移2个单位得点A1(5,2),在将A1沿着横轴方向向左平移2个单位即得点B(3,2)。 思考:想一想还有其他方法吗?
10.2 函数与一次函数
1.函数的概念
一般地,在某个变化过程中,有两个变量x和Y,如果在x的允许范围内给定一个x值,相应地就唯一确定了一个Y值,称x是自变量,y是因变量,y是x的函数。如汽车的速度一定,路程s是时间t的函数。
例题:下列变化过程得出的函数关系式是否正确,如果错误,请写出正确的结果;如果正确,请写出式子中的自变量和因变量。
(1)设一长方体盒子高为8cm,底面是正方形,这个长方形的体积V?cm3?与底面边长a(cm)的关系式为V=8a3;
(2)小军计划用20元购买练习本,所能购买的总数n(本)与单价a(元)的关系式为n=20/a; (3)小茜用总长为60cm的铁丝围成一个矩形,矩形的面积S(cm2)与一边长l(cm)之间的关系式为s=l(60-l). 解:(1)正确,a是自变量,V是因变量; (2) 正确,a是自变量,n是因变量; (3) 错误,应为S=l(30-l).
2.对函数定义的理解
(1)在一个变化过程中必须有两个变量x和y,如x+y=3,x-y=5,xy=4,y=5x+6等。
(2)对于自变量x的取值,必须要使代数式有意义,如y=2x+1中自变量可以从实数范围内
取值:y?2x?1?0,另外,在实际问题中,自变量x的取值必须有实际的意义,如多边形边数、人数、机器数……要为正数,时间要为非负数等。 (3)函数的实质是揭示了两个变量之间的关系:x每取一个值,Y要有一个且只有一个值与之对应,否则y就不是x
的函数,如y?
y就不一定是x的函数,因
为在x
函数;在如y?x?0),当x=4时,y??2,此时y有两个值与x对应,所以y就不是x的函数。
(4)判断两个函数是不是同一个函数,应该以自变量的取值范围,函数y的取值范围,函数解析式是否一致来判断。如①y=x和②y?等于0的实数,所以y=x与y?
x
2
x
2
x
,其中①的x可以取任意实数,②中x取不
x
不是同一个函数。
3.函数值
对于一个函数,当自变量x=a时,我们可以求出与它对应的y的值,我们就说这个值是当x=a时的函数值。
注意:对于一个函数,可能有若干个函数值,x取不同的值,函数值可能不相同,因此应该说明自变量x取什么值时,如函数y=x-3,当x=0时的函数值-3;x=3时的函数值为0……,所以不能简单地说函数Y=X-3的函数值是3.
4.函数图像
把一个函数的自变量x与对应的因变量y的值分别作为点的横坐标和纵坐标,在直角坐标系内描出它的对应点,所有的点组成的图形叫做该函数的图像。反之,函数图像上所有点的横坐标、纵坐标作为自变量、因变量满足函数表达式。作函数图像的一般步骤:列表、描点、连线。
5、表示一个函数的方法及其优缺点 (1
)解析法;两个变量之间的函数关系,有时可以用一个含有这两个;把自变量
x
的一系列值和函数值
y
列成一个表来表示函;用图像来表示函数关系的方法叫做图像法;6.由函数解析式画出图像的一般步骤;(1)列表:列表给出自变量与函数的一些对应值;(2)描点:以表中每对对应值为坐标,在坐标平面内;(3)连线:按照自变量由小到大的顺序,把所描的点;注意:列表时自变量的取值要
(1)解析法
两个变量之间的函数关系,有时可以用一个含有这两个变量及数学运算符号的等式表示,这种表示方法叫做解析法。解析法简单明了,能准确反映整个变化过程中自变量与函数的相依关系,但求对应值时,往往要经过复杂的计算,且不够直观。 (2)列表法
把自变量x的一系列值和函数值y列成一个表来表示函数关系,这种表示方法叫做列表法。如平方表、立方表等。列表法一目了然,表格中已有的自变量的每一个值,不需计算就能直接查出与它对应的函数值,使用很方便,但是因为列出的对应值有限,所以不容易看出变量与函数之间的对应规律。 (3)图像法
用图像来表示函数关系的方法叫做图像法。图像法形象直观,通过函数图像可以直接、形象地把函数关系表示出来,能很直观地研究函数的一些性质。但是,由于图像只能得到近似的数量关系,所以不够精确。
6.由函数解析式画出图像的一般步骤
(1)列表:列表给出自变量与函数的一些对应值。
(2)描点:以表中每对对应值为坐标,在坐标平面内描出相应的点。
(3)连线:按照自变量由小到大的顺序,把所描的点用平滑的曲线连接起来。 注意:列表 时自变量的取值要注意兼顾原则,既要有代表性,又不能过大或过小,以利于描点和全面反映图像情况。
7.一次函数和正比例函数的定义
x2
等都是一次函数。特别地,当一次函数y=kx+b中的b为0时,则y=kx(k是常数,k?0),
1
这时,y叫做x的正比例函数。如:y=2x,y?x等都是正比例函数。
2
一般地,如果y=kx+b(k,b是常数,k?0),那么y叫做x的一次函数。如:y=2x-1,y?
1
注意:
(1)由一次函数和正比例函数的定义可知:
函数是一次函数?其解析式可化为y=kx+b(k,b是常数,k?0)的形式。 函数是正比例函数?其解析式可化为y=kx(k是常数,k?0)的形式。 (2)一次函数解析式y=kx+b(k,b是常数,k?0)的结构特征: ①k?0;
②x的次数为1;
③常数项b可以是任意实数。
(3)正比例函数解析式y= kx(k是常数,k?0)的结构特征: ①k?0;
②x的次数为1; ③常数项b=0.
说明:因为若K=0,则y=b(b为常数)。这样的函数叫做常量函数,它不是一次函数。 (4)自变量x的取值范围:x?R。
8.一次函数与正比例函数的关系
正比例函数是一次函数的特例,一次函数包含正比例函数。用集合表示正比例函数与一次函数的关系如图所示。 一次函数
?b?0时,是特殊的一次函数(正比例函数)
y?kx?b(k?0)?
b?0时,是一般的一次函数?
注意点:求一次函数的解析式与自变量的取值范围时,容易忽视k?0和实际问题的限制。 易错点:认真分析实际问题,找出规律,寻求解题思路。 技巧点:设法找出两个变量的关系,注意条件的合理运用。
例题:当K为何值时,函数y?(k2?2k)*xk错解:要使函数y?(k2?2k)*xk
k1?1,k2??2.
2
2
?k?1
是正比例函数?
?k?1
是正比例函数,只要k2?k?1?1,解这个方程,得
2
所以当k1?1或-2时,函数y?(k2?2k)*xk
2
?k?1
是正比例函数。
2
?k?k?1?1①
正解:要是函数y?(k2?2k)*xk?k?1是正比例函数,必须?2
?k?2k?0②
2
由①得k1?1,k2??2.带入②中检验:当k=1时,k2?2k?3?0,当K=-2时,k?2k?0, 应舍去。
2k?当k=1时,函数y?(k?2k)*x
2
?k?1
是正比例函数。
错解分析:错解忽视了k2?2k?0这一条件,k=-2应舍去。
10.3一次函数的图像与表达式
1.正比例函数的图像
正比例函数的图像是一条经过原点(0,0)的直线。
特点:正比例函数的图像是一条经过原点的直线,当K>0时,y随x的增大而增大;当k
例题:在同一坐标系中,画出函数y=2x,y=-2x的图像。 解:因为函数y=2x,y=-2x都是正比例函数,所以他们的图像都是直线,故可用两点确定一条直线的方法画这两个函数的图像。画函数y=2x的图像,取(0,0)、(1,2)较简单。画函数y=-2x的图像,取(0,0)、(1,-2)较简便。
2、一次函数的图像
(1)把一个函数的自变量x与对应的因变量y的值分别作为点的横坐标和纵坐标,在直角坐标系内描出它的对应点,所有这些点组成的图形叫做该函数的图像。
(2)一次函数y=kx+b的图像是一条直线,因此画一次函数的图像时,只要确定两个点,就可画出一次函数y=kx+b的图像,称直线y=kx+b。
3.一次函数的性质
在一次函数y=kx+b中,
(1) 当K>0时,y的值随着x值的增大而增大;
(2) 当k
例题:某校办工厂现在年产值是15万元,计划今后每年增加2万元。 ① 写出年产值y(万元)与年数x之间的函数关系式; ② 画出函数的图像; ③ 求5年后的产值。 解:①y=15+2x(x>0);
(3)当x=5时,y=15+2x=25.
4.做函数图像的一般步骤
(1)列表:在自变量允许的范围内任意取x的值,计算出相应的y的值;
(2)描点:以表中各组对应值作为点的坐标,在直角坐标系中描出相应的点;
(3)连线:将所描出的点用一条光滑的曲线连接起来。 易错点和易忽视点:
确定实际问题和几何问题中的一次函数自变量的取值范围时,往往把实际问题忽略,使自变量的取值范围变大或变小。
例题:一矩形的周长为10厘米,长为x厘米,宽为y厘米,把矩形的宽表示为长的函数,并画出它的图像。 错解:因为矩形的周长是10厘米,所以它的半周长为5厘米,所以y=5-x.
取x=0得y=5;取x=5得y=0。经过点A(0,5)与点B(5,0)的直线就是所求的图像,如右图。
正解:矩形的宽与长之间的函数关系式为: Y=5-x(0
取x=0得y=5;取x=5得y=0。描出点A(0,5)与点B(5,0),连接AB,并出去
A、B两点,则所得的图像就是所求的图像,如右图。
技巧点:
熟记作法的步骤,从实际中得出的函数表达式一定要注意自变量的取值范围,灵活作图,并利用图像上的特征点解题。
例题:已知函数y=(2m-1)x+1-3m,当m为何值时,(1)这个函数为正比例函数;
(2)这个函数为一次函数;(3)函数值y随着x的增大而减小;(4)这个函数图像与直线y=x+1的交点在x轴上。 解析:形如y=kx+b的函数解析式,当k?0且b=0时为正比例函数;当k?0时为一次函数;当k
所以可设交点为(x0,0)。那么交点(x0,0)适合这两个函数解析式。 解:(1)若y=(2m-1)x+1-3m是正比例函数, 则m应满足?
?2m?1?0?1?3m?0
解得m=1/3,当m=1/3时,这个函数是正比例函数;
12
(2)当2m?1?0时,即m?时,这个函数为一次函数;
(3)根据一次函数的性质可知当2m?1?0,即m
(4)方法一:设函数y=(2m-1)x+1-3m的图像与直线y=x+1的交点为(x0,0),
?x0??1
??2m?1?x0?1?3m=0?则得?解得?2 所以当m=2/5时,两个函数图像的交点在x x0?1?0??m?
5?
轴上。
方法二:先求出直线y=x+1与x轴的交点(x0,0),再将(x0,0)带入y=(2m-1)x+1-3m,解方程即可求出m的值。令y=0,由y=x+1得x=-1. 所以直线y=x+1与x轴的交点为(-1,0)。
把(-1,0)带入y=(2m-1)x+1-3m,得y=(2m-1)(-1)+1-3m=0.解得m=2/5,即当m=2/5时,函数y=(2m-1)x+1-3m的图像与直线y=x+1的交点在x轴上。
5.确定正比例函数与一次函数的表达式应具备的条件
(1)由于正比例函数y=kx(k?0)中只有一个待定系数K,故只要一个条件[如一对(x,y)的值或一个点],就可求得k的值。
(2)一次函数y=kx+b中有两个待定系数k,b,需要两个独立的条件确定两个关于k,b的方程,求得k,b的值。这两个条件通常是两个点,或两对(x,y)的值。 例题:已知如右图,一次函数y=kx+b的图像过点A(3,0)且与坐标轴围成的三角形的面积为6,求这个一次函数的解析式。
解:在表示三角形的面积时,用的是长度,不要忽视b取绝对值,否则会丢掉一个解。
令x=0,得y=b,所以一次函数与y轴的交点是(0,b).
因为一次函数的图像与坐标轴围成的三角形的面积是6,所以
12
*3*|b|?6,解得b??4,
所以一次函数与Y轴的交点为(0,-4)或(0,-4).将交点的坐标带入解析式得 4?
?3k1?b?0,?3k2?b?0,?k1??
解得?3??
b?4,b?4,???b?4,
?
4?
,?k2?,
3 ?
?b??4?
所以这个一次函数的解析式为y??
43
x?4或y?
43
x?4.
6.正比例函数与一次函数表达式的确定方法
(1)对于正比例函数:将一个已知点的纵、横坐标带入y=kx(k?0)中,解一元一次方程,求出K,从而确定此表达式。
(2)对于一次函数,将两个已知点的横、纵坐标分别带入y=kx+b((k?0))中,建立关于K,b的二元一次方程组,求出k、b的值,从而确定表达式。
7、用待定系数法求一次函数的解析式
(1)待定系数法:先设待求函数表达式(其中含有未知常数系数),在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。
(2)用待定系数法求一次函数的解析式:先设出一次函数的关系式y=kx+b(k?0),由于它有两个待定系数,需要用两个条件建立两个方程的方程组,借以求得k,b的值。
(3)用待定系数法求函数表达式的一般步骤为:①设出函数的一般形式;②把自变量与函数的对应值代入所设式子中,得到关于待定系数的方程或方程组;③解方程或方程组,求出待定系数的值,并写出函数表达式。
8.函数与方程、函数与不等式之间的联系
(1)直线y=kx+b(k?0)与x轴交点的横坐标,是一元二次方程kx+b=0的解。求直线y=kx+b与x轴的交点,可令y=0,得到方程kx+b=0,解方程得x??
bk,?bk
就是直线y=kx+b与x轴
交点的横坐标;反之,根据函数的图像也能求出对应的一元一次方程的解。
(2)使一次函数y=kx+b(k?0)的函数值y>0(或y0(或kx+b
9.能由两个条件求出一次函数的表达式,并解决有关的现实问题
例题:辽宁省是水资源比较贫乏的省份之一,为了加强公民的节水意识,合理利用水资源,各地采用了价格调控等手段达到节约用水的目的。某市规定如下用水收费标准:每户每月的用水不超过6立方米时,水费按每立方米a元收费;超过6立方米时,超过的部分每立方米
。
(1)求a、c的值,并写出用水不超过6立方米和超过6立方米时,y和x之间的函数关系式;
(2)若该户5月份的用水量为8立方米,求该户5月份的水费是多少元?
解:若每户每月用水量不超过6立方米时,y是x的正比例函数时,若超过6立方米时,y是x的一次函数。
(1)根据题意,得当x?6时,y=ax,当x>6时,y=6a+c(x-6). 由已知,得? ?a?1.5
,解得?
27?6a?3cc?6???
7.5?5a
所以用水量不超过6立方米时,y与x的函数关系式为y=1.5x(0?x?6).
用水量超过6立方米时,y与x的函数关系式为y=9+6(x-6)=6x-27(x>6).即y=6x-27(x>6). (2)当x=8时,y=6x-27=6*8-27=21(元)。故该户5月份的水费是21元。 10.一次函数图像的应用问题的主要类型;(1)根据函数表达式,确定函数图像的位置;;(2)给定x值(或y值),利用图像求y值(或x值;(3)行程问题的图像题型;;(4)销售问题的图像题型;;(5)手机话费、行李费等图像题型;例题:对于气温,有的地方用摄氏温度表示,有的地方;定y与x之间的函数关系式;(2)某天,南昌的最高气温是8℃,澳大利亚悉;尼的最高气温是
10.一次函数图像的应用问题的主要类型
(1)根据函数表达式,确定函数图像的位置;
(2)给定x值(或y值),利用图像求y值(或x值);
(3)行程问题的图像题型;
(4)销售问题的图像题型;
(5)手机话费、行李费等图像题型。
例题:对于气温,有的地方用摄氏温度表示,有的地方用华氏文都表示,摄氏温度与华氏温度之间存在着某种函数关系。从温度计上的刻度可以看出,摄氏(℃)温度x与华氏(。F)
定y与x之间的函数关系式。
(2) 某天,南昌的最高气温是8℃,澳大利亚悉
尼的最高气温是91。F,问这一天悉尼的最
高气温比南昌的最高气温高多少摄氏度(结
果保留整数)?
解:(1)①描点连线,如图。②通过观察可猜测:y
与x的一次函数。③设y=kx+b(k?0).将两对数值
?x?0,?x?10,分别代入??
?y?32,?y?50,
32?b??k?1.8,,解得 ??50?10k?bb?32.??
所以y=1.8x+32;
④验证:将其余三对数值 y=kx+b,得
?x??10,?x?20,?x?30, ???
?y?14,?y?68,
?y?86.
分别代入y=1.8x+32,得1.8*(-10)+32=14, 1.8*20+32=68, 1.8*30+32=86.结果都成立。 所以y与函数关系式是y=1.8x+32;
(2)当y=91时,由91=1.8x+32,解得x?32.8,32.8?8?24.8?25(℃)。
答:这一天悉尼的最高温度比南昌的最高温度高约25℃。
11.理解两条直线交点的含义
两个一次函数图像的交点,表示此点在两条直线上的纵坐标相同,横坐标也相同。 例题:小宇开了一家小公司,为联
系业务,急需用车,但资金不足不
准备买车,他打算与以为个体车主
或一家国营出租车公司中的一个签
定租车合同,设汽车每月行驶x千
米,应付给个体车主的月费用是y1
(元),应付给出租车公司的月费用
是y2(元),y1、y2分别与x之间
的函数关系的图像(两条射线)如
右图。
(1) 每月行驶的路程在什么范围内时,租国营公司的车合算?
(2) 每月行驶的路程为多少千米时,租两家车的费用一样多?
(3) 如果小宇估计每月行驶的路程为3200千米,那么他租哪家的车合算?
解:观察图形,得(1)每月行驶的路程超过1500千米时,租国营公司的扯合算;
(2)每月行驶的路程为1500千米时,两家费用一样多;
(3)小宇租国营公司的扯合算。
注意点:一次函数特征点的实际意义
易错点:将实际问题与一次函数的图像联系起来,灵活运用
技巧点:实际意义与图像紧密结合,数与式相结合,利用一次函数的性质,灵活解决实际问题。
12.正确认识实际问题的应用
(1)函数建模
在实际生活问题中,如果应用函数知识解题,关键是建立函数模型,即列出符合题意的函数解析式,然后根据函数的性质综合方程(组)、不等式(组)及图像求解。
(2)信息重组
在具体数学问题中,常常数据较多,反映的内容也很复杂,如何把众多的信息组织起来是解题的核心,要认真读题,分析题意,理顺关系,寻求解题途径。
(3)注意问题
①现实生活中的数量关系错综复杂,我们要根据实践经验分析,有时需要近似计算和修正,从而建立正确的函数关系。
②要注意结合实际,确定自变量的取值范围,这是应用中的难点,也是中考的热门考点。
10.4 单元知识梳理与能力整合