内容正文:
第四章 一次函数
4.1 函数
学习目标
1.经历从具体实例中抽象出函数概念的过程,体会函数的三种表示方式.
2.初步理解函数的概念,能判断两个变量的关系是不是函数关系,会求函数值,并会确定自变量的取值范围.
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探究新知
函数的概念及其表示方法
探索一
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?
问题一
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探究新知
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/分 0 1 2 3 4 5 …
h/米 …
(1)根据左图填表:
14
36
47
36
3
14
(2)对于给定的时间 t ,相应的高度 h 确定吗?
思考:其中对于给定的每一个时间 t ,高度 h 对应有几个值?
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探究新知
问题二
瓶子或罐头盒等圆柱形的物体,常常如图摆放,随着层数增加,物体的总数是怎么变化的?
填写下表:
1 2 3 4 5 …
…
1
3
6
10
15
层数 n
物体总数y
思考: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?
唯一一个y值
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探究新知
问题三
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?
246K 、273K、291K
解:当t=-43时,T=230
(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?
唯一一个T值
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探究新知
想一想:上述三个问题有什么共同特点?
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:①都有两个变量
②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.
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归纳总结
一般地,如果在一个变化过程中有
两个变量x和y,并且对于变量x的每一个值,
变量y都有唯一的值与它对应,那么我们
称y是x的函数(function),其中x是自变量.
函数
注意: 函数不是数,它是指某一变化过程中两个变量之间的一种依存关系.
表示函数的一般方法
列表法
图象法
关系式法
(解析式法、表达式法)
问题一
问题二
问题三
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练一练
例1 下列关于变量x ,y 的关系式:y =2x+3;y =x2+3;y =2|x|;④ ;
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
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探究新知
自变量取值范围
探索二
问题:上述的三个问题中,要使函数有意义,自变量能取哪些值?
自变量t的取值范围:__________
t ≥ 0
问题一
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探究新知
问题二
瓶子或罐头盒等圆柱形的物体,常常如图摆放,随着层数增加,物体的总数是怎么变化的?
填写下表:
1 2 3 4 5 …
…
1
3
6
10
15
层数 n
物体总数y
自变量n的取值范围:_________.
n取正整数
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探究新知
问题三
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.
自变量t的取值范围:___________.
t ≥ -273
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练一练
做一做:下列函数中自变量x的取值范围是什么?
使函数解析式有意义的自变量的全体.
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探究新知
问题三
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.
自变量t的取值范围:___________.
t ≥ -273
当t等于-43时,热力学温度T是多少?
当t=-43时,T=230
230就是t=-43时的函数值
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归纳新知
函数值
对于自变量在可取值范围内的一个确定的值a,函数有唯一确定的对应值,这个对应值称为当自变量等于a时的函数值.
即:如果y是x的函数,当x=a时,y=b,那么b叫做当x=a时的函数值.
注意:函数不是数,它是指某一变化过程中两个变量之间的关系.而函数值是一个数,它是自变量确定时对应的因变量的值.
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应用 判断函数关系并解决问题
例 如图4-1-3,线段AB=6,在垂直于AB的射线DE上有一个动点C(点C与点D不重合,点D在线段AB上),分别连接CA,CB,得到△ABC.
(1)指出△ABC的面积随CD的长的变化而变化的过程中,变量是什么?谁是自变量?自变量的取值范围是什么?
图4-1-3
解:依题意,知变量是CD的长和△ABC的面积,其中CD的长是自变量,取值范围是CD>0.
(2)当CD=3,4,5时,对应△ABC的面积分别是什么?
(3)设CD的长为h,△ABC的面积为S,S是不是h的函数?
图4-1-3
解:(2)当CD=3,4,5时,对应△ABC的面积分别是9,12,15.
(3)对于h的每一个确定的值,S都有唯一的值与其对应,所以S是h的函数.
由图象判断函数关系
如图4-1-4,下列四个图象中,请用函数的定义判断哪些表示y是x的函数.
图4-1-4
【延伸拓展】
[检测]
1.一棵树苗栽种时的高度为80 cm,为研究它的生长情况,测得数据如下表:
则按照表中呈现的规律,树苗的高度h与栽种年数n之间的关系式为 ,栽种 年后,树苗能长到280 cm.
h=25n+80
栽种以后的年数n/年 1 2 3 4 …
高度h/cm 105 130 155 180 …
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2.根据数学家凯勒的“百米赛跑数学模型”,前30米称为“加速期”,30米~80米为“中途期”,80米~100米为“冲刺期”.市田径队把运动员小斌某次百米跑训练时速度y(m/s)与路程x(m)之间的观测数据,绘制成曲线如图4-1-5所示.
(1)y是关于x的函数吗?为什么?
图4-1-5
解:观察可知,在自变量的取值范围内,对于x的每一个确定的值,y都有唯一确定的值与之对应.因此,y是x的函数.
(2)“加速期”结束时,小斌的速度为多少?
(3)根据如图4-1-5提供的信息,给小斌提一条训练建议.
图4-1-5
解:(2)“加速期”结束时,自变量的值为x=30,对应y的值为10.4.因此,“加速期”结束时,小斌的速度为10.4 m/s.
(3)答案不唯一.例如:根据图象信息,小斌在80米左右时速度下降明显,建议增加耐力训练,提高成绩.
课堂小结
函数
定义:自变量、因变量、常量
函数的关系式:三种表示方法
函数值
自变量的取值范围
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$$