内容正文:
第4章 一次函数
4.1 函数
【素养目标】
1. 借助简单实例了解函数的概念,弄清自变量与函数之间的关系,发展数感和量感。(重点)
2. 通过函数的定义,能判断两个变量是否具有函数关系, 形成对数学知识的理解,学会发现问题、提出问题。
3. 掌握函数的定义,能确定函数中自变量的取值范围并解决相关问题,养成有意识的数据运用和数学语言表达习惯。(难点)
【情境导入】
乌鸦能喝到水, 是因为什么量发生了改变呢?
【合作探究】
探究点一、函数的概念及表示方法
情景一: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?
下图反映了摩天轮上的一点的高度 与旋转时间 之间的关系.
(1) 根据右图填表:
t /分
0
1
2
3
4
5
...
/米
...
(2) 对于给定的时间 , 相应的高度确定吗?
情景二:对于给定任一层数 ,相应的物体总数 确定吗? 有几个 值和它对应? 填写下表:
层数
1
2
3
4
5
...
物体总数
...
情景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 作为热力学温度的零度. 热力学温度 与摄氏温度 之间有如下数量关系: .
(1) 当 分别等于 时,相应的热力学温度 是多少?
(2) 给定任一个大于 的摄氏温度 值,相应的热力学温度 确定吗? 有几个 值和它对应?
上面的三个问题中,有什么共同特点?
① 时间 、相应的高度 ;
② 层数 、物体总数 ;
③ 摄氏温度 、热力学温度 .
【函数的概念】
一般地,如果在一个变化过程中有两个变量 和 ,并且对于变量 的每一个值,变量 都有唯一的值与它对应,那么我们称 是 的函数,其中 是自变量。
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。
函数的常见表示方法:
表示函数的一般方法
例1 下列关系式中哪些是 关于 的函数,哪些不是?
(1) .
例2 (1) 圆的周长公式 中,有________个变量, 是____和____;
(2) 汽车在公路上匀速行驶,速度为每小时 ,则汽车行驶的路程 与行驶的时间 之间的关系式为______________ ;
(3) 圆的面积 与半径 的函数关系式为 ___________;
(4) 某 30 层的大厦底层高 4 m ,以上每层高 3 m ,从底层数起,则前 层的高度 与 的函数关系式为___________.
探究点二: 函数的自变量的取值范围与函数值
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?
情景一
自变量 的取值范围: _____________.
情景二: 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?
自变量 的取值范围: __________________.
情景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 与摄氏温度 之间有如下数量关系: .
自变量 的取值范围:__________________.
函数值的概念
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 叫作当 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函数的值。
例3 汽车的油箱中有汽油 ,如果不再加油,那么油箱中的油量 (单位: ) 随行驶里程 (单位: ) 的增加而减少,平均耗油量为 。
(1) 写出表示 与 的函数关系的式子。
(2) 指出自变量 的取值范围;
(3) 汽车行驶 时,油箱中还有多少油?
当堂反馈
1. 下列图象中,表示 是 的函数的是 ( )
2. 若一支铅笔 2 元,小敏用 11 元钱买了 支铅笔,余款为 元,则 与 之间的关系式为 ( )
A. B. C. D.
3. 函数 中,自变量 可取的值是 ( )
A. 5 B. 3 C. 0 D. -5
4. 在一个标准大气压下,能反映水在均匀加热过程中,水的温度(T)随加热时间(t)变化的函数图象大致是 ( )
5. 已知变量 与 的函数关系式是 ,则当时,函数值 .
6. 观察下表, 与 的关系式为_______________.
1
2
3
4
5
...
2
4
6
8
10
...
参考答案
情境导入
水面高度和石子数量。石子数量改变使得水面高度改变,而水量固定不变。
探究点一: 函数的概念及表示方法
情景一
t/分
0
1
2
3
4
5
...
h /米
3
14
36
47
36
14
...
情景二
层数
1
2
3
4
5
...
物体总数
1
3
6
10
15
...
情景三 (1) 解: 当 时, ;
当 时, ;
当 时, ;
当 时, .
(2) 解:能. 因为 时, ,满足条件且 是唯一确定.
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.
例1 解: ① 当 时, ;当 时, ……,对于 的每一个确定的值, 都有唯一确定的值与它对应,则 是 的函数;同理 ②。
③当 时, . ④当 时, 。 对于 的每一个确定的值, 不唯一,则 不是 的函数。
例2 (1) 2 , , R; (2) ;(3) ; (4) .
问题: 情景一 自变量 的取值范围:
情景二:自变量 的取值范围: 取正整数.
情景三: .
例3 (1)解:(1) 函数关系式为: y = 50-0.1x
(2) 由 及 得 ,
自变量的取值范围是 。
(3) 当 时,函数 的值为。
因此,当汽车行驶 时,油箱中还有油 。
当堂反馈
1. B 2. C. 3. A. 4. B
5. . 6. .
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