内容正文:
23.2
一次函数的图象和性质
新知解读
为了更好地借助函数认识运动变化现象,需要研究函数的性质,函数的性质
能更好地刻画运动变化现象的变化规律.在函数性质的研究中,函数图象由于其
直观性,经常扮演着重要的角色.
→体现“从特殊到一般”的归纳思想
我们从特殊的一次函数一正比例函数开始,利用图象研究其性质.
例1分别画出下列正比例函数的图象:
(1)y=2x,y=3x5
(2)y=-1.5x,y=-4x.
解:
(1)函数y=2x中的自变量x可为任意实数.表23.2-1是y与x的几
组对应值.
为了描点更方便、准确,一般选
表23.2-1
取横、纵坐标都是整戴的点下
2
-2
0
2
2
-4
-2
0
2
4
如图23.2-1,在平面直角坐标系中描出以表23.2-1中的值为坐标的点.将这
些点连接起来,得到一条经过原点和第三、第一象限的直线.它就是函数y=2x
的图象。“描点法”
用同样的方法,可以得到函数y=了x的图象(图232-1).它也是一条经过
原点和第三、第一象限的直线·
画正比例函数y=x(k≠0)
个y=2x.
的图象的一般步骤如下
3
(1)列表:
0
1
2
0
-3-2-1
123x
(2)描点:在平面直角坐标
12
系内描出点(0,0),(1,k).
-3
(3)连线:过点(0,0),
-4
(1,k)画直线
图23.2-1
第二十三章一次函数117
(2)函数y=-1.5x中的自变量x可为任意实数.表23.2-2是y与x的几组
对应值
表23.2-2
-2
0
1
2
3
1.5
0
-1.5
-3
如图23.2-2,在平面直角坐标系中描出以表23.2-2中的值为坐标的点.将
这些点连接起来,得到一条经过原点和第二、第四象限的直线.它就是函数
y=-1.5x的图象.
用同样的方法,可以得到函数y=-4x的图象(图23.2-2).它也是一条经过
原点和第二、第四象限的直线.
Y=-4x y
正比例函数y=x(k≠0)的图
4
象中,阳越大,直线y=x越靠
近y轴;阳越小,直线y=x越
对于正比例函数y=x(k≠0),
靠近x轴.
k的符号、函数图象所经过的象
y=-1.5x"
限、函裁的增减性这三者,知道
任意一个即可推出另外两个,即
-2-10
k>0
-3
y
随x
图象经过
的增大
第三、第
图23.2-2
而增大
一象限
以上4个函数的图象都是经过原点的直线,其中
k<0
函数y=2x和y=了x的图象经过第三、第一象限,从
随x
图象经过
左向右上升;函数y=-1.5x和y=-4x的图象经过第
的增大
第二、第
和藏小
四象限
二、第四象限,从左向右下降·
一般地,正比例函数y=x(k是常数,
k≠0)的图象是一条经过原点的直线,我们称它为
由正比例函数的解
直线y=kx.当k>0时,直线y=x经过第三、第一
析式,你能说明它的函
数值y随自变量x的增
象限,从左向右上升,即y随x的增大而增大;当
大而增大(或减小)的
k<0时,直线y=x经过第二、第四象限,从左向
道理吗?
右下降,即y随x的增大而减小.
正比例函数的增减性由比例系数飞的符号决定,可简记为“正升,负降”
118教材笔记数学八年级下册RJ
思考
由正比例函数的图象是一条直线,你能想到画正比例函数图象的简单方
法吗?
》“两点法”
因为两点确定一条直线,而正比例函数y=x(k≠0)的图象又是经过原
点的直线,所以只要再确定正比例函数图象上一点,就可以画出正比例函数的图
象.一般地,这一点可以取点(1,k)这个特殊点.
练习
1.用你认为最简单的方法画出下列函数的图象:
A
(2)图象略.提示:
(2)y=-6x.过原点和点(1,-6)
作直线
2.若,点(2,m)和,点(-3,n)都在函数y=kx(k<0)的图象上,试比较
m,n的大小.2.m<n.
y随x的增大而减小
下面,我们研究一般的一次函数的图象和性质
例2画出函数y=-3x与y=-3x+1的图象.
解:函数y=-3x与y=-3x+1中的自变量x可为任意实数.列表表示几组
对应值(计算并填写表23.2-3中空格).
一次函数y=x+b的图象是过点(0
b)且和正比例函数y=x的图象平
表23.2-3
行或重合的一条直线
2
-1
-0.5
0
0.5
1
y=-3x
3
1.5
0
-1.5
-3
y=-3x+1
4
2.5
1
-0.5
-2
描点、连线,画出函数y=-3x与y=-3x+1的图象(图23.2-3).
一次函数图象的平移规律如下
(1)直线y=x+b
向上平移m(m>0)个
y=-3x
单位长度
直线y=kx+b+m.
向下平移m(m>0)个
(2)直线y=x+b
→直线y=x+b-m.
单位长度
-2-
(3)直线y=x+b
向左平移m(m>0)个
直线y=k(x+m)+b.
单位长度
-3x+1
(4)直线y=x+b
向右平移m(m>0)个直线y=k(x-m)+b,
单位长度
图23.2-3
平移规律可简记为:上加下减,左加右减:
第二十三章一次函数119
Q探究
比较上面两个函数的图象的相同点与不同点,填写你的观察结果:
这两个函数的图象形状都是直线,并且倾斜程度相同.函数
y=-3x的图象经过原点,函数y=-3x+1的图象与y轴交于点(0,1),即
它可以看作由直线y=-3x向上平移1个单位长度而得到.
比较两个函数解析式,你能说出两个函数的图象有上述关系的道理吗?
联系上面结果,考虑一次函数y=x+b(飞≠0)的图象是什么形状,它
与直线y=x(k≠0)有什么关系.
比较一次函数y=x+b(k≠0)与正比例函数y=x(k≠0)的解析式,
容易得出:
次函数y=kx+b(k≠0)的图象可以由直线y=x平移Ibl个单位长度得
到(当b>0时,向上平移;当b<0时,向下平移).一次函数y=x+b(k≠0)
的图象也是一条直线,我们称它为直线,=女+点的正花,
的图象重合
例31画出函数y=2x-1与y=-0.5x+1的图象
分析:由于一次函数的图象是直线,所以只要确定两个点就能画出它·
解:列表表示当x=0,x=1时两个函数的对应值(表23.2-4).
表23.2-4
两点法:由于两点确定一条直线,所以在平面
0
直角坐标系中画一次函数的图象时,可以先描
y=2x-1
出满足解析式的两点,再过这两点画直线,通
常我们选取直线y=x+b(≠0)与两坐标轴
y=-0.5x+1
0.5
的交点,即(0,6)与(-,0)两点.
过点(0,-1)与(1,1)画出直线y=2x-1;过点(0,1)与(1,0.5)
画出直线y=-0.5x+1(图23.2-4).
g
2x-1
先画直线y=2x
与y=-0.5x,再分
y=-0.5x+11
1,1
别平移它们,也能
1,0.5)
得到直线y=2x-1
与y=-0.5x+1.
两点法与平移法作图的结果相同,但平移法需
图23.2-4
要先有一个函数(如y=k)的图象为基础
120
教材笔记数学八年级下册RJ
Q探究
画出函数y=x+1,y=-x+1,y=2x+1,y=-2x+1的图象,观察这些直
线,总结它们从左向右上升或下降的规律.
由此联想:一次函数的解析式y=kx+b(k,b是常数,飞≠0)中,k的
正负对函数图象有什么影响?你能进而归纳一次函数的性质吗?
由形到戴的认识是戴形结合的一种探
观察前面一次函数的图象,可以发现规律究方法,但不是难一的方法
0
当k>0时,直线y=x+b从左向右上升;当
我们先通过观察
k<0时,直线y=x+b从左向右下降
发现图象(形)的规
律,再根据这些规律
一般地,一次函数y=kx+b(k,b是常数,
得出关于变量数值大
k≠0)具有如下性质:
小的性质,这种数形
当k>0时,y随x的增大而增大:
结合的研究方法在数
学学习中很重要
当k<0时,y随x的增大而减小
k,b与一次函数y=x+b(飞,b是常数,k≠0)的图象的关系:
(1)飞,b的符号决定直线所经过的象限.(2)飞的符号决定一次
练习
函数的增减性.(3)b的符号决定直线与y轴交点的位置.
1.直线y=2x-3与x轴交点坐标为2,0),与y轴交点坐标为(0,-3)
经过第一、三、四象限,y随x的增大而
增大
2.分别在同一平面直角坐标系中画出(1)(2)中各函数的图象,并指出每
小题中三个函数的图象有什么关系.
(1)y=x-1,y=x,y=x+1;2.(1)图象略,3条直线平行.
(2)y=-7x-1,y=-x-1,y=-2x-1.
(2)图象略,都是经
过点(0,-1)的直线
3.已知一次函数y=4x+7,当x>2时,利用函数的性质,求函数值y的取
值范围.3.y>15.
、.k=4>0,y随x的增大而增大
例41已知一次函数的图象过点(2,-4)与
g
(-3,11),求这个一次函数的解析式.
因为图象过(2,
-4)与(-3,11)两
分析:求一次函数y=x+b的解析式,关键
,点,所以这两点的坐标
是求出k,b的值.从已知条件可以列出关于k,b
必满足解析式·
的二元一次方程组,进而求出k,b
第二十三章一次函数121
设
解:设这个一次函数的解析式为y=x+b(k≠0).
因为y=x+b的图象过点(2,-4)与(-3,11),所以
2k+b=-4,运用待定系数法求一次函数解析式的
列
一般步骤如下
-3k+b=11.
(1)设:设出一次函数的解析式y=
解这个方程组,得
x+b(k≠0)
(2)列:把两组x,y的值分别代入
k=-3,
解析式,列出关于飞,b的二元一次方
程组.
b=2.
(3)解:解方程组,求出k,b的值
(4)代:将求出的k,b的值代入所
设的函数解析式,即可得到所求的一
代←
次数解析式.
因此,这个一次函数的解析式为y=-3x+2.
像例4这样先设出函数解析式,再根据条件确定解析式中未知的系数,从而
得出函数解析式的方法,叫作待定系数法.
由于一次函数y=x+b中有k和b两个待定系数,所以用待定系数法时需
要根据两个条件列二元一次方程组(以k和b为未知数).解方程组后就能具体
写出一次函数的解析式
一次函数的解析式与图象之间可以互相转化
例3与例4从两方面说明:
函数解析式
选取
满足条件的两定点
画出
次函数的
y=hx +b
解出
(x1,y1)与(2,y2)
选取
图象直线
例51一位记者乘坐汽车赴360km外的乡村采访,全程的前一部分为高速公
路,后一部分为普通公路.汽车在高速公路和普通公路上分别以某一速度匀速行
驶,汽车行驶的路程y(单位:km)与时间x(单位:h)之间的关系如图23.2-5
所示.
(1)求汽车行驶的路程y关于时间x的函数解析式;
y/km
360
(2)记者出发后多长时间到达采访地?
270
分析:问题中汽车行驶的速度不是固定不变的,它
180
与行驶的时间范围有关.当0≤x≤2时,汽车行驶的速
3.5
x/h
度较快;当x>2时,汽车行驶的速度较慢.因此,求函
图23.2-5
数解析式时应对0≤x≤2和x>2两个时段分别讨论.
122教材笔记数学八年级下册RJ
解:(1)当0≤x≤2时,函数图象是经过原点和点A的直线的一部分,
设函数的解析式为y=kx.因为它的图象过点A(2,180),所以180=2k1,解得
k1=90
因此,当0≤x≤2时,函数的解析式为y=90x.
当x>2时,函数图象是经过A,B两点的直线的一部分.我们求出直线AB
所对应的一次函数的解析式.设这个一次函数的解析式为y=k2x+b2,把点A,B
的坐标分别代人y=x+b2,得
2k2+b2=180,
一次函数的应用有两种类型:
(1)已知一次函数解析式,
3.5k2+b2=270.
此情况直接应用一次函数的性
解这个方程组,得
质解决问题.(2)题千中只用
了语言、表格或图象描述一次
k2=60,
函裁时,应先求出解析式,进
而利用函数的性质解决问题.
b2=60
因此,当x>2时,函数的解析式为y=60x+60.
综上,当0≤x≤2时,y=90x;当x>2时,
y=60x+60.
由(2)的解答,
你能进一步确定(1)
(2)由图象可知,当y=360时,x>2.
中函数的自变量的
由360=60x+60,解得x=5.
取值范围吗?
因此,记者在出发5h后到达采访地.
练习
1.一个一次函数,当自变量x=1时,函数值y=5;当x=-1时,函数值y=1.
求这个一次函数的解析式.1.y=2x+3.
2.一个一次函数的图象经过,点(9,0)和(24,20),求这个一次函数的解
析式.2y=等-12
3.一名旅客乘坐某航空公司飞机时,购买了经济
y1元个
180
舱机票.他所托运的行李的费用y(单位:元)
90
与行李的质量x(单位:kg)的关系如图所示.
这位旅客可免费托运的行李的最大质量是多少
0
2530
x/kg
千克?20kg
利用待定系数法,求得函数
解折式为y=18x-360
(第3题)
第二十三章
一次函数123
习题23.20
复习巩固
1.一列货车以90km/h的速度匀速前进.求它的行驶路程s(单位:km)关于行驶
时间t(单位:h)的函数解析式,并画出函数图象.1.s=90t(t≥0).图象略.
2.函数y=-5x的图象经过第二、四象限,经过点(0,0)与点(1,-5),
y随x的增大而减小.
3.分别画出下列函数的图象:3.图象路·
(1)y=4x;
(2)y=4x+1;
(3)y=-4+1;
(4)y=-4x-1.
4.如图,求图中直线所对应的函数解析式.4.y=2x+6.
5.一个一次函数的图象经过点(-4,9)和(6,4).
30x
(1)求这个一次函数的解析式:5.(1)y=-7+7
(第4题)
(2)画出这个一次函数的图象;(2)图象略.
(3)判断点(2,5)是否在这个一次函数的图象上,并说明理由.
(3)不在.把x=2代入y=-
2x+7,得y=6≠5,放点(2,5)不在这个一次函最的图象上.
综合运用
6.将一次函数y=-2x+1的图象向上平移2个单位长度,能得到哪个函数的图
象?向下平移3个单位长度呢?6.向上平移2个单位长度能得到函戴y=-2x+3的图象,
向下平移3个单位长度能得到函数y=-2x-2的图象
7.已知(-1.3,y1,(-3,y2),(2,y3)是直线y=-13x+b(b为常数)上的
三个点,试比较y1,2,3的大小.7.因为k=-13<0,所以y随x的增大而
减小.又-3<-1.3<2,所以y2>y1>y3
8.(1)当b>0时,函数y=x+b的图象经过哪几个象限?8.(1)第一、二、三象限.
(2)当b<0时,函数y=-x+b的图象经过哪几个象限?(2)第二、三、四象限
(3)当k>0时,函数y=x+1的图象经过哪几个象限?(3)第一、二、三象限
(4)当k<0时,函数y=x+1的图象经过哪几个象限?(4)第一、二、四象限
9.某自来水公司为了鼓励市民节约用水,采取分段收费y元
90
标准.居民每月应缴水费y(单位:元)是用水量x
60
(单位:t)的函数,其图象如图所示
(1)分别求出当0≤x≤15和x>15时,y关于x的
函数解析式.9.(1)当0≤x≤15时,y=4x;当
0
1520xt
x>15时,y=6x-30.
(第9题)
124教材笔记数学八年级下册RJ
(2)若某用户某月用水9t,应缴水费多少元?若某月缴水费102元,则这个
月用水多少吨?(2)36元,22t
拓广探索
→设y=k(x+b)(k≠0)
10.已知y与x+b成正比例关系,且当x=-3时,y=0;当x=2时,y=-10.
(1)求y关于x的函数解析式;10.(1)y=-2x-6.
(2)若-4<y<2,求x的取值范围.(2)-4<x<-1.
★信息技术应用
探究函数的图象和性质
在学习函数时,我们经常利用函数图象研究函数的性质.由解析式画函
数图象时,一般采用描点连线法.描出的点越多,画出的函数图象越准确.但
是,仅靠手工操作有时很难画出准确的图象,而信息技术工具(如GeoGebra、
几何画板、网络画板等计算机软件,图形计算器等)可以帮助我们又快又准
地画出函数图象,进而探究函数的性质.下面介绍一些例子·
例如,在绘制函数y=3x-2的图象时,可以利用一些信息技术工具的“设
定参数”及“制表”功能快速列出表格,并使用“绘制表中数据”的功能完
成描点,通过点的分布就可以大致看出图象的变化趋势(图1)·
0
c(-2.9,8.41
6
6
4
4
H=(A.B
2
表格风
246x
B(2,4
-2
4
8
=4
-20
2
4
10
-12
0-2.9
x(x-3
-2
图1
图2
图3
一些信息技术工具还具有对点进行“追踪”的功能,利用这一功能绘制
函数图象时,可以先设定参数x,y及它们之间的关系,然后绘制点(x,y)
第二十三章一次函数125
并追踪它的轨迹,就能得到函数的大致图象.图2是利用这一功能绘制的函数
y=x2的图象
多数信息技术工具都具有直接根据函数解析式绘制图象的功能,只要在
“绘制新函数”中输入函数解析式,就可以直接得到函数的图象.图3是利用
这一功能绘制的函数y=x2(x-3)的图象.
通过观察函数图象,可以发现函数图象与函数性质之间的联系.例如:
函数的图象特征
函数的性质
从左向右曲线呈上升状态
y随x的增大而增大
从左向右曲线呈下降状态
y随x的增大而减小
曲线上的最高点是(a,b)
台
当x=a时,y有最大值b
曲线上的最低点是(a,b)
→
当x=a时,y有最小值b
→体现了信息技术与裁学教学的融合
此外,我们还可以在动态变化中探究函数
y
6
的性质.例如,为研究正比例函数y=x中飞
k1=7.26
5
的变化与图象的关系,我们可以利用信息技术
k2=74
工具绘制一条过原点的直线,并利用其“度量
斜率”功能度量并显示这条直线的斜率(即飞
k3=0.69
k4=0.22
值)·用鼠标拖动这条直线,使其绕原点旋转,
-2-1
23456
ks∈0.3
可以发现飞的值也会随着直线的旋转而改变.
k6=-0.8
在旋转的过程中(图4),可以发现:
k7=-3.34
(1)直线经过第三、第一象限时,k>0;
8.28
(2)直线经过第二、第四象限时,k<0;
(3)直线由经过第二、第四象限逆时针旋
图4
转到经过第三、第一象限的过程中,k的值随直线的旋转而不断增大·
你还能利用信息技术工具画出一些一次函数的图象,进而探究它的其他
性质吗?
126
教材笔记数学八年级下册RJ