内容正文:
23.2 一次函数的图像和性质
1、 正比例函数的图像和性质
探究:画出下列正比例函数的图象
(1)y=2x,; (2)y=-1.5x,y=-4x.
列表,描点,连线.
画出图象
(1) (2)
总结归纳:
4条图象都是经过原点的直线,函数y=2x和的图象经过第一、三象限,从左向右上升;函数y=-1.5x和y=-4x的图象经过第二、四象限,从左向右下降.
一般地,正比例函数y=kx(k为常数,k≠0)的图象是一条经过原点的直线,我们称它为直线y=kx.当k>0时,直线y=kx经过一、三象限,从左向右上升,即y随x的增大而增大;当k<0时,直线y=kx经过二、四象限,从左向右下降,即y随x的增大而减小.
例1
已知正比例函数y=(k+3)x,当k取何值时,函数y随x的增大而减小,此时,函数的图象经过哪些象限?
根据题意得:k+3<0,即k<-3时,y随x的增大而减小,图象经过二、四象限.
练习1
1.对于正比例函数y=(1-k)x,若y随x的增大而减小,则k的值可以是( ).
A.-1 B.3 C.0 D.-3
2.已知正比例函数y=kx(k≠0),当x=-1时,y=-2,则它的图象大致是( ).
3.已知正比例函数y=(k+3)x.
(1)k为何值时,函数的图象经过第一、第三象限;
(2)k为何值时,y随x的增大而减小;
(3)k为何值时,函数的图象经过点(1,1).
2、 一次函数的图像和性质
探究:
1.画出函数y=-6x与y=-6x+5的图象.
列表:
描点,连线:
2.比较上面两个函数的图象,思考并填写观察结果:
(1)这两个函数的图象形状都是________(直线),并且倾斜程度________(相同),它们的位置________(互相平行).
(2)函数y=-6x的图象经过________(原点),函数y=-6x+5的图象与y轴交于点________(0,5),即它可以看作由直线y=-6x向________(上)平移________(5)个单位长度而得到.
3.比较两个函数解析式,说出两个函数的图象有上述关系的理由
它们的k值相同,都是-6.若k值相同,即直线的倾斜程度相同,所以两条直线平行.
4.联系上面的结果,思考一次函数y=kx+b(k≠0)的图象是什么形状,它与直线y=kx(k≠0)有什么关系?
(1)一次函数y=kx+b(k≠0)的图象也是一条直线,我们称它为直线y=kx+b.
(2)直线y=kx+b(k≠0)与直线y=kx(k≠0)互相平行.
(3)直线y=kx+b(k≠0)可以看作由直线y=kx(k≠0)平移个单位长度而得到(当b>0时,向上平移;当b<0时,向下平移).
继续探究:
5.画出函数y=2x-1与y=-0.5x+1的图象.
解:列表表示当x=0,x=1时两个函数的对应值.
过(0,-1)点与(1,1)点画出直线y=2x-1.
过(0,1)点与(1,0.5)点画出直线y=-0.5x+1.
6.思考:根据直线y=kx+b(k≠0)可以看作由直线y=kx(k≠0)平移个单位长度而得到,还能怎样的方式得到上述函数图象?
可以先画直线y=2x与y=-0.5x,再分别平移它们,也能得到直线y=2x-1与y=-0.5x+1.
7.总结画一次函数的图象.
一次函数的图象和正比例函数一样也是直线,可用两点(0,b)和(,0)来连成,并且,如果它们的k值相等,即倾斜程度相同,这两条直线平行,所以也可用直线y=kx通过上下平移︱b︱个单位得到直线y=kx+b.
8.画出函数y=x+1,y=-x+1,y=2x+1,y=-2x+1的图象.
列表表示当x=0,x=1时四个函数的对应值.
描点,连线.
9.观察以上函数图象,思考下面的问题.
(1)一次函数y=kx+b(k,b是常数,k≠0)中,k的正负对函数图象有什么影响?对函数的变化规律有什么影响?
当k>0时,直线y=kx+b由左至右上升,y随x的增大而增大;
当k<0时,直线y=kx+b由左至右下降,y随x的增大而减小.
(2)看一看你画的所有的一次函数的图象,总结b的值对图象有什么影响.
(0,b)是直线与y轴的交点坐标,b>0时,交点在x轴上方,b<0时,交点在x轴下方.
k,b的符号共同决定直线经过的象限:
当k>0,b>0,直线经过一、二、三象限;
当k>0,b<0,直线经过一、四、三象限;
当k<0,b>0,直线经过二、一、四象限;
当k<0,b<0,直线经过二、三、四象限;
10.总结一次函数的图象与性质
一次函数y=kx+b的系数k,b的符号决定了它的图象和性质,如下表
y=kx+b
k>0
k<0
b>0
b<0
b>0
b<0
图象从左到右
上升
下降
经过的象限
一、二、三
一、三、四
一、二、四
二、三、四
y随x的变化
y随x的增大而增大
y随x的增大而减小
比例系数的大小决定着直线的倾斜程度.当系数是正数时,它越大,直线就越陡,当系数是负数时,它越小,直线就越陡.
例2
1. 直线y=2x-3与x轴的交点坐标为 ,与y轴的交点坐标为 ,图象经过第 象限,y随x增大而 .
(1.5,0),(0,-3),一、三、四,增大.
2.若一次函数y=(2m-1)x+3-2m的图象经过第一、第二、第四象限,则m的取值范围是_________.
解析:∵y=(2m-1)x+3-2m的图象经过第一、第二、第四象限,
∴2m-1<0,3-2m>0.解不等式,得,.∴m的取值范围是.
检测1
1.对于一次函数y=-2x+4,下列结论错误的是( ).
A.函数值随自变量的增大而减小
B.函数的图象不经过第三象限
C.函数的图象向下平移4个单位长度得y=-2x的图象
D.函数的图象与x轴的交点坐标是(0,4)
2.无论m为何实数,直线y=x+2m与y=-x+4的交点不可能在( ).
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
3.在一次函数y=(2-k)x+1中,y随x的增大而增大,则k的取值范围为_______.
4.如果点P1(3,y1),P2(2,y2)在一次函数y=2x-1的图象上,则y1______y2(填“>”“<”或“=”).
作业1
1.当m满足____时,一次函数y=-2x+m-4的图象与y轴交于负半轴;当m满足
____时,函数y=x+m-2的图象与x轴交于正半轴.
2.将正比例函数y=-2x的图象向上平移3个单位长度后,得到的函数图象解析式为___________.
3.若一次函数y=(2-m)x+m的图象经过第一、第二、第四象限,则m的取值范围是________.
4.在同一直角坐标系中画出下列函数图象,并归纳y=kx+b(k,b是常数,k≠0)中b对函数图象的影响.
(1)y=x-1,y=x,y=x+1;
(2)y=-2x+1,y=-2x,y=-2x-1.
3、 一次函数的解析式
探究:
已知一次函数图象过点(3,5)与(-4,-9),求这个一次函数y=kx+b的解析式.
解:设这个一次函数的解析式为y=kx+b.
因为y=kx+b的图象过点(3,5)与(-4,-9),所以
得
所以这个一次函数的解析式为y=2x-1.
像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,叫做待定系数法.
总结求一次函数解析式的步骤:
(1)设:设函数的解析式为y=kx+b(k≠0);
(2)代:将已知的x,y的对应值(至少两对对应值)代入所设解析式中,得到关于系数k,b的方程;
(3)解:解方程组求得系数k,b的值;
(4)写:将k,b的值代入所设解析式中,写出解析式.
例3
已知一次函数y=kx+b(k≠0)在x=1时,y=5,且它的图象与x轴交点的横坐标是6,求这个一次函数的解析式.
解:设一次函数解析式为y=kx+b,由题意知该函数图象过点(1,5)与(6,0),所以
得
∴这个一次函数的解析式为y=-x+6.
练习2
1、柴油机在工作时油箱中的余油量Q(千克)与工作时间t(小时)成一次函数关系,当工作开始时油箱中有油40千克,工作3.5小时后,油箱中余油22.5千克
(1)写出余油量Q与时间t的函数关系式;
(2)画出这个函数的图象.
2、已知一次函数y=kx+b的图象经过点(3,-3),且与直线y=4x-3的交点在x轴上.
(1)求这个一次函数的解析式.
(2)此函数的图象经过哪几个象限?
(3)求此函数的图象与坐标轴围成的三角形面积.
检测2
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.求这个一次函数的解析式.
2.如图中的两条直线表示函数y1=kx和y2=mx+n的图象,根据图象回答下列问题:
(1)试确定这两个函数的表达式.(2)随着x的增大,y1_________;y2_________.
(3)当x=时,y1和y2哪个大?说明理由.
作业2
1.已知:一次函数y=kx+b的图象经过(0,2),(1,3)两点.
(1)求k、b的值;
(2)若一次函数y=kx+b的图象与x轴的交点为A(a,0),求a的值.
2.某市自来水公司为鼓励居民节约用水,采取按月用水量收费办法,若某户居民应交水费y(元)与用水量x(吨)的函数关系如图所示.
(1)分别写出当0≤x≤15和x≥15时,y与x的函数解析式;
(2)若某用户该月用水21吨,则应交水费多少元?
答案
练习1:
1.∵y随x的增大而减小,∴1-k<0.∴k>1.四个选项中符合条件的数只有3.故选B.
2.将x=-1,y=-2代入正比例函数的解析式y=kx(k≠0),得-2=-k,即k=2>0.
∴函数图象过原点和第一、第三象限.故选C.
3.解:(1)由正比例函数的性质,得k+3>0.解得k>-3.
(2)由正比例函数的性质,得k+3<0.解得k<-3.
(3)将点(1,1)代入y=(k+3)x,得1=(k+3)·1.解得k=-2.
检测1:
1. D.
2.C.解析:∵直线y=-x+4经过第一、第二、第四象限,不过第三象限,∴无论m取何值,直线y=x+2m与y=-x+4的交点不可能在第三象限.
3.k<2.4.>.
作业1:
1. m<4,m<2.
2. y=-2x+3.
3.m>2.
4.解:
b决定直线y=kx+b与y轴交点的坐标(0,b)的位置.
当b>0时,交点在原点上方;当b=0时,交点即原点;当b<0时,交点在原点下方.
练习2:
1、解:(1)设Q=kt+b.把t=0,Q=40;t=3.5,Q=22.5分别代入上式,得
得
解析式为:Q=-5t+40,(0≤t≤8).
(2)取点A(0,40),B(8,0),然后连成线段AB,即是所求的图形.
2、解析:(1)对于一次函数y=4x-3,当y=0时,x=.
∴该一次函数与x轴的交点为(,0).∴直线y=kx+b经过点(3,-3)和点(,0).
∴ 解得 ∴一次函数的解析式为y=x+1.
(2)∵k=<0,b=1>0,∴一次函数y=x+1的图象经过第一、第二、第四象限.
(3)∵当x=0时,y=1;当y=0时,x=.
∴该一次函数的图象与坐标轴围成的三角形的面积为S△=|x|·|y|=.
检测2:
1、解:设这个一次函数为y=kx+b(k≠0).
由题意,得 解得 所以,一次函数解析式为.
2、
(1),.
(2)增大,增大.
(3)当x=2时,=;当x<2时,<,
当x>2时,>.而当x=<2时,<.
作业2:
1.解:(1)由题意,得
解得∴k,b的值分别是1,2.
(2)由(1)得y=x+2.∴当y=0时,x=-2,即a=-2.
2.解:(1)由图象可知,当0≤x≤15时,该函数是正比例函数,y与x的函数解析式为y=x;当x≥15时,该函数是一次函数,可求得y与x的函数解析式为y=2.5x-10.5.
(2)该用户该月用水21吨,应交水费y=2.5×21-10.5=42(元).
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