内容正文:
16.3.4 求一次函数的表达式
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1、能根据已知条件确定一次函数的解析式;
3、体会数量之间的对应和转化、体会数形结合思想。
2、能根据实际问题确定一次函数的解析式并对自变量的范围进行讨论;
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学习目标
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新课导入
【旧知回顾】
1.一次函数的性质是什么?
答:当k>0时,y随x的增大而增大,这时函数的图象从左到右上升;当k<0时,y随x的增大而减小,这时函数的图象从左到右下降;当b>0,直线与y轴交于正半轴;当b<0时,直线与y轴交于负半轴.
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2.如果知道了k与b的值,是否确定了一次函数关系式y=kx+b.这里有两个未知数,与我们以前学过的什么知识有关?若求值,至少需要列几个方程?
答:可以确定;与二元一次方程组有关;至少列两个二元一次方程组成方程组.
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求一次函数的表达式
(1)y与x的函数关系式是一次函数,则关系式可设为:
例1:已知弹簧的长度y(厘米)在一定的限度内是所挂重物质量x(千克)的一次函数。现以测得不挂重物时弹簧的长度为6厘米,挂4千克质量的重物时,弹簧的长度是7.2厘米,求这个一次函数的解析式。
(2)要确定一次函数的解析式,关键要确定什么?
(3)怎样建立k、b的关系式?
解:设一次函数的解析式为:
解得:
故一次函数的解析式为:
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像这样先设待求函数表达式(其中含有未知系数),再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。
用待定系数法解题一般分为几步?
一设、二代、三解、四写:
1. 设一次函数的一般形式y=kx+b(k≠0);
2. 根据已知坐标代入关于k、b的二元一次方程组;
3. 解这个方程组,求出k、b;
4. 将已经求出的 k、b的值代入y=kx+b,写出解析式.
知识梳理
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探究新知
知识模块 用待定系数法求一次函数的表达式
1.已知一个一次函数中当自变量x=-2时,函数值y=-1;当x=3时,y=-3.请求出这个一次函数的表达式.
分析:根据一次函数的定义,可以设这个一次函数为y=kx+b(k≠0),问题就转化为如何求出k与b的值.
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解:设这个一次函数为y=kx+b.
由已知条件可知,当x=-2时,y=-1,
∴-1=-2k+b;
当x=3时,y=-3,所以-3=3k+b.
由于两个条件都要满足,故可把k与b看作未知量,
联立关于k,b的二元一次方程,得
解得
再把所求得的k与b的值代入y=kx+b(k≠0),
∴一次函数表达式为y=-x-.
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确定正比例函数的表达式需要1个条件,确定一次函数的表达式需要2个条件
求正比例函数 的表达式.
解:由正比例函数的定义知
m2-15=1且m-4≠0,
∴m=-4,
∴y=-8x.
可利用正比例函数的定义确定表达式:自变量的指数为1,系数不为0.
想一想:确定正比例函数的表达式需要几个条件?如果是一次函数又需要几个条件呢?
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世界大部分国家都采用摄氏温标预报天气,但美国、英国等国家则采用华氏温标,在研究性学习活动中,某小组同学查阅到以下资料,设某一时刻温度计上的华氏温度为 y ( ℉),摄氏温度为 x ( ℃ ),已知 y 是 x 的一次函数,试写出这个一次函数的表达式.
在 1 标准大气压下,把冰水混合物的温度规定为 0 摄氏度,记作 0 ℃ ; 把沸水的温度规定为 100 摄氏度,记作 100 ℃ .
在 1 标准大气压下,把冰水混合物的温度规定为 32华氏度 ,记作 32 ℉ ; 把沸水的温度规定为 212 华氏度 ,记作 212 ℉.
分析:已知 y 是 x 的一次函数,函数的表达式可写成:y = kx + b ( k ≠ 0 ) ,问题就转化为求 k 和 b 的值.
x=0→y=32,x=100→y=212
确认该一次函数表达式的2个条件是什么?
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练习1:已知一次函数的图象经过点(-1,1)与(1,5).求这个一次函数解析式.
解:设这个一次函数的解析式为y=kx+b
∵y=kx+b的图象过点(-1,1)与(1,5)
∴ -k+b=1
k+b=5
解得 k=2
b=3
∴这个一次函数的解析式为y=2x+3
设
代
解
写
针对练习
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这种先设待求函数关系式(其中含有待定系数),再根据条件列出方程或方程组,求待定系数,从而得到所求结果的方法,叫做待定系数法.
知识要点
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求正比例函数y=(m-4) 的表达式.
解:由正比例函数的定义知
m2-15=1且m-4≠0,
∴m=-4,
∴y=-8x.
练一练
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例2:若一次函数的图象经过点 A(2,0)且与直线y=-x+3平行,求其解析式.
解:设这个一次函数的解析式为y=kx+b.
k = -1,
2k + b = 0,
{
由题意得
k = -1,
b = 2.
{
解得
∴y=-x+2.
求一次函数的表达式
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一次函数的一般形式是 y = kx + b (k,b为常数,k ≠ 0) ,要求出一次函数的表达式,关键是要确定 k 和 b 的值 (即待定的系数) .
函数表达式
y = kx + b
满足条件的两点
(x1,y1),(x2,y2)
一次函数的图象
直线 l
选取
解出
画出
选取
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例3: 已知一次函数的图象过点(0,2),且与两坐标轴围成的三角形的面积为2,求此一次函数的解析式.
分析:一次函数y=kx+b与y轴的交点是(0,b),与x轴的交点是( ,0).由题意可列出关于k,b的方程.
y
x
O
2
注意:此题有两种情况.
求一次函数的表达式
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解:设一次函数的解析式为y=kx+b(k≠0)
∵一次函数y=kx+b的图象过点(0,2),
∴b=2
∵一次函数的图象与x轴的交点是( ,0),则
解得k=1或-1.
故此一次函数的解析式为y=x+2或y=-x+2.
求一次函数的表达式
y
x
O
2
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范例1.温度计是利用水银(或酒精)热胀冷缩的原理制作的,温度计中水银(或酒精)柱的高度y(cm)是温度x(℃)的一次函数.某种型号的实验用水银温度计能测量-20 ℃至100 ℃的温度,已知10 ℃时水银柱高10 cm,50 ℃时水银柱高18 cm.求这个函数的表达式
合作探究
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分析:题目中提到两次水银柱与温度计变化的数据,相当于两个点,而一次函数有两个系数k,b待定,将两个点代入可组成二元一次方程组.
解:设所求函数表达式是y=kx+b(k≠0).
根据题意,得解得 解得
∴这个函数的表达式是y=0.2x+8.
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解 设所求一次函数的表达式为 y = kx + b ( k≠0 ) ,根据题意 ,得
0 · k + b = 32,
100 k + b = 212.
解这个方程组,得
k = 1.8,b = 32 .
所以,所求一次函数的表达式为 y = 1.8x + 32.
x=0→y=32,x=100→y=212
确认该一次函数表达式的2个条件:
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这种先设待求函数的表达式(其中含有待定系数),再根据条件列出方程或方程组,求出待定系数,从而得到所求结果的方法,叫做待定系数法.
想一想 刚才所求的一次函数的表达式 y = 1.8x + 32中的一次项系数 1.8 和常数项 32 有怎样的实际意义?
一次项系数 1.8 表示摄氏温度:每增加 1 摄氏度时华氏温度增加的度数,常数项 32 表示摄氏温度为 0 摄氏度时所对应的华氏温度的度数.
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(1)分别求出当0≤x<100和x≥100时,y与x之间的函数表达式;
(2)月通话时间为280分钟时,应缴话费多少元?
例 4
某市移动电话采用分段计费的方法来计算话费,月通话时间x分钟,与相应话费y元之间的函数图象如图所示:
100
200
20
40
60
80
O
x/min
y/元
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范例3.已知一次函数图象经过A(-2,-3),B(1,3)两点.
(1)求这个一次函数的表达式;
(2)试判断点P(-1,1)是否在这个一次函数图象上?
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解:(1)设一次函数的表达式为y=kx+b(k≠0).
由题意,得 解得
∴这个一次函数的表达式为y=2x+1.
(2)当x=-1时,y=2×(-1)+1=-1,
∴点P(-1,1)不在这个一次函数图象上.
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已知一次函数 y = kx + b 的图象经过点 (-1,1)和点 (1,-5) ,求当 x = 5 时的函数值.
解:设所求的函数表达式为 y = kx +b (k≠0),
当 x = 5 时 ,y = -3×5 -2 = -17.
所以,所求的函数表达式为 y = -3x - 2.
解得
k = -3,
b = -2.
-k + b = 1,
k + b = -5,
根据题意得
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利用二元一次方程组求一次函数表达式的一般步骤:
1. 设出含字母系数的一次函数表达式:y = kx + b;
2. 将已知条件代入上述表达式中,得到关于 k,b 的二元一次方程组;
3. 解这个二元一次方程组,得 k,b 的值;
4. 写出一次函数的表达式.
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求一次函数表达式的一般步骤是怎样的呢?
可归纳为:“一设、二代、三解、四写”
一设:设出函数关系式的一般形式y=kx+b;
二代:根据已知两点的坐标代入关于k、b的二元一次方程组;
三解:解这个方程组,求出k、b的值;
四写:把求得的k、b的值代入y=kx+b,写出函数关系式.
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课堂小结
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求一次函数的表达式
2. 根据已知条件列出关于k、b的方程组;
1. 设所求的一次函数表达式为y=kx+b;
3. 解方程,求出k、b;
4. 把求出的k,b代回表达式即可.
课堂小结
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