内容正文:
4.1函数
第四章 一次函数
北师大版(2024)
1
素养目标
2.认识函数的概念及表示方法,能判断两个变量间的关系是否可以看成函数,提升数学抽象能力;
1.结合具体情境,探索简单实例中的数量关系和变化规律;
3.通过结合图象和变化规律,能确定实际问题中函数自变量的取值范围,会求函数值,提高运算能力、发展应用意识.
2
新知导入
你坐过摩天轮吗?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?
随着时间的变化,离开地面的高度由低变高,直到到达最顶端,再由高变低,直到到达最底端.
3
探究新知
O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
3
14
36
47
h(米)
4
探究新知
t/min
h/m
2
O
1
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
5
10
15
20
25
30
35
40
45
如图反映了摩天轮上某一点的高度h (m)与旋转时间t(min) 之间的关系.
请根据图象填表:
t/分 0 1 2 3 4 5 ……
h/米 ……
36
14
36
47
3
14
5
探究新知
t/min
h/m
2
O
1
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
5
10
15
20
25
30
35
40
45
对于给定的时间 t ,相应的高度 h 确定吗?
旋转的时间变化时,摩天轮上某一点的高度也随着变化,
旋转的时间确定时,摩天轮上某一点的高度也随着确定.
对于给定的时间 t,相应的高度 h 随之确定.
6
探究新知
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.
填写下表:
层数n 1 2 3 4 5 ……
物体总数y ……
6
10
15
1
3
对于给定的层数 n,相应的物体总数 y 确定吗?
确定!只要给定层数,就能求出物体总数.
7
探究新知
一定质量的气体在体积不变时,假若温度降低到 -273.15 ℃,则气体的压强为零.因此,物理学把 -273.15 ℃ 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+273.15 ,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?
解:当t为-43℃时,T=-43+273.15=230.15(K);
当t为-27℃时,T=-27+ 273.15 =246.15(K);
当t为0℃时,T=0+ 273.15 =273.15(K);
当t为18℃时,T=18+ 273.15 =291.15(K).
8
探究新知
(2)给定一个大于-273.15℃的t值,你都能求出相应的T值吗?
给定一个大于-273.15 ℃的t值,代入关系式即可以求出相应的T值.
有且只有唯一一个T值.
一定质量的气体在体积不变时,假若温度降低到 -273.15 ℃,则气体的压强为零.因此,物理学把 -273.15 ℃ 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+273.15 ,T≥0.
9
探究新知
上面三个问题都研究了两个变量之间的关系,它们有什么相同点和不同点?与同伴进行交流.
T=t+273.15,T≥0.
时间 t 、相应的高度 h
t/min
h/m
2
O
1
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
5
10
15
20
25
30
35
40
45
层数n、物体总数y
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.
10
函数
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,其中x是自变量.
y就是x的函数
一个x值
唯一一个y值
对应
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.
11
探究新知
层数n 1 2 3 4 5 …
物体总数y …
T=t+273.15,T≥0.
这三个问题中,用到了什么方法来表示函数呢?
列表法
图象法
关系式法(表达式法、解析式法)
表示函数的一般方法有:
图象法、列表法和关系式法.
t/min
h/m
2
O
1
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
5
10
15
20
25
30
35
40
45
12
探究新知
上述的三个问题中,要使函数有意义,自变量能取哪些值?
t/min
h/m
2
O
1
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
5
10
15
20
25
30
35
40
45
右图反映了摩天轮上某一点的高度h(m)与旋转时间t(min) 之间的关系.
自变量t的取值范围:t≥0
13
探究新知
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n的取值范围:n取正整数.
层数n 1 2 3 4 5 ……
物体总数y ……
6
10
15
1
3
14
探究新知
一定质量的气体在体积不变时,假若温度降低到 -273.15 ℃,则气体的压强为零.因此,物理学把 -273.15 ℃ 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+273.15 ,T≥0.
自变量t的取值范围:t≥-273.15
15
归纳总结
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.
例如,T(K)与t(℃)的函数关系:T=t+273.15,T≥0.
当t=1时,T=1+273.15=274.15(K),那么,274.15就是当t=1时的函数值.
16
A
17
B
18
C
19
B
20
21
22
23
碗的数量
高度
24
25
小结
函数
表示方法
概念
图象法,列表法,关系式法
函数值
自变量的取值范围
26
谢谢同学们的聆听
27
练习1 下列四个图象中,能表示y是x的函数关系的是( )
A.
B.
C.
D.
解析:A、对于x的每一个值,y都有唯一确定的值与其对应,符合函数定义,故本选项正确;
B、对于x的某些值,y有三个值与其对应,不符合函数定义,故本选项错误;
C、对于x的某些值,y有两个值与其对应,不符合函数定义,故本选项错误;
D、对于x的某些值(
),y有两个值与其对应,不符合函数定义,故本选项错误.
练习2 某商店进了一批玩具,其销售数量x(个)与销售额y(元)之间的关系式为
,则当销售数量为4个时,销售额为( )
A.24元
B.32元
C.40元
D.48元
解析:当
时,
(元)
∴当销售数量为4个时,销售额为32元.
练习3 一种食品的总售价y(元)与售出食品的质量x(千克)之间的关系如下表:
售出食品质量x(千克)
0
0.5
1
1.5
2
4
总售价y(元)
0
2.5
5
7.5
10
20
若购买这样的食品5千克,需要( )元
A.15
B.22.5
C.25
D.27.5
解析:根据表格数据,可得
,∴当
时,
,
∴购买这样的食品5千克,需要25元,故选:C.
练习4 往如图所示的容器中注水,下面图象中哪一个图象可以大致刻画容器中水的高度与时间的关系( )
A.
B.
C.
D.
解析:容器下端较小,上端较大,当均匀地注入水时,刚开始时高度变化较大,随着时间的推移,高度的变化速度开始减小,即高度变化越来越不明显,四个图象中只有选项
符合该特点,故选:B.
练习5 如图是一个蓄水池某天的蓄水量y(单位:吨)随时间x(单位:时)的变化而变化的图象,根据图象回答下列问题.
(1)y与x是否构成函数关系?若构成,请写出自变量和函
数分别是什么,若不构成,请说明理由;
(2)你还能从图象中获得哪些信息?(写出一条即可)
解:(1)由函数图象可知,对于x的每一个确定的值,y都有唯一的值与之对应,
y与x构成函数关系,
自变量是x,函数是y;
(2)由图象可得,这个蓄水池该天3时蓄水量最大,最大的蓄水量为9吨.(答案不唯一)
练习6 当蜡烛被点燃后,蜡烛的长度会随燃烧时间发生变化.研究表明,在蜡烛可燃烧长度内,蜡烛剩余的长度y(
)与燃烧时间x(
)之间为一次函数关系,某实验小组将得到的数据绘制成如下表格.
燃烧时间x(
)
0
1
2
3
剩余长度y(
)
20
17
14
11
(1)求蜡烛剩余长度y(
)与燃烧时间x(h)之间的函数表达式,并写出自变量的取值范围;
(2)当蜡烛燃烧5h后,求蜡烛剩余的长度.
解:(1)观察表中数据可得蜡烛初始长度为20cm,每燃烧1h蜡烛减少3cm,
函数表达式为
.
当蜡烛燃烧完,即
时,
,
自变量的取值范围为
.
(2)当
时,
.
答:当蜡烛燃烧5h后,蜡烛剩余长度为5cm.
练习7 如图,把一些相同规格的碗整齐地叠放在水平桌面上,这摞碗的高度h(cm)随着碗的数量x(只)变化而变化的情况如下表所示:
碗的数量x(只)
1
2
3
4
…
高度h(cm)
6
7.3
8.6
9.9
…
(1)上述两个变量之间的关系中,自变量是 ;因变量是 ;
(2)请你写出h与x之间的关系式;
(3)若这摞碗的高度为13.8cm,求这摞碗的数量.
解:(1)通过表格所列举的变量可知,碗的数量是自变量,高度是因变量;
(2)由表格可知,每增加一只碗,高度增加1.3cm,
∴
;
(3)∵
,
∴当
时,即
,解得:
,
∴碗的数量是7只.
$