内容正文:
4.2 认识一次函数(第2课时 一次函数与正比例函数)
年级
八年级
学科
数学
课型
新授课
教材
北师大版八年级上册
教学目标
1.理解一次函数的概念,明确一次函数与正比例函数之间的联系。
2.能够概括一次函数与正比例函数的关系,培养总结概括能力,感悟从特殊到一般的思想。
3.能根据问题信息写出一次函数的解析式,并利用一次函数解决实际问题。
教学重点
一次函数与正比例函数的概念、结构特征及二者关系的判断。
教学难点
从实际情境中准确抽象出一次函数模型,理解一次项系数 和常数项 的实际意义。
教材分析
本节教学内容源于北师大版八年级上册第四章第二节《认识一次函数》(第 2 课时 一次函数与正比例函数),是在学生认识均匀变化、理解函数概念基础上对一次函数的进一步学习,承担着抽象一次函数、正比例函数概念,辨析二者联系与区别的作用,为本章后续函数图像、性质的学习奠定基础。
依照课标要求,教材将内容划分为实例分析、一次函数概念、正比例函数概念三个模块,从生活情境引入,通过多个实际问题列出函数表达式,引导学生观察表达式共同特征,归纳出一次函数与正比例函数定义,辨析二者从属关系,符合八年级学生的认知发展逻辑。教材以 “列关系式 — 观察特征 — 归纳定义 — 辨析概念” 的逻辑线推进,明确一次函数y=kx+b(k≠0)及正比例函数y=kx(k≠0)的形式,承接上节课均匀变化的内容,又为后续函数图像与应用做好铺垫。教材借助真实问题,渗透数学建模思想,落实数学抽象核心素养,让学生体会一次函数是刻画现实世界变化规律的重要工具。
学情分析
学生已经学习了变量之间的关系、函数的概念,并具备用一元一次方程表示等量关系以及进行整式运算的基础。因此,从具体实例中归纳一次函数的一般形式相对容易,学生能够借助已有经验完成“特殊到一般”的概括过程。
但学生在学习中仍存在以下困难:一是对一次函数结构特征的把握不够牢固,容易将 这样需化简后判断的函数误判;二是对含参数的一次函数定义理解有难度,如根据 中 、 的取值确定函数类型;三是将实际问题转化为一次函数模型时,容易忽略自变量的取值范围或弄错 、 的实际意义。教学时应通过丰富的实例和针对性辨析帮助学生突破难点。
教学过程
教学内容
设计意图
课堂导入
【教师活动】课件出示“星体位置随着时间的变化而变化”的动态情境,提问:星体在运动变化中,能否用一个函数关系式来描述其中的规律?
【学生活动】观察、举例,感受变量之间相互依存的关系。
【教师活动】呈现“弹簧长度与所挂物体质量”的关系表:
提问:
随着所挂物体质量 的增加,弹簧长度 的增长是“均匀”的吗?
你能写出 (L) 与 (km) 之间的关系式吗?
【学生活动】计算发现: 每增加 1 kg, 都增加 0.5 cm,所以增长是均匀的;
写出 。
【教师活动】指出: 中 随 均匀变化,这就是今天要研究的一类函数。
以“星体运动”和“弹簧伸长”两个现实情境激发兴趣,通过“均匀变化”的直观感受,为抽象一次函数概念提供具体模型,明确本课学习方向。
探究点1:一次函数与正比例函数的概念
【问题引入】
某辆汽车油箱中原有汽油 40 L,汽车每行驶 50 km 耗油 4 L。
(1)完成下表:
(2)你能写出耗油量y(L)与汽车行驶路程x(km)之间的关系式吗?
耗油量 (L)与汽车行驶路程 (km)之间的关系式为 ,即 。
(3)你能写出油箱剩余油量 z (L) 与汽车行驶路程 x (km)之间的关系式吗?
油箱剩余油量 (L)与汽车行驶路程 (km)之间的关系式为 ,即 。
【师生活动 】
教师展示汽车耗油情境,学生独立填表并列出关系式;小组讨论三个关系式有哪些共同特征,教师引导学生从“常数乘自变量”的角度进行观察。
【观察思考】
观察上面得到的关系式:
,,。
师:它们有什么共同特点?
生:右边都可以写成“常数乘自变量再加一个常数”的形式,即可以统一表示为 的形式,其中 、 为常数。
【归纳概念】
若两个变量 , 间的对应关系可以表示成 (, 为常数,)的形式,则称 是 的一次函数。
特别地,当 时,称 是 的正比例函数,即 ( 为常数,)。
判定条件:
一次函数:① 是常数,;② 的次数是 1。
正比例函数:① 是常数,;② 的次数是 1;③ 。
关系:正比例函数是一种特殊的一次函数。
【例题巩固】
下列函数中,哪些是一次函数?哪些又是正比例函数?
(1)y=-2x2; (2)y=;(3)y=3x2-x(3x-2) ;(4) y=-.
解(1):因为x的次数是2,所以y=-2x2不是一次函数.
(2)因为y==+,k=,b=,所以y=是一次函数,但不是正比例函数.
(3)解:因为y=3x2-x(3x-2)=2x,k=2,b=0,
所以它是一次函数,也是正比例函数.
(4)因为 y=-中,-不是整式,所以它不是一次函数 .
通过“填表—列式—观察—归纳”的完整过程,抽象出一次函数与正比例函数的概念,使学生体会从特殊到一般的数学思想;通过辨析题强化对“”“ 的次数为 1”“”等关键条件的理解。
探究点2:根据实际问题列一次函数关系式
【例题引入】
写出下列各题中 与 之间的关系式,并判断: 是否为 的一次函数?是否为正比例函数?
(1)汽车以 60 km/h 的速度匀速行驶,行驶路程 (km)与行驶时间 (h)之间的关系;
(2)圆的面积 (cm²)与它的半径 (cm)之间的关系;
(3)某水池有水 15 m³,现打开进水管进水,进水速度为 5 m³/h, h 后这个水池有水 m³。
【师生活动】
学生先独立列式,再小组交流判断结果;教师引导学生从“速度、速率、初始量”等角度分析 、 的实际意义。
答案:(1),一次函数,正比例函数;
(2),不是一次函数;
(3),一次函数,不是正比例函数。
【思考交流】
师:在 和 中,一次项系数 和常数项 分别是多少?它们的实际意义是什么?
生1: 中,,实际意义是汽车速度(每小时行驶 60 km);,表示行驶 0 小时,路程为 0 km。
生2: 中,,实际意义是进水管进水速度(每小时进水 5 m³);,表示打开进水管前,水池原有水 15 m³。
师:一般地, 在实际中对应“单位变化量”(如速度、速率), 对应“初始值”(如原有水量、起始路程),决定函数的起始状态。
【例题巩固】
甲、乙两地相距 500 km。现有一列“复兴号”动车组列车从乙地出发,以 350 km/h 的速度向丙地行驶。设 (h)表示列车行驶的时间,(km)表示列车与甲地的距离。
(1)写出 与 之间的关系式,并判断 是否为 的一次函数;
(2)当 时,求 的值。
解:(1)列车从乙地出发,甲、乙两地相距 500 km,列车以 350 km/h 的速度向丙地行驶, h 行驶的路程为 km,所以列车与甲地的距离为
。该式符合 的形式,且 ,所以 是 的一次函数。
(2)当 时,(km)。
通过汽车行驶、圆的面积、水池进水、列车行驶等多个实际情境,训练学生从具体问题中提取数量关系、建立函数解析式,并根据一次函数定义进行判断;通过对 、 实际意义的讨论,深化对一次函数结构特征的理解,为后续学习一次函数的图象与性质打下基础。
课堂小结
板书设计
4.2.2 一次函数与正比例函数
一、一次函数定义
y = kx + b(k、b为常数,k ≠ 0)
二、正比例函数
当 b = 0 时,y = kx(k ≠ 0)
正比例函数是一次函数的特殊情况
三、关系
一次函数包括正比例函数 y = kx ⇦ b = 0 时
四、判定条件
1.一次函数:k ≠ 0,x 的次数为 1
2.正比例函数:还需满足 b = 0
五、实际应用
根据题意找等量关系 → 写出 y = kx + b → 判断是否一次函数/正比例函数
随堂练习
1.下列说法正确的是( D )
A.一次函数是正比例函数
B.正比例函数不是一次函数
C.不是正比例函数就不是一次函数
D.正比例函数是一次函数
2.下列函数中,是正比例函数的是( A )
A. y=-8x
B. y=-
C. y=5x2+6
D. y=-0.5x-1
3.已知函数
(1)当 m,n 取何值时,y是x的一次函数?
(2)当 m,n 取何值时,y是x的正比例函数?
解:(1)∵ y是x的一次函数
∴ m+1≠0,且=1
解得 m≠ -1,且 m= ±1
∴ m=1,n取任意数.
(2)∵ y是x的正比例函数
∴ m+1≠0,且=1,且 n+4=0
解得 m≠ -1,m= ±1,且 n= -4
∴ m=1,n= -4.
教学反思
本节课教学目标基本达成。通过弹簧、汽车耗油等情境引入,学生能较自然地归纳出一次函数和正比例函数的概念,并通过例题辨析理解了二者的联系与区别。学生对“正比例函数是特殊的一次函数”这一关系掌握较好,但在将实际问题抽象为一次函数模型时,部分学生仍存在困难,尤其对“k、b的实际意义”理解不够深入,列式时易忽略初始值或单位变化量。后续教学中应增加小组合作列式的活动,强化从表格、文字中提取信息的能力,并设计对比练习帮助学生区分一次函数与正比例函数,进一步提升建模与迁移能力。
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