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一次函数教学课件本课件全面讲解一次函数的理论与应用,适用于初中数学教学我们将系统地介绍一次函数的基本概念、图像特征、性质分析以及实际应用,帮助学生建立完整的知识体系,提高解题能力课程目标与学习要求理解一次函数概念及相关定义掌握一次函数的标准形式y=kx+b,理解参数k和b的几何意义,能够辨别各种形式中的一次函数掌握解析式、图像、性质能够根据一次函数的解析式绘制图像,分析其变化趋势,掌握图像的基本特征和性质学会典型应用与解题技巧课程大纲基础知识定义、性质、表示方法、实际应用•一次函数的标准形式y=kx+b•参数k、b的几何意义•一次函数与正比例函数的关系图像与关系图像分析、与方程不等式关系•图像的绘制方法•一次函数与一元一次方程•一次函数与一元一次不等式应用与提升综合训练和课堂小结•实际应用问题•典型例题解析•知识点总结与拓展引入生活中的一次函数变量关系思想初体验在我们的日常生活中,一次函数无处不在以摩天轮为例,当摩天轮以恒定速度旋转时,乘客座舱的高度随时间变化就可以用一次函数来描述随着时间t的增加,高度h先增加后减少,这种变化关系可以用函数来描述假设摩天轮的半径为50米,旋转一周需要30分钟,起始位置在最低点那么乘客座舱的高度h米与旋转时间t分钟之间存在函数关系函数应用价值通过建立函数模型,我们可以预测在任意时刻t乘客所处的高度h,这就是函数的实际应用价值变量与函数基础回顾常量在特定问题中,数值保持不变的量例如,圆周率π、光速c等变量在特定问题中,数值可以改变的量分为自变量和因变量函数描述两个变量间的依赖关系,其中一个变量的值唯一确定另一个变量的值举例当y随x的变化而变化时,如果x的每一个值都能唯一确定y的值,那么y就是x的函数,记作y=fx这种对应关系是函数的核心特征一次函数的定义一次函数的标准形式参数含义•k表示函数的变化率(斜率),决定直线的倾斜程度•b表示函数图像与y轴的交点坐标0,b,称为y轴截距其中k、b为常数,且k≠0•当x=0时,y=b当k=0时,函数变为y=b,这是一个常函数,不属于一次函数一次函数是初中数学中最基础的函数类型,也是理解更复杂函数的基础一次函数与正比例函数正比例函数一般一次函数形式y=kx k≠0形式y=kx+b k≠0,b≠0••图像必过原点0,0图像不过原点••无y轴截距或说y轴截距为0y轴截距为b••任意点的坐标比值y/x恒等于k相邻点的增量比y/x不等于k正比例函数是一次函数的特殊情况,即当b=0时,一次函数y=kx+b简化为正比例函数y=kx正比例函数的图像图像特点函数性质正比例函数y=kx的图像是一条经过原点的直线根据k的正负,图正比例函数具有明显的递增或递减性质像有不同的分布•k0时,函数单调递增,即x增大,y也增大••当k0时,图像位于第
一、三象限k0时,函数单调递减,即x增大,y减小•当k0时,图像位于第
二、四象限正比例函数的图像特点反映了两个变量之间的比例关系,是描述许多自然科学和社会现象的基础模型一次函数的图像初步图像本质的影响b一次函数y=kx+b的图像是一条不过原点的直线(除非b=0)图像的当k保持不变,改变b的值时位置和斜率由参数k和b决定•b增大,图像整体向上平移••k决定直线的倾斜程度和方向b减小,图像整体向下平移••b决定直线与y轴的交点位置平移距离等于|b1-b2|这些平移后的直线互相平行,因为它们的斜率k相同图像的基本作图步骤确定两点选取自变量x的两个不同值,代入函数表达式计算对应的y值,得到两个点的坐标通常选择x=0和另一个容易计算的x值,如x=1或x=-1绘制点在坐标系中准确标出这两个点的位置确保坐标轴单位一致,点的位置准确连接成线用直尺连接这两个点,并适当延长,形成一条直线,这就是函数的图像检查当k0时,直线应该是向右上方倾斜;当k0时,直线应该是向右下方倾斜实例画出的图像y=2x+1表格法作图步骤
1.建立直角坐标系,标明坐标轴和单位长度x y=2x+1坐标点
2.在坐标系中标出点0,1和点1,302×0+1=10,
13.用直尺连接这两点,并适当延长
4.标记图像y=2x+112×1+1=31,3注意这条直线的斜率k=20,所以图像向右上方倾斜y轴截距22×2+1=52,5b=1,所以图像与y轴的交点是0,1-12×-1+1=-1-1,-1选取任意两点即可确定直线通常我们选择0,1和1,3这两点,因为它们的坐标比较简单一次函数的图像性质斜率的几何意义kk表示图像的倾斜程度,等于直线上任意两点的纵坐标之差与横坐标之差的比值k=tanα,其中α是直线与x轴正方向的夹角|k|越大,直线越陡峭截距的几何意义bb表示图像与y轴的交点坐标0,b,称为y轴截距当x=0时,函数值y=b,反映了函数的初始值单调性当k0时,函数单调递增,即x增大,y也增大当k0时,函数单调递减,即x增大,y减小一次函数的解析式及思想参数含义深入理解如何确定解析式k,b在y=kx+b中根据不同条件确定一次函数的一般步骤•k表示变化率x每变化1个单位,y变化k个单位
1.确定是否为一次函数•k的正负决定函数的增减性
2.寻找已知条件中的k和b信息•b表示初始值当x=0时,y的值
3.若条件给出两点,则可利用点斜式或两点式
4.验证所得函数是否满足题目全部条件解析式确定是理解一次函数的关键,也是解决实际问题的基础通过确定k和b,我们可以精确描述变量间的函数关系图像与解析式的关系图像平移对应变化斜率调整对应变化b k当k不变,b改变时,图像沿y轴方向平移当b不变,k改变时,图像绕y轴截距点0,b旋转••b增加Δb,图像向上平移Δb个单位|k|增大,图像变得更陡峭••b减少Δb,图像向下平移Δb个单位|k|减小,图像变得更平缓•k由正变负或由负变正,图像方向改变理解参数变化与图像变换的关系,有助于我们直观把握函数性质,也为后续学习函数变换奠定基础判断是否为一次函数判定标准排除特殊情况判断一个函数是否为一次函数,需要检查它是否可以化为y=kx+b以下情况不是一次函数的形式,且k≠0•二次函数y=ax²+bx+c a≠0••检查是否包含x的高次项(如x²、x³等)常函数y=b相当于k=0的情况••检查是否包含x的分式、根式等非线性形式分式函数y=1/x或y=ax+b/cx+d••检查是否存在k=0的情况其他非线性函数例如,y=3x+2是一次函数;y=5是常函数,不是一次函数;y=x²+x是二次函数,不是一次函数一次函数性质总结图像特点斜率唯一一次函数的图像是一条直线,不过原点(除一次函数有唯一的斜率k,表示变化率,决非b=0)定了直线的倾斜程度单调性截距确定k0时单调递增,k0时单调递减,函数在整一次函数有唯一的y轴截距b,表示函数图像个定义域内保持相同的单调性与y轴的交点坐标0,b一次函数是最简单的非常函数,其线性特性使其在数学建模和实际应用中具有广泛用途掌握一次函数的性质,是理解更复杂函数的基础一次函数与实际问题联系商品价格与数量关系运动问题在经济学中,许多商品的总价与数量之间存在线性关系匀速直线运动的位移与时间关系•总价=单价×数量+固定费用•位移=速度×时间+初始位置••₀对应函数关系y=kx+b对应函数关系s=vt+s₀其中,k表示单价,b表示固定费用,x表示商品数量,y表示总价其中,v表示速度,s表示初始位置,t表示时间,s表示位移一次函数广泛应用于物理、经济、工程等领域,是描述许多现实问题的基本数学模型理解一次函数的实际意义,有助于我们用数学思维解决实际问题应用举例一超市购物费用问题描述数学建模小明在超市购买苹果,苹果的单价是8元/千克,另外需要支付2元的包根据题意装费请建立总费用y元与苹果重量x千克之间的函数关系,并分析•苹果费用=8元/千克×x千克=8x元这个函数•包装费=2元•总费用=苹果费用+包装费=8x+2元所以,总费用y与苹果重量x之间的函数关系为y=8x+2函数分析实际应用这是一个一次函数,其中利用这个函数,我们可以••k=8,表示每增加1千克苹果,总费用增加8元计算购买任意重量苹果的费用••b=2,表示即使不买苹果x=0,也需要支付2元包装费反向计算给定费用能购买多少苹果应用举例二水池放水(速度一定)问题描述数学建模一个水池中有200立方米的水,现在以每分钟5立方米的速度放水设根据题意放水t分钟后,水池中剩余水量为y立方米•初始水量=200立方米•请建立y与t之间的函数关系,并分析这个函数t分钟内放出的水量=5×t立方米•剩余水量=初始水量-放出的水量=200-5t立方米所以,剩余水量y与时间t之间的函数关系为y=200-5t函数分析实际应用这是一个一次函数,其中利用这个函数,我们可以••k=-5,表示每经过1分钟,水池中的水减少5立方米计算任意时刻水池中的剩余水量••b=200,表示初始时刻t=0水池中有200立方米的水预测水池何时会放空(当y=0时,t=40分钟)•函数的定义域0≤t≤40(因为水放完时t=40)典型解析已知两点写函数式问题描述解题思路已知一次函数的图像经过点A1,3和点B4,9,求这个一次函数的解析一次函数的解析式为y=kx+b,需要确定k和b的值已知函数图像经过式两点,可以
1.利用斜率公式计算k
2.将k和一个点的坐标代入y=kx+b,求解b写出函数解析式计算截距b计算斜率k代入k=2和b=1,得到一次函数的解析式将k=2和点A1,3代入y=kx+b利用斜率公式解析式的多种形式标准式y=kx+b•最常用的形式•直观显示斜率k和y轴截距b•适合分析函数性质和作图点斜式₀₀y-y=kx-x•₀₀表示经过点x,y且斜率为k的直线•已知一点和斜率时很方便•₀₀₀₀可转化为标准式y=kx-x+y=kx+y-kx截距式\frac{x}{a}+\frac{y}{b}=1•表示x轴截距为a、y轴截距为b的直线•适用于已知两个截距的情况•可转化为标准式y=-\frac{b}{a}x+b不同形式的解析式适用于不同情况,灵活选择和转换是解题的关键技巧一次函数中的自变量、因变量自变量因变量x y在一次函数y=kx+b中,x是自变量,它可以自由取值在一次函数y=kx+b中,y是因变量,它的值由x决定••自变量的取值范围称为函数的定义域因变量的取值范围称为函数的值域••默认情况下,一次函数的定义域是全体实数R一次函数k≠0的值域通常是全体实数R••实际问题中,定义域常受到实际意义的限制实际问题中,值域也可能受到限制定义域讨论对应关系在实际问题中,需要根据问题背景确定合理的定义域函数的本质是自变量到因变量的对应关系••物理量通常有非负性,如长度、质量、时间等这种对应必须是确定的,即x的每个值对应唯一的y值••离散问题中,自变量可能只取整数值不同的x值可以对应相同的y值•问题条件可能给出明确的取值范围一次函数的图像对称性的特殊情况k=0当k=0时,函数变为y=b(常函数),其图像是一条平行于x轴的水平直线这种情况下,图像关于y轴对称,但这已不是一次函数图像平移分析一次函数y=kx+b的图像可以看作是正比例函数y=kx的图像沿y轴方向平移b个单位的结果当b0时向上平移,当b0时向下平移对称变换函数y=kx+b的图像关于原点对称的图像对应函数y=-kx-b函数y=kx+b的图像关于y轴对称的图像对应函数y=-kx+b理解一次函数的对称性质有助于分析复杂函数问题,也是后续学习函数变换的基础实例拓展改变对图像影响kx值y=
0.5x+1y=x+1y=2x+1练习快速判断函数类型1判断下列函数中哪些是一次函数•y=3x-2•y=x²+1•y=5•y=|x|+2•y=2x+3x+1•y=\frac{x}{2}-32解析一次函数的标准形式为y=kx+b,其中k≠0根据这一定义
1.y=3x-2符合形式y=kx+b,且k=3≠0,是一次函数
2.y=x²+1含有x的二次项,不是一次函数
3.y=5相当于y=0x+5,其中k=0,不是一次函数
4.y=|x|+2含有绝对值,不是一次函数
5.y=2x+3x+1=5x+1符合形式y=kx+b,且k=5≠0,是一次函数
6.y=\frac{x}{2}-3=
0.5x-3符合形式y=kx+b,且k=
0.5≠0,是一次函数正比例函数与一次函数的判别题本质区别判断技巧正比例函数y=kx是一次函数y=kx+b的特殊情况(当b=0时)判断一
1.检查函数解析式中是否有常数项b个函数是正比例函数还是一般一次函数的关键在于
2.检查函数图像是否过原点•
3.检查当x=0时,y是否为0正比例函数图像必过原点•一般一次函数图像不过原点(除非b=0)如果以上三点答案都是是,则为正比例函数;否则,若k≠0,则为一般一次函数1例题判断以下函数类型2解析
1.y=2x-
31.y=2x-3有常数项-3≠0,是一般一次函数
2.y=-4x
2.y=-4x无常数项,是正比例函数
3.y=3x+
03.y=3x+0=3x无常数项,是正比例函数
4.y=\frac{1}{2}x-\frac{1}{2}x+
04.y=\frac{1}{2}x-\frac{1}{2}x+0=0是常函数,既不是正比例函数也不是一次函数同步练习讲解()1基础定义与判别题参数意义题题目1判断下列函数中哪些是一次函数?题目2一次函数y=kx+b的图像经过第
一、三象限,则k和b的符号分别是什么?
1.y=2-x解析
2.y=
33.s=5t-2t²图像经过第一象限,说明存在x0,y0的点满足y=kx+b;
4.y=3x-2x+1图像经过第三象限,说明存在x0,y0的点满足y=kx+b解析第一象限kx+b0(其中x0)
1.y=2-x=-1•x+2,是一次函数第三象限kx+b0(其中x0)
2.y=3,是常函数,不是一次函数由上述条件可推导出k0,b的绝对值较小具体而言,图像必须过原
3.s=5t-2t²含有t的二次项,不是一次函数点或与y轴交于原点以下,因此b≤
04.y=3x-2x+1=x+1,是一次函数同步练习讲解()2作图练习函数式求解题目1在同一坐标系中,画出函数y=2x、y=2x+3和y=2x-2的图像题目2已知一次函数的图像过点A2,1和B-1,-8,求这个函数的解析式解析这三个函数有相同的斜率k=2,但y轴截距不同(分别为
0、3和-2)因此它们的图像是三条平行直线,与y轴的交点分别是0,
0、解析0,3和0,-
21.计算斜率k=\frac{y_2-y_1}{x_2-x_1}=\frac{-8-1}{-1-2}=\frac{-9}{-3}=
32.代入点A2,1求b1=3×2+b,b=1-6=-
53.所以函数解析式为y=3x-5解题技巧常见错误解一次函数题目的常用技巧做题时需要注意避免的错误••两点确定一条直线先求斜率,再求截距计算斜率时分子分母顺序混淆••一点加斜率确定直线直接代入点斜式代入计算b时正负号出错••作图时先确定特殊点y轴截距点和x轴截距点绘图时比例尺不当导致图像失真图像应用题赏析例题已知图像求解析式解析一次函数的图像如图所示,经过点A0,3和点B2,7,求这个函数的解
1.根据点A0,3,我们知道y轴截距b=3析式
2.计算斜率k=\frac{y_B-y_A}{x_B-x_A}=\frac{7-3}{2-0}=\frac{4}{2}=
23.所以函数解析式为y=2x+3确定关键点计算斜率确定解析式从图像中找出坐标清晰的点,最好选择特殊利用两点坐标计算斜率k,应用公式k=将斜率k和一个点代入函数表达式y=kx+b,点如截距点、整数坐标点等\frac{y_2-y_1}{x_2-x_1}求出b,最终得到完整解析式一次函数变化率平均变化率定义一次函数的特殊性₁₂₁₂函数y=fx在区间[x,x]上的平均变化率定义为对于一次函数y=kx+b,在任意区间[x,x]上它表示函数值的变化量与自变量变化量的比值,几何意义是割线的斜率所以,一次函数在任意区间上的平均变化率恒等于其斜率k恒定变化率的特性应用意义一次函数是唯一具有恒定变化率的函数类型(除了常函数)这这一特性在实际应用中非常有用个特性使得•可以预测线性变化过程中的任意状态••自变量每增加相同的量,因变量也增加相同的量简化了许多计算,只需知道变化率k即可••函数图像是一条直线是判断过程是否为线性的重要依据•所有割线都与函数图像重合课题一次函数与不等式函数与不等式的关系图像法判断解集一次函数y=kx+b与不等式有紧密联系利用函数图像可以直观判断不等式的解集••y0对应kx+b0,即x\frac{-b}{k}(当k0时)kx+b0的解集对应函数图像在x轴上方的部分••y0对应kx+b0,即x\frac{-b}{k}(当k0时)kx+b0的解集对应函数图像在x轴下方的部分•kx+b=0的解集对应函数图像与x轴的交点注意当k0时,不等号方向需要改变建立函数绘制图像判断解集₀将不等式左右两边的差作为函数表达式,如绘制函数y=ax+b-c的图像,关注其与x轴的根据a的符号和不等号方向,确定解集是x₀对于ax+bc,建立函数y=ax+b-c交点x=\frac{c-b}{a}左侧还是右侧的区间一次函数变形与应用识别变形许多函数表达式经过适当变形后可以化为一次函数的标准形式y=kx+b常见的变形包括•分母化为1如y=\frac{2x+3}{4}=\frac{1}{2}x+\frac{3}{4}•合并同类项如y=5x-2x+7-3=3x+4•分式变形如y=\frac{x+2}{x-1}(这不是一次函数)变量换元有时需要通过换元法将复杂表达式转化为一次函数•令复杂部分为新变量•建立新的函数关系•分析新函数的性质化为标准型将变形后的表达式调整为y=kx+b的形式,以便于•判断k、b的值•分析函数性质•绘制函数图像例如y=\frac{3-2x}{5}可以变形为y=\frac{3}{5}-\frac{2}{5}x,这是标准形式y=kx+b,其中k=-\frac{2}{5},b=\frac{3}{5}实战例题一次函数与二元一次方程组问题描述函数思想解法求解二元一次方程组将方程组中的方程分别看作一次函数•第一个方程y=5-2x•第二个方程y=x-1方程组的解就是这两个函数图像的交点坐标验证答案求解交点绘制图像将x=2,y=1代入原方程组验证解方程5-2x=x-1•2×2+1=5√在同一坐标系中绘制两个一次函数的图整理得5+1=2x+x•2-1=1√像•₁₁即6=3x所以方程组的解为2,1y=5-2x,斜率k=-2,y轴截距b=5•₂₂所以x=2y=x-1,斜率k=1,y轴截距b=-1代入y=x-1得y=2-1=1典型错题与分析混淆斜率概念错误将k是正数,函数图像向上理解为图像向右上方倾斜正确理解k0表示函数递增,图像从左到右上升;k0表示函数递减,图像从左到右下降计算错误错误求斜率时分子分母顺序颠倒,如将k=\frac{y_2-y_1}{x_2-x_1}写成k=\frac{x_2-x_1}{y_2-y_1}正确计算始终遵循斜率公式k=\frac{y_2-y_1}{x_2-x_1},注意分子是y的变化量,分母是x的变化量定义误解错误将y=5这样的常函数也视为一次函数正确理解一次函数标准形式为y=kx+b,其中k≠0若k=0,则为常函数,不是一次函数忽略定义域错误在实际问题中忽略自变量的实际意义和取值范围正确做法根据实际问题确定合理的定义域,如长度、时间等通常为非负数练习题专项一次函数作图作图步骤再练习解题思路题目在同一坐标系内画出下列函数的图像对于每个函数,采用两点法作图
1.y=-2x+
41.确定两个特殊点(通常选择y轴截距点和x轴截距点)
2.y=\frac{1}{3}x-
22.在坐标系中准确标出这两点
3.用直尺连接两点并延长,得到函数图像1函数的作图2函数的作图y=-2x+4y=\frac{1}{3}x-2••y轴截距当x=0时,y=4,得点0,4y轴截距当x=0时,y=-2,得点0,-2••x轴截距当y=0时,-2x+4=0,x=2,得点2,0x轴截距当y=0时,\frac{1}{3}x-2=0,x=6,得点6,0••连接点0,4和点2,0,得到一条向右下方倾斜的直线连接点0,-2和点6,0,得到一条向右上方缓慢倾斜的直线应用题强化训练问题描述解题思路某移动电话套餐的月费用由基本月租和通话费两部分组成基本月租为
501.分析费用组成基本月租+通话费元,通话费为每分钟
0.5元
2.用函数关系表示y=基本月租+单价×通话分钟数设某用户一个月通话x分钟,需支付的总费用为y元
3.代入数值得到函数表达式
4.利用函数求解实际问题
1.请建立y与x之间的函数关系式
2.若该用户一个月最多可支付150元话费,最多可通话多少分钟?得出结论求解最大通话分钟数建立函数关系该用户一个月最多可通话200分钟根据条件y≤150实际意义当通话200分钟时,总费用刚好为根据题意代入函数表达式50+
0.5x≤150150元;若超过200分钟,总费用将超过150元•基本月租50元预算解不等式
0.5x≤100•通话费
0.5元/分钟×x分钟=
0.5x元得x≤200•总费用y=50+
0.5x这是一个一次函数,其中k=
0.5,b=50课堂互动小组探究任务探究任务一探究任务二探究任务三探究不同b值带来的实际解释一次函数与方程组联系生活中的一次函数小组讨论在函数y=2x+b中,b代表什么实际小组讨论如何用图像法求解二元一次方程小组讨论在日常生活中,找出至少3个可以用意义?当b分别为正数、0和负数时,函数图像组?方程组无解或有无数解时,对应的两条直一次函数表示的实际问题,并写出对应的函数有何特点?线有什么几何特征?关系式课堂互动时间为15分钟,每组选出1名代表在全班分享讨论结果教师将根据讨论表现和结果给予小组评价这种探究式学习有助于加深对一次函数实际意义的理解典型题型拆解填空题特点需要直接填写结果,不需要写解题过程解题技巧•抓住关键条件,直接套用公式•对于求k、b的题,可利用已知点坐标直接代入•验算填入的答案是否满足所有条件计算题特点需要完整的解题过程和结果解题技巧•按照已知-求解-验证的顺序组织解题过程•计算斜率和截距时注意代数运算的准确性•运用不同方法求解,如代入法、方程法等证明题特点需要严密的逻辑推导解题技巧•明确已知条件和证明目标•利用一次函数的性质,如斜率、截距等•几何证明和代数证明相结合应用题特点需要将实际问题转化为数学模型解题技巧•仔细读题,明确已知量和待求量•正确选择自变量和因变量•建立函数关系,求解问题•检验答案是否符合实际意义各类应用模型汇总利润模型利润=收入-成本若收入和成本都是关于销售量x的一次函数,则利润也是关于x的一次函数例某产品单价100元,单位成本60元,固定成本5000元,则利润函数为P=100x-60x-5000=40x-5000速度模型位移=速度×时间+初始位置₀对于匀速直线运动,位移s与时间t的关系是一次函数s=vt+s例物体初始位置为5米,以2米/秒的速度运动,则位移函数为s=2t+5温度转换模型摄氏度与华氏度转换F=
1.8C+32开尔文与摄氏度转换K=C+
273.15这些都是典型的一次函数关系定价模型总价=单价×数量+固定费用例出租车起步价10元(包含3公里),超出部分每公里2元,则费用函数为当x≤3时,y=10;当x3时,y=10+2x-3=2x+4巩固练习与讲评
(一)分钟课堂小测参考答案与解析5判断下列函数中哪些是一次函数a y=2x+1b y=3c y=x²d y=一次函数是a、d解析a y=2x+1符合标准形式y=kx+b,且\frac{x-1}{2}k=2≠0;b y=3是常函数,不是一次函数;c y=x²是二次函数,不是一次函数;d y=\frac{x-1}{2}=\frac{1}{2}x-\frac{1}{2}符合标准形式,
2.已知一次函数过点1,3和4,0,求此函数的解析式是一次函数
3.若一次函数y=kx+b的图像过第
一、二象限,则k和b的符号分别是什么?解斜率k=\frac{0-3}{4-1}=\frac{-3}{3}=-1代入点1,33=-1×1+b,b=4所以函数解析式为y=-x+4解函数图像过第一象限,存在x0,y0的点;过第二象限,存在x0,y0的点第一象限kx+b0(其中x0)第二象限kx+b0(其中x0)综合分析可得k0,b0巩固练习与讲评
(二)作业题选讲解题过程问题1一个水池中有200立方米的水,现以每分钟4立方米的速度向池中注水,分析水量变化-初始水量200立方米-每分钟注入4立方米-每分钟漏出2同时以每分钟2立方米的速度漏水设t分钟后池中的水量为V立方米立方米-每分钟净增加4-2=2立方米所以t分钟后的水量为V=200+2t
1.求V与t的函数关系式
2.多少分钟后,池中的水量为260立方米?求解时间已知V=260,代入函数关系式260=200+2t2t=60t=30所以30分钟后,池中水量为260立方米常见错误分析解题要点本题中学生容易出现的错误解决类似问题的关键••忽略同时漏水的条件,只考虑注水速度明确初始状态和变化率••建立函数关系时正负号使用错误确定净变化率(增加率减去减少率)••单位混淆,如将立方米/分钟错写成立方米•分钟利用初始值+变化量的思想建立函数模型一次函数与方程、不等式联系一次函数与一元一次方程方程ax+b=0可看作一次函数y=ax+b与x轴的交点方程的解就是函数图像与x轴交点的横坐标x=-\frac{b}{a}一次函数与一元一次不等式不等式ax+b0可看作一次函数y=ax+b在何处大于0当a0时,解集为x-\frac{b}{a};当a0时,解集为x-\frac{b}{a}一次函数与二元一次方程组方程组可看作两个一次函数的图像交点\begin{cases}a_1x+b_1y=c_1\\a_2x+b_2y=c_2\end{cases}的解就是函数y=\frac{c_1-a_1x}{b_1}和y=\frac{c_2-a_2x}{b_2}图像的交点坐标函数思想是解决方程和不等式的重要工具将代数问题转化为函数问题,可以借助函数的几何意义,使解题过程更加直观和清晰这种思想对于理解更复杂的数学问题也非常有帮助知识点回顾与框架图图像特征定义与形式图像是一条直线,不过原点(除非b=0)一次函数的标准形式为y=kx+b,其中k≠0k0时函数单调递增,k0时函数单调递减k表示斜率,b表示y轴截距b决定直线与y轴的交点,k决定直线的倾斜特殊情况当b=0时,为正比例函数y=kx程度应用与解题性质分析实际应用价格模型、速度模型、利润模型一次函数的平均变化率恒为k等函数值的增量与自变量的增量成正比解题方法两点确定直线、利用截距和斜一次函数的定义域通常为R,但实际问题中率、方程变形等可能受限与方程不等式的联系交点法、函数法等图像对应关系小结函数解析式特征图像特征象限分布k0,b0向右上方倾斜,与y轴交于正半轴
一、三象限(可能经过
二、四象限)k0,b=0向右上方倾斜,过原点
一、三象限k0,b0向右上方倾斜,与y轴交于负半轴
一、三象限(可能经过
二、四象限)k0,b0向右下方倾斜,与y轴交于正半轴
二、四象限(可能经过
一、三象限)k0,b=0向右下方倾斜,过原点
二、四象限k0,b0向右下方倾斜,与y轴交于负半轴
二、四象限(可能经过
一、三象限)特殊点坐标象限分布规律•y轴截距点0,b图像主要分布的象限取决于k的符号••x轴截距点-\frac{b}{k},0,当b≠0时k0时,主要分布在第
一、三象限••原点当b=0时,图像过原点0,0k0时,主要分布在第
二、四象限具体是否经过其他象限,还需结合b值和x轴截距判断实战综合题真题模拟解题思路题目已知一次函数y=kx+b的图像经过点A1,2和B3,
61.利用两点确定一次函数的解析式
2.将点P的条件代入函数解析式和m+n=5,联立求解
1.求该函数的解析式
3.将两个函数解析式联立,求解交点坐标
2.若点Pm,n在该函数图像上,且m+n=5,求点P的坐标
3.求该函数图像与直线y=x+4的交点坐标求交点坐标求点坐标P求解析式联立方程\begin{cases}y=2x\\y=x+4已知点Pm,n在函数图像上,则n=2m\end{cases}利用两点求斜率k=\frac{y_B-y_A}{x_B-又知m+n=5,代入得m+2m=5代入得2x=x+4x_A}=\frac{6-2}{3-1}=\frac{4}{2}=2解得3m=5,m=\frac{5}{3}解得x=4代入点A1,2求b2=2×1+b,b=0代入n=2m得n=2×\frac{5}{3}=代回得y=2×4=8所以函数解析式为y=2x\frac{10}{3}所以交点坐标为4,8所以点P的坐标为\frac{5}{3},\frac{10}{3}课堂提问与答疑一次函数与正比例函数的区别?如何判断两条直线平行或垂直?₁₁₂₂正比例函数y=kx是一次函数y=kx+b当b=0时的特殊情况正比例函两条直线y=k x+b和y=k x+b平行的充分必要条件是₁₂₁₂₁₂数的图像必过原点,而一般一次函数的图像不过原点(除非b=0)k=k,b≠b;垂直的充分必要条件是k×k=-1这是因正比例函数还满足比例关系\frac{y}{x}=k(当x≠0时)为k表示直线的斜率,平行直线斜率相等,垂直直线斜率之积为-1一次函数在实际问题中如何应用?一次函数中和分别代表什么?k b一次函数在实际问题中有广泛应用,如描述匀速运动、简单价格模在一次函数y=kx+b中,k表示斜率,表示x每变化1个单位,y的变化型、温度转换等关键是识别出变量间的线性关系,即一个变量的量;几何上,k=tanα,α是直线与x轴正方向的夹角b表示y轴截变化引起另一个变量按比例变化,可能还有一个常数项距,即直线与y轴的交点坐标是0,b;当x=0时,函数值y=b拓展提升生活与数学结合物理学中的应用经济学中的应用工程学中的应用胡克定律弹簧的伸长量与拉力成正比,简单供需关系在某些模型中,商品的需求量材料应力与应变在弹性限度内,许多材料的F=kx与价格之间可近似为线性关系,Q=a-bp应力与应变成正比,σ=Eε欧姆定律导体中的电流与电压成正比,成本函数许多企业的总成本可表示为简单电路设计在基本电路分析中,电压、电I=U/R C=FC+VC×q,其中FC是固定成本,VC是单位流和电阻之间的关系常用线性方程描述可变成本,q是产量这些都是线性关系,可以用一次函数描述一次函数是数学建模的基础工具之一在实际问题中,虽然很少有完美的线性关系,但在一定范围内可以用线性模型近似,这为我们理解和解决问题提供了简便有效的方法学习总结与反思知识收获技能提升••掌握了一次函数的定义和标准形式y=kx+b函数思维学会用函数观点分析变量关系••理解了参数k和b的几何意义图像理解能够从图像中获取函数信息••学会了一次函数的图像绘制方法建模能力学会将实际问题转化为数学模型••掌握了已知条件求解析式的方法解题技巧掌握一次函数问题的多种解法••了解了一次函数与方程、不等式的联系应用意识能够发现生活中的函数关系•能够运用一次函数解决实际问题常见困难与克服方法后续学习展望在学习一次函数时,常见的困难包括一次函数是后续学习的基础,为以下内容做准备••混淆k和b的几何意义→通过多画图理解二次函数及其性质•绘制图像不准确→先确定特殊点,注意比例尺•反比例函数及其他初等函数••实际问题建模困难→明确变量关系,分析变化规律函数的性质与变换•更复杂的数学建模问题课后作业布置基础巩固(必做)完成教材第XX页习题1-5,包括•判断函数类型•求解析式•画函数图像•解简单应用题能力提升(选做)完成讲义第XX页综合练习6-8,包括•函数与方程结合问题•函数性质证明题•复杂应用问题拓展思考(挑战)思考并回答以下问题•在什么情况下,两个一次函数的图像的交点恰好在x轴上?•如何用一次函数描述你生活中遇到的一个实际问题?•探索分段函数的概念,并举例说明作业提交方式下次课前交到班级作业箱有困难的同学可在课后留下来讨论,或在班级群中提问请认真独立完成作业,这将帮助你巩固所学知识谢谢大家!课堂互动反馈预告下节内容感谢大家在本节课的积极参与和思考!请在离开教室前完成以下反馈下节课我们将学习•二次函数的定义与性质••本节课你最大的收获是什么?二次函数的图像特征••还有哪些问题没有理解清楚?二次函数的应用•对下一步学习有什么期待?预习建议阅读教材第XX页的相关内容,尝试思考二次函数与一次可以通过小纸条或扫描二维码的方式提交反馈你的意见将帮助我们不函数有什么不同?它们的图像有什么区别?断改进教学再次感谢大家的参与!希望这节课的内容对你有所帮助,让我们在数学的世界中继续探索下课!。
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