6.函数及其图象(分类)6.1.平面直角坐标系(包含题目总数:8)005010;005020;005030;005040;005050;005190;005300;005670;6.1.1.平面直角坐标系如图,在平面内画两条互相垂直且有公共原点的数轴,就组成了平面直角坐标系.其中,水平的数轴叫做x轴或横轴,取向右为正方向;铅直的数轴叫做y轴或纵轴,取向上为正方向;两轴的交点O(即公共的原点)叫做直角坐标系的原点;建立了直角坐标系的平面,叫做坐标平面.为了便于描述坐标平面内点的位置,把坐标平面被x轴和y轴分割而成的四个部分,分别叫做第一象限、第二象限、第三象限、第四象限,编号如下图所示.注意:x轴和y轴上的点不属于任何象限.坐标平面是由两条坐标轴和四个象限构成的.也就是说坐标平面内的点可以划分为六个区域:x轴、y轴、第一象限、第二象限、第三象限、第四象限.在这六个区域中,除了x轴与y轴有一个公共点(原点)外,其它区域之间均没有公共点.6.1.2.点的坐标的概念点的坐标用ba,表示,其顺序是横坐标在前,纵坐标在后,中间有“,”分开,横、纵坐标的位置不能颠倒.平面内点的坐标是有序实数对,当ba时,ba,和ab,是两个不同点的坐标.注意:数轴上的点与实数是一一对应的,而对于坐标平面内任意一点M,都有唯一的一对有序实数(x,y)和它对应;对于任意的一对有序实数(x,y),在坐标平面内都有唯一的点M和它对应.也就是说,坐标平面的点与有序实数对是一一对应的.6.1.3.不同位置的点的坐标的特征各象限内点的坐标有如下特征(如右图所示):点P(x,y)在第一象限x0,y0.点P(x,y)在第二象限x0,y0.点P(x,y)在第三象限x0,y0.点P(x,y)在第四象限x0,y0.坐标轴上的点有如下特征:点P(x,y)在x轴上y为0,x为任意实数.点P(x,y)在y轴上x为0,y为任意实数.点P(x,y)既在x轴上,又在y轴上x、y同时为零,即点P坐标为0,0.两条坐标轴夹角平分线上的点的坐标的特征:点P(x,y)在第一、三象限的夹角平分线上x与y相等.点P(x,y)在第二、四象限的夹角平分线上x与y互为相反数.和坐标轴平行的直线上点的坐标的特点:位于平行于x轴的直线上的各点的纵坐标相同;位于平行于y轴的直线上的各点的横坐标相同.关于x轴、y轴或原点对称的点的坐标特征:点P与点'P关于x轴对称横坐标相等,纵坐标互为相反数.点P与点''P关于y轴对称纵坐标相等,横坐标互为相反数.点P与点'''P关于原点对称横、纵坐标均互为相反数.6.1.4.点到坐标轴及原点的距离点,Pxy到坐标轴及原点的距离(如图):(1)点P(x,y)到x轴的距离等于|y|;(2)点P(x,y)到y轴的距离等于|x|;(3)点P(x,y)到原点的距离等于22yx.6.2.函数(包含题目总数:6)005060;005070;005080;005090;005100;005110;6.2.1.函数及其相关概念在某一变化过程中,可以取不同数值的量叫做变量,数值保持不变的量叫做常量.注意:变量和常量往往是相对的,相对于某个变化过程.在不同研究过程中,作为变量与常量的身份是可以相互转换的.一般的,在某一变化过程中有两个变量x与y,如果对于x的每一个值,y都有唯一的值与它对应,那么就说x是自变量,y是x的函数.用来表示函数关系的数学式子叫做函数解析式或函数关系式.例如,代数式vt,2x-1,22xx,x1,3x等等都是函数解析式.其中用数学式表示函数的方法叫做解析法.使函数有意义的自变量的取值的全体,叫做函数的自变量的取值范围.对于自变量在取值范围内的一个确定的值,如当x=a时,函数有唯一确定的对应值,这个对应值,叫做当x=a时的函数值,简称函数值.注意:(1)当函数是由一个解析式表示时,欲求函数值,实质就是求代数式的值.(2)当已知函数解析式,又给出函数值,欲求相应的自变量的值时,实质就是解方程.(3)当已知函数值的一个取值范围,欲求相应的自变量的取值范围时,实质就是解不等式.6.2.2.函数的三种表示法及其优缺点1、解析法两个变量间的函数关系,有时可以用一个含有这两个变量及数学运算符号的等式表示,这种表示法叫做解析法.解析法简单明了,能准确地反映整个变化过程中自变量与函数的相依关系,但求对应值时,往往要经过比较复杂的计算,而且在实际问题中,有的函数关系不一定能用解析式表达出来.2、列表法把自变量x的一系列值和函数y的对应值列成一个表来表示函数关系,这种表示法叫做列表法.如平方表、平方根表等.列表法一目了然,表格中已有自变量的每一个值,不需计算就可以直接查出与它对应的函数值,使用起来很方便,但列表法有局限性,因为列出的对应值是有限的,而且在表格中也不容易看出自变量与函数之间的对应规律.3、图象法用图象表示函数关系的方法叫做图象法.图象法形象直观,通过函数的图象,可以直接、形象地把函数关系表示出来,能够直观地研究函数的一些性质,例如函数有没有最大值(或最小值)?最大(小)值是多少?函数值是随自变量增大而增大,还是随自变量的增大而减小等等,函数图象是研究函数性质的有力工具.但是,由图象观察只能得到近似的数量关系.6.3.函数的图象(包含题目总数:1)005120;函数图象的概念:对于一个函数,如果把自变量x和函数y的每对对应值分别作为点的横坐标与纵坐标,在坐标平面内描出相应的点,这些点所组成的图形,就是这个函数的图象.由函数解析式画其图象的一般步骤:1、列表:列表给出自变量与函数的一些对应值;2、描点:以表中每对对应值为坐标,在坐标平面内描出相应的点;3、连线:按照自变量由小到大的顺序,把所描各点用平滑的曲线连结起来.函数图象上的点的坐标与其解析式之间的关系:由函数图象的定义可知图象上任意一点yxP,中的x,y是解析方程的一个解,反之,以解析式方程的任意一个解为坐标的点一定在函数的图象上.通常,判定点是否在函数图象上的方法是:将这个点的坐标代入函数解析式,如果满足函数解析式,这个点就在函数的图象上;如果不满足函数解析式,这个点就不在其函数的图象上.反之亦然.注意:两个函数图象的交点,就是这两个函数解析式所组成的方程组的解.即求交点坐标,就是解方程组.6.4.一次函数(包含题目总数:22)005130;005140;005150;005160;005170;005180;005200;005210;005220;005230;005240;005250;005260;005270;005280;005290;005310;005320;005330;005340;005350;005450;6.4.1.正比例函数和一次函数的概念一般的,如果bkxy(bk,是常数,0k),那么y叫做x的一次函数.特别的,当一次函数bkxy中的b为0时,kxy(k为常数,0k).这时,y叫做x的正比例函数.一般情况下,一次函数和正比例函数中自变量的取值范围是全体实数.注意:若0k,则by(b为常数),这样的函数叫做常函数,它不是一次函数.正比例函数是一次函数的特例,一次函数包含正比例函数.用集合表示正比例函数与一次函数的关系如图所示:6.4.2.正比例函数和一次函数的图象和性质一次函数的图象:所有一次函数的图象都是一条直线.一次函数bkxy的图象,也称作直线bkxy.一次函数、正比例函数图象的主要特征:一次函数bkxy的图象是经过点(0,b)的直线;正比例函数kxy的图象是经过原点(0,0)的直线.注意:点(0,b)是直线bkxy与y轴的交点.当b0时,此交点在y轴的正半轴上;当b0时,此交点在y轴的负半轴上;当0b时,此交点在原点,此时的一次函数就是正比例函数.因为一次函数解析式bkxy中的b决定直线bkxy与y轴交点的位置,所以通常把b叫做直线bkxy在y轴上的截距.正比例函数的性质:一般的,正比例函数kxy有下列性质:(1)当k0时,图象经过第一、三象限,y随x的增大而增大;(2)当k0时,图象经过第二、四象限,y随x的增大而减小.一次函数的性质:一般的,一次函数bkxy有下列性质:(1)当k0时,y随x的增大而增大;(2)当0k时,y随x的增大而减小.6.4.3.两条直线的位置关系设直线1l和2l的解析式为11bxky和22bxky,则它们的位置关系可由其系数确定:相交与2121llkk;平行与212121llbbkk;重合与212121llbbkk.6.4.4.正比例函数和一次函数解析式的确定确定一个正比例函数,就是要确定正比例函数定义式kxy(0k)中的常数k.确定一个一次函数,需要确定一次函数定义式bkxy(0k)中的常数k和b.解这类问题的一般方法是待定系数法.先设出式子中的未知系数,再根据已知条件列出方程(组)求出未知系数,从而写出这个式子的方法叫做待定系数法.其中的未知数系数也称为待定系数.如正比例函数kxy中的k,一次函数bkxy中的k和b,都是待确定的系数.用待定系数法求函数解析式的一般步骤:①设出含有待定系数的函数解析式;②把已知条件(自变量与函数的对应值)代入解析式,得到关于待定系数的方程(组);③解方程(组),求出待定系数;④将求得的待定系数的值代回所设的解析式.6.5.二次函数(包含题目总数:39)005430;005460;005470;005480;005510;005520;005530;005550;005560;005580;005590;005600;005610;005620;005640;005650;005660;005680;005690;005700;005710;005720;005730;005740;005750;005760;005770;005780;005790;005800;005810;005820;005830;005840;005850;005860;005870;005880;005890;6.5.1.二次函数的概念一般的,如果)0,,,(2acbacbxaxy是常数,那么,y叫做x的二次函数.注意:(1)任何一个二次函数的解析式,都可以化成)0,,,(2acbacbxaxy是常数的形式,因此,把)0,,,(2acbacbxaxy是常数叫做二次函数的一般式.(2)二次函数)0(2acbxaxy与一元二次方程)0(02acbxax有密切联系,如果将变量y换成一个常数,那么这个二次函数就是一个一元二次方程了.(3)二次函数cbxaxy2的结构特征是:等号右边是关于自变量x的二次多项式.二次函数常用的表达式为:(1)一般式:cbxaxy2(0a).(2)顶点式:khxay2)((0a),其中abackabh44,22.(3)两根式:)0)()((21axxxxay,其中21,xx是抛物线与x轴交点的横坐标.如果没有交点,则不能这么表示.6.5.2.二次函数的性质和图象二次函数的图象是一条关于abx2对称的曲线,这条曲线叫抛物线.抛物线的几个主要特征:①有开口方向;②有对称轴;③有顶点.画二次函数的图象通常采用简化了的描点法——五点法,其步骤是:(1)先根据函数解析式,求出顶点坐标和对称轴,在直角坐标系中描出顶点M,并用虚线画出对称轴;(2)求抛物线cbxaxy2与坐标轴的交点;当抛物线与x轴有两个交点时,描出这两个交点A、B及抛物线与y轴的交点C,再找到点C的对称点D.将这五个点按从左到右的顺序连接起来,并向上或向下延伸,就得到二次函数的图象.当抛物线与x轴只有一个交点或无交点时,描出抛物线与y轴的交点C及对称点D.由C、M、D三点可粗略地画出二次函数的草图.如果需要画出比较精确的图象,可再描出一对对称点A、B,然后顺次连接五点,画出二次函数的图象.