第十九章一次函数世界是不断变化发展的,生活中也充满着许许多多变化的量,而这些变化的量之间往往存在着这样或那样的关系,请看汽车行驶的路程随行驶的时间而变化气温随海拔而变化行星在宇宙中的位置随时间而变化圆的面积随着圆的半径而变化为了更深刻地认识千变万化的世界,在这一章里我们将学习有关一种量随另一种量变化的一些基本知识,其中包括如何用式子和图、表来描述、刻画这种变化的内容.19.1.1变量与函数大千世界处在不停的运动变化之中,如何来研究这些运动变化并寻找规律呢?数学上常用变量与函数来刻画各种运动变化.(1)你坐过摩天轮吗?你坐在摩天轮上时,随着时间t的变化,你离开地面的高度h是如何变化的?先看什么叫变量?O1234567891011123h(米)t(分)O123456789101112311h(米)t(分)O12345678910111231137h(米)t(分)O1234567891011123113745h(米)t(分)O1234567891011123113745h(米)t(分)O1234567891011123113745h(米)t(分)O1234567891011123113745h(米)t(分)下图反映了旋转时间t(分)与摩天轮上一点的高度h(米)之间的关系。t/分012345······h/米······31137453711根据上图填表汽车行驶的路程会随着行驶时间的变化而变化(2)一辆汽车以60千米/时的速度匀速行驶,行使的路程S(千米)与行驶的时间t(时)之间有怎样的关系?S=60tt(时间)123456…s(路程)60120180240300360…像这样在某一变化过程中,可以取不同数值的量,叫做变量.刻画汽车运动变化的量是路程S和时间t,路程S随着时间t的变化而变化,它们都会取不同的数值.以上各个问题中都出现了可以取不同数值的量.刻画摩天轮转动过程的量是时间t和高度h,高度h随着时间t的变化而变化,它们都会取不同的数值.①这天的2时30分、9时和14时的气温分别为少?任意给出这天中的某一时刻,说出这一时刻的气温.②这一天中,最高气温是多少?最低气温是多少?③这一天中,什么时段的气温在逐渐升高?什么时段的气温在逐渐降低?时间t(时)810246121416182022240温度T(C)2468-2-40问题1下图是某地一天的气温变化图,看图回答:什么叫函数呢?在以上变化过程中存在着两个变量t和T,对于时间t每取一个值,温度T都有唯一的值与之对应.我们就说t是自变量,T是因变量.也称T是t的函数.这张图是怎样来展示这天各时刻的温度和刻画这天的气温变化规律的?这张图告诉我们哪些信息?问题2银行对各种不同的存款方式都规定了相应的利率,下表是2006年8月中国工商银行为“整存整取”的存款方式规定的年利率:观察上表,说说随着存期x的增长,相应的年利率y是如何变化的.在以上变化过程中存在着两个变量x和y,对于x每取一个值,y都有唯一的值与之对应.我们就说x是自变量,y是因变量.也称y是x的函数.存期x三月六月一年二年三年五年利率y()1.802.252.523.063.694.14问题3圆的面积随着半径的增大而增大.如果用r表示圆的半径,S表示圆的面积则S与r之间满足下列关系:S=____________.利用这个关系式,试求出半径为1cm、2cm、3cm、5cm、10cm时圆的面积,并将结果填入下表:(≈3)r²在以上变化过程中存在着两个变量r和S,对于r每取一个值,S都有唯一的值与之对应.我们就说r是自变量,S是因变量.也称S是r的函数.半径r(cm)123510…圆面积S(cm²)3122775300…在某一变化过程中,可以取不同数值的量,叫做变量.上面各个问题中,都出现了两个变量,它们互相依赖,密切相关.一般地,如果在一个变化过程中,有两个变量,例如x和y,对于x的每一个值,y都有唯一的值与之对应,我们就说x是自变量,y是因变量,此时也称y是x的函数.概括函数的本质就是唯一确定的对应关系.研究事物的运动变化,实际是从研究因变量与自变量的对应关系入手的.因变量与自变量的对应关系又叫函数关系.表示函数关系的方法通常有三种:(1)解析法,如问题3中的S=πr²,这些表达式称为函数的关系式.(2)列表法,如问题2中的利率表,问题3中的波长与频率关系表.(3)图象法,如问题1中的气温曲线.在问题的研究过程中,还有一种量,它的取值始终保持不变,我们称之为常量.如问题3中的π等.小结: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。如平方根表、正弦函数表等。列表法一目了然,表格中已有的自变量的每一个值,不需要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,由函数图象观察只能得到近似的数量关系。在解决问题时,我们常常综合地运用这三种表示法,来深入地研究函数的性质。1.写出下列各问题中的关系式,并指出其中的常量与变量:(1)圆的周长C与半径r的关系式;(2)火车以90千米/时的速度行驶,它驶过的路程s(千米)和所用时间t(时)的关系式;(3)n边形的内角和S与边数n的关系式.1.解:(2)s=90t,(3)S=(n-2)×180,(1)C=2r,2、是常量,r和C是变量.90是常量,t和s是变量.2和180是常量,n和S是变量.练习(1)购买单价为每本10元的书籍,付款总金额y(元),购买本数x(本).问:变量是______,常量是______,_______是自变量,______是因变量,______是_____的函数.函数关系式为_____________.(2)半径为R的球,体积为V,则V与R的函数关系式为,自变量是_____,____是_____的函数,常量是______.R³V=34思考:19.1.2函数的图象温故而知新函数解析式:函数的定义:一般地,设在一个变化过程中,有两个变量x、y,对于x的每一个确定的值,y都有唯一确定的值与其对应,那么就说y是x的函数,x是自变量。用来表示函数关系的等式叫做函数解析式,如:y=x+9、y=10+2x、y=-3x-6等。用自变量x的代数式表示函数y的方法叫做解析式法应用-3O414248T/℃t/时下图是自动测温仪记录的图象,它反映了北京的春季某天气温T如何随时间t的变化而变化.你从图象中得到了哪些信息?思考-3O414248T/℃t/时下图是自动测温仪记录的图象,它反映了北京的春季某天气温T如何随时间t的变化而变化.你从图象中得到了哪些信息?(1)这一天中气温最低,最低温度为度,气温最低。(2)从时至时气温呈下降状态,从时至时气温呈下降状态上升状态。(3)我们可以从图象中看出这一天中任一时刻的气温大约是多少?一、画函数的图象:S=x2(x0)x0.511.522.53…s1.列表:2.描点:3.连线:用平滑曲线去连接画出的点用空心圈表示不在曲线的点10.25492.256.2500…xs012345-1-2-3-4-512345-1x0.511.522.533.5S0.2512.2546.25912.25一般地,对于一个函数,如果把自变量与函数的每对对应值分别作为点的横、纵坐标,那么坐标平面内由这些点组成的图形,就是这个函数的图象.如右图中的曲线就叫函数(x>0)的图象.2=Sx2xS用空心圈表示不在曲线的点用平滑曲线去连接画出的点2sx探究2xS2sx函数图像上任意一点的坐标和解析式有何关系?满足解析式的任意一对x、y的值,所对应的点和函数的图像有何关系?2.满足函数解析式的任意一对x、y的值,所对应的点一定在函数图像上!注意:1.函数图像上的任意点(x,y)都满足其函数的解析式3.判断点P(x,y)是否在函数图像的方法:将点P(x,y)的x,y的值带入函数的解析式已知点a(3,b)在函数y=2x-4的图像上,求b的值课堂小结图象信息(形)图象上点的坐标特点(数)对应关系和变化规律注意:数形结合的思想例2下图反映的过程是小明从家去食堂吃早餐,接着去图书馆读报,然后回家.其中x表示时间,y表示小明离家的距离,小明家、食堂、图书馆在同一直线上.825285868x/min0.80.6y/kmO根据图象回答下列问题:(1)食堂离小明家多远?小明从家到食堂用了多少时间?例2下图反映的过程是小明从家去食堂吃早餐,接着去图书馆读报,然后回家.其中x表示时间,y表示小明离家的距离,小明家、食堂、图书馆在同一直线上.根据图象回答下列问题:(2)小明在食堂吃早餐用了多少时间?825285868x/min0.80.6y/kmO例2下图反映的过程是小明从家去食堂吃早餐,接着去图书馆读报,然后回家.其中x表示时间,y表示小明离家的距离,小明家、食堂、图书馆在同一直线上.根据图象回答下列问题:(3)食堂离图书馆多远?小明从食堂到图书馆用了多少时间?825285868x/min0.80.6y/kmO例2下图反映的过程是小明从家去食堂吃早餐,接着去图书馆读报,然后回家.其中x表示时间,y表示小明离家的距离,小明家、食堂、图书馆在同一直线上.根据图象回答下列问题:(4)小明读报用了多长时间?825285868x/min0.80.6y/kmO例2下图反映的过程是小明从家去食堂吃早餐,接着去图书馆读报,然后回家.其中x表示时间,y表示小明离家的距离,小明家、食堂、图书馆在同一直线上.根据图象回答下列问题:(5)图书馆离小明家多远?小明从图书馆回家的平均速度是多少?825285868x/min0.80.6y/kmO1、八年级(2)班从学校出发去某景点旅游,全班分成甲、乙两组.甲组乘坐大客车,乙组乘坐小轿车.已知甲组比乙组先出发,汽车行驶的路程s(单位:km)和行驶时间t(单位:min)之间的函数关系如图所示:1020304050607055s/kmt/minO乙甲给出下列说法:①学校到景点的路程为55km;②甲组在途中停留了5min;③甲、乙两组同时到达景点;④相遇后,乙组的速度小于甲组的速度.根据图象信息,以上说法正确的有.①②拓展从图象中还能获得哪些信息?1020304050607055s/kmt/minO乙甲思考:P79练习21.在___点和___点的时候,两地气温相同;2.在___点到___点和___点到___点之间,上海的气温比北京的气温要高.3.在__点到__点之间,上海的气温比北京的气温要低.7127120712241、函数图象上点的横、纵坐标分别对应值和的值。自变量函数2、从函数图象中获得的信息来研究实际问题关键要注意分清横轴和纵轴表示的实际含义我们来总结归纳一下描点法画函数图象的一般步骤第一步:列表.在自变量取值范围内选定一些值.通过函数关系式求出对应函数值列成表格.第二步:描点.在直角坐标系中,以自变量的值为横坐标,相应函数值为纵坐标,描出表中对应各点.第三步:连线.按照坐标由小到大的顺序把所有点用平滑曲线连结起来.第十九章一次函数19.1.2函数的图象第2课时19.1函数在下列式子中,对于x每一确定的值,y有唯一的对应值,即y是x的函数,你能画出这些函数的图象吗?(1)y=x+0.5;6(2)(0).yxx一、提出问题z`x