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【知識點(diǎn)】函數(shù)(數(shù)與形的結(jié)合)

 雁南飛香 2017-04-07

函數(shù)是一個(gè)將數(shù)與形結(jié)合在一起的數(shù)學(xué)概念。函數(shù)是一種關(guān)于變量的數(shù)值關(guān)系,函數(shù)也可以看做是幾何坐標(biāo)系中的點(diǎn)的集合,可以是直線,也可是曲線。對于函數(shù),任何一個(gè)變量值對應(yīng)唯一一個(gè)函數(shù)值,也即y=f(x)由x的值推導(dǎo)出y的值,而方程是則是表示兩個(gè)數(shù)(可包含一個(gè)或者多個(gè)變量)的一種等式關(guān)系,不一定滿足函數(shù)的一個(gè)變量對應(yīng)唯一一個(gè)函數(shù)值這個(gè)特性。任何函數(shù)都可以轉(zhuǎn)換成方程。如果方程滿足這個(gè)特性,則方程可轉(zhuǎn)換成函數(shù),函數(shù)也可以轉(zhuǎn)換成方程。例如函數(shù)y=2+x是函數(shù),可轉(zhuǎn)換成方程y-x-2=0;如果方程不滿足這個(gè)特性,則方程不能轉(zhuǎn)換成函數(shù),例如y*y+x*x=1這是個(gè)方程,但是不能轉(zhuǎn)換成函數(shù),因?yàn)橐粋€(gè)x的值對應(yīng)著兩個(gè)y的值。


初中數(shù)學(xué)知識大綱中,函數(shù)知識占了很大的知識體系比例,學(xué)好了函數(shù),掌握了函數(shù)的基本性質(zhì)及其應(yīng)用,真正精通了函數(shù)的每一個(gè)模塊知識,會(huì)做每一類函數(shù)題型,就讀于中考中數(shù)學(xué)成功了一大半,數(shù)學(xué)成績自然上高峰,同時(shí),函數(shù)的思想是學(xué)好其他理科類學(xué)科的基礎(chǔ)。


在人教版初中教材中,涉及到方程和函數(shù)的內(nèi)容和順序分別是一次函數(shù),二次函數(shù),反函數(shù)。

首先我們整理出課本上關(guān)于函數(shù)的基本知識。

函數(shù)的定義:初中里是這樣定義函數(shù)的:

設(shè)在一個(gè)變化過程中有兩個(gè)變量x與y,如果對于x的每一個(gè)值,y都有唯一的值與它對應(yīng),那么就說x是自變量,y是x的函數(shù)。(高中或者大學(xué)里面會(huì)學(xué)習(xí)到有多個(gè)類似于變量x這樣的變量對應(yīng)一個(gè)y值,這樣的方程是多元函數(shù)。)

方程和函數(shù)均為等式,均含有未知數(shù)(變量),但是不同之處在于函數(shù)至少有兩個(gè)變量(x,y)而且每一個(gè)變量x的值都有唯一一個(gè)y值與它對應(yīng)。

一次函數(shù):

y=kx+b(k≠0),是一條過(0,b),(-b/k,0)兩點(diǎn)的一條直線。圖像如下f

其有如下對稱性函數(shù)。

(1)關(guān)于x軸對稱的圖像的解析式為:y=-kx-b ,圖像如下h

(2)關(guān)于y軸對稱,則直線的解析式為 y=-kx+b,圖像如下g

(3)關(guān)于直線y=x對稱,則直線的解析式為 y=x/k-b/k,圖像如下k

(4)關(guān)于直線y=-x對稱,則直線的解析式為 y=x/k+b/k, 圖像如下i

(5)關(guān)于原點(diǎn)對稱,則直線的解析式為y=kx-b, 圖像如下j

(6)直線y=kx+a與直線y=lx+b互相垂直,則有k*l=-1

一次函數(shù)圖象:

1)正比例函數(shù)y=kx的圖象是過原點(diǎn)(0,0)與點(diǎn)(1,k)的一條直線;

一次函數(shù)y=kx+b的圖象是過(0,b)平行于y=kx的一條直線。

常數(shù)k的幾何意義是表示圖象與x軸傾斜的程度,一次函數(shù)的圖像中,k的絕對值越大,直線離橫軸就越遠(yuǎn),越靠近縱軸,與橫軸的夾角越大。b表示圖象在y軸上的截距.(b也表示直線與y軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo))。

2)兩個(gè)函數(shù)當(dāng)k相同,表示兩條直線平行,當(dāng)兩個(gè)函數(shù)的b相同(k不相同)表示兩條直線與y軸交于同一點(diǎn))直線y=kx,y=kx+b所在位置與k、b的符號有直接的關(guān)系。

k>0,直線必過一、三象限;

k<0,直線必過二、四象限。

b>0,直線與y軸正半軸相交;

b=0,直線過原點(diǎn);

b<0,直線與y軸負(fù)半軸相交。

直線y=kx+b(k≠0)的位置與k、b符號的示意圖如下:

3) 一次函數(shù)圖象是直線,所以可稱直線y=kx+b.直線y=kx+b均可由直線y=kx平移而得。

4) 函數(shù)性質(zhì):k>0時(shí)y隨x增大而增大;  k<0時(shí)y隨x增大而減小。

5) 一次函數(shù)均可設(shè)為y=kx+b(k≠0),這兒的k、b是待定系數(shù)。由已知條件列待定系數(shù)的方程、方程組,可解出k、b的值。

6) 兩條直線的交點(diǎn)坐標(biāo),就是這兩條直線解析式組成的方程組的解。

了解一次函數(shù)圖象與x軸交點(diǎn)的坐標(biāo)是令y=0 ,與y軸交點(diǎn)坐標(biāo)是令x=0,求解得出交點(diǎn)的坐標(biāo)。

7) 點(diǎn)在函數(shù)圖像上,則點(diǎn)的坐標(biāo)應(yīng)滿足該函數(shù)關(guān)系式,即把坐標(biāo)代入函數(shù)關(guān)系式后兩邊相等;反之,若一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)滿足函數(shù)關(guān)系式,則這個(gè)點(diǎn)必在函數(shù)圖像上。

8) 兩直線的位置關(guān)系

直線L1和L2的解析式分別為y=k1x+b1 和y=k2x+b2他們的位置關(guān)系可由其系數(shù)確定。

因?yàn)閗1和k2 決定了直線的斜率,b1 和b2決定了直線在y軸上交點(diǎn)的位置。

(1)當(dāng)k1≠k2時(shí),兩直線相交(兩直線有且只有一個(gè)交點(diǎn))

(2)當(dāng)k1=k2,b1 ≠b2且時(shí),兩直線平行(兩直線沒有交點(diǎn))

(3)當(dāng)k1=k2,b1 =b2,兩直線重合(兩直線有無數(shù)個(gè)交點(diǎn))

注意:在(1)中,可通過解方程組y=k1x+b1 和y=k2x+b2,求出交點(diǎn)坐標(biāo)。

二、二次函數(shù):

1、拋物線y=ax*x+bx+c(a≠0)

其有如下對稱性函數(shù)

①關(guān)于x軸對稱的圖像的解析式為:y=-ax*x-bx-c

②關(guān)于y軸對稱的圖像的解析式為:y=ax*x-bx+c

③關(guān)于原點(diǎn)對稱的圖像的解析式為:y=-ax*x+bx-c

拋物線y=ax*x+bx+c的圖像恒在 軸上方的條件是:a>0,?<>

圖像恒在 軸下方的條件是:a<0,><>

a>0,開口向上,有最小值;

a<>

?>=0,則與X軸有交點(diǎn),?<>

|a|還可以決定開口大小, |a|越大開口就越小, |a|越小開口就越大

2、二次函數(shù)的五種表達(dá)式:

①一般形式:y=ax*x+bx+c(a,b,c為常數(shù)且a≠0);

【已知二次函數(shù)圖像上的三個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo),帶入到解析式中,用待定系數(shù)法求解,還原】;

②頂點(diǎn)形:y=a(x-h)(x-h)+k

【已知二次函數(shù)頂點(diǎn)的橫坐標(biāo)為h,縱坐標(biāo)為k,還知道二次函數(shù)圖像經(jīng)過另一個(gè)點(diǎn),并且知道該點(diǎn)的坐標(biāo),則帶入到解析式求解】;

③兩根形:y=a(x-x1) (x-x2)

【已知二次函數(shù)與x軸兩個(gè)交點(diǎn)的坐標(biāo)分別為x1, x2,并且知道圖像經(jīng)過另一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo),則帶入求解】;

④對稱形:y=a(x-x1) (x-x2) +m

【已知二次函數(shù)圖像上兩個(gè)對稱點(diǎn)的坐標(biāo)分別為(x1,m),(x2,m),并且知道圖像上另一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo),則可以利用此解析式帶入求解】;

⑤平移形:將拋物線平移,解析式 中發(fā)生變化的只有頂點(diǎn)坐標(biāo),因此可先將原函數(shù)解析式化成頂點(diǎn)形式,再按照“左加右減,上加下減”的法則,即可得出所求函數(shù)解析式.

3、其他相關(guān)問題:

二次函數(shù)的圖像是一條拋物線,是一個(gè)軸對稱圖形,其對稱軸是直線x=-b/2a

當(dāng)圖像的開口向上時(shí),函數(shù)有最小值;當(dāng)圖像的開口向下時(shí),函數(shù)有最大值,其對應(yīng)的數(shù)值可用頂點(diǎn)坐標(biāo)公式來表示,二次函數(shù)的頂點(diǎn)坐標(biāo)公式為

般來說,拋物線頂點(diǎn)的縱坐標(biāo)就是函數(shù)的最大(或最小)值。

4.一次項(xiàng)系數(shù)b和二次項(xiàng)系數(shù)a共同決定對稱軸的位置:

當(dāng)a與b同號時(shí)(即ab>0),對稱軸在y軸左側(cè);

當(dāng)a與b異號時(shí)(即ab<0),對稱軸在y軸右側(cè)。

常數(shù)項(xiàng)c決定拋物線與y軸交點(diǎn)。

拋物線與y軸交于(0,c) ;

拋物線與x軸交點(diǎn)個(gè)數(shù)由 決定

Δ>0時(shí),拋物線與x軸有2個(gè)交點(diǎn),

Δ=0時(shí),拋物線與x軸有1個(gè)交點(diǎn),

Δ<0時(shí),拋物線與x軸沒有交點(diǎn)。

如果圖像經(jīng)過原點(diǎn),并且對稱軸是y軸,則設(shè)y;

如果對稱軸是y軸,但不過原點(diǎn),則y=ax2+c(a≠0,c≠0)

5、 拋物線y=ax2+bx+c(a,b,c為常數(shù)且a≠0)與y軸的交點(diǎn)為(0,c)。

三、反比例函數(shù):

反比例函數(shù)解析式為y=k/x反比例函數(shù)的圖像為雙曲線。從反比例函數(shù)的解析式可以得出,在反比例函數(shù)的圖像上任取一點(diǎn),向兩個(gè)坐標(biāo)軸作垂線,這點(diǎn)、兩個(gè)垂足及原點(diǎn)所圍成的矩形面積是定值,為∣k∣。

當(dāng)K>0時(shí),反比例函數(shù)圖像經(jīng)過一,三象限,是減函數(shù)(即y隨x的增大而減?。?/span>

當(dāng)K<0時(shí),反比例函數(shù)圖像經(jīng)過二,四象限,是增函數(shù)(即y隨x的增大而增大)

.對于雙曲線y=k/x,若在分母上加減任意一個(gè)實(shí)數(shù) (即y=k/(x±m(xù))m為常數(shù)),就相當(dāng)于將雙曲線圖象向左或右平移一個(gè)單位。(加一個(gè)數(shù)時(shí)向左平移,減一個(gè)數(shù)時(shí)向右平移)

注意:雙曲線離原點(diǎn)越遠(yuǎn)k的絕對值越大;雙曲線離原點(diǎn)越近k的絕對值越小

反比例函數(shù)與一次函數(shù)交點(diǎn)的坐標(biāo),就是兩個(gè)函數(shù)解析式聯(lián)立方程組的解,聯(lián)立后方程組可轉(zhuǎn)化成一元二次方程,通過解方程求解,如果 ,則兩個(gè)圖像沒有交點(diǎn),如果 ,則兩個(gè)圖像有兩個(gè)交點(diǎn)。


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