函数及其相关概念
Ⅱ Ⅰ
1、变量与常量
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。
一般地,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都有唯一确定的值与它对应,那么就说x是自变量,y是x的函数。
2、函数解析式
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。 使函数有意义的自变量的取值的全体,叫做自变量的取值范围。 3、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字运算符号的等式表示,这种表示法叫做解析法。 (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。 (3)图像法
用图像表示函数关系的方法叫做图像法。 4、由函数解析式画其图像的一般步骤
(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接起来。
一次函数和正比例函数
1、一次函数的概念:一般地,如果ykxb(k,b是常数,k0),那么y叫做x的一次函数。
特别地,当一次函数ykxb中的b为0时,ykx(k为常数,k0)。这时,y叫做x的正比例函数。 2、一次函数、正比例函数的图像 所有一次函数的图像都是一条直线
一次函数y=kx+b(k≠0)的图像是经过点(0,b)的直线(b是直线与y轴的交点的纵坐标,即一次函数在y轴上的截距);正比例函数ykx的图像是经过原点(0,0)的直线。
3、斜率:
y2y1
ktanx2x1y P(x0 y0) d B(x2, y2) A(x1, y1) y=kx+b ①直线的斜截式方程,简称斜截式: y=kx+b(k≠0) ②由直线上两点确定的直线的两点式方程,简称两点式:
b a 0 x ykxb(tan)xby2y1x(xx1)y1x2x1
③由直线在x轴和y轴上的截距确定的直线的截距式方程,简称截距式:④设两条直线分别为,l1:yk1xb1 l2:yk2xb2若 若l1//l2,则有l1//l2k1k2且b1b2。
xy1 abl1l2k1k21 Y A ⑤点P(x0,y0)到直线y=kx+b(即:kx-y+b=0) 的距离: d22k(1)
4、两点间距离公式(当遇到没有思路的题时,可用寻求解题方法)
如图:点A坐标为(x1,y1)点B坐标为(x2,y2)
kx0y0bkx0y0bk21此方法拓展思路,以X B 则AB间的距离,即线段AB的长度为
x1x22y1y22
5、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ykx(k0)中的常数k。确定一个一次函数,需要确定一次函数定义式ykxb(k0)中的常数k和b。解这类问题的一般方法是待定系数法。
6、(1)一次函数图象是过 两点的一条直线,|k|的值越大,图象越靠近于y轴。
(2)当k>0时,图象过一、三象限,y随x的增大而增大;从左至右图象是上升的(左低右高); (3)当k<0时,图象过二、四象限,y随x的增大而减小。从左至右图象是下降的(左高右低);
(4)当b>0时,与y轴的交点(0,b)在正半轴;当b<0时,与y轴的交点(0,b)在负半轴。当b=0时,一次函数就是正比例函数,图象是过原点的一条直线
(5)几条直线互相平行时 ,k值相等而b不相等。
反比例函数
1、反比例函数的概念
一般地,函数yk1(k是常数,k0)叫做反比例函数。反比例函数的解析式也可以写成ykx的形式。自变x量x的取值范围是x0的一切实数,函数的取值范围也是一切非零实数,也可写成xy=k(k是常数,k≠0)
反比例函数中,两个变量成反比例关系:由xy=k,因为k为常数,k≠0,两个变量的积是定值,所以y与x成反比变化,而正比例函数y=kx(k≠0)是正比例关系:由
2、反比例函数y=
y=k (k≠0),因为k为不等于零的常数,两个变量的商是定值。 xk(k≠0)的图象的画法 画图方法:描点法。 x 由于双曲线的图象有关于原点对称的性质,所以只要描出它在一个象限内的分支,再对称地画出另一分支。一定要注意:k>0,双曲线两分支分别在第一、三象限。k<0,双曲线两分支分别在第二、四象限。(在每一象限内,从左向右上升).因此,它的增减性与一次函数相反.反比例函数与正比例函数的交点关于原点对称。 特点:y=
k=kx-1(k≠0)中,∵x≠0,∴ y≠0,则有双曲线不过原点且与两坐标轴永不相交。但无限靠近x轴、yx轴。画图时图象要体现这种性质,千万注意不要将两个分支连起来。
3、反比例函数的性质和图像
反比例函数 k的符号 y O x ①x的取值范围是x0, y的取值范围是y0; ②当k>0时,函数图像的两个分支分别 在第一、三象限。在每个象限内,y 随x 的增大而减小。 k>0 yk(k0) xk<0 y O x ①x的取值范围是x0, y的取值范围是y0; ②当k<0时,函数图像的两个分支分别 在第二、四象限。在每个象限内,y 随x 的增大而增大。 图像 性质 4、反比例函数解析式的确定 确定的方法仍是待定系数法。由于在反比例函数y一个点的坐标,即可求出k的值,从而确定其解析式。
5、反比例函数中反比例系数的几何的意义
如下图,过反比例函数yk中,只有一个待定系数,因此只需要一对对应值或图像上的xk(k0)图像上任一点P作x轴、y轴的垂线PM,PN,则所得的矩形PMON的面积xS=PM•PN=y•xxyy二次函数
k,xyk,Sk x2 1、二次函数的概念:一般地,如果yaxbxc(a,b,c是常数,a0),那么y叫做x 的二次函数。
yax2bxc(a,b,c是常数,a0)叫做二次函数的一般式。
2、二次函数的图像:二次函数的图像是一条关于xb对称的曲线,这条曲线叫抛物线。 2a3、二次函数图像的画法 五点法:
(1)先根据函数解析式,求出顶点坐标,在平面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yaxbxc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像。
当抛物线与x轴只有一个或无交点时,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像,可再描出一对对称点A、B,然后顺次连接五点,画出二次函数的图像
4.求抛物线的顶点、对称轴的方法
2b4acb2bb4acb2(,)(1)公式法:yaxbxcax,∴顶点是,对称轴是直线 x2a4a2a2a4a22 (2)配方法:运用配方的方法,将抛物线的解析式化为yaxhk的形式,得到顶点为(h,k),对称轴是直线
2xh.
(3)运用抛物线的对称性:由于抛物线是以对称轴为轴的轴对称图形,对称轴与抛物线的交点是顶点。 若已知抛物线
(x2,y)(及y值相同)上两点(x1,y)、,则对称轴方程可以表示为:x5.抛物线yaxbxc中,a,b,c的作用
2x1x2 2 (1)a决定开口方向及开口大小①当a0时,抛物线开口向上,顶点为其最低点;当a0时,抛物线开口向下;顶点为其最高点。 a相等,抛物线的开口大小、形状相同. a越大,图像开口越小,a越小,图像开口越大。 ② 平行于y轴(或重合)的直线记作xh.特别地,y轴记作直线x0.
(2)b和a共同决定抛物线对称轴的位置.由于抛物线yaxbxc的对称轴是直线x故:①b0时,对称轴为y轴; ②
③
2b, 2ab0(即a、b同号)时,对称轴在y轴左侧; ab0(即a、b异号)时,对称轴在y轴右侧. a22 (3)c的大小决定抛物线yaxbxc与y轴交点的位置.当x0时,yc,∴抛物线yaxbxc与y轴有且只有一个交点(0,c):①c0,抛物线经过原点; ②c0,与y轴交于正半轴;③c0,与y轴交于负半轴.
以上三点中,当结论和条件互换时,仍成立.如抛物线的对称轴在y轴右侧,则
6、二次函数的解析式有三种形式:
(1)一般式:yaxbxc(a,b,c是常数,a0) (2)顶点式:ya(xh)k(a,h,k是常数,a0)
22b0. a2(3)交点式:当抛物线yaxbxc与x轴有交点时,即对应二次好方程axbxc0有实根x1和x2存在
2时,根据二次三项式的分解因式axbxca(xx1)(xx2),二次函数yaxbxc可转化为两根式
22ya(xx1)(xx2)。如果没有交点,则不能这样表示。几种特殊的二次函数的图像特征如下:
函数解析式 开口方向 当a0时 开口向上 当a0时 开口向下 对称轴 顶点坐标 (0,0) (0, k) (h,0) (h,k) yax2 yax2k yaxh 2x0(y轴) x0(y轴) xh yaxhk 2xh xb 2ayax2bxc ya(xb24acb2)2a4a b4acb2,() 2a4a7、二次函数的最值
4acb2b如果自变量的取值范围是全体实数,那么函数在顶点处取得最大值(或最小值),即当x时,y最值。
4a2a如果自变量的取值范围是x1xx2,那么,首先要看b是否在自变量取值范围x1xx2内,若在此范围内,2a4acb2b则当x=时,y最值;若不在此范围内,则需要考虑函数在x1xx2范围内的增减性,如果在此范围
4a2a22内,y随x的增大而增大,则当xx2时,y最大ax2bx2c,当xx1时,y最小ax1bx1c;如果在此范围22内,y随x的增大而减小,则当xx1时,y最大ax1bx1c,当xx2时,y最小ax2bx2c。
8、二次函数的图象 函数 二次函数yaxbxc(a,b,c是常数,a0) a>0 y 图像 a<0 y 2 0 x 0 1 x (1)抛物线开口向上,并向上无限延伸; (2)对称轴是x=(1)抛物线开口向下,并向下无限延伸; (2)对称轴是x=b, 2ab, 2a4acb2b顶点坐标是(,); 4a2a(3)在对称轴的左侧,即当x<性质 4acb2b顶点坐标是(,); 4a2abb时,y随x(3)在对称轴的左侧,即当x<时,y随x2a2a的增大而增大;在对称轴的右侧,即当x>的增大而减小;在对称轴的右侧,即当x>b时,y随x的增大而增大,简记左减2ab时,y随x的增大而减小,简记左2a右增; (4)抛物线有最低点,当x=增右减; bb时,y有最小(4)抛物线有最高点,当x=时,y有最2a2a大值,y最大值值,y最小值9. 抛物线的交点
4acb2 4a4acb2 4a(1)y轴与抛物线yaxbxc得交点为(0, c).
(2)抛物线与x轴的交点:二次函数yaxbxc的图像与x轴的两个交点的横坐标x1、x2,是对应一元二次方
2程axbxc0的两个实数根.抛物线与x轴的交点情况可以由对应的一元二次方程的根的判别式
22b24ac判定:
①有两个交点 (0)抛物线与x轴相交; ②有一个交点(顶点在x轴上)(0)抛物线与x轴相切; ③没有交点 (0)抛物线与x轴相离. (3)平行于x轴的直线与抛物线的交点
同(2)一样可能有0个交点、1个交点、2个交点.当有2个交点时,两交点的纵坐标相等,设纵坐标为k,则横坐
标是axbxck的两个实数根.
(4)一次函数ykxnk0的图像l与二次函数yaxbxca0的图像G的交点,由方程组
22ykxnyaxbxc2的解的数目来确定:①方程组有两组不同的解时l与G有两个交点; ②方程组只有一组解时
l与G只有一个交点;③方程组无解时l与G没有交点.
反比例函数y2kyaxbxca0的图像的交点,由方程组 k0的图像与二次函数
xky 的解来确定。 xyax2bxc0,Bx2,0,由于x1、x2是 (5)抛物线与x轴两交点之间的距离:若抛物线yaxbxc与x轴两交点为Ax1,2方程axbxc0的两个根,故x1x2
2bc,x1x2 aa2b24cb24acABx1x2(x1x2)(x1x2)4x1x2() aaaa2
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