师:同学们,大家好。今天我们一起来学习第19课第二节一次函数的第四课时——一次函数图像及其性质。上节课我们学过一次函数的概念,大家一起回忆一下,一次函数是形如y = kx + b(k、b为常数,k ≠ 0)的函数。当b = 0时,函数解析式变为y = kx,这时就是正比例函数。所以,正比例函数属于特殊的一次函数。要研究一次函数的图像及其性质,首先要了解正比例函数图像及其性质。

  正比例函数y = kx(k ≠ 0,且为常数),它的图像是一条经过原点和(1,k)的直线,我们把这条直线称为直线y = kx。因为两点可以确定一条直线,所以我们可以用两点法来画图像。正比例函数图像的性质与k的取值大小有关。当k > 0时,直线自左向右上升,经过一、三象限,y随x的增大而增大;当k < 0时,直线自左向右下降,经过二、四象限,y随x的增大而减小。

  那么一次函数图像与正比例函数图像是否存在一定的联系呢?下面我们一起来探究。画出函数y = -6x与y = -6x + 5的图像。同学们先回忆一下,用描点法画图像有哪些步骤?

  生:用描点法画图像的一般步骤有列表、描点、连线。

  师:非常好,请大家在草稿纸上画出这两个函数的图像。我们一起来列表,因为正比例函数图像是一条经过原点和(1,k)的直线,所以x的值可以选择0、1,得出对应y的值。接着描点连线。一次函数的自变量x的取值范围是全体实数,我们分别取x = -1、0、1、2这些值,求出y的对应值分别为11、5、 -1、 -7 。把每组值在坐标系中描点并连线。

  我们来观察图像并思考,比较上述两个函数图像的相同点和不同点。我们可以分别从图像的形状、图像的倾斜程度和图像与y轴的交点坐标进行观察。

  生:这两个函数图像形状都是直线,并且倾斜程度相同。函数y = -6x的图像经过原点,函数y = -6x + 5的图像与y轴交于点(0,5),它可以看作y = -6x向上平移5个单位长度而得到。

  师:从图像上我们发现了它们的相同点和不同点,那么从解析式上你又有什么样的发现呢?比较两个函数解析式,能说出两个函数图像有上述关系的道理吗?

  生:y = -6x和y = -6x + 5,它们的系数k相同,常数不同。联想图像的相同点,图像的倾斜程度相同,由此可以得出,系数相同时倾斜程度相同,这时两直线平行,则当k相同,b不同时两直线平行。

  师:我们再从表格当中的函数值来进行比较,有什么发现?

  生:当x = -2时,y = -6x的函数值为12,y = -6x + 5的函数值为17,它们相差5;当x = -1时,y = -6x的函数值为6,y = -6x + 5的函数值为11,它们也相差5,其他数值也是一样。所以可以发现每一个自变量对应两个函数值总是相差5,即y = -6x + 5的图像总比y = -6x的图像高出5个单位长度。所以直线y = -6x + 5可以看作y = -6x向上平移5个单位长度而得到。

  师:我们来总结一下,一次函数y = kx + b(k ≠ 0),它的图像也是一条直线,我们把它称为直线y = kx + b。直线y = kx + b可以由直线y = kx平移|b|个单位长度得到。当b > 0时向上平移,当b < 0时向下平移。这时直线与y轴的交点坐标为(0,b),即b的值就是直线与y轴交点的纵坐标。下面我们来看两道练习。直线y = -3x - 2,可以看成由直线y = -3x向哪平移几个单位长度得到?

  生:因为图像平移的方向和距离是由b决定的。这里一次函数当中的b = -2,小于0,则向下平移两个单位长度得到。

  师:第二题,函数y = kx + b的图像平行于直线y = -2x,与y轴交于(0,3),则k等于几?b等于几?

  生:这里的关键词是平行。由平行我们可以得出两个函数解析式中的系数k相同,所以k = -2,与y轴的交点纵坐标则是b的值,所以b = 3。

  师:刚刚我们知道了一次函数图像是一条直线,也可以由系数相同的正比例函数图像平移得来。那么我们是否能够更方便地画出函数图像呢?下面请同学们来试一试,画出函数y = 2x - 1与y = -0.5x + 1的图像。

  (过一会儿)相信大家已经画好了,我们来看一看你画的方法和老师画的方法是否一样。因为一次函数图像是一条直线,所以我们也可以运用两点法来进行画图。为了方便计算,我们可以列表表示当x = 0和x = 1时,所对应的函数值。

  当x = 0和x = 1,求出y = 2x - 1所对应的函数值为 -1、1,则过点(0, -1)和点(1,1)画出直线y = 2x - 1。我们再算出y = -0.5x + 1所对应的函数值分别为1和0.5,过点(0,1)和点(1,0.5)画出直线y = -0.5x + 1,这样图像就画好了。

  大家跟老师的方法一样吗?我们来总结一下,画一次函数图像可以选择点(0,b)和点(1,k + b)画出直线。还有其他的方法吗?

  生:还可以运用平移法来进行画图。

  师:对,要画出y = 2x - 1的图像,我们可以先画出直线y = 2x,因为直线y = 2x是经过原点和(1,2)画出直线,再将y = 2x这条直线向下平移一个单位长度,得到y = 2x - 1。同样的,要画出y = -0.5x + 1的图像,可以先画出直线y = -0.5x,因为y = -0.5x是经过原点和(1, -0.5)画出直线,再将y = -0.5x的直线向上平移一个单位长度,得到y = -0.5x + 1。所以画一次函数图像,我们既可以运用两点法,也可以运用平移法。

  我们接着来探究一次函数图像的性质。画出函数y = x + 1、y = -x + 1、y = 2x + 1、y = -2x + 1的图像,由它们联想一次函数解析式y = kx + b(k、b是常数,k ≠ 0)中k的正负对函数图像有什么影响?请同学们在同一坐标系中画出这4个图像。

  (过一会儿)请看大屏幕,这里我用不同的颜色来表示4个不同的函数图像,仔细观察可以发现蓝色和绿色的两个图像走向一致,红色和粉红色的两个图像走向一致,下面我们分别来研究它们。观察函数y = x + 1、y = 2x + 1的图像可以发现直线从左向右呈上升趋势。我在蓝色直线上选择了三个点,A(2,3)、B(3,4)、C(4,5)。从这三个点的坐标可以发现,当x的值增大时,y的值也在增大。而这两条直线解析式中的系数k都是大于0的,因此我们可以得出当k > 0时,y随x的增大而增大。

  那是否对于任意选的两个点都满足这样的增减性呢?我们可以这样假设,直线y = kx + b(k > 0)上有两个点,分别为(x?,y?)、(x?,y?),并且x? > x?。我们只需要判断出y?与y?的大小就可以说明。把这两个点分别代入函数解析式当中得到y? = kx? + b,y? = kx? + b。

  要判断y?与y?的大小,我们可以用求差的方法。因为y? - y? =(kx? + b) - (kx? + b),化简得kx? - kx?,提取公因式得出k(x? - x?)。因为k > 0,所以它为正数,而x? > x?,所以x? - x?的差也是为正数。两个正数相乘,结果为正,所以大于0,则得出y? > y?。那么就可以得到当x? > x?时,y?是大于y?的。这里自变量的值越大,它所对应的函数值也越大,所以k > 0时,y随x的增大而增大。

  我们再来观察函数y = -x + 1的图像可以发现直线自左向右呈下降趋势,而这时两个函数解析式的系数k是小于0的。我同样在红色直线上选择了三个点,D点( -2,3)、E点(2, -1)、F点(4, -3)。可以发现,当x的值增大时,y的值却在减小。也就是说,当x? > x?时,y?是小于y?的。所以得出当k < 0时,y随x的增大而减小。任意选两点同样也满足这样的增减性。同学们有兴趣的可以课后尝试着写一写。

  下面归纳总结,当k > 0时,直线y = kx + b自左向右上升;当k < 0时,直线y = kx + b自左向右下降。那么一次函数y = kx + b(k、b为常数,k ≠ 0),它的图像具有以下的性质,当k > 0时,y随x的增大而增大;当k < 0时,y随x的增大而减小。

  从前面的学习,我们已经知道一次函数当中的系数k决定了直线的倾斜程度和增减性,而常数项b决定了与y轴的交点坐标和平移的距离。那么将两者结合起来又有怎样的性质呢?我们一起来看一看。系数k,常数项b共同决定了图像所经过的象限。若k > 0,b > 0时,因为k > 0,直线自左向右上升,b > 0,与y轴的正半轴相交,所以图像经过一、二、三象限;若k > 0,b < 0时,k > 0,直线自左向右上升,b < 0,直线与y轴的负半轴相交,这时图像经过一、三、四象限;若k < 0,b > 0,k < 0,直线自左向右下降,b > 0,直线与y轴的正半轴相交,所以图像经过一、二、四象限;若k < 0,b < 0时,k < 0,直线自左向右下降,b < 0,与y轴的负半轴相交,所以图像经过二、三、四象限。下面进行巩固练习。直线y = 2x - 6,与x轴交点的坐标为?与y轴交点的坐标为?图像经过哪几个象限?y随x的增大而怎样?

  生:因为与x轴交点的纵坐标为0,则y = 0,将y = 0代入到函数解析式当中,得出x = 3,所以与x轴交点的坐标为(3,0),与y轴的交点则为(0,b),所以坐标为(0, -6)。图像所经过的象限,我们可以画出大致图像。因为这里函数解析式当中的k = 2 > 0,b = -6 < 0,所以直线自左向右上升与y轴的负半轴相交,所以图像经过一、三、四象限,这时y随x的增大而增大。

  师:再来看一题,已知直线y = -3x + b,经过点A(1,y?)和B( -2,y?),则y?与y?的大小关系为,请同学们思考一下。

  生:这里函数值的大小关系是与k有关的,而这里的k = -3 < 0,所以得到y是随x的增大而减小,那么也就是说x越大时所对应的y的值就越小。而A点的横坐标为1,B点的横坐标为 -2,所以1 > -2,那么对应的A点的纵坐标y?就小于B点的纵坐标y?。所以y?与y?的大小关系为y? < y?。

  师:最后再来看一题,已知直线y = kx + b,经过第一、二、四象限,则直线y = bx + k不经过第几象限,请同学们思考一下。

  生:直线经过一、二、四象限,我们可以画出大致图像。由图像可以知道,直线自左向右是呈下降趋势,所以k < 0,而直线与y轴的正半轴相交,所以b > 0。而我们所要求的直线是y = bx + k,所以这里b作为系数是大于0的,所以它直线自左向右是上升的,而k作为常数项小于0,所以与y轴的负半轴相交,画出大致图像。由图像可知,y = bx + k是不经过第二象限。

  师:到这里,我们进行课堂小结,本节课你有哪一些收获呢?

  生:我们学会了画一次函数图像,可以用两点法,也可以用平移法;了解了一次函数图像及其性质,知道一次函数的图像是一条直线,图像的性质与系数k和常数项b有着密切的联系;从中我们体验了数形结合的思想和特殊到一般的思想。

  师:下面这是今天的作业,这节课到此结束,同学们再见。

《8年级下册人教版数学 19.2 一次函数(第4课时) 逐字稿-4,638字 第3版》.docx
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