知识导学

“万物皆变”——从你刚来到这个世界开始,你的身高、体重等都在随着时间在变化;行星在宇宙中的位置随时间而变化;气温随海拔而变化;火车行驶的里程随行驶时间而变化……这种一个量随另一个量的变化而变化的现象大量存在.我们先从具体实例来研究一下量的变化.

一个小球从10000m的高空自由落下,没落地之前小球的速度是10m/s,你能计算出速度与时间的关系吗?

小球的速度v与时间t之间的关系:.其中小球下落时间t是自变量,小球的速度v是函数值,速度10m/s是常量.此时称vt的函数.称为函数的关系式,这是函数表示的解析法.

用列表法表示如下:

t(s) 0 1 2 3 4 5 6 ……
v(m/s) 0 10 20 30 40 50 60 ……

图象法:

变量、常量的概念

在某一变化过程中,可以取不同数值的量叫做变量,保持不变的量叫做常量.

如在行程问题中,当时间t一定时,行走的路程s随速度v的变化而变化,那么在这个过程中,t是常量,sv是变量,圆的面积S和半径R的关系是.在这一过程中面积S是随R的变化而变化.S、R是变量,是常量.

注意:变量和常量是相对的,在不同的研究背景下是可以相互转换的.

函数概念

在某一变化过程中有两个变量x、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,yx的函数.

如行程问题中有两个变量st,当t变化时,s随之发生变化,并且对于t在其取值范围内的每一个值,s都有唯一确定的值与之对应,我们就称t是自变量,st的函数.

表示函数关系通常的方法有三种:

1)解析法:把两个变量的函数关系式,用一个等式来表示.这个等式叫做函数的解析表达式.

例如,等都是用解析式表示函数关系的.

优点:函数关系清楚,能全面地体现函数的全部特征,容易从自变量的值求出其对应函数值的值.

缺点:并非所有的函数都能用解析法表示.

2)列表法:列出表格来表示两个变量的函数关系.

下表是某市2000年统计该市男学生各年龄组的平均身高:

年龄组(岁)
7
8
9
10
11
12
13
14
15
平均身高(cm)
116.2
119.5
122.4
127.6
130.9
137.1
141.5
146.8
154.7

优点:不必通过计算就知道当自变量取某些值时函数的对应值,具有一定的直观性,简单易行.

缺点:往往只能反映局部情况.

3)图象法:函数图象表示两个变量之间的关系.

下图是我国人口出生率变化曲线

优点:能直观形象地表示出函数的变化情况.

缺点:数量关系的精确度较差.

函数的三种表示方法都体现了函数值y随自变量x的变化情况,有时用多种形式表示函数关系,避免一种的表示形式的缺点,有利于更好的研究函数关系.

典型例题

1如图,在一个边长为10cm的正方形的四个角上,都剪去大小相等的小正方形,当小正方形的边长由小到大变化时,图中阴影部分的面积随之发生变化.

1)在这个变化中,自变量、函数值各是什么?

2)若小正方形的边长为cm,图中阴影部分的面积为cm,写出的关系式.

3)当小正方形边长由1cm增加到5cm时,阴影部分的面积是怎样变化的?

4)小正方形边长是多少时,阴影部分与剪去的面积相等.

2某电信公司最近推出了如下的话费业务:基本月租费24元,每次电话前3分钟共计0.3元,每过一分钟再收费0.11元(不足1分钟按1分钟计),现小明妈妈因有事打了10分钟电话.

1)上述过程中哪些量发生了变化

2)请完成下表(月租费不计)

时间/分

3分钟

4

6

8

10

计费/元

 

 

 

 

 

3如图,两个人分别骑自行车和摩托车从甲地到乙地,时间与路程关系如图所示,根据图形回答下列问题:

    (1)甲地到乙地的路程是多少千米?自行车的速度与摩托车的速度各是多少?

2)自行车比摩托车早出发几小时,摩托车比自行车早到几小时?

    (3)摩托车出发后几小时追上骑自行车的人?

习题精选

1.某油桶中有油20升,现有一进油管和一出油管,进油管每分钟进油4升,出油管每分钟放油6升,现同时打开两管.

1)写出油桶中剩油量Q(升)与开管时间t(分)之间的函数关系式;

2)求出自变量t的取值范围

2.某校学生到距离学校6千米的科技馆去参观,学生王红因事没能乘上学校的包车,于是准备在学校门口改乘出租车去科技馆,出租车的收费标准如下:

里程

收费(元)

3千米以下(含3千米)

8.00

3千米以上,每增加1千米

1.80

1)写出租车行驶的里程数千米与费用y(元)之间的函数关系式;

2)王红同学身上仅有14元钱,出租车到科技馆的车费够不够?请说明理由.

3.某村1993年开办了两个村办企业——塑料厂、编织厂.两厂从1993年到2002年的获利情况如图所示,根据图像回答下列问题:

1)分别计算出两厂10年的利润总和;

2)哪几年两厂的获利额相同,是多少?

3)找出两厂差额最大的年份,最大的差额是多少?