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        初探奇妙的一次函數(shù)

        2025-01-14 00:00:00王淑婷
        初中生世界·八年級 2025年2期
        關(guān)鍵詞:縱坐標(biāo)直角坐標(biāo)表達(dá)式

        一次函數(shù)是函數(shù)的一種,一般形如y=kx+b(k,b是常數(shù),且k≠0),其中x是自變量,特別地,當(dāng)b=0時(shí),y=kx(k為常數(shù),且k≠0),y是x的正比例函數(shù)。

        通過閱讀資料,我了解到:若把二元一次方程x-y=0的一個(gè)解用一個(gè)點(diǎn)在平面直角坐標(biāo)系中表示出來,當(dāng)取的點(diǎn)足夠多時(shí),我們會發(fā)現(xiàn)滿足x-y=0的所有解所表示的點(diǎn)都在一條直線上。并且我們可以將其推廣為一般形式,對于一次函數(shù)y=kx+b(k,b為常數(shù),且k≠0)的圖象,可理解為對應(yīng)的二元一次方程kx-y=b的所有解所表示的點(diǎn)連成的直線。

        在了解這些概念后,我想到這樣一些問題:

        在平面直角坐標(biāo)系xOy中,若二元一次方程2x+y=2的圖象對應(yīng)著直線l1,二元一次方程x-2y=-4的圖象對應(yīng)著直線l2,如圖1。

        問題1:若直線l1、l2與x軸分別相交于點(diǎn)A和點(diǎn)B,求線段AB的長。

        因?yàn)閤軸上的點(diǎn)的縱坐標(biāo)為0,則我們可令兩個(gè)函數(shù)表達(dá)式中的y=0。

        對于直線l1:y=-2x+2,令y=0,則x=1,即A(1,0);

        對于直線l2:y=[12]x+2,令y=0,則x=-4,即B(-4,0)。

        所以AB=1-(-4)=5。

        問題2:若直線l1、l2交于點(diǎn)C,求直線l1、l2與x軸圍成的三角形的面積。

        由圖1可知,兩直線的交點(diǎn)橫、縱坐標(biāo)相同,則此交點(diǎn)同時(shí)滿足兩個(gè)函數(shù)表達(dá)式。因此,我們可以將其坐標(biāo)看作對應(yīng)二元一次方程組[2x+y=2,x-2y=-4] 的解[x=0,y=2。]可得C(0,2),OC=2。所以S△ABC=[12]×AB×OC=[12]×5×2=5。

        問題3:若點(diǎn)P(x1,m),Q(x2,m)分別在直線l1與l2上,當(dāng)1≤PQ≤5時(shí),求m的取值范圍。

        根據(jù)題意,我們可令兩個(gè)函數(shù)表達(dá)式中的y=m。

        對于直線l1:y=-2x+2,令y=m,則x=[2-m2],即P([2-m2],m);

        對于直線l2:y=[12]x+2,令y=m,則x=2m-4,即Q(2m-4,m)。

        所以PQ=[2-m2-(2m-4)]

        =[5-52m]。

        由題可得1≤[5-52m]≤5。由于我們此時(shí)并不知道[5-52m]的正負(fù)性,所以需要分情況討論:

        ①當(dāng)[5-52m]≥0,即m≤2時(shí),由1≤5-[52]m≤5,解得0≤m≤[85];

        ②當(dāng)[5-52m]<0,即m>2時(shí),由1≤-5+[52]m≤5,解得[125]≤m≤4。

        綜上,m的取值范圍為0≤m≤[85]或[125]≤m≤4。

        通過以上的學(xué)習(xí),我發(fā)現(xiàn)一次函數(shù)與我們之前學(xué)的二元一次方程(組)息息相關(guān)。在解決問題時(shí),我們可以借助圖形幫助理解,并轉(zhuǎn)化為方程或不等式進(jìn)行計(jì)算。在解題過程中,我深刻體會到了數(shù)形結(jié)合的魅力。

        教師點(diǎn)評

        小作者從二元一次方程的角度探究一次函數(shù),得出對應(yīng)一次函數(shù)的圖象,再將幾何問題轉(zhuǎn)化為代數(shù)問題進(jìn)行解決,很好地呈現(xiàn)了數(shù)形結(jié)合的妙用。在這個(gè)過程中,小作者能更直接地得到一次函數(shù)的圖象,更好地理解一次函數(shù)的表達(dá)式,且能發(fā)現(xiàn)一次函數(shù)與方程、不等式之間的內(nèi)在聯(lián)系,從而構(gòu)建起更完整的數(shù)學(xué)知識體系。

        (指導(dǎo)教師:陳亞楠)

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