活动一:读一读 说一说
阅读课本第 145 页的“问题”,回答下列问题.
(1) 金额是加油量的函数吗? 油箱中的油量是加油时间的函数吗? 为什么? 如果是,写出函数表达式.
(2) 说说(1)中的两个函数表达式有什么共同点?
(3) 请你总结判别一次函数的关键是什么.
____
答案:(题目中的填空或选择部分未具体给出,故此处不直接填写ABCD,但根据解析内容,若题目要求选择或填写关于一次函数判别的关键,则答案应围绕“函数表达式是否可以写成$y = kx + b$($k$,$b$为常数,$k \neq 0$)的形式”来给出。)
解析:
(1)
对于“金额是加油量的函数吗?”:
设加油量为$x$升,每升油的价格为$a$元($a$为常数),则金额$y$与加油量$x$的关系为$y = ax$。由于对于每一个确定的加油量$x$,都有唯一确定的金额$y$与之对应,所以金额是加油量的函数,函数表达式为$y = ax$($a$为常数,$a \neq 0$)。
对于“油箱中的油量是加油时间的函数吗?”:
一般情况下,油箱中的油量不仅与加油时间有关,还与加油前油箱中的油量、加油机的加油速度等多种因素有关。如果设加油时间为$t$,加油速度为$v$(升/单位时间),加油前油箱中的油量为$m$,则油箱中的油量$y$与加油时间$t$的关系为$y = m + vt$。但在本题情境下,若只考虑加油这一单一过程(即不考虑加油前油箱中的油量变化等其他因素),且假设加油速度恒定,那么对于每一个确定的加油时间$t$,都有唯一确定的油箱中的油量$y$与之对应,所以油箱中的油量可以看作是加油时间的函数,函数表达式为$y = vt + m$($v$,$m$为常数,$v \neq 0$)。但通常题目更侧重于加油量与金额的关系,这里油箱油量与加油时间的关系虽可建立函数,但非本题主要考察点。
(2)
两个函数表达式$y = ax$和$y = vt + m$的共同点是:它们都是关于一个自变量的代数式,且自变量的最高次数为1,即它们都是一次函数(当$m = 0$时,$y = vt$也是正比例函数,是特殊的一次函数)。
(3)
判别一次函数的关键是:函数表达式是否可以写成$y = kx + b$($k$,$b$为常数,$k \neq 0$)的形式。其中$k$是斜率,表示函数的增减性;$b$是截距,表示函数图像与$y$轴的交点。
活动二:想一想 试一试
(1) 说一说一次函数与正比例函数的联系和区别;
(2) 请举出一个是一次函数、但不是正比例函数的实例.
答案:(1) 联系:正比例函数是一次函数的特例,即当一次函数$y = kx + b$中的$b = 0$时,一次函数就变为正比例函数$y = kx$。
区别:一次函数的一般形式为$y = kx + b$,其中$k$和$b$为常数,$k \neq 0$;而正比例函数的形式为$y = kx$,其中$k$为非零常数。正比例函数一定是一次函数,但一次函数不一定是正比例函数,当且仅当一次函数中的常数项$b = 0$时,它才是正比例函数。
(2) 一个是一次函数、但不是正比例函数的实例可以是:$y = 2x + 1$。这个函数满足一次函数的一般形式$y = kx + b$,其中$k = 2 \neq 0$,$b = 1 \neq 0$,因此它是一次函数,但由于$b \neq 0$,所以它不是正比例函数。
1. 有下列函数:① $ y= kx+b $;② $ y= 2x $;③ $ y= \frac{3}{x} $;④ $ y= \frac{1}{3}x+3 $;⑤ $ y= x^2-2x+1 $.其中,属于一次函数的有 (
B
)
A.1个
B.2个
C.3个
D.4个
答案:B
解析:
一次函数的一般形式为 $y = kx + b$,其中 $k$ 和 $b$ 是常数,且 $k \neq 0$。
① $y = kx + b$,此式是一次函数的一般形式,但当 $k = 0$ 时,它不是一次函数,由于题目没有给出 $k$ 的具体值,所以不能确定它是否总是一次函数,但通常我们认为它代表一次函数的形式;
② $y = 2x$,可以写成 $y = kx$ 的形式,其中 $k = 2$,$b = 0$,满足一次函数的定义;
③ $y = \frac{3}{x}$,此式不是 $y = kx + b$ 的形式,所以它不是一次函数;
④ $y = \frac{1}{3}x + 3$,可以写成 $y = kx + b$ 的形式,其中 $k = \frac{1}{3}$,$b = 3$,满足一次函数的定义;
⑤ $y = x^2 - 2x + 1$,此式是一个二次函数,不是一次函数。
综上,属于一次函数的有 ② 和 ④ 两个。
2. 已知函数 $ y= 2x^{m-3}+5 $ 是一次函数,则 $ m $ 的值为
4
.
答案:4
解析:
已知函数 $ y = 2x^{m-3} + 5 $ 是一次函数,一次函数的形式为 $ y = kx + b $,其中 $ k $ 和 $ b $ 是常数,且 $ k \neq 0 $,$ x $ 的指数为1。
因此,我们需要 $ x $ 的指数 $ m-3 $ 等于1,即:
$m - 3 = 1$
解这个方程,我们得到:
$m = 4$
3. 分别写出下列函数表达式,并指出哪些属于一次函数,哪些属于正比例函数.
(1) 面积为 10 的三角形的底 $ a $ 与底边上的高 $ h $ 之间的关系;
(2) 一条边长为 8 的长方形的周长 $ C $ 与它的邻边 $ b $ 之间的关系;
(3) 汽车每小时行驶 40 km,行驶的路程 $ s $ km 和时间 $ t $ h 之间的关系.
答案:(1)
根据三角形面积公式:
$S = \frac{1}{2} × 底 × 高$
已知面积为10,底为$a$,高为$h$,则:
$10 = \frac{1}{2}ah$
从上式解出$a$得:
$a = \frac{20}{h}$
此函数不属于一次函数,也不属于正比例函数。
(2)
根据长方形周长公式:
$C = 2(长 + 宽)$
已知一边长为8,另一边长为$b$,则:
$C = 2(8 + b) = 2b + 16$
此函数属于一次函数,不属于正比例函数。
(3)
根据速度、时间和距离的关系:
$s = 速度 × 时间$
已知速度为40km/h,时间为$t$h,则:
$s = 40t$
此函数既属于一次函数,也属于正比例函数。