函式图像

函式图像

在数学中,函式 f 的图形(或图象)指的是所有有序对(x, f(x))组成的集合[1]。具体而言,如果x为实数,则函式图形在平面直角坐标系上呈现为一条曲线。如果函式自变数x为两个实数组成的有序对(x1, x2),则图形就是所有三重序(x1, x2, f(x1, x2))组成的集合,呈现为曲面(参见三维计算机图形)。

    • 中文名:函式图象
    • 外文名:Functions images
    • 图象性质:满足等式:y=kx+b
    • 套用:水量g是抽水时间t的一次函式

几何与方程论

Functions images(函式的图象)

点集{(x,y)丨y=x}叫做函式y=x的图象

一次函式图像

一次函式

自变数x和因变数y有如下关係:

y=kx+b(k,b为常数,k≠0)

则称y是x的一次函式。

特别地,当b=0时,y是x的正比例函式。

若两个变数x,y间的关係式可以表示为y=kx+b(k,b为常数,k≠0)的形式,则称y是x的一次函式(x为自变数,y为因变数)。特别地,当b=0时,称y是x的正比例函式。

图象性质

1. 作法与图形:通过如下3个步骤(1)算出该函式图象与Y轴和X轴的交点的坐标(2)描点;(3)连线,可以作出一次函式的图象——一条直线。

2. 性质:在一次函式上的任意一点P(x,y),都满足等式:y=kx+b。

3. k,b与函式图象所在象限。

当k>0时,直线必通过一、三象限,从左往右,y随x的增大而增大;

当k<0时,直线必通过二、四象限,从左往右,y随x的增大而减小;

当b>0时,直线必通过一、二象限;当b<0时,直线必通过三、四象限。

特别地,当b=O时,直线通过原点O(0,0)表示的是正比例函式的图象。

这时,当k>0时,直线只通过一、三象限;当k<0时,直线只通过二、四 象限。

4. (1) 函式关係中自变数可取值的集合叫做函式的定义域。求用解析式表示的函式的定义域,就是求使函式各个组成部分有意义的集合的交集,对实际问题中函式关係定义域,还需要考虑实际问题的条件。 (2)值域与定义域内的所有x值对应的函式值形成的集合,叫做函式的值域。(3)单调性定义:对于给定区间上的函式f(x)。

反比例函式图像

例题

已知点A(x1,y1);B(x2,y2),请确定过点A、B的一次函式的表达式。 (1)设一次函式的表达式(也叫解析式)为y=kx+b。如果b=0,则函式解析式为y=kx,所以说正比例函式是特殊的一次函式。 (2)因为在一次函式上的任意一点P(x,y),都满足等式y=kx+b。所以可以列出2个方程: y1=kx1+b① 和y2=kx2+b②。 (3)解这个二元一次方程,得到k,b的值。 (4)最后得到一次函式的表达式。 (5)在y=kx+b中,使x,y分别等于0,可求出两个坐标系必定经过的两点(0,b)和(-b/k,0)。

套用

1.当时间t一定,距离s是速度v的一次函式。s=vt。

2.当水池抽水速度f一定,水池中水量g是抽水时间t的一次函式。设水池中原有水量S。g=S-ft。

分类

反比例函式

形如 y=k/x(k为常数且k≠0) 的函式,叫做反比例函式。

自变数x的取值範围是不等于0的一切实数。

反比例函式的图象为双曲线。

如图,上面给出了x分别为正和负(2和-2), k=4 时的函式图象。

双钩函式

函式f(x)=ax+b/x,(a>0,b>0)叫做双钩函式。

双钩函式图像

该函式是奇函式,图象关于原点对称。位于第一、三象限。

当x>0时,由基本不等式可得:y ≥2√ab

若且唯若ax=b/x,即x=√(b/a)时取等号。

故其顶点坐标为(√(b/a),2√ab),图象在(0,√(b/a))上是单调递减的,在(√(b/a),+∝)上是单调递增

同理:当x<0时,由基本不等式可得:y≤-2√ab

若且唯若ax=b/x,即x=-√(b/a)时取等号。

故其顶点坐标为(-√(b/a),-2√ab),

图象在(-∝,-√(b/a))上是单调递增,

在(-√(b/a),0)上是单调递减的。

当a<0,b<0 时可转化为a>0,b>0的情况

通常,作图时,x看做0。代入得y,也就是纵轴坐标(0,y)

有时,通过平移,把形如y=(ax+b)/(cx+d)也看成反比例函式。

特殊位置关係

当平面直角坐标系中两直线平行时,其函式解析式中K值(即一次项係数)相等

当平面直角坐标系中两直线垂直时,其函式解析式中K值互为负倒数(即两个K值的乘积为-1)

二次函式

一般地,自变数x和因变数y之间存在如下关係:y=ax^2+bx+c(a,b,c为常数,a≠0,且a决定函式的开口方向,a>0时,开口方向向上,a<0时,开口方向向下,IaI还可以决定开口大小,IaI越大开口就越小,IaI越小开口就越大.)则称y为x的二次函式。二次函式表达式的右边通常为二次三项式。

二次函式图像

表达式

一般式:y=ax^2+bx+c(a,b,c为常数,a≠0)顶点式:y=a(x-h)^2+k [抛物线的顶点P(h,k)]交点式:y=a(x-x1)(x-x 2) [仅限于与x轴有交点A(x1 ,0)和 B(x2,0)的抛物线]注:在3种形式的互相转化中,有如下关係:h=-b/2a k=(4ac-b^2)/4a x1,x2=(-b±√b^2-4ac)/2a

图象

在平面直角坐标系中作出二次函式y=x^2的图象,可以看出,二次函式的图象是一条抛物线。

性质

1.抛物线是轴对称图形。对称轴为直线x = -b/2a。对称轴与抛物线唯一的交点为抛物线的顶点P。特别地,当b=0时,抛物线的对称轴是y轴(即直线x=0)2.抛物线有一个顶点P,坐标为P ( -b/2a ,(4ac-b^2)/4a )当-b/2a=0时,P在y轴上;当Δ= b^2-4ac=0时,P在x轴上。3.二次项係数a决定抛物线的开口方向和大小。当a>0时,抛物线向上开口;当a<0时,抛物线向下开口。|a|越大,则抛物线的开口越小。4.一次项係数b和二次项係数a共同决定对称轴的位置。当a与b同号时(即ab>0),对称轴在y轴左;当a与b异号时(即ab<0),对称轴在y轴右。5.常数项c决定抛物线与y轴交点。抛物线与y轴交于(0,c)6.抛物线与x轴交点个数Δ= b方-4ac>0时,抛物线与x轴有2个交点。Δ= b方-4ac=0时,抛物线与x轴有1个交点。Δ= b方-4ac<0时,抛物线与x轴没有交点。X的取值是虚数(x= -b±√b^2-4ac 的值的相反数,乘上虚数i,整个式子除以2a)

位置关係

二次函式y=ax^2,y=a(x-h)^2,y=a(x-h)^2 +k,y=ax^2+bx+c(各式中,a≠0)的图象形状相同,只是位置不同,它们的顶点坐标及对称轴如下表: 解析式 顶点坐标 对 称 轴y=ax^2 (0,0) x=0y=a(x-h)^2 (h,0) x=hy=a(x-h)^2+k (h,k) x=hy=ax^2+bx+c (-b/2a,[4ac-b^2]/4a) x=-b/2a当h>0时,y=a(x-h)^2的图象可由抛物线y=ax^2向右平行移动h个单位得到,当h<0时,则向左平行移动|h|个单位得到.当h>0,k>0时,将抛物线y=ax^2向右平行移动h个单位,再向上移动k个单位,就可以得到y=a(x-h)^2 +k的图象;当h>0,k<0时,将抛物线y=ax^2向右平行移动h个单位,再向下移动|k|个单位可得到y=a(x-h)^2+k的图象;当h<0,k>0时,将抛物线向左平行移动|h|个单位,再向上移动k个单位可得到y=a(x-h)^2+k的图象;当h<0,k<0时,将抛物线向左平行移动|h|个单位,再向下移动|k|个单位可得到y=a(x-h)^2+k的图象;因此,研究抛物线 y=ax^2+bx+c(a≠0)的图象,通过配方,将一般式化为y=a(x-h)^2+k的形式,可确定其顶点坐标、对称轴,抛物线的大体位置就很清楚了.这给画图象提供了方便. 2.抛物线y=ax^2+bx+c(a≠0)的图象:当a>0时,开口向上,当a<0时开口向下,对称轴是直线x=-b/2a,顶点坐标是(-b/2a,[4ac-b^2]/4a). 3.抛物线y=ax^2+bx+c(a≠0),若a>0,当x ≤ -b/2a时,y随x的增大而减小;当x ≥ -b/2a时,y随x的增大而增大.若a<0,当x ≤ -b/2a时,y随x的增大而增大;当x ≥ -b/2a时,y随x的增大而减小. 4.抛物线y=ax^2+bx+c的图象与坐标轴的交点: (1)图象与y轴一定相交,交点坐标为(0,c); (2)当△=b^2-4ac>0,图象与x轴交于两点A(x1,0)和B(x2,0),其中的x1,x2是一元二次方程ax^2+bx+c=0(a≠0)的两根.这两点间的距离AB=|x2-x1| 当△=0.图象与x轴只有一个交点; 当△<0.图象与x轴没有交点.当a>0时,图象落在x轴的上方,x为任何实数时,都有y>0;当a<0时,图象落在x轴的下方,x为任何实数时,都有y<0. 5.抛物线y=ax^2+bx+c的最值:如果a>0(a<0),则当x= -b/2a时,y最小(大)值=(4ac-b^2)/4a. 顶点的横坐标,是取得最值时的自变数值,顶点的纵坐标,是最值的取值.

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