函数 · 一次函数
一次函数的性质
前面两节课,我们分别认识了 一次函数的式子 和 它的图象。这节课,我们把这些观察整理成几条可以明确说出口的性质——以后看到 ,你不用画图,光看 和 就能说出它怎么变、过哪些点、经过哪些象限。
性质一:增减性(由 决定)
"增减性"说的是:随着 变大, 是跟着变大还是变小。
对于一次函数 :
- 当 时, 随 的增大而增大,叫增函数;
- 当 时, 随 的增大而减小,叫减函数。
为什么?因为 每增加 , 就增加 (这是一次函数的本质)。 是正的,自然是越加越大; 是负的,加的其实是"负的数", 就越变越小。
- :, 随 增大而增大。
- :, 随 增大而减小。
小提醒:增减性和 无关。 只管起点高低,不管"往哪走"。 虽然起点很低,但 ,依然是增函数。
性质二:与坐标轴的交点
一次函数的图象是直线,它和两条坐标轴各有交点。这两个交点坐标,可以直接用 、 算出来。
与 轴交点:
令 ,得 。所以交点是:
这就是上一节课说的: 是直线与 轴交点的纵坐标。
与 轴交点:
令 ,解 ,得 ()。所以交点是:
函数 :
- 与 轴交点: 时 ,即 ;
- 与 轴交点: 时 ,得 ,即 。
这两个交点特别有用:它们就是"两点法"画图时最常用的两个点(上一节课提过)。而且, 这个 轴交点,其实就是方程 的解——这又把函数和 解方程 连上了:直线与 轴交点的横坐标,就是对应一次方程的根。
性质三: 和 的完整几何意义
把前两节课的观察和本节课串起来,、 在图象上的角色就全了:
y
| / k>0:向右上倾斜
| / |k| 越大越陡
b |---●──/------ 直线与 y 轴交于 (0, b)
| /
| / k<0:向右下倾斜
+────────────── x
(-b/k, 0) 与 x 轴交点- 的符号:决定直线往右上()还是右下()倾斜;
- 的大小:决定倾斜的陡缓, 越大越陡;
- 的值:决定直线与 轴交在 ,即整条线竖直平移的"基线"。
函数 :
- :图象从左上往右下倾斜,是减函数;
- 较小:倾斜比较平缓;
- :与 轴交于 ;
- 与 轴交点:,即 。
光看数字,整条线的样子就清楚了。
性质四:经过哪些象限(由 符号决定)
直线穿过坐标平面被坐标轴分成的四个象限。一次函数经过哪些象限,完全由 和 的符号决定:
- :往右上倾斜,从 轴正半轴出发 → 经过一、二、三象限;
- :往右上倾斜,从 轴负半轴出发 → 经过一、三、四象限;
- :往右下倾斜,从 轴正半轴出发 → 经过一、二、四象限;
- :往右下倾斜,从 轴负半轴出发 → 经过二、三、四象限。
小窍门:看 的正负就知道直线"从 轴哪一半出发",看 的正负就知道"往哪边倒",两者一组合,经过的象限就出来了。
一个值得注意的细节
正比例函数 是 的特例,所以它一定过原点 ,与 轴、 轴的交点重合在原点。这时它只有"斜率" 来决定样子,没有"起点"可平移——这也解释了为什么正比例函数是一次函数里最"对称"、最简洁的一种。
另外,两条一次函数直线平行的充要条件,是它们的 相等(倾斜方向和陡缓一样),而 不同(起点错开)。比如 和 就是两条平行线。若连 也相等,那两条直线就完全重合了。
回过头看
这节课我们把一次函数的"性格"总结成四条:
- 增减性: 增函数, 减函数(和 无关);
- 交点:与 轴交于 ,与 轴交于 ;
- 几何意义: 管倾斜方向与陡缓, 管竖直起点;
- 象限:经过哪些象限,由 、 的符号组合决定。
到现在,一次函数这个家族你算是彻底认熟了:从 定义,到 图象,再到 性质,式子、图、性质三者互相印证。它也成了你函数之旅的第一块扎实的基石——之后遇到的二次函数、反比例函数,都会用类似的"看 、看交点、看增减"的思路去研究。
本节课你应该能回答的问题
- 一次函数 y = kx + b 的增减性由谁决定?k > 0 和 k < 0 分别是什么情况?b 会影响增减性吗?
- 一次函数与 y 轴、x 轴的交点坐标分别是什么(用 k、b 表示)?
- 直线与 x 轴交点的横坐标,和哪个一元一次方程的解相同?为什么?
- k>0、b<0 时,直线经过哪几个象限?两条一次函数直线平行的充要条件是什么?