第十九章 · 第一节
函数
探索变量之间的关系,理解函数的概念

📖 知识点学习

🎯 学习目标

  • 理解常量与变量的概念,能区分实际情境中的常量和变量
  • 掌握函数的定义,理解自变量和函数值的意义
  • 了解函数的三种表示方法,会求自变量的取值范围和函数值
知识点一:常量与变量
📐 定义
在一个变化过程中,数值保持不变的量叫做常量;可以取不同数值的量叫做变量
💡 举例
汽车以 60 km/h 的速度行驶,路程 s = 60t。其中 60 是常量(速度不变),t(时间)和 s(路程)是变量。
知识点二:函数的概念
📐 定义
在一个变化过程中,如果有两个变量 x 和 y,并且对于 x 的每一个值,y 都有唯一确定的值与其对应,那么就说 y 是 x 的函数,其中 x 是自变量
💡 关键要点
函数的两个核心要素:① 两个变量之间有对应关系;② 对于自变量的每一个值,函数值唯一确定(一对一或多对一,但不能一对多)。
知识点三:函数的表示方法
  • 列表法:通过表格列出自变量和函数值的对应关系。优点是直观、易查;缺点是不完整。
  • 解析式法:用数学式子表示函数关系,如 y = 2x + 1。优点是精确、便于计算;缺点是不够直观。
  • 图象法:在坐标系中用图象表示函数关系。优点是直观、形象;缺点是不够精确。
知识点四:自变量的取值范围
  • 整式型(如 y = 2x + 1):自变量取值为全体实数
  • 分式型(如 y = 1/x):分母不为零,即 x ≠ 0。
  • 二次根式型(如 y = √x):被开方数非负,即 x ≥ 0。
  • 实际问题:还需考虑实际意义(如时间、距离不能为负等)。
知识点五:函数值
📐 定义
对于函数 y = f(x),当自变量 x 取一个确定的值 a 时,函数 y 的对应值叫做函数值,记作 f(a)。

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📝 例题精讲

💡 提示:点击「下一步」按钮,逐步查看详细解题过程
例题 1 找出常量和变量
一辆汽车以 80 km/h 的速度匀速行驶,行驶时间为 t 小时,行驶路程为 s 千米。
s = 80t → 指出常量和变量
🔍 解题过程
1 写出关系式:路程 = 速度 × 时间,即 s = 80t
2 分析常量:汽车速度 80 km/h 在整个过程中保持不变,所以 80 是常量
3 分析变量:时间 t 和路程 s 都可以取不同的值,所以 t 和 s 是变量。其中 t 是自变量,s 是 t 的函数。
✅ 常量:80;变量:t(自变量)、s(函数)
例题 2 求函数自变量的取值范围
求下列函数中自变量 x 的取值范围:
(1)y = 3x - 5 (2)y = 2/(x-3) (3)y = √(x+2)
🔍 解题过程
1 分析(1):y = 3x - 5 是整式,自变量 x 的取值范围为全体实数
2 分析(2):y = 2/(x-3) 是分式,分母不能为零,即 x - 3 ≠ 0,所以 x ≠ 3
3 分析(3):y = √(x+2) 是二次根式,被开方数必须非负,即 x + 2 ≥ 0,所以 x ≥ -2
✅ (1)全体实数;(2)x ≠ 3;(3)x ≥ -2
例题 3 已知函数解析式求函数值
已知函数 y = 2x² - 3x + 1,求当 x = -1 和 x = 2 时的函数值。
y = 2x² - 3x + 1 → 求 y(-1) 和 y(2)
🔍 解题过程
1 求 x = -1 时的函数值:将 x = -1 代入:y = 2×(-1)² - 3×(-1) + 1 = 2 + 3 + 1 = 6
2 求 x = 2 时的函数值:将 x = 2 代入:y = 2×(2)² - 3×(2) + 1 = 8 - 6 + 1 = 3
3 结论:当 x = -1 时 y = 6;当 x = 2 时 y = 3。每个自变量值对应唯一的函数值,符合函数定义。
✅ 当 x = -1 时,y = 6;当 x = 2 时,y = 3

🚀 拓展提升

📊 函数图象的画法(描点法)

描点法画函数图象的一般步骤:

  • 第一步:列表 — 取自变量的一些值,计算出对应的函数值,列成表格
  • 第二步:描点 — 在坐标系中,以自变量的值为横坐标、函数值为纵坐标,描出各点
  • 第三步:连线 — 按照自变量由小到大的顺序,用平滑的曲线把各点连接起来
列表 → 描点 → 连线

注意:取点时要合理选取自变量的值,通常取一些整数以便计算,点取得越多,图象越精确。

🔗 函数与实际生活的联系

函数在实际生活中无处不在,常见的函数关系包括:

实际情境函数关系自变量
匀速运动s = vt时间 t
购物总价y = 单价 × 数量数量
圆的面积S = πr²半径 r
温度换算F = 1.8C + 32摄氏温度 C

理解函数的关键是把握「一个量变化,另一个量随之唯一确定地变化」的对应关系。

💡 函数的判断方法

判断 y 是否为 x 的函数,看是否满足:对于 x 的每一个值,y 都有唯一确定的值与之对应。

  • 一对一:y = 2x,每个 x 对应一个 y → 是函数
  • 多对一:y = x²,x=2 和 x=-2 都对应 y=4 → 是函数
  • 一对多:y² = x,x=1 对应 y=±1 → 不是函数(一个 x 对应两个 y)

✏️ 练习巩固

💡 提示:每道题作答后会立即显示解析,请认真思考后再作答
第 1 题 ★☆☆ 基础
在圆的面积公式 S = πr² 中,下列说法正确的是?
Aπ 是变量
Bπ 是常量,r 和 S 是变量
Cr 是常量,S 是自变量
Dπ、r、S 都是常量
第 2 题 ★☆☆ 基础
函数 y = 1/(x-2) 中,自变量 x 的取值范围是?
A全体实数
Bx ≠ 2
Cx ≥ 2
Dx > 2
第 3 题 ★★☆ 巩固
已知函数 y = 3x - 2,当 x = 3 时,函数值 y = ______。
第 4 题 ★★☆ 巩固
函数 y = √(x-3) 中,自变量 x 的取值范围是?
A全体实数
Bx ≥ 2
Cx ≥ 3
Dx ≠ 3
第 5 题 ★★★ 拓展
某水箱有水 50 升,每分钟放水 5 升,放水 t 分钟后水箱中剩余水量为 Q 升。下列说法错误的是?
AQ = 50 - 5t,其中 5 和 50 是常量
Bt 的取值范围是 0 ≤ t ≤ 10
C当 t = 5 时,Q = 5
DQ 随 t 的增大而减小

🧠 知识点问答

老师来考考你!下面的问题都来自本节课的知识点,看看你掌握了多少。每次点击"再考一次"题目顺序都会随机打乱哦!
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课程完成!

恭喜你完成了「函数」的学习!

📌 本节核心要点回顾:
① 常量:数值保持不变的量;变量:可以取不同数值的量
② 函数:对于x的每一个值,y都有唯一确定的值与其对应
③ 三种表示方法:列表法、解析式法、图象法
④ 取值范围:分式分母≠0,根式被开方数≥0,实际问题考虑实际意义
⑤ 函数值:自变量取确定值时函数的对应值

✏️ 做练习题