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第二十二章 函数 知识清单
22.1 函数的概念
一、用表格表示变量间的关系
基本概念
• 变量:在一个变化过程中,数值发生变化的量。
• 常量:在一个变化过程中,数值始终不变的量。
• 表格表示法:用表格列出自变量与因变量的对应值,直观反映两者的关系。
解题技巧
• 读取对应值:精准定位自变量,直接读取匹配的因变量。
• 分析趋势:观察因变量随自变量的增减变化规律。
典型例题
例1:某汽车行驶的路程与时间的关系如下表:
时间 t(h) 1 2 3 4 5
路程 s(km) 60 120 180 240 300
(1)当 t=3 时,s = __;
(2)路程 s 随时间 t 的增大而_ (填“增大”或“减小”)。
解:(1)180;(2)增大。
例2:某小组做“弹簧伸长量”实验,记录弹簧总长度 y(cm)与所挂物体质量 x(kg)
的关系如下表(弹簧在弹性限度内):
物体质量 x(kg) 0 2 4 6 m
弹簧总长度 y(cm) 12 13 14 15 18
(1)求弹簧的原长及每挂1kg物体的伸长量;
(2)求 m 的值;
(3)若弹簧总长度不超过20cm,求所挂物体质量的最大值。
解:(1)当 x=0 时,y=12,∴ 弹簧原长为12cm;
每挂2kg物体,弹簧伸长1cm,∴ 每挂1kg物体伸长 0.5 cm。
(2)由规律得 y=12+0.5x,代入 y=18,得 18=12+0.5m,解得 m=12。
(3)由 12+0.5x≤20,解得 x≤16,∴ 所挂物体质量的最大值为16kg。
二、用关系式表示变量间的关系
基本概念
• 函数关系式:用数学式子精准刻画自变量与因变量的唯一对应关系,如 s=60t。
解题技巧
• 列关系式:紧扣实际问题的等量关系,用自变量表示因变量。
• 代入求值:将自变量数值代入,直接计算函数值。
典型例题例1:某商店售卖笔记本,每本进价3元,售价5元。设卖出的本数为 x,总利润为 y 元,
求 y 与 x 的关系式。
解:每本利润 = 5 - 3 = 2元,∴ y=2x。
例2:某城市出租车收费标准如下:3km以内(含3km)收费10元;超过3km的部分,每
千米收费2.4元(不足1km按1km计算)。设行驶路程为 x km(x>0),车费为 y 元。
(1)分别写出 03 时,y 与 x 的函数关系式;
(2)若小明付车费26.8元,求他行驶的最远路程。
解:(1)① 当 03 时,y=10+2.4(x-3)=2.4x+2.8。
(2)∵ 26.8>10,∴ 代入 y=2.4x+2.8,得 26.8=2.4x+2.8,解得 x=10。
∵ 不足1km按1km计算,∴ 他行驶的最远路程为10km。
三、用图象表示变量间的关系
基本概念
• 图象表示法:在平面直角坐标系中,用图形直观呈现自变量与因变量的关系,横轴表
自变量,纵轴表因变量。
解题技巧
• 读图核心:找起点、转折点、终点,分析每一段图象的变化趋势。
典型例题
例:如图是某一天气温随时间变化的图象。
(1)这一天的最高气温是 ℃,出现在 时;
(2)气温从4时到14时的变化趋势是 。
解:(1)8,14;(2)逐渐升高。
四、函数的概念
基本概念
1. 函数定义:在一个变化过程中,有两个变量 x 和 y,若对于 x 的每一个确定值,y
都有唯一确定的值与之对应,则 x 是自变量,y 是 x 的函数。
2. 函数值:自变量取 a 时,对应的 y 值记为 f (a)。
解题技巧
• 判定函数:核心验证“一个 x 对应唯一 y”。
易错点拨
• 若一个 x 对应多个 y,则 y 不是 x 的函数(如 y2=x)。
典型例题例1:判断下列关系式中,y 是否为 x 的函数:
(1)y=2x-5;(2)x= y2。
解:(1)是,每一个 x 对应唯一 y;
(2)不是,如 x=4 时,y=±2,不满足唯一对应。
{3x-1 (x≥1)
例2:已知函数 f (x)= 。
2x+5 (x<1)
(1)判断 y=f (x) 是否为 x 的函数,并说明理由;
(2)求 f (0)+f (2)-f (-1) 的值;
(3)若 f (x)=8,求 x 的值。
解:(1)是函数;理由:对于任意一个 x,都能根据取值范围确定唯一的 y 值。
(2)f (0)=2×0+5=5,f (2)=3×2-1=5,f (-1)=2×(-1)+5=3,
∴ 原式 = 5+5-3=7。
(3)① 当 x≥1 时,3x-1=8,解得 x=3(符合范围);
② 当 x<1 时,2x+5=8,解得 x=1.5(舍去)。
综上,x=3。
五、求自变量的取值范围
基本概念
• 自变量取值范围:使函数解析式有意义,且符合实际问题要求的自变量所有取值。
解题技巧
解析式类型 限制条件 示例
整式 全体实数 y=2x+1,x 为任意实数
分式 分母≠0 1
y= ,x≠1
x-1
实际问题 符合实际意义(非负、整数等) 人数 x,x 为正整数
典型例题
例1:求下列函数中自变量 x 的取值范围:
5
(1)y=3x2-2x;(2)y= ;(3)若 x 表示购买笔的数量,y=2x。
x+2
解:(1)全体实数;(2)x≠-2;(3)正整数。
❑√x+2
例2:函数y= 的自变量 x 的取值范围是 .
x-4
{x+2≥0
解:由题意得 ,解得 x≥-2 且 x≠4。
x-4≠0
六、求自变量的值或函数值
解题技巧• 已知自变量求函数值:直接代入计算;
• 已知函数值求自变量:列一元一次方程求解。
典型例题
例:已知函数 y=4x-1。
(1)当 x=2 时,求 y 的值;
(2)当 y=15 时,求 x 的值。
解:(1)y=4×2-1=7;
(2)4x-1=15,解得 x=4。
22.2 函数的表示
一、函数图象识别
基本概念
• 函数图象:由函数的所有对应点 (x,y) 组成的图形,八年级重点识别一次函数(直
线)和分段函数(折线)。
解题技巧
• 结合实际情境匹配图象:静止对应“水平线段”,匀速变化对应“倾斜直线”。
典型例题
例:如图所示,两个体积不等的圆柱形水杯,大小水杯口均朝上,现往大水杯中均匀注水,
注水过程中小水杯始终在原来位置,设水面上升高度为h,注水时间为t,下列图象能正确
反应注水高度随时间变化关系的是( )
解:开始往大水杯中均匀注水,h 的值由 0 逐渐增大,当水漫过小水杯向小水杯注水,此
时 h 的值保持不变,小烧杯注满后,水再次进入大水杯中直至到大水杯顶部时,h 的再次
增大,但变化比开始时变慢。
观察四个图象,选项 C 符合题意。
故选:C.
二、用描点法画函数图象
基本步骤
1. 列表:选取自变量的关键值(含0、整数),计算对应函数值;
2. 描点:在坐标系中精准标出 (x,y) 对应的点;
3. 连线:一次函数连“直线”,分段函数连“折线”。
解题技巧
• 画分段函数图象时,标注端点的虚实(包含端点用实心,不包含用空心)。
典型例题例1:画出函数 y=2x-3 的图象。
解:列表:
x 0 1 2
y -3 -1 1
描点:在坐标系中标出 (0,-3)、(1,-1)、(2,1);
连线:用直线连接三点,得到函数图象。
三、从函数的图象获取信息
解题技巧
• 核心信息:起点(初始状态)、交点(等量状态)、趋势(增减变化)。
典型例题
例:甲、乙两位同学住在同一小区,学校与小区相距2700米.一天甲从小区步行出发去学
校,12分钟后乙也出发,乙先骑公交自行车,途经学校又骑行一段路到达还车点后,立即
步行走回学校.已知步行速度甲比乙每分钟快5米,图中的折线表示甲、乙两人之间的距
离y(米)与甲步行时间x(分钟)的函数关系图象.则( )
A.乙骑自行车的速度是180米/分 B.乙到还车点时,甲,乙两人相距850米
C.自行车还车点距离学校300米 D.乙到学校时,甲距离学校200米
【答案】C
【分析】根据函数图象中的数据可以求得甲步行的速度、乙骑自行车的速度、乙一共所用
的时间,从而得出乙步行的速度、自行车还车点与学校的距离,求出乙到还车点时,甲、
乙所用的时间,即可得出路程差,根据乙到学校时,所用时间为19分,此时甲所用的时间
为31分,则可求出甲距学校的路程.【详解】由图可得:
甲步行的速度为:960÷12=80(米/分),
乙骑自行车的速度为:[960+(20-12)×80]÷(20-12)=200(米/分),故A错误;
乙步行的速度为:80-5=75(米/分)
乙一共所用的时间:31-12=19(分)
设自行车还车点距学校x米,则:
,解得:x=300.
故C正确;
乙到还车点时,乙所用时间为:(2700+300)÷200=15(分)
乙到还车点时,甲所用时间为:12+15=27(分)
路程差=2700+300-80×27=840(米),故B错误;
乙到学校时,所用时间为19分,而甲所用的时间=12+19=31(分),甲距学校的路程
=2700-80×31=220(米),故D错误.
故选C.
【点睛】本题考查了根据函数图象获取信息,解答本题的关键是明确题意,利用数形结合
的思想解答.
四、动点问题的函数图象
基本概念
• 动点问题:点沿直线/多边形边匀速运动,分阶段分析动点位置,研究距离、面积随时
间变化的函数关系,图象多为折线(分阶段变化)。
解题技巧
• 分阶段分析:确定动点的运动阶段,写出每一段的函数关系式,再匹配图象。
典型例题
例:如图,正方形 的边长为 ,点 为正方形边上一动点,沿 的路
径匀速运动,设 点经过的路径长为 , 的面积为 ,则下列图象能大致反映 与
的函数关系的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了动点问题的函数图象,考查了函数图象所代表的实际意义,应用了数
形结合的数学思想,关键是将图中点P的运动与选项中的函数图象进行对应.根据三角形的面积公式即可得到结论.
【详解】解:由点P的运动可知, 点在边 上运动时, 的面积 逐渐变大,可
以判断选项 不符合题意;
点在边 上运动时, 的面积 不变,
点在边 上运动时, 的面积 逐渐变小,
符合题意的选项为A,
故选:A.
五、函数的三种表示方法
基本概念
1. 列表法:直观具体,适合有限个对应值;
2. 解析式法:精准通用,适合计算;
3. 图象法:直观形象,适合分析趋势。
• 核心结论:三种表示法可以互相转化。
重难题型突破
题型1:函数图象与实际情境的综合分析(中等难度)
典型试题
小丽和小明从甲地出发沿一条笔直的公路匀速前往乙地,甲、乙两地相距45千米,其中小
丽步行,小明骑车.已知小丽先出发,小丽和小明之间的距离 与小丽出发时间
之间的部分函数关系如图中折线段 所示.
(1)小丽步行的速度是__________和小明骑车的速度是__________;
(2)当两人都到达乙地时,请补全图中的函数图象,并标出必要的数据.
(3)求小丽出发多长时间后,两人相距 .
【分析】本题主要考查了从函数图象获取信息,一元一次方程的应用,能从图象获取信息
是解题的关键.
(1)由函数图象可知, 段表示小丽出发,小明未出发的情形, 段表示小明追赶小
丽的情形,据此根据路程等于速度乘以时间先求出小丽的速度,进而求出小明的速度即可;
(2)根据(1)所求分别求出小明和小丽到达终点需要的时间,再求出小明到达终点时,
小丽的出发时间,以及此时二人的距离,据此补全函数图象即可;
(3)分三种情况求解:①小丽出发,而小明还未出发;②小明出发,但两人还未相遇;③
小明追上小丽后,列方程求解即可.
【详解】(1)解:由函数图象可知, 段表示小丽出发,小明未出发的情形, 段表示小明追赶小丽的情形,
∴小丽的速度为 ,
∴小明的速度为 ;
故答案为: ; .
(2)解:小明到达终点需要的时间为 ,
小丽到达终点需要的时间为 ,
∴小丽出发6小时时,小明到达终点,此时二人相距 ,
如图所示,即为所求.
(3)解:当小丽出发,而小明还未出发,若两人相距 ,小丽已经出发了 ;
当小明出发,但两人还未相遇时,若两人相距 ,则
,解得 ;
当小明追上小丽后,若两人相距 ,则 ,
解得 ;
综上所述,小丽出发 或 或 时,两人相距 .
题型2:动点问题的函数解析式与取值范围
典型试题
如图,在长方形电子屏 中, , ,动态效果设计如下:动点 从点
出发沿长方形的边 , 以 的速度向点 运动,随着 的移动,逐渐展开主体
广告画面.设点 的运动时间为 (单位: ),展开的画面面积为 (单位: )(1)当 时, .
(2)写出展开的画面面积 关于点 的运动时间 的函数表达式;
(3)当屏幕展开面积达到电子屏面积的 时开始播放广告语,播放时间持续 ,求播放结束
时未展开的画面面积.
【分析】本题主要考查了动点问题的函数关系、三角形面积公式以及长方形面积公式,熟
练掌握分段讨论动点位置并正确应用面积公式是解题的关键.
(1)先判断 时点 的位置,再利用 的面积和公式计算展开的画面面
积
(2)分点 在 上运动和在 上运动两种情况,分别用 和 的
面积公式建立 与 的函数关系.
(3)先求出电子屏总面积,再根据展开面积达到总面积 的条件,分情况求出开始播放的
时间 ,计算 时的展开面积,最后用总面积减去该值得到未展开面积.
【详解】(1)解:如图,连接 ,
, 在 上运动的时间为 ,
,
点 在 上, ,
,
故答案为: ;
(2)解:如图,当 时,点 在 上, ,,
如图,当 时,点 在 上, ,连接 ,
,
∴ ;
(3)解:电子屏总面积: 展开面积达到 时, ,
,解得 ,
播放结束时 ,
∴
∴未展开面积: