
一次函數(shù)與一元一次方程(不等式)的關(guān)系
一天,小明以80米/分的速度去上學,請問小明離家的距離S(米)與小明出發(fā)的時間t(分)之間的函數(shù)關(guān)系式是怎樣的?它是一次函數(shù)嗎?它是正比例函數(shù)嗎? S=80t(t≥0)下面的圖象能表示上面問題中的S與t的關(guān)系嗎?
思考 下面3個方程有什么共同點和不同點?你能從函數(shù)的角度對解這3個方程進行解釋嗎?(1)2x+1=3; (2)2x+1=0; (3)2x+1=-1.
可以看出,這3個方程的等號左邊都是2x+1,等號右邊分別是3, 0, -1.從函數(shù)的角度看,解這3個方程相當于在一次函數(shù)y= 2x+1的函數(shù)值分別為3, 0,-1時,求自變量x的值.或者說,在直線y= 2x+1上取縱坐標分別為3,0,-1的點,看它們的橫坐標分別為多少(如圖). 因為任何一個以x為未知數(shù)的一元一次方程都可以變形為ax+b=0(a≠0)的形式,所以解 一元一次方程相當于在某個一次函數(shù)y=ax+b的函數(shù)值為0時,求自變量x的值.
一次函數(shù)與一元一次方程的聯(lián)系: 任何一個以x為未知數(shù)的一元一次方程都可以變形為ax+b=0(a≠0,a,b為常數(shù))的形式,所以解一元一次方程可以轉(zhuǎn)化為:求一次函數(shù)y=ax+b(a≠0,a,b為常數(shù))的函數(shù)值為0時,自變量x的取值;反映在圖象上,就是直線y=ax+b與x軸的交點的橫坐標.
特別提醒:(1) 求一次函數(shù)圖像與x軸交點的橫坐標的實質(zhì)就是解一元一次方程;也就是說,“數(shù)”題可用“形”解,“形”題也可用“數(shù)”解.(2) 對于一次函數(shù)y=kx+b(k、b 為常數(shù), 且k ≠ 0),已知x 的值求y 的值,或已知y 的值求x 的值時,就是把問題轉(zhuǎn)化為關(guān)于y或x 的一元一次方程來求解.
利用函數(shù)圖象解出x:3x-2=x+4.
先將方程化為ax+b=0的形式,再在坐標系中畫出函數(shù)y=ax+b的圖象,然后觀察出直線y=ax+b與x軸的交點坐標,從而取定所求x的值.
由3x-2=x+4得2x-6=0畫函數(shù)y=2x-6的圖象,如圖所示,由圖可知,直線y=2x-6與x軸的交點為(3,0),所以x=3.
利用函數(shù)圖象解一元一次方程時,一般需將方程變形為ax+b=0的形式,然后通過觀察直線y=ax+b與x軸的交點坐標確定方程的解,此求解對作圖的準確性要求較高.
思考 下面3個不等式有什么共同點和不同點?你能從函數(shù)的角度對解這3個不等式進行解釋嗎?(1)3x+2>2; (2) 3x+2<0; (3) 3x+2<-1.
可以看出,這3個不等式的不等號左邊都是3x+2,而不等號及不等號右邊卻有不同.從函數(shù)的角度看,解這3個不等式相當于在一次函數(shù)y=3x+2的函數(shù)值分別大于2、小于0、小于-1時,求自變量x的取值范圍.或者說,在直線y=3x+2上取縱坐標分別滿足大于2、小于0、小于-1的點,看它們的橫坐標分別滿足什么條件(如圖). 因為任何一個以x為未知數(shù)的一元一次不等式 都可以變形為ax+b>0或ax+b<0 (a≠0)的形式,所以解一元一次不等式相當于在某個一次函數(shù) y=ax+b的函數(shù)值大于0或小于0時,求自變量x的取值范圍.?
一次函數(shù)和一元一次不等式的聯(lián)系:任何一個以x為未知數(shù)的一元一次不等式都可以變形為ax+b>0或ax+b<0(a≠0,a,b為常數(shù))的形式,所以解一元一次不等式可以看作是求一次函數(shù)y=ax+b(a≠0,a,b為常數(shù))的函數(shù)值大于0或小于0時,自變量x的取值范圍;反映在圖象上,就是直線y=ax+b在x軸上方的部分或在x軸下方的部分對應的自變量x的取值范圍.
已知函數(shù)y1=2x-5,y2=3-2x,求當x取何值時,(1)y1>y2; (2)y1=y(tǒng)2; (3)y1<y2.
方法一:代數(shù)法.(1)y1>y2,即2x-5>3-2x,解得x>2;(2)y1=y(tǒng)2,即2x-5=3-2x,解得x=2;(3)y1<y2,即2x-5<3-2x,解得x<2.所以當x>2時,y1>y2;當x=2時,y1=y(tǒng)2;當x<2時,y1<y2.
解這類題目的關(guān)鍵,是要將比較函數(shù)值的大小的問題轉(zhuǎn)化成解不等式的問題.
方法二:圖象法.在同一直角坐標系內(nèi)畫出函數(shù)y1=2x-5和y2=3-2x的圖象,如圖所示.由圖象知,兩直線的交點坐標為(2,-1).觀察圖象可知,當x>2時,y1>y2;當x=2時,y1=y(tǒng)2;當x<2時,y1<y2.
根據(jù)問題可尋找代數(shù)法和圖象法兩種途徑,用代數(shù)法將其轉(zhuǎn)化為解不等式,用圖象法確定一元一次不等式的解集的方法是:先找出直線與坐標軸的交點,畫出函數(shù)的圖象,再觀察圖象,確定兩條直線的交點坐標,最后觀察圖象交點兩側(cè)直線的位置,直接得出不等式的解集.
已知方程 x+b=0的解是x= -2,下列可能為直線y= x+b的圖象的是 ( )
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