师:同学们好,今天我们一起来学习人教版八年级下册第19章第二节一次函数的第三课时。前面我们已经学习了正比例函数,谁能说说什么是正比例函数呢?
生:一般形如y = kx(k是常数,k ≠ 0)的函数叫做正比例函数,其中k叫做比例系数。
师:非常好。来看一个实际问题,某登山队大本营所在地的气温为5摄氏度,海拔每升高1千米,气温下降6摄氏度。登山队员由大本营向上登高x千米时,他们所在位置的气温是y摄氏度。试用函数解析式表示y与x的关系。在这个问题中,由大本营向上,当海拔升高1千米时,气温下降6摄氏度。当海拔升高2千米时,气温下降了多少?
生:气温下降了两个6摄氏度,即下降12摄氏度。
师:当海拔升高3千米时,气温下降了多少?
生:下降了3个6摄氏度,即下降18摄氏度。
师:当海拔升高x千米时,气温下降了多少呢?
生:气温下降了6x摄氏度。
师:所以当登山队员由大本营向上登高x千米时,气温下降了6x摄氏度,他们所在位置的气温y = 5 - 6x 。这个函数也可以写为y = - 6x + 5,y = - 6x + 5是我们学过的正比例函数吗?
生:y = - 6x + 5不是正比例函数,因为正比例函数y = kx(k ≠ 0)中没有常数项。
师:像形如y = - 6x + 5的函数就是今天这节课我们要学习的新内容——一次函数。我们已经学习了正比例函数,大家能总结一下正比例函数研究了哪些内容吗?
生:我们学习了正比例函数的定义、图像、性质和应用。
师:类比正比例函数的学习,对于一次函数,我们将研究哪些内容呢?
生:我们将学习一次函数的定义、图像、性质和应用。
师:非常好,今天这节课我们首先来学习一次函数的定义。同学们,还记得正比例函数的定义是如何形成的吗?
生:正比例函数的定义是由实际问题列出函数解析式,根据解析式的形式特征得出定义的。
师:类比正比例函数的学习过程,今天我们来学习一次函数的定义。请同学们思考下列问题中变量之间的对应关系是函数关系吗?如果是,请写出函数解析式。这些函数解析式有哪些共同特征?第一,有人发现在20摄氏度到25摄氏度时,蟋蟀每分鸣叫次数c与温度t有关,c的值约是t的7倍与35的差。请同学们思考本题中有哪些变量。
生:本题中有两个变量t和c,并且对于温度t每一个确定的值,鸣叫次数c都有唯一确定的值与其对应,所以c是t的函数,解析式可写为c = 7t - 35。因为温度要求在20摄氏度到25摄氏度之间,所以自变量t的取值范围是20 ≤ t ≤ 25。
师:来看第二题,一种计算成年人标准体重g的方法是以厘米为单位量出身高值h,再减常数105,所得差是g的值。这道题中有哪些变量呢?
生:第二题中有两个变量h和g,并且对于身高h每一个确定的值,体重g都有唯一确定的值与其对应,所以g是h的函数,解析式可写为g = h - 105 。
师:类似的,请同学们思考第三题。某城市的市内电话的月收费额y,包括月租费22元和拨打电话x分钟的计时费,按0.1元每分钟收取。本题中的变量是什么呢?
生:本题中x、y是变量,并且对于x每一个确定的值,y都有唯一确定的值与其对应,所以y是x的函数。由于收费y是月租费22元加上拨打电话x分钟的计时费0.1x元,所以y = 22 + 0.1x,也可以写为y = 0.1x + 22 。
师:来看第四题,把一个长10厘米,宽5厘米的长方形的长减少x厘米,宽不变,长方形的面积y随x的变化而变化。第四个问题中变量都有哪些呢?
生:有两个变量x和y,并且y是x的函数。长方形面积y是原长方形面积50平方厘米减去减少的面积5x平方厘米,所以y与x的关系式为y = 50 - 5x,也可以写为y = - 5x + 50 。由于面积y是非负的,所以自变量x的取值范围是0 ≤ x ≤ 10 。
师:同学们,都做对了吗?请同学们仔细观察上面问题中的函数解析式有哪些共同特征。
生:通过观察可以发现,正如y = - 6x + 5一样,这些函数都是自变量与一个常数的积,再加或减一个常数。由于减去一个数等于加上这个数的相反数,所以可以统一看成加上一个常数,即这些函数都是常数k与一个自变量的积,再加上常数b的形式,即y = kx + b 。
师:类比正比例函数定义,请尝试归纳一次函数的定义。
生:一般的,形如y = kx + b(k、b是常数,k ≠ 0)的函数叫做一次函数。
师:由一次函数的定义可知,上面四个解析式都是一次函数,那么你能找出这些解析式对应的k和b的值吗?
生:第一个解析式c = 7t - 35中,k = 7,b = - 35;第二个解析式中,自变量h前面的系数是1省略没写,故k = 1,b = - 105 。
师:请同学们找一找三、四两个式子中k和b的值。
生:第三个解析式y = 0.1x + 22中,k = 0.1,b = 22;第四个解析式中,k = - 5,b = 50 。
师:同学们都找对了吗?在一次函数的解析式中,自变量x的次数是1,k为常数,k ≠ 0。当b = 0时,y = kx + b即y = kx 。所以说正比例函数是一种特殊的一次函数。由一次函数的定义,我们还可以知道,如果y是x的一次函数,则y与x的关系式形如y = kx + b(k ≠ 0)的形式。反之,如果一个函数形如y = kx + b(k ≠ 0),则y是x的一次函数。我们来看一开始的问题中,我们得到的函数解析式为y = - 6x + 5,请同学们思考第一问,当登山队员由大本营向上登高0.5千米时,他们所在位置的气温是多少?
生:第一种方法,由题意先计算出登山队员由大本营向上登高0.5千米时,气温下降了0.5×6 = 3摄氏度。那么此时他们所在位置的气温是5摄氏度减3摄氏度,等于2摄氏度。因为登山队员所在位置的气温y是他们由大本营向上登高x的函数,且y与x的关系式为y = - 6x + 5 。所以当登山队员向上登高0.5千米时,他们所在位置的气温是当x = 0.5时,函数y = - 6x + 5的值,即y = - 6×0.5 + 5 = 2摄氏度。
师:其实,当函数解析式确定以后,每给定一个变量的值,另一个变量的值也随之确定。同学们请看第二问,当登山队员所在位置的气温是 - 7摄氏度时,他们由大本营向上登高了多少千米?请同学们思考。
