师:同学们好!八年级我们开始学习函数,已经学过哪些函数呢?有一次函数、正比例函数、二次函数。这些函数是如何定义的?一般形如 y = kx + b(k、b 为常数,且 k ≠ 0)的函数,叫做一次函数;形如 y = kx(k 为常数,且 k ≠ 0)的函数,叫做正比例函数;一般表达式形如 y = ax2 + bx + c(a、b、c 为常数,且 a ≠ 0)的函数,叫做二次函数。
函数的研究一般经历怎样的过程?我们一般先学习函数的定义,再研究函数的图像与性质,最后学习函数的应用。下面我们一起来看这样一个问题:面积为 100 的矩形,如果宽如下表时,它的长分别为多少?矩形的长等于面积除以宽。当宽为 1 时,长等于 100 ÷ 1 = 100;宽为 1.25 时,长等于 100 ÷ 1.25 = 80。后面我们依次计算,当宽为 20 时,长等于 5;宽为 2.5 时,长为 40;宽为 40 时,长为 2.5;宽为 50 时,长为 2;宽为 80 时,长为 1.25。
我们现在一起观察这个表格,矩形的长和宽之间有怎样的关系?
生:矩形的长和宽的乘积为定值 100,对于矩形宽的每一个值,矩形的长都有唯一确定的值与之对应。
师:表格第一行矩形的宽自左向右数据依次变大,第二行矩形的长自左向右依次变小。如果用 x 表示宽,y 表示长,能用含有 x 的式子表示 y 吗?
生:因为矩形的长等于矩形的面积除以矩形的宽,所以 y = 100 / x。
师:问题二,某村有耕地 200 公顷,人口数量 x 逐年发生变化。该村人均耕地面积 y 公顷与人口数量 x 之间有怎样的关系?人均耕地面积等于什么?
生:人均耕地面积等于总耕地面积除以人口数量,所以关系式为 y = 200 / x。
师:问题三,某市距省城 248 千米,汽车行驶全程所需的时间 t 小时与平均速度 v 千米每小时之间有怎样的关系?这是行程问题,汽车行驶全程所需的时间等于什么?
生:时间等于路程除以平均速度,所以 t = 248 / v。
师:问题四,在一个电路中,当电压 u 一定时,通过电路的电流 i 的大小与该电路的电阻 r 的大小之间有怎样的关系?由电学知识可知通过电路的电流等于什么?
生:等于电压除以电阻,所以 i = u / r。
师:观察刚刚得到的这四个式子,每个式子里含有几个变量?
生:每个式子中都含有两个变量。
师:每个式子中的两个变量间是函数关系吗?是我们已经学过的哪种函数吗?是一次函数吗?
生:不是。
师:是正比例函数吗?
生:不是。
师:是二次函数吗?
生:也不是。
师:这些函数表达式有什么共同特点?
生:每个式子中两个变量的乘积都是一个定值。
师:这种关系我们学过吗?小学时学过这种关系,叫做反比例关系。这种函数我们就叫做反比例函数。可以类比一次函数、二次函数给反比例函数下一个定义吗?
生:一般表达式形如 y = k / x(k 为常数,且 k ≠ 0)的函数叫做反比例函数。
师:再看这个表达式,自变量和因变量是什么?
生:自变量是 x,因变量是 y,y 是 x 的函数。
师:自变量 x 的取值范围有要求吗?
生:因为自变量 x 位于分母的位置,所以 x ≠ 0。
师:有了反比例函数的定义,现在我们借助定义进行以下练习。第一题,下列函数 y 是 x 的反比例函数吗?如果是,指出 k 的值。第一个 y = x / 3 是反比例函数吗?
生:这个式子整理成 y = 1 / 3 × x,它是正比例函数,也是一次函数,不是反比例函数。
师:第二个式子是反比例函数吗?
生:是,k = 3。
师:第三个式子 y = 1 / (2x) 是反比例函数吗?我们可以把这个式子整理,得到 y = 1 / 2 / x,现在可以判断了吗?
生:它是反比例函数,k = 1 / 2。
师:下一个 y = - 1 / (3x),这个式子是反比例函数吗?我们也可以把这个式子进行整理,得到 y = - 1 / 3 / x,是不是反比例函数啊?
生:是的,k = - 1 / 3。
师:最后一个式子 y 是 x 的反比例函数吗?
生:不是,这里 y 与 x2 之间是反比例关系。
师:二、判断下列各题中的两个变量是否成反比例关系。如果是,请写出这个函数的表达式。一、正三角形的面积 s 与边长 a,可以用含有 a 的式子表示 s 吗?
生:s = √3 / 4 a2,s 和 a 不成反比例关系,s 是 a 的二次函数。
师:二、当圆锥的体积是 50 时,它的高 h 与底面积 s,圆锥的体积公式是什么?
生:圆锥的体积等于 1 / 3 底面积乘以高,所以 1 / 3 sh = 50,sh 的乘积为定值,所以这两个变量成反比例关系。函数表达式可以写为 h = 150 / s。
