(1)函數圖形:
1.在座標平面上,將合於y=f( x )關係的所有點( x ,y)描繪出來所得到的圖形,
就是函數 f 的圖形。
2.畫函數時圖形時,只需畫出部分重要的點,再將各點連接起來即可。
(取得的點合適而且描的越多或越密,圖形的準確性越高)
【範例】:試畫出函數 y=f( x )= x -2 的圖形。
解 :
對函數 y=f( x )= x -2 時的圖形,先找出兩組方程式的解為:
x 0 2
y -2 0
再將兩點描到座標平面上,再將兩點連接成一條 直線,則此直線即為函數 y=f( x )= x -2 的圖形。
(2)線性函數圖形:
一次函數:
f( x )= ax +b, a ≠0 時,這種函數就叫做一次函數。(即y是 x 的一次函數) 例如:f( x )=5 x ,g( x )=50-3 x 都是一次函數;
10. 1
x , x , 2 200
x 和 x +3 x -1 都不是 x 的一次式,所以:g( x )=10. 2 1 x 、 f( x )= x 、A( x )= 2 200
x 、H( x )= x +3 x -1,都不是 x 的一次函數。 2
※注意:當一次函數:y=f( x )= ax +b 中的 x 值有限制的時候,其圖形為直線的 一部分,為一條線段或某些點。
【範例】:試畫出一次函數 y=f( x )=-2 x 的圖形。
解 :
對函數 y=f( x )=-2 x 時的圖形,先找出兩組方程式的解為:
x -1 1
y 2 -2
再將兩點描到座標平面上,再將兩點連接成一條 直線,則此直線即為函數 y=f( x )=-2 的圖形。
x y
o
y= x-2
(0, 2) (0, -2)
x y
o y= -2x
(1, -2) (-1, 2)
【範例】:設一次函數 y=f( x )=4 x -5,且 1 £ x £ 3,請畫出它的圖形。
解 :
取函數 y=f( x )=4 x -5 的兩組端點的對應值如下:
x 1 3
y -1 7
再將兩點描到座標平面上,再將兩點連接成一條 直線,則此直線即為函數 f( x )=4 x -5 的圖形。
常數函數:
f( x )= ax +b中, a =0 時,f( x )=b,這種函數就叫做常數函數。
例如:f( x )=5,g( x )=-2,f( x )=0 都是常數函數,其圖形都是 x 軸或 與 x 軸平行的直線。
【範例】:試畫出常數函數 y=f( x )=3 的圖形。
解 :
對函數 y=f( x )=3 時的圖形,先找出兩組方程式的解為:
x 0 2
y 3 3
再將兩點描到座標平面上,再將兩點連接成一條 直線,則此直線即為函數 y=f( x )=3 的圖形。
【範例】:下面的函數中,那些是一次函數?那些是常數函數?
(1)f( x )=-5 (2)g( x )=3 x -8 (3)A( x )=2 x +4 2 (4)B( x )=-1 解 :
(1) f( x )=-5 是常數函數。
(2) g( x )=3 x -8 是一次函數。
(3) A( x )=2 x +4 不是線性函數,它是二次函數。 2 (4) B( x )=-1 是常數函數。
x y
o
(2, 3) y= 3 O
( 3,7 )
( 1,-1 ) x y
(3)一元二次多項式的函數圖形:
c bx ax x f
y = ( ) = 2 + + 的形式為所謂的二次函數,其中 a 、b、 c 為常數,但 a ¹ 0 。 例如: y = x 2 , y = - 3 x 2 + 6 , y = x 2 2 - 1 , y = x 2 + 2 x + 1 皆是二次函數。
一元二次多項式的函數圖形,是開口向上或開口向下的拋物線圖形。
如下圖所示:
開口向上 開口向下
(4)絕對值的函數圖形:
例如:方程式y=| x |的圖形,即為絕對值的函數圖形。
方程式y=| x |,其圖形如下圖所示:
y是 x 的函數,也就是 y= f ( x )=| x |。
(5)平方根與立方根的函數圖形:
例如:方程式y= x ,y=- x 的圖形,即為平方根的函數圖形。
方程式y= x ,y=- x ,其圖形如下圖所示:
y是 x 的函數,也就是 y= f ( x )= x ,y= f ( x )=- x 。
O x
y
y=-a(x-h) +k 2
O x
y
y=a(x-h) +k 2
x y
O
y =|x|
x y
y= x
x y
方程式 y= 3 x 以及 y= 3 - =- x 3 x 的圖形,即為立方根的函數圖形。
方程式 y= 3 x 以及 y= 3 - =- x 3 x ,其圖形如下圖所示:
y是 x 的函數,也就是 y= f ( x )= 3 x ,y= f ( x )=- 3 x 。
(6)不是函數的函數圖形:
如右圖所示,若方程式 y= f ( x ),
如果 x = a 代入,會跑出兩個根(解),則 此方程式不是函數。
若將方程式y= x ,y=- x 的函數圖形合併,使函數為y= ± x 。 則函數為 y= ± x 其圖形如下圖所示:
所以,y= ± x 不是一個函數。
x y
y= x 3
x y
y= 3 x
x y
O
= x a
y= f(x)
y= f(a) y = f(a)
x y
O
y= + - x
【例題一】
下面函數中,有哪些是一次函數?哪些是常數函數?哪些是線性函數?
(1) f( x )=12 (2) f( x )=- x -2 (3) f( x )=3 x -1 (4) f( x )=-1 (5) f( x )= x +1 (6) f( x )= 2 12
1
x + (7) f( x )=0 解:
一次函數:(2) f( x )=- x -2、(3) f( x )=3 x -1
常數函數:(1) f( x )=12、(4) f( x )=-1、(7) f( x )=0 線性函數:(1)、(2)、(3)、(4)、(7)
(5) f( x )= x +1 (6) f( x )= 2 12 1
x + 不是線性函數。
【練習一】
下面函數中,有哪些是一次函數?
f( x )=5 、 g( x )=10 2 x +10 2 、 k( x )=2 x -3 、 A( x )=-2 解:
一次函數的是:g( x )=10 2 x +10 2 、k( x )=2 x -3。
f( x )=5、A( x )=-2 都是常數函數。
【例題二】
下列圖形中:(1) 線性函數圖形的是? (2) 一次函數圖形的是?
(3) 常數函數圖形的是? (4) 不是函數圖形的是?
(A) (B) (C) (D)
解:
常數函數的圖形式平行於 x 軸的直線,一次函數的圖形則是一條斜的直線。
O x
y
O x
y
O x
y
O x
y
【練習二】
下列圖形中:(1) 線性函數圖形的是? (2) 一次函數圖形的是?
(3) 常數函數圖形的是? (4) 不是函數圖形的是?
(A) (B) (C) (D)
解:
常數函數的圖形式平行於 x 軸的直線,一次函數的圖形則是一條斜的直線。
∴ (1) 線性函數的圖形是(B)和(C) (2) 一次函數圖形的是(C) (3) 常數函數圖形的是(B) (4) 不是函數圖形的是(D) (A)的圖形是二次函數的圖形。
【例題三】
請畫出下列函數的圖形: (1) f( x )=5 (2) f( x )=3 x -5 解:
(1) 先找出兩個函數值: (2) 先找出兩個函數值:
x 0 2 x 0 2
y 5 5 y -5 1
再畫出函數圖形: 再畫出函數圖形:
【練習三】
請畫出下列函數的圖形: (1) f( x )=2 x -4 (2) f( x )=-3 x +3 解:
(1) 先找出兩個函數值: (2) 先找出兩個函數值:
x 0 2 x 0 1
y -4 0 y 3 0
再畫出函數圖形: 再畫出函數圖形:
O x
y
O x
y
O x
y
O x
y
O x
y
( 2,5 ) ( 0,5 )
f( x )=5
O x
y
( 2,0)
( 0,-4 )
f( x )=2x-4
O x
y
( 2,1 )
( 0,-5 ) f( x )=2x-5
O x
y ( 0,3 )
( 1,0 )
f( x )=2x-5
【例題四】
設一個線性函數 f 的圖形通過兩點 (2,4)、(3,5) 兩點:
(1) 求此線性函數 f。 (2) 如果(2 k-1,k+3)為此線性函數圖形上一點,請求出 k 值。
解:
(1) 設線性函數為y=f( x )= ax +b,將(2,4)、(3,5)兩點代入得:
î í ì
= +
= +
) 2 ( 5 3
) 1 ( 4 2
L L b a
b
a 將(2)-(1)得: a =1 代入(1)得:b=2 所以此線性函數為:y=f( x )= x +2
(2) 將(2k-1,k+3)代入y=f( x )= x +2 可得:k+3=2k-1+2
∴ k=2
答: (1) y=f( x )= x +2 (2) k=2
【練習四】
設一個線性函數 f 的圖形通過兩點 (0,-1)、(2,0) 兩點:
(1) 求此線性函數 f。 (2) 如果(2 k+1,2k+3)為此線性函數圖形上一點,請求出 k 值。
解:
(1) 設線性函數為y=f( x )= ax +b,將(0,-1)、(2,0)兩點代入得:
a = 2
1 ,b=-1 所以此線性函數為:y=f( x )=
2
1 x -1
(2) 將(2k+1,2k+3)代入y=f( x )=
2
1 x -1 可得:2k+3=
2
1 (2k+1)-1
∴ k=-3 2
1 答: (1) y=f( x )= x +2 (2) k=-3 2 1
【例題五】
設兩線性函數 f( x )=-2 x -2,g( x )= x +3,求:
(1) y=f( x )與y=g( x )的交點座標 A? (2) y=f( x )與y軸的交點座標 B?
(3) y=g( x )與y軸的交點座標 C? (4) △ABC 的面積。
解:
(1) 兩個函數的交點座標,即是兩函數的聯立方程式的解。
î í ì
+
= - -
=
) 2 ( 3
) 1 ( 2 2
L L x
y x
y 將(2)-(1)得: x =-
3
5 ,y= 3
4 ∴ A(-
3 5 ,
3 4 ) (2) 令 x =0 代入y=-2 x -2 可得: y=-2 ∴ B(0,-2)
(3) 令 x =0 代入y= x +3 可得: y=3 ∴ C(0,3) (4) △ABC 的面積=
2
1 ×|3-(-2)|×|-
3 5 |=
6
25 (平方單位) x
y
( - , ) 3 5
3 4
(0,-2) (0,3)
O
【練習五】
已知線性函數 f( x )=-2 x +k 的圖形通過點(-1,6),分別求出:
(1) k 值是多少? (2) y=f( x )的圖形與兩軸的交點座標是多少?
(3) y=f( x )的圖形與兩軸所形成的三角形面積與周長為多少?
解:
(1) 將點(-1,6)代入y=f( x )=-2 x +k 可得:6=-2.(-1)+k ∴ k=4 (2) 與 x 軸交點座標:令y=0 代入y=-2 x +4 可得: x =2 ∴( x ,y)=(2,0)
與y軸交點座標:令 x =0 代入y=-2 x +4 可得:y=4 ∴( x ,y)=(0,4) (3) 面積=
2
1 × 2 × 4=4(平方單位) 周長=2+4+( 2 + 2 4 2 )=6+2 5
【例題六】
(1) 設函數y=f( x )= ax +b的圖形平行 x 軸,並經過點(0,-3),求 a 、b之值。
(2) 若一次函數的圖形通過(3,10)、(-1,8)兩點,請求出此一次函數。
解:
(1) 線性函數y=f( x )= ax +b的圖形平行 x 軸,為一個常數函數的圖形。
∴令 a =0 代入可得:y=b ∵ 經過點(0,-3) 則可得b=-3
(2) 設一次函數為y=f( x )= ax +b,∵此圖形經過(3,10)、(-1,8)兩點
∴ 代入可得 î í ì
+ -
= +
=
) 2 ( 8
) 1 ( 3
10
L L b a
b
a , 將(1)-(2)可得: a = 2
1 ,b= 2 17
則函數y=f( x )=
2 1 x +
2 17
【練習六】
若一次函數的圖形通過(5,9)、(1,-3)兩點,請求出此一次函數?
解:
設一次函數為y=f( x )= ax +b,∵此圖形經過(5,9)、(1,-3)兩點
∴ 代入可得 î í ì
+
= -
+
=
) 2 ( 3
) 1 ( 5
9
L L b a
b
a , 將(1)-(2)可得: a =3,b=-6 則函數y=f( x )=3 x -6
答:出此一次函數為 f( x )=3 x -6
x y
O (0,4)
(2,0)
f( x )=-2x +4
【例題七】
原長 20 公分的彈簧掛上 x 公克的物體後,長度會變成y公分, x 與y的關係如下表:
x (公克) 0 1 2 3 4 5 … 9 ……
y(公分) 20 21.5 23 24.5 26 27.5 … k ……
已知 x 、y的關係為一個線性函數,請求出:
(1) x 、y的關係式為何? (2) k 的值為多少公分
(3) 若掛一個物體時,彈簧的長度為 57.5 公分,請問此重物為多少公克?
解:
(1) 設y= ax +b,將 x =0,y=20 以及 x =4,y=26 代入可得:
î í ì
+
=
= b a b 4 26
20 可解得: a =1.5、b=20 ∴ y=1.5 x +20
(2) 將 x =9 代入y=1.5 x +20 可得: y=1.5.9+20=33.5 ∴ k=33.5 (3) 將y=57.5 代入y=1.5 x +20 可得:57.5=1.5 x +20 ∴ x =25 答:(1) x 、y的關係式:y=1.5 x +20 (2) k=33.5(公分) (3) 25 公克
【練習七】
琦琦原有存款 400 元,自五月一日起,每天從零用錢中拿出 5 元儲蓄,假設儲蓄 x 天,
琦琦總共有存款y元。請問:
(1) 請寫出 x 與y的關係式。 (2) 到同一年的六月六日為止,琦琦共有存款多少元?
(3) 如果琦琦總共有存款 1250 元,請問琦琦自五月一日起儲蓄了多少天?
(4) 如果琦琦希望在兩個月後的存款總金額達到 1000 元,則需改成每天儲蓄多少元?
解:
(1) 依題意可列出關係式:y=5 x +400 (2) 自五月一日到六月六日共有 36 天,
∴ x =36 代入y=5 x +400 可得: y=5.36+400=580(元)
(3) 令y=1250 代入y=5 x +400 可得:1250=5 x +400 ∴ x =170(天) (4) 設每天需要 a 元,兩個月後為 60 天
∴依題意可列式為: 1000=60 a +400 則 a =10(元)
答: (1) y=5 x +400 (2) 580(元) (3) 170(天) (4) 10(元)
【例題八】
有一線性函數 f( x )= ax +b的圖形通過點(3,-4),並與 g( x )=3 x -7 的圖形平行,
請求出 f( x )。
解:
∵ 線性函數 f( x )的圖形與 g( x )的圖形互相平行
∴ 直線y= ax +b會與y=3 x -7 平行,可得:y=3 x +b 將點(3,-4)代入y=3 x +b可得:-4=3.3+b ∴ b=-13 則y=3 x -13
答: f( x )=3 x -13
【練習八】
設一次函數y= ax +b的圖形通過(-2,3),並與直線y=4 x -3 的圖形平行,
請求出 a 、b的值?
解:
∵ 一次函數y= ax +b與直線y=4 x -3 平行
∴ 一次函數y=4 x +b
將點(-2,3)代入y=4 x +b可得:3=4.(-2)+b ∴ b=11 則y=4 x +11
答: a =4 、 b=11