Линейная функция, её график и свойства.
Подготовила:
учитель математики
МБОУ Г.ГОРЛОВКИ «ШКОЛА № 42
Рыбина М.В.
Введение
Рассмотрим задачу. За первый час рабочий сделал 3 детали, а за каждый следующий – по 2 детали. Сколько деталей изготовит рабочий через t часов?
Запишем функцию:
f(t ) = 3 + 2( t – 1)
Упростим:
f(t) = 3 + 2( t – 1) = 3 + 2 t - 2 = 2 t + 1
Функция похожа на прямую пропорциональность, но «мешает» 1! Следовательно, функция похожа, но не является прямой пропорциональностью.
У таких функций есть своё название – линейные.
Об этих функция сегодня и пойдёт разговор. Дадим определение линейной функции.
Определение
Линейная функция — это функция вида y = kx + b, где х — независимая переменная, k, b — некоторые числа.
При этом k — угловой коэффициент , b — свободный коэффициент.
Пример 1
Построим график функции у = 2х – 4
Графиком линейной функции является прямая. Для ее построения достаточно двух точек, координаты которых удовлетворяют уравнению функции.
Угловой коэффициент отвечает за угол наклона прямой , свободный коэффициент — за точку пересечения графика с осью ординат.
х
0
у
1
-4
-2
Чтобы найти точку пересечения с осью х (у = 0), мы приравниваем выражение kx + b к нулю.
kx + b = 0, kx = b, х = - Получаем точку с координатами (-;0)
Чтобы найти точку пересечения с осью у (х = 0), мы подставляем в у = kx + b х = 0.
у = k 0 + b = b. Получаем точку с координатами (0; b).
Геометрический смысл коэффициента b — длина отрезка, который отсекает прямая по оси OY, считая от начала координат.
Геометрический смысл коэффициента k — угол наклона прямой к положительному направлению оси OX, считается против часовой стрелки.
Свойства линейной функции
- Область определения функции — множество всех действительных чисел.
- Множеством значений функции является множество всех действительных чисел.
- График линейной функции — прямая. Для построения прямой достаточно знать две точки. Положение прямой на координатной плоскости зависит от значений коэффициентов k и b.
- Функция не имеет ни наибольшего, ни наименьшего значений.
- График функции пересекает оси координат:
ось абсцисс ОХ — в точке (-; 0);
ось ординат OY — в точке (0; b).
0 функция принимает отрицательные значения при х - и положительные значения при х -. 7. При k " width="640"
Свойства линейной функции
6. При k 0 функция принимает отрицательные значения при х - и положительные значения при х -.
7. При k
Частный случай
Если k = 0, то уравнение примет вид
y = b.
График — прямая, которая параллельна оси OX и проходит через точку (0; b).
Частный случай
Если b = 0, то уравнение примет вид y = kx. Такая функция называется прямой пропорциональностью.
График — прямая, которая проходит через начало координат.
Пример 1
Начертим три графика функции:
y = 2x + 3;
y = x + 3;
y = x + 3.
Проанализируем рисунок. Все графики наклонены вправо, потому что во всех функциях коэффициент k больше нуля. Причем, чем больше значение k, тем круче идет прямая. В каждой функции
b = 3, поэтому все графики пересекают ось OY в точке (0; 3).
Пример 2
Теперь рассмотрим графики функций:
y = −2x + 3;
y = −x + 3;
y = −x + 3.
В этот раз во всех функциях коэффициент k меньше нуля, и графики функций наклонены влево. Чем больше k, тем круче идет прямая. Коэффициент b равен трем, и графики также пересекают ось OY в точке (0; 3).
Пример 3
Рассмотрим графики функций:
y = 2x + 3;
y = 2x;
y = 2x − 2.
Теперь во всех уравнениях функций коэффициенты k равны. Получили три параллельные прямые. При этом коэффициенты b различны, и эти графики пересекают ось OY в различных точках. Прямые будут параллельными тогда, когда у них совпадают угловые коэффициенты.
Задание 1
Построить график функции y = kx + b, если известно, что он проходит через точку А (-3; 2) и параллелен прямой y = -4x.
Решение
Из того, что график функции y = kx + b параллелен прямой y = -4x, следует, что k = -4.
То есть уравнение функции имеет вид y = -4x + b.
Известно, что график функции y = -4x + b проходит через точку А (-3; 2). Подставим координаты точки в уравнение функции и мы получим верное равенство: 2 = -4(-3) + b, b = -10.
Таким образом, нам надо построить график функции y = -4x – 10.
Мы уже знаем точку А (-3; 2), возьмем точку B (0; -10).
Поставим эти точки в координатной плоскости и соединим прямой.
Задание 2
Не выполняя построения, найдите координаты точек пересечения с осями координат графика функции у = -5х + 2
Решение
Пересечение с осью х: у = 0
-5х + 2 = 0, -5х = -2, х = 0,4
(0,4; 0)
Пересечение с осью у: х = 0
у = -5 0 +2=2
(0;2)
Ответ: (0,4; 0), (0; 2)
Задание 3
Найдите координаты точки пересечения графиков функций: у = -5х + 16 и у = 2х – 5.
Решение
-5х + 16 = 2х – 5,
-5х – 2х = -5 – 16,
-7х = -21,
х = 3
у = -5 3 + 16 = 1
Ответ: (3;1)
Проверь себя!
Проверь себя!
Длина прямоугольника x см, а ширина на 2 см меньше. Задайте формулой зависимость периметра от его длины. Является ли получившаяся функция линейной?
Проверь себя!
Какие из данных функций является линейной?
Проверь себя!
Укажите цвет графика, который задан формулой: y = – x + 3.
Проверь себя!
График какой функции изображён на рисунке?
Проверь себя!
-9,35
Проверь себя!
10
Проверь себя!
Каждую секунду в ванну из крана поступает 0,2м 3 воды. Сколько кубометров воды станет в ванне через x секунд, если сейчас в ней уже 20м 3 . Задайте формулой зависимость объёма воды в ванне от времени её наполнения.
Ответ: V = 0,2x + 20
Проверь себя!
У воспитателя было 50 мандаринов. Он раздал их x детям по две штуки каждому. После этого у него осталось y мандаринов. Задайте формулой зависимость y от x .
Ответ: y = 50 - 2x
Проверь себя!
-12
Проверь себя!
1
-6,1
3,3
8,7
12,3
Проверь себя!
0
-10
Проверь себя!
6
0
Проверь себя!
линейной
прямая
-3
b =
2
k =
Проверь себя!
3
4
Проверь себя!
-3
Проверь себя!
1,6
1,6
Рефлексия
Домашнее задание
Выучить определения § 6, п. 16
Выполнить в тетради № 317, 319 (а),
322 (а), 324 (а, б)
Использованные источники:
- https://resh.edu.ru/subject/lesson/1340 /
- https:// www.yaklass.ru/p/algebra/7-klass/lineinaia-funktciia-y-kx-m-9165/lineinaia-funktciia-y-kx-m-grafik-lineinoi-funktcii-9107/re-6bf40f08-aae0-443f-b0ec-de161575f7ee
- https:// skysmart.ru/articles/mathematic/grafik-linejnoj-funkcii
- https:// foxford.ru/wiki/matematika/linejnaya-funkciya-ee-svojstva-i-grafik
- https:// www.evkova.org/funktsiya