数学公式反比例函数 反比例函数的知识整理
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在某一变化过程中,设两个变量 x, y . 如果对于每一个 y 值,都有唯一的 x 值与其对应,那么我们称 y 是 x 的函数. 初中,我们首先研究了一次函数( y=kx+b ).
现在不妨把目光放到分式和函数上来. 我们知道,形如 frac{B}{A} ( A,B 是整式,A 中含有字母)的代数式称作分式. 如果在分母的位置放上自变量 x ,分子的位置给定一个确定的实数,并且令整个式子等于 y ,那么我们就得到一个反比例函数——形如 y=frac{k}{x} ( k 是常数,叫作比例系数,且不等于 0 )的函数叫作反比例函数. (若等号后除了以自变量为分母的一个分式以外,还加了一个整式,则它不是反比例函数)
反比例函数有两个十分经典的变形: xy=k 和 y=x^{-1} . 第一个变形告诉我们,如果两变量的积是一个常数,那么这两个变量成反比例.
例如,给定下面两个表格( x 是自变量):
表格
显然,第一个表格中自变量和因变量(函数)的乘积是一确定的值 12 ;而第二个表格则是随着 x 增长, y 也相应增长. 我们便可以猜测,第一个表格表示的是函数 y=frac{12}{x} ;而第二个表格则是 y=2x+3 .
反比例函数的图像是双曲线. 给定平面直角坐标系 xOy ,我们可以试着画出函数 y=10x^{-1} 的图像如下图:
上述反比例函数的图像
看图发现,反比例函数的图像与 x,y 两轴没有交点:这意味着函数 y=frac{k}{x}自变量的取值范围是 xne0 ,因为分母不等于 0 ;而由于自变量和 k 都不等于 0 ,所以函数值也不等于 0 ,由此,反比例函数的双曲线与坐标轴没有交点.
下面我们来研究反比例函数的增减性. 进行一下类比:在物理上,有压强公式 p=frac{F}{S} . 我们在探究物体压强的影响因素时曾经发现这一规律:即,受力面积越小,压强越大;压力越大,压强越大(注意控制变量). 其实这就是我们小学时发现的规律:等式 4div2=2 中,如果使除数变小(如 4div1=4>2 )或被除数变大(如 8div2=4>2 )商就会变大. 从图像的角度来看,观察双曲线的变化趋势, y 随 x 的增大而减小.
等等——这个增减性的说法全面吗?不妨考虑,对于 xy=10 当 x=2 和 x=-3 时的情况,我们发现当 x 取负值时,函数值没有按照之前所述的规律变化. 事实上,完整的表述要加上在每一个象限内,否则该说法就是错的.
但是,真的只有一种情况吗?绘制一对 k<0 的双曲线,我们发现此时双曲线不在第一象限和第三象限,而是到了另外两个象限. 事实上:
k>0Leftrightarrow 图像在第一、三象限, k<0Leftrightarrow 图像在第二、四象限.
并且,类比 1<2, -1>-2 ,我们可以发现在比例系数比 0 大或小时,增减性也不同,具体的如下:
当 k>0 时,在每一个象限内, y 随 x 的增大而减小.
当 k<0 时,在每一个象限内, y 随 x 的增大而增大.
注:封面图是五点共圆定理,有时间写一发~