3. 画出函数$y=-3x+3$的图象,结合图象回答下列问题:[第2(2)题]
(1) y的值随x的值增大而(填“增大”或“减小”),图象从左到右(填“上升”或“下降”);
(2) 当$y<0$时,求x的取值范围;
(3) 当$0<x<1$时,求y的取值范围。
(1) y的值随x的值增大而(填“增大”或“减小”),图象从左到右(填“上升”或“下降”);
(2) 当$y<0$时,求x的取值范围;
(3) 当$0<x<1$时,求y的取值范围。
答案:解:
先画函数$y=-3x+3$的图象:
令$x=0$,得$y=3$,得到点$(0,3)$;
令$y=0$,得$-3x+3=0$,解得$x=1$,得到点$(1,0)$。
过两点$(0,3)$、$(1,0)$画直线,即为所求函数图象。
(1) 减小;下降
(2) 观察图象,直线与x轴交于点$(1,0)$,当$y<0$时,对应图象在x轴下方的部分,可得x的取值范围是$x>1$。
(3) 由函数性质可知y随x的增大而减小,当$0<x<1$时,对应的函数值介于$x=1$和$x=0$的函数值之间,可得y的取值范围是$0<y<3$。
先画函数$y=-3x+3$的图象:
令$x=0$,得$y=3$,得到点$(0,3)$;
令$y=0$,得$-3x+3=0$,解得$x=1$,得到点$(1,0)$。
过两点$(0,3)$、$(1,0)$画直线,即为所求函数图象。
(1) 减小;下降
(2) 观察图象,直线与x轴交于点$(1,0)$,当$y<0$时,对应图象在x轴下方的部分,可得x的取值范围是$x>1$。
(3) 由函数性质可知y随x的增大而减小,当$0<x<1$时,对应的函数值介于$x=1$和$x=0$的函数值之间,可得y的取值范围是$0<y<3$。
4. 将一次函数$y=3x-4$的图象平移,得到的图象经过点$A(2,-1)$,则平移后图象的函数表达式为.
答案:解:∵一次函数图象平移后斜率不变,
∴设平移后图象的函数表达式为$y=3x+b$,
将点$A(2,-1)$代入表达式得:
$-1 = 3× 2 + b$,
解得$b=-7$,
∴平移后图象的函数表达式为$\boldsymbol{y=3x-7}$。
∴设平移后图象的函数表达式为$y=3x+b$,
将点$A(2,-1)$代入表达式得:
$-1 = 3× 2 + b$,
解得$b=-7$,
∴平移后图象的函数表达式为$\boldsymbol{y=3x-7}$。
5. 已知一次函数 $y=2x+1$ 的图象经过点 $(x_1,y_1),(x_2,y_2)$,且 $x_1<x_2$. 试用两种方法说明 $y_1<y_2$.
答案:解:
方法一:
在一次函数$y=2x+1$中,$k=2>0$,根据一次函数的性质,$y$的值随$x$的增大而增大。
已知$x_1 < x_2$,因此可得$y_1 < y_2$。
方法二:
因为点$(x_1,y_1)$、$(x_2,y_2)$在一次函数$y=2x+1$的图象上,
所以$y_1=2x_1+1$,$y_2=2x_2+1$。
计算两式的差:
$\begin{aligned}y_1 - y_2&=(2x_1 + 1) - (2x_2 + 1)\\&=2x_1 - 2x_2\\&=2(x_1 - x_2)\end{aligned}$
已知$x_1 < x_2$,所以$x_1 - x_2 < 0$,
因此$2(x_1 - x_2) < 0$,即$y_1 - y_2 < 0$,
所以$y_1 < y_2$。
方法一:
在一次函数$y=2x+1$中,$k=2>0$,根据一次函数的性质,$y$的值随$x$的增大而增大。
已知$x_1 < x_2$,因此可得$y_1 < y_2$。
方法二:
因为点$(x_1,y_1)$、$(x_2,y_2)$在一次函数$y=2x+1$的图象上,
所以$y_1=2x_1+1$,$y_2=2x_2+1$。
计算两式的差:
$\begin{aligned}y_1 - y_2&=(2x_1 + 1) - (2x_2 + 1)\\&=2x_1 - 2x_2\\&=2(x_1 - x_2)\end{aligned}$
已知$x_1 < x_2$,所以$x_1 - x_2 < 0$,
因此$2(x_1 - x_2) < 0$,即$y_1 - y_2 < 0$,
所以$y_1 < y_2$。
6. 对于一次函数$y=-3x+2$,若将其图象绕原点旋转$180°$,得到的新函数图象经过哪些象限?求出新函数的表达式,并分析旋转前后函数图象性质的变化。
答案:解:
取原一次函数$y=-3x+2$图象上的两个特殊点:
令$x=0$,得$y=2$,对应点为$(0,2)$;
令$y=0$,得$x=\frac{2}{3}$,对应点为$(\frac{2}{3},0)$。
点绕原点旋转$180°$后,点$(x,y)$的对应点为$(-x,-y)$,因此上述两个点旋转后得到$(0,-2)$和$(-\frac{2}{3},0)$。
设旋转后的新函数表达式为$y=kx+b$,将$(0,-2)$代入得$b=-2$,
再将$(-\frac{2}{3},0)$和$b=-2$代入表达式:
$0 = -\frac{2}{3}k - 2$
解得$k=-3$,因此新函数的表达式为$y=-3x-2$。
对于新函数$y=-3x-2$,$k=-3<0$,$b=-2<0$,可得新函数图象经过第二、三、四象限。
旋转前后函数图象性质的变化:
1. 不变的性质:两个函数的$k$值均为$-3<0$,增减性一致,$y$都随$x$的增大而减小,图象倾斜程度相同,两直线互相平行。
2. 变化的性质:
① 原函数图象经过第一、二、四象限,新函数图象经过第二、三、四象限;
② 原函数与$y$轴交于正半轴$(0,2)$,新函数与$y$轴交于负半轴$(0,-2)$;
③ 原函数与$x$轴交于正半轴$(\frac{2}{3},0)$,新函数与$x$轴交于负半轴$(-\frac{2}{3},0)$;
④ 原函数当$x<\frac{2}{3}$时$y>0$,$x>\frac{2}{3}$时$y<0$;新函数当$x<-\frac{2}{3}$时$y>0$,$x>-\frac{2}{3}$时$y<0$。
取原一次函数$y=-3x+2$图象上的两个特殊点:
令$x=0$,得$y=2$,对应点为$(0,2)$;
令$y=0$,得$x=\frac{2}{3}$,对应点为$(\frac{2}{3},0)$。
点绕原点旋转$180°$后,点$(x,y)$的对应点为$(-x,-y)$,因此上述两个点旋转后得到$(0,-2)$和$(-\frac{2}{3},0)$。
设旋转后的新函数表达式为$y=kx+b$,将$(0,-2)$代入得$b=-2$,
再将$(-\frac{2}{3},0)$和$b=-2$代入表达式:
$0 = -\frac{2}{3}k - 2$
解得$k=-3$,因此新函数的表达式为$y=-3x-2$。
对于新函数$y=-3x-2$,$k=-3<0$,$b=-2<0$,可得新函数图象经过第二、三、四象限。
旋转前后函数图象性质的变化:
1. 不变的性质:两个函数的$k$值均为$-3<0$,增减性一致,$y$都随$x$的增大而减小,图象倾斜程度相同,两直线互相平行。
2. 变化的性质:
① 原函数图象经过第一、二、四象限,新函数图象经过第二、三、四象限;
② 原函数与$y$轴交于正半轴$(0,2)$,新函数与$y$轴交于负半轴$(0,-2)$;
③ 原函数与$x$轴交于正半轴$(\frac{2}{3},0)$,新函数与$x$轴交于负半轴$(-\frac{2}{3},0)$;
④ 原函数当$x<\frac{2}{3}$时$y>0$,$x>\frac{2}{3}$时$y<0$;新函数当$x<-\frac{2}{3}$时$y>0$,$x>-\frac{2}{3}$时$y<0$。