写出正比例函数$y=2x$的图象特征和性质,你能尝试证明吗?
答案:解:
1. 图象特征
正比例函数$y=2x$的图象是经过坐标原点$(0,0)$的一条直线,该直线经过第一、三象限,从左向右呈上升趋势。
2. 函数性质
① 自变量$x$的取值范围是全体实数;
② $y$的值随$x$值的增大而增大。
3. 证明
(1) 证明图象是过原点的直线:
当$x=0$时,$y=2×0=0$,函数图象过点$(0,0)$;
当$x=1$时,$y=2×1=2$,函数图象过点$(1,2)$。
根据“两点确定一条直线”,过点$(0,0)$和$(1,2)$所作的直线就是$y=2x$的图象,因此它是经过原点的一条直线。
(2) 证明图象经过第一、三象限:
若$x>0$,则$y=2x>0$,所有横坐标为正的对应点横、纵坐标均为正,都落在第一象限内;
若$x<0$,则$y=2x<0$,所有横坐标为负的对应点横、纵坐标均为负,都落在第三象限内,因此该直线经过第一、三象限。
(3) 证明$y$随$x$的增大而增大:
在函数自变量取值范围内任取两个数$x_1$、$x_2$,令$x_1<x_2$,
对应的函数值分别为$y_1=2x_1$,$y_2=2x_2$,
则$y_2 - y_1 = 2x_2 - 2x_1 = 2(x_2 - x_1)$,
因为$x_1<x_2$,所以$x_2 - x_1>0$,
因此$2(x_2 - x_1)>0$,即$y_2>y_1$,
可得当$x_1<x_2$时,必有$y_1<y_2$,即$y$随$x$的增大而增大。
例 在同一平面直角坐标系中,画出下列正比例函数的图象.观察图象,你有什么发现?
(1) $y=x$;
(2) $y=-x$;
(3) $y=\frac{1}{2}x$;
(4) $y=-\frac{1}{2}x$.
答案:解:
1. 绘制图象:
正比例函数的图象是经过原点的直线,采用两点法画图:
画$y=x$的图象:过点$(0,0)$和$(1,1)$画直线;
画$y=-x$的图象:过点$(0,0)$和$(1,-1)$画直线;
画$y=\frac{1}{2}x$的图象:过点$(0,0)$和$(2,1)$画直线;
画$y=-\frac{1}{2}x$的图象:过点$(0,0)$和$(2,-1)$画直线。
2. 观察图象可得结论:
① 四个正比例函数的图象都是经过坐标原点的直线;
② 当比例系数$k>0$时,正比例函数$y=kx$的图象经过第一、三象限,$y$随$x$的增大而增大,且$|k|$越大,直线越靠近$y$轴;
③ 当比例系数$k<0$时,正比例函数$y=kx$的图象经过第二、四象限,$y$随$x$的增大而减小,且$|k|$越大,直线越靠近$y$轴。
(1)正比例函数$y=\frac{1}{2}x$的图象经过的象限是(
)。
A.第一、二象限
B.第一、三象限
C.第二、四象限
D.第三、四象限
答案:B
解析:
正比例函数y=kx(k≠0)的图象是过原点的直线,当k>0时,图象经过第一、三象限。本题中k=1/2>0,因此函数$y=\frac{1}{2}x$的图象经过第一、三象限。
(2) 正比例函数 $ y = kx (k < 0) $ 的图象经过的象限是(
).
A.第一、二象限
B.第一、三象限
C.第二、四象限
D.第三、四象限
答案:C
解析:
正比例函数$y=kx$的图象是经过原点的直线,当$k<0$时,$y$随$x$的增大而减小,直线从左上向右下延伸,因此图象经过第二、四象限。
2. 已知正比例函数$y=(m+1)x$,y随x的增大而减小,则m的取值范围是
。
答案:$m<-1$
解析:
解:
∵正比例函数$y=(m+1)x$中,y随x的增大而减小,
∴比例系数$m+1<0$,
解得$m<-1$。
3. 已知点$A(-2,y_1),B(-1,y_2)$都在正比例函数$y=-2x$的图象上,则$y_1$ ______ $y_2$.(填“>”或“<”)
答案:$>$
解析:
解:
将点$A(-2,y_1)$代入$y=-2x$,得
$y_1=-2×(-2)=4$,
将点$B(-1,y_2)$代入$y=-2x$,得
$y_2=-2×(-1)=2$,
因为$4>2$,所以$y_1>y_2$。
4. 已知正比例函数$y=-2x$.
(1)在平面直角坐标系中画出函数图象;
(2)根据图象,直接写出当$y≥ -4$时,$x$的取值范围.
答案:解:
(1) 正比例函数的图象是经过原点的直线,取两组对应值:
当$x=0$时,$y=0$;当$x=1$时,$y=-2$。
在平面直角坐标系内描出点$O(0,0)$和点$A(1,-2)$,过这两点作直线,该直线即为函数$y=-2x$的图象。
(2) 当$y≥ -4$时,$x$的取值范围是$x≤ 2$。