两个变量之间关系的表示方法
表示两个变量之间的关系常用表示方法有列表法、关系式法和图象法。三种表示方法各有特点:
一、 列表法
根据表格,我们可以清楚地看到一个自变量所对应的因变量的值,以此总结因变量随自变量变化的变化趋势,还可以根据变化趋势对未知的量进行预测。
例1:在实验课上,小亮利用同一块木板测得小车从不同高度(h)滑下时,高度(h)与下滑的时间(t)的关系如下表:
下列结论错误的是( )
A.当h=40时,t约2.66秒
B.随高度增加,下滑时间越来越短
C.估计当h=80cm时,t一定小于2.56秒
D.高度每增加了10cm,时间就会减少0.24
二、 关系式法
用关系式表示因变量与自变量之间的关系时,通常是用含有自变量(用字母表示)的代数式表示因变量(也用字母表示),这样的数学式子(等式)叫做关系式。它的基本特点是:
(1)等式左边是因变量,等式右边是关于自变量的代数式;
(2)等式中只含有自变量和因变量这两个变量,其他量都是常量;(3)自变量可在允许的范围内任意取值。关系式中自变量因问题的不同,意义也不同,并且所取值的范围也不一样,当自变量的取值范围影响到关系式的表示形式时,要根据自变量的范围分别写出其关系式。(见例3)
变量与变量之间的相互依赖关系在生活中是广泛存在的,关系式是描述自变量、因变量之间关系的另一种较准确的方式,它不如表格直观,但比表格全面。
利用关系式,我们可以根据任何一个自变量的值求出相应的因变量的值。反过来,根据因变量的值也能求出相应的自变量的值。
列关系式是今后学习函数的基础,用关系式表示变量之间的关系是由特殊到一般的飞跃,是实际问题转化为数学问题的具体反映,求两个变量之间关系式的途径有以下几种:
1、根据表格中所列的数据写出自变量和因变量之间的关系式
例2:一辆经营长途运输的货车在高速公路的A处加满油后,以每小时80千米的速度匀速行驶,前往与A处相距636千米的B地,下表记录的是货车一次加满油后油箱内余油量y(升)与行驶时间x(时)之间的关系:
行驶时间x(时)
0
1
2
2.5
余油量y(升)
100
80
60
50
(1)请你认真分析上表中所给的数据,用你学过的一次函数、反比例函数和二次函数中的一种来表示y与x之间的变化规律,说明选择这种函数的理由,并求出它的函数表达式;(不要求写出自变量的取值范围)
(2)按照(1)中的变化规律,货车从A处出发行驶4.2小时到达C处,求此时油箱内余油多少升;
(3)在(2)的前提下,C处前方18千米的D处有一加油站,根据实际经验此货车在行驶中油箱内至少保证有10升油,如果货车的速度和每小时的耗油量不变,那么在D处至少加多少升油,才能使货车到达B地.(货车在D处加油过程中的时间和路程忽略不计)
2、结合实际问题写出变量之间的关系式
例3:某市为了鼓励居民节约用电,采用分段计费的方法按月计算每户家庭的电费.月用电量不超过200度时,按0.55元/度计费;月用电量超过200度时,其中的200度仍按0.55元/度计费,超过部分按0.70元/度计费.设每户家庭月用电量为x度时,应交电费y元.
(1)分别求出0≤x≤200和x>200时,y与x的函数表达式;
(2)小明家5月份交纳电费117元,小明家这个月用电多少度?
(3)根据图象写出与之对应的变量之间的关系式
例4:小聪和小明沿同一条路同时从学校出发到宁波天一阁查阅资料,学校与天一阁的路程是4千米,小聪骑自行车,小明步行,当小聪从原路回到学校时,小明刚好到达天一阁,图中折线O-A-B-C和线段OD分别表示两人离学校的路程(千米)与所经过的时间(分钟)之间的函数关系,请根据图象回答下列问题:
s(千米)
t(分钟)
A
B
D
C
30
45
15
O
2
4
小聪
小明
(1)小聪在天一阁查阅资料的时间为__________分钟,小聪返回学校的速度为_______千米/分钟。
(2)请你求出小明离开学校的路程(千米)与所经过的时间(分钟)之间的函数关系;
(3)当小聪与小明迎面相遇时,他们离学校的路程是多少千米?
三、图象法
图象能形象、直观地反映出因变量随自变量的变化情况,因此,正确地读图是解决有关问题的关键。
1、弄清坐标轴所表示的意义
水平方向的数轴(横轴)上的点表示的是自变量,要弄清自变量及其取值范围是什么;竖直方向的数轴(纵轴)上的点表示的是因变量,要弄清因变量及其取值范围是什么。
2、弄清图象上的点所表示的意义
在图象的最高点处因变量取最大值,最低点处因变量取最小值,进而求出因变量的取值范围。
3、弄清图象上的上升线部分、下降线部分和水平线部分分别表示的意义
上升线表示因变量随自变量取值的增加而增加,下降线表示因变量随自变量取值的增加而减少,水平线表示因变量不随自变量取值的变化而发生变化。
4、弄清图象上的上升线和下降线的陡缓分别表示的意义
上升线越缓表示随自变量的增加因变量的取值增加得越慢;上升线越陡表示随自变量的增加因变量的取值增加得越快;下降线越缓表示随自变量的增加因变量的取值减少得越慢;下降线越陡表示随自变量的增加因变量的取值减少得越快。
例5:沈阳市春天经常刮风,给人们的出行带来很多不便,小明观测了4月6日连续12个小时风力变化情况,并画出了风力随时间变化的图象(如图),则下列说法正确的是( )
A.在8时至14时,风力不断增大
B.在8时至12时,风力最大为7级
C.8时风力最小
D.20时风力最小