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1.2 一次函数的定义

一次函数 · 初二
讲清楚它是什么

定义 形如 $y=kx+b$($k,b$ 为常数,$k\neq0$)的函数,叫做一次函数。

从哪来 本节为初二数学第1讲起点,无前置知识点记录。

为什么 一次函数本质上是“变化率恒定”的线性关系。在直角坐标系中,它表现为一条直线。之所以规定 $k\neq0$,是因为若 $k=0$,则 $y=b$,图像为平行于 $x$ 轴的直线,此时 $y$ 不随 $x$ 变化,失去了“一次”(即 $x$ 的最高次数为1)的特征,退化为常数函数。$b$ 的存在允许直线上下平移,从而涵盖所有非垂直于 $x$ 轴的直线。

讲法
适合:抽象思维较强、喜欢逻辑推导的学生 从“变量关系”切入。先复习 $y=kx$(正比例函数),指出其图像过原点。然后提问:如果直线不过原点,而是上下移动了,解析式会怎么变?引导学生发现 $y=kx+b$ 中 $b$ 决定了 $y$ 轴截距。强调 $k$ 是斜率(变化率),$b$ 是初始值。通过代数变形 $y-b=kx$ 说明 $y$ 与 $x$ 的线性依赖关系。
讲法
适合:直观思维强、喜欢图像和实际情境的学生 从“打车费”情境切入。设起步价 $b$ 元,每公里 $k$ 元,行驶 $x$ 公里,费用 $y$ 元。则 $y=kx+b$。画图:$x=0$ 时 $y=b$(起步价),$x$ 增加 1,$y$ 增加 $k$。让学生观察图像是一条直线,且 $k$ 控制倾斜程度,$b$ 控制起点高度。通过改变 $k$ 和 $b$ 的值,动态展示直线如何旋转和平移。
讲法
适合:基础薄弱、需要明确判别标准的学生 采用“排除法”和“特征匹配法”。列出几个函数:$y=2x+1$,$y=x^2$,$y=\frac{1}{x}$,$y=3$,$y=2x$。让学生逐一判断是否为一次函数。总结口诀:“$x$ 的次数必须是1,$x$ 的系数不能为0,$x$ 必须在分母外”。强调 $y=2x$ 也是一次函数($b=0$ 的特例),而 $y=3$ 不是($k=0$)。
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练一道
基础题
下列函数中,是一次函数的是( ) A. $y=3x^2+1$ B. $y=\frac{2}{x}$ C. $y=5x-2$ D. $y=4$
变式
已知函数 $y=(m-2)x + m^2 - 4$ 是一次函数,求 $m$ 的取值范围。
试试手自己判
检测题
若函数 $y=(a-1)x^{a^2-1} + 3$ 是一次函数,求 $a$ 的值。
看答案和判分标准
答案:$a = -1$
判对标准:
1. 学生需列出两个条件:
- $x$ 的指数为1:$a^2 - 1 = 1$
- $x$ 的系数不为0:$a - 1 \neq 0$
2. 解指数方程得 $a^2 = 2$,即 $a = \pm\sqrt{2}$?不对,重新检查:
- 题目是 $y=(a-1)x^{a^2-1} + 3$。
- 一次函数要求 $x$ 的次数为1,所以 $a^2 - 1 = 1 \Rightarrow a^2 = 2 \Rightarrow a = \pm\sqrt{2}$。
- 同时要求系数 $a-1 \neq 0 \Rightarrow a \neq 1$。
- $\sqrt{2} \neq 1$ 且 $-\sqrt{2} \neq 1$,所以 $a = \pm\sqrt{2}$ 都是解?
- 等等,通常初中题目会设计整数解。让我重新审视题目设计。
- 如果题目是 $y=(a-1)x^{|a|-1} + 3$,则 $|a|-1=1 \Rightarrow |a|=2 \Rightarrow a=\pm2$。系数 $a-1\neq0 \Rightarrow a\neq1$。所以 $a=2$ 或 $a=-2$。
- 如果题目是 $y=(a-2)x^{a^2-3} + 1$,则 $a^2-3=1 \Rightarrow a^2=4 \Rightarrow a=\pm2$。系数 $a-2\neq0 \Rightarrow a\neq2$。所以 $a=-2$。
- 为了符合初二水平,我将修改检测题为一个更典型的整数解题目,避免根号。

修正后的检测题:
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