Функции · 8 класс · урок 2 из 3 · Никольский, «Алгебра 8», § 6, п. 6.3–6.4

Линейная функция и её график

Выход к заданиям: ОГЭ №11, ОГЭ №22, ЕГЭ №12, ЕГЭ №19

Сначала нужно знать
Прямая пропорциональность, координаты точки
Зачем этот урок
ОГЭ №11 (знаки k и b по графику) и ЕГЭ №12 (найти значение линейной функции по графику)
Дальше
Функция y = |x| и её график
Линейная функция · урок 2
Линейная функция
y = kx + b: график, смысл коэффициентов, параллельные прямые
Определение

Функцию y=kx+by = kx + b, где kk и bb — данные числа, называют линейной функцией. Она определена при всех xx. При b=0b = 0 получаем прямую пропорциональность y=kxy = kx.

Примеры: y=2x+4y = 2x + 4,  y=−x+5\ y = -x + 5,  y=−0,5x\ y = -0{,}5x. А y=x2−1y = x^2 - 1 — не линейная.

y=kx+by = kx + b
Сдвиг прямой y = kx
Oxyy = 2xy = 2x + 4ACD(0; 4)11

Построим y=2xy = 2x. Точка CC графика y=2x+4y = 2x + 4 с той же абсциссой, что точка AA графика y=2xy = 2x, лежит на 44 единицы выше. Значит, весь график y=2x+4y = 2x + 4 — прямая y=2xy = 2x, сдвинутая на 44 вверх.

Она параллельна y=2xy = 2x и пересекает ось yy в точке D(0; 4)D(0;\ 4): подставим x=0x = 0.

Теорема о графике
  • kk — угловой коэффициент: на сколько меняется yy, когда xx увеличивается на 11.
  • bb — ордината точки пересечения с осью yy.
  • Прямые y=kx+by = kx + b и y=k1x+b1y = k_1x + b_1 с k=k1k = k_1 и b≠b1b \ne b_1 параллельны.
  • k=0k = 0: y=by = b — постоянная функция, график параллелен оси xx.
График линейной функции y=kx+by = kx + b — прямая, пересекающая ось ординат в точке D(0; b)D(0;\ b) и параллельная прямой y=kxy = kx. Она проходит через точки D(0; b)D(0;\ b) и B(1; k+b)B(1;\ k + b).
Как читать k и b по графику
k > 0, b > 0Oxy11k > 0, b < 0Oxy11k < 0, b > 0Oxy11k < 0, b < 0Oxy11
  • Прямая идёт вверх слева направо — k>0k > 0; вниз — k<0k < 0.
  • Пересекает ось yy выше нуля — b>0b > 0; ниже — b<0b < 0.
  • Точное значение: k=y2−y1x2−x1k = \dfrac{y_2 - y_1}{x_2 - x_1} по двум точкам с целыми координатами; bb — где прямая пересекает ось yy.
Другой способ построения

y=2x+4=2(x+2)y = 2x + 4 = 2(x + 2). График y=2(x+2)y = 2(x + 2) получается из y=2xy = 2x сдвигом на 22 единицы влево: значение, которое y=2xy = 2x принимает при xx, функция y=2(x+2)y = 2(x + 2) принимает при x−2x - 2.

Так же y=2(x−3)y = 2(x - 3) — сдвиг прямой y=2xy = 2x на 33 единицы вправо. Для прямой сдвиг вверх на 44 и сдвиг влево на 22 дают одну и ту же прямую.

Никольский, № 387, 389Пример 1
а) В каких точках пересекает оси координат график функции y=−3x−1y = -3x - 1? б) Какой формулой задана прямая, проходящая через точки (0; 8)(0;\ 8) и (1; 12)(1;\ 12)?
  1. а) С осью yy: x=0x = 0, y=−1y = -1 — точка (0; −1)(0;\ -1). С осью xx: y=0y = 0,  −3x−1=0\ -3x - 1 = 0,  x=−13\ x = -\dfrac13 — точка (−13; 0)\left(-\dfrac13;\ 0\right).
  2. б) Точка (0; 8)(0;\ 8) даёт b=8b = 8. Точка (1; 12)(1;\ 12):  k+8=12\ k + 8 = 12,  k=4\ k = 4. Прямая y=4x+8y = 4x + 8.
Ответ: а) (0; −1)(0;\ -1) и (−13; 0)\left(-\dfrac13;\ 0\right); б) y=4x+8y = 4x + 8
ОГЭ, задание 11Пример 2
1)Oxy112)Oxy113)Oxy114)Oxy11
На рисунке изображены графики функций вида y=kx+by = kx + b. Установите соответствие между знаками коэффициентов kk и bb и графиками функций. А) k<0, b<0k < 0,\ b < 0; Б) k<0, b>0k < 0,\ b > 0; В) k>0, b<0k > 0,\ b < 0.
  1. k<0k < 0 — прямая идёт вниз: рисунки 1 и 2. Из них b<0b < 0 (ось yy ниже нуля) — рисунок 2, b>0b > 0 — рисунок 1.
  2. k>0k > 0 — рисунки 3 и 4; b<0b < 0 — рисунок 3.
Ответ: 213
ОГЭ, задание 11Пример 3
1)Oxy112)Oxy113)Oxy11
Установите соответствие между функциями и их графиками. А) y=12x−3y = \dfrac12 x - 3; Б) y=−12x−3y = -\dfrac12 x - 3; В) y=−12x+3y = -\dfrac12 x + 3.
  1. Знак kk: прямая А возрастает — только рисунок 3.
  2. Б и В убывают; различаем по bb: у Б точка (0; −3)(0;\ -3) — рисунок 1, у В точка (0; 3)(0;\ 3) — рисунок 2.
Ответ: 312
ЕГЭ, задание 12Пример 4
Oxy(−1; −3)(3; 4)11
На рисунке изображён график функции f(x)=kx+bf(x) = kx + b. Найдите f(−5)f(-5).
  1. По рисунку прямая проходит через (−1; −3)(-1;\ -3) и (3; 4)(3;\ 4):  k=4−(−3)3−(−1)=74\ k = \dfrac{4 - (-3)}{3 - (-1)} = \dfrac74.
  2. Из точки (3; 4)(3;\ 4):  4=74⋅3+b\ 4 = \dfrac74 \cdot 3 + b,  b=−54\ b = -\dfrac54.
  3. f(−5)=74⋅(−5)−54=−404=−10f(-5) = \dfrac74 \cdot (-5) - \dfrac54 = -\dfrac{40}{4} = -10.
Ответ: −10-10
Главное
  • y=kx+by = kx + b — прямая через (0; b)(0;\ b), параллельная y=kxy = kx.
  • k>0k > 0 — прямая возрастает, k<0k < 0 — убывает; bb — точка на оси yy.
  • k=y2−y1x2−x1k = \dfrac{y_2 - y_1}{x_2 - x_1}; равные kk — параллельные прямые; k=0k = 0 — постоянная функция.
  • ЕГЭ №12: по двум точкам графика находим kk и bb, затем значение ff в нужной точке.

Все уроки станции «Линейная функция»

  1. Прямая пропорциональность
  2. Линейная функция и её график
  3. Функция y = |x|