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二元一次函数是含有两个自变量的一次函数,其标准形式为z等于ax加by加c,其中a和b不能同时为零。例如z等于2x加3y加1就是一个二元一次函数。与一元一次函数相比,二元一次函数有两个自变量x和y,函数值z随这两个变量的变化而变化。
二元一次函数在三维空间中表示一个平面。以z等于2x加3y加1为例,我们可以计算这个平面与三个坐标轴的交点。当y和z为0时,x等于负二分之一;当x和z为0时,y等于负三分之一;当x和y为0时,z等于1。通过这些交点,我们可以确定平面的位置和方向。
系数a、b、c对平面的形状和位置有不同影响。系数a控制平面在x方向的倾斜程度,a越大平面在x方向倾斜越陡。系数b控制平面在y方向的倾斜程度。系数c控制平面的上下平移,c增大平面整体上移。通过对比z等于x加y、z等于2x加y、z等于x加2y和z等于x加y加2这四个函数,我们可以清楚看到各系数的作用效果。
二元一次函数在实际中有广泛应用。例如某工厂生产两种产品,产品A每件利润30元,产品B每件利润50元,固定成本200元,则总利润函数为P等于30x加50y减200。其中P表示总利润,x表示产品A的数量,y表示产品B的数量。当生产10件产品A和8件产品B时,总利润为500元。这个利润函数在三维空间中表示一个平面。
通过一个综合练习来巩固所学知识。已知二元一次函数z等于3x减2y加4,我们可以分析其图像特征。计算与坐标轴的交点:x轴交点为负三分之四、0、0,y轴交点为0、2、0,z轴交点为0、0、4。验证点1、1、5在平面上。总结二元一次函数的核心要点:标准形式为z等于ax加by加c,几何意义是三维平面,参数a和b控制倾斜程度,参数c控制平移。