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函数是数学中描述两个变量之间对应关系的重要概念。在我们的生活中,处处都存在着这样的对应关系,比如时间对应温度的变化,商品数量对应总价格,人的身高对应体重等等。函数的严格数学定义是:设在某个变化过程中有两个变量x和y,如果对于x的每一个值,y都有唯一的值与它对应,那么就说y是x的函数。这种一一对应的关系是函数概念的核心。
函数有三种主要的表示方法。第一种是解析法,也叫公式法,用数学式子来表示函数关系,比如y等于2x加1。第二种是列表法,用表格的形式列出自变量和因变量的对应值。第三种是图像法,在坐标系中用图形来表示函数关系。这三种方法各有优缺点,解析法简洁明了,列表法直观具体,图像法形象生动。它们本质上表示的是同一个函数,只是表达形式不同。
定义域和值域是函数的重要组成部分。定义域是自变量x的取值范围,值域是因变量y的取值范围。让我们通过具体例子来理解。对于函数y等于x的平方,x可以取任意实数,所以定义域是全体实数。由于x的平方总是非负的,所以y大于等于0,值域是y大于等于0。对于函数y等于1除以x,由于分母不能为0,所以x不等于0,定义域是x不等于0的所有实数。同样,y也不能等于0,所以值域是y不等于0的所有实数。
一次函数是最基本的函数类型,其标准形式为y等于kx加b。其中k叫做斜率,决定直线的倾斜程度。当k大于0时,直线向上倾斜;当k小于0时,直线向下倾斜;当k等于0时,是水平直线。b叫做y轴截距,决定直线与y轴的交点位置。一次函数的图像是一条直线,定义域和值域都是全体实数。现在让我们通过改变k和b的值来观察直线的变化。
二次函数是重要的非线性函数,其标准形式为y等于ax的平方加bx加c,其中a不等于0。参数a决定抛物线的开口方向,当a大于0时开口向上,当a小于0时开口向下,a的绝对值越大开口越窄。二次函数的图像是抛物线,具有对称性,对称轴方程为x等于负b除以2a,顶点坐标可以用公式计算。抛物线有最大值或最小值,出现在顶点处。让我们通过改变参数来观察抛物线的变化。