一次函數

認識一次函數 f(x) = ax + b 的定義、斜率與截距,並學會畫出它的圖形。

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什麼是一次函數?

當 yy 會隨著 xx 改變,而且每一個 xx 都只對應到一個 yy 時,我們說 yy 是 xx 的函數。形如下式的函數稱為一次函數:

f(x)=ax+b(a≠0)f(x) = ax + b \quad (a \neq 0)
  • aa 稱為斜率,代表 xx 每增加 1,yy 會增加 aa。
  • bb 稱為 yy 截距,也就是圖形與 yy 軸的交點 (0,b)(0, b)。

斜率的計算

若直線通過兩點 (x1,y1)(x_1, y_1)、(x2,y2)(x_2, y_2),則斜率為

a=y2−y1x2−x1,x1≠x2a = \frac{y_2 - y_1}{x_2 - x_1}, \qquad x_1 \neq x_2

範例:畫出 f(x)=2x+1f(x) = 2x + 1

先列出幾個點:

xx−2-2−1-10011
f(x)f(x)−3-3−1-11133

把點描在坐標平面上再連起來,就得到一條直線:

一次函數 f(x) = 2x + 1 的圖形:通過 (0, 1) 與 (1, 3) 的直線,斜率為 2
每一格代表 1 單位;紅點為 y 截距 (0, 1)。

從圖上可以看出:xx 每往右 1 格,yy 就往上 2 格,所以斜率 a=2a = 2。

練習題

  1. 求通過 (1,4)(1, 4) 與 (3,10)(3, 10) 的直線方程式。
  2. 若 f(x)=−3x+6f(x) = -3x + 6,求 f(2)f(2) 以及圖形與 xx 軸的交點。

提示: 第 2 題中,與 xx 軸的交點滿足 f(x)=0f(x) = 0,即 −3x+6=0⇒x=2-3x + 6 = 0 \Rightarrow x = 2。