下面,要进一步学习网络画板里面的几个比较特殊的内置函数。这里,我用y=f(x)的图像,直观的展示各类函数的具体形态!
工具/原料
电脑+互联网
网络画板
方法/步骤
1、abs(x)——求x的绝对值。如下图,分别是y=abs(x)、y=abs(sin(x))、y=abs(sin(1/x))的图像。注意,y=abs(sin(1/x))的图像,越靠近原点,波动越剧烈,所以它的图像是任何软件都不可能精确绘制出来的,只能靠大家“脑补”!有一个有趣的问题是,当x->0时,sin(1/x)的极限值是多少?
2、sign(x)——求x的符号,取值范围为-1,0,1。蛴蛩钔淞下面是y=abs(x)、y=abs(sign(x))的挣窝酵聒函数图像,以及y=sign(x^3-2*x^2-3*x)和y=x^3-2*x^2-3*x的图像的比较。注意,y=abs(sign(x))和y=sign(abs(x))的图像相同,所以可以说,y=abs(sign())和y=sign(abs())是同一个函数!
3、floor(x)——阶梯函数,求小于x的最大整数,也就是著名的取整函数[x]。下面分别是y=floor(x)、y=floor(x^2)、x=floor(y^3)的图像。那么y=floor(x^3)的反函数方程是y=?(x)。
4、fix(x)——向0取整,相当于sign(x)*floor(abs(x))。下面分别是y=fix(x)、y=fix(x^2)、x=fix(y^3)的图像。当x>0时,fix(x)与floor(x)的图像相同,二者只在x<0时,才表现出区别。所以fix(x^2)与floor(x^2)的图像完全相同!
5、mod(x,z)——余函数,求x除以z的余数,这个余数>0且<z。因此,z必须是正数。下面分别是函数y=mod(x,3)、y=mod(x,2)、y=mod(x,0.5)的图像。它们的图像,就像一些锯齿!
6、这一次,我们就看这五个函数。下面,让我们看看网络画板第12期比赛第二个问题。
试题讲解
1、下面是网络画板第12期比赛第二题(也是某道中考题,不清楚是具赍鲽判燹体哪一年的):如图所示,菱形AB潮贾篡绐CD的边长为6厘米,∠B=60°.从初始时刻开始,点P、Q同时从A点出发,点P以1厘米/秒的速度沿A→C→B的方向运动,点Q以2厘米/秒的速度沿A→B→C→D的方向运动,当点Q运动到D点时,P、Q两点同时停止运动,设P、Q运动的时间为x秒时,△APQ与△ABC重叠部分的面积为y平方厘米(这里规定:点和线段是面积为0的三角形),解答下列问题:(1)点P、Q从出发到相遇所用时间是6秒;(2)点P、Q从开始运动到停止的过程中,当△APQ是等边三角形时x的值是___秒;(3)求y与x之间的函数关系式。
2、第一问很简单,由于Q的速度是P的二倍,所以它们在C点相遇。第二问,解:当△APQ是正三角形时,必有x>6,此时△ACQ全等于△ABP。因为AC+CP=x,所以PC=x-6,PB=QC=12-x,所以AB+BC+CQ=2x=12+CQ=12+12-x,所以x=8.
3、关键是第三问,显然,y关于x的函数是分段函数。那我们来分段讲解:第一阶段,Q位于线段AB上。此时0<x≤3,AP=x,PQ=sqrt(3)*x,面积y=(sqrt(3)*x^2)/2。
4、第二阶段,Q在线段BC上。此时,3<x≤6,PC=6-x,PQ=sqrt(3)*(6-x),面积y=(sqrt(3)*(6-x)*x)/2。
5、第三阶段,Q位于线段CD上,设PQ与AC交于R,那么,y就是怅落懊杌△APR的面积。此时,6<旌忭檀挢x≤9,BP=12-x,PC=x-6,CQ=2*x-12,DQ=18-2*x,注意到,PR平分∠PCQ,CQ:CP=2:1,所以RQ:RP=2:1,所以,△APR的面积=△APQ的面积/3。而S△APQ=SABCD-S△ABP-S△CPQ-S△ADQ。经过仔细计算,可以得到正确答案:面积y=S△APQ/3=(15-x)*(x-6)/(2*sqrt(3))。
6、我们把这个三段函数,用网络画板的内置函数整合为一个函数。整合擢爻充种的方法有好几个,这里,就用我们刚介绍的s足毂忍珩ign函数和abs函数来处理。直接上答案:y=sqrt(3)*(x^2)*(sign(3-x)+abs(sign(3-x)))/4-sqrt(3)*x*(x-6)*(sign((x-3)*(6-x))+abs(sign((x-3)*(6-x))))/4-(x-6)*(x-15)*(sign(x-6)+abs(sign(x-6)))/(4*sqrt(3))(0≤x≤9)每一行对应一个分段,互不干扰。我们还可以做出y与x函数图像的动画效果,如下图。如果想了解详细内容,请关注网络画板官网——首页——分类资源——周赛作品——第十二期进行查看。