数学练习 · 焕然一新
一次函数游戏
在这场一次函数对战中,两点之间的斜率总是 −4 到 4 之间的整数,从不为 0,而每个方程组都把 x + y 和 x − y 配成一对。对手拿到的是同样的点,谁先看懂这条直线,谁的斗士就先出手。
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什么是一次函数?
一次函数是这样一种规则:x 每增加 1,y 总是变化同样的量,所以它的图像是一条直线。它写成 y = kx + b,其中 k 是斜率,表示直线有多陡,b 是直线与 y 轴交点的纵坐标(截距)。一支长 20 cm、每小时烧掉 2 cm 的蜡烛,剩下的长度就符合 y = 20 − 2x。
例题:x + y = 17,x − y = 9
- 游戏同时给出 x + y = 17 和 x − y = 9 两个方程,只问 x 是多少。
- 把两个方程相加,+y 和 −y 正好抵消,左边剩下 2x,右边是 17 + 9 = 26。
- 既然 2x = 26,x 就是 26 的一半,所以 x = 13。
- 用 y = 17 − 13 = 4 检验:13 − 4 = 9 也成立,所以输入 13。
一步一步学
Slope is how steep a line is, and it is measured as rise over run: how far the line climbs for every step it takes sideways.
Given two points, subtract the y-values to get the rise and the x-values to get the run, then divide. From (1, 2) to (4, 11): the rise is 11 − 2 = 9, the run is 4 − 1 = 3, so the slope is 3. The line goes up three for every one across.
Order matters only in that you must be consistent — start at the same point for both subtractions, or you will get the sign backwards.
A positive slope climbs to the right and a negative one falls. The number is a rate: on a distance-time graph it is speed, on a cost graph it is price per item.
Find the rise, find the run, divide, and type the slope.
小贴士和常见错误
- 看 y 前面的符号。像 +y 和 −y 这样符号相反时,把两个方程相加就能消去 y;符号相同时,用一个方程减去另一个。
- 常见错误是算到 2x = 30 就停下,输入 30。两个方程相加得到的是 x 的两倍,所以回答前要先除以 2:x = 15。
- 在家练习画直线图像,可以和孩子一起在方格纸上画出 y = 2x + 1,x 从 0 取到 3。每个点都比前一个高 2 格,用一把直尺就能连成一条线。
怎么玩
斜率关卡会显示两个点,比如“(2, 5) → (4, 3), 斜率=?”,这条直线往下走,所以要按负号键输入 −1。第二关变成方程组游戏:给出 x + y = 22 和 x − y = 8,你只输入 x,也就是 15。抢在对手前面答对,蘑菇 就会出击,答得越快,打得越重。
— 快问快答 —
Linear functions:精简 FAQ
- 什么是二元一次方程组?
- 二元一次方程组是含有相同未知数、必须同时成立的一组方程。单看 x + y = 12,它有无数组解:5 和 7、9 和 3,还有很多。再加上 x − y = 2,能同时满足两个方程的只有 x = 7、y = 5。在图像上,这组解就是两条直线的交点。
- 怎样用加减消元法解方程组?
- 加减消元法就是先消去一个未知数,再求另一个。在 3x + 2y = 16 和 x − y = 2 中,y 项还不能直接抵消。把第二个方程乘以 2,得到 2x − 2y = 4,再把两个方程相加:5x = 20,所以 x = 4。把 4 代入 x − y = 2,得到 y = 2。
- 斜率公式里哪个差放在分子上,怎么记?
- 用一条你已经熟悉的直线来检验公式。直线 y = 2x 经过 (0, 0) 和 (1, 2),向右每走 1 就上升 2,所以斜率一定是 2。只有 2 除以 1 才得 2,1 除以 2 不行,所以 y 的差总在分子上,x 的差在分母上。
- 为什么孩子觉得负斜率没那么陡?
- 很多学生觉得斜率 −4 比 2 更平缓,因为 −4 是更小的数。但直线有多陡,取决于去掉符号后斜率的大小:斜率为 −4 时,向右每走一步下降 4,斜率为 2 时只上升 2。比较陡峭程度要看大小,符号只用来判断直线是上升还是下降。
- 老师能在课堂上免费使用这个一次函数对战吗?
- 可以:两个关卡都免费,在学校设备自带的浏览器里就能运行,不用注册,也不用下载。在黑板上练习斜率时,画一个方格坐标网,标出 (0, 1),让学生说出从这个点出发斜率为 2 的点。像 (2, 5) 或 (−1, −1) 这样的答案,都落在同一条直线上。学校方案按学生人数计费,教师面板会显示谁对斜率越来越有把握。
