Взаимное расположение графиков линейных функций
Graphing Lines by PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, licensed under CC-BY-4.0 (https://phet.colorado.edu)
Цель:
- Знать определение функции y=kx, построить ее график и установить ее расположение в соответствии с k;
- Знать определение линейной функции y=kx+b, построить ее график и установить ее расположение в соответствии со значениями k и b;
- Нахождение точек пересечения графика линейной функции с осями координат (без построения графика).
Эта виртуальная работа предназначена для использования на уроках алгебры по следующим темам:
- 7 класс. «Линейная функция и ее график”
- 7 класс. «Взаимное расположение графиков линейных функций”
Теоретическая часть
Уравнение прямой в форме y — y1 = m(x — x1) называется точечно-угловой формой. Это уравнение описывает прямую, проходящую через заданную точку M1(x1, y1) с заданным угловым коэффициентом (наклоном) m.
Геометрический смысл параметров:
- m (угловой коэффициент):
- Характеризует наклон прямой относительно оси Ox.
- Если m > 0, прямая направлена вверх (растет слева направо).
- Если m < 0, прямая направлена вниз (убывает слева направо).
- Если m = 0, прямая параллельна оси Ox (горизонтальная прямая).
- Чем больше по модулю значение m, тем круче наклон прямой.
- (x1, y1): Координаты точки M1, через которую проходит прямая. Эта точка всегда принадлежит прямой.
Как использовать точечно-угловую форму?
- Построение графика:
- Отметить на координатной плоскости точку M1(x1, y1).
- Используя угловой коэффициент m, провести прямую через точку M1. Если m > 0, то от точки M1 нужно сделать шаг вправо на 1 единицу по оси Ox и шаг вверх на m единиц по оси Oy. Если m < 0, то шаг вверх нужно заменить на шаг вниз.
- Составление уравнения:
- Найти координаты любой точки M1(x1, y1), принадлежащей прямой.
- Вычислить угловой коэффициент m, используя координаты двух точек, принадлежащих прямой (или из геометрического изображения).
- Подставить найденные значения x1, y1 и m в уравнение y — y1 = m(x — x1).
Связь с другими формами уравнения прямой:
- Общее уравнение прямой: Ax + By + C = 0. Точечно-угловую форму можно преобразовать к общему виду путем раскрытия скобок и переноса всех членов в левую часть.
- Уравнение прямой с угловым коэффициентом: y = mx + b. Точечно-угловую форму можно преобразовать к этому виду, раскрывая скобки и выражая y.
Виртуальный эксперимент
В этой виртуальной работе учащиеся строят график прямой, заданной уравнением типа y — y1 = m(x — x1). Изучает параметры линейного уравнения в виде y — y1 = m(x — x1). Прогнозирует, как изменение значений в линейном уравнении повлияет на линию, показанную на графике.
Ход работы:
Раздел 1. Наклонно-интерцептная секция
Шаг 1. Вам предоставляется 4 различных режима: “Slope”, “Slope-Intercept”, “Point-Slope” и “Line game”. Вы будете работать в разделах “Point-Slope” и “Line game”. Запустите режим «Point-Slope».

Шаг 2. Вам дано:
- Координатная плоскость OXY и график уравнения y — y1 = m(x — x1) (1);
- Инструменты, показывающие значения точек (x,y) в координате графика (2);
- Вы можете не отображать график с экрана, нажав на источник (3);
- Уравнение y — y1 = m(x — x1) и кнопки, изменяющие его параметры (4);
- Кнопки сохранения и выключения типа графика (5);
- Отображение параметров наклона, уравнения y = x, y = — x, кнопки отображения сетки (6);
- Кнопка перезагрузки (7).

Шаг 3. Определите точки на графике с помощью инструментов,которые показывают значения точек (x, y) в координате графика. Добавьте кнопки отображения графиков y = x и y = — x. Изучите график. Вы увидите, что уравнение y-2 = ¾ (x-1) пересекается с уравнением y = x в точке (5,5).

Шаг 4. Управляйте фиолетовой и синей точкой, чтобы изменить уравнение. Перетащите фиолетовую точку, чтобы увидеть, как меняется точка в уравнении. Перетащите синюю точку, чтобы изменить наклон. Изучите график.

Шаг 5. Управлять уравнением можно не только изменением точек, но и изменением параметров функции y — y1 = m(x — x1). Измените настройки и изучите график.

Часть 2. Игровая часть
Шаг 6. Активируйте режим “Line game”. Вам дано 6 уровней. В этой работе вы будете работать на 1-4 уровнях. Выберите первый уровень.

Шаг 7. Вам дано:
- Табличка уравнения графика (1);
- Координатная плоскость OXY и график прямой (2);
- Инструменты, показывающие значения точек (x,y) в координате графика (3);
- Кнопка проверки (4);
- Кнопка вернуться к меню (5).

Шаг 8. У вас есть уравнение или график, заданный зеленым цветом. Это задача, которую нужно выполнить:
- Если график зеленый, вам нужно создать уравнение, которое правильно подходит для этого графика;
- Если уравнение зеленое, вам нужно создать график, который правильно соответствует этому уравнению.
Выполните и проверьте поставленную задачу.

Шаг 9. Выполните задание и переходите к следующим уровням.

Заключение
Виртуальная работа является ценным инструментом для учащихся для изучения графиков линейных функций. Симулятор стал интерактивным и визуально полезным, предлагая различные инструменты для изучения графиков, такие как отображение точек, отображение уравнений и сохранение графиков.
Словарь терминов
- Slope — Наклон — Көлбеу
- Slope-Intercept — Склон-Интерцепт — Көлбеу-Интерцепт
- Point-Slope — Точка — Наклон — Көлбеу нүкте
- Line game — Игра «Линия» — Сызықтық ойын
- Save line — Сохранить строку — Жолды сақтау
- Erase line — Стереть строку — Жолды өшіру
- Level — Уровень — Деңгей