8. 函数 $y=\frac{5}{4}x,y=2x,y=5x$ 都过第一、三象限,$y$ 都随 $x$ 增大而增大,它们的性质有什么不同呢?请根据下列问题探究:
(1)在同一平面直角坐标系中画出它们的图象。
(2)分别利用图象、计算两种方法比较当 $y=2$ 时,函数 $y=\frac{5}{4}x,y=2x,y=5x$ 对应的自变量的大小。
(3)小明说:“这三个函数中,随着自变量 $x$ 的增大,函数 $y=5x$ 的函数值增加得最快。”判断小明的说法是否正确,并说明理由。

(1)在同一平面直角坐标系中画出它们的图象。
(2)分别利用图象、计算两种方法比较当 $y=2$ 时,函数 $y=\frac{5}{4}x,y=2x,y=5x$ 对应的自变量的大小。
(3)小明说:“这三个函数中,随着自变量 $x$ 的增大,函数 $y=5x$ 的函数值增加得最快。”判断小明的说法是否正确,并说明理由。
答案
解:
(1) 三个函数均为正比例函数,图象都是经过原点的直线:
对于$y=\frac{5}{4}x$,取点$(1,\frac{5}{4})$,过原点和该点画直线;
对于$y=2x$,取点$(1,2)$,过原点和该点画直线;
对于$y=5x$,取点$(0.4,2)$,过原点和该点画直线。
三条过原点的直线即为所求的三个函数的图象。
(2) ① 计算法:
令$y=2$,分别代入三个函数:
代入$y=\frac{5}{4}x$,得$2=\frac{5}{4}x$,解得$x=\frac{8}{5}=1.6$;
代入$y=2x$,得$2=2x$,解得$x=1$;
代入$y=5x$,得$2=5x$,解得$x=\frac{2}{5}=0.4$。
因为$1.6>1>0.4$,所以对应自变量的大小关系为:$y=\frac{5}{4}x$对应的自变量 > $y=2x$对应的自变量 > $y=5x$对应的自变量。
② 图象法:
在坐标系中作水平直线$y=2$,该直线与三个函数图象分别相交,观察三个交点的横坐标可得:$y=\frac{5}{4}x$对应交点的横坐标最大,$y=2x$次之,$y=5x$对应交点的横坐标最小,即自变量大小关系为$x_{\frac{5}{4}x}>x_{2x}>x_{5x}$。
(3) 小明的说法正确。
理由:当$k>0$时,正比例函数$y=kx$的比例系数$k$越大,图象越靠近$y$轴,函数值$y$随$x$增大的增长速度越快。
三个函数的比例系数分别为$\frac{5}{4}$、$2$、$5$,满足$\frac{5}{4}<2<5$,因此随着自变量$x$的增大,函数$y=5x$的函数值增加得最快。
(1) 三个函数均为正比例函数,图象都是经过原点的直线:
对于$y=\frac{5}{4}x$,取点$(1,\frac{5}{4})$,过原点和该点画直线;
对于$y=2x$,取点$(1,2)$,过原点和该点画直线;
对于$y=5x$,取点$(0.4,2)$,过原点和该点画直线。
三条过原点的直线即为所求的三个函数的图象。
(2) ① 计算法:
令$y=2$,分别代入三个函数:
代入$y=\frac{5}{4}x$,得$2=\frac{5}{4}x$,解得$x=\frac{8}{5}=1.6$;
代入$y=2x$,得$2=2x$,解得$x=1$;
代入$y=5x$,得$2=5x$,解得$x=\frac{2}{5}=0.4$。
因为$1.6>1>0.4$,所以对应自变量的大小关系为:$y=\frac{5}{4}x$对应的自变量 > $y=2x$对应的自变量 > $y=5x$对应的自变量。
② 图象法:
在坐标系中作水平直线$y=2$,该直线与三个函数图象分别相交,观察三个交点的横坐标可得:$y=\frac{5}{4}x$对应交点的横坐标最大,$y=2x$次之,$y=5x$对应交点的横坐标最小,即自变量大小关系为$x_{\frac{5}{4}x}>x_{2x}>x_{5x}$。
(3) 小明的说法正确。
理由:当$k>0$时,正比例函数$y=kx$的比例系数$k$越大,图象越靠近$y$轴,函数值$y$随$x$增大的增长速度越快。
三个函数的比例系数分别为$\frac{5}{4}$、$2$、$5$,满足$\frac{5}{4}<2<5$,因此随着自变量$x$的增大,函数$y=5x$的函数值增加得最快。
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