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一次函数图像:k与b决定经过哪几个象限

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一次函数图像是一条直线,它经过哪几个象限,只看 y = kx + b 里 k 和 b 的正负:k 决定直线从左往右是上升还是下降,b 决定它与 y 轴交在正半轴还是负半轴。四种组合对应四个答案:k > 0、b > 0 经过第一、二、三象限;k > 0、b < 0 经过第一、三、四象限;k < 0、b > 0 经过第一、二、四象限;k < 0、b < 0 经过第二、三、四象限。下面按四种组合各画一条草图,再讲两点法画图和三道判断象限的例题。

四种组合速查

k 的符号 b 的符号 直线走向 与 y 轴交点 经过的象限 草图示例
k > 0 b > 0 左低右高 正半轴 一、二、三 y = ½x + 2
k > 0 b < 0 左低右高 负半轴 一、三、四 y = 2x − 3
k < 0 b > 0 左高右低 正半轴 一、二、四 y = −x + 3
k < 0 b < 0 左高右低 负半轴 二、三、四 y = −2x − 1
k > 0 b = 0 左低右高 原点 一、三 y = 3x
k < 0 b = 0 左高右低 原点 二、四 y = −x

记法是先用 k 定方向,再用 b 定交点。k > 0 的直线一定穿过第一、三象限,b > 0 时多经过第二象限,b < 0 时多经过第四象限;k < 0 的直线一定穿过第二、四象限,b > 0 时多经过第一象限,b < 0 时多经过第三象限。所以不过原点的直线恰好经过 3 个象限,过原点的只经过 2 个。

四条草图按从左到右的走法描述如下:

  • y = ½x + 2:与 x 轴交于 (−4, 0),与 y 轴交于 (0, 2);从左下方的第三象限升上来,穿过第二象限,进入第一象限。
  • y = 2x − 3:与 y 轴交于 (0, −3),与 x 轴交于 (1.5, 0);从第三象限升到第四象限,再进入第一象限。
  • y = −x + 3:与 y 轴交于 (0, 3),与 x 轴交于 (3, 0);从第二象限降下来,经过第一象限,进入第四象限。
  • y = −2x − 1:与 x 轴交于 (−0.5, 0),与 y 轴交于 (0, −1);从第二象限降到第三象限,再进入第四象限。

k大于0的两条直线:y=½x+2与y=2x−3及其与两轴交点

k小于0的两条直线:y=−x+3与y=−2x−1及其与两轴交点

两点法画图的三步

两点确定一条直线,所以画一次函数只需要两个点。

  1. 列表:取两个好算的 x 值。最省事的是两个交点:令 x = 0 得 (0, b),令 y = 0 得 (−b/k, 0)。交点落在格子中间不好描时,改取 x = 0 和 x = 1。
  2. 描点:在坐标系里标出这两个点。
  3. 连线:过两点画直线,两头都画出格子,并在线旁写上解析式。

以 y = 2x − 3 为例:x = 0 时 y = −3;令 y = 0 得 x = 1.5,这个点在格子中间,改取 x = 1,得 y = −1。描出 (0, −3) 和 (1, −1) 两点连线,再看一眼:直线从左下往右上,和 k = 2 > 0 对得上。

y=2x-3:\quad x=0\Rightarrow y=-3,\qquad x=1\Rightarrow y=-1

三道判断象限的例题

例 1 y = −3x + 6 经过哪几个象限?k = −3 < 0,b = 6 > 0,对照速查表是第一、二、四象限,第三象限不经过。验证一下:它与两轴交于 (0, 6) 和 (2, 0),两点都在正半轴上,连线向左上延伸进第二象限,向右下延伸进第四象限。

例 2 y = 4x − 5 经过哪几个象限?k = 4 > 0,b = −5 < 0,经过第一、三、四象限。与两轴交于 (0, −5) 和 (1.25, 0);再取 x = 2 得 y = 3,点 (2, 3) 在第一象限,与结论一致。

例 3 已知直线 y = kx + b 经过第一、三、四象限,判断直线 y = bx + k 经过哪几个象限。

  1. 由速查表倒推:经过一、三、四象限,说明 k > 0、b < 0。
  2. 看新直线:x 前面的系数换成了 b(负数),常数项换成了 k(正数),属于「k < 0、b > 0」那一行。
  3. 结论:y = bx + k 经过第一、二、四象限。取 k = 2、b = −1 检验,新直线是 y = −x + 2,与两轴交于 (0, 2)、(2, 0),确实经过一、二、四象限。

例3两行推理:由象限倒推k、b符号,再判断新直线

三个常见错误

  1. 把 b 当成与 x 轴交点的横坐标。b 是与 y 轴交点的纵坐标,与 x 轴的交点是 (−b/k, 0)。例 1 里 b = 6,直线与 x 轴交在 (2, 0)。
  2. 忽略 k ≠ 0。题目说「y = (m − 2)x + 3 是一次函数,图像经过第一、二、四象限」,要同时写 m − 2 ≠ 0 和 m − 2 < 0,合起来得 m < 2。若题目只说「函数」,m = 2 时它变成 y = 3,是一条平行于 x 轴的直线,只经过第一、二象限。
  3. 「图像不经过第三象限」只写 b > 0。满足这句话的是 k < 0 且 b ≥ 0:b > 0 时经过一、二、四象限,b = 0 时只经过二、四象限,两种都没有进入第三象限,漏掉等号就丢了正比例函数那一种。

编辑器里写好的例1判断:k、b符号与经过的象限

把例 3 的推理录进编辑器时,≠、⇒ 这类符号可以在 LaTeX 符号大全 里找到,点「在编辑器中打开」就带进公式编辑区。公式编辑、预览和符号面板不用登录;导出成图片或 Word 要登录并开通本站会员。

今天做完作业,挑一道判断象限的题,把「k 的符号、b 的符号、经过的象限」三行写进编辑器,在「可视化」模式里看不等号和逗号排得是否整齐,再抄进错题本。

延伸阅读

  • 全部教程文章:按「使用技巧 / 常见问题 / 资讯动态」分类的文章列表
  • 编辑器帮助中心:编辑器各区域、可视化模式与 LaTeX 模式怎么切换、哪些功能要登录

常见问题

b=0时图像有什么特点?
b 等于 0 时,一次函数变成正比例函数 y = kx,图像是一条经过原点的直线。k 大于 0 时它只经过第一、三象限,k 小于 0 时只经过第二、四象限。画图时原点已经是一个点,再取 x = 1 算出第二个点,连起来就行。