4.7

函数图象的变换

理解平移、伸缩和翻折如何改变函数图象。

12 分钟函数的概念与性质
本文章目录

01 · 出发点

从基本图象追踪每一次坐标变化

复杂函数图象常可由熟悉的基本图象经过平移、伸缩和翻折得到。变换规则本质上描述原图象点的坐标如何改变。

自变量内部的变化作用于横坐标,函数外部的变化作用于纵坐标。横向变换常与式子中的直觉方向相反,因此最好用对应点核验。

02 · 概念

平移、伸缩与翻折

y=f(xh)+ky=f(x-h)+k 是把 y=f(x)y=f(x) 按向量 (h,k)(h,k) 平移:h>0h>0 向右、h<0h<0 向左,k>0k>0 向上、k<0k<0 向下;y=af(x)y=af(x) 把纵坐标乘 aaa<0a<0 时还关于 xx 轴翻折。

b0b\ne0 时,y=f(bx)y=f(bx) 使原图象横坐标除以 bbb<0b<0 时还关于 yy 轴翻折。多重变换应按表达式结构追踪点,而不是只背一句固定顺序。

03 · 方法

画复合变换函数图象

  1. 01

    选定基本函数及其顶点、零点或端点等特征点。

  2. 02

    根据内部 bx+cbx+c 求新横坐标,根据外部乘数与加数求新纵坐标,同时记录翻折和伸缩。

  3. 03

    描出变换后的特征点与整体形状,并用定义域、值域和对称轴检查图象。

04 · 例题

把方法落到具体问题

1变换抛物线并读取性质

说明 y=2(x+1)2+3y=-2(x+1)^2+3 如何由 y=x2y=x^2 变换得到,并求新图象顶点、对称轴和值域。

  1. 1

    y=x2y=x^2 向左平移 1 个单位,得到 y=(x+1)2y=(x+1)^2

  2. 2

    纵坐标乘 2-2,图象关于 xx 轴翻折并纵向伸长为原来的 2 倍,得到 y=2(x+1)2y=-2(x+1)^2

  3. 3

    再向上平移 3 个单位,顶点由 (0,0)(0,0) 移到 (1,3)(-1,3),开口向下。

05 · 辨析

容易忽略的条件与边界

回看

本节小结

  • 函数内部变化控制横坐标,外部变化控制纵坐标。
  • 负系数会产生关于坐标轴的翻折。
  • 特征点映射可统一处理平移、伸缩和翻折。