函数图像的变换

2024-03-02 14:18:00

  在数学中,函数f的图形(或图像)指的是所有有序数对(x,f(x))组成的集合。具体而言,如果x为实数,则函数图形在平面直角坐标系上呈现为一条曲线。如果函数自变量x为两个实数组成的有序对(x1,x2),则图形就是所有三重序(x1,x2,f(x1,x2))组成的集合,呈现为曲面(参见三维计算机图形)。

  图像变换

  图像变换包括图像的平移变换、伸缩变换、对称变换、翻折变换等。


  (1)平移变换(左加右减,上加下减)


  把函数y=f(x)的图像向左平移a个单位,得到函数y=f(x+a)的图像,


  把函数y=f(x)的图像向右平移a个单位,得到函数y=f(x-a)的图像,


  把函数y=f(x)的图像向上平移b个单位,得到函数y=f(x)+b的图像,


  把函数y=f(x)的图像向下平移b个单位,得到函数y=f(x)-b的图像。


  (2)伸缩变换


  ①把函数y=f(x)图像的纵坐标不变,横坐标变为原来的a倍得 y=f(x/a)


   ②把函数y=f(x)图像的横坐标不变,纵坐标变为原来的b倍得 y/b=f(x)即y=bf(x)


  (3)对称变换:


  ①函数②和函数y=-f(x)的图像关于x轴对称


  函数y=f(x)和函数y=f(-x)的图像关于y轴对称


  函数y=f(x)和函数y=-f(-x)的图像关于原点对称


  函数y=f(x)和函数y=f(x)的反函数图像关于直线对称


      简单地记为:轴对称要变,轴对称要变,原点对称都要变。


  ②对于函数f(x),f(x+a)=f(-x+b)恒成立,则函数的对称轴是x=(a+b)/2


  (4)翻折变换:

  ①把函数y=f(x)图像上方部分保持不变,下方的图像对称翻折到轴上方,得到函数y=|f(x)|的图像;


  ②保留轴右边的图像,擦去左边的图像,再把右边的图像对称翻折到左边,得到函数y=f(|x|)的图像。

  作函数图像的步骤

  ①确定函数的定义域;②化简函数的解析式;

  ③讨论函数的性质即单调性、奇偶性、周期性、最值(甚至变化趋势)、特殊点(如:零点、极值点、与轴的交点);④描点连线,画出函数的图像。

  例题

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