高中函数的图像变换
高考数学中的函数图像变换及其应用

高考数学中的函数图像变换及其应用高考数学作为广大学生面临的一大挑战,其中数学分值占比不容忽视,其中函数图像变换的相关知识成为了考生备考重点之一。
本文将介绍这些知识,并探讨其相关应用。
一、函数图像的平移平移是函数图像变换中最基本的一种,它是通过改变函数图像与坐标轴的相对位置来实现的。
其中,平移的方向与距离是决定平移效果的两个重要因素。
对于一般的函数y=f(x),将它的图像向右平移a个单位长度的方法如下:设新函数为y=f(x-a),则各个点的实际位置为(x+a,y),根据平移的原理,需要将这些点在坐标系中向左平移a个单位长度即可实现。
类似地,将函数图像向左平移a个单位长度的方法就是y=f(x+a),而将其上移或下移b个单位长度的方法分别为y=f(x)+b 和y=f(x)-b。
函数图像的平移主要应用于研究函数图像的周期性,以及改变其输出值区间、控制其渐进线等方面。
二、函数图像的伸缩伸缩也是函数图像变换中常用的一种方法,它是通过改变函数图像沿x、y轴的长度比例来实现的。
对于一般的函数y=f(x),将其图像沿x轴方向压缩k倍的方法如下:设新函数为y=f(kx),则每个点的实际位置为(x/k,y),因此只需将这些点在坐标系中沿x轴方向伸缩k倍即可。
类似地,函数图像沿y轴方向压缩k倍的方法为y=kf(x),而沿x、y轴方向伸缩k倍的方法分别为y=f(x/k)和y=kf(kx)。
函数图像的伸缩主要应用于研究函数图像的单调性、极值、导数等性质,以及折线图、曲线图的绘制等方面。
三、函数图像的旋转旋转是函数图像变换中相对复杂的一种,它是通过改变函数图像与坐标轴的相对位置和形状来实现的。
对于一般的函数y=f(x),将其图像沿原点逆时针旋转α角的方法如下:设新函数为y=f(xcosα+ysinα),则原函数中每个点的坐标(x,y)将变为(xcosα+ysinα,-xsinα+ycosα),按照旋转的原理,需要将这些点在坐标系中沿逆时针方向旋转α角度即可实现。
三种图象变换:平移变换、对称变换和伸缩变换

三种图象变换:平移变换、对称变换和伸缩变换①平移变换:(h>0)Ⅰ、水平平移:函数()y f x a =+的图像可以把函数()y f x =的图像沿x 轴方向向左(0)a >或向右(0)a <平移||a 个单位即可得到;1)y=f(x)h 左移→y=f(x+h);2)y=f(x) h 右移→y=f(x -h);Ⅱ、竖直平移:函数()y f x a =+的图像可以把函数()y f x =的图像沿x 轴方向向上(0)a >或向下(0)a <平移||a 个单位即可得到;1)y=f(x) h 上移→y=f(x)+h ;2)y=f(x) h下移→y=f(x)-h 。
②对称变换:Ⅰ、函数()y f x =-的图像可以将函数()y f x =的图像关于y 轴对称即可得到; y=f(x) 轴y →y=f(-x)Ⅱ、函数()y f x =-的图像可以将函数()y f x =的图像关于x 轴对称即可得到;y=f(x) 轴x →y= -f(x)Ⅲ、函数()y f x =--的图像可以将函数()y f x =的图像关于原点对称即可得到;y=f(x) 原点→y= -f(-x)Ⅳ、函数)(y f x =的图像可以将函数()y f x =的图像关于直线y x =对称得到。
y=f(x) x y =→直线x=f(y)Ⅴ、函数)2(x a f y -=的图像可以将函数()y f x =的图像关于直线a x =对称即可得到;y=f(x) a x =→直线y=f(2a -x)。
③翻折变换:Ⅰ、函数|()|y f x =的图像可以将函数()y f x =的图像的x 轴下方部分沿x 轴翻折到x 轴上方,去掉原x 轴下方部分,并保留()y f x =的x 轴上方部分即可得到;Ⅱ、函数(||)y f x =的图像可以将函数()y f x =的图像右边沿y 轴翻折到y 轴左边替代原y 轴左边部分并保留()y f x =在y 轴右边部分即可得到④伸缩变换:Ⅰ、函数()y af x =(0)a >的图像可以将函数()y f x =的图像中的每一点横坐标不变纵坐标伸长(1)a >或压缩(01a <<)为原来的a 倍得到;y=f(x)ay ⨯→y=af(x)Ⅱ、函数()y f ax =(0)a >的图像可以将函数()y f x =的图像中的每一点纵坐标不变横坐标压缩(1)a >或伸长(01a <<)为原来的1a倍得到。
高中数学《函数图象的变换》教案

一、教学目标:1. 知识与技能:(1)理解函数图象的平移变换和伸缩变换规律;(2)能够运用变换规律对给定的函数图象进行变换;(3)掌握函数图象的变换在实际问题中的应用。
2. 过程与方法:(1)通过观察、分析、归纳函数图象的变换规律,培养学生的抽象思维能力;(2)利用数形结合的方法,让学生体会数学与实际生活的联系。
3. 情感态度与价值观:(1)培养学生对数学的兴趣和好奇心;(2)培养学生勇于探索、积极思考的科学精神。
二、教学重点与难点:1. 教学重点:(1)函数图象的平移变换和伸缩变换规律;(2)运用变换规律对函数图象进行变换。
2. 教学难点:(1)理解函数图象的平移变换和伸缩变换规律的推导过程;(2)灵活运用变换规律解决实际问题。
三、教学过程:1. 导入新课:(1)复习旧知识:回顾上一节课所学的函数图象的基本概念;(2)提出问题:如何对已知的函数图象进行变换?2. 知识讲解:(1)讲解函数图象的平移变换规律;(2)讲解函数图象的伸缩变换规律;(3)举例说明变换规律的应用。
3. 课堂练习:(1)让学生独立完成课本上的练习题;(2)挑选几名学生上黑板演示变换过程。
四、课后作业:1. 完成课后练习题;2. 选取一个实际问题,运用所学函数图象的变换规律进行解决。
五、教学反思:通过本节课的教学,学生应该能够掌握函数图象的平移变换和伸缩变换规律,并能够运用这些规律对给定的函数图象进行变换。
在教学过程中,要注意关注学生的学习情况,及时解答学生的疑问,提高学生的学习兴趣和自信心。
要注重培养学生的抽象思维能力和实际应用能力,提高学生解决实际问题的能力。
六、教学评价:1. 课堂表现评价:观察学生在课堂上的参与程度、提问回答情况以及练习题的完成情况,了解学生的学习状态。
2. 作业评价:检查学生课后作业的完成质量,评估学生对课堂所学知识的理解和运用能力。
3. 成果展示评价:挑选几名学生展示他们解决问题的成果,评估学生的创新能力和团队合作精神。
高一数学函数的图像变换 人教版

三、对称变换
1、y=f(x)的图象
关于y轴对称 关于x轴对称
关于原点对称 关于直线y=x对称
y=f(-x)的图象
2、y=f(x)的图象
y=-f(x)的图象
3、y=f(x)的图象
y=-f(-x)的图象
4、y=f(x)的图象
y=f-1(x)的图象
练习:
y=2x+2-2 得函数_________的图象。
下移2个单位
y=2x
上移2个单位
3、函数y=a|x|-1(a>0且a≠1)的图象必过点( C ) 1 A. (1,0) B. (0,1) C. (±1,1) D. (0, ) a 分析:y=ax y=ax-1 y=a|x|-1
4、函数y=a|x|-1(a>0且a≠1)的图象恒在y=1的上 (-∞,-1) ∪(1,+∞) 方,则x的取值范围是________ 分析:y=ax y=ax-1 y=a|x|-1
1、函数y=2x的图象分别向左、向下平移2个单位
y=2x
左移2个单位
y=2x+2
下移2个单位
y=2x+2-2
x-2+2 x y=2 位得函数y=2 的图象,则f(x)=___________
2、将函数y=f(x)的图象分别向左、向下平移2个单
y=f(x)
左移2个单位
y=2x-2+2 右移2个单位
y=2x+2
一、平移变换
1、左右平移:
y=f(x)的图象 a>0时,向左平移 a 个单位
a<0时,向右平移 a 个单位
x+1
y=f(x+a)的图象
例1:作出函数y=2
与y=2
函数图像的变换法则

( 0,1 )和( 0,1 ) ( 2,0 )和( 2, 2 )
三﹑对称变换
y
(-x,y) .
(-x,-y) .
(y,x) . .(x,y)
x
.(x,-y)
函数图象对称变换的规律:
1. y f ( x) y f ( x)
关于x轴对称
2. y f ( x) y f ( x)
函数图象变换的应用:
①作图﹑② 识图﹑ ③用图
(2)方程 f(x)-a=x 的根的个数等价于 y=f(x)与 y=x-a 的交点的个数,所以可以借助图像进行分析.
规范解答 解
2 x-2 -1, x∈-∞,1]∪[3,+∞ f(x)= 2 -x-2 +1, x∈1,3
作出图像如图所示.
[2 分]
(1)递增区间为[1,2],[3,+∞), 递减区间为(-∞,1],[2,3]. [4 分] (2)原方程变形为 |x2-4x+3|=x+a, 于是,设 y=x+a,在同一坐标系下再作出 y=x+a 的图 像.如图. 则当直线 y=x+a 过点(1,0)时,a=-1; [6 分]
a a
1 x
a
a ax a a a
x
ax a ax
1 y 1
a a a
x
a
x
x
a a
f (1 x)
所以,函数y=f(x)的图象关于点(1/2,1/2)对称
(2)由对称性知f(1-x)+f(x)=1,所以 f(-2)+ f(-1)+ f(0)+ f(1)+ f(2)+ f(3)=3。
对称变换是指两个函数图象之间的对称关系,而”满足 f(x)= f(2a-x)或f(a+x)= f(a-x)有y=f(x)关于直线x=a对称”是 指一个函数自身的性质属性,两者不可混为一谈.
16 函数,的图像及其变换

y f ( x)
y f ( x)
y f (| x |)
(4)伸缩变换:
①y=f(x)
f(ax) y= ______; ②y=f(x) af(x) y= ______.
1.思考辨析
静心思考
判一判
基础训练
( )
(1)函数y=f(x)的图像关于原点对称与函数y=f(x)与 y=-f(-x)的图象关于原点对称一致.
考点3:复合函数的零点
1 2. (2015· 日照一模)已知
2
|lg x|,x>0, f(x)= |x| 2 ,x≤0,
则函数 y=2f2(x)-3f(x)
5 . +1 的零点个数是___
1 解析:方程2f (x)-3f(x)+1=0的解为f(x)= 或1.作出y=f(x) 2 的图象,由图象知零点的个数为5.
B. y 2 sin 2 x
C. y 2 cos(2 x
4
)
x D. y 2 cos( ) 2 4
(4)由函数y=log2x的图像经过( y=log2(2-x)的图像 ( )
)的变化,就变为
A.先关于x轴对称,再向左平移2个单位
B.先关于x轴对称,再向右平移2个单位
C.先关于y轴对称,再向左平移2个单位 D.先关于y轴对称,再向右平移2个单位
角度四:求不等式的解集
4.函数f(x)是定义在[-4,4]上的偶函数, 其在[0,4]上的图象如图所示,那么不等 fx 式 <0的解集为______. cos x
π 解析:在0,2 上y=cos
π x>0,在2,4上y=cos
x<0.
π fx 由f(x)的图象知在1,2上 <0, cos x
(整理版)第四讲函数图象的对称性与变换

第四讲:函数图象的对称性与变换一、 两个函数的图象的对称性:1、y=f 〔x 〕与y=-f 〔x 〕关于x 轴对称。
2、y=f 〔x 〕与y=f 〔-x 〕关于y 轴对称。
3、 y=f 〔x 〕与y=-f 〔-x 〕关于原点对称。
4、y=f 〔x 〕与y=f 1-〔x 〕关于直线y=x 对称,〔或y=f 〔x 〕与x=f 〔y 〕关于直线y=x 对称〕。
5、y=f 〔x 〕与y=f 〔2a -x 〕{注:y=f 〔a+x 〕与y=f 〔a -x 〕关于直线x=0对称}关于直线x=a 对称。
6、y=f 〔x 〕与y=-f 〔2a -x 〕+2b 关于点〔a,b 〕对称.二、 一个函数的图象的对称性:1、关于直线x=a 对称时,f 〔x 〕=f 〔2a -x 〕或f 〔a -x 〕=f 〔a+x 〕,特例:a=0时,关于y 轴对称,此时 f 〔x 〕=f 〔-x 〕为偶函数。
2、y=f 〔x 〕关于〔a,b 〕对称时,f 〔x 〕=2b -f 〔2a -x 〕,特别a=b=0时, f 〔x 〕=-f 〔-x 〕,即f 〔x 〕关于原点对称,f 〔x 〕为奇函数。
3、y=f 〔x 〕关于直线y=x+b 对称时,由上面知y=f 〔x 〕关于直线y=x+b 对称的函数的解析式是y=f 1-〔x+b 〕+b 。
它与y=f 〔x 〕应是同一函数,所以:f 〔x 〕=f1-〔x+b 〕+b 。
特别当b =0时,f 〔x 〕=f 1-〔x 〕,即一个函数关于直线y=x 对称时,它的反函数就是它本身。
4、类似4有y=f 〔x 〕关于直线y=-x+b 对称时, f 〔x 〕=b -f 1-〔b -x 〕。
特别当b =0时,f 〔x 〕=-f 1-〔-x 〕, f 〔x 〕关于直线y=-x 对称.5、假设f(a+x)=f(b-x),那么f(x)的图像关于直线2b a x +=对称, 三:图象平移与伸缩变换、翻折变换。
1、平移变换〔向量平移法那么〕:y=f 〔x 〕按a =〔h,k 〕平移得y=f 〔x -h 〕+k,即F 〔x,y 〕=0按a =〔h,k 〕平移得F 〔x -h,y -k 〕=0,当m>0时,向右平移,m<0时,向左平移。
函数图象的平移变换

在函数图象上,每一个点$(x, y)$在平 移后变为$(x + a, y)$,即横坐标增加 $a$,纵坐标不变。
右平移变换的性质
1
函数值不变:对于任意$x$,有$f(x - a) = f(x)$, 即函数值在平移前后保持不变。
2
平移不改变函数的单调性、奇偶性等性质。
3
平移不改变函数的值域和定义域。
平移变换用于验证数学模型
通过平移变换,我们可以验证数学模型的正确性和可靠性,从而更 好地应用于实际问题。
平移变换用于优化数学模型
通过平移变换,我们可以优化数学模型的参数和结构,从而提高模 型的预测精度和可靠性。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
平移变换可用于研究函数的 极值
通过平移函数图像,可以更直观地观察函数的极值 点,从而确定极值的位置和大小。
平移变换有助于研究函数 的单调性
通过平移函数图像,可以观察函数在不同区 间内的单调性,从而分析函数的单调性。
平移变换在解决实际问题中的应用
01
平移变换用于解决 物理问题
在物理问题中,平移变换常用于 描述物体在空间中的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ动规律, 如位移、速度和加速度等。
左平移变换的数学表达式
$y = f(x + a)$,其中$a$为正数。
左平移变换的性质
01
平移不改变函数的值域和定义域。
02
平移不改变函数的单调性、奇偶性和周期性。
平移不改变函数的对称性。
03
左平移变换的应用
解决函数图象问题
通过左平移变换,可以将函数图象进行平移,从而更直观地观察函 数的性质和变化规律。
解决实际问题
在解决一些实际问题时,如物理中的振动和波动问题,可以通过左 平移变换来描述时间的推移和物理量的变化。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
函数图象变换
一.平移变换(0,0>>k h )
1.左右平移:“左+右-”
(1)将函数()y f x =的图象 ,即可得()y f x h =+的图象;
(2)将函数()y f x =的图象 ,即可得)(h x f y -=的图象;
2.上下平移:“上+下-”
(1)将函数()y f x =的图象 ,即可得()y f x k =+的图象
(2)将函数()y f x =的图象 ,即可得k x f y -=)(的图象 例如:将函数x y 2log =的图象 即可得)2(log 2+=x y 的图象
将函数x y 2log =的图象 即可得2log 2+=x y 的图象
变式1:将函数x y 2log 2=的图象向右平移1个单位,得到函数________________的图象. 变式2:将函数x y 3=的图象__________________________得到函数23-=x y 的图象.
二.翻折变换
1.要得到函数|()|y f x =的图象,可将函数()y f x =的图象位于x 轴下方的关于x 轴对称翻折到 x 轴上方,其余部分不变(不保留x 轴下方的部分).
2.要得到函数(||)y f x =的图象,先作出()y f x =)0(≥x 的图象,再利用偶函数关于y 轴对称,作出0<x 的部分,即先作出()y f x =在y 轴右侧的部分,再关于y 轴对称翻折到y 轴左侧(但 要保留y 轴右侧的部分)。
例如:(1)作出函数2log y x =的图象; (2)作出函数2log y x =的图象
变式:作出下列函数的图象
(1)x x y 22-=; (2)x x y 22-=; (3)12
-=x y
三.伸缩变换(0,0>>a A )
1.将函数()y f x =的图象上所有点的横坐标不变,纵坐标变为原来的A 倍,即可得)(x Af y = 的图象.(1>A 时伸长,10<<A 时缩短)
2.将函数()y f x =的图象上所有点的纵坐标不变,横坐标变为原来的
a 1倍,即可得)(ax f y = 的 图象. (1>a 时缩短,10<<a 时伸长)
例如:将函数x e y =的图象 即可得x e y 3=的图象
将函数x y 1=的图象 即可得x
y 21=的图象 变式1:将函数x y 2log 2=的图象_______________________得到函数x y 2log =的图象.
变式2:将函数x y =的图象________________________________得到函数22-=x y 的图象.
四.对称变换
1.将函数()y f x =的图象 即可得()y f x =-的图象;
2.将函数()y f x =的图象 即可得()y f x =-的图象;
3.将函数()y f x =的图象 即可得()y f x =--的图象;
例如:将函数2log y x =的图象 即可得函数()2log y x =-的图象
将函数2log y x = 即可得函数2log y x =-的图象
将函数2log y x = 即可得函数()2log y x =--的图象
变式1:将函数)1(log 2+=x y 的图象关于y 轴对称,得到函数_______________的图象.
五.典型习题
例1.利用图象变换,由1y x =得图象作出函数211
x y x -=-的图象.
例2. 作出下列函数的图象 (1)12
|log ()|y x =- (2)12x y ⎛⎫= ⎪⎝⎭ (3)|1|21x y -=-
例3.将奇函数)(x f y =的图象沿x 轴的正方向平移2个单位,所得的图象为C ,又设图象C '与C
关于原点对称,则C '对应的函数为( )
A .)2(--=x f y
B .)2(-=x f y
C .)2(+-=x f y
D .)2(+=x f y
例4.定义{},,min ,,.a a b a b b a b ≤⎧=⎨
>⎩
设{}642,6m in )(2++-+-=x x x x f ,求函数()f x 的最大值。
例5.已知函数2()|43|f x x x =-+,
(1)求函数()f x 的单调区间;(2)求m 的取值范围,使方程()m x f =有四个不相等的实数根。
巩固练习
1.将函数)2(log 3+=x y 的图象向 得到函数x y 3log =的图象;
将函数3log 2y x =+的图象向 得到函数x y 3log =的图象.
2.将函数3x
y =的图象向左平移2个单位得到的图象为1c ,再将1c 图象向下平移2个单位得到的图
象为2c ,则图象2c 的解析式为 。
3.把函数()f x 的图象先向左,再向下分别平移2个单位,得到函数3x y =的图象,则()f x = _________
4.函数2log y x =与x y 21log =的图象( )
A .关于x 轴对称
B .关于y 轴对称
C .关于原点对称
D .关于x y =对称
5.设10<<a ,实数y x ,满足0log =+y x a ,则y 关于x 的函数图象大致形状是( )
A B C D
6.若01a <<,则函数log (5)a y x =+的图象不经过( )
A .第一象限
B .第二象限
C .第三象限
D .第四象限
7.方程3log 3=+x x 的解所在的区间是( )
A.(0,1)
B.(1,2)
C.(2,3)
D.(3,+∞)
8.函数)(x f 在区间)3,2(-上是增函数,则下列一定是5)(+x f 的递增区间的是( )
A .)8,3(
B .)3,2(-
C .)2,3(--
D .)5,0(
9. 函数lg y x =( )
A.是偶函数,在区间(,0)-∞ 上单调递增
B.是偶函数,在区间(,0)-∞上单调递减
C.是奇函数,在区间(0,)+∞ 上单调递增
D.是奇函数,在区间(0,)+∞上单调递减 10.函数2
1--=x y 的单调区间是( ) A .R B .)0,(-∞ C .)2,(-∞,),2(+∞ D .)2,(-∞ ),2(+∞
11.定义{},,min ,,.a a b a b b a b ≤⎧=⎨>⎩对于函数{}()min 2,2x x f x -=的值域为( ) A .R B .R + C .(0,1] D . [1,)+∞
12.函数()y f x =与()y g x =的图象如右图:
则函数()()y f x g x =⋅的图象可能是( )
13 )
A .]8,3[
B . ]2,7[--
C .]5,0[
D .]3,2[-
-π π x y y O O x x y x y O x y O x y O O A B C D
14.函数)(x f 满足)4()2(x f x f +=-,则)(x f 的图象关于_________对称.
15. 已知函数)(x f 满足)1()1(-=+x f x f ,且当]1,1[-∈x 时,2
)(x x f =,则)(x f y =与x y 5log =图象交点的个数为________.
16.函数1-=x y 在],(a -∞上是减函数,则a 的取值范围是________________
17.已知)(x f 是定义在R 上的偶函数,)(x f 在),0[+∞∈x 上为增函数,且0)3
1
(=f ,则不等式0)(log 8
1>x f 的解集为
18.函数a
x x y +=
在),2(+∞-上为增函数,则实数a 的取值范围为_____________. 19.已知函数32,2()(1),2x f x x x x ⎧≥⎪=⎨⎪-<⎩,若关于x 的方程()f x k =有两个不同的实根,则实数k 的取值
范围是 .
20.方程0lg 32=+-x x 的实根的个数为_______.
21.定义运算⎩⎨
⎧<≥=⊕b a b b a a b a ,,,作出x x f )21(1)(⊕=的图象.
22.已知函数|22|-=x y
(1)作出其图象;(2)由图象指出函数的单调区间;
(3)由图象指出当x 取何值时,函数有最值,并求出最值.。