函数图像的变换
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函数图像变换与旋转一.平移变换:1.y=f (x )→y=f(x±a )(a>0) 原图像横向平移a 个单位(左+右-)2.y=f (x )→y=f(x)±b(b>0) 原图像纵向平移b 个单位(上+下-)3.若将函数y=f (x )的图像右移a ,上移b 个单位,得到函数y=f (x-a )+b二.对称变换:1.y=f (x )→y=f(-x) 原图像与新图像关于y 轴对称;对比:若f=(-x )=f (x ) 则函数自身的图像关于y 轴对称;2.y=f (x )→y=-f(x) 原图像与新图像关于x 轴对称;3.y=f (x )→y=-f(-x) 原图像与新图像关于原点对称;对比:若f (-x )=-f (x ) 则函数自身的图像关于原点对称;4.y=f (x )→y=f -1(x ) 原图像与新图像关于直线y=x 对称;5.y=f (x )→y=f -1(-x ) 原图像与新图像关于直线y=-x 对称;6.y=f (x )→y=f(2a-x ) 原图像与新图像关于直线x=a 对称;7.y=f (x )→y=2b-f (x ) 原图像与新图像关于直线y=b 对称;8.y=f (x )→y=2b-f (2a-x ) 原图像与新图像关于点(a ,b )对称; 三.翻折变换:1. y=f (x )→y=f(|x|)的图像在y 轴右侧(x>0)的部分与y=f (x )的图像相同,在y 轴的左侧部分与其右侧部分关于y 轴对称;2. y=f (x )→y=|f(x)|的图像在x 轴上方部分与y=f (x )的图像相同,其他部分图像为y=f (x )图像下方部分关于x 轴的对称图像;3. y=f (x )→y=f(|x+a|)变换步骤:法1:先平移|a|个单位(左+右-)保留直线x=a 右边图像,后去掉直线x=a 左边图像并作关于直线x=a 对称图像y=f (x )→y=f(x+a )→y=f(|x+a|)法2:先保留y 轴右边图像,去掉y 轴左边图像,并作关于y 轴对称图像,后平移|a|个单位(左+右-)y=f (x )→y=f(|x|)→y=f(|x+a|)四.伸缩变换:1.y=f (x )→y=af(x)(a>0) 原图像上所有点的纵坐标变为原来的a 倍,横坐标不变;2.y=f (x )→y=f(ax)(a>0) 原图像上所有的横坐标变为原来的1a ,纵坐标不变;五.对称性:1.函数自身对称性之轴对称:(1).若f (x )=f (2a-x )(或f (a+x )=f (a-x )或f (-x )=f (2a+x ))则函数自身关于直线x=a 对称;(2).若y=f (x )的图像关于直线x =a+b 2对称 等价于f (a+mx )=f (b-mx )等价于 f (a+b-mx )=f (mx );2.函数自身对称性之中心对称:(1).若f (mx+a )=-f (b-mx ),则函数自身关于点(a+b 2,0)对称; (2).若f (mx+a )+f (b-mx )=c ,则函数自身关于点(a+b 2,c 2)对称; (3).若f(a+x)+f(a-x)=2b (或f (x )+f(2a-x)=2b 或f (-x )+f(2a+x)=2b则函数自身关于点(a,b )对称;3.不同函数之间的对称性:(1).函数y=f (a+x ),y=f (b-x )的图像关于直线x =b−a 2对称;推论:函数y=f(a+x)与f(a-x)的图像关于直线x=0对称;函数y=f(x)与y=f(2a-x)的图像关于直线x=a 对称;函数y=f(-x)与y=f(2a+x)的图像关于直线x=-a 对称;特例:函数y=f (a+x ),y=f (a-x )的图像关于直线x=0对称;(2).函数y=f (a+x ),y=-f (b-x )的图像关于点(b−a 2,0)对称;特例:函数y=f (a+x )与y=-f (a-x )关于原点中心对称4.抽象函数的对称性:(1).性质一:若函数y=f(x)关于直线x=a 轴对称,则以下三个时式子成立切等价: f(a+x)=f(a-x); f(2a-x)=f(x); f(2a+x)=f(-x);(2).性质二:若函数y=f(x)关于点(a ,0)中心对称,则以下三个式子成立且等价: f(a+x)=-f(a-x); f(2a-x)=-f(x); f(2a+x)=-f(-x);易知,y=f (x )为偶(或奇)函数分别为性质一(或二)当a=0时的特例;六.周期性;1.f (x+a )=f (x ) 周期:|a|2.f (x+a )=-f (x ) 周期:2|a|3.f (x+a )=±1f (x )(或−11+f (x )) 周期:2|a| 4.f (x+a )=f (x-a ) 周期:2|a|5.f (x+a )=-f (x-a ) 周期:4|a|6.f (x+a )=1−f (x )1+f (x )(或1+f (x )1−f (x )) 周期:4|a|7.f(x+2a)=f(x+a)-f(x) 周期:6|a|8.若p>0,f(px)=f(px-p 2) 周期:p 2 七.对称性与周期性:1.若y=f (x )的图像关于直线x=a ,x=b 对称(a 不等于b ),则f (x )是周期函数, 且周期T=2|a-b|;特例:若y=f (x )是偶函数且其图像关于直线x=a 对称,则周期T=2|a|;2.若y=f (x )关于点(a ,0),(b ,0)对称,则f (x )是周期函数,且周期T=2|a-b|;3.若y=f (x )的图像关于直线x=a ,对称中心(b ,0)对称(a 不等于b )则f (x )为周 期函数,且周期T=4|a-b|;特例;若y=f (x )是奇函数且其图像关于直线x=a 对称,则周期T=4|a|;综上:若函数的图像同时具备两种对称性,两条对称轴或两个对称中心,或一条对称轴一个对称中心,则函数必定为周期函数。
函数的图象变换函数图象的基本变换:(1)平移;(2)对称;(3)伸缩。
由函数y = f (x)可得到如下函数的图象1. 平移:(1)y = f (x + m) (m>0):把函数y =f (x)的图象向左平移m 的单位(如m<0则向右平移-m 个单位)。
(2)y = f (x) + m (m>0):把函数y =f (x)的图象向上平移m 的单位(如m<0则向下平移-m 个单位)。
2. 对称:✧ 关于直线对称(Ⅰ) (1)函数y = f (-x)与y = f (x)的图象关于y 轴对称。
(2)函数y = -f (x)与y = f (x)的图象关于x 轴对称。
(3)函数y = f (2a -x)与y = f (x)的图象关于直线x = a 对称。
(4)函数y = 2b -f (x)与y = f (x)的图象关于直线y = b 对称。
(5)函数)x (f y 1-=与y = f (x)的图象关于直线y = x 对称。
(6)函数)x (f y 1--=-与y = f (x)的图象关于直线y = -x 对称。
(Ⅱ)(7)函数y = f (|x|)的图象则是将y = f (x)的y 轴右侧的图象保留,并将y =f (x)右侧的图象沿y 轴翻折至左侧。
(留正去负,正左翻(关于y 轴对称));(8)函数y = |f (x)|的图象则是将y = f (x)在x 轴上侧的图象保留,并将y = f (x)在x 轴下侧的图象沿x 轴翻折至上侧。
(留正去负,负上翻;)一般地:函数y = f (a+mx)与y = f (b -mx)的图象关于直线m2a b x -=对称。
✧ 关于点对称(1) 函数y = - f (-x)与y = f (x)的图象关于原点对称。
(2) 函数y = 2b -f (2a -x)与y = f (x)的图象关于点(a,b)对称。
3. 伸缩(1) 函数y = f (mx) (m>0)的图象可将y = f (x)图象上各点的纵坐标不变,横坐标缩小到原来的m 1倍得到。
函数图像的四种变换1.平移变换左加右减,上加下减)()(axfyxfy+=−→−=沿x轴左移a个单位;)()(axfyxfy-=−→−=沿x轴右移a个单位;axfyxfy+=−→−=)()(沿y轴上移a个单位;axfyxfy-=−→−=)()(沿y轴下移a个单位。
2.对称变换同一个函数求对称轴或对称中心,则求中点或中心。
两个函数求对称轴或对称中心,则求交点。
(1)对称变换)①函数)(xfy=与函数)(xfy-=的图像关于直线x=0(y轴)对称。
②函数)(xfy=与函数)(xfy-=的图像关于直线y=0(x轴)对称。
③函数)(axfy+=与)(xbfy-=的图像关于直线2ab x -=对称(2)中心对称①函数)(xfy=与函数)(xfy--=的图像关于坐标原点对称②函数)(xfy=与函数)2(2xafyb-=-的图像关于点(a,b)对称。
3伸缩变换(1))(xafy=的图像,可以将)(xfy=的图像纵坐标伸长(a>1)或缩短(a<1)到原来的a倍,横坐标不变。
(2))(axfy=(a>0)的图像,可以将)(xfy=的横坐标伸长(0<a<1)或缩短(a>1)到原来的1/a倍,纵坐标不变。
4.翻折变换(1)形如)(x f y =,将函数)(x f 的图像在x 轴下方的部分翻到x 轴上方,去掉原来x 轴下方的部分,保留原来在x 轴上方的部分。
!(2)形如)(y x f =,将函数)(x f 在y 轴右边的部分沿y 轴翻到y 轴左边并替代原来y 轴左边部分,并保留)(x f y 轴左边部分,为)(y x f =的图像。
习题:①做出32y 2++=)(x 的图像 ②做出3+=x y 的图像。
函数图像的平移与伸缩是函数图形变换中的两个重要概念,对于理解函数的性质和应用函数的图像具有重要意义。
下面,我们将详细讨论这两个概念,以及它们在各个方面的应用和影响。
一、函数图像的平移函数图像的平移可以分为水平平移(或称为横向平移)和垂直平移(或称为纵向平移)。
这两种平移方式在函数图像上产生的变化是直观的,并且遵循一定的数学规则。
1. 水平平移:当我们将函数图像沿x轴方向进行平移时,我们称之为水平平移。
具体来说,如果将函数f(x)的图像沿x轴向左平移a个单位(a>0),那么新的函数将是f(x+a);如果向右平移a个单位,新的函数将是f(x-a)。
这种平移对函数的影响是,其对应的x值在图像上发生了变化,但y值保持不变。
例如,考虑函数y=x^2。
如果我们将这个函数的图像沿x轴向左平移3个单位,那么新的函数将是y=(x+3)^2。
这意味着在新的函数中,每一个y值对应的x值都比原来的x值大3。
2. 垂直平移:与水平平移相似,当我们将函数图像沿y轴方向进行平移时,我们称之为垂直平移。
如果将函数f(x)的图像沿y轴向上平移b个单位(b>0),那么新的函数将是f(x)+b;如果向下平移b个单位,新的函数将是f(x)-b。
这种平移对函数的影响是,其对应的y值在图像上发生了变化,但x值保持不变。
再以函数y=x^2为例,如果我们将这个函数的图像沿y轴向上平移5个单位,那么新的函数将是y=x^2+5。
这意味着在新的函数中,每一个x值对应的y值都比原来的y值大5。
二、函数图像的伸缩函数图像的伸缩可以分为水平伸缩(或称为横向伸缩)和垂直伸缩(或称为纵向伸缩)。
这两种伸缩方式同样对函数图像产生直接的影响,而且也有明确的数学表达形式。
1. 水平伸缩:当我们对函数图像进行水平方向上的伸缩时,我们称之为水平伸缩。
具体来说,如果将函数f(x)的图像在水平方向上压缩k倍(k>0,且k≠1),新的函数将是f(kx);如果拉伸k倍,新的函数将是f(x/k)。
高中数学中常用的函数变换与像变化函数变换是高中数学中的重要内容之一,它可以通过对基本函数进行不同的操作,得到新的函数。
函数变换在解决实际问题、简化运算和推导函数性质等方面起着重要的作用。
而像变化则是函数变换的一种具体形式,它描述了函数图像在坐标平面上的移动、拉伸、压缩和翻转等几何变化。
本文将介绍高中数学中常用的函数变换,包括平移、反射、伸缩和旋转等,并探讨它们对函数图像的像变化产生的影响。
一、平移变换平移变换是将函数图像沿着坐标轴的方向上下左右移动一定的距离,变换后的函数图像与原图像形状相同。
假设有函数y=f(x),如果将它沿x轴方向平移h个单位,得到的新函数为y=f(x-h);如果将它沿y轴方向平移k个单位,得到的新函数为y=f(x)-k。
注意,当h和k为正数时,图像向右或向上平移;当h和k为负数时,图像向左或向下平移。
二、反射变换反射变换是将函数图像关于坐标轴进行对称,变换后的函数图像与原图像形状相同,只是位置发生了变化。
具体而言,对于函数y=f(x),沿x轴进行反射得到的新函数为y=-f(x);沿y轴进行反射得到的新函数为y=f(-x);关于原点进行反射得到的新函数为y=-f(-x)。
反射变换改变了函数图像的正负号和坐标轴的位置。
三、伸缩变换伸缩变换是将函数图像在横轴和纵轴方向上进行拉伸或压缩,变换后的函数图像与原图像在形状上相似,但尺寸发生了改变。
对于函数y=f(x),如果在横轴上方向上进行伸缩(或压缩),得到的新函数为y=f(kx),其中k为正数,表示伸缩的比例;如果在纵轴上方向进行伸缩(或压缩),得到的新函数为y=k*f(x),其中k为正数,表示伸缩的比例。
伸缩变换改变了函数图像的形状和尺寸。
四、旋转变换旋转变换是将函数图像按照一定角度绕坐标原点旋转,变换后的函数图像与原图像在形状上相似,但位置和方向改变了。
对于函数y=f(x),如果按逆时针方向旋转α角度(0≤α≤360°),得到的新函数为y=f(x*cosα-x*sinα)。
函数图象的几种常见变换⑪ 平移变换:左右平移---“左加右减”(注意是针对x 而言);上下平移----“上加下减”(注意是针对()f x 而言).⑫翻折变换:()|()|→f x f x ;“下沿X 轴翻折到上面”()(||)→f x f x .“右往左翻折—沿Y 轴”⑬对称变换:①证明函数图像的对称性,即证图像上任意点关于对称中心(轴)的对称点仍在图像上.②证明图像1C 与2C 的对称性,即证1C 上任意点关于对称中心(轴)的对称点仍在2C 上,反之亦然.③函数()y f x =与()y f x =-的图像关于直线0x =(y 轴)对称;函数()y f x =与函数()y f x =-的图像关于直线0y =(x 轴)对称;④若函数()y f x =对x R ∈时,()()f a x f a x +=-或()(2)f x f a x =-恒成立,则()y f x =图像关 于直线x a =对称;⑤若()y f x =对x R ∈时,()()f a x f b x +=-恒成立,则()y f x =图像关于直线2a b x +=对称;⑥函数()y f a x =+,()y f b x =-的图像关于直线2b a x -=对称(由a x b x +=-确定);⑦函数()y f x a =-与()y f b x =-的图像关于直线2a b x +=对称;⑧函数()y f x =,()y A f x =-的图像关于直线2A y =对称(由()()2f x A f x y +-=确定);⑨函数()y f x =与()y f x =--的图像关于原点成中心对称;函数()y f x =,()y n f m x =--的图像关于点22(,)m n对称;⑩函数()y f x =与函数1()y f x -=的图像关于直线y x =对称;曲线1C :(,)0f x y =,关于y x a =+,y x a =-+的对称曲线2C 的方程为(,)0f y a x a -+=(或(,)0f y a x a -+-+=;曲线1C :(,)0f x y =关于点(,)a b 的对称曲线2C 方程为:(2,2)0f a x b y --=. 9.函数的周期性:⑪若()y f x =对x R ∈时()()f x a f x a +=-恒成立,则 ()f x 的周期为2||a ;⑫若()y f x =是偶函数,其图像又关于直线x a =对称,则()f x 的周期为2||a ;⑬若()y f x =奇函数,其图像又关于直线x a =对称,则()f x 的周期为4||a ;⑭若()y f x =关于点(,0)a ,(,0)b 对称,则()f x 的周期为2||a b -;⑮()y f x =的图象关于直线x a =,()x b a b =≠对称,则函数()y f x =的周期为2||a b -;⑯()y f x =对x R ∈时,()()f x a f x +=-或1()()f x f x a +=-,则()y f x =的周期为2||a ;。
函数图像的变换技巧例题和知识点总结函数图像是研究函数性质的重要工具,通过对函数图像进行变换,可以更直观地理解函数的特点和规律。
下面我们将介绍一些常见的函数图像变换技巧,并通过例题来加深理解。
一、平移变换1、水平平移对于函数\(y = f(x)\),将其图像向左平移\(h\)个单位,得到\(y = f(x + h)\);向右平移\(h\)个单位,得到\(y = f(x h)\)。
例如,函数\(y = x^2\)的图像向左平移\(2\)个单位,得到\(y=(x + 2)^2\)的图像;向右平移\(3\)个单位,得到\(y =(x 3)^2\)的图像。
例题:将函数\(y = 2x + 1\)的图像向左平移\(3\)个单位,求平移后的函数表达式。
解:将\(x\)替换为\(x + 3\),得到平移后的函数为\(y = 2(x+ 3) + 1 = 2x + 7\)2、竖直平移函数\(y = f(x)\)的图像向上平移\(k\)个单位,得到\(y = f(x) + k\);向下平移\(k\)个单位,得到\(y = f(x) k\)。
例如,函数\(y =\sin x\)的图像向上平移\(1\)个单位,得到\(y =\sin x + 1\)的图像;向下平移\(2\)个单位,得到\(y =\sin x 2\)的图像。
例题:将函数\(y =\log_2 x\)的图像向下平移\(2\)个单位,求平移后的函数表达式。
解:平移后的函数为\(y =\log_2 x 2\)二、伸缩变换1、水平伸缩对于函数\(y = f(x)\),将其图像上所有点的横坐标伸长(或缩短)到原来的\(\omega\)倍(\(\omega >0\)),纵坐标不变,得到\(y = f(\frac{1}{\omega}x)\)。
当\(\omega > 1\)时,图像沿\(x\)轴缩短;当\(0 <\omega < 1\)时,图像沿\(x\)轴伸长。
例如,函数\(y =\sin x\)的图像横坐标缩短到原来的\(\frac{1}{2}\),得到\(y =\sin 2x\)的图像;横坐标伸长到原来的\(2\)倍,得到\(y =\sin \frac{1}{2}x\)的图像。
函数图像伸缩变换规律
1.水平伸缩:y=f(ωx)(ω>0)的图象,可由y=f(x)的图象上每点的横坐标伸长(0<ω<1)或缩短(ω>1)到原来的倍(纵坐标不变)得到。
2.垂直伸缩:y=Af(x)(A>0)的图象,可由y=f (x)的图象上每点的纵坐标伸长(A>1)或缩短(0<A<1)到原来的A倍(横坐标不变)得到。
什么是函数图像
在数学中,函数f的图形(或图象)指的是所有有序对(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。
图像变换规律
图像有三大变换规律,分别有平移变换和对称变换以及伸缩变换,它是显示函数变化、化繁为简的重要解题方法。
1.平移变换,平移变换又分为两种,一是左右平移变换,而是上下平移变换。
2.对称变换,当y=f(x)是奇函数时,它的图像则关于原点对称,当y=f(x)为偶函数时,它的图象则关于y轴对称。
3.伸缩变换法,它是把图象上的所有点的纵坐标改变成原来的A倍从而得到的。
函数图像变换知识点总结一、基本概念1. 函数图像的平移函数图像的平移是指将原函数图像沿横轴或纵轴方向平移一定的距离。
平移的方向和距离可以是正数也可以是负数。
- 沿横轴方向平移:对于函数y=f(x),如果在横轴方向上平移了a个单位,新函数表示为y=f(x-a)。
- 沿纵轴方向平移:对于函数y=f(x),如果在纵轴方向上平移了b个单位,新函数表示为y=f(x)+b。
2. 函数图像的伸缩函数图像的伸缩是指将原函数图像沿横轴或纵轴方向进行拉伸或压缩。
伸缩的方向和比例可以是正数也可以是负数。
- 沿横轴方向伸缩:对于函数y=f(x),如果在横轴方向上进行了伸缩,新函数表示为y=f(kx)。
- 沿纵轴方向伸缩:对于函数y=f(x),如果在纵轴方向上进行了伸缩,新函数表示为y=kf(x)。
3. 函数图像的翻转函数图像的翻转是指对原函数图像进行镜像操作,可以分为关于横轴翻转和关于纵轴翻转两种情况。
- 关于横轴翻转:对于函数y=f(x),进行横轴翻转后,新函数表示为y=-f(x)。
- 关于纵轴翻转:对于函数y=f(x),进行纵轴翻转后,新函数表示为y=f(-x)。
二、函数图像变换的特点1. 平移:平移不改变函数的基本形状,只是改变了函数的位置;2. 伸缩:伸缩可以改变函数的斜率和幅度,但不改变函数的形状;3. 翻转:翻转改变了函数的整体形状,使得原函数变为其镜像;4. 组合变换:可以将多种变换进行组合,得到更复杂的函数图像变换。
三、函数图像变换的应用函数图像变换不仅仅是数学中的一种抽象概念,还可以应用到具体的问题中,如物理、经济等领域。
1. 物理问题:在物理学中,函数图像变换可以用来描述物体的运动、变形等。
例如,对于速度-时间图像,进行平移可表示物体的起始位置不同;进行伸缩则可以描述加速度的变化;进行翻转可以描述反向运动等情况。
2. 经济问题:在经济学中,函数图像变换可以用来描述经济模型的变化。
例如,对于需求-价格图像,进行平移可以表示需求量或价格的变化;进行伸缩可以描述需求的弹性;进行翻转可以描述替代品或补充品的关系等情况。
函数图像的三种变换一 、平移变换函数图象的平移变换,表现在函数图象的形状不变,只是函数图象的相对位置在变化,其平移方式可分为以下两种: 沿水平方向左右平行移动比如函数()y f x =与函数()(0)y f x a a =->,由于两函数的对应法则相同,x a -与x 取值范围一样,函数的值域一样。
以上三条决定了函数的形状相同,只是函数的图象在水平方向的相对位置不同,如何将函数()y f x =的图象水平移动才能得到函数()y f x =的图象呢?因为对于函数()y f x =上的任意一点(11,x y ),在()y f x a =-上对应的点为11(,)x a y +,因此若将()y f x =沿水平方向向右平移a 个单位即可得到()(0)y f x a a =->的图象。
同样,将()y f x =沿水平方向向左平移a 个单位即可得到()(0)y f x a a =+>的图象。
沿竖直方向上下平行移动比如函数()y f x =与函数()(0)y f x b b =+>,由于函数()y f x =函数()(0)y b f x b -=>中函数y 与y b -的对应法则相同,定义域和值域一样,因此两函数形状相同,如何将函数()y f x =的图象上下移动得到函数()y b f x -=的图象呢?因为对于函数()y f x =上的任意一点(11,x y ),在()(0)y b f x b -=>上对应的点为11(,)x y b +,因此若将()y f x =沿竖直方向向上平移a 个单位即可得到()(0)y b f x b -=>的图象。
同样,将()y f x =沿竖直方向向下平移a 个单位即可得到()(0)y b f x b +=>的图象。
据此,可以推断()y f x a b =±±(0,0)a b >>为水平方向移动a 个单位,“左加右减”,竖直方向移动b 个单位,“上加下减”。
函数图像的变换及应用函数图像的变换指的是通过对函数图像进行一系列的操作,使得原函数图像在坐标系中发生平移、伸缩、翻折等变化,从而得到新的函数图像。
这些变换可以通过改变函数的参数或者利用一些特定的变换公式来实现。
函数图像的变换有很多种,下面列举几种常见的变换及其应用:1. 平移变换:平移变换是将函数图像在坐标系上沿着横轴或者纵轴方向进行移动。
对于函数y=f(x),平移变换可以表示为y=f(x-a)+b,其中a表示横向平移的距离,b表示纵向平移的距离。
平移变换的应用场景有很多,例如对于温度变化的曲线图,可以通过平移变换来调整图像在时间轴上的位置,实现对曲线的观察和比较。
2. 伸缩变换:伸缩变换是改变函数图像的尺度,使得函数图像的宽度或者高度发生变化。
对于函数y=f(x),伸缩变换可以表示为y=a*f(bx),其中a控制纵向的伸缩比例,b控制横向的伸缩比例。
伸缩变换可以用来调整图像的大小,使得函数曲线更加清晰或者适应特定的分析需求。
3. 翻折变换:翻折变换是将函数图像沿着坐标轴进行翻转。
对于函数y=f(x),翻折变换可以表示为y=-f(x)(沿着x轴翻折)或者y=f(-x)(沿着y轴翻折)。
翻折变换可以用来分析函数的对称性质,例如判断函数是否关于x轴或者y轴对称。
4. 拉伸变换:拉伸变换是通过改变函数图像的形状来实现对函数的变换。
拉伸变换可以是横向拉伸或者纵向拉伸。
对于函数y=f(x),横向拉伸可以表示为y=f(cx),纵向拉伸可以表示为y=c*f(x),其中c是大于1的常数。
拉伸变换可以用来调整图像的形状,使得函数曲线更加符合实际情况或者更容易进行分析。
5. 压缩变换:压缩变换与拉伸变换相反,是通过改变函数图像的形状来实现对函数的变换。
压缩变换可以是横向压缩或者纵向压缩。
对于函数y=f(x),横向压缩可以表示为y=f(x/c),纵向压缩可以表示为y=(1/c)*f(x),其中c是大于1的常数。
压缩变换可以用来调整图像的形状,使得函数曲线更加符合实际情况或者更容易进行分析。
函数图像的变换一、知识梳理1.水平平移:函数)(a x f y +=的图像是将函数)(x f y =的图像沿x 轴方向向左(a >0)或向右(a <0)平移a个单位得到.称之为函数图象的左、右平移变换. 2.竖直平移:函数a x f y +=)(的图像是将函数)(x f y =的图像沿y 轴方向向上(a >0)或向下(a <0)平移a个单位得到.称之为函数图象的上、下平移变换. 3.要作函数)(x f y =的图象,只需将函数)(x f y =的图象y 轴右侧的部分对称到y 轴左侧去,而y 轴左侧的原来图象消失.称之为关于y 轴的右到左对称变换(简称去左翻右). 4.要作函数)(x f y =的图象,只需将函数)(x f y =的图象x 轴下方的部分对折到x 轴上方即可.叫做关于x 轴的下部折上变换(简称去下翻上).5.要作)(x f y -=的图象,只需将函数)(x f y =的图象以y 轴为对折线,把y轴右侧的部分折到y 轴左侧去.同时,将y 轴左侧的部分折到y 轴右侧去.叫做关于y 轴的翻转变换.6.要作函数)(x f y -=的图象,只需将函数)(x f y =的图象以x 轴为对折线,把x 轴上方的图形折到x 轴下方去,同时又把x 轴下方的图象折到x 轴上方去即可.叫做关于x 轴的翻转变换.7.要作函数)(ax f y =(a >0)的图象,只需将函数)(x f y =图象上所有点的横坐标缩短(a >1)或伸长(0<a <1)到原来的a1倍(纵坐标不变)即可(若a <0,还得同时进行关于y 轴的翻转变换.这种变换叫做函数图象的横向伸缩变换.8.要作函数)(x Af y =(A>0)的图象,只需将函数)(x f y =图象上所有点的纵坐标伸长(A>1)或缩短(0<A<1)到原来的A倍(横坐标不变)即可.这种变换叫做函数图象的纵向伸缩变换(若A<0,还要再进行关于x 轴的翻转变换).9.要作函数)(x a f y -=的图象,只需将函数)(x f y =的图象发生关于直线x =2a的翻转变换即可. 实质上,这种变换是函数图象左右平移变换与关于y 轴翻转变换的复合,即先把)(x f y =图象发生左右平移得到函数)(a x f y +=的图象,再关于y 轴翻转便得到)(x a f y -=的图象. 10.要作函数)(x f h y -=的图象,只需将函数)(x f y =的图象发生关于直线y =2h的翻转变换即可.实质上,这种变换是函数图象的关于x 轴的翻转变换与上下平移变换的复合,即先把函数)(x f y =的图象发生关于x 轴的翻转变换得到)(x f y -=的图象,再把)(x f y -=的图象向上(h >0)或向下(h <0)平移|h |个单位便得到函数)(x f h y -=的图象.综合第9、第10变换,要作函数)(x a f h y --=的图象,只需做出函数)(x f y =图象的关于点(2a ,2h)的中心对称图形即可. 二、方法归纳1.作图象:以解析式表示的函数作图象的方法有两种,即列表描点法和图象变换法.作函数图象的步骤: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、有界性及变化趋势(渐进性质);④描点连线,画出函数的图象.用图象变换法作函数图象,①要确定以哪一种函数的图象为基础进行变换;②是确定实施怎样的变换.2.识图象:对于给定的函数图象,能从图象的左右、上下分布范围,变化趋势、对称性等方面的观察,获取有关函数的定义域、值域、单调性、奇偶性、周期性等方面的信息.3.关注函数图像的变换对函数的性质的影响.三、典型例题精讲【例1】函数)10(1||log )(<<+=a x x f a 的图象大致为( )错解分析:错解一:由||log x a ≥0,得1||log +x a ≥1,即)(x f ≥1,故选B.错误在于误将||log x a 等同于|log |x a ,做出误判||log x a ≥0.错解二:没注意10<<a ,而默认为1>a ,故选C.解析:考虑10<<a ,当0>x 时,1log )(+=x x f a 为减函数,淘汰B 、C.当1=x 时,1)(=x f ,故选A. 又例:函数xy 3log 3=的图象大致是( )解析: 由x 3log ≥0,得x y 3log 3=≥1,故选A.【例2】函数2()1log f x x =+与1()2x g x -+=在同一直角坐标系下的图象大致是( )解析:因函数x x f 2log 1)(+=的图象是由x y 2log =的图象向上平移1个单位得到,故B 、C 、D 满足; 又函数11)21(2)(-+-==x x x g ,其图象为x y )21(=的图象向右平移1个单位得到, 故A 、C 满足.由此选C.技巧提示:本题中的错误答案均为对函数进行错误变换而得,因此只要变换正确,就能做出正确的选择.本题亦可用特殊值法得到正确的选项.由1)1(=f ,可知B 、C 、D 满足;又2)0(=g ,可知A 、C 满足.故选C.又例:函数)32(-x f 的图象,可由函数)32(+x f 的图象经过下述哪个变换得到( )A.向左平移6个单位B.向右平移6个单位C.向左平移3个单位D.向右平移3个单位解析:将函数)32(+x f 中的x 用3-x 代之,即可得到函数)32(-x f ,所以将函数)32(+x f 的图象向右平移3个单位即可得到函数)32(-x f 的图象, 故选D.【例3】函数xy 3=的图象与函数2)31(-=x y 的图象关于( )A.点(-1,0)对称B.直线x =1对称C.点(1,0)对称D.直线x =-1对称解析:若记xx f y 3)(==,则)2(3)31(22x f x x -==--, 由于)(x f y =与)2(x f y -=的图象关于直线x =1对称,∴ 选B.技巧提示:若)(x f 自身满足)2()(x a f x f -=,则)(x f y =的图象关于直线x =a 对称;若)(x f 自身满足)2()(x a f x f --=,则)(x f y =的图象关于点(a ,0)对称. 两个函数)(x f y =与)2(x a f y -=的图象关于直线x =a 对称; 两个函数)(x f y =与)2(x a f y --=的图象关于点(a ,0)对称.【例4】设22)(x x f -=,若0<<b a ,且)()(b f a f =,则ab 的取值范围是( )A.(0,2)B.(0,2]C.(0,4]D.(0,解析:保留函数22x y -=在x 轴上方的图象,将其在x 轴下方的图像翻折到x 轴上方区即可得到函数22)(x x f -=的图象.通过观察图像,可知)(x f 在区间]2,(--∞上是减函数,在区间]0,2[-上是增函数, 由0<<b a ,且)()(b f a f =.可知02<<-<b a , 所以2)(2-=a a f ,22)(b b f -=, 从而2222b a -=-,即422=+b a ,又ab ab b a b a 242)(222-=-+=->0,所以20<<ab .故选A.技巧提示:本题考查函数图象的翻折变换,体现了数学由简到繁的原则,通过研究函数22x y -=的图象和性质,进而得到22)(x x f -=的图像和性质.由0<<b a ,且)()(b f a f =,得到422=+b a 才使得问题变得容易.又例:直线1=y 与曲线a x x y +-=2有四个交点,则a 的取值范围是 .解析:因为函数a x xy +-=2是偶函数,所以曲线a x x y +-=2关于y 轴对称.当x ≥0时,a x x y +-=2=41)21(2-+-a x , 其图象如下:由直线1=y 与曲线有四个交点,得⎪⎩⎪⎨⎧<->1411a a ,解得451<<a .故a 的取值范围是)45,1(.再例:已知定义在R 上的奇函数)(x f ,满足)()4(x f x f -=-,且在区间[0,2]上是增函数,若方程m x f =)( (m >0)在区间[]8,8-上有四个不同的根1234,,,x x x x ,1234_________.x x x x +++=解析:因为定义在R 上的奇函数,满足)()4(x f x f -=-,所以)()4(x f x f =-,函数图象关于直线2x =对称,且(0)0f =,再由(4)()f x f x -=-知(8)()f x f x -=,所以函数是以8为周期的周期函数, 又因为)(x f 在区间[0,2]上是增函数,所以)(x f 在区间[-2,0]上也是增函数. 如图所示,那么方程m x f =)( (m >0)在区间[]8,8-上有四个不同的根1234,,,x x x x , 不妨设1234x x x x <<<,由对称性知1212x x +=-344x x +=所以12341248x x x x +++=-+=-.【例5】定义在R 函数)(x f =mx xm +-2)2(的图象如下图所示,则m 的取值范围是( ) A.(-∞,-1) B.(-1,2) C.(0,2) D.(1,2)解析:方法一(排除法):若m ≤0,则函数mx xm x f +-=2)2()(的定义域不为R ,与图象信息定义域为R 不符,故排除掉A 、B. 取m =1,)(x f =12+x x,此函数当x =±1时,)(x f 取得极值, 与所给图形不符,排除C.选D.方法二:显然)(x f 为奇函数,又)1(f >0,)1(-f <0,即mm +-12<0,解得-1<m <2. 又)(x f 取得最大值时,x =m >1, ∴ m >1,∴ 1<m <2.故选D.技巧提示:根据已给图形确定解析式,需要全面扑捉图象信息.m 对奇偶性影响不大,但对定义域、极值点影响明显.又例:当参数21,λλ=λ时,连续函数xx y λ+=1)0(≥x 的图像分别对应曲线1C 和2C ,则( ) A.210λ<λ< B.120λ<λ< C.021<λ<λ D.012<λ<λ 解析:由条件中的函数是分式无理型函数,先由函数在(0,)+∞是连续的,可知参数0,021>λ>λ,即排除C ,D 项, 又取1x =,知对应函数值1111λ+=y ,2211λ+=y ,由图可知12,y y <所以12λλ>,即选B 项.【例6】定义区间)](,[2121x x x x <的长度为12x x -,已知函数|log |)(21x x f =的定义域为],[b a ,值域为]2,0[,则区间],[b a 的长度的最大值与最小值的差为 .OxyCC错解分析:函数|log |)(21x x f =的图象如图.令2|log |)(21==x x f ,得41=x 或4=x . ∴2)4()41(==f f ,又0)1(=f ,∴],[b a 长度的最大值为314=-;最小值为43411=-. 故所求最大值与最小值的差为49433=-. 解析:函数|log |)(21x x f =的图象如上图.令2|log |)(21==x x f ,得41=x 或4=x . ∴],[b a 长度的最大值为415414=-;最小值为43411=-. 故所求最大值与最小值的差为343415=-. 技巧提示:准确作出函数的图象,正确理解区间长度的意义是解决此类问题的关键.又例:已知函数)12(log )(-+=b x f xa )1,0(≠>a a 的图象如图所示,则ab ,满足的关系是( )A.101a b -<<< B.101b a -<<< C.101ba -<<<-D.1101ab --<<<解析:由图易得1>a ,∴101<<-a取特殊点0=x ,0log )0(1<=<-b f a . 即1log log 1log 1a a ab a<<=-, x∴101<<<-b a .故选A.【例7】若不等式2)2(92-+≤-x k x 的解集为区间[]b a ,,且b -a =2,则k = .分析:本题主要考查解不等式、直线过定点问题,我们可以在同一坐标系下作出219x y -=,2)2(2-+=x k y 的图像,根据图像确定k 的值。