高中数学函数图象及其变换(动态图)
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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,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(,0)对称;(2).若f(mx+a)+f(b-mx)=c,则函数自身关于点(,)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(,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)=(或周期: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)=(或)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-) 周期: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。
函数的图像及其变换(完整版)-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN函数的图像及变换一、函数图像的变换对称变换(||)翻折翻折变换|()|翻折左右平移平移变换上下平移横坐标不变,纵坐标伸缩伸缩变换纵坐标不变,横坐标伸缩y f x y f x ⎧⎪⎧=⎪⎨⎪=⎩⎪⎪⎧⎨⎨⎪⎩⎪⎪⎧⎪⎨⎪⎩⎩关于x 轴对称:(,)(,)x y x y →- 关于y 轴对称:(,)(,)x y x y →- 关于原点对称:(,)(,)x y x y →-- 关于y x =对称:(,)(,)x y y x →关于y x =-对称:(,)(,)x y y x →-- 关于直线x a =对称:(,)(2,)x y a x y →-(轴对称) 关于y x b =+对称:(,)(,)x y y b x b →-+ 关于y x b =-+对称:(,)(,)x y b y x b →--+ 关于点(,)P a b 对称:(,)(2,2)x y a x b y →--(点对称)例1:已知2()2f x x x =-,且()g x 与()f x 关于点(1,2)对称,求()g x 的解析式.(相关点法)例2:已知函数()y f x =的图像关于直线1x =-对称,且当(0,)x ∈+∞时,有1()f x x=,则当 (,2)x ∈-∞-时,()f x 的解析式是( ).A. 1x -B. 12x +C.12x -+D. 12x- 例3:下列函数中,同时满足两个条件“①x R ∀∈,()()01212f x f x ππ++-=;②当6π-<x 3π<时,'()0f x >”的一个函数是( )A.()sin(2)6f x x π=+B. ()cos(2)3f x x π=+C. ()sin(2)6f x x π=-D. ()cos(2)6f x x π=-①关于形如()y f x =的图像画法:当0x ≥时,()y f x =;当0x ≤时,()y f x =-()y f x =为偶函数,关于y 轴对称,即把0x ≥时()y f x =的图像画出,然后0x ≤时的图像与 0x ≥的图像关于y 轴对称即可得到所求图像.②关于形如()y f x =的图像画法当()0f x ≥时,()y f x =;当()0f x ≤时,()y f x =-先画出()y f x =的全部图像,然后把()y f x =的图像x 轴下方全部关于x 轴翻折上去,原x 轴上方的图像保持不变,x 轴下方的图像去掉不要即可得到所求图像.例3:画出下列函数的图像.(1)12log y x = (2)228y x x =--例4:设函数2()45f x x x =--.(1)在区间[2,6]-上,画出函数()f x 的图像;(2)设集合{}()5A x f x =≥,(,2][0,4][6,)B =-∞-+∞.试判断集合A B 、之间的关系,并给出证明;(3)当2k >时,求证:在区间[1,5]-上,3y kx k =+的图像位于函数()f x 图像的上方.①左右平移把函数()y f x =的全部图像沿x 轴方向向左(0a >)或向右(0a <)平移a 个单位即可得到函数()y f x a =+的图像②上下平移把函数()y f x =的全部图像沿y 轴方向向上(0a >)或向下(0a <)平移a 个单位即可得到函数()y f x a =+的图像例4:将函数lg(32)1y x =-+按向量(2,3)a =-平移后得到新的图象解析式为 例5:把一个函数的图象按向量(,2)8a π=-平移后得到的图象的解析式为sin(2)24y x π=+-,则原来函数的解析式 .Ⅰ.将函数()y f x =的全部图像中的每一点横坐标不变,纵坐标伸长(1)a >或缩短(01)a <<为原来的a 倍得到函数()(0)y af x a =>的图像.Ⅱ. 将函数()y f x =的全部图像中的每一点纵坐标不变,横坐标伸长(1)a >或缩短(01)a <<为原来的1a倍得到函数()(0)y f ax a =>的图像. 例6:已知函数21()2lg(2)-=++x f x x ,把函数()y f x =的图像关于y 轴对称,然后向右平移1个单位,最后纵坐标保持不变,横坐标变为原来的2倍得到()g x 的图像,求()g x 的解析式.例7:已知函数2()log (1)f x x =+,将()y f x =的图像向左平移1个单位,再将图像上所有点纵坐标伸长到原来的2倍,得到函数()y g x =的图像. (1)求()y g x =的解析式和定义域;(2)求函数()(1)()F x f x g x =--的最大值.【练习】1.为了得到函数321x y -=-的图像,只需要把函数2x y =的图像上所有的点( ).A.向右平移3个单位长度,再向下平移1个单位长度B.向左平移3个单位长度,再向下平移1个单位长度C.向右平移3个单位长度,再向上平移1个单位长度D.向左平移3个单位长度,再向上平移1个单位长度 2.下面四个图形中,与函数22log (1)yx x =+≥的图像关于y x =对称的是( ).3.若函数()()y f x x R =∈满足(2)()f x f x +=,且[1,1]x ∈-时,()f x x=,则函数()y f x =的图像与函数4log y x =的图像的交点的个数为( ).A.3B.4C.6D.84.将函数by a x a=++的图像向右平移2个单位长度后又向下平移2个单位,所得到的函数图像与原图像如果关于直线y x =对称,那么( ).A. 1,0a b =-≠B. 1,a b R =-∈C.1,0a b =≠D. 0,a b R =∈ 5.已知21()f x x x =+,且()g x 与()f x 关于点(1,0)-对称,求()g x 的解析式.6.画出下列函数的图像.(1)ln y x = (2)26y x x =--7. 函数()2xf x =和3()g x x =的图像的示意图如图所示,设两函数的图像交于点11(,)A x y ,22(,)B x y ,且12x x <.(1)请指出示意图中曲线12,C C 分别对应于哪一个函数;(2)若12[,1],[,1]x a a x b b ∈+∈+,且{},1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12a b ∈,指出,a b 的值,并说明理由;(3)结合函数图像的示意图,判断(6),(6),(2010),(2010)f g f g 的大小关系.8.已知函数()f x 和()g x 的图像关于原点对称,且2()2f x x x =+. (1)求函数()g x 的解析式; (2)解不等式()()1g x f x x ≥--;(3)若()()()1h x g x f x λ=-+在[1,1]-上是增函数,求实数λ的取值范围.6. 已知函数()y f x =,把函数()y f x =的图像向左平移1个单位,然后横坐标保持不变,纵坐标变为原来的3倍再向下平移3个单位得到()g x 的图像,求()g x 的解析式.补充:请把相应的幂函数图象代号填入表格.①32x y =;②2-=x y;③21xy =;④1-=x y ;⑤31x y =;⑥23x y =;⑦34x y =; ⑧21-=x y ;⑨35x y =.函数代号 ①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩图象代号HI常规函数图像有:指数函数:逆时针旋转,底数越来越大 .对数函数:逆时针旋转,底数越来越小幂函数:逆时针旋转,指数越来越大。