高中7种常用函数图象及4种函数图象变换规则

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高中7种常用函数图象及4种函数图象变换规则

函数的图象是高考的必考点,对于研究函数的单调性、奇偶性以及最值(值域)、零点有举足轻重的作用,但是很多同学看到眼花缭乱的函数解析式,就已经晕头转向了,再去画图象,不是这里错,就是那里有问题,图象也画的乱七八糟,更甭提利用图象去解题了!但掌握以下几步,画函数图象将轻而易举:

1、首先,观察是否是基本初等函数(也就是我们在课本中学过的那几类函数),如果是,那就可以直接画;

2、如果不是,继续第二步,看看是否是经过一系列函数变换的,比如:翻折变换,对称变换,伸缩变换,平移变换等,如果是,那就根据变换的规律画出图象;

3、如果还不是,那基本这个函数图象也不需要你独自画出来了,那种题目基本会考查选择题,能从4个选项中选择出来就可以了!

一、基本初等函数的图象

一次函数

性质:一次函数图象是直线,当k>0时,函数单调递增;当k<0时,函数单调递减。

二次函数

性质:二次函数图象是抛物线,a决定函数图象的开口方向,判别式b^2-4ac决定了函数图象与x轴的交点,对称轴两边函数的单调性不同。

反比例函数

性质:反比例函数图象是双曲线,当k>0时,图象经过一、三象限;当k<0时,图象经过二、四象限。

要注意表述函数单调性时,不能说在定义域上单调,而应该说在(-∞,0),(0,∞)上单调。

指数函数

当0

不同底的指数函数图象在同一个坐标系中时,一般可以做直线x=1,与各函数的交点,根据交点纵坐标的大小,即可比较底数的大小。

对数函数

当底数不同时,对数函数的图象是这样变换的。

幂函数

性质:先看第一象限,即x>0时,当a>1时,函数越增越快;当0

对勾函数

对于函数y=ax+k/x ,当a>0,k>0时,才是对勾函数,可以利用均值定理找到函数的最值。

二、函数图象的变换

常见的函数的图象变换有四种基本形式:平移变换、对称变换、伸缩变换和翻折变换。

1.平移变换(左加右减,上加下减)

(1)横向平移变换(水平平移,简记:左加右减,这里的a>0。)

将函数y=f(x)的图象沿x 轴方向平移 |m|个单位,得到函数y=f(x+m)(m ≠0)的图象, 当m>0时,向左平移;当m<0时,向右平移。

(2)纵向平移变换(上下平移,简记:上加下减,这里的a>0)

将函数y=f(x)的图象沿y 轴方向平移|n|个单位,得到函数y=f(x)+n(n ≠0)的图象。当n>0时,向上平移;当n<0时,向下平移。

2.对称变换

(1)作函数y=f(x)的图象关于x 轴的对称图象,得到函数y=-f(x)的图象。(简记:上下翻折)

(2)作函数y=f(x)的图象关于y 轴的对称图象,得到函数y=f(-x)的图象。(简记:左右翻折)

(3)作函数y=f(x)的图象关于原点的对称图象,得到函数y=-f(-x)的图象。(简记:旋转180度)

(4)作函数y=f(x)的图象关于直线y=x 的对称图象,得到函数y=f -1(x)的图象。

(5)作函数y=f(x)的图象关于直线x=a 的对称图象,得到函数y=f (2a -x)的图象。

如图1。函数y=e^x 的图象,通过(1)~(4

)的变换,分别得到y=-e^x ,y=e^(-x ),y=-e^(-x),y=lnx 的图象。

3.翻折变换

(1)上下翻折变换(简记 :上不动,下上翻)

将函数y=f(x)在x 轴上方的图象保留,下方的图象翻折到上方去,得到函数y=|f(x)|的图象。

(2)左右翻折变换(简记:右不动,左对称)

将函数y=f(x)在y 轴右侧的图象保留,再作其关于y 轴的对称图象,并去掉y 轴左侧的原图象,得到函数y=f(|x|)的图象。如图二。函数y=1/e^x 的图象变换得y=1/e^|x|的图象。

4.伸缩变换

(1)函数)0)((>=a x af y 的图像可将函数)(x f y =的图象中的每一个点的横坐标不变纵坐标伸长(a>1)或压缩(0

(2)函数)0)((>=a x af y 的图像可将函数)(x f y =的图象中的每一个点的纵坐标不变横坐标伸长(01)为原来的a

1倍得到。 注意对于函数图象的变换,有的时候,看到解析式,可能会有两种以上的变换,尤其是针对x 轴上的,那么此时,一定要根据上面的规则,判断好顺序,否则顺序错了,可能就没办法经过变换得到了! 例如:画出函数x y -=2ln 的图象

通过研究这个函数解析式,我们知道此函数是由基本初等函数y=lnx 通过变换而来,那么这个函数经过了几步变换呢?变换的顺序又是如何?下面我们一起来看一看:

我们需要看一个重要点:y=ln|x -2|与y=ln|2-x|是两个完全一样的函数,也就意味着画出y=ln|x -2|的图象就是y=ln|2-x|的图象。这样问题就简化了。我们尽可能使x 前面的系数为正,这样比较好操作。

这时,通过解析式x 上附加的东西,我们会发现,有翻折变换:y=lnx 变为y=ln|x|,加上绝对值,还有平移变换:y=ln|x|变为y=ln|x -2|,图象向右平移两个单位。

所以,我们可以得出:

第一步,画出函数y=lnx 的图象;

第二步,翻折变换;(进行翻折变换,得到函数y=ln|x|的图象)

第三步,平移变换。(进行平移变换,得到函数y=ln|x -2|的图象,即y=ln|2-x|的图象)

点评:根据绝对值的性质,发现y=ln|x -2|与y=ln|2-x|与是两个完全一样的函数,也就意味着画出y=ln|x -2|的图象就是y=ln|2-x|的图象。变x 前面的系数为正,这是解决这个问题的关键。