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A-Level数学考点-函数图像变换Transformation

2024-11-18    浏览:57     来源:新航道官网
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函数是A-level数学考试中常考话题,下面是重庆新航道alevel培训老师,给大家解析的alevel数学-函数图像变换,希望能帮到大家。

What are graph transformations?

When you alter a function in certain ways, the effects on the graph of the function can be described by geometrical transformations. There are three types of transformations: translation,stretch and reflection.

什么是图像变换?当以某种方式改变一个函数时,对函数图像的影响就被称为几何变换。变换有三种:平移、拉伸和对称。

1.Translation平移

Adding or subtracting a constant‘inside’ or‘outside’ the function translates a graph horizontally or vertically. With a translation the shape and size of the graph remain unchanged.

在函数的 “内部 ”或 “外部 ”加或减一个常数,函数图像会水平或垂直移动, 而形状、大小都保持不变。

① horizontal translation(左右平移)

f(x)→f(x±a),a>0

The graph moves left for positive values of a and right for negative values of a,

the y-coordinates stay the same【左加右减】

坐标变化为:x坐标减加a,y坐标不变

② vertical translation (上下平移)

f(x)→f(x)±a,a>0

The graph moves up for positive values of a and down for negative values of a,the x-coordinates stay the same【上加下减】

坐标变化为:y坐标加减a,x坐标不变

函数图像变换

2.Stretch拉伸

Multiplying by a constant‘inside’ or‘outside’ the function stretches the graph horizontally or vertically. With a stretch all the points on the graph are moved towards or away from either the x or the y axis by a constant scale factor.

在函数的 “内部 ”或 “外部 ”乘以一个常数,可以水平或垂直拉伸图像。在拉伸过程中,图像上的所有点都会以一个恒定的比例靠近x轴y轴或远离x轴y轴。

① horizontal stretch (水平拉伸)

l f(x)→f(ax),(a>0)

The x coordinates are multiplied by 1/a; y coordinates of points stay the same

坐标变化:x坐标×1/a, y坐标不变

函数图像变换

② vertical stretch (垂直拉伸)

f(x)→af(x),(a>0)

The y coordinates are multiplied by a; x coordinates of points stay the same

坐标变化:y坐标×a , x坐标不变

函数图像变换

3. Reflections对称

Multiplying by ‘-1’‘inside’ or‘outside’ the function reflects the graph in the y-axis or x-axis. 在函数的 “内部 ”或 “外部 ”乘以“-1”,图像会关于y轴或x轴对称。

① reflection in the y-axis(关于y轴对称)

f(x)→f(-x)

The y coordinates of points stay the same; x coordinates have their signs changed (positive to negative, negative to positive)

坐标变化:x坐标变为相反数,y坐标不变

函数图像变换

②reflection in the x-axis(关于x轴对称)

f(x)→-f(x)

The x coordinates of points stay the same; y coordinates have their signs changed (positive to negative, negative to positive)

坐标变化:y坐标变为相反数,x坐标不变

函数图像变换

4.Brief summary:

①translation

f(x)→f(x±a):左加右减,x坐标减加a,y坐标不变

f(x)→f(x)±a:上加下减,y坐标加减a,x坐标不变

②stretch

f(x)→f(ax):x坐标×1/a, y坐标不变

f(x)→af(x):y坐标×a , x坐标不变,

③reflection

f(x)→f(-x):关于y轴对称,x坐标变为相反数,y坐标不变

f(x)→-f(x):关于x轴对称,y坐标变为相反数,x坐标不变

Exam Tips:

When you sketch the transformed graph:在绘制变换后的函数图像时:

be sure to indicate the new coordinates of any points that are marked on the original graph;

需标出原图像上标注的点的新坐标;

be sure to indicate the specific coordinates of points as required: intersections with the coordinate axes, vertices or the turning points;

需标出题目要求的点的坐标:比如与坐标轴的交点、顶点或转折点;

don't forget to sketch the new asymptotes of the transformed graph as well if the original graph has asymptotes.

原图像如有渐近线,需在新图像中画出变换后的渐近线并标出渐近线方程。

Worked example:

函数图像变换

详解:

(i)y=f(x)-2是在f(x)后面减2,说明是上下平移;

上加下减,说明要向下平移2个单位;

坐标变化:新图像y坐标减2,x坐标不变:P(-1,0)→(-1,-2);Q(3/2,2)→(3/2,0);

渐近线变化:有渐近线y=1,图像向下平移2个单位, 渐近线也要向下平移2个单位:

y=1→y=-1。

所以新图像为:(新图像的P点Q点渐近线都要标出)

函数图像变换

(ii)y=f(-x)是在x前面乘了-1,说明图像关于y轴对称;

坐标变化:新图像x坐标变为相反数,y坐标不变:P(-1,0)→(1,0);Q(3/2,2)→(-3/2,2);

渐近线变化:有渐近线y=1, 但图像关于y轴对称(y坐标不变),所以渐近线不变:y=1。

所以新图像为:(新图像的P点Q点渐近线都要标出)。

函数图像变换

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