内容正文:
函数的图像和性质
1 性质
(1) 简谐运动可用函数,表示,
是振幅,周期,频率 ,相位,初相.
(2) 对的影响
影响函数的最值,影响周期,影响函数水平位置.
2 函数的变换
(1) 平移变换
① 将图像沿轴向左(右)平移个单位(左加右减);
②将图像沿轴向上(下)平移个单位(上加下减).
PS 向左平移个单位,得到的函数不是, 而是.
(2) 伸缩变换
①
将图像横坐标不变,纵坐标伸长到原来的倍(伸长,缩短).
②
将图像纵坐标不变,横坐标缩到原来的倍(缩短,伸长);
问题 怎么理解呢?例:若将图像纵坐标不变,横坐标缩到原来的倍,那得到的函数是呢?
解析 我们把的图象想象成一条弹簧,若纵坐标不变,横坐标缩到原来的倍,那说明弹簧被压缩了,则周期变小,会变大(与成反比,即变换后的函数应该是.
【题型一】函数图象的变换
【典题1】 将函数的图象上的点的横坐标缩短为原来的倍,再向右平移个单位得到函数的图象,则下列说法正确的是( )
.函数的最小正周期为
.函数的单调递增区间为
.函数的图象有一条对称轴为
.函数的图象有一个对称中心为
【解析】函数的图象上的点的横坐标缩短为原来的倍,
再向右平移个单位得到的图象.
与比较 (利用诱导公式转化同函数名)
又由于,所以.
所以,故函数的周期为,错误;
令,解得,
所以函数单调递增区间为,故正确;
由于,则取不到最值,不是对称轴,
,不是对称中心,即,错误.
故选:.
巩固练习
1(★) 将函数的图象先左移,再纵坐标不变,横坐标缩为原来的,所得图象的解析式为( )
【答案】
【解析】函数,其图象先左移个单位,得的图象;
再纵坐标不变,横坐标缩为原来的,得函数的图象;
所以函数的解析式为.故选:.
2(★) 将函数)的图象向左平移个单位长度得到函数的图象.若,则( )
. . . .
【答案】
【解析】将函数)的图象向左平移个单位长度,
可得 的图象,
因为,所以,即,
所以或.
因为,所以,,故选:C.
3(★★) 为了得到函数的图象,可以将函数的图象( )
.向右平移个单位 .向左平移个单位
.向右平移个单位 .向左平移个单位
【答案】
【解析】为了得到函数的图象,可以将函数的图象向左平移个单位.故选:.
4(★★) 已知函数的两条相邻的对称轴的间距为,现将的图象向左平移个单位后得到一个偶函数,则的一个可能取值为( )
. . .
【解析】函数的两条相邻的对称轴的间距为,所以,解得,
现将的图象向左平移个单位后得到一个为偶函数,
则,整理得,
当时,.故选:B.
5(★★) 已知函数的最小正周期为,且图象向右平移个单位后得到的函数为偶函数,则的图象( )
.关于点对称 .关于直线对称
.在[,]单调递增 .在单调递减
【答案】
【解析】的最小正周期为,,得,
此时,
图象向右平移个单位后得到),
若函数为偶函数,则,,得,
,当时,,
则),
则,故关于点不对称,故错误,
,故关于直线不对称,故错误,
当时,,,
此时函数为增函数,故正确,
当时,,,
此时函数不单调,故错误,故选:.
6(★★★) 将函数的图象上的点的横坐标缩短为原来的倍,再向右平移个单位得到函数的图象,则下列说法正确的是( )
.函数的最小正周期为
.函数的单调递增区间为
.函数的图象有一条对称轴为
.函数的图象有一个对称中心为
【解析】函数的图象上的点的横坐标缩短为原来的倍,再向右平移个单位得到:的图象.
与比较,
又由于,所以.
故,得到,
所以:.
故函数的周期为,错误;
令,解得,
函数单调递增区间为,故正确;
由于,可得错误.故选:.
【题型二】由函数的部分图象求解析式
【典题1】 已知函数的部分图象如图所示,下述四个结论:①;②;③是奇函数;④是偶函数中,其中所有正确结论的编号是 .
【解析】由函数图象的最值可得,
由,解得,所以,
此时
代入得,
,
又,,
,
①、②正确;
不是奇函数,③错误;
,
为偶函数,④正确.
综上知,正确的命题序号是①②④.
【点拨】由函数()的部分图象求解析式的方法
(1) 求:通过函数最值求解,得;
(2) 求:根据图象求出周期,再利用求出;
(3) 求:求出后代入函数图象一最值点,求出.
【典题2】 已知函数,,
且上单调,则函数的解析式是 .
【解析】 对于函数),
由,可得函数的图象关于直线对称;
又,可得函数的图象关于点(,对称,即;
,解得,
;
上单调
,,(由单调区间得到周期范围)
,
又, ,
(,0)是对称中心,,
即,又 ,
.
【点拨】
① 对于函数,
若,则是其对称轴;若,则是其对称中心