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摘 要:为了方便学生在学习过程中能够认识图像变换的本质,将口诀“左加右减上加下减”改为“正方向减反方向加,左右动X上下动Y。
关键词:图像变换;“左加右减上加下减”;“正方向减反方向加”
函数图像是函数知识中的重要组成部分。在高考中,以函数图像为工具来解决数学问题,即数形结合的思想,也是中学数学用的最多、解决问题最直观最易被学生接受的方法。所以会画函数的图像顯得尤为重要。中学阶段初等函数图像学生能很熟练的掌握,但对稍微复杂的复合函数的图像尤其是图像的变换,学生掌握的很模糊,不够熟练。
对于这种非初等函数的画法可以用描点法,但此法在实际操作用来解决数学问题时显得小题大做,作图过程过于繁琐过于精准,而使用图像变换法作图快捷简单方便的特性就体现的很明显了。在初中时学生也接触了图像平移变换的口诀“左加右减上加下减”仅仅是记住口诀,并不能理解这其中的本质含义。高中阶段在学习三角函数这一章时,课本很形象直观的解释了平移变换伸缩变换的意义,以及变换给函数解析式带来的变化。不同的函数变图像换体现在解析式上其本质即变动单个的x或者y。
比如将y=f(x)的图像左移a个单位(不妨假设a>0,下面所提到的移动单位均为正),解析式变为y=f(x+a),这一结果其实是坐标变换得来的,过程如下:
在y=f(x)上任取一点(x,y),左移a个单位后变为(,)则
因为y=f(x),则,这就是变换后的函数解析式。按照函数解析式的习惯写法即为y=f(x+a),也就相当于在原解析式中遇见“x”均变为“x+a”即可。这就是“左加”口诀的由来。类似可得到“右减”。
再来看上下平移,不妨看下将y=f(x)下移a个单位后的解析式的变换过程。
在y=f(x)上任取一点(x,y),下移a个单位后变为(,)则
因为y=f(x),所以=f(),化简得=f()-a,按照习惯写法即为y=f(x)-a,这就是“下减”这个口诀。但其实,这是化简后的结果体现出来的。从上面的过程可以看出上下平移实质上也是变动单个的y得到的。下移a个单位,只要在解析式中遇见“y”换成“y+a”即可,化简后就变成y=f(x)-a。同理上移a个单位,在原解析式中遇见“y”换成“y-a”,化简后就是y=f(x)+a。
初中时“左加右减上加下减”带来解析式的变化特点
将y=f(x)图向左移动a个单位
解析式变为y=f(x+a)
将y=f(x)图向右移动a个单位
解析式变为y=f(x-a)
将y=f(x)图向下移动a个单位
解析式变为y=f(x)-a
将y=f(x)图向上移动a个单位
解析式变为y=f(x)+a
那么“左加右减上加下减”这个口诀让学生很困惑。“左加右减”是变动单个的x,但是“上加下减”却是在整个解析式的后面加或者减。教学过程中我发现有些学生竟然还不知道“上加下减”是在把函数解析式化成y=f(x)形式后才能在f(x)后面加或者减移动的单位a。
很明显左右平移体现了变换的本质,即变动单个的x,但是上下平移却是变换后化简的形式。这样显得不够统一,学生到高中后,尤其在理解了变换对解析式发生影响的根源后,容易产生疑问,在用的时候也容易出错。所以我在教学过程中都是把口诀改成了“正方向减反方向加,左右动X(读成cha),上下动Y(读成ya)”
那么平移变换就可总结为:
y=f(x)y=f(x+a)
右移a个单位y=f(x-a)
下移a个单位y+a=f(x)
上移a个单位y-a=f(x)
(表示在解析式中遇见换成)
这样平移变换在学生的脑海中就统一了起来,即函数变换在解析式上的体现就是遇见单个的x或者y作相应的变换即可。在三角函数这一章介绍的伸缩变换,可如下记忆:
y=f(x)纵坐标不变,横坐标变为原来的a(a大于0)倍
y=f(x)横坐标不变,纵坐标变为原来的a(a大于0)倍f(x)
一个函数可作很多次变换,但是每次变换只要在解析式中找到单个的x,y作相应的变换,其他部分照抄即可。
其实这种变换口诀不仅仅适合函数的变换,对于非函数的图像变换也适用。比如我们在选修2-2中讲的圆锥曲线,拿椭圆为例,椭圆标准方程为+=1,将椭圆左移2个单位(上移1个单位(方程变为+=1,用“正方向减反方向加,左右动X上下动Y”可以方便快捷的写出变换后的方程。若用之前讲过的左加右减上加下减将无法对解析式进行直接变化,只有采用坐标变换的方式才能正确的写出变换后的方程。
(作者单位:江苏邳州明德实验中学)
关键词:图像变换;“左加右减上加下减”;“正方向减反方向加”
函数图像是函数知识中的重要组成部分。在高考中,以函数图像为工具来解决数学问题,即数形结合的思想,也是中学数学用的最多、解决问题最直观最易被学生接受的方法。所以会画函数的图像顯得尤为重要。中学阶段初等函数图像学生能很熟练的掌握,但对稍微复杂的复合函数的图像尤其是图像的变换,学生掌握的很模糊,不够熟练。
对于这种非初等函数的画法可以用描点法,但此法在实际操作用来解决数学问题时显得小题大做,作图过程过于繁琐过于精准,而使用图像变换法作图快捷简单方便的特性就体现的很明显了。在初中时学生也接触了图像平移变换的口诀“左加右减上加下减”仅仅是记住口诀,并不能理解这其中的本质含义。高中阶段在学习三角函数这一章时,课本很形象直观的解释了平移变换伸缩变换的意义,以及变换给函数解析式带来的变化。不同的函数变图像换体现在解析式上其本质即变动单个的x或者y。
比如将y=f(x)的图像左移a个单位(不妨假设a>0,下面所提到的移动单位均为正),解析式变为y=f(x+a),这一结果其实是坐标变换得来的,过程如下:
在y=f(x)上任取一点(x,y),左移a个单位后变为(,)则
因为y=f(x),则,这就是变换后的函数解析式。按照函数解析式的习惯写法即为y=f(x+a),也就相当于在原解析式中遇见“x”均变为“x+a”即可。这就是“左加”口诀的由来。类似可得到“右减”。
再来看上下平移,不妨看下将y=f(x)下移a个单位后的解析式的变换过程。
在y=f(x)上任取一点(x,y),下移a个单位后变为(,)则
因为y=f(x),所以=f(),化简得=f()-a,按照习惯写法即为y=f(x)-a,这就是“下减”这个口诀。但其实,这是化简后的结果体现出来的。从上面的过程可以看出上下平移实质上也是变动单个的y得到的。下移a个单位,只要在解析式中遇见“y”换成“y+a”即可,化简后就变成y=f(x)-a。同理上移a个单位,在原解析式中遇见“y”换成“y-a”,化简后就是y=f(x)+a。
初中时“左加右减上加下减”带来解析式的变化特点
将y=f(x)图向左移动a个单位
解析式变为y=f(x+a)
将y=f(x)图向右移动a个单位
解析式变为y=f(x-a)
将y=f(x)图向下移动a个单位
解析式变为y=f(x)-a
将y=f(x)图向上移动a个单位
解析式变为y=f(x)+a
那么“左加右减上加下减”这个口诀让学生很困惑。“左加右减”是变动单个的x,但是“上加下减”却是在整个解析式的后面加或者减。教学过程中我发现有些学生竟然还不知道“上加下减”是在把函数解析式化成y=f(x)形式后才能在f(x)后面加或者减移动的单位a。
很明显左右平移体现了变换的本质,即变动单个的x,但是上下平移却是变换后化简的形式。这样显得不够统一,学生到高中后,尤其在理解了变换对解析式发生影响的根源后,容易产生疑问,在用的时候也容易出错。所以我在教学过程中都是把口诀改成了“正方向减反方向加,左右动X(读成cha),上下动Y(读成ya)”
那么平移变换就可总结为:
y=f(x)y=f(x+a)
右移a个单位y=f(x-a)
下移a个单位y+a=f(x)
上移a个单位y-a=f(x)
(表示在解析式中遇见换成)
这样平移变换在学生的脑海中就统一了起来,即函数变换在解析式上的体现就是遇见单个的x或者y作相应的变换即可。在三角函数这一章介绍的伸缩变换,可如下记忆:
y=f(x)纵坐标不变,横坐标变为原来的a(a大于0)倍
y=f(x)横坐标不变,纵坐标变为原来的a(a大于0)倍f(x)
一个函数可作很多次变换,但是每次变换只要在解析式中找到单个的x,y作相应的变换,其他部分照抄即可。
其实这种变换口诀不仅仅适合函数的变换,对于非函数的图像变换也适用。比如我们在选修2-2中讲的圆锥曲线,拿椭圆为例,椭圆标准方程为+=1,将椭圆左移2个单位(上移1个单位(方程变为+=1,用“正方向减反方向加,左右动X上下动Y”可以方便快捷的写出变换后的方程。若用之前讲过的左加右减上加下减将无法对解析式进行直接变化,只有采用坐标变换的方式才能正确的写出变换后的方程。
(作者单位:江苏邳州明德实验中学)