在高中数学的课程中,函数的图象及其变换是一个重要的知识点,特别是在解析几何以及解决实际问题中具有广泛的应用。《新高考数学专题强化》考点10详细地介绍了函数图象的作法以及如何通过变换得到新的函数图象。
函数图象的作法主要包括直接法、图象变换法和描点法。直接法是利用基本初等函数的性质直接绘制出其图象的方法,例如一次函数、二次函数、反比例函数、指数函数和对数函数的图象。图象变换法则是通过平移、伸缩、对称和翻折等变换来得到新的函数图象。描点法是最常用也是最基础的方法,其基本步骤包括列出函数值、描点和连线。在描点时,需要特别注意函数的定义域、函数的性质(如奇偶性、单调性、周期性)、特殊点(如零点、最大值点、最小值点)以及与坐标轴的交点。
在介绍基本初等函数的图象时,书中列举了一次函数、二次函数、反比例函数、指数函数和对数函数的图象。这些图象的形状对于理解函数的性质至关重要。例如,一次函数的图象是一条直线,其斜率和截距由函数的系数决定;二次函数的图象是一条抛物线,开口方向和宽度由二次项系数和常数项决定;反比例函数的图象是一组双曲线;指数函数和对数函数的图象则展示了指数增长和对数增长的特性。
函数图象的变换是考点的重点。平移变换是指函数图象在坐标系中的上下左右移动,遵循“左加右减,上加下减”的口诀。伸缩变换改变了函数图象的“长度”,若函数图象在x轴方向伸缩,可理解为自变量的伸缩;如果在y轴方向伸缩,则是函数值的伸缩。对称变换通过关于x轴、y轴或原点对称来变换图象。翻折变换则是将图象的一部分翻折到另一边。
在具体的例题解析中,提到了通过函数图象来判断方程解的个数或参数的取值范围。这些方法体现了数形结合的思想,即通过图形的直观性来解决数学问题。例如,函数y=xsinx在区间[−π, π]上的图像是偶函数,通过图象可以直观地判断出其与x轴的交点位置,从而得出函数的特定值。
通过以上的知识点梳理,我们可以总结出在高中数学学习中,函数的图象及其变换不仅是概念的学习,更重要的是要学会如何将抽象的函数概念具体化为图形,并利用图形的性质来分析和解决问题。掌握函数图象的作法、变换方法以及识别要点,对于解决高中数学的各类问题具有重要的意义。