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✏️ 章节练习

精心设计的练习题,帮助巩固平移变换的理解和应用,包括基础、提升和拓展练习。

一、点的平移对应关系

已知点 \( P(4, -1) \) 在 \( y = f(x) \) 上:

a. 求 \( P \) 在 \( y = f(x - 2) \) 上的对应点

解答:
原函数水平平移:\( y = f(x - 2) \) 表示原图像右移2个单位。
点P在新图像上对应点的x坐标:4 + 2 = 6
y坐标不变:-1
对应点:(6, -1)

b. 求 \( P \) 在 \( y = f(x) + 3 \) 上的对应点

解答:
原函数垂直平移:\( y = f(x) + 3 \) 表示原图像上移3个单位。
点P在新图像上对应点的x坐标不变:4
y坐标:-1 + 3 = 2
对应点:(4, 2)

二、反比例函数的平移与渐近线

反比例函数 \( f(x) = \frac{1}{x} \) 平移后,渐近线为 \( x = 4 \) 和 \( y = 0 \),求变换后函数(形式为 \( y = \frac{1}{x + a} \))的表达式。

求变换后函数表达式

解答:
原函数:\( y = \frac{1}{x} \),渐近线x=0, y=0
变换后渐近线x=4,说明水平右移4个单位
变换形式:\( y = \frac{1}{x - 4} \)
渐近线分析:垂直渐近线从x=0变为x=4,说明右移4单位;水平渐近线仍是y=0,说明无垂直平移。

三、三次函数的平移作图

a. 画出 \( y = x^3 - 5x^2 + 6x \) 的图像,标坐标轴交点

解答:
令y=0:\( x^3 - 5x^2 + 6x = 0 \),\( x(x^2 - 5x + 6) = 0 \),\( x(x-2)(x-3) = 0 \)
交点:(0,0)、(2,0)、(3,0)
图像:过原点,三次函数右升趋势。

b. 利用平移,画出 \( y = (x - 2)^3 - 5(x - 2)^2 + 6(x - 2) \) 的图像

解答:
原函数右移2个单位得到新函数。
新函数交点:原交点x坐标+2,即(2,0)、(4,0)、(5,0)
图像:相对原图像右移2个单位,保持形状不变。

四、平移与定点的关系

曲线 \( y = (x + a)^3 + 4(x + a)^2 + 4(x + a) \) 过点 \( (-1, 0) \),求常数 \( a \) 的两个可能值。

求常数a的值

解答:
设原函数 \( f(x) = x^3 + 4x^2 + 4x \),则变换后函数为 \( y = f(x + a) \)
过点(-1, 0):f(-1 + a) = 0
即 \( (-1 + a)^3 + 4(-1 + a)^2 + 4(-1 + a) = 0 \)
令t = a - 1:t^3 + 4t^2 + 4t = 0,t(t^2 + 4t + 4) = 0,t(t+2)^2 = 0
t=0或t=-2
a-1=0 ⇒ a=1;a-1=-2 ⇒ a=-1
分析:原函数根为x=0(三重根),变换后根为x=-a。

五、综合应用练习

1. 分析函数 \( y = (x - 1)^2 - 3 \) 的平移过程

解答:
原函数 \( y = x^2 \),变换为 \( y = (x - 1)^2 - 3 \)
过程:先右移1个单位,再下移3个单位。
顶点从(0,0)变为(1,-3)

2. 判断 \( y = \frac{1}{x + 2} - 1 \) 是由哪种函数平移得到

解答:
原函数 \( y = \frac{1}{x} \),变换为 \( y = \frac{1}{x + 2} - 1 \)
过程:先左移2个单位,再下移1个单位。
渐近线从x=0,y=0变为x=-2,y=-1