指数函数图像的平移与伸缩
由基本函数图像经过变换得到新函数图像,是研究函数的常用方法。本演示以 y = a^x 为参照,让学生调节平移量和伸缩系数,观察图像、定点、渐近线与值域如何随参数变化。
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实验目的
掌握指数函数图像的平移和纵向伸缩规律,会判断变换后的性质。
实验原理
y = a^(x-h)+k 的图像可由 y = a^x 的图像向右平移 h 个单位、向上平移 k 个单位得到(h、k 为负数时向相反方向平移),渐近线变为 y = k,定点变为 (h,1+k)。y = A·a^x(A>0)的图像是把 y = a^x 的纵坐标变为原来的 A 倍,过点 (0,A)。
实验器材
- 底数 a 的滑块
- 水平平移量 h 的滑块
- 竖直平移量 k 的滑块
- 伸缩系数 A 的滑块
- 原函数 y = a^x 的参照图像
实验步骤
- 先固定 a,画出 y = a^x 作为参照。
- 调节 h,观察图像左右平移及定点位置变化。
- 调节 k,观察图像上下平移及渐近线位置变化。
- 调节 A,观察纵坐标伸缩,记录图像与 y 轴的交点。
- 总结值域、渐近线、定点随参数的变化。
实验现象与结论
平移不改变图像的形状和单调性,只改变位置:渐近线变为 y = k,值域变为 (k,+∞),定点变为 (h,1+k)。A 改变时,图像在竖直方向被拉伸或压缩,与 y 轴的交点变为 (0,A)。
注意事项
- 判断左右平移时,看 x 本身加减了多少。
- 平移后注意重新写出渐近线和值域。
常见问题
- y=2^(x+1) 是向左还是向右平移?
- 向左平移 1 个单位。因为 x+1=0 即 x=-1 时,才对应 y=2^x 在 x=0 处的点。
- y=2^(x+1) 也可以看成 y=2·2^x,两种看法一致吗?
- 一致。2^(x+1)=2·2^x,向左平移 1 个单位与纵坐标变为 2 倍,得到的是同一条曲线。
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所属专题:函数图像实验
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