數學老師發怒:高中數學之函數圖像,你還不會嗎!

數學 高中數學 教育 祁時學習輔導啊 2018-12-07
數學老師發怒:高中數學之函數圖像,你還不會嗎!

今天的標題很容易理解,就是函數圖像的畫法問題。結合的數學思想也是要有一定的這樣子基礎,要不然可就是竹籃打水一場空。

看到上面妖嬈的圖像沒?是用MATLAB畫的。但今天我們不來談什麼軟件畫圖,只是從數學角度來看函數圖像該怎麼個畫法!

至此我們學過哪些函數呢?基本是一次函數、二次函數、三角函數、反比例函數、指數函數、對數函數、冪函數、對勾函數。相信一般的函數圖像大家都能夠畫得出來,但是如果不一般呢?比如帶有絕對值的二次函數圖像!如下:

數學老師發怒:高中數學之函數圖像,你還不會嗎!

這類的圖形畫法需要先研究解析式(首先確認y≥0的),根據不同的範圍來寫出這個函數(分段),然後畫出圖象,如下:

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這個函數圖像不難,我們接著往下看:

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這個函數圖像的模型是個指數函數,其最終圖象為:

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現在的問題是:這個圖像怎麼得到的呢?現在我來介紹一個比較容易的方法給大家。

基本思路

1、由最初的函數圖像

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變為

數學老師發怒:高中數學之函數圖像,你還不會嗎!

如圖:

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注意:此函數就是初始函數圖象向左移動一個單位長度的樣子。(左加右減,上加下減)

2、接下來就是加入絕對值了,因為有絕對值的參與會使得圖象軸右側部分被保留下來,左側去掉,並將右側圖象關於y軸對稱到左側,如下圖所示:

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3、再考慮絕對值裡面的數(在做這類題目的時候考慮的是從指數的最右邊漸漸的往左邊考慮,也就是要從外向裡邊),則變考慮的式子為:

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注意:仍遵循左加右減,上加下減。這裡就是把整個圖像向做平移一個單位

4、現在的式子和最終的式子就差一步了,要變為所求的樣子就需要把x軸縮短為原來的1/3,就變成3x了。

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給大家看一下畫板上的完全圖形

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PS:在這裡需要強調的是有關在文中描述的左加右減,上加下減是有強調先後順序的。左加右減針對的是x,要優先考慮;上加下減針對的是y,放在最後考慮。

給大家出一個題目:

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答案如下圖:

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講完了指數函數,我們再來嘮嘮對數函數圖像的變換,題目如下:

數學老師發怒:高中數學之函數圖像,你還不會嗎!

基本思路

1、吸取前面的經驗:先考慮x,由外向裡。先是畫出

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函數圖像如下圖所示:

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注:x可取正負數,圖像關於y軸對稱

2、由裡向外變,接下來就考慮

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的函數圖像,如下圖所示(函數圖像向右平移三個單位)

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3、最後再考慮關於x的最後一步,就是把x軸變為原來的1/3,就是變成3x,變成了

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其圖象為

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4、真正的最後一步就是對於y的操作了,通過解析式可以知道是在前面加了一個“-”號,那就是把整個函數圖像作關於x軸對稱了,如下圖:

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關於指數函數與對數函數的圖像基本到這邊有個結束了,這些都是我們所熟悉的函數圖像的畫法,那麼不熟悉的呢?比如下面這道題:

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這個圖像看起來不是那麼容易畫的,那麼我們解題的突破點在哪裡?導數!運用導數可以幫助我們解決這道題。

基本思路

1、首先對這個函數進行求導,如下:

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2、然後根據求得的導數判定單調性(與0作比較),如下:

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3、由上分析可以得出當x=-1時,可以得到極小值,為

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4、現在需要考慮的是負無窮所對應的趨勢是怎麼樣的,我們可以得出(就當x取值為負無窮):函數值對應的是趨近於0;那麼正無窮所對應的趨勢又是怎麼一個樣子呢?同理我們也可以得出(就當x取值為正無窮):函數值對應的是無窮大,類似於下圖這樣:

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當然,我們畫圖不能這麼生硬,在考慮到趨近於某值時也應該使圖形更趨合理性(平滑的曲線),答案如下圖所示:

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PS:文章中提到的說是正負無窮,這裡需要說明的是:無窮只是一種趨勢,它不是一個具體的值!

課後習題

畫出下面的函數圖像並寫下過程

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