本题导读
本题考查三角函数的图象与性质,以及函数图象的平移与伸缩变换。
📌【题干】
Question
(2021年乙卷理)把函数 图像上所有点的横坐标缩短到原来的 倍,纵坐标不变,再把所得曲线向右平移 个单位长度,得到函数 的图像,则
A. B. C. D.
🔍【思路分析】
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本题考查 的图象变换规律。已知“源函数”经过一系列变换得到了“目标函数”,现在要求“源函数”。
应对这种题型,有两种经典思路:
逆向变换法(推荐):像倒带一样,把目标函数 按照相反的顺序、相反的操作变回 。
正向步骤 2 是“向右平移 ”,逆向就是“向左平移 ”。
正向步骤 1 是“横坐标缩短到 倍”,逆向就是“横坐标伸长到 2 倍”。
正向代入法(易错):设源函数就是 ,严格按照规则“缩短到 倍 ”,“向右平移 ”,令其等于 ,再进行换元解出 。
✅【答案】
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B
✍【详细解析】
Abstract
解析(逆向变换法)
已知最终的函数解析式为:。
我们按照题目变换的相反顺序进行“倒推”:
第一步:逆向处理“平移变换”
题目最后一步是“向右平移 个单位长度”得到现函数。
逆操作为:将 的图象向左平移 个单位长度。
根据“左加右减”原则,我们将式子中的 替换为 :
。
第二步:逆向处理“伸缩变换”
题目的第一步是“横坐标缩短到原来的 倍”。
逆操作为:把图象上所有点的横坐标扩大为原来的 2 倍(纵坐标不变)。
根据周期伸缩法则,横坐标扩大为 2 倍,即自变量的系数要变为原来的 。将式子中的 替换为 (或者写成 ):
。
这即为原函数 的解析式。
故选:B.
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
核心心法(左加右减,对象唯 ):
在进行平移变换时,无论是 还是伸缩变换 ,所有的操作只针对单独的自变量 本身。例如: 向右平移 ,得到的是 ,而不是 !这是无数学子折戟的陷阱。
第二解法(正向操作与换元):
如果不习惯逆向思考,可采用正向法:
。
令 。
设 ,则 。
代入右边:。
两种方法殊途同归,但逆向变换法显然计算量更小、更直观。
📖【试题探源与推广】
Tip
试题探源:待补
结论推广:待补
🔗【关联脉络】
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