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:

  1. 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”。

  2. 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

  1. 试题探源:待补

  2. 结论推广:待补

🔗【关联脉络】

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