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知识点深化 · 函数图像变换

函数图像变换:平移、伸缩、翻折、对称

会画 f(x)=x²,就会画 f(x)=(x−1)²+2、f(x)=−(x+1)²、f(x)=|x²−2x|——它们都是原图像动了一动而已。图像变换就是给你一个"母图",通过平移、伸缩、翻折、对称变出一堆新图。这一页讲清四种变换的代数规则,特别提醒"左加右减、上加下减"以及 x 上变换的反直觉方向。

① 小白第一课怎么学(4 步走,约 50 分钟)

1记住四变换(10 分钟)
第③④部分:平移、伸缩、翻折、对称。
2区分 x 变换与 y 变换(10 分钟)
x 上的操作反着走,y 上的操作顺着走。
3做画图例题(15 分钟)
第⑤部分,从 y=x² 出发画各种变形。
4刷题(15 分钟)
第⑦⑩部分,重点练翻折 |f(x)| 和 f(|x|)。
本课小目标学完你要能:① 由 f(x) 写出 f(x+a)+b 的平移方向;② 画 y=|f(x)| 与 y=f(|x|);③ 说出横向伸缩是伸长还是压缩。

② 一图看懂:四种变换

从 y=f(x) 出发 平移 左加右减·上加下减 伸缩 x 乘 a 横向 1/a 翻折 |f(x)| 保上舍下 对称 −f(x) / f(−x)
核心原则:对 x 做的变换方向与你看到的相反(加 a 反而左移),对 y 做的变换方向一致(加 b 上移)。

③ 先认识它:平移是最基础的变换

左加右减、上加下减 y=f(x) → y=f(x+a) a>0 向左移 a 个单位 a<0 向右移 |a| y=f(x) → y=f(x)+b b>0 向上移 b 个单位 b<0 向下移 |b| 例:y=x² → y=(x−1)²+2 右移 1,上移 2 顶点 (0,0)→(1,2)
为什么"左加右减"反直觉y=f(x) 过点 (0, f(0))。y=f(x+1) 什么时候等于 f(0)?要 x+1=0 即 x=−1。所以原来在 x=0 的点跑到了 x=−1——向左移了 1。这就是"加左减右"的来历。

④ 完整体系:四大变换对照表

变换解析式图像变化
左右平移y=f(x+a)a>0 左移,a<0 右移
上下平移y=f(x)+bb>0 上移,b<0 下移
横向伸缩y=f(ax)a>1 压缩为 1/a;0<a<1 伸长
纵向伸缩y=a·f(x)a>1 拉长 a 倍;0<a<1 压短
关于 x 轴对称y=−f(x)上下翻折(上变下)
关于 y 轴对称y=f(−x)左右翻折
两种绝对值翻折(高频) y=|f(x)|:把 f(x) 图像x 轴下方部分翻折到上方,上方保留;
y=f(|x|):保留 y 轴右侧部分,删掉左侧,再把右侧沿 y 轴对称到左侧。
区别:|f(x)| 翻 y,f(|x|) 只留 x≥0 再对称。
变换顺序既有平移又有伸缩时,先做 x 上的(平移/伸缩),再做 y 上的。多个变换一步一步来,别混。

⑤ 用法场景与典型例题

例1(平移)y=x² 怎样变换得到 y=(x+2)²−3?
x+2 → 左移 2;−3 → 下移 3。向左 2,向下 3。顶点 (0,0)→(−2,−3)。
例2(翻折)画 y=|x²−2x| 的示意图。
先画 y=x²−2x=(x−1)²−1:开口向上,顶点 (1,−1),在 [0,2] 间图像在 x 轴下方。|·| 把下方翻上去:[0,2] 段翻成开口向下的拱形,其余保留。
例3(对称)y=f(x) 过 (2,3),则 y=f(−x) 过哪个点?
f(−x) 关于 y 轴对称,点 (2,3) 对称到 (−2,3)。y=f(−x) 过 (−2,3)。
例4(伸缩)y=sin x 怎样得 y=sin(2x)?
f(2x) 是横向压缩为原来的 1/2。周期从 2π 变 π。横坐标压缩一半。

⑥ 中国学生高频错误诊断(4 条)

错误 1:左右平移方向搞反y=(x−1)² 误以为左移。x−1 是"减",按左加右减应右移。记:括号里加左、减右。
错误 2:y=|f(x)| 与 y=f(|x|) 搞混|f(x)| 是把负的函数值翻正(上下翻);f(|x|) 是 x 取绝对值(左右对称,删左留右)。
错误 3:横向伸缩方向搞反f(2x) 不是拉长 2 倍,而是压缩到 1/2。x 上系数 a>1 反而压扁。
错误 4:多个变换顺序乱做先 y 后 x 会错。记住:从里到外、先 x 后 y。

⑦ 考点与真题演练(3 题)

考法形式应对
平移方向选择/填空左加右减上加下减
绝对值翻折画图/判断|f(x)| 翻下,f(|x|) 删左
对称点给一点求变换后点按对称规则反射

基础1. y=f(x) 向右平移 2 个单位,得到?

中档2. y=|f(x)| 与 y=f(x) 的关系是?

拔高3. y=f(x) 过点 (1,2),则 y=f(2x) 必过点?

第 3 题解析要 f(2x)=2,需 2x=1 → x=1/2。故过 (1/2, 2)。横向压缩一半,点的横坐标也减半。

⑧ 必背公式卡

左右移:f(x+a) 左移 a;f(x−a) 右移 a 左加右减
上下移:f(x)+b 上移 b;f(x)−b 下移 b 上加下减
横伸缩:f(ax) 横坐标变 1/a a>1 压缩
纵伸缩:a·f(x) 纵坐标乘 a a>1 拉长
|f(x)|:x 轴下方翻到上方 保上舍下
f(|x|):留右删左,右对称到左 只看 x≥0
−f(x):关于 x 轴对称 上下翻
f(−x):关于 y 轴对称 左右翻

⑨ 应用输出:用变换识图

识图训练
已知 y=2ˣ 的图像过 (0,1)、(1,2)。问 y=2ˣ⁻¹ 过哪两个点?(右移 1:(0,1)→(1,1),(1,2)→(2,2)。)
口述训练
合上书说:"平移括号里加减是左右,外面加减是上下;绝对值套在 f 上翻上下,套在 x 上删左留右。"

⑩ 分层练习 18 题(基础 6 + 中档 6 + 拔高 6)

▍基础 6 题

基础1y=f(x) 上移 3 个单位得?
y=f(x)+3。
基础2y=x² 右移 1 个单位得?
y=(x−1)²。
基础3y=f(x) 关于 x 轴对称得?
y=−f(x)。
基础4y=√x 左移 2 得?
y=√(x+2)。
基础5y=f(x) 过 (3,4),y=f(x+1) 过?
左移 1:(3,4)→(2,4)。(2,4)。
基础6y=−f(x) 与 y=f(x) 关于什么对称?
关于 x 轴对称。

▍中档 6 题

中档7y=sin x 横坐标压缩一半得?
y=sin 2x。
中档8y=f(x) 过 (2,5),y=f(−x) 过?
关于 y 轴对称:(2,5)→(−2,5)。(−2,5)。
中档9y=|f(x)| 与 x 轴交点个数和 f(x) 比?
翻折不碰 x 轴,交点个数不变。
中档10y=f(|x|) 是奇是偶?
f(|−x|)=f(|x|),偶函数。
中档11y=(x−2)²+1 由 y=x² 怎么变?
右移 2,上移 1。顶点 (0,0)→(2,1)。
中档12y=2f(x) 把 f(x) 纵坐标?
纵向拉长为 2 倍。

▍拔高 6 题

拔高13y=f(x) 过 (1,2),y=2f(x−1)+3 过?
x−1=1→x=2;y=2×2+3=7。(2,7)。
拔高14y=f(x) 关于 (1,0) 对称的图像对应解析式?
关于点 (a,0) 中心对称:点 (x,y)→(2−x,−y),即 y=−f(2−x)。
拔高15f(x)=x²−2x,画出 y=|f(x)| 在 [0,2] 上形状。
[0,2] 内 f≤0,翻上去成开口向下的拱,顶点 (1,1),两端点 (0,0),(2,0)。
拔高16y=f(2x+1) 由 y=f(x) 经怎样变换?
f(2x+1)=f(2(x+1/2)):先左移 1/2,再横向压缩为 1/2。(或先压缩再左移 1/4,注意顺序)
拔高17f(x)=|x|,则 f(x−1) 的对称轴是?
f(x)=|x| 轴 x=0,右移 1 得 x=1。
拔高18y=|log₂x| 的单调递增区间?
log₂x 在 (0,1) 负,翻上去后递增;(1,+∞) 原本递增保留。整体递增区间 [1,+∞)。

⑪ 记忆口诀 + 7 天复习计划

三句口诀 ① 平移:括号加减左右移(左加右减),外面加减上下移(上加下减)。
② 伸缩:x 上系数大反而压,y 上系数大就拉长。
③ 翻折:|f(x)| 翻下面,f(|x|) 删左边。
天任务自检
第 1 天读③④,背四变换能说出每类变换方向
第 2 天基础 1-6平移方向不反
第 3 天中档 7-12绝对值两种翻折分清
第 4 天拔高 13-18复合变换顺序对
第 5 天做⑦真题 3 题点变换逐坐标算
第 6-7 天口述四变换口诀不看资料说顺

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