在平面內(nèi)將一個(gè)圖形沿某個(gè)方向移動(dòng)一定的距離,這樣的圖形運(yùn)動(dòng)叫做圖形的平移.雖然圖形平移前后,其形狀、大小保持不變,但它的位置已經(jīng)發(fā)生改變.那么坐標(biāo)平面內(nèi)的一次函數(shù)圖象的平移又具有怎樣的特點(diǎn)呢?本文和同學(xué)們一起探索.
我們首先從一次函數(shù)y=x+3談起.如果在平面直角坐標(biāo)系內(nèi)將一次函數(shù)y=x+3的圖象向右平移2個(gè)單位,那么所得圖象的函數(shù)關(guān)系式是什么呢?由于兩點(diǎn)確定一條直線,因此我們要研究這個(gè)問題還是從直線上的特殊點(diǎn)入手.
分析:令y=0,則x=-3,即A(-3,0);
令x=0,則y=3, 即B(0,3).
根據(jù)圖形的平移性質(zhì)可以知道:A(-3,0)平移后的對(duì)應(yīng)點(diǎn)為D(-1,0);B(0,3)平移后的對(duì)應(yīng)點(diǎn)為
C(2,3).因此,可以應(yīng)用待定系數(shù)法求得平移后的直線的函數(shù)關(guān)系式為y=x+1.
由此可知,這兩條直線的自變量x的一次項(xiàng)系數(shù)沒有變化,仍然為1,常數(shù)項(xiàng)b的值發(fā)生了改變.那么對(duì)于一般的一次函數(shù)是否還存在這樣的性質(zhì)呢?我們?cè)賮砬髮⒁淮魏瘮?shù)y=kx+b(k≠0)向右平移m個(gè)單位后所得的函數(shù)關(guān)系式.
分析:y=kx+b,令y=0,則x=- ,即A(- ,0);
令x=0,則y=b,即B(0,b).
根據(jù)圖形的平移性質(zhì)可以知道:A(- ,0)平移后的對(duì)應(yīng)點(diǎn)為D(- +m,0);B(0,b)平移后的對(duì)應(yīng)點(diǎn)為C(m,b).因此,可以應(yīng)用待定系數(shù)法求得平移后的直線的函數(shù)關(guān)系式為y=kx+(b-km).顯然,我們可以發(fā)現(xiàn):一次函數(shù)的圖象平移前后,自變量x的一次項(xiàng)系數(shù)保持不變.
反過來,我們回頭看看“在平面直角坐標(biāo)系內(nèi)將一次函數(shù)y=x+3的圖象向右平移2個(gè)單位”的問題,我們只需要抓住圖形中的一個(gè)特殊點(diǎn)進(jìn)行解題即可.顯然,一次函數(shù)y=x+3的圖象與x軸的交點(diǎn)為(-3,0),則平移后的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的坐標(biāo)為(-1,0).我們不妨設(shè)平移后的函數(shù)關(guān)系式為y=x+b,因此,有-1+b=0,所以b=1.即一次函數(shù)y=x+3的圖象向右平移2個(gè)單位后的函數(shù)關(guān)系式為y=x+1.
下面和同學(xué)們一起再來分析兩個(gè)例子.
例1求將一次函數(shù)y=-2x+4的圖象向上平移3個(gè)單位后的直線的函數(shù)關(guān)系式.
解析根據(jù)一次函數(shù)的圖象平移前后,自變量x的一次項(xiàng)系數(shù)保持不變,我們不妨設(shè)平移后的直線的函數(shù)關(guān)系式為y=-2x+b.
y=-2x+4,令x=0,則y=4, 即取特殊點(diǎn)A(0,4).所以,點(diǎn)A(0,4)向上平移3個(gè)單位后的對(duì)應(yīng)點(diǎn)為B(0,7).
所以,b=7.即這條直線的函數(shù)關(guān)系式為y=-2x+7.
說明一次函數(shù)的圖象向左或向右平移時(shí),我們往往從直線與x軸的交點(diǎn)入手求得特殊點(diǎn)的對(duì)應(yīng)點(diǎn);一次函數(shù)的圖象向上或向下平移時(shí),我們往往從直線與y軸的交點(diǎn)入手求得特殊點(diǎn)的對(duì)應(yīng)點(diǎn).
例2y=2x+6的圖象是怎樣平移得到y(tǒng)=2x-4圖象的?
解析顯然,這兩個(gè)一次函數(shù)的一次項(xiàng)系數(shù)沒有變化,因此它們是互相平行的.我們可以從兩個(gè)角度進(jìn)行分析:(1)一次函數(shù)y=2x+6的圖象與x軸的交點(diǎn)為(-3,0),一次函數(shù)y=2x-4的圖象與x軸的交點(diǎn)為(2,0),所以,將y=2x+6的圖象向右平移5個(gè)單位可以得到y(tǒng)=2x-4圖象;(2)一次函數(shù)y=2x+6的圖象與y軸的交點(diǎn)為(0,6),一次函數(shù)y=2x-4的圖象與y軸的交點(diǎn)為(0,-4),所以,將y=2x+6的圖象向下平移10個(gè)單位可以得到y(tǒng)=2x-4圖象.
說明其實(shí)本題的答案不惟一,還可以是將一次函數(shù)y=2x+6的圖象先向右平移1個(gè)單位、再向下平移8個(gè)單位得到一次函數(shù)y=2x-4圖象,等等.
最后,留一道題讓同學(xué)們自己做一做:
求將一次函數(shù)y=2x-1的圖象先向左平移2個(gè)單位,再向上平移3個(gè)單位后的函數(shù)關(guān)系式.
“本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請(qǐng)以PDF格式閱讀原文”