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        變與不變:圖象平移的奧秘

        2025-07-11 00:00:00萬廣磊
        初中生世界·八年級 2025年8期
        關鍵詞:反比例分式表達式

        在研究函數(shù)圖象與性質(zhì)時,我們常用數(shù)學軟件畫出已知函數(shù)的圖象,然后結(jié)合圖象進一步分析和解決問題。比如,有這樣一個問題:畫出函數(shù)表達式為 的圖象,并根據(jù)函數(shù)圖象的性質(zhì)說出至少三個正確結(jié)論。

        下面我們利用數(shù)學畫圖軟件畫出 的圖象,如圖1。

        圖1

        通過觀察,我們可以發(fā)現(xiàn):(1)函數(shù)圖象是雙曲線;(2)函數(shù)圖象與 x 軸和 y 軸有公共點,分別是(-3,0)和(0,6);(3)函數(shù)圖象與過(-1,0)且垂直于 x 軸的直線沒有公共點,與過(0,2)且平行于 x 軸的直線沒有公共點;(4)當 xgt;-1 或 xlt;-1 時, y 的值隨著x 的增大而減小。

        通過對這個函數(shù)的圖象及性質(zhì)的觀察和分析,我們會發(fā)現(xiàn),它與我們剛剛學習的反比例函數(shù)的圖象及性質(zhì)非常類似,就像是某個反比例函數(shù)的圖象長了一對隱形的翅膀“飛來\"的。如果這個反比例函數(shù)表達式為 0),經(jīng)過變換以后可以得到 嗎?如果可以, k 的值是多少?又經(jīng)過了怎樣的變換?下面,我們一起來研究。

        函數(shù) 的右邊是一個相對復雜的分式,分子和分母都含有 x 。此時,我們可以運用“帶余除法”,將分式 轉(zhuǎn)化為類似于“帶分數(shù)\"形式的式子,比如, 進而,我們可以推測,函數(shù) 的圖象與函數(shù) 的圖象有關,而函數(shù) 的圖象又與函數(shù) 的圖象有關。為研究方便,我們可以用數(shù)學軟件分別再畫出 y= 的圖象,如圖2。

        圖2

        由圖2可以看出,函數(shù) 的圖象向左平移1個單位可得到函數(shù) 的圖象,再向上平移2個單位即可得到函數(shù) 的圖象。

        其實,函數(shù)圖象在直角坐標系中的平移在數(shù)學中有這樣一句口訣:上加下減,左加右減。也就是說反比例函數(shù) 的圖象經(jīng)過適當?shù)淖儞Q,可以得到函數(shù) 為常數(shù),且 k≠0 的圖象。即當 mgt;0,ngt;0 時,函數(shù) 的圖象先向左移動 m 個單位,再向上移動 n 個單位,即可得到函數(shù) y= 的圖象。

        那么,請大家思考:函數(shù) 的圖象是由函數(shù) 的圖象如何“飛來\"的呢?

        (作者單位:江蘇省南京市鼓樓實驗中學)

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