本题导读
本题考查分段函数的方程确定与平移变换,以及分段函数求反函数。
📌【题干】
Question
(2005年广东卷) 9. 在同一平面直角坐标系中,函数 和 的图象关于直线 对称. 现将 的图象沿 轴向左平移 2 个单位,再沿 轴向上平移 1 个单位,所得的图象是由两条线段组成的折线 (如图所示),则函数 的表达式为
()
A.
B.
C.
D.
🔍【思路分析】
破题导航
- 写出最终折线图象的函数表达式 :由图象可知折线经过点 , , ,分别求出两段线段对应的分段函数解析式。
- 逆推 的图象:将最终图象沿平移的逆方向变换(向右平移 2 个单位,向下平移 1 个单位),得到 的表达式。
- 根据对称性求 : 与 关于 对称, 为 的反函数。对 的分段表达式进行反解,即可求得 。
✅【答案】
Success
最终得到的函数解析式为:* **第二步:利用图象平移变换逆推 $g(x)
✍【详细解析】
Abstract
解:
- 第一步:确定最终变换后的折线函数 由图可知,折线由两部分组成,过点 , , 。
- 当 时,直线过 和 ,斜率 ,方程为: ;
- 当 时,直线过 和 ,斜率 ,方程为: 。
综上,最终得到的函数解析式为:
第二步:利用图象平移变换逆推 已知 的图象向左平移 2 个单位,向上平移 1 个单位得到 。 根据“左加右减,上加下减”的平移规律,有 ,则: 将 代入 并在每一段后面减 1(自变量定义域范围也相应调整): 化简得:
第三步:求 的反函数 和 的图象关于 对称, 。 分别对 的两段解析式进行反解:
- 第一段:令 。 。 对调自变量得: 。
- 第二段:令 。 。 对调自变量得: 。
组合得到 的分段表达式为:
故 (A) 选项正确。
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
- 核心考点:分段线段的方程确定、函数左加右减平移变换、分段函数求反函数(含定义域与值域对应转换)。
- 避坑指南:
- 求反函数时切勿漏掉每段的值域转换。反函数的定义域等于原函数的值域。在第三步中,必须把原区间 通过 精确映射为 的区间 ,这就是反函数新段的定义域范围。
📖【试题探源与推广】
Tip
变式练习:将圆的方程或直线条件改变,用几何法(垂径定理、切线性质)简化运算,避免盲目联立。
🔗【关联脉络】
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