本题导读
本题考查反三角函数(反正切函数),以及函数图象的平移变换。
📌【题干】
Question
(1990年全国卷(理)) 设函数 的图象沿 轴正方向平移 2 个单位所得到的图象为 .又设图象 与 关于原点对称,那么 所对应的函数是 ()
A. B. C. D.
🔍【思路分析】
破题导航
- 执行平移变换:根据“左加右减”的函数图象平移规律,将 沿 轴正方向(向右)平移 2 个单位,用 代替原解析式中的 ,写出图象 的解析式。
- 执行对称变换:根据关于原点对称的图形变换规律,图象上任意一点 变换后的对应点为 .因此,在图象 的解析式中,用 代替 ,用 代替 .
- 化简解析式:利用反正切函数的奇偶性(),将得到的解析式化简为 的形式。
✅【答案】
Success
D
✍【详细解析】
Abstract
第一步,将函数 的图象沿 轴正方向平移 2 个单位,得到图象 的方程为:
第二步,求与图象 关于原点对称的图象 的方程。 设 上任意一点的坐标为 ,则它关于原点的对称点 必然在图象 上。 将 代入图象 的方程中,得:
第三步,对上述方程进行化简。 两边同乘以 ,得:
由于反正切函数 是奇函数,满足 ,所以:
因此,图象 所对应的函数解析式为:
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
- 核心考点:函数几何变换的代数法则(平移与中心对称),反正切函数的奇偶性特征。
- 核心方法:相关点代换法。处理连续多种图形变换时,严格遵循“关于谁对称就给谁加负号,向哪平移就对自变量单独加减”的代换法则,按步骤稳步推进。
- 避坑指南:
- 符号化简出错:在处理 时,容易想当然地认为提负号后变成 。必须先把负号完全提取到括号外,即 ,再利用奇函数性质化简,避免漏掉加号错选成 (A) 或 (C)。
- 公式记忆混淆:部分考生对反三角函数性质不熟,若不清楚 是奇函数,会在最后一步推导受阻。
📖【试题探源与推广】
Tip
- 试题探源:本题考查反三角函数与图象变换,源自教材中对函数图象变换(平移、对称、伸缩)通用规律的总结。虽然反正切函数在现代高考中已淡化,但其所承载的图象变换代换规律在所有基本初等函数中依然通用。
- 结论推广:对于任意函数 ,若先将其沿 轴正方向平移 ()个单位,再将所得图象关于原点对称,则最终图象对应的函数解析式为 。若 为奇函数,则解析式可进一步化简为 。本题即符合此推广结论。
🔗【关联脉络】
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