← 教学工具箱
数学 · 动态模型

数学动态模型库

把抽象的数量关系变成可以拖动、调整和观察的课堂模型。探索数轴、几何与面积推导,以及表达式、表格和图象联动的函数模型。

函数模型

函数图象伸缩与翻折

从对应点理解横除纵乘,分步比较横纵伸缩与关于两轴的翻折,辨别偶函数图象重合。 适用:高中、初高中衔接

图象伸缩坐标变换轴对称翻折对应点

括号内乘 2,横坐标也乘 2 吗?

对照原图与变换图,按“横向伸缩 → 纵向伸缩 → 关于 y 轴 → 关于 x 轴”逐步观察。按 Tab 键聚焦 P 或 Q 后,用左右方向键调整原图横坐标 u,每次 0.1;Shift 每次 1,Home 回到 0。

原图 · 蓝色虚线
目标 · 紫色实线

课堂示例

翻折按镜像前后分步对照。翻折是坐标变号,不经过将图象压成竖线的中间过程。

原图点 P(u,v)
当前对应点 Q
当前坐标变化
原图与伸缩翻折后的图象蓝色虚线为原图,紫色实线为当前图象;P 为原图点,Q 为当前对应点,可以拖动或用 Tab 与左右方向键探索。

为什么横坐标除以括号内的系数?

目标统一写成 g(x)=A·f(Bx),其中 A 是含翻折符号的纵向系数,B 是含翻折符号的横向系数,B≠0。原图点 P(u,v) 满足 v=f(u)。令 Bx=u,就得到对应点 Q(u/B, Av)。

对应点表:每列为同一个原图点,点击 u 选点

三个原函数及变换后的函数定义域均为全体实数。u 控件和坐标窗口只限制观察范围。表格比较对应点,不是同一横坐标处的函数值。两轴单位长度相同。

CLASSROOM IDEA

课堂使用提示

先隐藏结果预测 f(2x) 的横向变化,再由 Bx=u 推导 x=u/B。先横向、再纵向伸缩,最后依次关于 y 轴、x 轴翻折。使用偏移抛物线观察左右翻折,再切到 x² 或 |x| 解释偶函数为什么整幅图象重合。a=0 得到常数函数,是压缩的特殊情况。橙色箭头表示对应点坐标变化,不代表所有点同距离平移。