描述一个能将 y=exy = e^{x} 的图像映射到 y=−ex+2y = -e^{x} + 2 图像上的包含两个变换的变换序列。 方程为 y=x+6y = x + 6 的直线依次经历以下变换: A:沿平行于 x 轴的方向拉伸(缩放),比例因子为 13\tfrac{1}{3}, B:沿 x 轴正方向平移 2 个单位, C:沿平行于 y 轴的方向拉伸(缩放),比例因子为 13\tfrac{1}{3}。 求所得直线的方程。

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完整解法

3((a))

1. Identify the transformation that introduces the negative sign to the function.

y=ex→Reflection in the x-axisy=−exy = e^x \xrightarrow{\text{Reflection in the } x\text{-axis}} y = -e^x

2. Identify the transformation that adds 2 to the overall function.

y=−ex→Translation of 2 units in the positive y-directiony=−ex+2y = -e^x \xrightarrow{\text{Translation of } 2 \text{ units in the positive } y\text{-direction}} y = -e^x + 2

答案
  1. Reflection in the xx-axis.
  2. Translation of 22 units in the positive yy-direction.

3((b))

1. Apply the first transformation (scaling parallel to the $x$-axis).

Scaling by a scale factor of 13\frac{1}{3} parallel to the xx-axis means we replace xx with 3x3x in the equation.

y=f(3x)=(3x)+6y = f(3x) = (3x) + 6
y=3x+6y = 3x + 6

2. Apply the second transformation (translation parallel to the $x$-axis).

Translation of 2 units in the positive xx-direction means we replace xx with (x−2)(x - 2).

y=3(x−2)+6y = 3(x - 2) + 6
y=3x−6+6y = 3x - 6 + 6
y=3xy = 3x

3. Apply the third transformation (scaling parallel to the $y$-axis) to find the final equation.

Scaling by a scale factor of 13\frac{1}{3} parallel to the yy-axis means we multiply the entire right-hand side of the function by 13\frac{1}{3}.

y=13(3x)y = \frac{1}{3}(3x)
y=xy = x

答案

y=xy = x

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