這個計算器能做什麼
函數變換計算器會把標準變換式 \(g(x) = a \cdot f(b(x - h)) + k\) 套用到一個基底函數 f 上。你不必死背每一條變換規則,只要輸入參數 a、b、h、k,以及要計算的 x 值與基底函數在變換後引數處的數值,工具就會回傳變換後的結果,並逐步拆解每一種變換的作用。
使用方式
先輸入四個變換參數:a(垂直伸縮)、b(水平伸縮)、h(水平平移)與 k(垂直平移)。接著輸入你想計算的 x 值,以及基底函數 f 在內層引數 \(b(x - h)\) 處的值。計算器會回報 \(g(x)\),並同時顯示內層引數,方便你確認基底函數應該代入哪一個輸入值。
公式拆解
每個參數各自控制一種幾何效果:a 會讓圖形在垂直方向伸縮 \(|a|\) 倍,若 a 為負,圖形會對 x 軸翻轉。b 會讓圖形在水平方向壓縮 \(|b|\) 倍;b 為負時則對 y 軸翻轉。h 會讓圖形向右平移 h 個單位(h 為負則向左),而 k 會讓圖形向上平移 k 個單位(為負則向下)。順序很重要:水平方向的縮放與平移發生在函數內部,因此引數會變成 \(u = b(x - h)\)。
實例演練
假設 \(a = 2\)、\(b = 1\)、\(h = 3\)、\(k = 1\),且 \(x = 5\)。內層引數為 $$u = 1 \cdot (5 - 3) = 2$$ 若 \(f(2) = 4\),則 $$g(5) = 2 \cdot 4 + 1 = 9$$ 也就是說,f 的圖形先在垂直方向被拉伸 2 倍,再向右平移 3 個單位、向上平移 1 個單位。
常見問題
為什麼要自己輸入基底函數的值?這個計算器不限定特定函數——它適用於任何 f。你只要自行計算或查出 f 在內層引數處的值,工具就會替你完成變換的代數運算。
什麼情況會發生翻轉?a 為負時,圖形會對 x 軸翻轉;b 為負時,則會對 y 軸翻轉。
h 是向左還是向右平移?因為引數是 \((x - h)\),所以 h 為正值時,圖形會向右平移。