崔恒劉
二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a≠0)的圖像拋物線是一個軸對稱圖形,當我們面對拋物線的問題時如果能用好用足拋物線的對稱性,則能化繁為簡,迅速求解. 本文以杭州、泰州、北京的三道中考壓軸題為例,層層遞進,分析研究借助拋物線的對稱性解題的好處.
綜上所述:當點C的坐標為(0,8)時,要使y1隨著x的增大而減小,則x>2;當點C的坐標為(0,-8)時,要使y1隨著x的增大而減小,則x<-2.
【點評】二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a≠0)的圖像是軸對稱圖形,當a>0時,在對稱軸的左側,y隨著x的增大而減小,在對稱軸的右側,y隨著x的增大而增大;當a<0時,在對稱軸的左側,y隨著x的增大而增加,在對稱軸的右側,y隨著x的增大而減小. 本題欲求“當y1隨著x的增大而減小時,自變量x的取值范圍”,這就告訴我們本題與拋物線的對稱性有關,我們必須探索拋物線的開口方向和對稱軸.
例2 (2013·江蘇泰州)已知:關于x的二次函數(shù)y=-x2+ax(a>0),點A(n,y1)、B(n+1,y2)、C(n+2,y3)都在這個二次函數(shù)的圖像上,其中n為正整數(shù).
(1) 若y1=y2,請說明a必為奇數(shù);
(2) 設a=11,求使y1≤y2≤y3成立的所有n的值;
(3) 對于給定的正實數(shù)a,是否存在n,使△ABC是以AC為底邊的等腰三角形?如果存在,求n的值(用含a的代數(shù)式表示);如果不存在,請說明理由.
【分析】(1) 因為點A(n,y1)、B(n+1,y2)都在二次函數(shù)y=-x2+ax的圖像上,所以y1=-n2+an,y2=-(n+1)2+a(n+1),
若y1=y2,則-n2+an=-(n+1)2+a(n+1),
整理得a=2n+1,因為n為正整數(shù),所以a必為奇數(shù).
【點評】本題雖然沒有像例1那樣,用文字語言明確說明二次函數(shù)的增減性,但它用符號語言表明了這種增減性. 你可以用不等式的知識解決這個問題,但利用拋物線的軸對稱解決更有它的優(yōu)越性,而且要注意,對于自變量取連續(xù)的兩個整數(shù),過了對稱軸,還能保持一點點的連續(xù)不變的增減性. 第(3)問更是妙不可言,就由你自己來意會吧.
例3 (2013·北京)在平面直角坐標系xOy中,拋物線y=mx2-2mx-2(m≠0)與y軸交于點A,其對稱軸與x軸交于點B.
(1) 求點A、B的坐標;
(2) 設直線l與直線AB關于該拋物線的對稱軸對稱,求直線l的解析式;
(3) 若該拋物線在-2 【分析】(1) 當x=0時,y=-2,所以拋物線與y軸交于點A(0,-2),y=mx2-2mx-2=m(x-1)2-(m+2),所以拋物線的對稱軸為直線x=1,其與x軸的交點坐標為B(1,0). (2) 因為拋物線的對稱軸為直線x=1,所以點A(0,-2)、B(1,0)關于拋物線對稱軸的對稱點為A′(2,-2)、B′(1,0),因為直線l與直線AB關于該拋物線的對稱軸對稱,所以直線l經(jīng)過A′(2,-2)、B′(1,0).由此可求直線l的解析式為y=-2x+2. (3) 這是本題的難點所在,解題的關鍵是觀察圖像,根據(jù)拋物線的對稱性,將“拋物線在2 因為拋物線對稱軸為x=1,如圖5,拋物線在2 當x=-1時,代入直線l得y=-2x+2=4,所以拋物線過點(-1,4),當x=-1時,m·(-1)2-2m·(-1)-2=4,解之:m=2. 所以拋物線解析為y=2x2-4x-2. 【點評】本題第(3)問主要難點在于對數(shù)形結合的認識和了解,要能夠觀察到由于直線l與直線AB關于拋物線的對稱軸對稱,拋物線在2 (作者單位:江蘇省東臺市實驗中學教育集團)