崔恒劉
二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a≠0)的圖像拋物線是一個(gè)軸對(duì)稱圖形,當(dāng)我們面對(duì)拋物線的問題時(shí)如果能用好用足拋物線的對(duì)稱性,則能化繁為簡(jiǎn),迅速求解. 本文以杭州、泰州、北京的三道中考?jí)狠S題為例,層層遞進(jìn),分析研究借助拋物線的對(duì)稱性解題的好處.
綜上所述:當(dāng)點(diǎn)C的坐標(biāo)為(0,8)時(shí),要使y1隨著x的增大而減小,則x>2;當(dāng)點(diǎn)C的坐標(biāo)為(0,-8)時(shí),要使y1隨著x的增大而減小,則x<-2.
【點(diǎn)評(píng)】二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a≠0)的圖像是軸對(duì)稱圖形,當(dāng)a>0時(shí),在對(duì)稱軸的左側(cè),y隨著x的增大而減小,在對(duì)稱軸的右側(cè),y隨著x的增大而增大;當(dāng)a<0時(shí),在對(duì)稱軸的左側(cè),y隨著x的增大而增加,在對(duì)稱軸的右側(cè),y隨著x的增大而減小. 本題欲求“當(dāng)y1隨著x的增大而減小時(shí),自變量x的取值范圍”,這就告訴我們本題與拋物線的對(duì)稱性有關(guān),我們必須探索拋物線的開口方向和對(duì)稱軸.
例2 (2013·江蘇泰州)已知:關(guān)于x的二次函數(shù)y=-x2+ax(a>0),點(diǎn)A(n,y1)、B(n+1,y2)、C(n+2,y3)都在這個(gè)二次函數(shù)的圖像上,其中n為正整數(shù).
(1) 若y1=y2,請(qǐng)說(shuō)明a必為奇數(shù);
(2) 設(shè)a=11,求使y1≤y2≤y3成立的所有n的值;
(3) 對(duì)于給定的正實(shí)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(qǐng)說(shuō)明理由.
【分析】(1) 因?yàn)辄c(diǎn)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?yàn)閚為正整數(shù),所以a必為奇數(shù).
【點(diǎn)評(píng)】本題雖然沒有像例1那樣,用文字語(yǔ)言明確說(shuō)明二次函數(shù)的增減性,但它用符號(hào)語(yǔ)言表明了這種增減性. 你可以用不等式的知識(shí)解決這個(gè)問題,但利用拋物線的軸對(duì)稱解決更有它的優(yōu)越性,而且要注意,對(duì)于自變量取連續(xù)的兩個(gè)整數(shù),過(guò)了對(duì)稱軸,還能保持一點(diǎn)點(diǎn)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(lái)意會(huì)吧.
例3 (2013·北京)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,拋物線y=mx2-2mx-2(m≠0)與y軸交于點(diǎn)A,其對(duì)稱軸與x軸交于點(diǎn)B.
(1) 求點(diǎn)A、B的坐標(biāo);
(2) 設(shè)直線l與直線AB關(guān)于該拋物線的對(duì)稱軸對(duì)稱,求直線l的解析式;
(3) 若該拋物線在-2 【分析】(1) 當(dāng)x=0時(shí),y=-2,所以拋物線與y軸交于點(diǎn)A(0,-2),y=mx2-2mx-2=m(x-1)2-(m+2),所以拋物線的對(duì)稱軸為直線x=1,其與x軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為B(1,0). (2) 因?yàn)閽佄锞€的對(duì)稱軸為直線x=1,所以點(diǎn)A(0,-2)、B(1,0)關(guān)于拋物線對(duì)稱軸的對(duì)稱點(diǎn)為A′(2,-2)、B′(1,0),因?yàn)橹本€l與直線AB關(guān)于該拋物線的對(duì)稱軸對(duì)稱,所以直線l經(jīng)過(guò)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(diǎn)所在,解題的關(guān)鍵是觀察圖像,根據(jù)拋物線的對(duì)稱性,將“拋物線在2 因?yàn)閽佄锞€對(duì)稱軸為x=1,如圖5,拋物線在2 當(dāng)x=-1時(shí),代入直線l得y=-2x+2=4,所以拋物線過(guò)點(diǎn)(-1,4),當(dāng)x=-1時(shí),m·(-1)2-2m·(-1)-2=4,解之:m=2. 所以拋物線解析為y=2x2-4x-2. 【點(diǎn)評(píng)】本題第(3)問主要難點(diǎn)在于對(duì)數(shù)形結(jié)合的認(rèn)識(shí)和了解,要能夠觀察到由于直線l與直線AB關(guān)于拋物線的對(duì)稱軸對(duì)稱,拋物線在2 (作者單位:江蘇省東臺(tái)市實(shí)驗(yàn)中學(xué)教育集團(tuán))