諸建金
我們知道,二次函數(shù)圖象是軸對稱圖形,三次函數(shù)圖象是中心對稱圖形,那么,四次函數(shù)圖象是否是軸對稱圖形?如果是,對稱軸方程是什么?我們對四次函數(shù)圖象對稱性進(jìn)行了類比、聯(lián)想、猜測、論證,獲得了令人高興的結(jié)論。
一般地,設(shè)四次函數(shù)f(x)=ax4+bx3+cx2+dx+e(a≠0),先研究簡單特殊的情況:
1. 當(dāng)a=1時,f(x)=ax4+bx3+cx2+dx+e此時,設(shè)y=f(x)的對稱軸為l:x=x0,P(x1,y1)是其圖象上任一點(diǎn),則點(diǎn)P關(guān)于直線[l]的對稱點(diǎn)Q(2x0-x1,y1)也在[y=f(x)]圖象上
[y1=2x0-x14+b2x0-x13+c2x0-x12+d2x0-x1+e 2 ]
由(1)(2)得:
[x14-2x0-x14+bx13-2x0-x13+cx12-2x0-x12][+d2x1-2x0=0]
∴[2x0][x12+2x0-x12][+bx12+x12x0-x1+2x0-x12]+[2x0c]+d=0
整理,得:
[4x0+b][x12]-[2x0][4x0+b][x1]+[8x03]+[4bx02]+[2cx0]+[d]=0,
由于上式對[?x1∈R]恒成立,有
[4x0+b=08x03+4bx02+2cx0+d=0]
∴[x0]=-[b4],b3-4bc+8d=0
∴當(dāng)a=1時,b3-4bc+8d=0,e∈R時,[y=f(x)]圖象是軸對稱圖形,且對稱軸方程為[x=-b4]
2.一般地,[fx=ax4+bx3+cx2+dx+e]
[=a(x4+bax3+cax2+dax+ea)]
由上知,當(dāng)[(ba)3-4baca+8da=0],
即b3-4abc+8a2d=0時,[y=f(x)]圖象是軸對稱圖形,且對稱軸方程為[x=-b4a]
綜上可知,并非所有的四次函數(shù)[fx=ax4+bx3+cx2]
[+dx+e(a≠0)]圖象都是軸對稱圖形,當(dāng)a,b,c,d,e滿足b3-4abc+8a2d=0時,[y=f(x)]圖象是軸對稱圖形,對稱軸方程為[x=-b4a]。
同理不難證明任一四次函數(shù)圖像不是中心對稱圖形。endprint