人教版数学九年级巧用二次函数的对称性解题
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人教版数学九年级巧用二次函数的对称性解题
一 依托函数的解析式,利用函数的对称性探求抛物线与x 轴的另一个交点 例1 抛物线 y=2
x -4x+
2
m
与x 轴的一个交点的坐标为(l,0), 则此抛物线与x 轴的另一个交点的坐标是 .
思路点拨: 解答时同学们要储备好如下的知识: (1)找准抛物线的对称轴:直线x=-a
b 2; (2)明确抛物线y=a 2
x +bx+c (a ≠0)与x 轴交点的横坐标与抛物线对称轴的关系: 设抛物线y=a 2
x +bx+c (a ≠0)与x 轴交点的坐标分别是(1x ,0),(2x ,0),且2x 在原点的右侧,根据对称性知道:-a b 2-1x =2x -(-a b 2),所以221x x +=-a
b
2.
解:因为抛物线 y=2
x -4x+
2m 的对称轴是:直线x=-a b 2=-2
4
-=2;
设抛物线与x 轴的另一个交点的坐标是(2x ,0),所以
2
12
x +=2,解得2x =3, 所以抛物线与x 轴的另一个交点的坐标是(3,0).
二 依托函数的图像,利用函数的对称性探求抛物线与x 轴的另一个交点
例 2 抛物线y=a 2
x +bx+c (a ≠0)的图像如图1所示,则抛物线的对称轴是直线_____________,抛物线与x 轴的另一个交点的坐标是 .
思路点拨: 仔细观察函数的图像,从中找出解题所需要的关键,有价值的信息是解题的核心.
解:仔细观察图像,知道函数的对称轴是:直线x=1,抛物线与x 轴的一个交点的横坐标 为3,设抛物线与x 轴的另一个交点的坐标是(2x ,0),所以
2
32
x +=1,解得2x =-1, 所以抛物线与x 轴的另一个交点的坐标是(-1,0).
三 依托表格,利用函数的对称性探求抛物线与x 轴的另一个交点
例3 抛物线y=-2
x +bx+c 上部分点的横坐标x ,纵坐标y 的对应值如下表:
根据上表信息, 抛物线与x 轴的另一个交点的坐标是 . 思路点拨:
仔细看准图表,从表格中落实好如下两个知识点: (1)函数值为0的x 值就是抛物线与x 轴的一个交点的横坐标;
(2)函数值相等的两个点就是抛物线上的一对对称点,其横坐标和的一半就是抛物线的对称轴.
解:从表格中知道抛物线与x 轴的一个交点为(-2,0),点(0,6)和(1,6)时抛物线上的一对对称点,所以抛物线的对称轴是直线x=
210+=2
1
.设抛物线与x 轴的另一个交点的坐标是(2x ,0),所以
222x +-=2
1
,解得2x =3,所以抛物线与x 轴的另一个交点的坐标是(3,0).
四 依托图像,根据对称轴探求不等式的解集
例4 如图2,是二次函数y=a 2
x +bx+c 图象的一部分,其对称轴为直线x=1,若其与x 轴一交点为A (3,0),则由图象可知,不等式a 2
x +bx+c <0的解集是 .
思路点拨: 要想确定不等式a 2
x +bx+c <0的解集,同学们需要根据图像所揭示的信息,把握好如下几点:
(1)根据抛物线的开口方向,确定符合条件的不等式的解集的大致范围; (2)根据图像揭示的信息,确定出抛物线与x 轴的交点的坐标; (3)利用交点坐标的横坐标来描述不等式的解集.
解:因为抛物线的开口向上,所以满足a 2
x +bx+c <0的大致范围应该是在抛物线与x 轴的交点横坐标之间.因为抛物线的对称轴为直线x=1,与x 轴一交点为A (3,0),设抛物线与x 轴的另一个交点的坐标是(2x ,0),所以
2
32
x +=1,解得2x =-1,所以抛物线与x 轴的另一个交点的坐标是(-1,0).所以不等式a 2
x +bx+c <0的解集是-1<x <3.
x … -2 -1 0 1 2 … y
…
4
6
6
4
…
五 依托图像,根据对称轴探求点的坐标
例5如图3,已知抛物线c bx x y ++=2的对称轴为2=x ,点A ,B 均在抛物线上,且AB 与x 轴平行,其中点A 的坐标为(0,3),则点B 的坐标为( )
A .(2,3)
B .(3,2)
C .(3,3)
D .(4,3)
思路点拨: 解答时同学们要储备好如下的知识: (1)找准抛物线的对称轴:直线x=-a
b
2; (2)明确抛物线y=a 2
x +bx+c (a ≠0)与x 轴交点的横坐标与抛物线对称轴的关系: 设抛物线y=a 2
x +bx+c (a ≠0)与x 轴交点的坐标分别是(1x ,0),(2x ,0),且2x 在原点的右侧,根据对称性知道:-a b 2-1x =2x -(-a b 2),所以221x x +=-a
b
2.
解:因为抛物线c bx x y ++=2的对称轴为2=x ,点A ,B 均在抛物线上,且AB 与x 轴平行,所以点A 与点B 是一对对称点,因为点A 的坐标为(0,3),所以点B 的 纵坐标与点A 的纵坐标相同,横坐标关于对称轴对称,设点B 坐标为(1x ,3), 所以所以
2
01
x +=2,解得1x =4,所以点B 的坐标为(4,3).因此我们应该选D . 六 依托函数的表达式,根据函数的对称性,比较纵坐标的大小
例6 已知抛物线y=a 2
x +bx+c (a <0)过A (-2,0)、O (0,0)、 B (-3,1y )、C (3,2y )四点,则1y 与2y 的大小关系是( ) A .1y >2y
B .1y =2y
C .1y <2y
D .不能确定
思路点拨: 解答时同学们要储备好如下的知识: (1)准确定位抛物线的开口方向; (2)找准抛物线的对称轴:直线x=-
a
b 2; (3)选准所要用的性质:
当a >0时,在对称轴的左侧,y 随x 的增大而减小,在对称轴的右侧,y 随x 的增大而增大;
当a <0时,在对称轴的左侧,y 随x 的增大而增大,在对称轴的右侧,y 随x 的增大而减小.
(4)当所要比较大小的两个点,不在对称轴的同侧时,要充分利用构造对称点的方法,将异侧点转化成同侧点,后用性质完成问题的解答.
解:因为抛物线y=a 2
x +bx+c 的二次项系数a <0,所以抛物线的开口向下;因为抛物线
经过A (-2,0)、O (0,0),所以抛物线的对称轴为
2
)
2(0-+=-1;所以B (-3,1y )、C (3,2y )在对称轴的异侧.设点B 关于对称轴的对称点M 坐标为(1x ,1y ),则2
)
3(1-+x =-1,
解得1x =1,所以点B 关于对称轴的对称点M 坐标为(1,1y ).这样点M 与点C 就都在对
称轴的右侧,且1<3,根据当a <0时,在对称轴的右侧,y 随x 的增大而减小,得到:
1y >2y ,因此我们应该选A .
七 依托函数的图像,根据函数的对称性,确定表达式中待定字母的值
例7 .如图4所示,设a 、b 是常数,且b >0,抛物线y=a 2
x +bx+2
a -5a-6为下图中四个图象之一,则a 的值为( )
A. 6或-1
B. -6或1
C. 6
D. -1 思路点拨:
正确看懂函数的图像是解题的关键.仔细观察第一个和第二个函数的图像,知道图像是关于y 轴对称的,因此b=0,这与已知的条件b >0是矛盾的,所以函数的图像不可能是第一个和第二个;在第三个图像中展示出来的信息主要是:抛物线的开口向上,所以a >0;对称轴位于x 轴的正半轴上,所以-
a
b
2>0,所以b <0,这与已知的条件b >0是矛盾的,所以函数的图像不可能是第三个.综上所述,知道函数的图像一定是第四个,而第四个函数图像所展示的信息是:抛物线的开口向下,所以a <0;对称轴位于x 轴的正半轴上,所以-a
b
2>0,所以b >0;图像经过原点,所以2
a -5a-6=0,解得a=6或a=-1,又a <0,所以a=-1. 解:选D .
八 依托函数的图像和平行四边形,根据函数的对称性,确定表达式中待定字母的值
例8 如图5所示,二次函数y=a 2
x 上的点B ,C 与x 轴上的点A (-5,0),D(3,0)构成平行四边形ABCD ,BC 与y 轴交于点E (0,6),则实数a= .
思路点拨:
在解答时,基本思路是:
(1)根据点的坐标确定出平行四边形的边长 因为A (-5,0),D(3,0),所以DA=3-(-5)=8. (2)根据平行四边形的性质确定出BC 的长
因为四边形ABCD 是平行四边形,所以BC=AD=8. (3)根据函数的对称性确定出点B ,点C 的横坐标
因为二次函数y=a 2
x 的图像关于y 轴对称,点B ,C 在二次函数y=a 2
x 上, 所以点B ,点C 关于y 轴对称,所以点B 的横坐标为-4,点C 的横坐标为4. (4)根据平行线的性质确定点B ,点C 的纵坐标 因为BC ∥AB ,且点E (0,6),所以点B ,点C 的纵坐标都是6. (5)确定点的坐标,代入解析式定字母的值 所以点C 的坐标是(4,6),所以16a=6,所以a=8
3
. 解:应该填8
3.。