一、利用函数的对称性解题。
(一)用对称比较大小。
例1、已知二次函数y=x2-3x-4,若x2-3/2>3/2-x1>0,比较y1与y2的大小。
解:抛物线的对称轴为x=3/2,且3/2-x1>0,x2-3/2>0,所以x1在对称轴的左侧,x2在对称轴的右侧,由已知条件x2-3/2>3/2-x1>0,得:x2到对称轴的距离大于x1到对称轴的距离,所以y2>y1
(二)用对称求解析式。
例1、已知抛物线y=ax2+bx+c的顶点坐标为(-1,4),与x轴两交点间的距离为6,求此抛物线的解析式。
解:因为顶点坐标为(-1,4),所以对称轴为x=-1,又因为抛物线与x轴两交点的距离为6,所以两交点的横坐标分别为:
x1=-1-3=-4,x2=-1+3=2则两交点的坐标为(-4,0)、(2,0);
设抛物线的解析式为顶点式:ya(x+1)+4,把(2,0)代入得a=-4/9。
所以抛物线的解析式为y=-4/9(x+1)2+4
(三)用对称性解题。
例1:关于x的方程x2+px+1=0(p>0)的两根之差为1,则p等于()
解:设方程x2+px+1=0(p>0)的两根为x1、x2,则抛物线y=x2+px+1与x轴两交点的坐标为(x1,0),(x2,0)。因为抛物线的对称轴为x=-p/2,所以x1=-p/2-1/2,x2=-p/2+1/2,因为x1x2=1。
所以(-p/2-1/2)(-p/2+1/2=1,p2=5 因为p>0,所以p=
例2、如图,已知抛物线y=x 2 +bx+c的对称轴为x=2,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)
解:由点a,b均在抛物线上,且ab与x轴平行可知,点a,b关于x=2对称。
设点b的横坐标为xb,∵点a的坐标为(0,3), 所以,(0+xb)/2=2,xb=4
b点坐标为(4,3)
例2(2010,山东日照)如图2是二次函数y=ax2+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ax2+bx+c<0的解集是多少。
解析:由抛物线的对称性可知,抛物线与x轴的另一交点为(-1,0),ax2+bx+c<0的解集就是抛物线落在x轴下方的部分所对应的x的取值,不等式ax2+bx+c<0的解集是-1<x<3.
例3、(2010,浙江金华)若二次函数y=-x2+2x+k的部分图象如图3所示,则关于x的一元二次方程-x2+2x+k=0的一个解x1=3,另一个解x2是多少;
解:依题意得二次函数y=-x2+2x+k的对称轴为x=1,与x轴的一个交点为(3,0),∴抛物线与x轴的另一个交点横坐标为1-(3-1)=-1,∴交点坐标为(-1,0)
关于x的一元二次方程-x2+2x+k=0的解为x1=3或x2=-1.故填空答案:x1=-1
例4:如图,抛物线y=ax2+bx+c(a>0)的对称轴是直线x=1,且经过点p(3,0),则。
a-b+c的值为( )a.0 b.-1 c.1 d.2
解法1:将p代入得:9a+3b+c=0
由对称轴得:-b/2a=1, 得b=-2a 9a+3b+c=3a+c=0
即a+2a+c=0 则 a-b+c=0
解法2:由抛物线的对称轴:x=1,及点p(3,0),可求出抛物线上点p关于对称轴x=1的对称点的坐标为q(-1,0),由于q在抛物线上,有(-1,0)满足关系式,因为点p,q在x轴上所以a-b+c=0,故选a.
例5、抛物线y=ax2+bx+c经过点a(-2,7),b(6,7),c(3,-8),则该抛物线上纵坐标为-8的另一点的坐标是。
解析:由点a(-2,7),b(6,7)的纵坐标相同,可知a、b关于抛物线的对称轴对称,且对称轴方程为x=(-2+6)/2=2,于是设该抛物线上纵坐标为–8的另一点的坐标为(x2,-8),则有2=(3+x2)/2,从而得x2=1,故答案为(1,-8).
例6、已知抛物线上有不同的两点e(k+3,-k2+1)和f(-k-1,-k2+1).
求抛物线的解析式.
分析:关键是确定一次项系数b.观察抛物线上不同的两点e(k+3,-k2+1)和f(-k-1,-k2+1).
纵坐标相同,因此判断得点e和点f关于抛物线对称轴对称.
解:的对称轴为x=-b÷(-1/2×2)=b
因为抛物线上不同的两点e(k+3,-k2+1)和f(-k-1,-k2+1).纵坐标相同,∴点e和点f关于抛物线对称轴对称,则b=[(k+3)+(k-1)]÷2=1,∴抛物线的解析式为y=1/2x2+x+4
例7(2010,山东聊城)如图5,已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴为x=1,且抛物线经过a(-1,0)、c(0,-3)两点,与x轴交于另一点b.
(1)求这条抛物线所对应的函数关系式;
2)在抛物线的对称轴x=1上求一点m,使点m到点a的距离与到点c的距离之和最小,并求此时点m的坐标;.
分析:(1)由点c(0,-3)知c=-3,只需求得a、b两个未知的系数,根据点a(-1,0)和对称轴x=1,利用待定系数法可求解;(2)由抛物线的对称性知,直线x=1是ab的垂直平分线,因此ma=mb,要使得ma+mc最小,只要mc+mb最小,所以点m就是直线bc与抛物线对称轴的交点.
解:(1)∵抛物线经过点c(0,-3)∴c=-3,∴y=ax2+bx-3。
又抛物线经过点a(-1,0),对称轴为x=1,所以a-b-3=0 -b/2a=1 解得 a=1 b=-2
抛物线的函数关系式为y=x2-2x-3
由b(3,0),c(0,-3),解得y=x-3,由x=1,解得y=-2.
当点m(1,-2)时,m到点a的距离与到点c的距离之和最小。
2)∵点a(-1,0),对称轴为x=1,∴点b(3,0).连接bc,交对称轴x=1于点m.
点m在对称轴上,ma=mb,直线bc与对称轴x=1的交点即为所求的m点。设直线bc的函数关系式为y=kx+b,由b(3,0),c(0,-3),解得y=x-3,由x=1,解得y=-2.
当点m(1,-2)时,m到点a的距离与到点c的距离之和最小。
例8、二次函数图像经过a(-3,1)、b(1,1)、c(-1,3)三点,求二次函数的解析式。
分析:由观察可知点a(-3,1)、b(1,1)是抛物线上对称的两点。根据结论2,可知直线是此抛物线的对称轴,所以点c(-1,3)恰为抛物线的顶点。
设二次函数的解析式为(顶点式),所以。从而可确定二次函数的解析式为。
例9. 已知抛物线经过点a(-3,-5),且。试求抛物线经过除a点以外的另一定点的坐标。
分析:按照常规思维写出解析式,再确定某一常数点,思维受阻。考虑到,从而可知对称轴为。
根据结论3,a(-3,-5)关于对称轴的对称点a’一定在抛物线上,a’点的坐标为(1,-5)。因而另一定点的坐标为(1,-5)。
例10、已知,抛物线(、是常数且不等于零)的顶点是a,如图所示,抛物线的顶点是b。
1)判断点a是否在抛物线上,为什么?
2)如果抛物线经过点b,①求的值;②这条抛物线与轴的两个交点和它的顶点a能否构成直角三角形?若能,求出它的值;若不能,请说明理由。
解析:(1)抛物线的顶点a(,)而当时,=,所以点a在抛物线上。
2)①顶点b(1,0),,设抛物线与轴的另一交点为c,∴b(1,0),c(,0),由抛物线的对称性可知,△abc为等腰直角三角形,过a作ad⊥轴于d,则ad=bd。当点c在点b的左边时,,解得或(舍);当点c在点b的右边时,,解得或(舍)。故。
例11. 如图2所示,圆o的直径为2,ab、ef为互相垂直的两条直径,以ab所在直线为y轴,过点a作x轴,建立直角坐标系。
(1)写出e、f的坐标;
(2)经过e、f两点的抛物线从左至右交x轴于c、d两点,若,试判定抛物线的顶点是否在圆内。
(3)若经过e、f两点的抛物线的顶点恰好在圆o上,试求抛物线的解析式。
分析:(1)e点的坐标为(-1,1),f点的坐标为(1,1);
(2)根据结论2可知,e、f关于对称轴对称,从而可知对称轴为。c、d是抛物线与x轴的两个交点,根据结论1,易知c点坐标为。设解析式为,建立方程组。
可得解析式为。易知顶点**段ab上。因为,故知抛物线顶点在圆内。
(3)根据抛物线的对称性和圆的对称性可知,抛物线的顶点只能为b点或a点,现分两种情况讨论。(1)当b点为顶点时,设解析式为(顶点式),所以。解得,所以解析式为。
(2)当a点为顶点时,设解析式为,所以。解得,所以解析式为。
注意:求抛物线的解析式的过程中,为避免方程组**现相同的方程,对称的两点中,只用其中一个点的坐标来列方程。
二、二次函数a、b、c之间的关系题型及字母求值的题型。
1、二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,给出下列结论:① b2-4ac>0;② 2a+b<0;③ 4a-2b+c=0;④ a︰b︰c= -1︰2︰3.其中正确的是( )
ab.②③cd.①④
解析:由图可知,对称轴为x=1,图象与x轴有两个交点(-1,0)和(3,0),故b2-4ac>0;a-b+c=0,2a+b=0, 所以b=-2a,c=-3a,所以a︰b︰c= -1︰2︰3.解答:选d.
二次函数题型分类汇总
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