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抛物线的图形变换例说

2016-04-07文页

试题与研究·中考数学 2015年3期
关键词:抛物线

文页

将抛物线轴对称、平移、旋转等变换是中考常见的一类题型,由于同学们平时接触较少,很多同学在考试时就会感到束手无策,希望通过下面的表格能帮助你方便快捷地解决此类问题。

T5”]y=a(x+m)2+na(-m,n)

平移a变

轴对称x轴

-a(-m,-n)

y轴

a

(m,n)

旋转

绕顶点(180°)

-a

(-m,n)

绕原点(180°)

-a

(m,-n)

一、轴对称

例1 (2015·常德)如图1,曲线y1是抛物线的一部分,且表达式为y1=[]33(x2-2x-3)(x≤3),曲线y2与曲线y1关于直线x=3对称。

(1)求A,B,C三点的坐标和曲线y2的表达式。

(2)过点C作直线CD∥x轴交曲线y1于点D,连接AD,在曲线y2上有一点M,使得四边形ACDM为筝形(如果一个四边形的一条对角线被另一条对角线垂直平分,则这样的四边形为筝形),请求出点M的横坐标。

(3)设直线CM与x轴交于点N,试问在线段MN下方的曲线y2上是否存在一点P,使△PMN的面积最大?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由。

[TPHH1。TIF;S*2;X*2,BP#]

分析:(1)依题意可知点A与点B是曲线y1与x轴的交点,点C是曲线y1与y轴的交点,由曲线y2与曲线y1关于直线x=3对称可求得y2与x轴的另一个交点坐标,进而求得曲线y2的表达式。(2)由题意,当CM垂直平分AD时,才能在y2找到点M,故点M即为直线(点C与AD的中点Q连线)与y2的交点。(3)显然MN的值固定,转化为在y2上寻找到CM的距离最大的点,也就是与CM平行的直线与y2只有一个交点时,即为所求。

解:(1)令[]33(x2-2x-3)=0,解得x1=-1,x2=3,∴A点坐标为(-1,0),B点坐标为(3,0)。令x=0,得y1=-[]3,∴C点坐标为(0,-[]3)。∵曲线y2与曲线y1关于直线x=3对称,∴曲线y2与x轴交于点(3,0)和(7,0)。∴可设曲线y2表达式为y2=[]33(x-3)(x-7),即y2=[]33x2-10[]33x+7[]3(x≥3)。

(2)令[]33(x2-2x-3)=-[]3,解得x1=0,x2=2,∴D点坐标为(2,-[]3),∴CD=2,∵AC=[]OA2+OC2=[]12+([]3)2=2,∴AC=CD,∴点C在AD的垂直平分线上。设AD的中点Q,则Q(-1+22,-[]32),即Q(12,-[]32),设直线CQ的表达式为y=kx+b,∴b=-[]3,

12k+b=-[]32,解得k=[]3,

b=-[]3。∴直线CQ的表达式为y=[]3x-[]3。此时可令[]33x2-10[]33x+7[]3=[]3x-[]3,解得x1=13+[]732,x2=13-[]732(舍去)。∴点M的横坐标为13+[]732。

(3)存在。理由:∵MN的长度固定,∴点P到MN的距离最大时,△PMN的面积最大。……

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