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变换——让抛物线演绎新的精彩

2020-09-08崔恒刘

初中生世界·九年级 2020年6期
关键词:抛物线解题

崔恒刘

平移、旋转和翻折是几何变换中的三种基本变换,近年来,它们携手抛物线,共同演绎了新的精彩。

一、平移

例1(2019·山东淄博)将二次函数y=x2-4x+a的图像向左平移1个单位,再向上平移1个单位。若得到的函数图像与直线y=2有两个交点,则a的取值范围是()。

A.a>3B.a<3C.a>5D.a<52

【解析】我们应先利用配方法将y=x-4x+a化为顶点式,即y=x2-4x+a=(x-2)2-4+a,得顶点坐标为(2,-4+a)。图像向左平点为(1,-3+a),因此得到的函数解析式为y=(x-1)2-3+a=x2-2x+a-2。再将y=2代入,得2=x2-2x+a-2,即x2-2x+a-4=0。由题意“函数图像与直线y=2有两个交点”,所以Δ=4-4(a-4)>0,解得a<5。故选D。

【点评】几何图形平移变换后,改变的只是位置,而形状、大小都没有变。对于二次函数抛物线而言,平移不改变抛物线的开口方向、大小(二次项系数不变)。同学们解题时要抓住抛物线平移的关键——顶点,由顶点的平移判断整个抛物线的平移,据此求出函数解析式。

二、翻折

例2(2019·四川资阳)图1是函数y=x2-2x-3(0≤x≤4)的图像,直线l∥x轴且过点(0,m),将该函数在直线l上方的图像沿直线l向下翻折,在直线l下方的图像保持不变,得到一个新图像。若新图像对应的函数的最大值与最小值之差不大于5,则m的取值范围是()。

【解析】已知图像是二次函数y=x2-2x-3上的一部分。我们先求出图像上的关键点:由y=(x-1)2-4,得其顶点坐标为(1,-4)。当x=0时,y=-3,所以A(0,-3);当x=4时,y=5,所以C(4,5)。

直线l与x轴平行,移动直线l,观察:当m=0时,如图2所示,D(4,-5),此时最大值为0,最小值为-5;当m=1时,如图3所示,此时最小值为-4,最大值为1;当1

【点评】此题将几何变换的翻折引入二次函数的问题中,解题时我们应结合函数图像,借助几何直观,不断尝试操作,改变动直线的位置,找出最大值和最小值的差刚好为5的m的临界值。

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