巧用二次函数对称性解决问题
2021-01-07文王寅
文 王 寅
抛物线的轴对称性,是二次函数的一个重要特征,往往也是解题的关键。我们如果能够熟练并巧妙地运用,可使解题变得轻松。
一、利用对称性求点坐标
例1已知二次函数y=kx2-4kx+3k 图像上有一点(3,2),则该点关于图像对称轴的对称点的坐标为( )。
A.(2,3) B.(1,2)
C.(2,2) D.(1,3)
【分析】我们要求对称点,就要先求出抛物线的对称轴,然后利用对称性求出另一点的坐标。
解:对称轴为。设所求点的横坐标为m,根据中点坐标公式可得,解得m=1。由对称性可知纵坐标不变,所以所求点的坐标为(1,2)。故选B。
【点评】灵活利用配方法或公式求出对称轴是解题的关键。本题还可以利用十字相乘法,将表达式转化为交点式y=k(x-1)(x-3),求出对称点的坐标。
二、利用对称性比较数值大小
例2若点A(2,y1)、B(-3,y2)、C(3,y3)三点在二次函数y=x2-4x-m 的图像上,则y1、y2、y3的大小关系是( )。
A.y1>y2>y3B.y2>y1>y3
C.y2>y3>y1D.y3>y1>y2
【分析】找出图像对称轴,利用增减性求解。
解:配方得y=(x-2)2-4-m,所以对称轴为x=2。因为a>0,A 点横坐标为2,所以A 为图像顶点,即y1最小。根据对称性,可得点C 关于对称轴的对称点C′的坐标为(1,y3),在对称轴左侧,y 随x 增大而减小,所以y2>y3,即y2>y3>y1。故选C。
【点评】借助抛物线的轴对称性,把位于对称轴两侧的点变换到同一侧,这样便于利用二次函数的增减性来进行比较。当然,本题也可直接代入求解。
三、数形结合解不等式
例3已知抛物线y=ax2+bx+c 的部分图像如图1 所示,若y>0,则x 的取值范围是( )。
A.x>1 B.x<-1
C.-1<x<3 D.x<-1或x>3
【分析】函数图像与x 轴有两个交点,所以要先求出另一交点。
解:由图可知,抛物线的对称轴为x=1,一个交点为(-1,0),易求出另一交点为(3,0)。因为y>0,所以根据图像可知对应的取值范围应为x 轴上方部分,即x<-1或x>3。……
