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抛物線的基本性質及其特征

生活 更新时间:2025-02-04 11:47:14
抛物線的一些有趣的性質

二次函數的圖象抛物線有很多神奇的性質,本篇給出初中解階段可以理解,可以證明并且有一定應用的四個性質。

1、抛物線平行弦的中點橫坐标相同。

先請看下圖的動态證明

抛物線的基本性質及其特征(抛物線的一些有趣的性質)1

抛物線的基本性質及其特征(抛物線的一些有趣的性質)2

這個性質在咱們解三角形面積最大值的題型中可用于快速得到答案。如下題下圖。

抛物線的基本性質及其特征(抛物線的一些有趣的性質)3

當點P移動到與點A重合時,三角形PAB的面積為零;

當點P移動到與點B重合時,三角形PAB的面積為零;

三角形PAB的面積表達式應該是個二次函數;

二次函數圖象有對稱性;

你能猜想當點P運動到那個位置時,三角形PAB有最大面積了嗎?

大膽猜想,小心求證!

下圖給出動态證明(如圖動态圖不動,耐心等網絡傳輸一會兒數據)

抛物線的基本性質及其特征(抛物線的一些有趣的性質)4

如上圖,以AB邊為底,過點P作直線PP'∥AB,兩條平行線間的距離就是三角形PAB的高,當直線PP'和抛物線相切時,高有最大值,即三角形PAB面積有最大值。此時,弦PP'的中點恰好與點P和點P'重合。

所以,

抛物線的基本性質及其特征(抛物線的一些有趣的性質)5

估計有同學會說:“老師,你不講武德啊,你不是一直讓我們用鉛錘高與水平寬積的一半求三角形面積嗎?咋又變了呢?”

這個方法不是讓同學們在試卷上寫解題過程用的,因為推理過程太多了,這個方法是讓你快速口算檢驗鉛錘高水平寬的方法有無計算失誤的。當然填空選擇題可以直接用此結論。

而且此方法與鉛錘高水平寬法是相通的,請看下面推理

抛物線的基本性質及其特征(抛物線的一些有趣的性質)6

練習:

抛物線的基本性質及其特征(抛物線的一些有趣的性質)7

這個練習難度稍大,求三角形面積還能用鉛錘高水平寬嗎?還能用平行弦的中點橫坐标求面積的最大值嗎?

請同學們獨立思考,動手寫一寫。答案在本篇最後一行

2、抛物線上任意一點與頂點連接,所得線段的鉛錘高與水平寬的平方的比為定值。

如下圖,我們已經熟知,也無數次用過這個結論。直線上任意兩點的連線段,所對應的鉛錘高與水平寬的比是定值,這個定值就是斜率k的絕對值。

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抛物線上也有類似的結論,如下圖

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例題:

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如用常規方法,則此題過程較多,難度較大,如用上面的結論,則可迅速得到答案,OM=9

3、任意兩條抛物線是都相似

是的,你沒有看錯,我第一看到這個結論也以為眼睛欺騙了我。請先看下面的網絡上給出的位似定義,再看我根據定義給出的證明。

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如下圖,這樣畫,是不是更象是位似了

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看下面的兩個能相互重合的抛物線,它們的解析式不同。

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4、抛物線的一般式

a決定圖象的開口方向和頂點的位置,在某種條件下跟開口大小沒關系(如上圖);

b的值變化,a和c的值不變,則抛物線的頂點軌迹與抛物線成鏡面反射;

c的值決定抛物線和y軸交點的位置。

沒有證明,請看下面的動态圖。可以得出上述結論。

(如圖動态圖不動,耐心等網絡傳輸一會兒數據)

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答案:當P點橫坐标為4時,三角形ABP的面積最大是8

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