【解題研究】新定義“伴隨對稱拋物線”——2026年江西省中考數學第23題
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在二次函數壓軸題中,拋物線加幾何圖形是常態,雙拋物線題型了,平移也是常態,但2026年江西省中考數學第23題的雙拋物線,卻用了另一種比較少見的形式——中心對稱;
當兩條拋物線出現在平面直角坐標系中的時候,它實質上也具備了一些分段函數的特征,在這個背景下探究點、線間的關系,依然還是二次函數圖象性質的拓展,對學生而言,理解新定義中的“伴隨對稱拋物線”,并研究它的圖象性質,正是九年級學習二次函數經驗的遷移。
題目
職位描述
如果兩條不共頂點的拋物線,都經過對方的頂點,那么稱這兩條拋物線互為”伴隨對稱拋物線“.
(1)試判斷y=x2-4x+4與y=-x2+2x是否互為”伴隨對稱拋物線“,并說明理由;
(2)如圖1,若C1:y=a1(x-h1)2+k1與C2:y=a2(x-h2)2+k2互為”伴隨對稱拋物線“,頂點分別為A1,A2,記C1,C2組成的圖形為C.
①試猜想a1與a2的數量關系,并證明;
②進一步探究可知C為中心對稱圖形,請確定C的對稱中心的位置;(直接寫出結果)
③如圖2,若C1:y=x2,h2>0,B1,B2分別為C1,C2上的點,且四邊形A1B1A2B2為正方形,求(h2-2)(h1-1)(h2+1)的值.
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解析:
0 1
(1)分別求出這兩條拋物線的頂點為(2,0),(1,1),再分別代入另一條拋物線后,即可判斷它們是“伴隨對稱拋物線”;
0 2
(2)①根據新定義,將這兩條拋物線的頂點分別代入另一條拋物線解析式中,可得它們間的關系式,推導如下:
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②題目已經給出了中心對稱圖形,而這兩條拋物線的頂點就是對應點,所以直接根據中心對稱的概念,對稱中心就是兩頂點連線的中點,即
③由正方形A1B1A2B2可建立頂點B1和B2坐標的關聯,我們分別過這兩點向x軸作垂線,如下圖:
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很容易證明△A1B1E≌△B2A1F,不妨設點B1(m,m2),可得點B2(m2,-m);
我們把點A2(h2,k2)代入y=x2中,得k2=h22;
把點(0,0)代入y=a2(x-h2)2+k2中,得0=a2h22+k2,將k2=h22代入后,得a2=-1,即y=-(x-h2)2+k2;
再將B2代入C2中,推導如下:
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解題思考
在含參二次函數題型中,學生感到最困難的就是尋找參數間的關系,由于字母較多,不容易摸清它們之間源自何處,去往何方,我們平時解決較簡單的二次函數問題時,其實已經隱藏著含參問題的方法,一般而言,點在函數圖象上,可以將點坐標代入該函數解析式得到一個含參等式;函數圖象交點則可聯立方程,方程的解即為該點的橫坐標;線段長度可用端點坐標表示等。方程即為含未知數的等式,所以這一系列等式,就刻畫出題目中參數間的關系。
有學生在代入參數的時候,有時會陷入恒等的怪圈,原因是把源自同一個關系的不同等式相互代入,那自然會變成恒等式,這需要學生理解每一次代入,等式的源頭在哪里。
我們在課堂上接觸到的一般是數字系數的解析式和方程,在成功解決這一類問題之后,需要適當進行遷移運用,字母代替數字稱之代數,初中學段的符號意識正是需要在課堂上培養的核心素養。
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