八年級數學二次函數與圖形變換知識點
二次函數是國中數學中最精彩的內容之一,也是歷年會考的熱點和難點。其中,關於函數解析式的確定是非常重要的題型。隨着會考面臨新課程改革,教材的內容和學習要求變化較大,其中一個突出的變化就是強化了對圖形變換的要求,那麼二次函數和圖形變化的結合,將是同學們在學習中不可忽視的內容。
圖形變換包含平移、軸對稱、旋轉、位似四種變換,那麼二次函數的圖像在其圖形變化(平移、軸對稱、旋轉)的過程中,如何完成解析式的確定呢?解決此類問題的方法很多,關鍵在於解決問題的着眼點。筆者認爲最好的方法是用頂點式的方法。因此解題時,先將二次函數解析式化爲頂點式,確定其頂點座標,再根據具體圖形變換的特點,確定變化後新的頂點座標及a值。
1、平移:二次函數圖像經過平移變換不會改變圖形的形狀和開口方向,因此a值不變。頂點位置將會隨着整個圖像的平移而變化,因此只要按照點的移動規律,求出新的頂點座標即可確定其解析式。
例1.將二次函數y=x2-2x-3的圖像向上平移2個單位,再向右平移1個單位,得到的新的圖像解析式爲_____
分析:將y=x2-2x-3化爲頂點式y=(x-1)2-4,a值爲1,頂點座標爲(1,-4),將其圖像向上平移2個單位,再向右平移1個單位,那麼頂點也會相應移動,其座標爲(2,-2),由於平移不改變二次函數的圖像的形狀和開口方向,因此a值不變,故平移後的解析式爲y=(x-2)2-2。
2、軸對稱:此圖形變換包括x軸對稱和關於y軸對稱兩種方式。
二次函數圖像關於x軸對稱的圖像,其形狀不變,但開口方向相反,因此a值爲原來的相反數。頂點位置改變,只要根據關於x軸對稱的點的座標特徵求出新的頂點座標,即可確定其解析式。
二次函數圖像關於y軸對稱的'圖像,其形狀和開口方向都不變,因此a值不變。但是頂點位置會改變,只要根據關於y軸對稱的點的座標特徵求出新的頂點座標,即可確定其解析式。
例2.求拋物線y=x2-2x-3關於x軸以及y軸對稱的拋物線的解析式。
分析:y=x2-2x-3=(x-1)2-4,a值爲1,其頂點座標爲(1,-4),若關於x軸對稱,a值爲-1,新的頂點座標爲(1,4),故解析式爲y=-(x-1)2+4;若關於y軸對稱,a值仍爲1,新的頂點座標爲(-1,-4),因此解析式爲y=(x+1)2-4。
3、旋轉:主要是指以二次函數圖像的頂點爲旋轉中心,旋轉角爲180°的圖像變換,此類旋轉,不會改變二次函數的圖像形狀,開口方向相反,因此a值會爲原來的相反數,但頂點座標不變,故很容易求其解析式。
例3.將拋物線y=x2-2x+3繞其頂點旋轉180°,則所得的拋物線的函數解析式爲________
分析:y=x2-2x+3=(x-1)2+2中,a值爲1,頂點座標爲(1,2),拋物線繞其頂點旋轉180°後,a值爲-1,頂點座標不變,故解析式爲y=-(x-1)2+2。
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