【解题研究】新定义“伴随对称抛物线”——2026年江西省中考数学第23题
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在二次函数压轴题中,抛物线加几何图形是常态,双抛物线题型了,平移也是常态,但2026年江西省中考数学第23题的双抛物线,却用了另一种比较少见的形式——中心对称;
当两条抛物线出现在平面直角坐标系中的时候,它实质上也具备了一些分段函数的特征,在这个背景下探究点、线间的关系,依然还是二次函数图象性质的拓展,对学生而言,理解新定义中的“伴随对称抛物线”,并研究它的图象性质,正是九年级学习二次函数经验的迁移。
题目
职位描述
如果两条不共顶点的抛物线,都经过对方的顶点,那么称这两条抛物线互为”伴随对称抛物线“.
(1)试判断y=x²-4x+4与y=-x²+2x是否互为”伴随对称抛物线“,并说明理由;
(2)如图1,若C1:y=a1(x-h1)²+k1与C2:y=a2(x-h2)²+k2互为”伴随对称抛物线“,顶点分别为A1,A2,记C1,C2组成的图形为C.
①试猜想a1与a2的数量关系,并证明;
②进一步探究可知C为中心对称图形,请确定C的对称中心的位置;(直接写出结果)
③如图2,若C1:y=x²,h2>0,B1,B2分别为C1,C2上的点,且四边形A1B1A2B2为正方形,求(h2-2)(h1-1)(h2+1)的值.
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解析:
0 1
(1)分别求出这两条抛物线的顶点为(2,0),(1,1),再分别代入另一条抛物线后,即可判断它们是“伴随对称抛物线”;
0 2
(2)①根据新定义,将这两条抛物线的顶点分别代入另一条抛物线解析式中,可得它们间的关系式,推导如下:
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②题目已经给出了中心对称图形,而这两条抛物线的顶点就是对应点,所以直接根据中心对称的概念,对称中心就是两顶点连线的中点,即
③由正方形A1B1A2B2可建立顶点B1和B2坐标的关联,我们分别过这两点向x轴作垂线,如下图:
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很容易证明△A1B1E≌△B2A1F,不妨设点B1(m,m²),可得点B2(m²,-m);
我们把点A2(h2,k2)代入y=x²中,得k2=h2²;
把点(0,0)代入y=a2(x-h2)²+k2中,得0=a2h2²+k2,将k2=h2²代入后,得a2=-1,即y=-(x-h2)²+k2;
再将B2代入C2中,推导如下:
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解题思考
在含参二次函数题型中,学生感到最困难的就是寻找参数间的关系,由于字母较多,不容易摸清它们之间源自何处,去往何方,我们平时解决较简单的二次函数问题时,其实已经隐藏着含参问题的方法,一般而言,点在函数图象上,可以将点坐标代入该函数解析式得到一个含参等式;函数图象交点则可联立方程,方程的解即为该点的横坐标;线段长度可用端点坐标表示等。方程即为含未知数的等式,所以这一系列等式,就刻画出题目中参数间的关系。
有学生在代入参数的时候,有时会陷入恒等的怪圈,原因是把源自同一个关系的不同等式相互代入,那自然会变成恒等式,这需要学生理解每一次代入,等式的源头在哪里。
我们在课堂上接触到的一般是数字系数的解析式和方程,在成功解决这一类问题之后,需要适当进行迁移运用,字母代替数字称之代数,初中学段的符号意识正是需要在课堂上培养的核心素养。
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