二次函數的幾何性質

2021-03-01 幾何數學

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01,係數對圖像的影響

a影響開口

 

    什麼!?b 的影響你沒看清,我們追蹤一下頂點再看看下圖:

    b變化時,每一個點的軌跡都與拋物線自身形狀相同,且倒映在水面。。。


當頂點不在原點的時候a也是會影響位置的!

02、二次函數的高寬比

    所謂「高寬比」    其實就是函數上兩點之間的「鉛錘高」和「水平寬」之比。在一次函數中,高寬比基本可以看做高中的斜率。初中的時候也可以適當的介紹。    

    初中一共學三種函數(什麼?你說三角函數不算函數?)除了一次函數,還有二次函數和反比例函數,其實這三種函數的高寬比都有各自的特點。比如一次函數的高寬比就是解析式裡的k,並且和所取的兩點無關,也就是一次函數上任意兩點的高寬比都為k(k為定值則高寬比為定值)。

    今天藉助GGB(GeoGebra從「0」基礎到入門精通教程01-09+實操案例整合版)軟體,探究下二次函數的高寬比是什麼樣的?



     取一個頂點和其他任意點,高寬比並不是常數,根據過原點的二次函數解析式易得,高比寬方才為定值(就是二次項係數a)。並且可以推廣平移至任何的二次函數圖像。

    如下圖;注意觀察,a變化但是BC/OC方始終等於a.並且可以推廣平移

平移後依然成立

    如果不取頂點而是任意兩個點的高寬比和高/寬方,那麼這兩個比值都會隨著點D,E的變化而變化。

    如果讓其中一個和頂點重合此時,再移動另一個點,比值就不會再變了,而是始終等於a.

    綜上我們得出結論,二次函數存在高比寬方,當其中一個點是頂點的時候,高比寬方為a(二次項係數),當兩個點都不是頂點的時候,高比寬(方)的值,與兩個點的橫坐標有關.(到底有什麼關係?其實可以設點做標計算)


03、拋物線格點

    根據高寬比,可以計算出,拋物線有時候經過一些格點,這樣可以快速得到點坐標:

04、寬高法求面積

    其實就是割補的一種,叫做寬高法,可以選任意兩點水平距離為水平寬,第三點做豎直線與剛才兩點所在直線交點的距離為鉛錘高。



方法1

方法2

方法3

面積求最值!!!

05、二次函數圖像相似

怎麼看都不像啊!


這樣就像了:

06、平行弦的性質


07、拋物線恆垂直模型


這個證明略微複雜

證畢

    其實只要知道特殊情況下的結論即可


08、拋物線恆平行


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