Question

已知拋物線y=ax²+2x+3（a≠0）有如下兩個(gè)特點(diǎn)：①無(wú)論實(shí)數(shù)a怎樣變化，其頂點(diǎn)都在某一條直線l上；②若把頂點(diǎn)的橫坐標(biāo)減少，縱坐標(biāo)增大分別作為點(diǎn)A的橫、縱坐標(biāo)；把頂點(diǎn)的橫坐標(biāo)增加，縱坐標(biāo)增加分別作為點(diǎn)B的橫、縱坐標(biāo)，則A，B兩點(diǎn)也在拋物線y=ax²+2x+3（a≠0）上．
（1）求出當(dāng)實(shí)數(shù)a變化時(shí)，拋物線y=ax²+2x+3（a≠0）的頂點(diǎn)所在直線l的解析式；
（2）請(qǐng)找出在直線l上但不是該拋物線頂點(diǎn)的所有點(diǎn)，并說(shuō)明理由；
（3）你能根據(jù)特點(diǎn)②的啟示，對(duì)一般二次函數(shù)y=ax²+bx+c（a≠0）提出一個(gè)猜想嗎？請(qǐng)用數(shù)學(xué)語(yǔ)言把你的猜想表達(dá)出來(lái)，并給予證明．

Answer 1

解：（1）取a=1，得拋物線y=x²+2x+3，
其頂點(diǎn)為P₁（-1，2）．
取a=-1，得拋物線y=-x²+2x+3，
其頂點(diǎn)為P₂（1，4）．
由題意有P₁、P₂在直線l上，設(shè)直線l的解析式為y=kx+b，則
解得：
∴直線l的解析式為y=x+3．

（2）∵拋物線y=ax²+2x+3的頂點(diǎn)P坐標(biāo)為．
顯然P在直線y=x+3上．
又能取到除0以外的所有實(shí)數(shù)，
∴在y=x+3上僅有一點(diǎn)（0，3）不是該拋物線的頂點(diǎn)．

（3）猜想：對(duì)于拋物線y=ax²+bx+c（a≠0），將其頂點(diǎn)的橫坐標(biāo)減少，縱坐標(biāo)增加分別作為點(diǎn)A的橫、縱坐標(biāo)；把頂點(diǎn)的橫坐標(biāo)增加，縱坐標(biāo)增加分別作為點(diǎn)B的橫、縱坐標(biāo)，則A，B兩點(diǎn)也在拋物線y=ax²+bx+c（a≠0）上．證明如下：
∵拋物線y=ax²+bx+c（a≠0）的頂點(diǎn)坐標(biāo)為（），
∴點(diǎn)A的坐標(biāo)為，
點(diǎn)B的坐標(biāo)為．
∵時(shí)，
∴點(diǎn)A在拋物線y=ax²+bx+c（a≠0），
同理有B也在拋物線上，故結(jié)論成立．
分析：（1）取a=1和-1，求出兩點(diǎn)的坐標(biāo)，用待定系數(shù)法求出直線l的解析式即可；
（2）求出拋物線y=ax²+2x+3的頂點(diǎn)P坐標(biāo)為，根據(jù)其取值，即可得出不是該拋物線的頂點(diǎn)的坐標(biāo)；
（3）猜想：對(duì)于拋物線y=ax²+bx+c（a≠0），將其頂點(diǎn)的橫坐標(biāo)減少，縱坐標(biāo)增加分別作為點(diǎn)A的橫、縱坐標(biāo)；把頂點(diǎn)的橫坐標(biāo)增加，縱坐標(biāo)增加分別作為點(diǎn)B的橫、縱坐標(biāo)，則A，B兩點(diǎn)也在拋物線y=ax²+bx+c（a≠0）上；求出其橫、縱坐標(biāo)，把橫坐標(biāo)代入函數(shù)式，驗(yàn)證即可；
點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了二次函數(shù)的解析式及用待定系數(shù)法求函數(shù)的解析式，熟記二次函數(shù)的頂點(diǎn)坐標(biāo)公式及其性質(zhì)，是正確解答的關(guān)鍵．