若二次函数y=−x2+4x+cy=-x^{2}+4x+c的图象经过A(1,y1)A(1,y_{1}),B(−1,y2)B(-1,y_{2}),C(2+2,y3)C(2+ \sqrt {2},y_{3})三点,则y1y_{1}、y2y_{2}、y3y_{3}的大小关系是()()
A. y1<y2<y3y_{1} < y_{2} < y_{3}
B. y1<y3<y2y_{1} < y_{3} < y_{2}
C. y2<y3<y1y_{2} < y_{3} < y_{1}
D. y2<y1<y3y_{2} < y_{1} < y_{3}

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完整解法

1. 确定二次函数的开口方向与对称轴

将二次函数解析式配方得:
y=−x2+4x+c=−(x−2)2+4+cy = -x^2 + 4x + c = -(x - 2)^2 + 4 + c
因为二次项系数 a=−1<0a = -1 < 0,所以抛物线开口向下,对称轴为直线 x=2x = 2。

2. 计算各点横坐标到对称轴的距离并比较大小

分别计算点 A(1,y1)A(1, y_1)、B(−1,y2)B(-1, y_2)、C(2+2,y3)C(2 + \sqrt{2}, y_3) 的横坐标到对称轴 x=2x = 2 的距离 dd:

  • 点 AA 到对称轴的距离:d1=∣1−2∣=1d_1 = |1 - 2| = 1
  • 点 BB 到对称轴的距离:d2=∣−1−2∣=3d_2 = |-1 - 2| = 3
  • 点 CC 到对称轴的距离:d3=∣(2+2)−2∣=2≈1.414d_3 = |(2 + \sqrt{2}) - 2| = \sqrt{2} \approx 1.414

比较距离大小可得:d1<d3<d2d_1 < d_3 < d_2。

3. 根据开口向下的抛物线性质判断函数值的大小关系

对于开口向下的抛物线,点离对称轴越近,对应的函数值 yy 越大;离对称轴越远,对应的函数值 yy 越小。
因为 d1<d3<d2d_1 < d_3 < d_2,所以:
y1>y3>y2y_1 > y_3 > y_2
即 y2<y3<y1y_2 < y_3 < y_1
对应的选项为 C。

答案

C

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