【题目】已知二次函数
的最大值为4,且该抛物线与
轴的交点为
,顶点为
.
(1)求该二次函数的解析式及点
,
的坐标;
(2)点
是
轴上的动点,
①求
的最大值及对应的点
的坐标;
②设
是
轴上的动点,若线段
与函数
的图像只有一个公共点,求
的取值范围.
【答案】(1)
,
点坐标为
,顶点
的坐标为
;(2)①最大值是
,
的坐标为
,②
的取值范围为
或
或
.
【解析】
(1)先利用对称轴公式x=
,计算对称轴,即顶点坐标为(1,4),再将两点代入列二元一次方程组求出解析式;
(2)根据三角形的三边关系:可知P、C、D三点共线时|PC-PD|取得最大值,求出直线CD与x轴的交点坐标,就是此时点P的坐标;
(3)先把函数中的绝对值化去,可知
,此函数是两个二次函数的一部分,分三种情况进行计算:①当线段PQ过点(0,3),即点Q与点C重合时,两图象有一个公共点,当线段PQ过点(3,0),即点P与点(3,0)重合时,两函数有两个公共点,写出t的取值;②线段PQ与当函数y=a|x|2-2a|x|+c(x≥0)时有一个公共点时,求t的值;③当线段PQ过点(-3,0),即点P与点(-3,0)重合时,线段PQ与当函数y=a|x|2-2a|x|+c(x<0)时也有一个公共点,则当t≤-3时,都满足条件;综合以上结论,得出t的取值.
解:(1)∵
,
∴
的对称轴为
.
∵
人最大值为4,
∴抛物线过点
.
得
,
解得
.
∴该二次函数的解析式为
.
点坐标为
,顶点
的坐标为
.
(2)①∵
,
∴当
三点在一条直线上时,
取得最大值.
连接
并延长交
轴于点
,
.
∴
的最大值是
.
易得直线
的方程为
.
把
代入,得
.
∴此时对应的点
的坐标为
.
②
的解析式可化为![]()
设线段
所在直线的方程为
,将
,
的坐标代入,可得线段
所在直线的方程为
.
(1)当线段
过点
,即点
与点
重合时,线段
与函数
的图像只有一个公共点,此时
.
∴当
时,线段
与函数
的图像只有一个公共点.
(2)当线段
过点
,即点
与点
重合时,线段
与函数
的图像只有一个公共点,此时
.
当线段
过点
,即点
与点
重合时,
,此时线段
与函数
的图像有两个公共点.
所以当
时,线段
与函数
的图像只有一个公共点.
(3)将
带入
,并整理,得
.
.
令
,解得
.
∴当
时,线段
与函数
的图像只有一个公共点.
综上所述,
的取值范围为
或
或
.