如图,在平面直角坐标系中,直线y=-2x+42交x轴与点A,交直线y=x于点B,抛物线y=ax2-2x+c分别交线段AB、OB于点C、D,点C和点D的横坐标分别为16

发布时间:2020-08-12 17:48:11

如图,在平面直角坐标系中,直线y=-2x+42交x轴与点A,交直线y=x于点B,抛物线y=ax2-2x+c分别交线段AB、OB于点C、D,点C和点D的横坐标分别为16和4,点P在这条抛物线上.
(1)求点C、D的纵坐标.
(2)求a、c的值.
(3)若Q为线段OB上一点,且P、Q两点的纵坐标都为5,求线段PQ的长.
(4)若Q为线段OB或线段AB上的一点,PQ⊥x轴,设P、Q两点之间的距离为d(d>0),点Q的横坐标为m,直接写出d随m的增大而减小时m的取值范围.

网友回答

解:(1)∵点C在直线AB:y=-2x+42上,且C点的横坐标为16,
∴y=-2×16+42=10,即点C的纵坐标为10;
∵D点在直线OB:y=x上,且D点的横坐标为4,
∴点D的纵坐标为4;

(2)由(1)知点C的坐标为(16,10),点D的坐标为(4,4),
∵抛物线y=ax2-2x+c经过C、D两点,
∴,
解得:.
∴抛物线的解析式为y=x2-2x+10;

(3)∵Q为线段OB上一点,纵坐标为5,
∴Q点的横坐标也为5,
∵点P在抛物线上,纵坐标为5,
∴x2-2x+10=5,
解得x1=8+2,x2=8-2.
当点P的坐标为(8+2,5),点Q的坐标为(5,5),线段PQ的长为2+3;
当点P的坐标为(8-2,5),点Q的坐标为(5,5),线段PQ的长为2-3.
所以线段PQ的长为2+3或2-3;

(4)∵PQ⊥x轴,
∴P、Q两点的横坐标相同,都为m,
∴P(m,m2-2m+10),Q(m,m)(此时Q在线段OB上)或Q(m,-2m+42)(此时Q在线段AB上).
由,
解得.
∴点B的坐标为(14,14).
①当点Q为线段OB上时,如图所示,
在OD段,即当0≤m<4时,d=(m2-2m+10)-m=m2-3m+10=(m-12)2-8,d随m的增大而减小;
在BD段,即当4≤m≤14时,d=m-(m2-2m+10)=-m2+3m-10=-(m-12)2+8,
在对称轴右侧,d随m的增大而减小,即当12<m≤14时,d随m的增大而减小.
则当0≤m<4或12≤m≤14时,d随m的增大而减小;
②当点Q为线段AB上时,如图所示,
在BC段,即当14≤m<16时,d=(-2m+42)-(m2-2m+10)=-m2+32,
在对称轴右侧,d随m的增大而减小,即当14≤m<16时,d随m的增大而减小;
在CA段,即当16≤m≤21时,d=(m2-2m+10)-(-2m+42)=m2-32,
在对称轴左侧,d随m的增大而减小,m不满足条件.
综上所述,当0≤m<4或12≤m<16时,d随m的增大而减小.
解析分析:(1)点C在直线AB:y=-2x+42上,将C点的横坐标代入即可求出C点的纵坐标,同理可知:D点在直线OB:y=x上,将D点的横坐标代入解析式即可求出D点的纵坐标;
(2)抛物线y=ax2-2x+c经过C、D两点,列出关于a和c二元一次方程组,解出a和c即可;
(3)根据Q为线段OB上一点,P、Q两点的纵坐标都为5,则可以求出Q点的坐标,又知P点在抛物线上,求出P点的坐标,P、Q两点的横坐标的差的绝对值即为线段PQ的长;
(4)根据PQ⊥x轴,可知P和Q两点的横坐标相同,都为m,用含m的代数式分别表示P、Q两点的坐标,求出B点的坐标,分两种情况讨论:①Q是线段OB上的一点;②Q是线段AB上的一点.分别求出d与m之间的函数解析式,根据二次函数的性质,即可求出d随m的增大而减小时m的取值范围.

点评:本题考查了二次函数的综合题型,其中涉及到的知识点有运用待定系数法求二次函数的解析式,函数图象上点的坐标特征,平行于坐标轴上的两点之间的距离,二次函数的增减性,难度中等,解题关键是运用数形结合及分类讨论的思想.
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