Question

如圖，在平面直角坐標(biāo)系中，直線y=-2x+42交x軸于點(diǎn)A，交直線y=x于點(diǎn)B，拋物線y=ax²-2x+c分別交線段AB、OB于點(diǎn)C、D，點(diǎn)C和點(diǎn)D的橫坐標(biāo)分別為16和4，點(diǎn)P在這條拋物線上．
（1）求點(diǎn)C、D的縱坐標(biāo)．
（2）求a、c的值．
（3）若Q為線段OB上一點(diǎn)，P、Q兩點(diǎn)的縱坐標(biāo)都為5，求線段PQ的長．
（4）若Q為線段OB或線段AB上一點(diǎn)，PQ⊥x軸，設(shè)P、Q兩點(diǎn)間的距離為d（d＞0），點(diǎn)Q的橫坐標(biāo)為m，直接寫出d隨m的增大而減小時(shí)m的取值范圍．[參考公式：二次函數(shù)y=ax²+bx+c（a≠0）圖象的頂點(diǎn)坐標(biāo)為（-，）]．

Answer 1

解：（1）∵點(diǎn)C在直線AB：y=-2x+42上，且C點(diǎn)的橫坐標(biāo)為16，
∴y=-2×16+42=10，即點(diǎn)C的縱坐標(biāo)為10；
∵D點(diǎn)在直線OB：y=x上，且D點(diǎn)的橫坐標(biāo)為4，
∴點(diǎn)D的縱坐標(biāo)為4；

（2）由（1）知點(diǎn)C的坐標(biāo)為（16，10），點(diǎn)D的坐標(biāo)為（4，4），
∵拋物線y=ax²-2x+c經(jīng)過C、D兩點(diǎn)，
∴，
解得：a=，c=10，
∴拋物線的解析式為y=x²-2x+10；

（3）∵Q為線段OB上一點(diǎn)，縱坐標(biāo)為5，
∴Q點(diǎn)的橫坐標(biāo)也為5，
∵點(diǎn)P在拋物線上，縱坐標(biāo)為5，
∴x²-2x+10=5，
解得x₁=8+2，x₂=8-2，
當(dāng)點(diǎn)P的坐標(biāo)為（8+2，5），點(diǎn)Q的坐標(biāo)為（5，5），線段PQ的長為2+3，
當(dāng)點(diǎn)P的坐標(biāo)為（8-2，5），點(diǎn)Q的坐標(biāo)為（5，5），線段PQ的長為2-3．
所以線段PQ的長為2+3或2-3．

（4）根據(jù)題干條件：PQ⊥x軸，可知P、Q兩點(diǎn)的橫坐標(biāo)相同，
拋物線y=x²-2x+10=（x-8）²+2的頂點(diǎn)坐標(biāo)為（8，2），
聯(lián)立，解得點(diǎn)B的坐標(biāo)為（14，14），
①當(dāng)點(diǎn)Q為線段OB上時(shí)，如圖所示，當(dāng)0≤m＜4時(shí)，d隨m的增大而減小，
在BD段，d=x-（x²-2x+10），
即d=-x²+3x-10，對稱軸是x=12，
當(dāng)x≥12時(shí)，d隨x的增大而減�。�
故當(dāng)12≤m≤14時(shí)，d隨m的增大而減小．
則當(dāng)0≤m＜4或12≤m≤14時(shí)，d隨m的增大而減��；
②當(dāng)點(diǎn)Q為線段AB上時(shí)，如圖所示，當(dāng)14≤m＜16時(shí)，d隨m的增大而減小，
綜上所述，當(dāng)0≤m＜4或12≤m＜16時(shí)，d隨m的增大而減小．
分析：（1）點(diǎn)C在直線AB：y=-2x+42上，又C點(diǎn)的橫坐標(biāo)，代入即可求出C點(diǎn)的縱坐標(biāo)，同理可知：D點(diǎn)在直線OB：y=x上，又知D點(diǎn)的橫坐標(biāo)，代入解析式即可求出D點(diǎn)的縱坐標(biāo)．
（2）拋物線y=ax²-2x+c經(jīng)過C、D兩點(diǎn)，列出關(guān)于a和c二元二次方程組，解出a和c即可．
（3）根據(jù)Q為線段OB上一點(diǎn)，P、Q兩點(diǎn)的縱坐標(biāo)都為5，則可以求出Q點(diǎn)的坐標(biāo)，又知P點(diǎn)在拋物線上，求出P點(diǎn)的坐標(biāo)即可，P、Q兩點(diǎn)的橫坐標(biāo)的差的絕對值即為線段PQ的長．
（4）根據(jù)PQ⊥x軸，可知P和Q兩點(diǎn)的橫坐標(biāo)相同，求出拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo)和B點(diǎn)的坐標(biāo)，①當(dāng)Q是線段OB上的一點(diǎn)時(shí)，結(jié)合圖形寫出m的范圍，②當(dāng)Q是線段AB上的一點(diǎn)時(shí)，結(jié)合圖形寫出m的范圍即．
點(diǎn)評：本題是二次函數(shù)綜合題，難度不大，解題關(guān)鍵是熟練掌握二次函數(shù)的圖象與性質(zhì)．