Question

已知抛物线y₁=ax²+bx+c（a≠0）的顶点坐标是（1，4），它与直线y₂=x+1的一个交点的横坐标为2．

（1）求抛物线的解析式；
（2）在给出的坐标系中画出抛物线y₁=ax²+bx+c（a≠0）及直线y₂=x+1的图象，并根据图象，直接写出使得y₁≥y₂的x的取值范围；
（3）设抛物线与x轴的右边交点为A，过点A作x轴的垂线，交直线y₂=x+1于点B，点P在抛物线上，当S_△PAB≤6时，求点P的横坐标x的取值范围．

Answer 1

解：（1）∵抛物线与直线y₂=x+1的一个交点的横坐标为2，
∴交点的纵坐标为2+1=3，即交点坐标为（2，3）。
设抛物线的解析式为y₁=a（x﹣1）²+4，把交点坐标（2，3）代入得：
3=a（2﹣1）²+4，解得a=﹣1。
∴抛物线解析式为：y₁=﹣（x﹣1）²+4=﹣x²+2x+3。．
（2）令y₁=0，即﹣x²+2x+3=0，解得x₁=3，x₂=﹣1，
∴抛物线与x轴交点坐标为（3，0）和（﹣1，0）。
在坐标系中画出抛物线与直线的图形，如图：

根据图象，可知使得y₁≥y₂的x的取值范围为﹣1≤x≤2。
（3）由（2）可知，点A坐标为（3，0）。

令x=3，则y₂=x+1=3+1=4，
∴B（3，4），即AB=4。
设△PAB中，AB边上的高为h，
则h=|x_P﹣x_A|=|x_P﹣3|。
∴S_△PAB=AB•h=×4×|x_P﹣3|=2|x_P﹣3|．
∵S_△PAB≤6，∴2|x_P﹣3|≤6，化简得：|x_P﹣3|≤3。
去掉绝对值符号，将不等式化为不等式组：
﹣3≤x_P﹣3≤3，解此不等式组，得：0≤x_P≤6。
∴当S_△PAB≤6时，点P的横坐标x的取值范围为0≤x_P≤6。

试题分析：（1）首先求出抛物线与直线的交点坐标，然后利用待定系数法求出抛物线的解析式。
（2）确定出抛物线与x轴的两个交点坐标，依题意画出函数的图象．由图象可以直观地看出使得y₁≥y₂的x的取值范围。
（3）首先求出点B的坐标及线段AB的长度；设△PAB中，AB边上的高为h，则由S_△PAB≤6可以求出h的范围，这是一个不等式，解不等式求出x_P的取值范围。