题目内容
【题目】如图所示,抛物线y=ax2-x+c经过原点O与点A(6,0)两点,过点A作AC⊥x轴,交直线y=2x-2于点C,且直线y=2x-2与x轴交于点D.
(1)求抛物线的解析式,并求出点C和点D的坐标;
(2)求点A关于直线y=2x-2的对称点A′的坐标,并判断点A′是否在抛物线上,并说明理由;
(3)点P(x,y)是抛物线上一动点,过点P作y轴的平行线,交线段CA′于点Q,设线段PQ的长为l,求l与x的函数关系式及l的最大值.
【答案】(1)抛物线解析式为y=x2-x.点C坐标(6,10),点D的坐标(1,0);(2)在;(3)l=-x2+x+,最大值为.
【解析】
(1)把O、A代入抛物线解析式即可求出a、c,令y=0,即可求出D坐标,根据A、C两点横坐标相等,即可求出点C坐标.
(2)过点A′作AF⊥x轴于点F,求出A′F、FO即可解决问题.
(3)设点P(x,x2-x),先求出直线A′C的解析式,再构建二次函数,利用二次函数的性质即可解决问题.
(1)把点O(0,0),A(6,0)代入y=ax2-x+c,得
,解得,
∴抛物线解析式为y=x2-x.
当x=6时,y=2×6-2=10,
当y=0时,2x-2=0,解得x=1,
∴点C坐标(6,10),点D的坐标(1,0);
(2)过点A′作AF⊥x轴于点F,
∵点D(1,0),A(6,0),可得AD=5,
在Rt△ACD中,CD==5,
∵点A与点A′关于直线y=2x-2对称,
∴∠AED=90°,
∴S△ADC=×5AE=×5×10,
解得AE=2,
∴AA′=2AE=4,DE=,
∵∠AED=∠AFA′=90°,∠DAE=∠A′AF,
∴△ADE∽△AA′F,
∴,
解得AF=4,A′F=8,
∴OF=8-6=2,
∴点A′坐标为(-2,4),
当x=-2时,y=×4-×(-2)=4,
∴A′在抛物线上.
(3)∵点P在抛物线上,则点P(x,x2-x),
设直线A′C的解析式为y=kx+b,
∵直线A经过A′(-2,4),C(6,10)两点,
∴,解得,
∴直线A′C的解析式为y=x+,
∵点Q在直线A′C上,PQ∥AC,点Q的坐标为(x,x+),
∵PQ∥AC,又点Q在点P上方,
∴l=(x+)-(x2-x)=-x2+x+,
∴l与x的函数关系式为l=-x2+x+,(-2<x≤6),
∵l=-x2+x+=-(x-)2+,
∴当x=时,l的最大值为.