题目内容

10.如图为抛物线y1=x2-3,且抛物线y2是由抛物线y1向右平移2个单位得到的.
(1)写出抛物线y2的函数表达式,并在直角坐标系中画出抛物线y2
(2)过点(0,a-3)(a为实数)作x轴的平行线,与抛物线y1,y2共有4个不同的交点,设这4个交点的横坐标分别是x1,x2,x3,x4
①求a的取值范围;
②若x1<x2<x3<x4,试求x4-x3+x2-x1的最大值.

分析 (1)根据抛物线平移的规律即可得到结论;
(2)根据函数解析式图象可知,若过点(0,a-3)(a为实数)作x轴的平行线,与函数y1、y2的图象共有4个不同的交点时,则a-3>-3且a≠1,再分别求出y1、y2分别等于a-3时x的值,分0<a<1和a>1时x1、x2、x3、x4的值,从而代入x4-x3+x2-x1可知最值情况,

解答 解:(1)∵抛物线y2是由抛物线y1向右平移2个单位得到的,
∴y2═(x-2)2-3,
如图1所示;
(2)①∵y1=x2-3,y2=(x-2)2-3,
结合图象,由题意,知:a-3>-2,
∴a>1,
∴a的取值范围为:a>0且a≠1;
②令y1=a-3,则x2-3=a-3 解得x=±$\sqrt{a}$,
令y2=a-3,则(x-2)2-3=a-3,解得x=2±$\sqrt{a}$,
因为x1<x2<x3<x4,显然x1=-$\sqrt{a}$,x4=2+$\sqrt{a}$,
∵a≠1,则a的取值范围是a>0且a≠1,
当0<a<1时,$\sqrt{a}$<2-$\sqrt{a}$,∴x2=$\sqrt{a}$,x3=2-$\sqrt{a}$,
∴x4-x3+x2-x1=4$\sqrt{a}$<4,
当a>1时,$\sqrt{a}$>2-$\sqrt{a}$,
∴x3=$\sqrt{a}$,x2=2-$\sqrt{a}$,
∴x4-x3+x2-x1=4,
综上所述,x4-x3+x2-x1的最大值为4.

点评 本题考查函数的综合问题,涉及待定系数法求解析式,二次函数图象的性质,一元二次方程的解法和数形结合的思想,综合程度较高,需要学生利用数形结合的思想解决问题.

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