每日一题:2020-07-13

每日一题

题目: 已知抛物线与xx 轴交于点A(−2,0),B(4,0)A(-2,0),B(4,0),与yy 轴交于点C(0,8)C(0,8).
(1) 求抛物线的解析式及其顶点DD 的坐标;
(2) 设直线CDCD 交xx 轴与点EE. 在线段OBOB 的垂直平分线上是否存在点PP, 使得点PP
到直线CDCD 的距离等于点PP 到原点OO 的距离? 如果存在, 求出点PP 的坐标; 如果不存
在, 请说明理由;
(3) 过点BB 作xx 轴的垂线, 交直线CDCD 于点FF, 将抛物线沿其对称轴平移, 使抛物线于
线段EFEF 总有公共点. 试探究: 抛物线向上最多可平移多少个单位长度? 向下最多可平移多
少个单位长度?

参考思路

(1) 设抛物线方程为y=a(x+2)(x−4)y=a(x+2)(x-4) 代入点C(0,8)C(0,8) 解得a=−1a=-1, 所以抛物线方程
y=−x2+2x+8y=-x^2+2x+8, 又−x2+2x+8=−(x−1)2+9-x^2+2x+8=-(x-1)^2+9, 所以 顶点坐标D(1,9)D(1,9).
(2) 如图, 易求得CDCD 的直线方程为: y=x+8y=x+8, 设 p(2,t)p(2,t), 所以OP=4+t2OP=\sqrt{4+t^2},
PH=∣10−t∣⇒PPH=|10-t|\Rightarrow P到直线CDCD 的距离PQ=22PH=22∣10−t∣PQ=\frac{\sqrt{2}}{2}PH=\frac{\sqrt{2}}{2}|10-t|.
由题意可得: 4+t2=22∣10−t∣⇒t2+20t−92=0⇒t=−10±83\sqrt{4+t^2}=\frac{\sqrt{2}}{2}|10-t|\Rightarrow t^2+20t-92=0\Rightarrow t=-10\pm 8\sqrt{3}.
所以有P(2,−10+83)P(2,-10+8\sqrt{3}) 或P(2,−10−83)P(2,-10-8\sqrt{3})满足要求.

(3) 设向上平移m(m>0)m (m>0) 个单位得y=−(x+)(x−4)+my=-(x+)(x-4)+m, 由题意知当x=−8x=-8 时y≤0y\leq 0;
或当x=4x=4 时y≤12y\leq 12, 即−(−8+2)(−8−4)+m≤0⇒m≤72-(-8+2)(-8-4)+m\leq 0\Rightarrow m\leq 72
或−(4+2)(4−4)+m≤12⇒m≤12-(4+2)(4-4)+m\leq 12\Rightarrow m\leq 12.所以0<m<720\lt m\lt 72.
向下平移m(m>0)m(m>0) 个单位得y=−(x+2)(x−4)−my=-(x+2)(x-4)-m, 联立y=x+8y=x+8 得
\[
\left\{\begin{array}{lr} y=-(x+2)(x-4)+m \\ y=x+8 \end{array}\right.\Rightarrow x^2-x+m=0
\]
由Δ≥0⇒m≤14\Delta\geq 0\Rightarrow m\leq \frac{1}{4}.

综上: 向上最多可平移7272 个单位, 向下最多可以平移14\frac{1}{4} 个单位.

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