已知:拋物線與x軸交于A(-2,0)、B(4,0),與y軸交于C(0,4).
(1)求拋物線頂點(diǎn)D的坐標(biāo);
(2)設(shè)直線CD交x軸于點(diǎn)E,過點(diǎn)B作x軸的垂線,交直線CD于點(diǎn)F,將拋物線沿其對(duì)稱軸上下平移,使拋物線與線段EF總有公共點(diǎn).試探究:拋物線向上最多可以平移多少個(gè)單位長度,向下最多可以平移多少個(gè)單位長度?
分析:(1)先設(shè)出過A(-2,0)、B(4,0)兩點(diǎn)的拋物線的解析式為y=a(x+2)(x-4),再根據(jù)拋物線與y軸的交點(diǎn)坐標(biāo)即可求出a的值,進(jìn)而得出此拋物線的解析式;
(2)先用待定系數(shù)法求出直線CD解析式,再根據(jù)拋物線平移的法則得到(1)中拋物線向下平移m各單位所得拋物線的解析式,再將此解析式與直線CD的解析式聯(lián)立,根據(jù)兩函數(shù)圖象有交點(diǎn)即可求出m的取值范圍,進(jìn)而可得到拋物線向下最多可平移多少個(gè)單位;同理可求出拋物線向上最多可平移多少個(gè)單位.
解答:解:(1)設(shè)拋物線解析式為y=a(x+2)(x-4),
∵C點(diǎn)坐標(biāo)為(0,4),
∴a=-
,(1分)
∴解析式為y=-
x
2+x+4,
頂點(diǎn)D坐標(biāo)為(1,
);(2分)
(2)直線CD解析式為y=kx+b.
則,
,
∴
,
∴直線CD解析式為y=
x+4,(3分)
∴E(-8,0),F(xiàn)(4,6),
若拋物線向下移m個(gè)單位,其解析式y(tǒng)=-
x
2+x+4-m(m>0),
由
消去y,得-
x
2+
x-m=0,
∵△=
-2m≥0,
∴0<m≤
,
∴向下最多可平移
個(gè)單位.(5分)
若拋物線向上移m個(gè)單位,其解析式y(tǒng)=-
x
2+x+4+m(m>0),
方法一:當(dāng)x=-8時(shí),y=-36+m,
當(dāng)x=4時(shí),y=m,
要使拋物線與EF有公共點(diǎn),則-36+m≤0或m≤6,
∴0<m≤36;(7分)
方法二:當(dāng)平移后的拋物線過點(diǎn)E(-8,0)時(shí),解得m=36,
當(dāng)平移后的拋物線過點(diǎn)F(4,6)時(shí),m=6,
由題意知:拋物線向上最多可以平移36個(gè)單位長度,(7分)
綜上,要使拋物線與EF有公共點(diǎn),向上最多可平移36個(gè)單位,向下最多可平移
個(gè)單位.
點(diǎn)評(píng):本題考查的是二次函數(shù)的圖象與幾何變換,涉及到用待定系數(shù)法求一次函數(shù)與二次函數(shù)的解析式、二次函數(shù)與一次函數(shù)的交點(diǎn)問題,有一定的難度.