题目
已知抛物线y=-x2+bx(b为常数)的顶点横坐标比抛物线y=-x2+2x的顶点横坐标大1.(1)求b的值;(2)点A(x1,y1)在抛物线y=-x2+2x上,点B(x1+t,y1+h)在抛物线y=-x2+bx上.(i)若h=3t,且x1≥0,t>0,求h的值;(ii)若x1=t-1,求h的最大值.
已知抛物线y=-x2+bx(b为常数)的顶点横坐标比抛物线y=-x2+2x的顶点横坐标大1.
(1)求b的值;
(2)点A(x1,y1)在抛物线y=-x2+2x上,点B(x1+t,y1+h)在抛物线y=-x2+bx上.
(i)若h=3t,且x1≥0,t>0,求h的值;
(ii)若x1=t-1,求h的最大值.
(1)求b的值;
(2)点A(x1,y1)在抛物线y=-x2+2x上,点B(x1+t,y1+h)在抛物线y=-x2+bx上.
(i)若h=3t,且x1≥0,t>0,求h的值;
(ii)若x1=t-1,求h的最大值.
题目解答
答案
解:(1)由抛物线y=-x2+bx的顶点的横坐标为$x=\frac{b}{2}$,
又由抛物线y=-x2+2x的顶点的横坐标为x=1,
因为抛物线y=-x2+bx的顶点的横坐标比y=-x2+2x的顶点的横坐标大1,
可得$\frac{b}{2}-1=1$,解得b=4;
(2)由点A(x1,y1)在抛物线y=-x2+2x上,可得$y_1=-x_1^2+2x_1$,
又由点B(x1+t,y1+h)在抛物线y=-x2+4x上,可得$y_1+h=-(x_1+t)^2+4(x_1+t)$,
则$-x_1^2+2x_1+h=-(x_1+t)^2+4(x_1+t)$,所以h=-t2-2x1t+2x1+4t,
(i)因为h=3t,所以3t=-t2-2x1t+2x1+4t,可得t(t+2x1)=t+2x1,
因为x1≥0,t>0,可得t=1,则h=3;
(ii)将x1=t-1代入h=-t2-2x1t+2x1+4t,可得h=-3t2+8t-2,即$h=-3(t-\frac{4}{3})^2+\frac{10}{3}$,
当$t=\frac{4}{3}$,即$x_1=\frac{1}{3}$时,h取最大值$\frac{10}{3}$.
又由抛物线y=-x2+2x的顶点的横坐标为x=1,
因为抛物线y=-x2+bx的顶点的横坐标比y=-x2+2x的顶点的横坐标大1,
可得$\frac{b}{2}-1=1$,解得b=4;
(2)由点A(x1,y1)在抛物线y=-x2+2x上,可得$y_1=-x_1^2+2x_1$,
又由点B(x1+t,y1+h)在抛物线y=-x2+4x上,可得$y_1+h=-(x_1+t)^2+4(x_1+t)$,
则$-x_1^2+2x_1+h=-(x_1+t)^2+4(x_1+t)$,所以h=-t2-2x1t+2x1+4t,
(i)因为h=3t,所以3t=-t2-2x1t+2x1+4t,可得t(t+2x1)=t+2x1,
因为x1≥0,t>0,可得t=1,则h=3;
(ii)将x1=t-1代入h=-t2-2x1t+2x1+4t,可得h=-3t2+8t-2,即$h=-3(t-\frac{4}{3})^2+\frac{10}{3}$,
当$t=\frac{4}{3}$,即$x_1=\frac{1}{3}$时,h取最大值$\frac{10}{3}$.
解析
步骤 1:求b的值
抛物线y=-x^{2}+bx的顶点横坐标为$x=\frac{b}{2}$,抛物线y=-x^{2}+2x的顶点横坐标为$x=1$。根据题意,抛物线y=-x^{2}+bx的顶点横坐标比抛物线y=-x^{2}+2x的顶点横坐标大1,即$\frac{b}{2}-1=1$,解得b=4。
步骤 2:求h的值
点A(x_1,y_1)在抛物线y=-x^{2}+2x上,所以$y_1=-x_1^2+2x_1$。点B(x_1+t,y_1+h)在抛物线y=-x^{2}+4x上,所以$y_1+h=-(x_1+t)^2+4(x_1+t)$。将$y_1=-x_1^2+2x_1$代入,得到$-x_1^2+2x_1+h=-(x_1+t)^2+4(x_1+t)$,化简得h=-t^{2}-2x_1t+2x_1+4t。
步骤 3:求h的值(i)
当h=3t时,代入h=-t^{2}-2x_1t+2x_1+4t,得到3t=-t^{2}-2x_1t+2x_1+4t,化简得t(t+2x_1)=t+2x_1。因为x_1≥0,t>0,所以t=1,代入h=3t,得到h=3。
步骤 4:求h的最大值(ii)
将x_1=t-1代入h=-t^{2}-2x_1t+2x_1+4t,得到h=-3t^{2}+8t-2,即$h=-3(t-\frac{4}{3})^2+\frac{10}{3}$。当$t=\frac{4}{3}$时,h取最大值$\frac{10}{3}$。
抛物线y=-x^{2}+bx的顶点横坐标为$x=\frac{b}{2}$,抛物线y=-x^{2}+2x的顶点横坐标为$x=1$。根据题意,抛物线y=-x^{2}+bx的顶点横坐标比抛物线y=-x^{2}+2x的顶点横坐标大1,即$\frac{b}{2}-1=1$,解得b=4。
步骤 2:求h的值
点A(x_1,y_1)在抛物线y=-x^{2}+2x上,所以$y_1=-x_1^2+2x_1$。点B(x_1+t,y_1+h)在抛物线y=-x^{2}+4x上,所以$y_1+h=-(x_1+t)^2+4(x_1+t)$。将$y_1=-x_1^2+2x_1$代入,得到$-x_1^2+2x_1+h=-(x_1+t)^2+4(x_1+t)$,化简得h=-t^{2}-2x_1t+2x_1+4t。
步骤 3:求h的值(i)
当h=3t时,代入h=-t^{2}-2x_1t+2x_1+4t,得到3t=-t^{2}-2x_1t+2x_1+4t,化简得t(t+2x_1)=t+2x_1。因为x_1≥0,t>0,所以t=1,代入h=3t,得到h=3。
步骤 4:求h的最大值(ii)
将x_1=t-1代入h=-t^{2}-2x_1t+2x_1+4t,得到h=-3t^{2}+8t-2,即$h=-3(t-\frac{4}{3})^2+\frac{10}{3}$。当$t=\frac{4}{3}$时,h取最大值$\frac{10}{3}$。