Question

已知拋物線(xiàn) a≠0）的對(duì)稱(chēng)軸是直線(xiàn)l，頂點(diǎn)為點(diǎn)M．若自變量x和函數(shù)值y₁的部分對(duì)應(yīng)值如下表所示：

x	…	―1	0	3	…
	…	0		0	…

（1）求y₁與x之間的函數(shù)關(guān)系式；
（2）若經(jīng)過(guò)點(diǎn)T（0，t）作垂直于y軸的直線(xiàn)l′，A為直線(xiàn)l′上的動(dòng)點(diǎn)，線(xiàn)段AM的垂直平分線(xiàn)交直線(xiàn)l于點(diǎn)B，點(diǎn)B關(guān)于直線(xiàn)AM的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)為P，記P（x，y₂）．
①求y₂與x之間的函數(shù)關(guān)系式；
②當(dāng)x取任意實(shí)數(shù)時(shí)，若對(duì)于同一個(gè)x，有y₁＜y₂恒成立，求t的取值范圍．

Answer 1

解：（1）∵拋物線(xiàn)經(jīng)過(guò)點(diǎn)（0，），∴c=�！�。
∵點(diǎn)（－1，0）、（3，0）在拋物線(xiàn)上，
∴，解得。
∴y₁與x之間的函數(shù)關(guān)系式為：。
（2）∵，∴。
∴直線(xiàn)l為x=1，頂點(diǎn)M（1，3）．
①由題意得，t≠3，
如圖，記直線(xiàn)l與直線(xiàn)l′交于點(diǎn)C（1，t），

當(dāng)點(diǎn)A′與點(diǎn)C不重合時(shí)，
∵由已知得，AM與BP互相垂直平分，
∴四邊形ANMP為菱形�！郟A∥l。
又∵點(diǎn)P（x，y₂），∴點(diǎn)A（x，t）（x≠1）�！�。
過(guò)點(diǎn)P作PQ⊥l于點(diǎn)Q，則點(diǎn)Q（1，y₂），∴，。
在Rt△PQM中，∵，即。
整理得，，即。
當(dāng)點(diǎn)A與點(diǎn)C重合時(shí)，點(diǎn)B與點(diǎn)P重合，
∴P（1，）。∴P點(diǎn)坐標(biāo)也滿(mǎn)足上式。
∴y₂與x之間的函數(shù)關(guān)系式為（t≠3）。
②根據(jù)題意，借助函數(shù)圖象：
當(dāng)拋物線(xiàn)y₂開(kāi)口方向向上時(shí)，6－2t＞0，即t＜3時(shí)，拋物線(xiàn)y₁的頂點(diǎn)M（1，3），拋物線(xiàn)y₂的頂點(diǎn)（1，），
∵3＞，∴不合題意。
當(dāng)拋物線(xiàn)y₂開(kāi)口方向向下時(shí)，6－2t＜0，即t＞3時(shí)，
，
若3t－11≠0，要使y₁＜y₂恒成立，只要拋物線(xiàn)開(kāi)口方向向下，且頂點(diǎn)（1，）在x軸下方，
∵3－t＜0，只要3t－11＞0，解得t＞，符合題意。
若3t－11=0，，即t=也符合題意。
綜上所述，可以使y₁＜y₂恒成立的t的取值范圍是t≥。

解析試題分析：（1）先根據(jù)物線(xiàn)經(jīng)過(guò)點(diǎn)（0， ）得出c的值，再把點(diǎn)（－1，0）、（3，0）代入拋物線(xiàn)y₁的解析式即可得出y₁與x之間的函數(shù)關(guān)系式。
（2）先根據(jù)（I）中y₁與x之間的函數(shù)關(guān)系式得出頂點(diǎn)M的坐標(biāo)．
①記直線(xiàn)l與直線(xiàn)l′交于點(diǎn)C（1，t），當(dāng)點(diǎn)A′與點(diǎn)C不重合時(shí)，由已知得，AM與BP互相垂直平分，故可得出四邊形ANMP為菱形，所以PA∥l，再由點(diǎn)P（x，y2）可知點(diǎn)A（x，t）（x≠1），所以，過(guò)點(diǎn)P作PQ⊥l于點(diǎn)Q，則點(diǎn)Q（1，y₂），故，，在Rt△PQM中，根據(jù)勾股定理即可得出y2與x之間的函數(shù)關(guān)系式，再由當(dāng)點(diǎn)A與點(diǎn)C重合時(shí)，點(diǎn)B與點(diǎn)P重合可得出P點(diǎn)坐標(biāo)，故可得出y₂與x之間的函數(shù)關(guān)系式。
②據(jù)題意，借助函數(shù)圖象：
當(dāng)拋物線(xiàn)y₂開(kāi)口方向向上時(shí)，可知6－2t＞0，即t＜3時(shí)，拋物線(xiàn)y₁的頂點(diǎn)M（1，3），拋物線(xiàn)y₂的頂點(diǎn)（1， ），由于3＞，所以不合題意。
當(dāng)拋物線(xiàn)y₂開(kāi)口方向向下時(shí)，6－2t＜0，即t＞3時(shí)，求出的值。若3t－－11≠0，要使y₁＜y₂恒成立，只要拋物線(xiàn)方向向下及且頂點(diǎn)（1， ）在x軸下方，因?yàn)?－t＜0，只要3t－11＞0，解得t＞，符合題意；若3t－11=0，，即t=也符合題意。