Question

已知抛物线y₁=ax²+bx+c（a≠0）的顶点坐标是（1，4），它与直线y₂=x+1的一个交点的横坐标为2．
（1）求抛物线的解析式；
（2）在给出的坐标系中画出抛物线y₁=ax²+bx+c（a≠0）及直线y₂=x+1的图象，并根据图象，直接写出使得y₁≥y₂的x的取值范围；
（3）设抛物线与x轴的右边交点为A，过点A作x轴的垂线，交直线y₂=x+1于点B，点P在抛物线上，当S_△PAB≤6时，求点P的横坐标x的取值范围．

Answer

（1）首先求出抛物线与直线的交点坐标，然后利用待定系数法求出抛物线的解析式；
（2）确定出抛物线与x轴的两个交点坐标，依题意画出函数的图象．由图象可以直观地看出使得y1≥y2的x的取值范围；
（3）首先求出点B的坐标及线段AB的长度；设△PAB中，AB边上的高为h，则由S△PAB≤6可以求出h的范围，这是一个不等式，解不等式求出xP的取值范围．
【解析】
（1）∵抛物线与直线y2=x+1的一个交点的横坐标为2，
∴交点的纵坐标为2+1=3，即交点坐标为（2，3）．
设抛物线的解析式为y1=a（x-1）2+4，把交点坐标（2，3）代入得：
3=a（2-1）2+4，解得a=-1，
∴抛物线解析式为：y1=-（x-1）2+4=-x2+2x+3．

（2）令y1=0，即-x2+2x+3=0，解得x1=3，x2=-1，
∴抛物线与x轴交点坐标为（3，0）和（-1，0）．
在坐标系中画出抛物线与直线的图形，如图：

根据图象，可知使得y1≥y2的x的取值范围为-1≤x≤2．

（3）由（2）可知，点A坐标为（3，0）．
令x=3，则y2=x+1=3+1=4，∴B（3，4），即AB=4．

设△PAB中，AB边上的高为h，则h=|xP-xA|=|xP-3|，
S△PAB=AB•h=×4×|xP-3|=2|xP-3|．
已知S△PAB≤6，2|xP-3|≤6，化简得：|xP-3|≤3，
去掉绝对值符号，将不等式化为不等式组：-3≤xP-3≤3，
解此不等式组，得：0≤xP≤6，
∴当S△PAB≤6时，点P的横坐标x的取值范围为0≤xP≤6．