想必现在有很多小伙伴对于在平面直角坐标系$xOy$中,函数$F_{1}$和$F_{2}$的图象关于$y$轴对称,它们与直线$x=t\left(t \gt 0\right)$分别相交于点$P$,$Q$.$(1)$如图,函数$F_{1}$为$y=x+1$,当$t=2$时,$PQ$的长为______;$(2)$函数$F_{1}$为$y=\frac{3}{x}$,当$PQ=6$时,$t$的值为______;$(3)$函数$F_{1}$为$y=ax^{2}+bx+c\left(a\neq 0\right)$,①当$t=\frac{{\sqrt{b}}}{b}$时,求$\triangle OPQ$的面积;②若$c \gt 0$,函数$F_{1}$和$F_{2}$的图象与$x$轴正半轴分别交于点$A\left(5,0\right)$,$B\left(1,0\right)$,当$c\leqslant x\leqslant c+1$时,设函数$F_{1}$的最大值和函数$F_{2}$的最小值的差为$h$,求$h$关于$c$的函数解析式,并直接写出自变量$c$的取值范围.","title_text":"在平面直角坐标系$xOy$中,函数$F_{1}$和$F_{2}$的图象关于$y$轴对称,它们与直线$x=t\left(t \gt 0\right)$分别相交于点$P$,$Q$.$(1)$如图,函数$F_{1}$为$y=x+1$,当$t=2$时,$PQ$的长为______;$(2)$函数$F_{1}$为$y=\frac{3}{x}$,当$PQ=6$时,$t$的值为______;$(3)$函数$F_{1}$为$y=ax^{2}+bx+c\left(a\neq 0\right)$,①当$t=\frac{{\sqrt{b}}}{b}$时,求$\triangle OPQ$的面积;②若$c \gt 0$,函数$F_{1}$和$F_{2}$的图象与$x$轴正半轴分别交于点$A\left(5,0\right)$,$B\left(1,0\right)$,当$c\leqslant x\leqslant c+1$时,设函数$F_{1}$的最大值和函数$F_{2}$的最小值的差为$h$,求$h$关于$c$的函数解析式,并直接写出自变量$c$的取值范围.方面的知识都比较想要了解,那么今天小好小编就为大家收集了一些关于在平面直角坐标系$xOy$中,函数$F_{1}$和$F_{2}$的图象关于$y$轴对称,它们与直线$x=t\left(t \gt 0\right)$分别相交于点$P$,$Q$.$(1)$如图,函数$F_{1}$为$y=x+1$,当$t=2$时,$PQ$的长为______;$(2)$函数$F_{1}$为$y=\frac{3}{x}$,当$PQ=6$时,$t$的值为______;$(3)$函数$F_{1}$为$y=ax^{2}+bx+c\left(a\neq 0\right)$,①当$t=\frac{{\sqrt{b}}}{b}$时,求$\triangle OPQ$的面积;②若$c \gt 0$,函数$F_{1}$和$F_{2}$的图象与$x$轴正半轴分别交于点$A\left(5,0\right)$,$B\left(1,0\right)$,当$c\leqslant x\leqslant c+1$时,设函数$F_{1}$的最大值和函数$F_{2}$的最小值的差为$h$,求$h$关于$c$的函数解析式,并直接写出自变量$c$的取值范围.","title_text":"在平面直角坐标系$xOy$中,函数$F_{1}$和$F_{2}$的图象关于$y$轴对称,它们与直线$x=t\left(t \gt 0\right)$分别相交于点$P$,$Q$.$(1)$如图,函数$F_{1}$为$y=x+1$,当$t=2$时,$PQ$的长为______;$(2)$函数$F_{1}$为$y=\frac{3}{x}$,当$PQ=6$时,$t$的值为______;$(3)$函数$F_{1}$为$y=ax^{2}+bx+c\left(a\neq 0\right)$,①当$t=\frac{{\sqrt{b}}}{b}$时,求$\triangle OPQ$的面积;②若$c \gt 0$,函数$F_{1}$和$F_{2}$的图象与$x$轴正半轴分别交于点$A\left(5,0\right)$,$B\left(1,0\right)$,当$c\leqslant x\leqslant c+1$时,设函数$F_{1}$的最大值和函数$F_{2}$的最小值的差为$h$,求$h$关于$c$的函数解析式,并直接写出自变量$c$的取值范围.方面的知识分享给大家,希望大家会喜欢哦。
$left(1right)because F_{1}$:$y=x+1$,$F_{1}$和$F_{2}$关于$y$轴对称,$therefore F_{2}$:$y=-x+1$。
分别令$x=2$,则$2+1=3$,$-2+1=-1$。
$therefore Pleft(2,3right)$,$Qleft(2,-1right)$,$therefore PQ=3-left(-1right)=4$。
故答案为:$4$;$(2)because F_{1}$:$y=frac{3}{x}$,可得:$F_{2}$:$y=frac{-3}{x}$,$because x=t$。
可得:$P(t$,$frac{3}{t}$),$Q(t$。
$frac{-3}{t})$,$therefore PQ=frac{3}{t}-frac{-3}{t}=frac{6}{t}=6$,解得:$t=1$。
经检验:$t=1$是原方程的解,故答案为:$1$;$(3)$①$because F_{1}$:$y=ax^{2}+bx+c$,$therefore F_{2}$:$y=ax^{2}-bx+c$。
$because t=frac{sqrt{b}}{b}$,分别代入$F_{1}$,$F_{2}$。
可得:$P(frac{sqrt{b}}{b}$,$frac{a}{b}+sqrt{b}+c$),$Q(frac{sqrt{b}}{b}$。
$frac{a}{b}-sqrt{b}+c)$,$therefore PQ=|frac{a}{b}+sqrt{b}+c-(frac{a}{b}-sqrt{b}+c)|=2sqrt{b}$,$therefore S_{triangle OPQ}=frac{1}{2}×2sqrt{b}×frac{sqrt{b}}{b}=1$;②$because $函数$F_{1}$和$F_{2}$的图象与$x$轴正半轴分别交于点$Aleft(5,0right)$。
$Bleft(1,0right)$,而函数$F_{1}$和$F_{2}$的图象关于$y$轴对称,$therefore $函数$F_{1}$的图象经过$Aleft(5,0right)$和$left(-1,0right)$。
$therefore $设$F_{1}$:$y=aleft(x+1right)left(x-5right)=ax^{2}-4ax-5a$,则$F_{2}$:$y=ax^{2}+4ax-5a$,$therefore F_{1}$的图象的对称轴是直线$x=2$。
且$c=-5a$,$therefore a=-frac{c}{5}$,$because c gt 0$。
则$a lt 0$,$c+1 gt 1$,而$F_{2}$的图象在$x gt 0$时。
$y$随$x$的增大而减小,当$0 lt c lt 1$时,$F_{1}$的图象$y$随$x$的增大而增大。
$F_{2}$的图象$y$随$x$的增大而减小,$therefore $当$x=c+1$时,$y=ax^{2}-4ax-5a$的最大值为$aleft(c+1right)^{2}-4aleft(c+1right)-5a$。
$y=ax^{2}+4ax-5a$的最小值为$aleft(c+1right)^{2}+4aleft(c+1right)-5a$,则$h=aleft(c+1right)^{2}-4aleft(c+1right)-5a-[aleft(c+1right)^{2}+4aleft(c+1right)-5a]=-8ac-8a$,又$because a=-frac{c}{5}$。
$therefore h=frac{8}{5}{c}^{2}+frac{8}{5}c$;当$1leqslant cleqslant 2$时,$F_{1}$的最大值为$frac{4a×(-5a)-(-4a)^{2}}{4a}=-9a$,$F_{2}$的图象$y$随$x$的增大而减小。
$therefore F_{2}$的最小值为:$aleft(c+1right)^{2}+4aleft(c+1right)-5a$,则$h=-9a-[aleft(c+1right)^{2}+4aleft(c+1right)-5a]=-aleft(c+1right)^{2}-4aleft(c+1right)-4a=-ac^{2}-6ac-9a$,又$because a=-frac{c}{5}$。
$therefore h=frac{1}{5}{c}^{3}+frac{6}{5}{c}^{2}+frac{9}{5}c$,当$c gt 2$时,$F_{1}$的图象$y$随$x$的增大而减小。
$F_{2}$的图象$y$随$x$的增大而减小,$therefore $当$x=c$时,$y=ax^{2}-4ax-5a$的最大值为$ac^{2}-4ac-5a$。
当$x=c+1$时,$y=ax^{2}+4ax-5a$的最小值为$aleft(c+1right)^{2}+4aleft(c+1right)-5a$,则$h=ac^{2}-4ac-5a-[aleft(c+1right)^{2}+4aleft(c+1right)-5a]$。
又$because a=-frac{c}{5}$,$therefore h=2c^{2}+c$;综上:$h$关于$x$的解析式为:$h=left{begin{array}{l}{frac{8}{5}{c}^{2}+frac{8}{5}c(0<c<1)}{frac{1}{5}{c}^{3}+frac{6}{5}{c}^{2}+frac{9}{5}c(1≤c≤2)}{2{c}^{2}+c(c>2)}end{array}right.$.。
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