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二次函数专训16 二次函数实际问题应用—拱桥问题(基础训练+拓展提升)
1.图中是抛物线形拱桥,当水面宽为4米时,拱顶距离水面2米;当水面高度下降1米时,水面宽度为多少米?
【答案】
【分析】根据已知得出直角坐标系,进而求出二次函数解析式,再根据通过把y=-1代入抛物线解析式得出水面宽度,即可得出答案.
【详解】解:建立平面直角坐标系.设二次函数的解析式为
(a≠0).
∵图象经过点(2,-2),
∴-2=4a,
解得:
.
∴
.
当y=-3时,
.
答:当水面高度下降1米时,水面宽度为
米.
【点睛】此题主要考查了二次函数的应用,根据已知建立坐标系从而得出二次函数解析式是解决问题的关键,难度一般.
2.抛物线形桥拱的跨度
为
米,拱高为
米,求桥拱的函数关系式.
【答案】
(答案不唯一).
【分析】以
所在直线为
轴,
中点为原点建立直角坐标系,画出图象,先求出点A的坐标,设所求解析式为
,将
和
代入解析式中即可求出结论.
【详解】解:以
所在直线为
轴,
中点为原点建立直角坐标系,
∵AB=6
∴AO=3
∴点A的坐标为(-3,0)
可设所求解析式为
,
由抛物线过
和
得:
解得:
∴抛物线解析式为
(答案不唯一).
【点睛】此题考查的是二次函数的应用,建立适当的坐标系,并利用待定系数法求二次函数解析式是解题关键.
3.如图所示,某河面上有一座抛物线形拱桥,桥下水面在正常水位
时,宽为
,若水位上升
,水面就会达到警戒线
这时水面宽为
.
(1)建立适当的平面直角坐标系并求出抛物线的解析式;
(2)若洪水到来时,水位以每小时
的速度上升,从警戒线开始,再持续多少小时就能到达拱桥的拱顶?
【答案】(1)坐标系见详解,
;(2)5小时.
【分析】(1)以抛物线的顶点为原点,抛物线的对称轴为y轴建立平面直角坐标系,然后根据题意可得点B、D的横坐标,设抛物线解析式为
,然后可进行求解;
(2)由(1)可得CD距拱顶的距离,然后根据题意可直接进行列式求解.
【详解】解:(1)以抛物线的顶点为原点,抛物线的对称轴为y轴建立平面直角坐标系,如图所示:
设抛物线解析式为
,点D的坐标为
,则
,
由抛物线经过点D和点B,可得:
,
解得:
,
抛物线的解析式为
;
(2)由(1)可得CD距拱顶的距离为1m,水位以每小时
的速度上升,从警戒线开始,到达拱顶的时间为
(小时),
答:从警戒线开始,再持续5小时就能到达拱桥的拱顶.
【点睛】本题主要考查二次函数的应用,熟练掌握用待定系数法求解函数表达式是解题的关键.
4.有一座抛物线形拱桥,桥下面在正常水位时
宽20
,水位上升3
就达到警戒线
,这时水面宽度为10
.
(1)在如图的坐标系中,求抛物线的解析式.
(2)若洪水到来时,再持续多少小时才能到拱桥顶?(水位以每小时0.2
的速度上升)
【答案】(1)
;(2)再持续5
到达拱桥顶.
【分析】(1)设抛物线解析式为y=ax2,设
,则
,把
、
的坐标分别代入即可求出a,b的值,故可求解;
(2)求出拱桥顶
到
的距离为1,从而得出答案.
【详解】(1)设所求抛物线的解析式为
.
设
,则
,
把
、
的坐标分别代入
,
得
解得
∴
.
(2)∵
,
∴
∴拱桥顶
到
的距离为1,
EMBED Equation.DSMT4 .
故再持续5
到达拱桥顶.
【点睛】本题主要考查二次函数的应用,解题的关键是掌握待定系数法求函数解析式,将实际问题抽象成二次函数的问题.
5.某公司生产
型活动板房成本是每个425元.图①表示
型活动板房的一面墙,它由长方形和抛物线构成,长方形的长
,宽
,抛物线的最高点
到
的距离为
.
(1)按如图①所示的直角坐标系,抛物线可以用
表示,求该抛物线的函数表达式;
(2)现将
型活动板房改造为
型活动板房.如图②,在抛物线与
之间的区域内加装一扇长方形窗户
,点
,
在
上,点
,
在抛物线上,窗户的成本为50元
.已知
,求每个
型活动板房的成本是多少?(每个
型活动板房的成本=每个
型活动板房的成本+一扇窗户
的成本)
(3)根据市场调查,以单价650元销售(2)中的
型活动板房,每月能售出100个,而单价每降低10元,每月能多售出20个.公司每月最多能生产160个
型活动板房.不考虑其他因素,公司将销售单价
(元)定为多少时,每月销售
型活动板房所获利润
(元)最大?最大利润是多少?
【答案】(1)
(2)500(3)n=620时,w最大=19200元
【分析】(1)根据图形及直角坐标系可得到D,E的坐标,代入
即可求解;
(2)根据N点与M点的横坐标相同,求出N点坐标,再求出矩形FGMN的面积,故可求解;
(3)根据题意得到w关于n的二次函数,根据二次函数的性质即可求解.
【详解】(1)由