内容正文:
专题09 二次函数与实际应用(喷水问题)
一、单选题
1.(2021·山东夏津·九年级期末)某地要建造一个圆形喷水池,在水池中央垂直于地面安装一个柱子恰为水面中心,安置在柱子顶端处的喷头向外喷水,水流在各个方向上沿形状相同的抛物线路径落下,在过的任一平面上,建立平面直角 坐标系(如图),水流喷出的高度与水平距离之间的关系式是 ,则下列结论错误的是( )
A.柱子的高度为
B.喷出的水流距柱子处达到最大高度
C.喷出的水流距水平面的最大高度是
D.水池的半径至少要才能使喷出的水流不至于落在池外
【答案】C
【分析】在已知抛物线解析式的情况下,利用其性质,求顶点(最大高度),与x轴,y轴的交点,解答题目的问题.
【详解】解:∵y=-x2+2x+3=-(x-1)2+4,
∴当x=0时,y=3,即OA=3m,故A正确,
当x=1时,y取得最大值,此时y=4,故B正确,C错误
当y=0时,x=3或x=-1(舍去),故D正确,
故选:C.
【点睛】本题考查二次函数的应用,解答本题的关键是明确题意,利用二次函数的性质和数形结合的思想解答.
2.(2021·安徽芜湖·九年级月考)某广场有一个小型喷泉,水流从垂直于地面的水管喷出,长为.水流在各个方向上沿形状相同的抛物线路径落到地面上,某方向上抛物线路径的形状如图所示,落点到的距离为.建立平面直角坐标系,水流喷出的高度与水平距离之间近似满足函数关系,则水流喷出的最大高度为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由题意可得,抛物线经过点(0,1.5)和(3,0),把上述两个点坐标代入二次函数表达式,可求出a和c的值,则抛物线的解析式可求出,再把抛物线解析式化为顶点式即可求出水流喷出的最大高度.
【详解】解:由题意可得,抛物线经过点(0,1.5)和(3,0),
把上述两个点坐标代入二次函数表达式得:
,
解得:,
∴函数表达式为:,
∵a<0,故函数有最大值,
∴当x=1时,y取得最大值,此时y=2,
答:水流喷出的最大高度为2米.
故选:D.
【点睛】本题考查了二次函数的性质在实际生活中的应用,要吃透题意,确定变量,建立函数模型,然后结合实际选择最优方案.
3.(2021·河北张家口·中考一模)如图1,一个移动喷灌架喷射出的水流可以近似地看成抛物线.图2是喷灌架为一坡地草坪喷水的平面示意图,喷水头的高度(喷水头距喷灌架底部的距离)是1米.当喷射出的水流距离喷水头20米时.达到最大高度11米,现将喷灌架置于坡度为1:10的坡地底部点O处,草坡上距离O的水平距离为30米处有一棵高度约为2.3米的石榴树AB,因为刚刚被喷洒了农药,近期不能被喷灌.下列说法正确的是( )
A.水流运行轨迹满足函数y=﹣x2﹣x+1
B.水流喷射的最远水平距离是40米
C.喷射出的水流与坡面OA之间的最大铅直高度是9.1米
D.若将喷灌架向后移动7米,可以避开对这棵石榴树的喷灌
【答案】D
【分析】
A、设石块运行的函数关系式为y=a(x-20)2+11,用待定系数法求得a的值即可求得答案;
B、把y=0代入函数y=﹣x2+x+1即可水流喷射的最远水平距离
C、当x=20时y=11,减去2即可;
D、向后平移后的解析式为,把x=37代入解析式求得y的值,再减3后与2.3比较大小即可做出判断.
【详解】
解:A、设石块运行的函数关系式为y=a(x-20)2+11,
把(0,1)代入解析式得:400a+11=1,
解得:,
∴解析式为;
故A不符合题意;
B、当y=0时,;
解得x= 2 +20,
∴水流喷射的最远水平距离是2 +20米;
故B不符合题意;
C、当x=20时,y=11,
∴11-2=9
∴喷射出的水流与坡面OA之间的最大铅直高度是9米
故C不符合题意;
D、向后平移后的解析式为,
当x=37时,y=8.5
8.5-3=5.5>2.3,
∴可以避开对这棵石榴树的喷灌;
故选:D
【点睛】
本题考查了二次函数在实际问题中的应用,理清题中的数量关系并熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.
二、填空题
4.(2021·湖北襄阳·中考真题)从喷水池喷头喷出的水珠,在空中形成一条抛物线,如图所示,在抛物线各个位置上,水珠的竖直高度(单位:)与它距离喷头的水平距离(单位:)之间满足函数关系式,喷出水珠的最大高度是______.
【答案】3
【分析】
把二次函数化为顶点式,进而即可求解.
【详解】
解:∵,
∴当x=1时,,
故答案是:3.
【点睛】
本题主要考查二次函数的图像和性质,掌握二次函数的顶点式,是解题的关键.
5.(2021·浙江浙江·九年级期末)图1是一种自动旋转农业灌溉摇臂喷枪.点为喷水口,水雾喷出的路径可以近似看作抛物线的一部分(如图2),已知,则喷洒半径为______米(喷枪长度忽略