内容正文:
22.3 二次函数与实际问题
1. 通过分析具体问题中的数量关系,建立函数模型并解决实际问题,总结运用函数解决实际问题的一般步骤;
知识点1 利用二次函数解决实际问题的步骤 ★★☆
列二次函数解应用题
列二次函数解应用题与列整式方程解应用题的思路和方法是一致的,不同的是,学习了二次函数后,表示量与量的关系的代数式是含有两个变量的等式.对于应用题要注意以下步骤:
(1)审清题意,弄清题中涉及哪些量,已知量有几个,已知量与变量之间的基本关系是什么,找出等量关系(即函数关系).
(2)设出两个变量,注意分清自变量和因变量,同时还要注意所设变量的单位要准确.
(3)列函数表达式,抓住题中含有等量关系的语句,将此语句抽象为含变量的等式,这就是二次函数.
(4)按题目要求,结合二次函数的性质解答相应的问题。
(5)检验所得解是否符合实际:即是否为所提问题的答案.
(6)写出答案.
建立二次函数模型求解实际问题
一般步骤:
(1)恰当地建立直角坐标系;
(2)将已知条件转化为点的坐标;
(3)合理地设出所求函数关系式;
(4)代入已知条件或点的坐标,求出关系式;
(5)利用关系式求解问题.
知识点2 利用二次函数解决实际问题的常见类型 ★★☆
常见的问题:求最大(小)值(如求最大利润、最大面积、最小周长等)、涵洞、桥梁、抛物体、抛物线的模型问题等.解决这些实际问题关键是找等量关系,把实际问题转化为函数问题,列出相关的函数关系式.
方法1 借助二次函数的图像解决实际问题 ★★☆
1.抓住题中的图象是抛物线这一特点(不可错误地视为圆).
2.利用它在坐标系中的位置特点,找出抛物线上三个点或其顶点加一个一般点
3.选用合适的表达式确定抛物线的表达式
4.利用抛物线的性质解决实际问题
【例题精析1】
图(1)是一个横断面为抛物线形状的拱桥,当水面在l时,拱顶(拱桥洞的最高点)离水面,水面宽,如图(2)建立平面直角坐标系,则抛物线的关系式是( )
A. B. C. D.
【例题精析2】
如图是一座截面为抛物线的拱形桥,当拱顶离水面3米高时,水面宽为6米,则当水面下降 米时,水面宽度为米.
【例题精析3】
一名男生投实心球,已知球行进的高度与水平距离之间的关系为,那么该男生此次投实心球的成绩是 .
【例题精析4】
某市公园欲修建一个圆型喷泉池,在水池中垂直于地面安装一个柱子,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(如图所示),水平距离与水流喷出的高度之间的关系式为,则水流喷出的最大高度是( )
A. B. C. D.
【例题精析5】 消防车中的高喷消防车,采用曲臂加伸缩结构,顶端装有消防炮,其液控炮既可喷射水也可喷射泡沫,具有射程远,流量大的特点.该车主要作业于油田、高层建筑、石化企业等地方的灭火救援和处置工作.在一次模拟高层建筑起火救援中,消防炮喷水口A距离地面35米,距离大楼起火侧面20米,喷出水柱呈抛物线形,水柱最高处B距离地面50米,距离大楼起火侧面5米,如图所示建立平面直角坐标系.
(1)求出水柱所在抛物线的解析式;
(2)目前火焰不断从第17层窗口窜出,若每层楼约2.9米高,窗台高度约为0.9米,窗顶距离该层地面高度约2.4米,此时水柱能否射入该层窗口?
(3)火势已经向上蔓延到距离地面55米处,高喷消防车最后一节伸缩臂CA按原来方向(与水平方向夹角约为)伸长了一截(不超过12米),为阻止火势进一步蔓延,伸缩臂应该伸长几米?(伸缩臂伸长时间忽略,)
【例题精析6】
某公司为城市广场上一雕塑安装喷水装置.喷水口位于雕塑的顶端点B处,距离地面,喷出的水柱轨迹呈抛物线型.据此建立如图的平面直角坐标系.若喷出的水柱轨迹上,任意一点与支柱的水平距离x(单位:)与广场地面的垂直高度为y(单位:)满足关系式,且点在抛物线上
(1)求该抛物线的表达式;
(2)求水柱落地点与雕塑的水平距离;
(3)为实现动态喷水效果,广场管理处决定对喷水设施做如下设计改进:新喷水轨迹形成的抛物线形为,把水柱喷水的半径(动态喷水时,点C到的距离)控制在7到14之间,请探究改建后喷水池水柱的最大高度
【对点精练1】
一座拱桥的轮廓是抛物线型(如图所示),桥高为8米,拱高6米,跨度20米.相邻两支柱间的距离均为5米,则支柱的高度为( )米.
A.米 B.3米 C.米 D.4米
【对点精练2】
为了使居住环境更加美观,某小区建造了一个小型喷泉,水流从地面上的点O喷出,在各个方向上沿形状相同的抛物线落到地面,某方向上抛物线的形状如图所示,落点A到点O的距