内容正文:
第21章 二次函数与反比例函数
21.4 二次函数的应用
第2课时 运动物体中的二次函数问题
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1.会用二次函数解决物体抛物线运动轨迹问题.
2.会用二次函数解决实际生活中汽车的制动问题.
3.进一步体会数学建模思想,增强用数学知识解决实际问题的能力.
◎重点:解决抛物线型运动轨迹问题.
◎难点:在现实问题中建立二次函数模型.
素养目标
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法国著名数学家笛卡尔说过:“我们所解决的每一个问题,将成为一种模式,用于解决其他问题”.如司机在驾驶汽车时,发现紧急情况到踩下刹车需要一段时间,这段时间叫反应时间,之后还会继续行驶一段距离.我们把司机从发现紧急情况到汽车停止所行驶的这段距离叫“刹车距离”(如图).
预习导学
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已知汽车的刹车距离s(单位:米)与车速v(单位:米/秒)之间有如下关系:s=tv+kv2,其中t为司机的反应时间(单位:秒),k为制动系数.本节课我们就来学习运动物体中的二次函数关系.
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“抛物线”运动轨迹
阅读课本本课时“例3”,回答下列问题:
(1)在例3第(1)问中,我们是如何快速得到二次函数表达式h=10t-×10t2的?
题中已给出二次函数模型h=v0t-gt2.
(2)求出的t有两个值,应如何取舍?
如果快攻就取t=0.3,如果来不及在0.3 s时扣球就取t=1.7.
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归纳总结 当实际问题中已给出二次函数的表达式时,由自变量x的值可求出它所对应的 y值 ,由函数y的值可求出它所对应的 x值 ;利用 顶点坐标 可以确定函数y的最大(或小)值.
y值
x值
顶点坐标
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汽车刹车制动问题
认真阅读课本中本课时“*例4”,完成:
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1.为什么说制动距离y(m)与制动时车速x(km/h)具有二次函数关系?
用所给数据描点,这些点在一条抛物线附近,由此得出y与x具有二次函数关系.
2.怎样求y与x之间的函数表达式?
利用待定系数法求出y与x之间的函数表达式.
预习导学
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3.怎样判断汽车是否超速?
将制动距离y=46.5代入函数表达式中,求出相应车速x,再与最高限速110 km/h比较.
归纳总结 (1)根据表格数据,求出二次函数的表达式,并根据实际问题,确定自变量的取值范围;(2)在自变量的取值范围内,可运用 配方法或公式法 求出二次函数的最大值或最小值,也可求出任意一组x与y的对应值.
配方法或公式法
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1.铅球运动员掷铅球的高度y(m)与水平距离x(m)之间的函数关系式为y=-x2+x+,则该运动员此次掷铅球的成绩是 ( C )
A.6 m B.8 m C.10 m D.12 m
C
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2.某广场有一喷水池,水从地面喷出,如图,以水平地面为x轴,出水点为原点,建立平面直角坐标系,水在空中划出的曲线是抛物线y=-2x2+8x(单位:米)的一部分.若想求出水喷出的最大高度,则需要将抛物线配方成顶点式为 y=-2(x-2)2+8 ,由于抛物线开口向下,故当水喷偏离出水点 2 米时,喷出的水达到最大高度是 8 米.
y=-2(x-2)2+8
2
8
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1.如图,排球运动员站在点O处练习发球,将球从点O正上方2米的点A处发出.把球看成点,其运行的高度y(米)与运行的水平距离x(米)满足关系式y=a(x-6)2+2.6,已知球网与点O的水平距离为9米,高度为2.43米,球场的边界距点O的水平距离为18米.
(1)求y与x之间的函数关系式.
(2)球能否越过球网?
合作探究
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(3)球会不会出界?请说明理由.(≈6.2)
合作探究
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解:(1)把点A(0,2)代入关系式得2=a(-6)2+2.6,解得a=-,
则y与x之间的关系式为y=-(x-6)2+2.6.
(2)∵当x=9时,y=-(9-6)2+2.6=2.45>2.43,
∴球能越过球网.
合作探究
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(3)∵当x=18时,y=-(18-6)2+2.6=0.2>0,
∴球会出界.
合作探究
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2.已知某型汽车在干燥的路面上停止行驶时所需的刹车距离s与刹车时的车速v之间有下表所示的对应关系.
速度v(km/h) 48 64 80 96 112 …
刹车距离s( m) 22.5 36 52.5 72 94.5 …
合作探究
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(1)请你以汽车刹车时的车速v为自变量,刹车