内容正文:
26.3 实践与探索
第1课时 探索抛物线形问题
数学 九年级下册 华师版
100分闯关
C
2 s
C
A
知识点1:二次函数与运动轨迹问题
1.(山西中考)竖直上抛物体离地面的高度h(m)与运动时间t(s)之间的关系可以近似地用公式h=-5t2+v0t+h0表示,其中h0(m)是物体抛出时离地面的高度,v0(m/s)是物体抛出时的速度.某人将一个小球从距地面1.5 m的高处以20 m/s的速度竖直向上抛出,小球达到的离地面的最大高度为( )
A.23.5 m B.22.5 m C.21.5 m D.20.5 m
2.(2022·武威)如图,以一定的速度将小球沿与地面成一定角度的方向击出时,小球的飞行路线是一条抛物线.若不考虑空气阻力,小球的飞行高度h(单位:m)与飞行时间t(单位:s)之间具有函数关系:h=-5t2+20t,则当小球飞行高度达到最高时,飞行时间t=________.
3.如图,人工喷泉有一个竖直的喷水枪AB,喷水口A距地面2 m,喷出水流的运动路线是抛物线.如果水流的最高点P到喷水枪AB所在直线的距离为1 m,且到地面的距离为3.6 m,求水流的落地点C到水枪底部B的距离.
解:如图,以BC所在直线为x轴,AB所在直线为y轴建立直角坐标系.由题意知,抛物线的顶点P的坐标为(1,3.6),点A(0,2),设抛物线的表达式为y=a(x-1)2+3.6,将点A(0,2)代入,得a+3.6=2,
解得a=-1.6,则抛物线的表达式为y=-1.6(x-1)2+3.6,当y=0时,有-1.6(x-1)2+3.6=0,解得x=-0.5(舍去)或x=2.5,∴BC=2.5.答:水流的落地点C到水枪底部B的距离为2.5 m
知识点2:用二次函数解决“拱桥类”问题
4.如图,抛物线形的拱门的地面宽度为20米,两侧地面高15米处各有一个观光窗,两窗的水平距离为10米,则拱门的最大高度为( )
A.10米
B.15米
C.20米
D.30米
(2022·广安)如图是抛物线形拱桥,当拱顶离水面2米时,水面宽6米,水面
下降____________米,水面宽8米.
eq \f(14,9)
6.某公园有一个抛物线形状的观景拱桥ACB,其横截面如图所示,在图中建立的直角坐标系中,抛物线的表达式为y=- eq \f(1,20) x2+c,且过顶点C(0,5)(单位:米).
(1)直接写出c的值;
(2)现因筹备庆典活动,计划沿拱桥的台阶表面铺设一条宽度为1.5米的地毯,地毯的价格为20元/平方米,求购买地毯需多少钱.
解:(1)c=5
(2)由(1)知,OC=5米,抛物线的表达式为y=- eq \f(1,20) x2+5,令y=0,则- eq \f(1,20) x2+5=0,解得x1=10,x2=-10,∴A(-10,0),B(10,0),∴AB=20米,∴地毯的总长度为AB+2OC=20+2×5=30(米),∴购买地毯需要30×1.5×20=900(元)
7.一座拱桥的示意图如图所示,当水面宽为12 m时,桥洞顶部离水面4 m.已知桥洞的拱形是抛物线,以水平方向为x轴(向右为正方向),A为原点建立坐标系时,该抛物线的表达式为y=- eq \f(1,9) x2+ eq \f(4,3) x,则B为原点建立坐标系时,该抛物线的表达式为( )
A.y=- eq \f(1,9) x2- eq \f(4,3) x B.y= eq \f(1,9) x2- eq \f(4,3) x
C.y=- eq \f(1,9) x2+ eq \f(4,3) x D.y= eq \f(1,9) x2+ eq \f(4,3) x
8.(2022·陕西)现要修建一条隧道,其截面为抛物线形,如图所示,线段OE表示水平的路面,以O为坐标原点,以OE所在直线为x轴,以过点O垂直于x轴的直线为y轴,建立平面直角坐标系.根据设计要求:OE=10 m,该抛物线的顶点P到OE的距离为9 m.
(1)求满足设计要求的抛物线的函数表达式;
(2)现需在这一隧道内壁上安装照明灯,如图所示,即在该抛物线上的点A,B处分别安装照明灯.已知点A,B到OE的距离均为6 m,求点A,B的坐标.
解:(1)由题意知抛物线的顶点P(5,9),∴可设抛物线的表达式为y=a(x-5)2+9,把(0,0)代入,可得a=- eq \f(9,25) ,∴抛物线的表达式为y=- eq \f(9,25) (x-5)2+9
(2)令y=6,得- eq \f(9,25) (x-5)2+9=6,解得x1=5+ eq \f(5\r(3),3) ,x2=5- eq \f(5\r(3),3) ,∴A(5- eq \f(5\r