内容正文:
第14讲 二次函数的应用(见学生用书P1)
1.已知物体下落高度h关于下落时间t的函数关系式为h=gt2,则此函数的图象为( A )
A. B. C. D.
2.羽毛球运动是一项非常受人喜爱的体育运动.某运动员在进行羽毛球训练时,羽毛球飞行的高度h(m)与发球后球飞行的时间t(s)满足关系式h=-t2+2t+1.5,则该运动员发球后1 s时,羽毛球飞行的高度为( C )
A.1.5 m B.2 m C.2.5 m D.3 m
3.2023·丽水一个球从地面竖直向上弹起时的速度为10米/秒,经过t(秒)时球距离地面的高度h(米)适用公式h=10t-5t2,那么球弹起后又回到地面所花的时间t是( D )
A.5秒 B.10秒 C.1秒 D.2秒
4.地面上一个小球被推开后笔直滑行,滑行的距离s与时间t的函数关系如图中的部分抛物线所示(其中P是该抛物线的顶点),则下列说法中正确的是( A )
A.小球滑行6秒停止
B.小球滑行12秒停止
C.小球滑行6秒回到起点
D.小球滑行12秒回到起点
5.科学家为了推测最适合某种珍奇植物生长的温度,将这种植物分别放在不同温度的环境中,经过一定时间后,测试出这种植物高度的增长情况,部分数据如下表:
温度t/℃
-4
-2
0
1
4
植物高度增长量l/mm
41
49
49
46
25
科学家经过猜想,推测出l与t之间是二次函数关系.由此可以推测最适合(温度越适合,植物高度增长量越大)这种植物生长的温度为__-1__ ℃.
6.2022·新疆如图,用一段长为16 m的篱笆围成一个一边靠墙的矩形围栏(墙足够长),则这个围栏的最大面积为__32__m2.
第6题图
第7题图
7.2023·宜昌如图,一名学生推铅球,铅球行进高度y(单位:m)与水平距离x(单位:m)之间的关系是y=-(x-10)(x+4),则铅球推出的距离OA=__10__m.
8.如图,这是一座古拱桥的截面图,拱桥桥洞上沿是抛物线形状,拱桥的跨度为10 m,桥洞与水面的最大距离是5 m,桥洞两侧壁上各有一盏距离水面4 m的景观灯,求两盏景观灯之间的水平距离.
解:建立如图所示的平面直角坐标系,
由题意知点A(-5,0),
B(5,0),C(0,5),
设抛物线解析式为y=ax2+5,
将点A(-5,0)代入,得25a+5=0,
解得a=-,
则抛物线解析式为y=-x2+5,
当y=4时,-x2+5=4,解得x=±,
则两盏景观灯之间的水平距离是2m.
9.某校在基地参加社会实践活动中,带队老师问学生:基地计划新建一个矩形的生物园地,一边靠旧墙(墙足够长),另外三边用总长69米的不锈钢栅栏围成,与墙平行的一边留一个宽为3米的出入口,如图所示,如何设计才能使园地的面积最大?下面是两位学生争议的情境:
请根据上面的信息,解决问题:
(1)设AB=x米(x>0),试用含x的代数式表示BC的长.
(2)请你判断谁的说法正确,为什么?
解:(1)由AB=x米,得BC=69+3-2x=(72-2x)米.
(2)小英的说法正确.
矩形的面积S=x(72-2x)=-2(x-18)2+648.
∵72-2x>0,∴x<36,∴0<x<36,∴当x=18时,S取最大值,此时x≠72-2x,∴面积最大的不是正方形.
10.某旅行社有100张床位,每床每晚收费100元时,可全部租出,每床每晚收费提高20元,则有10张床位未租出;若每床每晚收费再提高20元,则再减少10张床位未租出;以每次提高20元的这种方法变化下去,为了使收入最大,每床每晚收费应提高( A )
A.40元或60元 B.40元
C.60元 D.80元
11.2023·滨州某广场要建一个圆形喷水池,计划在池中心位置竖直安装一根顶部带有喷水头的水管,使喷出的抛物线形水柱在与池中心的水平距离为1 m处达到最高,高度为3 m,水柱落地处离池中心的水平距离也为3 m,那么水管的设计高度应为__m__.
12.2023·无锡某景区旅游商店以20元/kg的价格采购一款旅游食品加工后出售,销售价格不低于22元/kg,不高于45元/kg.经市场调查发现每天的销售量y(kg)与销售价格x(元/kg)之间的函数关系如图所示.
(1)求y关于x的函数表达式.
(2)当销售价格定为多少时,该商店销售这款食品每天获得的销售利润最大?最大销售利润是多少?【销售利润=(销售价格-采购价格)×销售量】
解:(1)当22≤x≤30时,设函数表达式为y=kx+b,
将(22,48),(30,40)代入表达式得,解得
∴函数表达式为y=-x+70;
当30<x≤45时,设函数表达式为y=mx+n,
将(30,40),(45,10)代入表达式得,解得
∴函数表达式为y=-2x+100.
综上,y与x的函数表达式为y=
(2)设利润为w元,当22≤x≤30时,w=(x-20)(-x+70)=-x2+90x-1 400=-(x-45)2+625,
∵在22≤x≤30范围内,w随着x的增大而增大,
∴当x=30时,w取得最大值400;
当30<x≤45时,w=(x-20)(-2x+100)=-2x2+140x-2 000=-2(x-35)2+450,当x=35时,w取得最大值450.
∵450>400,
∴当销售价格为35元/kg时,利润最大,最大利润为450元.
13.鹰眼系统能够追踪、记录和预测球的轨迹.下图分别为足球比赛中某一时刻的鹰眼系统预测画面(如图1)和截面示意图(如图2),攻球员位于点O,守门员位于点A,OA的延长线与球门线交于点B,且点A,B均在足球轨迹正下方,足球的飞行轨迹可看成抛物线.已知OB=28 m,AB=8 m,足球飞行的水平速度为15 m/s,水平距离s(水平距离=水平速度×时间)与离地高度h的鹰眼数据如下表:
s/m
…
9
12
15
18
21
…
h/m
…
4.2
4.8
5
4.8
4.2
…
(1)根据表中数据预测足球落地时,s=__30__m.
(2)求h关于s的函数解析式.
(3)守门员在攻球员射门瞬间就作出防守反应,当守门员位于足球正下方时,足球离地高度不大于守门员的最大防守高度视为防守成功.已知守门员面对足球后退过程中速度为2.5 m/s,最大防守高度为2.5 m;背对足球向球门前进过程中最大防守高度为1.8 m.
①若守门员选择面对足球后退,能否成功防守?试通过计算加以说明.
②若守门员背对足球向球门前进并成功防守,求此过程守门员的最小速度.
解:(1)由表格可知,s=9时和s=21时,h相等,s=12时和s=18时,h相等,抛物线关于直线s=15对称,
∵当s=0时,h=0,∴当s=30时,h=0,故答案为30.
(2)由(1)知,抛物线关于直线s=15对称,设h=a(s-15)2+5,
把(12,4.8)代入上述解析式,
得a(12-15)2+5=4.8,解得a=-,
∴h=-(s-15)2+5=-s2+s.
(3)①不成功,理由如下:
若守门员选择面对足球后退,设t s时,足球位于守门员正上方,
则球的水平距离为15t=28-(8-2.5t),解得t=1.6,
∴s=15×1.6=24(m),∴h=-(24-15)2+5=3.2(m),
∵3.2>2.5,∴若守门员选择面对足球后退,则守门不成功.
②若守门员背对足球向球门前进并成功防守,设守门员的速度为v m/s,且t s时,足球位于守门员正上方,
则有15t=28-(8-vt),解得t= s,
∴s=15·= m,
代入上述解析式可得,h=-+·=1.8,
解得v=或v=-85.
∴此过程守门员的最小速度为 m/s.
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