内容正文:
21.4 二次函数的应用(6种题型基础练+能力提升练)
题型一:图形问题
1.(23-24九年级上·安徽淮北·阶段练习)李叔叔为了充分利用现有资源,计划用一块矩形空地种植两种蔬菜,如图,矩形的一面靠墙(墙的长度为).另外三面用栅栏围成,中间再用栅栏把它分成两个矩形,已知栅栏的总长度为,若,矩形的面积为,则关于的函数表达式及的取值范围正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据题意,,靠墙处墙的长度为,可求出的取值范围,再根据矩形的性质可得,,可求出的取值范围,根据矩形的面积的计算方法即可求解.
【详解】解:已知栅栏的总长度为,若,
∴,
∵靠墙处墙的长度为,
∴,即,解得,,
∵中间再用栅栏把它分成两个矩形,
∴
∵,
∴,解得,,
∴的取值范围为,
∴矩形的面积关于的函数表达式为,
故选:.
【点睛】本题主要考查用函数解实际问题,理解图示,掌握几何图形面积的计算方法,运用函数解实际问题的方法是解题的关键.
2.(23-24九年级上·安徽六安·期中)如图所示,是一个长、宽的矩形花园,根据需要将它的长缩短、宽增加,要想使修改后的花园面积达到最大,则x应为( )
A.1 B. C.2 D.4
【答案】C
【分析】先根据长方形的面积公式列出函数关系式,再根据二次函数的性质即可求得结果.
【详解】解:由题意得修改后的花园面积
,
∵,
∴当时,修改后的花园面积达到最大,
故选:C.
【点睛】本题考查了二次函数的应用,解题的关键是根据题意列出修改后的花园面积与x之间的关系式.
3.(23-24九年级上·安徽滁州·期中)如图,用一根的铁丝制作一个“日”字型框架,铁丝恰好全部用完,则该“日”字型框架面积的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了二次函数在实际问题中的应用,设,“日”字型框架的面积为,根据题意即可确定与的函数关系,据此即可求解.
【详解】解:设,“日”字型框架的面积为,
则,
∵,
∴当,时,“日”字型框架面积最大,最大值为
故选:A
4.(23-24九年级上·安徽合肥·阶段练习)用一段长为24m的篱笆围成一个一边靠墙的矩形养鸡场,若墙长15m,求这个矩形养鸡场最大面积.
【答案】这个矩形养鸡场最大面积是72m
【分析】设养鸡场平行于墙的一长为x米,则垂直于墙的一长为米,由面积公式得函数关系式,根据二次函数图象性质求解;
【详解】设养鸡场平行于墙的一长为x米,则垂直于墙的一长为米,
面积,
因为,抛物线开口向下,所以当时,面积最大,(m).
答:最大面积是72m.
【点睛】本题考查列函数关系式,二次函数的性质;掌握二次函数的性质是解题的关键.
5.(23-24九年级上·安徽阜阳·阶段练习)如图,要建一个三面用木板围成的矩形仓库,已知矩形仓库一边靠墙(墙长),并在与墙平行的一边开一道宽的门,现在可围的材料为长的木板,若设与墙平行的一边长为,仓库的面积为.
(1)求与之间的函数关系式,并写出自变量的取值范围;
(2)当时,求的值.
【答案】(1)
(2)58
【分析】(1)设与墙平行的一边长为,则垂直于墙的一边长为,根据长方形的面积公式列出函数关系式,即可;
(2)把代入(1)中函数关系式,即可.
【详解】(1)解:设与墙平行的一边长为,则垂直于墙的一边长为,根据题意得:
(2)解:当时,.
【点睛】本题主要考查了函数关系式,根据题意列出函数关系式是解题的关键.
题型二:图形运动问题
1.(2020·安徽·中考真题)如图和都是边长为的等边三角形,它们的边在同一条直线上,点,重合,现将沿着直线向右移动,直至点与重合时停止移动.在此过程中,设点移动的距离为,两个三角形重叠部分的面积为,则随变化的函数图像大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据图象可得出重叠部分三角形的边长为x,根据特殊角三角函数可得高为,由此得出面积y是x的二次函数,直到重合面积固定,再往右移动重叠部分的边长变为(4-x),同时可得
【详解】C点移动到F点,重叠部分三角形的边长为x,由于是等边三角形,则高为,面积为y=x··=,
B点移动到F点,重叠部分三角形的边长为(4-x),高为,面积为
y=(4-x)··=,
两个三角形重合时面积正好为.
由二次函数图象的性质可判断答案为A,
故选A.
【点睛】本题考查三角形运动面积和二次函数图像性质,关键在于通过三角形面积公式结合二次函数图形得出结论.
2.(22-23九年级上·安徽铜陵·期末)如图,矩形中,,,动点P从点A出发,以的速度沿线段向点B运动,动点Q同时从点A出发,以的速度沿折线向点B运动,当一个点停止时另一个点也随之停止.设点P的运动时间是时,的面积是,则能够表示y与x之间函数关系的图象大致是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】分别讨论点在上运动的情况即可求解.
【详解】解:①当点在上运动时,即:
;
②当点在上运动时,即:
;
③当点在上运动时,即:
;
综上分析可知,选项A中的函数图象符合题意,
故选:A.
【点睛】本题考查函数图象与面积问题.分类讨论是解决本题的思路.
3.(23-24九年级上·安徽滁州·期末)如图,菱形的边长为,,动点从点出发以的速度沿着边运动,到达点后停止运动;同时动点从点出发,以的速度沿着边向点运动,到达点后停止运动.设点的运动时间为,的面积为,则关于的函数图象为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据题意可知分情况讨论,分别列出当点在上时,点在上时,点在上时表达式,再画图得到函数解析式,即可得到本题答案.
【详解】解:设点的运动时间为,的面积为,
①当时,点在上时,
过点作,
,
∵根据题知:,,
∴,,
∴;
②当时,点在上时,
过点作,
,
∵根据题知:,,
∴,
∴;
③当时,点在上时,
过点作交延长线于,
,
∵根据题知:,即,
∵,,
∴,
∴,
∴;
∴结合三种情况,图像如下所示:
,
故选:D.
【点睛】本题考查三角形面积公式,用含的式子表示,一次函数,二次函数的图象,含直角三角形三边关系,根据题意求出函数解析式是关键.
4.(23-24九年级上·安徽安庆·阶段练习)如图,中,,,,动点P从点A开始沿边向点B以的速度移动,动点Q从点B开始沿向C点以的速度移动,如果P、Q两点分别从A、B两点同时出发,当点Q运动到点C时,两点停止运动.设运动时间为x秒,四边形的面积为.
(1)求y与x之间的函数关系式和自变量x的取值范围;
(2)y的值能否取14?若能,求对应的x的值;若不能,请说明理由.
【答案】(1)
(2)不能,理由见解析
【分析】本题考查的是二次函数的解析式以及一元二次方程的应用:
(1)根据题意可得:,,则,根据三角形的面积公式即可求出S关于x的函数关系式;
(2)根据题意列出一元二次方程,判断是否有解即可
【详解】(1)∵出发时间为x,点P的速度为,点Q的速度为,则,,
∴,
∴;
(2)不能,理由如下,
由题意得:,
即,
∴,
∴该方程无实数根,
∴的值不能取14.
题型三:拱桥问题
1.(23-24九年级上·安徽合肥·阶段练习)中国廊桥是桥梁与房屋的珠联璧合,代表着中国人的智慧和造艺,是世界文明宝库的一大奇观.如图,这是某座下方为抛物线形的廊桥示意图,已知抛物线的表达式为,为保护廊桥的安全,在该抛物线上距水面高为8米的点E,F处要安装两盏警示灯,则这两盏灯的水平距离长为( )
A.米 B.16米 C.米 D.米
【答案】A
【分析】已知抛物线上距水面高为8米的E,F两点,可知E,F两点纵坐标为8,把代入抛物线解析式,可求E,F两点的横坐标,根据抛物线的对称性求长.
【详解】解:由“在该抛物线上距水面高为8米的点E,F处要安装两盏警示灯”,可知E,F两点纵坐标为8,
把代入得:,
解得,
∴由两点间距离公式得:(米),
故选:A.
【点睛】本题考查的是二次函数在实际生活中的应用,读懂题意,筛选信息是解题的关键.
2.(23-24九年级上·安徽六安·阶段练习)如图1,这是某公园一座抛物线型拱桥,按图2所示建立平面直角坐标系,得到函数,在正常水位时,水面宽为30米,当水位上升7米时,水面宽为( )
A.5米 B.米 C.10米 D.米
【答案】D
【分析】本题主要考查二次函数的应用,依据题意,根据正常水位时水面宽米,求出当时,再根据水位上升7米时,代入解析式求出x即可.
【详解】∵米,
∴当时,.
当水位上升7米时,,
把代入得,,
解得,
此时水面宽米.
故选:D.
3.(23-24九年级上·安徽合肥·期中)如图所示,抛物线形拱桥的顶点距水面2时,测得拱桥内水面宽为12.当水面升高1后,拱桥内水面的宽度为 .
【答案】
【分析】根据已知得出直角坐标系,进而求出二次函数解析式,再通过把代入抛物线解析式得出水面宽度,即可得出答案.
【详解】解:建立平面直角坐标系,设横轴通过,纵轴通过中点且通过点,则通过画图可得知为原点,
抛物线以轴为对称轴,且经过,两点,
可得:,,,
设顶点式,代入点坐标,
得:,
所以抛物线解析式为,
当水面升高1后,令,
则,解得:,
拱桥内水面的宽度为,
故答案为:.
【点睛】此题主要考查了二次函数的应用,根据已知建立坐标系从而得出二次函数解析式是解决问题的关键.
4.(23-24九年级上·安徽阜阳·期末)定远池河大桥,原名太平桥,位于安徽省定远县池河镇西官驿道上,雄跨于蜿蜒的池河之上,如图,拱桥的拱形是抛物线形状,在拱桥中,当水面宽度米时,水面离桥洞最大距离为1米,以水平面为轴,点为原点建立平面直角坐标系.
(1)求该拱桥所在抛物线的解析式;
(2)当水面离桥洞最大距离为3米时,求此时拱桥内水面的宽度.
【答案】(1)拱桥所在抛物线的解析式为:;
(2)此时拱桥内水面的宽度为米.
【分析】(1)根据水面宽度,求出抛物线的对称轴,进而通过水面离桥洞最大距离,确定抛物线顶点坐标,设顶点式抛物线方程,将点坐标代入即可求解,
(2)根据题意,得出水面所在的直线解析式,与抛物线方程联立,求出两交点间的距离,即为所求答案,
本题考查了二次函数的实际应用,待定系数法求函数解析式,以及求一元二次方程与直线交点,解题的关键是:实际问题到数学问题的转化.
【详解】(1)解:∵,
∴该抛物线的对称轴为直线,.
∵水面离桥洞最大距离为1米,
∴该抛物线顶点坐标为.
设该抛物线解析式为,把代入,
得,解得,
故该拱桥所在抛物线的解析式为:;
(2)由题意,得.
把代入,
得,解得:,,
(米),
故此时拱桥内水面的宽度为米.
5.(23-24九年级上·安徽合肥·期中)某加工厂要加工一种抛物线型钢材构件,如图所示,该抛物线型构件的底部宽度米,顶点到底部的距离为米.将该抛物线放入平面直角坐标系中,点在轴上.其内部支架有两个符合要求的设计方案:
方案一:“川”字形内部支架(由线段构成),点在上,且,点在抛物线上,均垂直于;
方案二:“”形内部支架(由线段,,构成),点,在上,且,点,在抛物线上,,均垂直于分别是,的中点.
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)该加工厂要用某一规格的钢材来加工这种构件,那么哪一个方案的内部支架节省材料?请说明理由.
【答案】(1)
(2)方案二的内部支架节省材料,理由见解析
【分析】本题主要考查二次函数与实际问题的运用,
(1)根据题意可得抛物线的顶点坐标为,设抛物线的解析式为,将原点代入计算即可求解;
(2)方案一:根据,米,可得米,米,代入解析式可求出所需材料;方案二:根据,米,可求出米,米,米,代入解析式可求出所需材料;两种所需材料进行比较即可求解;
掌握待定系数法求解析式是解题的关键.
【详解】(1)解:∵该抛物线型构件的底部宽度米,顶点到底部的距离为米,
∴顶点的坐标为,点的坐标为,点的坐标为,
设抛物线的解析式为,将的横纵坐标代入,
得,解得,
∴该抛物线的函数表达式为,即.
(2)解:方案二的内部支架节省材料.理由如下:
方案一:∵,米,
∴米,米,
当时,,即米,
当时,,即米,
∴方案一内部支架材料长度为(米);
方案二:∵,米,
∴米,米,米,
当时,,即米,
当时,,即米,
∴方案二内部支架材料长度为(米),
∵,
∴方案二的内部支架节省材料.
题型四:销售问题
1.(22-23九年级上·山西运城·阶段练习)2022年在中国举办的冬奥会和残奥会令世界瞩目,冬奥会和残奥会的吉祥物冰墩墩和雪容融家喻户晓,成为热销产品.某商家以每套34元的价格购进一批冰墩墩和雪容融套件.若该产品每套的售价是48元时,每天可售出200套;若每套售价每提高2元,则每天少卖4套.设冰墩墩和雪容融套件每套售价定为x元时,则该商品每天销售套件所获利润w与x之间的函数关系式为( ).
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据题意找出等量关系:总利润=单个利润×数量,即可列出函数关系式.
【详解】解:根据题意得:,
故选:C.
【点睛】本题主要考查了二次函数得实际应用,解题的关键是正确地根据题意找出等量关系列出函数表达式.
2.(23-24九年级上·安徽合肥·阶段练习)电商平台销售销售一种恤衫,每件进价为元经过市场调查,该恤衫每周的销售量件与销售单价元之间满足如下的一次函数关系:当销售单价为元时,每周的销售量为件;当销售单价为元时,每周的销售量为件.
(1)求与之间的函数关系式.
(2)当销售单价定为多少时,该服装店每周销售这种恤衫所获得的利润最大?最大利润是多少?
【答案】(1)与之间的函数关系式为;
(2)销售单价定为元时,利润最大,最大利润是元.
【分析】本题考查了二次函数以及一次函数在实际问题中的应用,正确理解题意是解题关键.
(1)设与的关系式为,把与代入即可求解;
(2)确定利润于销售单价之间的函数关系式,即可求解;
【详解】(1)解:由题意,设与的关系式为,
把与代入,
得:,
解得:,
与之间的函数关系式为.
(2)解:由题意可得:
.
,
当时,最大,元.
答:销售单价定为元时,服装店每周销售这种恤衫所获得的利润最大,最大利润是元.
3.(23-24九年级上·安徽滁州·期末)“三只羊”是我市某直播平台,近年,销售额频频突破百亿大关.某坚果公司在“三只羊”直播平台中推出一款“新春”产品礼盒,每盒的成本为元,若按每盒元销售,则同时段每天可售出盒.为了新年回馈网友,公司决定降价销售.经核算,发现销售价每降低1元,同时段每天的销量就增加盒.设该礼盒售价为每盒x元(),同时段每天的销售量为y盒,每天的销售利润为w元.
(1)写出y与x的函数表达式(含自变量x的取值范围);
(2)直播间在让利顾客的前提下,要使1天的销售利润达到元,销售价应定为每盒多少元?
(3)当销售价定为多少元时每天的利润最大?并求出最大利润.
【答案】(1)()
(2)元
(3)销售价定为元时每天的利润最大,最大利润为
【分析】本题考查了一元二次方程、一次函数、二次函数在实际问题中的应用,正确理解题意,掌握“建模”思想是解题关键.
(1)根据销售价每降低1元,同时段每天的销量就增加盒,即可求解;
(2)解方程即可求解;
(3)求出每天的销售利润w与定价的函数关系即可求解.
【详解】(1)解:∵销售价每降低1元,同时段每天的销量就增加盒,
∴()
(2)解:每盒的成本为100元,由题意得:,
解得:
∵要让利顾客,
∴取
即:要使1天的销售利润达到元,销售价应定为每盒元
(3)解:有(2)可得:
∴()
∴当时,即销售价定为元时每天的利润最大,最大利润为
4.(23-24九年级上·安徽合肥·期末)启明公司生产某种产品,每件产品成本是3元,售价是4元,年销售量为10万件.为了获得更好的效益,公司准备拿出一定的资金做广告,根据经验,每年投入的广告费是x(万元)时,产品的年销售量是原销售量的y倍,且,如果把利润看作是销售总额减去成本费和广告费.
(1)试写出年利润S(万元)与广告费x(万元)的函数关系式,并计算广告费是多少万元时,公司获得的年利润最大,最大年利润是多少万元?
(2)为了保证年利润不低于12万元,则广告费x的取值范围是______ .
【答案】(1);广告费为3万元时,公司获得年利润最大,最大年利润是16万元
(2)
【分析】本题主要考查了二次函数的应用,解题的关键是根据题意列出函数解析式.
(1)根据利润等于销售总额减去成本费和广告费列出函数解析式,求出最大值即可;
(2)根据二次函数的增减性求出广告费x的取值范围即可.
【详解】(1)解:现在的销售量为:,
,
∴广告费为3万元时,公司获得年利润最大,最大年利润是16万元.
(2)解:令,
解得:或,
∵,抛物线的对称轴为直线,最大值为16,
∴在对称轴左侧S随x的增大而增大,在对称轴右侧随x的增大而减小,
∴当时,年利润不低于12万元;
故答案为:.
5.(23-24九年级上·河南濮阳·期中)某超市销售一种商品,成本价为元/千克,经市场调查,每天销售量(千克)与销售单价(元/千克)之间的关系如图所示,规定每千克售价不能低于元,且不高于元.
(1)直接写出与之间的函数关系式;
(2)设每天的总利润为元,当销售单价定为多少元时,该超市每天的利润最大?最大利润是多少元?
【答案】(1)
(2)单价定为元时,该超市每天的利润最大,最大利润元
【分析】本题考查了二次函数的性质在实际生活中的应用.确定变量,建立函数模型,注意应该在自变量的取值范围内求最大值(或最小值)是解题的关键.
(1)将点代入一次函数表达式,即可求解;
(2)由题意得:,根据二次函数的性质即可求解.
【详解】(1)解:设一次函数的解析式为,将点、代入得:
,解得:,
故函数的表达式为:;
(2)由题意得:,
∵,故当时,w随x的增大而增大,
∵,
∴当时,w取最大值,此时,.
故销售单价定为元时,该超市每天的利润最大,最大利润元.
题型五:投球问题
1.(22-23九年级上·安徽安庆·阶段练习)如图,在期末体育测试中,小朱掷出的实心球的飞行高度y(米)与水平距离x(米)之间的关系大致满足二次函数,则小朱本次投掷实心球的成绩为( )
A.7m B.7.5m C.8m D.8.5m
【答案】C
【分析】根据实心球落地时,高度y=0,把实际问题可理解为当y=0时,求x的值即可.
【详解】解:在中,令y=0得:
,
解得x=-2(舍去)或x=8,
∴小朱本次投掷实心球的成绩为8米,
故选:C.
【点睛】本题考查了二次函数的应用中函数式中变量与函数表达的实际意义,需要结合题意,取函数或自变量的特殊值列方程求解是解题关键.
2.(2024·安徽阜阳·三模)如图,排球运动员站在点O处练习发球,球从点O正上方2m的A处发出,其运行的高度y(m)与水平距离x(m)满足关系式.已知球网与点O的水平距离为9m,高度为2.43m,球场的边界距点O的水平距离为18m.下列判断正确的是( )
A.球运行的最大高度是2.43m B.球不会过球网
C.球会过球网且不会出界 D.球会过球网且会出界
【答案】D
【分析】本题主要考查了二次函数的实际应用.根据顶点式的特点可知球运行的最大高度为,由此即可判断A;求出当时,y的值,再与进行比较即可判断B;求出当时,y的值,再与0比较即可判断C、D.
【详解】解:∵抛物线解析式为,
∴球运行的最大高度为,故A说法错误,不符合题意;
在中,当时,,
∴球会过球网,故B说法错误,不符合题意;
在中,当时,则,
∴球会过球网且会出界,故C说法错误,不符合题意,D说法正确,符合题意;
故选D.
3.(23-24九年级上·安徽合肥·期中)在中考体育训练期间,小宇对自己某次实心球训练的录像进行分析,发现实心球飞行高度y(米)与水平距离x(米)之间的关系式为,由此可知小宇此次实心球训练的成绩为 .
【答案】8米
【分析】令求解即可.
【详解】解:当时,,
解得,(舍去).
故答案为:8米.
【点睛】本题考查了二次函数的应用,熟练掌握二次函数的性质是解答本题的关键.
4.(23-24九年级上·山东济南·期中)在篮球运动中,跳投是进攻队员面对防守队员或摆脱防守队员后投篮的方法,跳投能出其不意地甩开防守人员的防守,也能有效避免被对方封盖,如图,一位篮球运动员在距离篮圈中心B水平距离4m处跳起投篮,出手点为C,蓝球沿一条抛物线运动,当蓝球运动的水平距离为2.5m时,达到最大高度3.5m,然后准确落入篮筐内(穿过篮圈中心B),已知篮圈中心距离地面高度为3.05m,试解答下列问题:
(1)建立如图所示的平面直角坐标系,其中A为抛物线与y轴的交点,求抛物线所对应的函数表达式.
(2)这次跳投时,球出手点离地面多高?
【答案】(1);
(2)球出手处离地面2.25m.
【分析】本题考查了二次函数的应用,解题的关键是利用顶点式设出解析式,即可求解.
【详解】(1)解:由题意可得,抛物线顶点坐标为,
篮圈中心横坐标为,
篮圈中心坐标为,
抛物线的顶点坐标为(0,3.5),
可设抛物线的函数关系式为,
篮圈中心在抛物线上,将它的坐标代入上式,
得 ,
.
(2)解:设这次跳投时,球出手处离地面hm,
可知出手处C的坐标为,
(1)中求得,
当时,
(m)
这次跳投时,球出手处离地面2.25m.
5.(23-24九年级上·安徽合肥·期中)杭州亚运会,34岁巩立姣以米的成绩夺得亚运会女子铅球冠军,实现亚运三连冠.下图是她在比赛前的某次掷球练习,铅球出手以后的轨迹可近似看作是抛物线的一部分,铅球出手时离地面米,铅球离抛掷点水平距离米时达到最高位置米.如图,以水平面为轴,她所站位置的铅垂线为轴建立平面直角坐标系,设铅球飞行的高度为米,铅球飞行水平距离为米.
(1)求与之间的函数关系式;
(2)巩立姣杭州亚运会夺冠成绩是否超过此次练习的成绩
【答案】(1)
(2)巩立姣杭州亚运会夺冠成绩超过此次练习的成绩
【分析】(1)依题意,,顶点坐标为,设抛物线的解析式为,将点代入,即可求解;
(2)将代入(1)中的解析式,即可求解.
【详解】(1)解:依题意,,顶点坐标为,
设抛物线的解析式为,将点代入得,
,
解得:,
∴,
(2)解:当时,,
解得:(舍去),
∵,
∴巩立姣杭州亚运会夺冠成绩超过此次练习的成绩.
【点睛】本题考查了二次函数的应用,根据题意列出二次函数关系式是解题的关键.
题型六:喷水问题
1.(22-23九年级上·安徽淮北·阶段练习)如图,一个移动喷灌架喷射出的水流可以近似地看成抛物线,喷水头的高度(即的长度)是1米.当喷射出的水流距离喷水头8米时,达到最大高度米,水流喷射的最远水平距离是( )
A.16米 B.18米 C.20米 D.24米
【答案】C
【分析】根据顶点式求得抛物线解析式,进而求得与轴的交点坐标即可求解.
【详解】解:∵喷水头的高度(即的长度)是1米.当喷射出的水流距离喷水头8米时,达到最大高度1.8米,
设抛物线解析式为,将点代入,得
解得
∴抛物线解析式为
令,解得(负值舍去)
即,
米.
故选:C
【点睛】本题考查了二次函数的实际应用,根据题意求得解析式是解题的关键.
2.(23-24九年级上·安徽亳州·阶段练习)如图,在喷水池的中心A处竖直安装一个水管,水管的顶端B处有一个喷水孔,喷出的抛物线形水柱在与池中心A的水平距离为1m处达到最高点C,高度为3m,水柱落地点D离池中心A处4m,则水管的顶端B距水面的高度为( )
A.2 B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查二次函数的实际应用,以为原点,所在直线为轴,所在直线为轴,建立直角坐标系,得到,设抛物线的解析式为,将代入求出函数解析式,进而求出时的函数值即为的长.
【详解】解:以为原点,所在直线为轴,所在直线为轴,建立直角坐标系,如图所示:
则:,
设抛物线的解析式为,将代入,得:,
∴,
当时,,
∴高度为;
故选D.
3.(23-24九年级上·安徽淮北·阶段练习)如图,当一喷灌架为一农田喷水时,喷灌架喷射出的水流可以近似地看成抛物线,则该喷灌架喷出的水可到达的最远距离 米.
【答案】11
【分析】求出抛物线与x轴的交点A的坐标即可解答.
【详解】解:对于,令,则,
解得:,(舍),
∴,
∴米.
故答案为:11.
【点睛】本题考查二次函数的实际应用.求出抛物线与x轴的交点A的坐标是解题关键.
4.(21-22九年级上·安徽滁州·期末)某游乐场的圆形喷水池中心O有一雕塑OA,从A点向四周喷水,喷出的水柱为抛物线,且形状相同。如图,以水平方向为x轴,点O为原点建立直角坐标系,点A在y轴上,x轴上的点C、D为水柱的落水点,水柱所在抛物线(第一象限部分)的函数表达式为.
(1)求落水点C、D之间的距离;
(2)若需在OD上离O点10米的E处竖立雕塑EF,,且雕塑的顶部刚好碰到水柱,求雕塑EF的高.
【答案】(1)22米
(2)雕塑EF的高为米
【分析】(1)利用二次函数图象上点的坐标特征可求出点D的坐标,进而可得出OD的长度,由喷出的水柱为抛物线且形状相同,可得出OC的长,结合CD=OC+OD即可求出落水点C,D之间的距离;
(2)代入x=10求出y值即可.
【详解】(1)解:当y=0时,,
解得:x1=﹣1(舍去),x2=11,
∴点D的坐标为(11,0),
∴OD=11m.
∵从A点向四周喷水,喷出的水柱为抛物线,且形状相同,
∴OC=OD=11m,
∴CD=OC+OD=22m.
(2)解:∵,,
当x=10时,,
∴点F(10,)
∴雕塑EF的高为米.
【点睛】本题考查了二次函数的应用,解题的关键是:(1)利用二次函数图象上点的坐标特征,求出点D的坐标;(2)利用二次函数图象上点的坐标特征,求出抛物线上横坐标为10的点的坐标.
5.(20-21九年级上·浙江温州·期中)某游乐园要建造一个直径为20m的圆形喷水池,计划在喷水池周边安装一圈喷水头,使喷出的水柱距池中心4m处达到最高,最大高度为6m.如图,以水平方向为x轴,喷水池中心为原点建立直角坐标系.
(1) 若要在喷水池的中心设计一个装饰物,使各方向喷出的水柱在此汇合,则这个装饰物的高度为多少,请计算说明理由.
(2)为了增加喷水池的观赏性,游乐园新增加了一批向上直线型喷射的喷水头,这些喷水头以水池为圆心,分别以1.5米,3米,4.5米,6米,7.5米为半径呈圆形放置,为了保证喷水时互不干扰,防止水花四溅,且所有直线喷水头射程高度均为一致,则直线型喷水头最高喷射高度为多少米?(假设所有喷水头高度忽略不计).
【答案】(1);(2)
【分析】(1)直接利用顶点式求出二次函数解析式进而得出答案;
(2)根据对称轴为x=4,可得当x=4.5时可达到最高喷射高度,代入即可求解.
【详解】(1)由题意可得:当x>0时,抛物线解析式为:y=a(x−4)2+6,
把(10,0)代入得0=a(10−4)2+6
解得:a=−,
故抛物线解析式为:y=−(x−4)2+6;
令x=0,解得y=
故这个装饰物的高度为m;
(2)∵当x>0时,抛物线的对称轴为x=4
由题意可得当x=4.5时可达到最高喷射高度,
当x=4.5时,y=
答:直线型喷水头最高喷射高度为米.
【点睛】此题主要考查了二次函数的应用,正确得出抛物线解析式是解题关键.
一、单选题
1.(23-24九年级上·安徽安庆·期末)用总长为米的材料做成如图1的矩形窗框,设窗框的宽为米,窗框的面积为米,关于的函数图象如图2,则的值是( )
A.6 B.7 C.8 D.不能确定
【答案】A
【分析】本题考查了二次函数的应用;根据函数图像,可知当时,窗框的面积最大,最大值为,设窗框的长为,则根据矩形的面积公式,可知,进而根据总长为,即可求得的值.
【详解】解:设窗框的长为,
,
根据函数图像,可知当时,窗框的面积最大,最大值为,
即,
;
故选A.
2.(2024·安徽合肥·模拟预测)某厂今年一月份新产品的研发资金为10万元,以后每月新产品的研发资金与上月相比增长率都是x,则该厂今年一季度新产品的研发资金y(元)关于x的函数关系式为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】此题主要考查了根据实际问题抽象出二次函数解析式,直接利用二月的研发资金为:,故三月份新产品的研发资金为:,再求和即可,正确表示出三月份的研发资金是解题关键.
【详解】解:根据题意可得二月的研发资金为:,故三月份新产品的研发资金为:,
今年一季度新产品的研发资金,
故选:B.
3.(23-24九年级上·安徽合肥·期末)如图,将一个小球从斜坡的点处抛出,小球的抛出路线可以用二次函数刻画,斜坡可以用一次函数刻画.下列结论错误的是( )
A.小球距点水平距离超过4米呈下降趋势
B.当小球水平运动2米时,小球距离坡面的高度为6米
C.小球落地点距点水平距离为7米
D.当小球拋出高度达到8m时,小球距点水平距离为4m
【答案】B
【分析】本题考查二次函数图像及性质,一次函数图像及性质.根据题意逐一对选项进行分析即可得到本题答案.
【详解】解:∵,即:,
∴对称轴为:,
∴当时,小球呈下降趋势,
故A选项正确;
∵当小球水平运动2米时,,
∵斜坡可以用一次函数刻画,当时,,
∴当小球水平运动2米时,小球距离坡面的高度为米,
故B选项不正确;
∵,解得:或,
∴小球落地点距点水平距离为7米,
故C选项正确;
∵当小球拋出高度达到8m时,即:,解得:,
∴小球距点水平距离为4m,
故D选项正确.
故选:B.
二、解答题
4.(22-23九年级上·安徽安庆·期末)乡村振兴战略实施以来,农村产业经济快速发展.红旗村养鸡专业户李明2020年的纯收入是8万元,预计2022年的纯收入可达到万元.
(1)求李明这两年纯收入的年平均增长率;
(2)随着养鸡规模不断扩大,李明需要再建一个养鸡场,他计划用一段长为100米的篱笆围成一个一边靠墙的矩形养鸡场(如图),墙长60米,要使围成的养鸡场面积最大,则养鸡场与墙平行的一边的长度应是多少米?最大面积是多少米?
【答案】(1)李明这两年纯收入的年平均增长率为 .
(2)当养鸡场与墙平行的一边的长度应是50米时,养鸡场面积最大值为1250平方米.
【分析】本题主要考查了一元二次方程的实际应用、二次函数的性质等知识点,解题的关键是要理解题意、能正确列出方程和函数解析式成为解题的关键.
(1)设李明这两年纯收入的年平均增长率为x,根据等量关系“李明2020年的纯收入是8万元,预计2022年的纯收入可达到万元”列方程求解即可;
(2)设养鸡场与墙平行的一边的长度为x米且,则可求出与墙垂直的宽为米,再根据长方形的面积公式列出函数解析式,最后根据x的取值范围求最值即可.
【详解】(1)解:设李明这两年纯收入的年平均增长率为x,
根据题意可得:,解得, , (不合题意,舍去)答:李明这两年纯收入的年平均增长率为 .
(2)解:设养鸡场与墙平行的一边的长度为x米且,则可求出与墙垂直的宽为米,
根据题意可得:
养鸡场面积=,
∵,
∴当时,养鸡场面积最大值为1250.
答:当养鸡场与墙平行的一边的长度应是50米时,养鸡场面积最大值为1250平方米.
5.(23-24九年级上·安徽合肥·期末)羽毛球运动是一项很好的健身项目,羽毛球发球时,羽毛球飞行路线为抛物线的一部分,如图,一运动员站在O点发球.且羽毛球飞行高度与水平距离之间满足函数关系式.
(1)求羽毛球飞行路线中离地最大高度.
(2)已知羽毛球球网高度为,发球点A与球网的水平距离为3m,通过计算说明这次发球是否能过网?
【答案】(1);
(2)能过网,理由见解析.
【分析】本题考查了二次函数的应用,解题的关键是能将实际问题转化为二次函数问题求解.
(1)求出函数的对称由为,将其代入函数中即可求解;
(2)求出时的函数值,与比较即可.
【详解】(1)解:函数的对称轴为:,
∴把代入得:.
(2)解:由题意可知,当时,,
∵,
∴能过网.
6.(23-24九年级上·安徽合肥·期末)悬索桥是现代高架桥的主要结构方式,如图是某悬索桥的截面示意图,主索近似符合抛物线,从主索上设置竖直的吊索,与桥面垂直,并连接桥面承接桥面的重量,两桥塔,间距为,桥面水平,主索最低点为点,点距离桥面为,以中点为原点,所在直线为轴,建立平面直角坐标系.
(1)写出点的坐标,并求出主索抛物线的表达式;
(2)距离点水平距离为和处的吊索共四条需要更换,求四根吊索总长度为多少米?
【答案】(1),;
(2)
【分析】(1)本题考查矩形的性质,用待定系数法求二次函数解析式,设抛物线的表达式为,根据题意得到C点坐标为,P点坐标为,将点代入中求解,即可解题.
(2)本题考查二次函数的对称性,将和代入解析式求得吊索长度,再将四条吊索长度相加,即可解题.
【详解】(1)解:设抛物线的表达式为,
由题易知,四边形为矩形,
,
点距离桥面为,,
,
平面直角坐标系以中点为原点,所在直线为轴,
,
C点坐标为,P点坐标为,
将,代入中,
得 ,解得.
主索抛物线的表达式为;
(2)解:当时,,此时吊索的长度为(),
由抛物线的对称性可得,时,此时吊索的长度也为.
同理,时,,此时吊索的长度为(),
时,此时吊索的长度也为.
四根吊索的总长度为.
7.(23-24九年级上·安徽安庆·期末)某地蔬菜市场为指导某种蔬菜的生产和销售,对往年的市场行情和生产情况进行了调查,得到如图所示的信息.其中,这种蔬菜每千克成本元/千克与销售月份之间满足二次函数关系,每千克售价元/千克与销售月份之间满足一次函数关系.
(1)分别求,关于的函数关系式;
(2)按照往年的行情,在哪个月份销售这种蔬菜的收益最大?
(3)该蔬菜市场管理部门为了稳定蔬菜销售,提高销售商户经营的积极性,决定给商户每千克补贴4元,那么,一年中有几个月份商户销售这种蔬菜不会出现亏损?
【答案】(1),;
(2)5月份销售这种蔬菜收益最大
(3)一年中有9个月份商户销售这种蔬菜不会出现亏损
【分析】本题考查了二次函数的应用,待定系数法求二次函数的解析式,二次函数的图象与性质,求二次函数的最值,关键是能从图象中获取信息.
(1)利用待定系数法求解即可;
(2)设每千克蔬菜利润为W元,根据“”列式,利用二次函数的性质即可求解;
(3)令补贴后每千克利润为,解方程即可求解.
【详解】(1)解:由图象信息可设,将代入,
得:,
解得:,
∴.
设,将,代入,
得:,
解得:,,
∴;
(2)解:设每千克蔬菜利润为W元,则
,
∵,
∴当时,W取得最大值,
即5月份销售这种蔬菜收益最大;
(3)解:令补贴后每千克利润,
解得:,,
∵当时,,
∴一年中有9个月份商户销售这种蔬菜不会出现亏损.
8.(23-24九年级上·安徽宿州·期末)某购物平台线上销售某种电子元件,如果每件利润为40元(市场监管部门规定,该种电子元件每件利润不能超过66元),每天可售出50件,根据市场调查发现,销售单价每增加2元,每天销售量会减少1件.设销售单价增加x元.
(1)当x为多少时,该购物平台线上每天销售这种电子元件可获利润2400元?
(2)设该购物平台线上每天销售这种电子元件可获利w元,当x为多少时,w最大?最大值是多少?
【答案】(1)当x为20时,该购物平台线上每天销售这种电子元件可获利润2400元
(2)当x为26时,w最大,最大值是2442元
【分析】本题考查了一元二次方程的应用,二次函数的应用,抓住等量关系列出方程与函数关系式是关键.
(1)由一件的利润乘数量得总利润,即可列出方程,解方程即可;
(2)由一件的利润乘数量得总利润,得函数关系式,利用二次函数的性质即可求解.
【详解】(1)解:由题意得:,
解得:,
而,即不符合题意,
∴,
答:当x为20时,该购物平台线上每天销售这种电子元件可获利润2400元;
(2)解:由题意得:,
∴
,
由于每件利润不得超过66元,则,
∵,
∴当时,w随x的增大而增大,
∴当时,w取得最大值,且最大值为2442.
答:当x为26时,w最大,最大值是2442元.
9.(23-24九年级上·安徽合肥·期末)乒乓球被誉为中国国球.2023年的世界乒乓球锦标赛中,中国队包揽了五个项目的冠军,成绩的取得与平时的刻苦训练和精准的技术分析是分不开的.甲乙两人训练打乒乓球,让乒乓球沿若球台的中轴线运动,图为从侧面看乒乓球台的视图,为球台,为球网,点为中点,,,甲从正上方的处击中球完成发球,球沿直线撞击球台上的处再弹起到另一侧的处,从处再次弹起到,乙再接球.以所在直线为轴,为原点建立平面直角坐标系,表示球与的水平距离,表示球到球台的高度,将乒乓球看成点,两次弹起的路径均为抛物线且形状不变,段抛物线的解析式为,段抛物线的解析式为.
(1)当球在球网左侧距球网时到达最高点,求:
①的解析式;
②球过球网时球与的距离;
(2)若球第二次的落点在球网右侧处,球再次弹起最高为,乙的球拍(看作线段)在的正上方处,,若将球拍向前水平推出可接住球,求出的取值范围.
【答案】(1)①;②球过球网时与距离为.
(2)
【分析】本题考查了二次函数的性质及应用,熟练掌握二次函数的图像与性质是解答本题的关键.
(1)①根据题意,得到球在时到达最高点,由,得到其对称轴为,由此求出,进而得到答案.②当时,代入求出,再求出球过球网时与距离,由此得到答案.
(2)根据题意确定出,最高点为,得到,当时,,得到,当时,求出,,由,确定出.
【详解】(1)解:①根据题意得:
,
球在时到达最高点,
,
,
解得:,
.
②当时,
,
,
球过球网时与距离为.
(2)由题意得:
点在球网右侧处,
,
最高点为,
当时,,
解得:或(舍),
,
当时,,
得,,
又,
,,
.
10.(22-23九年级上·安徽安庆·期末)2022北京冬奥会自由式滑雪空中技巧比赛中,某运动员比赛过程的空中剪影近似看作一条抛物线,跳台高度为4米,以起跳点正下方跳台底端O为原点,水平方向为横轴,竖直方向为纵轴,建立如图所示平面直角坐标系.已知抛物线最高点B的坐标为,着陆坡顶端C与落地点D的距离为5米,若斜坡的坡度(即).求:
(1)该抛物线的函数表达式;
(2)点D的坐标;
(3)起跳点A与着陆坡顶端C之间的水平距离的长(保留根号).
【答案】(1)
(2)
(3)米
【分析】本题主要考查二次函数的应用和勾股定理,解直角三角形,涉及待定系数法求函数解析式,抛物线上点的坐标特点等相关内容,得出点D的坐标是解题关键.
(1)由抛物线的顶点可设出抛物线的顶点式,将点A的坐标代入即可得出结论;
(2)根据勾股定理可得出和的长,进而得出点D的坐标;
(3)由的长为点D的横坐标减去的长可得出结论.
【详解】(1)解:∵抛物线最高点B的坐标为,
∴设抛物线的解析式为:,
∵,
∴,
解得.
∴抛物线的解析式为:;
(2)解:在中,,米,
设,
由勾股定理得,
∴,
解得(负值舍去)
∴米,米.
∴点D的纵坐标为,
令,
解得或(舍去),
;
(3)解:由(2)得,米,
∴米.
11.(23-24九年级上·安徽滁州·期中)如图1是一种篮球发球机,该篮球发球机随机以不同力度发射出篮球,篮球飞行的轨迹都呈抛物线状.如图2,已知发球起点P距原点1 m.篮球飞行的最高抛物线为,该抛物线最高点为5 m,最高点距发球起点的水平距离为4 m;篮球飞行的最低抛物线为,该抛物线的顶点为点P,又已知抛物线与抛物线的部分能重合.
(1)求抛物线的表达式;
(2)若抛物线和抛物线与x轴的正半轴的交点分别为点A、点B,求的长;
(3)若篮球发球机只随机发出抛物线为和的两种篮球模式,且该抛物线和都在同一平面内,假设正有一无人机从抛物线和中穿过,无人机飞行的上下垂直的安全范围不小于1 m,该无人机与的水平距离为k m,求k的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】本题考查二次函数的应用,根据题意正确求出函数的解析式是解题关键.
(1)设的解析式为,然后把点P坐标代入即可求解;
(2)先求出的解析式,然后求出A、B的坐标,即可解答;
(3)无人机的横坐标为k,根据题意列出不等式,,求解即可.
【详解】(1)解:根据题意,得,的顶点为,
设的解析式为,
则,
解得,
∴
(2)解:∵已知抛物线与抛物线的部分能重合,且的顶点为点P,
∴抛物线解析式为,
对于,当,则,
解得或(舍去),
∴,
对于,当,则,
解得或(舍去),
∴,
∴;
(3)解:根据题意,得,
解得,
又,
解得,
∴.
12.(23-24九年级上·安徽安庆·期末)某兴趣小组开展综合实践活动:在中,,为上一点,,动点以每秒1个单位的速度从点出发,在三角形边上沿匀速运动,到达点时停止.以为边作正方形,设点的运动时间为,正方形的面积为,探究与的关系.
(1)如图1,在点由点到点的运动过程中,关于的函数解析式为__________;
(2)在点由点到点的运动过程中,经探究发现是关于的二次函数,并绘制成如图2所示的图象.请根据图象信息,求关于的函数解析式及线段的长.
(3)若存在3个时刻对应的正方形的面积均相等.若,则此时正方形的面积等于_________.
【答案】(1)
(2),
(3)
【分析】(1)先求出,进而求出,则;
(2)先由函数图象可得当点P运动到B点时,,由此求出当时,,可设S关于t的函数解析式为,利用待定系数法求出,进而求出当时,求得t的值即可得答案;
(3)①根据题意可得可知函数可以看作是由函数向右平移四个单位得到的,设是函数上的两点,则,是函数上的两点,由此可得,则,根据题意可以看作,则;②由(3)①可得,再由,得到,继而得答案.
【详解】(1)解:∵动点P以每秒1个单位的速度从C点出发,在匀速运动,
∴,
∵,,
∴,
∴;
(2)解:由图2可知当点P运动到B点时,,
∴,
解得,
∴当时,,
由图2可知,对应的二次函数的顶点坐标为,
∴可设S关于t的函数解析式为,
把代入中得:,
解得,
∴S关于t的函数解析式为,
在中,当时,解得或,
∴;
(3)解:①∵点P在上运动时, ,点P在上运动时,
∴可知函数可以看作是由函数向右平移四个单位得到的,
设是函数上的两点,则,是函数上的两点,
∴,
∴,
∵存在3个时刻()对应的正方形的面积均相等.
∴可以看作,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了二次函数与图形运动问题,待定系数法求函数解析式,勾股定理等等,正确理解题意利用数形结合的思想求解是解题的关键.
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21.4 二次函数的应用(6种题型基础练+能力提升练)
题型一:图形问题
1.(23-24九年级上·安徽淮北·阶段练习)李叔叔为了充分利用现有资源,计划用一块矩形空地种植两种蔬菜,如图,矩形的一面靠墙(墙的长度为).另外三面用栅栏围成,中间再用栅栏把它分成两个矩形,已知栅栏的总长度为,若,矩形的面积为,则关于的函数表达式及的取值范围正确的是( )
A. B.
C. D.
2.(23-24九年级上·安徽六安·期中)如图所示,是一个长、宽的矩形花园,根据需要将它的长缩短、宽增加,要想使修改后的花园面积达到最大,则x应为( )
A.1 B. C.2 D.4
3.(23-24九年级上·安徽滁州·期中)如图,用一根的铁丝制作一个“日”字型框架,铁丝恰好全部用完,则该“日”字型框架面积的最大值为( )
A. B. C. D.
4.(23-24九年级上·安徽合肥·阶段练习)用一段长为24m的篱笆围成一个一边靠墙的矩形养鸡场,若墙长15m,求这个矩形养鸡场最大面积.
5.(23-24九年级上·安徽阜阳·阶段练习)如图,要建一个三面用木板围成的矩形仓库,已知矩形仓库一边靠墙(墙长),并在与墙平行的一边开一道宽的门,现在可围的材料为长的木板,若设与墙平行的一边长为,仓库的面积为.
(1)求与之间的函数关系式,并写出自变量的取值范围;
(2)当时,求的值.
题型二:图形运动问题
1.(2020·安徽·中考真题)如图和都是边长为的等边三角形,它们的边在同一条直线上,点,重合,现将沿着直线向右移动,直至点与重合时停止移动.在此过程中,设点移动的距离为,两个三角形重叠部分的面积为,则随变化的函数图像大致为( )
A. B.
C. D.
2.(22-23九年级上·安徽铜陵·期末)如图,矩形中,,,动点P从点A出发,以的速度沿线段向点B运动,动点Q同时从点A出发,以的速度沿折线向点B运动,当一个点停止时另一个点也随之停止.设点P的运动时间是时,的面积是,则能够表示y与x之间函数关系的图象大致是( )
A. B.
C. D.
3.(23-24九年级上·安徽滁州·期末)如图,菱形的边长为,,动点从点出发以的速度沿着边运动,到达点后停止运动;同时动点从点出发,以的速度沿着边向点运动,到达点后停止运动.设点的运动时间为,的面积为,则关于的函数图象为( )
A. B.
C. D.
4.(23-24九年级上·安徽安庆·阶段练习)如图,中,,,,动点P从点A开始沿边向点B以的速度移动,动点Q从点B开始沿向C点以的速度移动,如果P、Q两点分别从A、B两点同时出发,当点Q运动到点C时,两点停止运动.设运动时间为x秒,四边形的面积为.
(1)求y与x之间的函数关系式和自变量x的取值范围;
(2)y的值能否取14?若能,求对应的x的值;若不能,请说明理由.
题型三:拱桥问题
1.(23-24九年级上·安徽合肥·阶段练习)中国廊桥是桥梁与房屋的珠联璧合,代表着中国人的智慧和造艺,是世界文明宝库的一大奇观.如图,这是某座下方为抛物线形的廊桥示意图,已知抛物线的表达式为,为保护廊桥的安全,在该抛物线上距水面高为8米的点E,F处要安装两盏警示灯,则这两盏灯的水平距离长为( )
A.米 B.16米 C.米 D.米
2.(23-24九年级上·安徽六安·阶段练习)如图1,这是某公园一座抛物线型拱桥,按图2所示建立平面直角坐标系,得到函数,在正常水位时,水面宽为30米,当水位上升7米时,水面宽为( )
A.5米 B.米 C.10米 D.米
3.(23-24九年级上·安徽合肥·期中)如图所示,抛物线形拱桥的顶点距水面2时,测得拱桥内水面宽为12.当水面升高1后,拱桥内水面的宽度为 .
4.(23-24九年级上·安徽阜阳·期末)定远池河大桥,原名太平桥,位于安徽省定远县池河镇西官驿道上,雄跨于蜿蜒的池河之上,如图,拱桥的拱形是抛物线形状,在拱桥中,当水面宽度米时,水面离桥洞最大距离为1米,以水平面为轴,点为原点建立平面直角坐标系.
(1)求该拱桥所在抛物线的解析式;
(2)当水面离桥洞最大距离为3米时,求此时拱桥内水面的宽度.
5.(23-24九年级上·安徽合肥·期中)某加工厂要加工一种抛物线型钢材构件,如图所示,该抛物线型构件的底部宽度米,顶点到底部的距离为米.将该抛物线放入平面直角坐标系中,点在轴上.其内部支架有两个符合要求的设计方案:
方案一:“川”字形内部支架(由线段构成),点在上,且,点在抛物线上,均垂直于;
方案二:“”形内部支架(由线段,,构成),点,在上,且,点,在抛物线上,,均垂直于分别是,的中点.
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)该加工厂要用某一规格的钢材来加工这种构件,那么哪一个方案的内部支架节省材料?请说明理由.
题型四:销售问题
1.(22-23九年级上·山西运城·阶段练习)2022年在中国举办的冬奥会和残奥会令世界瞩目,冬奥会和残奥会的吉祥物冰墩墩和雪容融家喻户晓,成为热销产品.某商家以每套34元的价格购进一批冰墩墩和雪容融套件.若该产品每套的售价是48元时,每天可售出200套;若每套售价每提高2元,则每天少卖4套.设冰墩墩和雪容融套件每套售价定为x元时,则该商品每天销售套件所获利润w与x之间的函数关系式为( ).
A. B.
C. D.
2.(23-24九年级上·安徽合肥·阶段练习)电商平台销售销售一种恤衫,每件进价为元经过市场调查,该恤衫每周的销售量件与销售单价元之间满足如下的一次函数关系:当销售单价为元时,每周的销售量为件;当销售单价为元时,每周的销售量为件.
(1)求与之间的函数关系式.
(2)当销售单价定为多少时,该服装店每周销售这种恤衫所获得的利润最大?最大利润是多少?
3.(23-24九年级上·安徽滁州·期末)“三只羊”是我市某直播平台,近年,销售额频频突破百亿大关.某坚果公司在“三只羊”直播平台中推出一款“新春”产品礼盒,每盒的成本为元,若按每盒元销售,则同时段每天可售出盒.为了新年回馈网友,公司决定降价销售.经核算,发现销售价每降低1元,同时段每天的销量就增加盒.设该礼盒售价为每盒x元(),同时段每天的销售量为y盒,每天的销售利润为w元.
(1)写出y与x的函数表达式(含自变量x的取值范围);
(2)直播间在让利顾客的前提下,要使1天的销售利润达到元,销售价应定为每盒多少元?
(3)当销售价定为多少元时每天的利润最大?并求出最大利润.
4.(23-24九年级上·安徽合肥·期末)启明公司生产某种产品,每件产品成本是3元,售价是4元,年销售量为10万件.为了获得更好的效益,公司准备拿出一定的资金做广告,根据经验,每年投入的广告费是x(万元)时,产品的年销售量是原销售量的y倍,且,如果把利润看作是销售总额减去成本费和广告费.
(1)试写出年利润S(万元)与广告费x(万元)的函数关系式,并计算广告费是多少万元时,公司获得的年利润最大,最大年利润是多少万元?
(2)为了保证年利润不低于12万元,则广告费x的取值范围是______ .
5.(23-24九年级上·河南濮阳·期中)某超市销售一种商品,成本价为元/千克,经市场调查,每天销售量(千克)与销售单价(元/千克)之间的关系如图所示,规定每千克售价不能低于元,且不高于元.
(1)直接写出与之间的函数关系式;
(2)设每天的总利润为元,当销售单价定为多少元时,该超市每天的利润最大?最大利润是多少元?
题型五:投球问题
1.(22-23九年级上·安徽安庆·阶段练习)如图,在期末体育测试中,小朱掷出的实心球的飞行高度y(米)与水平距离x(米)之间的关系大致满足二次函数,则小朱本次投掷实心球的成绩为( )
A.7m B.7.5m C.8m D.8.5m
2.(2024·安徽阜阳·三模)如图,排球运动员站在点O处练习发球,球从点O正上方2m的A处发出,其运行的高度y(m)与水平距离x(m)满足关系式.已知球网与点O的水平距离为9m,高度为2.43m,球场的边界距点O的水平距离为18m.下列判断正确的是( )
A.球运行的最大高度是2.43m B.球不会过球网
C.球会过球网且不会出界 D.球会过球网且会出界
3.(23-24九年级上·安徽合肥·期中)在中考体育训练期间,小宇对自己某次实心球训练的录像进行分析,发现实心球飞行高度y(米)与水平距离x(米)之间的关系式为,由此可知小宇此次实心球训练的成绩为 .
4.(23-24九年级上·山东济南·期中)在篮球运动中,跳投是进攻队员面对防守队员或摆脱防守队员后投篮的方法,跳投能出其不意地甩开防守人员的防守,也能有效避免被对方封盖,如图,一位篮球运动员在距离篮圈中心B水平距离4m处跳起投篮,出手点为C,蓝球沿一条抛物线运动,当蓝球运动的水平距离为2.5m时,达到最大高度3.5m,然后准确落入篮筐内(穿过篮圈中心B),已知篮圈中心距离地面高度为3.05m,试解答下列问题:
(1)建立如图所示的平面直角坐标系,其中A为抛物线与y轴的交点,求抛物线所对应的函数表达式.
(2)这次跳投时,球出手点离地面多高?
5.(23-24九年级上·安徽合肥·期中)杭州亚运会,34岁巩立姣以米的成绩夺得亚运会女子铅球冠军,实现亚运三连冠.下图是她在比赛前的某次掷球练习,铅球出手以后的轨迹可近似看作是抛物线的一部分,铅球出手时离地面米,铅球离抛掷点水平距离米时达到最高位置米.如图,以水平面为轴,她所站位置的铅垂线为轴建立平面直角坐标系,设铅球飞行的高度为米,铅球飞行水平距离为米.
(1)求与之间的函数关系式;
(2)巩立姣杭州亚运会夺冠成绩是否超过此次练习的成绩
题型六:喷水问题
1.(22-23九年级上·安徽淮北·阶段练习)如图,一个移动喷灌架喷射出的水流可以近似地看成抛物线,喷水头的高度(即的长度)是1米.当喷射出的水流距离喷水头8米时,达到最大高度米,水流喷射的最远水平距离是( )
A.16米 B.18米 C.20米 D.24米
2.(23-24九年级上·安徽亳州·阶段练习)如图,在喷水池的中心A处竖直安装一个水管,水管的顶端B处有一个喷水孔,喷出的抛物线形水柱在与池中心A的水平距离为1m处达到最高点C,高度为3m,水柱落地点D离池中心A处4m,则水管的顶端B距水面的高度为( )
A.2 B. C. D.
3.(23-24九年级上·安徽淮北·阶段练习)如图,当一喷灌架为一农田喷水时,喷灌架喷射出的水流可以近似地看成抛物线,则该喷灌架喷出的水可到达的最远距离 米.
4.(21-22九年级上·安徽滁州·期末)某游乐场的圆形喷水池中心O有一雕塑OA,从A点向四周喷水,喷出的水柱为抛物线,且形状相同。如图,以水平方向为x轴,点O为原点建立直角坐标系,点A在y轴上,x轴上的点C、D为水柱的落水点,水柱所在抛物线(第一象限部分)的函数表达式为.
(1)求落水点C、D之间的距离;
(2)若需在OD上离O点10米的E处竖立雕塑EF,,且雕塑的顶部刚好碰到水柱,求雕塑EF的高.
5.(20-21九年级上·浙江温州·期中)某游乐园要建造一个直径为20m的圆形喷水池,计划在喷水池周边安装一圈喷水头,使喷出的水柱距池中心4m处达到最高,最大高度为6m.如图,以水平方向为x轴,喷水池中心为原点建立直角坐标系.
(1) 若要在喷水池的中心设计一个装饰物,使各方向喷出的水柱在此汇合,则这个装饰物的高度为多少,请计算说明理由.
(2)为了增加喷水池的观赏性,游乐园新增加了一批向上直线型喷射的喷水头,这些喷水头以水池为圆心,分别以1.5米,3米,4.5米,6米,7.5米为半径呈圆形放置,为了保证喷水时互不干扰,防止水花四溅,且所有直线喷水头射程高度均为一致,则直线型喷水头最高喷射高度为多少米?(假设所有喷水头高度忽略不计).
一、单选题
1.(23-24九年级上·安徽安庆·期末)用总长为米的材料做成如图1的矩形窗框,设窗框的宽为米,窗框的面积为米,关于的函数图象如图2,则的值是( )
A.6 B.7 C.8 D.不能确定
2.(2024·安徽合肥·模拟预测)某厂今年一月份新产品的研发资金为10万元,以后每月新产品的研发资金与上月相比增长率都是x,则该厂今年一季度新产品的研发资金y(元)关于x的函数关系式为( )
A. B.
C. D.
3.(23-24九年级上·安徽合肥·期末)如图,将一个小球从斜坡的点处抛出,小球的抛出路线可以用二次函数刻画,斜坡可以用一次函数刻画.下列结论错误的是( )
A.小球距点水平距离超过4米呈下降趋势
B.当小球水平运动2米时,小球距离坡面的高度为6米
C.小球落地点距点水平距离为7米
D.当小球拋出高度达到8m时,小球距点水平距离为4m
二、解答题
4.(22-23九年级上·安徽安庆·期末)乡村振兴战略实施以来,农村产业经济快速发展.红旗村养鸡专业户李明2020年的纯收入是8万元,预计2022年的纯收入可达到万元.
(1)求李明这两年纯收入的年平均增长率;
(2)随着养鸡规模不断扩大,李明需要再建一个养鸡场,他计划用一段长为100米的篱笆围成一个一边靠墙的矩形养鸡场(如图),墙长60米,要使围成的养鸡场面积最大,则养鸡场与墙平行的一边的长度应是多少米?最大面积是多少米?
5.(23-24九年级上·安徽合肥·期末)羽毛球运动是一项很好的健身项目,羽毛球发球时,羽毛球飞行路线为抛物线的一部分,如图,一运动员站在O点发球.且羽毛球飞行高度与水平距离之间满足函数关系式.
(1)求羽毛球飞行路线中离地最大高度.
(2)已知羽毛球球网高度为,发球点A与球网的水平距离为3m,通过计算说明这次发球是否能过网?
6.(23-24九年级上·安徽合肥·期末)悬索桥是现代高架桥的主要结构方式,如图是某悬索桥的截面示意图,主索近似符合抛物线,从主索上设置竖直的吊索,与桥面垂直,并连接桥面承接桥面的重量,两桥塔,间距为,桥面水平,主索最低点为点,点距离桥面为,以中点为原点,所在直线为轴,建立平面直角坐标系.
(1)写出点的坐标,并求出主索抛物线的表达式;
(2)距离点水平距离为和处的吊索共四条需要更换,求四根吊索总长度为多少米?
7.(23-24九年级上·安徽安庆·期末)某地蔬菜市场为指导某种蔬菜的生产和销售,对往年的市场行情和生产情况进行了调查,得到如图所示的信息.其中,这种蔬菜每千克成本元/千克与销售月份之间满足二次函数关系,每千克售价元/千克与销售月份之间满足一次函数关系.
(1)分别求,关于的函数关系式;
(2)按照往年的行情,在哪个月份销售这种蔬菜的收益最大?
(3)该蔬菜市场管理部门为了稳定蔬菜销售,提高销售商户经营的积极性,决定给商户每千克补贴4元,那么,一年中有几个月份商户销售这种蔬菜不会出现亏损?
8.(23-24九年级上·安徽宿州·期末)某购物平台线上销售某种电子元件,如果每件利润为40元(市场监管部门规定,该种电子元件每件利润不能超过66元),每天可售出50件,根据市场调查发现,销售单价每增加2元,每天销售量会减少1件.设销售单价增加x元.
(1)当x为多少时,该购物平台线上每天销售这种电子元件可获利润2400元?
(2)设该购物平台线上每天销售这种电子元件可获利w元,当x为多少时,w最大?最大值是多少?
9.(23-24九年级上·安徽合肥·期末)乒乓球被誉为中国国球.2023年的世界乒乓球锦标赛中,中国队包揽了五个项目的冠军,成绩的取得与平时的刻苦训练和精准的技术分析是分不开的.甲乙两人训练打乒乓球,让乒乓球沿若球台的中轴线运动,图为从侧面看乒乓球台的视图,为球台,为球网,点为中点,,,甲从正上方的处击中球完成发球,球沿直线撞击球台上的处再弹起到另一侧的处,从处再次弹起到,乙再接球.以所在直线为轴,为原点建立平面直角坐标系,表示球与的水平距离,表示球到球台的高度,将乒乓球看成点,两次弹起的路径均为抛物线且形状不变,段抛物线的解析式为,段抛物线的解析式为.
(1)当球在球网左侧距球网时到达最高点,求:
①的解析式;
②球过球网时球与的距离;
(2)若球第二次的落点在球网右侧处,球再次弹起最高为,乙的球拍(看作线段)在的正上方处,,若将球拍向前水平推出可接住球,求出的取值范围.
10.(22-23九年级上·安徽安庆·期末)2022北京冬奥会自由式滑雪空中技巧比赛中,某运动员比赛过程的空中剪影近似看作一条抛物线,跳台高度为4米,以起跳点正下方跳台底端O为原点,水平方向为横轴,竖直方向为纵轴,建立如图所示平面直角坐标系.已知抛物线最高点B的坐标为,着陆坡顶端C与落地点D的距离为5米,若斜坡的坡度(即).求:
(1)该抛物线的函数表达式;
(2)点D的坐标;
(3)起跳点A与着陆坡顶端C之间的水平距离的长(保留根号).
11.(23-24九年级上·安徽滁州·期中)如图1是一种篮球发球机,该篮球发球机随机以不同力度发射出篮球,篮球飞行的轨迹都呈抛物线状.如图2,已知发球起点P距原点1 m.篮球飞行的最高抛物线为,该抛物线最高点为5 m,最高点距发球起点的水平距离为4 m;篮球飞行的最低抛物线为,该抛物线的顶点为点P,又已知抛物线与抛物线的部分能重合.
(1)求抛物线的表达式;
(2)若抛物线和抛物线与x轴的正半轴的交点分别为点A、点B,求的长;
(3)若篮球发球机只随机发出抛物线为和的两种篮球模式,且该抛物线和都在同一平面内,假设正有一无人机从抛物线和中穿过,无人机飞行的上下垂直的安全范围不小于1 m,该无人机与的水平距离为k m,求k的取值范围.
12.(23-24九年级上·安徽安庆·期末)某兴趣小组开展综合实践活动:在中,,为上一点,,动点以每秒1个单位的速度从点出发,在三角形边上沿匀速运动,到达点时停止.以为边作正方形,设点的运动时间为,正方形的面积为,探究与的关系.
(1)如图1,在点由点到点的运动过程中,关于的函数解析式为__________;
(2)在点由点到点的运动过程中,经探究发现是关于的二次函数,并绘制成如图2所示的图象.请根据图象信息,求关于的函数解析式及线段的长.
(3)若存在3个时刻对应的正方形的面积均相等.若,则此时正方形的面积等于_________.
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