内容正文:
22.3实际问题与二次函数(3)
【学习目标】
1.能够分析和表示实际问题中变量之间的二次函数关系。
2.运用二次函数的知识解决实际问题,提高数学建模、数据分析、逻辑推理和数学运算能力等核心素养。
【学习过程】
1、 自主学习
1.如图,一名男生推铅球,铅球进行高度(单位:m)与水平距离(单位:m)之间的关系是,则他将铅球推出的距离是 m.
2.如图所示的是某广场喷水池喷出的抛物线形水柱的平面图,若水柱喷出的竖直高度与水平距离满足,则水柱的最大高度是 米.
3.小明在一次投篮过程中,篮球在空中的高度h (单位:米)与在空中飞行的时间 t (单位:秒)满足函数关系:,当篮球在空中的飞行时间 秒时,篮球距离地面最高.
4.一个球从地面竖直向上弹起,球距离地面的高度h(单位:米)与经过的时间t(单位:秒)满足函数关系式,那么球弹起后又回到地面所经过的时间t是( )
A.1秒 B.2秒 C.2.4秒 D.3秒
5.如图,在池中心竖直水管的顶端安一个喷水头,使喷出的抛物线形水柱在与池中心的水平距离为处达到最高,高度为,水柱落地处离池中心,水管的长为( )
A. B. C. D.
6.如图,小明在某次投篮中,球的运动路线是抛物线的一部分,若命中篮圈中心,则他与篮圈底的距离l是( )
A.
B. C. D.
2、 独立思考
如图,是一座古拱桥的截面图,拱桥桥洞的上沿是抛物线形状,当水面的宽度为时,桥洞与水面的最大距离是.
(1)若以拱顶点为原点建立平面直角坐标系(如右图),则点坐标是______,点坐标是______;
(2)根据(1)所建立的平面直角坐标系,可设函数解析式为________;求得抛物线的解析式为__________;
三、合作探究
1、还有其它的建立平面直角坐标系的方法吗?
2、因为上游水库泄洪,水面宽度变窄,若水面宽度CD=时(C在D左侧),则可知点C的____坐标;如果要求水面上涨的高度.实际是_________________________之差。
3、因为上游水库泄洪,水位会止涨,若已知水位上涨了1米,则此时水面宽度是多少?一艘8米宽的船能顺利通过吗?
四、类比探究
1.某茶杯的过最低点 的竖直截面如图所示,其中杯体竖直截面 呈抛物线形状杯体厚度忽略不计,点,点位于杯口处,且,点 是抛物线最低点, 当茶杯装满茶水时,茶水的最大深度点到的距离为,将茶水倒出一部分后,茶水的最大深度恰好为点到的距离,求此时的长度 ( )
A. B. C. D.
2.如图1,某公园一个圆形喷水池,在喷水池中心O处竖直安装一根高度为的水管,A处是喷头,喷出水流沿形状相同的曲线向各个方向落下,喷出水流的运动路线可以看作是抛物线的一部分.建立如图2所示的平面直角坐标系,测得喷出水流距离喷水池中心O的最远水平距离为,水流竖直高度的最高处位置C距离喷水池中心O的水平距离为.
(1)求喷出水流的竖直高度与距离水池中心O的水平距离之间的关系式,并求水流最大竖直高度的长;
(2)安装师傅调试时发现,喷头竖直上下移动时,抛物线形水流随之竖直上下移动(假设抛物线水流移动时,保持对称轴及形状不变),若要使水流离喷水池中心O的最远水平距离增大至,则水管的高度增加多少米?
3.如图,一位运动员在距篮下4米处跳起投篮,球运行的路线是抛物线,篮球运行的水平距离为2.5米时达到最大高度,在如图所示的直角坐标系中,抛物线的表达式为,沿此抛物线篮球可准确落入篮圈.
(1)求篮圈中心到地面的距离为多少米.
(2)该运动员身高1.8米,在这次跳投中,球在头顶上方0.25米处出手,问:球出手时,他跳离地面的高度是多少?
(3)篮球被投出后,对方一名近身防守运动员跳起盖帽,这名防守运动员最大能摸高3.05m,若他想盖帽成功,则两名运动员之间的距离不能超过多少米?(直接写出答案)
五、应用探究
1.已知某抛物线形拱桥下的拱顶离水面时,水面宽,那么下列说法中正确的是( )
A.若以拋物线的顶点为原点,以抛物线的对称轴为轴建立直角坐标系,则这条抛物线的解析式是
B.若以水面所在直线为轴,以水面的垂直平分线为轴建立直角坐标系,则过条批物线的解析式是
C.水面上升后,水面宽为
D.水面下降后,水面宽为
2.如图是根据某拱桥形状建立的直角坐标系,从中得到函数.在正常水位时水面宽,当水位上升时,水面宽( )
A. B. C. D.
3.如图,某公司的大门是一抛物线形建筑物,大门的地面宽度和大门最高点离地面的高度都是,公司想在大门两侧距地面处各安装一盏壁灯,两盏壁灯之间的距离为( )
A. B. C. D.
水平距离
竖直高度
4.掷实心球是中考体育考试选考项目之一,明明发现实心球从出手到落地的过程中,其竖直高度与水平距离之间满足二次函数关系.明明利用先进的鹰眼系统记录了某次投球过程,实心球在空中运动时的水平距离(单位:m)与竖直高度(单位:m)的数据如下表:
在投掷过程中,实心球从起点到落地点的水平距离为( )
A.6米 B.8米 C.9米 D.10米
5.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
6.某水利工程公司开挖的池塘,截面呈抛物线形,蓄水之后在图中建立平面直角坐标系,并标出相关数据(单位:),某学习小组探究之后得出如下结论,其中正确的为( )
A.水面宽度为 B.抛物线的解析式为
C.最大水深为 D.若池塘中水面的宽度减少为原来的一半,则最大水深减少为原来的
7.某小区花园新安装了一排音乐喷泉装置,其中位于中间的喷水装置喷水能力最强,水流在各个方向上沿形状相同的抛物线路径落下,若喷出的水流高度为,水流与之间的水平距离为,y与x之间满足二次函数关系.如图所示,经测量,喷水装置高度为3.5米,水流最高处离喷水装置的水平距离为3米,离地面竖直距离为8米.
(1)求水流喷出的高度与水平距离之间的函数关系式;
(2)若在音乐喷泉四周摆放花盆,不计其它因素,花盆需至少离喷水装置多少米处,才不会被喷出的水流击中?
参考答案:
一、自主学习
1.11
2.5
3.
4.C
5.D
6.C
二、独立思考
(1);(2) (3)
四、类比探究
1.A
2.(1),水流最大竖直高度的长为m
(2)水管的高度增加米
3.(1)3.05米;
(2)0.2米;
(3)1米;
五、应用探究
1.A
2.D
3.D
4.C
5.C
6.D
7.(1) (2)7米
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