内容正文:
专题05 实际问题与二次函数【三大题型】
二次函数的最值
1.(2023•朝阳区校级期中)二次函数y=(x+1)2﹣2的最小值是( )
A.﹣2 B.﹣1 C.1 D.2
2.(2023•西城区校级期中)二次函数y=﹣x2+2x+4的最大值为( )
A.﹣2 B.2 C.5 D.9
3.(2023•朝阳区校级期中)在关于n的函数S=an2+bn中,n为自然数,当n=9时,S<0;当n=10时,S>0.则当S的值最小时,n的值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
4.(2023•西城区校级期中)已知二次函数y=x2﹣2mx(m为常数),当﹣1≤x≤2时,函数值y的最小值为﹣2,则m的值是( )
A. B. C.或 D.或
5.(2023•顺义区校级期中)已知二次函数y=x2﹣4x+m﹣3的最小值为3,则m= .
6.(2023•朝阳区校级期中)已知函数y=x2﹣2x﹣3,当﹣1≤x≤a时,函数的最小值是﹣4,则实数a的取值范围是 .
7.(2023•昌平区校级期中)在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx+a﹣4(a≠0)的对称轴是直线x=1.
(1)求抛物线y=ax2+bx+a﹣4(a≠0)的顶点坐标;
(2)当﹣2≤x≤3时,y的最大值是5,求a的值;
(3)在(2)的条件下,当t≤x≤t+1时,y的最大值是m,最小值是n,且m﹣n=3,求t的值.
8.(2023•海淀区校级期中)已知f(x)=ax2+bx满足:f(x﹣1)=f(3﹣x),且方程f(x)=2x有两相等的实数根.
(1)求f(x)在区间[0,3]上的最大值.
(2)是否存在实数m、n,使得f(x)在区间[m,n]上的最小值为4m,最大值为4n?若存在,求出m、n的值;若不存在,请说明理由.
根据实际问题列二次函数关系式
9.(2023•大兴区校级期中)某种商品的价格是2元,准备进行两次降价.如果每次降价的百分率都是x,经过两次降价后的价格y(单位:元)随每次降价的百分率x的变化而变化,则y关于x的函数解析式是( )
A.y=2(x+1)2 B.y=2(1﹣x)2 C.y=(x+1)2 D.y=(x﹣1)2
10.(2023•顺义区校级期中)某畅销书的售价为每本30元,每星期可卖出200本,书城准备开展“读书节活动”,决定降价促销.经调研,如果调整书籍的售价,每降价2元,每星期可多卖出40本.设每件商品降价x元后,每星期售出此畅销书的总销售额为y元,则y与x之间的函数关系为( )
A.y=(30﹣x)(200+40x) B.y=(30﹣x)(200+20x)
C.y=(30﹣x)(200﹣40x) D.y=(30﹣x)(200﹣20x)
11.(2023•朝阳区校级期中)将进货价为70元/件的某种商品按零售价100元/件出售时每天能卖出20件,若这种商品的零售价在一定范围内每降价1元/件,其日销售量就增加1件,为了每天获得最大利润,决定每件降价x元,设每天的利润为y元,则y关于x的函数解析式是y= .
12.(2023•大兴区校级期中)某商店将每件进价为8元的某种商品每件10元出售,一天可销出约100件.该店想通过降低售价,增加销售量的办法来提高利润.经过市场调查,发现这种商品单价每降低0.1元,其销售量可增加10件,将这种商品的售价降低x元时,则销售利润y= .
二次函数的应用
13.(2023•朝阳区校级期中)下面的四个问题中都有两个变量:①一个圆柱的高等于底面半径x,这个圆柱的表面积为y;②x个球队比赛,每两队之间进行一场比赛,比赛的场次为y;③某产品现在的年产量是20t,计划今后两年增加产量,如果每年都比上一年增加x倍,两年后这种产品的产量为y;④某种商品每件的进价为30元,在某段时间内若以每件x元出售,可卖出(100﹣x)件,利润为y元.其中,变量y与变量x之间的函数关系(不考虑自变量取值范围)可以用一条开口向上的抛物线表示的是( )
A.②③④ B.①③④ C.①②④ D.①②③
14.(2023•石景山区校级期中)某汽车刹车后行驶的距离y(单位:m)与行驶的时间t(单位:s)之间近似满足函数关系y=at2+bt(a<0).如图记录了y与t的两组数据,根据上述函数模型和数据,可推断出该汽车刹车后到停下来所用的时间为( )
A.2.25s B.1.25s C.0.75s D.0.25s
15.(2023•东城区校级期中)在2023年中考体育考试前,小康对自己某次实心球的训练录像进行了分析,发现实心球飞行路线是一条抛物线,若不考虑空气阻力,实心球的飞行高度y(单位:米)与飞行的水平距离x(单位:米)之间具有函数关系yx2x,则小康这次实心球训练的成绩为( )
A.14米 B.12米 C.11米 D.10米
16.(2023•通州区期中统考)在特定条件下,篮球赛中进攻球员投球后,篮球的运行轨迹是开口向下的抛物线的一部分.“盖帽”是一种常见的防守手段,防守队员在篮球上升阶段将球拦截即为“盖帽”,而防守队员在篮球下降阶段将球拦截则属“违规”.对于某次投篮而言,如果忽略其他因素的影响,篮球处于上升阶段的水平距离越长,则被“盖帽”的可能性越大,收集几次篮球比赛的数据之后,某球员投篮可以简化为下述数学模型:如图所示,该球员的投篮出手点为P,篮框中心点为Q,他可以选择让篮球在运行途中经过A,B,C,D四个点中的某一点并命中Q,忽略其他因素的影响,那么被“盖帽”的可能性最大的线路是( )
A.P→A→Q B.P→B→Q C.P→C→Q D.P→D→Q
17.(2023•朝阳区校级期中)某服装店销售一批服装,平均每天可售出20件,每件盈利40元,为了扩大销售,尽快减少库存,商店决定采取适当的降价措施,经市场调查发现,如果一件衣服每降价1元,商店平均每天可多售出2件,则每件衣服降价 元时,服装店每天盈利最多.
18.(2023•房山区期中统考)如图,某中学综合与实践小组要围成一个矩形菜园ABCD,其中一边AD靠墙,其余的三边AB,BC,CD用总长为40米的栅栏围成.设矩形ABCD的边AB=x米,面积为S平方米.
(1)活动区面积S与x之间的关系式为 ;
(2)菜园ABCD最大面积是 平方米.
19.(2023•朝阳区校级期中)距离地面有一定高度的某发射装置竖直向上发射物体,物体离地面的高度h(米)与物体运动的时间t(秒)之间满足函数关系h=﹣5t2+mt+n,其图象如图所示,物体运动的最高点离地面20米,物体从发射到落地的运动时间为3秒.设w表示0秒到t秒时h的值的“极差”(即0秒到t秒时h的最大值与最小值的差),则当0≤t≤1时,w的取值范围是 ;当2≤t≤3时,w的取值范围是 .
20.(2023•朝阳区校级期中)如图,排球运动员站在点O处练习发球,将球从O点正上方2m的A处发出,把球看成点,其运行的高度y(m)与运行的水平距离x(m)满足关系式y=a(x﹣6)2+h.已知球网与O点的水平距离为9m,高度为2.43m,球场的边界距O点的水平距离为18m.若球能越过球网,又不出边界,则h的取值范围为 .
21.(2023•西城区校级期中)篮球是学生非常喜爱的运动项目之一、篮圈中心距离地面的竖直高度是3.05m,小石站在距篮圈中心水平距离6.5m处的点A练习定点投篮,篮球从小石正上方出手到接触篮球架的过程中,其运行路线可以看作是抛物线的一部分,当篮球运行的水平距离是x(单位:m)时,球心距离地面的竖直高度是y(单位:m).在小石多次的定点投篮练习中,记录了如下两次训练:
(1)第一次训练时,篮球的水平距离x与竖直高度y的几组数据如下:
水平距离x/m
0
1
2
3
4
5
6
竖直高度y/m
2.0
2.7
3.2
3.5
3.6
3.5
3.2
①在平面直角坐标系xOy中,描出以如表中各对对应值为坐标的点,并用平滑的曲线连接;
②结合表中数据或所画图象,直接写出篮球运行的最高点距离地面的竖直高度,并求y与x满足的函数解析式;
③小石第一次投篮练习没能投进,请说明理由;
(2)第二次训练时,小石通过调整出手高度的方式将球投进.篮球出手后运行路线的形状与第一次相同,达到最高点时,篮球的位置恰好在第一次的正上方,则小石的出手高度是 m.
22.(2023•顺义区校级期中)如图1,一灌溉车正为绿化带浇水,喷水口H离地竖直高度为h=1.2米.建立如图2所示的平面直角坐标系,可以把灌溉车喷出水的上、下边缘抽象为两条抛物线的部分图象,把绿化带横截面抽象为矩形DEFG,其水平宽度 DE=2米,竖直高度EF=0.7米,下边缘抛物线是由上边缘抛物线向左平移得到,上边缘抛物线最高点A离喷水口的水平距离为2米,高出喷水口0.4米,灌溉车到绿化带的距离OD为d米.
(1)求上边缘抛物线喷出水的最大射程OC;
(2)求下边缘抛物线与x轴交点B的坐标;
(3)若d=3.2米,灌溉车行驶时喷出的水 (填“能”或“不能”)浇灌到整个绿化带.
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专题05 实际问题与二次函数【三大题型】
二次函数的最值
1.(2023•朝阳区校级期中)二次函数y=(x+1)2﹣2的最小值是( )
A.﹣2 B.﹣1 C.1 D.2
解:二次函数y=(x+1)2﹣2的顶点坐标为(﹣1,﹣2),因此当x=﹣1时,y最小=﹣2,
答案:A.
2.(2023•西城区校级期中)二次函数y=﹣x2+2x+4的最大值为( )
A.﹣2 B.2 C.5 D.9
解:∵y=﹣x2+2x+4化成顶点式y=﹣(x﹣1)2+5,
∴抛物线开口向下,顶点为(1,5),
∴函数的最大值为5,
答案:C.
3.(2023•朝阳区校级期中)在关于n的函数S=an2+bn中,n为自然数,当n=9时,S<0;当n=10时,S>0.则当S的值最小时,n的值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
解:∵函数S=an2+bn图象经过原点,
n=9时,S<0;当n=10时,S>0,
∴S=0时,n=0或n在9﹣10之间,
即图象对称轴在4.5﹣5之间,
∴当n=5时,S取最小值.
答案:C.
4.(2023•西城区校级期中)已知二次函数y=x2﹣2mx(m为常数),当﹣1≤x≤2时,函数值y的最小值为﹣2,则m的值是( )
A. B. C.或 D.或
解:y=x2﹣2mx=(x﹣m)2﹣m2,
①若m<﹣1,当x=﹣1时,y=1+2m=﹣2,
解得:m;
②若m>2,当x=2时,y=4﹣4m=﹣2,
解得:m2(舍);
③若﹣1≤m≤2,当x=m时,y=﹣m2=﹣2,
解得:m或m1(舍),
∴m的值为或,
答案:D.
5.(2023•顺义区校级期中)已知二次函数y=x2﹣4x+m﹣3的最小值为3,则m= 10 .
解:原式可化为:y=(x﹣2)2﹣7+m,
∵函数的最小值是3,
∴﹣7+m=3,
解得m=10.
答案:10.
6.(2023•朝阳区校级期中)已知函数y=x2﹣2x﹣3,当﹣1≤x≤a时,函数的最小值是﹣4,则实数a的取值范围是 a≥1 .
解:函数y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4的图象是开口朝上且以x=1为对称轴的抛物线,
当且仅当x=1时,函数取最小值﹣4,
∵函数y=x2﹣2x﹣3,当﹣1≤x≤a时,函数的最小值是﹣4,
∴a≥1,
答案:a≥1
7.(2023•昌平区校级期中)在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx+a﹣4(a≠0)的对称轴是直线x=1.
(1)求抛物线y=ax2+bx+a﹣4(a≠0)的顶点坐标;
(2)当﹣2≤x≤3时,y的最大值是5,求a的值;
(3)在(2)的条件下,当t≤x≤t+1时,y的最大值是m,最小值是n,且m﹣n=3,求t的值.
解:(1)将x=1代入抛物线y=ax2+bx+a﹣4得,
y=a+b+a﹣4=2a+b﹣4,
∵对称轴是直线x=1.
∴1,
∴b=﹣2a,
∴y=2a+b﹣4=2a﹣2a﹣4=﹣4,
∴抛物线y=ax2+bx+a﹣4(a≠0)的顶点坐标为(1,﹣4);
(2)①a<0时,抛物线开口向下,y的最大值是﹣4,
∵当﹣2≤x≤3时,y的最大值是5,
∴a<0不合题意;
②a>0时,抛物线开口向上,
∵对称轴是直线x=1.1到﹣2的距离大于1到3的距离,
∴x=﹣2时,y的值最大,
∴y=4a﹣2b+a﹣4=5a﹣2b﹣4=5,
将b=﹣2a代入得,a=1;
(3)①t<0时,
∵a=1,
∴b=﹣2a=﹣2,
∴y的最大值是m=t2﹣2t+1﹣4=t2﹣2t﹣3,最小值是n=(t+1)2﹣2(t+1)﹣3,
∵m﹣n=3,
∴t2﹣2t﹣3﹣[(t+1)2﹣2(t+1)﹣3]=3,解得:t=﹣1;
②t<1时,
∴y的最大值是m=(t+1)2﹣2(t+1)﹣3,最小值是n=﹣4,
∵m﹣n=3,
∴(t+1)2﹣2(t+1)﹣3﹣(﹣4)=3,解得:t=±(不成立);
③0<t时,
y的最大值是m=t2﹣2t+1﹣4=t2﹣2t﹣3,最小值是n=﹣4,
m﹣n=t2﹣2t﹣3﹣(﹣4)=3,解得:t=±1(不成立);
④t≥1时,
∴y的最大值是m=(t+1)2﹣2(t+1)﹣3,最小值是n=t2﹣2t﹣3,
m﹣n=(t+1)2﹣2(t+1)﹣3﹣(t2﹣2t﹣3)=3,解得:t=2;
综上,t的值为﹣1或2.
8.(2023•海淀区校级期中)已知f(x)=ax2+bx满足:f(x﹣1)=f(3﹣x),且方程f(x)=2x有两相等的实数根.
(1)求f(x)在区间[0,3]上的最大值.
(2)是否存在实数m、n,使得f(x)在区间[m,n]上的最小值为4m,最大值为4n?若存在,求出m、n的值;若不存在,请说明理由.
解:(1)∵f(x)=ax2+bx满足:f(x﹣1)=f(3﹣x),
∴对称轴为直线x1,
∴1,
∴b=﹣2a,
∵方程f(x)=2x有两相等的实数根,
∴ax2+bx﹣2x=0,则Δ=0,
∴(b﹣2)2=0,
∴b=2,
∴a=﹣1,
∴f(x)=﹣x2+2x=﹣(x﹣1)2+1,
∴x=1时,f(x)有最大值1,
∴f(x)在区间[0,3]上的最大值是1;
(2)不存在,理由如下,
分三种情况:
a、n≤1,有:﹣m2+2m=4m①,﹣n2+2n=4n②,m<n③,
解得m=n,不合题意;
b、m≥1,有:﹣m2+2m=4n①,﹣n2+2n=4m②,m<n③,
①﹣②得:(n﹣m)(m+n)=6(n﹣m),n﹣m>0,
∴m+n=6,
代入①解得:m=3,n=3;
不合题意,
c、若m<1,n>1,
∵此时函数的最大值为1,
∴4n=1,
∴n,
不合题意,
综上所述:不存在实数m、n,使得f(x)在区间[m,n]上的最小值为4m,最大值为4n.
根据实际问题列二次函数关系式
9.(2023•大兴区校级期中)某种商品的价格是2元,准备进行两次降价.如果每次降价的百分率都是x,经过两次降价后的价格y(单位:元)随每次降价的百分率x的变化而变化,则y关于x的函数解析式是( )
A.y=2(x+1)2 B.y=2(1﹣x)2 C.y=(x+1)2 D.y=(x﹣1)2
解:根据题意得y=2(1﹣x)2,
答案:B.
10.(2023•顺义区校级期中)某畅销书的售价为每本30元,每星期可卖出200本,书城准备开展“读书节活动”,决定降价促销.经调研,如果调整书籍的售价,每降价2元,每星期可多卖出40本.设每件商品降价x元后,每星期售出此畅销书的总销售额为y元,则y与x之间的函数关系为( )
A.y=(30﹣x)(200+40x) B.y=(30﹣x)(200+20x)
C.y=(30﹣x)(200﹣40x) D.y=(30﹣x)(200﹣20x)
解:设每本降价x元,则售价为(30﹣x)元,销售量为(200+20x)本,
根据题意得,y=(30﹣x)(200+20x),
答案:B.
11.(2023•朝阳区校级期中)将进货价为70元/件的某种商品按零售价100元/件出售时每天能卖出20件,若这种商品的零售价在一定范围内每降价1元/件,其日销售量就增加1件,为了每天获得最大利润,决定每件降价x元,设每天的利润为y元,则y关于x的函数解析式是y= ﹣x2+10x+600 .
解:设应降价x元,销售量为(20+x)个,
根据题意得:y=(100﹣x﹣70)(20+x)=﹣x2+10x+600.
答案:﹣x2+10x+600.
12.(2023•大兴区校级期中)某商店将每件进价为8元的某种商品每件10元出售,一天可销出约100件.该店想通过降低售价,增加销售量的办法来提高利润.经过市场调查,发现这种商品单价每降低0.1元,其销售量可增加10件,将这种商品的售价降低x元时,则销售利润y= ﹣100x2+100x+200(0≤x≤2) .
解:∵每降低0.1元,其销售量可增加10件,
∴降低x元,其销售量可增加100x件,
∵原来每件的利润为10﹣8,现在降低x元,
∴现在每件的利润为2﹣x,应保证2﹣x≥0,
∴销售利润y=(10﹣8﹣x)×(100+100x)=﹣100x2+100x+200(0≤x≤2).
二次函数的应用
13.(2023•朝阳区校级期中)下面的四个问题中都有两个变量:①一个圆柱的高等于底面半径x,这个圆柱的表面积为y;②x个球队比赛,每两队之间进行一场比赛,比赛的场次为y;③某产品现在的年产量是20t,计划今后两年增加产量,如果每年都比上一年增加x倍,两年后这种产品的产量为y;④某种商品每件的进价为30元,在某段时间内若以每件x元出售,可卖出(100﹣x)件,利润为y元.其中,变量y与变量x之间的函数关系(不考虑自变量取值范围)可以用一条开口向上的抛物线表示的是( )
A.②③④ B.①③④ C.①②④ D.①②③
解:由题意可得,
一个圆柱的高等于底面半径x,这个圆柱的表面积为y,则y=2πx•x+2πx2=2πx2+2πx2=4πx2,该函数为开口向上的抛物线,故①符合题意;
x个球队比赛,每两队之间进行一场比赛,比赛的场次为y,则yx(x﹣1)x2x,该函数为开口向上的抛物线,故②符合题意;
某产品现在的年产量是20t,计划今后两年增加产量,如果每年都比上一年增加x倍,两年后这种产品的产量为y,则y=20x•x=20x2,该函数为开口向上的抛物线,故③符合题意;
某种商品每件的进价为30元,在某段时间内若以每件x元出售,可卖出(100﹣x)件,利润为y元,则y=(x﹣30)(100﹣x)=﹣x2+130x﹣3000,该函数为开口向下的抛物线,故④不符合题意;
答案:D.
14.(2023•石景山区校级期中)某汽车刹车后行驶的距离y(单位:m)与行驶的时间t(单位:s)之间近似满足函数关系y=at2+bt(a<0).如图记录了y与t的两组数据,根据上述函数模型和数据,可推断出该汽车刹车后到停下来所用的时间为( )
A.2.25s B.1.25s C.0.75s D.0.25s
解:将(0.5,6),(1,9)代入y=at2+bt(a<0)得:
,
解得:,
故抛物线解析式为:y=﹣6t2+15t,
当t1.25(秒),此时y取到最大值,故此时汽车停下,
则该汽车刹车后到停下来所用的时间为1.25秒.
答案:B.
15.(2023•东城区校级期中)在2023年中考体育考试前,小康对自己某次实心球的训练录像进行了分析,发现实心球飞行路线是一条抛物线,若不考虑空气阻力,实心球的飞行高度y(单位:米)与飞行的水平距离x(单位:米)之间具有函数关系yx2x,则小康这次实心球训练的成绩为( )
A.14米 B.12米 C.11米 D.10米
解:当y=0时,则x2x0,
解得x=﹣2(舍去)或x=12.
答案:B.
16.(2023•通州区期中统考)在特定条件下,篮球赛中进攻球员投球后,篮球的运行轨迹是开口向下的抛物线的一部分.“盖帽”是一种常见的防守手段,防守队员在篮球上升阶段将球拦截即为“盖帽”,而防守队员在篮球下降阶段将球拦截则属“违规”.对于某次投篮而言,如果忽略其他因素的影响,篮球处于上升阶段的水平距离越长,则被“盖帽”的可能性越大,收集几次篮球比赛的数据之后,某球员投篮可以简化为下述数学模型:如图所示,该球员的投篮出手点为P,篮框中心点为Q,他可以选择让篮球在运行途中经过A,B,C,D四个点中的某一点并命中Q,忽略其他因素的影响,那么被“盖帽”的可能性最大的线路是( )
A.P→A→Q B.P→B→Q C.P→C→Q D.P→D→Q
解:B,D两点,横坐标相同,而D点的纵坐标大于B点的纵坐标,显然,B点上升阶段的水平距离长;
A,B两点,纵坐标相同,而A点的横坐标小于B点的横坐标,等经过A点的篮球运行到与B点横坐标相同时,显然在B点上方,故B点上升阶段的水平距离长;
同理可知C点路线优于A点路线,
综上:P→B→Q是被“盖帽”的可能性最大的线路.
答案:B.
17.(2023•朝阳区校级期中)某服装店销售一批服装,平均每天可售出20件,每件盈利40元,为了扩大销售,尽快减少库存,商店决定采取适当的降价措施,经市场调查发现,如果一件衣服每降价1元,商店平均每天可多售出2件,则每件衣服降价 15 元时,服装店每天盈利最多.
解:设每件衬衫应降价x元,设商场获得的总利润为y元,由题意得:
y=(40﹣x)(20+2x)
=﹣2x2+60x+800
=﹣2(x﹣15)2+1250,
∵﹣2<0,
∴当x=15时,y有最大值,最大值为1250,
∴每件衬衫应降价15元,服装店每天盈利最多,
答案:15.
18.(2023•房山区期中统考)如图,某中学综合与实践小组要围成一个矩形菜园ABCD,其中一边AD靠墙,其余的三边AB,BC,CD用总长为40米的栅栏围成.设矩形ABCD的边AB=x米,面积为S平方米.
(1)活动区面积S与x之间的关系式为 S=﹣2x2+40x(0<x<20) ;
(2)菜园ABCD最大面积是 200 平方米.
解:(1)根据题意得:BC=(40﹣2x)米,
∴S=x(40﹣2x)=﹣2x2+40x,
∵40﹣2x>0,
∴x<20,
∴面积S与x之间的关系式为S=﹣2x2+40x(0<x<20);
答案:S=﹣2x2+40x(0<x<20);
(2)∵S=﹣2x2+40x=﹣2(x﹣10)2+200,且﹣2<0,0<x<20,
∴当x=10时,S取最大值200,
∴菜园ABCD最大面积是200平方米;
答案:200.
19.(2023•朝阳区校级期中)距离地面有一定高度的某发射装置竖直向上发射物体,物体离地面的高度h(米)与物体运动的时间t(秒)之间满足函数关系h=﹣5t2+mt+n,其图象如图所示,物体运动的最高点离地面20米,物体从发射到落地的运动时间为3秒.设w表示0秒到t秒时h的值的“极差”(即0秒到t秒时h的最大值与最小值的差),则当0≤t≤1时,w的取值范围是 0≤w≤5 ;当2≤t≤3时,w的取值范围是 5≤w≤20 .
解:∵物体运动的最高点离地面20米,物体从发射到落地的运动时间为3秒,
∴抛物线h=﹣5t2+mt+n的顶点的纵坐标为20,且经过(3,0)点,
∴,
解得:,(不合题意,舍去),
∴抛物线的解析式为h=﹣5t2+10t+15,
∵h=﹣5t2+10t+15=﹣5(t﹣1)2+20,
∴抛物线的最高点的坐标为(1,20).
∵20﹣15=5,
∴当0≤t≤1时,w的取值范围是:0≤w≤5;
当t=2时,h=15,当t=3时,h=0,
∵20﹣15=5,20﹣0=20,
∴当2≤t≤3时,w的取值范围是:5≤w≤20.
答案:0≤w≤5;5≤w≤20.
20.(2023•朝阳区校级期中)如图,排球运动员站在点O处练习发球,将球从O点正上方2m的A处发出,把球看成点,其运行的高度y(m)与运行的水平距离x(m)满足关系式y=a(x﹣6)2+h.已知球网与O点的水平距离为9m,高度为2.43m,球场的边界距O点的水平距离为18m.若球能越过球网,又不出边界,则h的取值范围为 .
解:点A(0,2),将点A的坐标代入抛物线表达式得:2=a(0﹣6)2+h,
解得:a,
∴抛物线的表达式为y(x﹣6)2+h,
由题意得:当x=9时,y(x﹣6)2+h(9﹣6)2+h>2.43,
解得:h;
当x=18时,y(x﹣6)2+h(18﹣6)2+h≤0,
解得:h,
故h的取值范围是h.
答案:h.
21.(2023•西城区校级期中)篮球是学生非常喜爱的运动项目之一、篮圈中心距离地面的竖直高度是3.05m,小石站在距篮圈中心水平距离6.5m处的点A练习定点投篮,篮球从小石正上方出手到接触篮球架的过程中,其运行路线可以看作是抛物线的一部分,当篮球运行的水平距离是x(单位:m)时,球心距离地面的竖直高度是y(单位:m).在小石多次的定点投篮练习中,记录了如下两次训练:
(1)第一次训练时,篮球的水平距离x与竖直高度y的几组数据如下:
水平距离x/m
0
1
2
3
4
5
6
竖直高度y/m
2.0
2.7
3.2
3.5
3.6
3.5
3.2
①在平面直角坐标系xOy中,描出以如表中各对对应值为坐标的点,并用平滑的曲线连接;
②结合表中数据或所画图象,直接写出篮球运行的最高点距离地面的竖直高度,并求y与x满足的函数解析式;
③小石第一次投篮练习没能投进,请说明理由;
(2)第二次训练时,小石通过调整出手高度的方式将球投进.篮球出手后运行路线的形状与第一次相同,达到最高点时,篮球的位置恰好在第一次的正上方,则小石的出手高度是 2.075 m.
解:(1)①描点,连线,作出函数图象,
②结合表中数据或所画图象可知,篮球运行的最高点距离地面的竖直高度为3.6米,
由表格数据和函数图象可知,抛物线的顶点为(4,3.6),
∴设抛物线解析式为y=a(x﹣4)2+3.6,
把(0,2)代入解析式得:2=a(0﹣4)2+3.6,
解得a=﹣0.1,
∴y与x满足的函数解析式为y=﹣0.1(x﹣4)2+3.6;
③当x=6.5时,y=﹣0.1×(6.5﹣4)2+3.6=﹣0.625+3.6=2.975<3.05,
∴小石第一次投篮练习没能投进;
(2)根据题意可知,第二次篮球运行的抛物线相当于第一次篮球运行的抛物线向上平移m个单位,
则第二次篮球运行的抛物线解析式为y=﹣0.1(x﹣4)2+3.6+m,
∵第二次篮球运行的抛物线经过(6.5,3.05),
∴3.05=﹣0.1×(6.5﹣4)2+3.6+m,
解得m=0.075,
∴2+0.075=2.075,
答:小石第二次篮球刚出手比第一次篮球刚出手时的高度高,2.075米.
答案:2.075.
22.(2023•顺义区校级期中)如图1,一灌溉车正为绿化带浇水,喷水口H离地竖直高度为h=1.2米.建立如图2所示的平面直角坐标系,可以把灌溉车喷出水的上、下边缘抽象为两条抛物线的部分图象,把绿化带横截面抽象为矩形DEFG,其水平宽度 DE=2米,竖直高度EF=0.7米,下边缘抛物线是由上边缘抛物线向左平移得到,上边缘抛物线最高点A离喷水口的水平距离为2米,高出喷水口0.4米,灌溉车到绿化带的距离OD为d米.
(1)求上边缘抛物线喷出水的最大射程OC;
(2)求下边缘抛物线与x轴交点B的坐标;
(3)若d=3.2米,灌溉车行驶时喷出的水 不能 (填“能”或“不能”)浇灌到整个绿化带.
解:(1)如图2,由题意得A(2,1.6)是上边缘抛物线的顶点,
设y=a(x﹣2)2+1.6,
又∵抛物线过点(0,1.2),
∴1.2=4a+1.6,
∴a,
∴上边缘抛物线的函数解析式为y(x﹣2)2+1.6,
当y=0时,0(x﹣2)2+1.6,
解得x1=6,x2=﹣2(舍去),
∴喷出水的最大射程OC为6m;
(2)∵对称轴为直线x=2,
∴点(0,1.2)的对称点为(4,1.2),
∴下边缘抛物线是由上边缘抛物线向左平移4m得到的,
∴点B的坐标为(2,0);
(3)∵OD=d=3.2米,DE=2米,EF=0.7米,
∴点F的坐标为(5.2,0.7),
当x=5.2时,y(5.2﹣2)2+1.60.576<0.7,
当x>2时,y随x的增大而减小,
∴灌溉车行驶时喷出的水不能浇灌到整个绿化带.
答案:不能.
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