内容正文:
数学
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第三章 函 数
命题点11 二次函数的实际应用
2
A 基础达标练
类型1 抛物线型、类抛物线型问题
第1题图
1.[2024甘肃]如图①为一汽车停车棚,其
棚顶的横截面可以看作是抛物线的一部
分,如图②是棚顶的竖直高度
(单位:)与距离停车棚支柱 的水
能
平距离(单位:)近似满足函数关系 的图象,
点 在图象上.若一辆箱式货车需在停车棚下避雨,货车截面看作
长,高 的矩形,则可判定货车____完全停到车棚内
(填“能”或“不能”).
3
【解析】,, 在 中,当
时,,, 货
车能完全停到车棚内.
第1题图
4
2.[2024广西]如图,壮壮同学投掷实心球,出手(点处)的高度 是
,出手后实心球沿一段抛物线运行,到达最高点时,水平距离是 ,
高度是.若实心球落地点为,则壮壮投掷实心球的水平距离 是
___ .
第2题图
5
第2题解图
【解析】如解图,以为坐标原点,, 所
在直线分别为轴, 轴,建立平面直角坐标系,
由题意可知,,,其中点 为抛物
线顶点,设抛物线的表达式为
,将代入上式,解得 ,即抛物
线的表达式为,为抛物线与轴的交点, 当
时,解得, (舍),
.
6
第3题图
3.学科融合 某物理兴趣小组对一款饮水机
的工作电路展开研究,如图① ,将变阻
器 的滑片从一端滑到另一端,绘制出变
阻器消耗的电功率随电流 变化的关系
图象如图②所示,且该图象是经过原点的
A. B. C. D.
一条抛物线的一部分,则变阻器消耗的电功率 最大为( )
√
7
第3题图
【解析】由图象是经过原点的一条抛物线
的一部分,设抛物线表达式为
,把,
代入,得解得
抛物线表达式为, ,
当时,取最大值220, 变阻器消耗的电功率最大为 .
8
第4题图
4.多解法 [2024江西22题9分]如图,一小球从斜坡 点
以一定的方向弹出,球的飞行路线可以用二次函数
刻画,斜坡可以用一次函数 刻
画,小球飞行的水平距离(米)与小球飞行的高度 (米)
的变化规律如下表:
0 1 2 4 5 6 7 …
0 6 8 …
(1)①___, ___;
3
6
9
②小球的落点是,求点 的坐标.
解:解法一:把和分别代入 ,
可得解得
二次函数的表达式为 ,
当时,解得(舍), ,
将代入,得 ,
点的坐标是 ;
第4题图
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解法二:由题意知,抛物线的顶点坐标为 ,
设 ,
将代入,得,解得 ,
二次函数的表达式为 ,
后同“解法一”得点的坐标是, ;
第4题图
11
(2)小球飞行高度(米)与飞行时间(秒)满足关系: .
第4题图
①小球飞行的最大高度为_ _________________米;
8;(填“”亦可)
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②求 的值.
解:解法一:, ,
解得, ,
的对称轴为直线 ,
, ,
.(答案写“ 米/秒”亦可)
第4题图
13
解法二:由①知,小球飞行的最大高度为8米,
即抛物线 的顶点纵坐标为8,
,
解得, ,
当时, ,
,, 不成立,
.(答案写“ 米/秒”亦可)
第4题图
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[拓展] 若斜坡上点处有一棵树,点是上靠近点 的三等分点,小
球恰好越过树的顶端 ,求这棵树的高度.
拓展题图
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解:如解图,过点,分别作轴的垂线,垂足分别是点, ,
, ,
, ,
又 点是 的三等分点, ,
由(1)知,,,, ,
, , 点的横坐标为 ,
将代入 中,则 ,
点的坐标为,, , .
答:这棵树的高度是 米.
拓展题解图
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第5题图
5.[2022江西22题9分]跳台滑雪运动可分为助
滑、起跳、飞行和落地四个阶段,运动员起跳
后飞行的路线是抛物线的一部分(如图中实线
部分所示),落地点在着陆坡(如图中虚线部
分所示)上,着陆坡上的基准点 为飞行距离计
分的参照点,落地点超过 点越远,飞行距离分越高.2022年北京冬奥会跳
台滑雪标准台的起跳台的高度为,基准点 到起跳台的水平距离为
,高度为为定值.设运动员从起跳点起跳后的高度 与水
平距离之间的函数关系为 .
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(1) 的值为____;
66
第5题图
【解法提示】起跳台的高度为,,把 代入
,得 .
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(2)①若运动员落地点恰好到达点,且此时, ,求基准
点的高度 ;
解:,,,
,
基准点到起跳台的水平距离为 ,
将代入上式,
得 ,
基准点的高度为 ;
第5题图
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②若时,运动员落地点要超过点,则 的取值范围为_______;
【解法提示】,,, 运动员落地
点要超过点,时,,即 ,
解得 .
第5题图
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第5题图
解:他的落地点能超过 点,理由如下:
运动员飞行的水平距离为 时,恰好达到
最大高度 ,
抛物线的顶点坐标为 ,
设抛物线的解析式为 ,
把代入,得 ,
解得 ,
(3)若运动员飞行的水平距离为时,恰好达到最大高度 ,试判
断他的落地点能否超过 点,并说明理由.
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抛物线的解析式为 ,
当 时,
,
, 他的落地点能超过 点.
第5题图
类型2 面积最值问题
第6题图
6.[2024湖北省卷]如图,某校劳动实践基地用总长
为 的栅栏,围成一块一边靠墙的矩形实验田,
墙长 .栅栏在安装过程中不重叠、无损耗.设矩
形实验田与墙垂直的一边长为(单位: ),与
墙平行的一边长为(单位:),面积为
(单位: ).
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第6题图
(1)直接写出与,与 之间的函数解析式
(不要求写 的取值范围);
解: 栅栏总长 ,
, ,
;
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第6题图
解:能.
令,则 ,
整理得 ,
则 ,
,解得, ,
墙长, ,解得 ,
;
(2)矩形实验田的面积能达到吗?如
果能,求出 的值;如果不能,请说明理由;
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第6题图
(3)当的值是多少时,矩形实验田的面积 最大?
最大面积是多少?
解: ,
,有最大值,又 ,
当时,取得最大值,此时 .
答:当时,矩形实验田的面积 最大,最大
面积是 .
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类型3 利润最值问题
7.[2024烟台]每年5月的第三个星期日为全国助残日,今年的主题是“科技
助残,共享美好生活”,康宁公司新研发了一批便携式轮椅,计划在该月销
售,根据市场调查,每辆轮椅盈利200元时,每天可售出60辆;单价每降
低10元,每天可多售出4辆.公司决定在成本不变的情况下降价销售,但每
辆轮椅的利润不低于180元,设每辆轮椅降价元,每天的销售利润为 元.
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(1)求与 的函数关系式;每辆轮椅降价多少元时,每天的销售利润最大?
最大利润为多少元?
解:由题意得 ;
每辆轮椅的利润不低于180元,, ,
,
当时,随的增大而增大, 当 时,每天的销售利润最
大,最大利润为 .
答:每辆轮椅降价20元时,每天的销售利润最大,最大利润为12 240元;
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(2)全国助残日当天,公司共获得销售利润12 160元,请问这天售出了
多少辆轮椅?
解:当时, ,
解得, (不合题意,舍去),
(辆).
答:这天售出了64辆轮椅.
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B 强化提升练
8.[2024山西]综合与实践
问题情境:如图①,矩形 是学校花园的
示意图,其中一个花坛的轮廓可近似看成由抛
物线的一部分与线段组成的封闭图形,点,
在矩形的边 上.现要对该花坛内种植区域进
行划分,以种植不同花卉,学校面向全体同学
征集设计方案.
第8题图①
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方案设计:如图②,米,的垂直平分线与抛物线交于点 ,与
交于点,点是抛物线的顶点,且 米.欣欣设计的方案如下:
第一步:在线段上确定点,使 .用篱笆沿线段, 分隔
出 区域,种植串串红;
第8题图
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第二步:在线段上取点(不与,重合),过点作 的平行线,交
抛物线于点,.用篱笆沿,将线段, 与抛物线围成的区域分
隔成三部分,分别种植不同花色的月季.
第8题图
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第8题图
方案实施:学校采用了欣欣的方案,
在完成第一步 区域的分隔后,
发现仅剩6米篱笆材料.若要在第二步
分隔中恰好用完6米材料,需确定
与的长.为此,欣欣在图②中以
所在直线为轴,所在直线为 轴
建立平面直角坐标系.请按照她的方
法解决问题:
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第8题解图①
解:建立如解图①所示的平面直角坐标系;
所在直线是的垂直平分线,且 ,
,
点的坐标为 ,
, 点的坐标为 ,
点 是抛物线的顶点,
设抛物线的函数表达式为 ,
点在抛物线 上,
,解得 ,
抛物线的函数表达式为 ;
(1)在图②中画出坐标系,并求抛物线的函数表达式;
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解: 点,在抛物线 上,
设点的坐标为 ,
,交轴于点 ,
, , .
在中, , ,
,
,
根据题意,得 , ,
解得, (不符合题意,舍去),
,, ;
(2)求6米材料恰好用完时与 的长;
第8题解图①
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第8题图
(3)种植区域分隔完成后,欣欣又
想用灯带对该花坛进行装饰,计划将
灯带围成一个矩形.她尝试借助图②
设计矩形四个顶点的位置,其中两个
顶点在抛物线上,另外两个顶点分别
在线段, 上.直接写出符合设计
要求的矩形周长的最大值.
【答案】
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第8题解图②
【解法提示】如解图②所示,矩形灯带为,由点 、
、的坐标得,直线和的表达式分别为 ,
,设点, ,
,,则矩形周长为 ,
矩形周长的最大值为 .
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2.二次函数综合题专题见《专项培优练》P43~57.
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