内容正文:
第19课时 用二次函数解决实际问题
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【复习目标】
能将简单的实际问题转化成数学问题(建立二次函数),从而解决实际问题,并在解题过程中,体会建模、化归、数形结合、分类讨论等数学思想,体会数学的抽象性和应用的广泛性。
【知识梳理】
用二次函数解决实际问题的确一般步骤:
1.根据题意,设定问题中的变量;
2.建立二次函数关系式模型;
3.确定自变量的取值范围;
4.与方程或不等式(组)结合解决实际问题.
【基础检测】
1.用40cm的绳子围成一个矩形,则矩形面积ycm2与一边长为xcm之间的函数关系式为( )
A.y=x2 B.y=﹣x2+40x C.y=﹣x2+20x D.y=﹣x2+20
2.(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(秒)是( )
A.5 B.10 C.1 D.2
3.如图,是抛物线形拱桥的剖面图,拱顶离水面2m,水面宽4m.水位上升1m,则水面宽度变为( )
A. B. C.2m D.3m
4.某件商品原价为100元,经过两次涨价后的价格为y元,如果每次涨价的百分率都是x,那么y关于x的函数关系式为 .
5.(2024•泰安)如图,小明的父亲想用长为60米的栅栏,再借助房屋的外墙围成一个矩形的菜园.已知房屋外墙长40米,则可围成的菜园的最大面积是 平方米.
6.(2024•广西)如图,壮壮同学投掷实心球,出手(点P处)的高度OP是m,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5m,高度是4m.若实心球落地点为M,则OM= m.
【典型例题】
例1(2024•天津)从地面竖直向上抛出一小球,小球的高度h(单位:m)与小球的运动时间t(单位:s)之间的关系式是h=30t﹣5t2(0≤t≤6).有下列结论:①小球从抛出到落地需要6s;②小球运动中的高度可以是30m;③小球运动2s时的高度小于运动5s时的高度.其中,正确结论的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
例2(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y(单位:m)与距离停车棚支柱AO的水平距离x(单位:m)近似满足函数关系y=﹣0.02x2+0.3x+1.6的图象,点B(6,2.68)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CD=4m,高DE=1.8m的矩形,则可判定货车 完全停到车棚内(填“能”或“不能”).
例3(2024•滨州)春节期间,全国各影院上映多部影片,某影院每天运营成本为2000元,该影院每天售出的电影票数量y(单位:张)与售价x(单位:元/张)之间满足一次函数关系(30≤x≤80,且x是整数),部分数据如下表所示:
电影票售价x(元/张)
40
50
售出电影票数量y(张)
164
124
(1)请求出y与x之间的函数关系式;
(2)设该影院每天的利润(利润=票房收入﹣运营成本)为w(单位:元),求w与x之间的函数关系式;
(3)该影院将电影票售价x定为多少时,每天获利最大?最大利润是多少?
例4 (2023•河南)小林同学不仅是一名羽毛球运动爱好者,还喜欢运用数学知识对羽毛球比赛进行技术分析,下面是他对击球线路的分析.
如图,在平面直角坐标系中,点A,C在x轴上,球网AB与y轴的水平距离 OA=3m,CA=2m,击球点P在y轴上.若选择扣球,羽毛球的飞行高度y(m)与水平距离x(m)近似满足一次函数关系y=﹣0.4x+2.8;若选择吊球,羽毛球的飞行高度y(m)与水平距离x(m)近似满足二次函数关系y=a(x﹣1)2+3.2.
(1)求点P的坐标和a的值;
(2)小林分析发现,上面两种击球方式均能使球过网.要使球的落地点到C点的距离更近,请通过计算判断应选择哪种击球方式.
【针对训练】
一、基础训练
1.已知某种产品的成本价为30元/千克,经市场调查发现,该产品每天的销售量y(千克)与销售价x(元/千克)有如下关系:y=﹣2x+80.设这种产品每天的销售利润为w(元),则w与x之间的函数表达式为( )
A.w=(x﹣30)(﹣2x+80) B.w=x(﹣2x+80) C.w=30(﹣2x+80) D.w=x(﹣2x+50)
2.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:m),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30m B.抛物线的解析式为
C.最大水深为3.2m 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
3.某景点的“喷水巨龙”口中C处的水流呈抛物线形,该水流喷出的高度y(m)与水平距离x(m)之间的关系如图所示,D为该水流的最高点,DA⊥OB,垂足为A.已知OC=OB=8m,OA=2m,则该水流距水平面的最大高度AD的长度为( )
A.9m B.10m C.11m D.12m
4.如图,已知等腰直角△ABC的直角边长与正方形MNPQ的边长均为20厘米,AC与MN在同一直线上,开始时点A与点N重合,让△ABC以每秒2厘米的速度向左运动,最终点A与点M重合,则重叠部分面积y(厘米2)与时间t(秒)之间的函数关系式为 .
5.要建一个圆形喷水池,在池中心竖直安装一根水管,在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1m处达到最高,高度为3米,水柱落地处离池中心3米,水管长应为 米.
6.(2024•自贡)九(1)班劳动实践基地内有一块面积足够大的平整空地,地上两段围墙AB⊥CD于点O(如图),其中AB上的EO段围墙空缺.同学们测得AE=6.6m,OE=1.4m,OB=6m,OC=5m,OD=3m,班长买来可切断的围栏16m,准备利用已有围墙,围出一块封闭的矩形菜地,则该菜地最大面积是 m2.
7.(2024•遂宁)某酒店有A、B两种客房,其中A种24间,B种20间.若全部入住,一天营业额为7200元;若A、B两种客房均有10间入住,一天营业额为3200元.
(1)求A、B两种客房每间定价分别是多少元?
(2)酒店对A种客房调研发现:如果客房不调价,房间可全部住满;如果每个房间定价每增加10元,就会有一个房间空闲;当A种客房每间定价为多少元时,A种客房一天的营业额W最大,最大营业额为多少元?
8.(2024•江西)如图,一小球从斜坡O点以一定的方向弹出,球的飞行路线可以用二次函数y=ax2+bx(a<0)刻画,斜坡可以用一次函数刻画,小球飞行的水平距离x(米)与小球飞行的高度y(米)的变化规律如表:
x
0
1
2
m
4
5
6
7
…
y
0
6
8
n
…
(1)①m= ,n= 坐标.
(2)小球飞行高度y(米)与飞行时间t(秒)满足关系:y=﹣5t2+vt.
①小球飞行的最大高度为 米;
②求v的值.
二、提升训练
9.如图,利用一面墙(墙足够长),用总长为80m的篱笆围成①②③三块矩形区域,且这三块矩形的面积相等,则矩形ABCD面积的最大值为 .
10.(2024•南充)2024年“五一”假期期间,阆中古城景区某特产店销售A,B两类特产.A类特产进价50元/件,B类特产进价60元/件.已知购买1件A类特产和1件B类特产需132元,购买3件A类特产和5件B类特产需540元.
(1)求A类特产和B类特产每件的售价各是多少元?
(2)A类特产供货充足,按原价销售每天可售出60件.市场调查反映,若每降价1元,每天可多售出10件(每件售价不低于进价).设每件A类特产降价x元,每天的销售量为y件,求y与x的函数关系式,并写出自变量x的取值范围.
(3)在(2)的条件下,由于B类特产供货紧张,每天只能购进100件且能按原价售完.设该店每天销售这两类特产的总利润为w元,求w与x的函数关系式,并求出每件A类特产降价多少元时总利润w最大,最大利润是多少元?(利润=售价﹣进价)
三、拓展训练
11.(2024•武汉)16世纪中叶,我国发明了一种新式火箭“火龙出水”,它是二级火箭的始祖.火箭第一级运行路径形如抛物线,当火箭运行一定水平距离时,自动引发火箭第二级,火箭第二级沿直线运行.
某科技小组运用信息技术模拟火箭运行过程.如图,以发射点为原点,地平线为x轴,垂直于地面的直线为y轴,建立平面直角坐标系,分别得到抛物线y=ax2+x和直线y=﹣x+b.其中,当火箭运行的水平距离为9km时,自动引发火箭的第二级.
(1)若火箭第二级的引发点的高度为3.6km,
①直接写出a,b的值;
②火箭在运行过程中,有两个位置的高度比火箭运行的最高点低1.35km,求这两个位置之间的距离.
(2)直接写出a满足什么条件时,火箭落地点与发射点的水平距离超过15km.
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