内容正文:
大题03 利用函数解决实际问题(10大题型)
函数与实际问题在中考数学中出题类型比较广泛,选择题、填空题、解答题都有可能出现,解答题中常见题型为:最值问题、方案问题、几何图形问题等,并且对应难度中等,是属于占分较多的一类考点, 所以需要学生在复习这部分内容时,应扎实掌握好基础, 在书写计算步骤时注意细节,避免因为粗心而丢分.
题型一: 最大利润问题
1.(2024·江苏宿迁·中考真题)某商店购进A、B两种纪念品,已知纪念品A的单价比纪念品B的单价高10元.用600元购进纪念品A的数量和用400元购进纪念品B的数量相同.
(1)求纪念品A、B的单价分别是多少元?
(2)商店计划购买纪念品A、B共400件,且纪念品A的数量不少于纪念品B数量的2倍,若总费用不超过11000元,如何购买这两种纪念品使总费用最少?
【答案】(1)纪念品A、B的单价分别是元和元
(2)A种纪念品购进件,B种纪念品购进件,两种纪念品使总费用最少
【分析】本题考查了分式方程的应用以及一次函数的应用,解题的关键是正确分析题目中的等量关系.
(1)设A种纪念品的单价是x元,则B种纪念品的单价是元,利用数量总价单价,结合“用600元购进纪念品A的数量和用400元购进纪念品B的数量相同”,可得出关于x的分式方程,解之即可;
(2)设购买a件A种纪念品,总费用为元,利用总价单价数量,可得出关于a的一次函数,求出a的取值范围,根据函数的增减性解题即可.
【详解】(1)解:设A种纪念品的单价为元,则B种纪念品的单价为元,
,
解得:,
经检验是原方程的解,
∴B种纪念品的单价为元,
答:纪念品A、B的单价分别是元和元.
(2)解:设A种纪念品购进件,总费用为元,
则,
又∵,
解得,
∵,
∴y随x的增大而增大,
∴当时,购买这两种纪念品使总费用最少,
这时A种纪念品购进件,B种纪念品购进件,两种纪念品使总费用最少.
2.(2024·山东济宁·中考真题)某商场以每件80元的价格购进一种商品,在一段时间内,销售量y(单位:件)与销售单价x(单位:元/件)之间是一次函数关系,其部分图象如图所示.
(1)求这段时间内y与x之间的函数解析式;
(2)在这段时间内,若销售单价不低于100元,且商场还要完成不少于220件的销售任务,当销售单价为多少时,商场获得利润最大?最大利润是多少?
【答案】(1)这段时间内y与x之间的函数解析式为
(2)当销售单价为元时,商场获得利润最大,最大利润是元
【分析】(1)设这段时间内y与x之间的函数解析式为,函数经过,,可以利用待定系数法建立二元一次方程组,即可求出解析式;
(2)根据销售单价不低于100元,且商场还要完成不少于220件,建立一元一次不等式组,即可求出销售单价的取值范围,要求最大利润,首先设获得利润为,写出关于的二次函数解析式,根据二次函数的增减性和的取值范围,即可求出获得利润的最大值
【详解】(1)解:设这段时间内y与x之间的函数解析式为,
由图象可知,函数经过,,
可得,解得,
这段时间内y与x之间的函数解析式为;
(2)解:销售单价不低于100元,且商场还要完成不少于220件,
,,
即,解得,
设获得利润为,即,
对称轴,
,即二次函数开口向下,的取值范围是,
在范围内,随着的增大而增大,
即当销售单价时,获得利润有最大值,
最大利润元.
【点睛】本题考查了求一次函数的解析式,二次函数的性质,解二元一次方程组,解一元一次不等式组,解题的关键是用待定系数法求函数的解析式,掌握二次函数的性质以及二次函数最大值的求解.
利用函数解决利润最值的方法:利润问题主要涉及两个等量关系:利润=售价-进价,总利润=单件商品的利润x销售量,在解答此类问题时,应建立函数模型,转化为函数的最值问题,然后列出相应的函数解析式,从而解决问题.
1.(2024·浙江嘉兴·一模)某电脑商城准备购进两种型号的电脑,已知每台电脑的进价型比型多元,用万元购进型电脑和用万购进型电脑的数量相同.
(1)两种型号电脑每台进价各是多少?
(2)随着技术的更新,型号电脑升级为型号,该商城计划一次性购进两种型号电脑共台,型号电脑的每台售价元.经市场调研发现,销售型号电脑所获利润(万元)与销售量台(),如图所示,为线段,为抛物线一部分().若这两种电脑全部售出,则该商城如何进货利润最大?(利润销售总价总进价)
【答案】(1)型电脑每台进价元,型电脑每台进价元
(2)型电脑总共购进台,型电脑总共购进台
【分析】()设型电脑每台进价元,则型电脑每台进价元,根据题意列出方程即可求解;
()由题意可得型电脑购进台 ,型电脑购进台,即得型电脑的利润为万元,
再根据函数图象可得,设总利润为万 元,可分别求出时,时,进而即可求解;
本题考查了分式方程的应用,一次函数和二次函数的应用,根据题意正确列出分式方程和函数解析式是解题的关键.
【详解】(1)解:设型电脑每台进价元,则型电脑每台进价元,
根据题意得,,
解得,
经检验,是原方程的解,符合题意,
∴,
答:型电脑每台进价元,型电脑每台进价元;
(2)解:∵销售量台,
∴型电脑购进台 ,
∴型电脑购进台,
∴型电脑的利润为万元,
由图象可知,当时,与的函数解析式为,
把代入得,,
∴,
∴,
把代入得,,
解得,
∴,
∴,
设总利润为万 元,
当时,总利润,
∵,
∴随的增大而增大,
∴当时,有最大值,(万元);
当时,总利润,
∵,对称轴为直线,
∴当时,有最大值,(万元);
∵,
∴型电脑总共购进台,型电脑总共购进台时,利润最大.
2.(2024·四川广元·一模)文旅发展促进经济增长的同时,也带动了电器销售.一电器商城销售某品牌空调,该空调每台进货价为2500元,已知该商店6月份售出75台空调,8月份售出108台空调.求该商城7、8两个月售出空调数的月平均增长率; 调查发现,当该空调售价为3000元时,平均每天能售出8台; 售价每降低50元,平均每天能多售出4台,该商城如何定价能使每天的利润最大? 最大利润是多少?
【答案】该商城7、8两个月售出空调数的月平均增长率为;该商城将空调定价为2800元时,每天的利润最大,最大利润是7200元
【分析】本题考查了一元二次方程的应用,二次函数的应用,解题的关键是理解题意,正确建立方程模型与函数模型解决问题.
(1)设该商城7、8两个月售出空调数的月平均增长率为,根据题意列方程求解即可;
(2)设该商城每台空调降价m元,则每天可多售台, 每天的利润为w元.
根据题意列出,然后根据二次函数的性质即可求解
【详解】解(1)设该商城7、8两个月售出空调数的月平均增长率为x,
根据题意得∶,
解得∶ ,(舍去).
答∶该商城7、8两个月售出空调数的月平均增长率为;
(2)设该商城每台空调降价m元,则每天可多售台, 每天的利润为w元,
根据题意得出:
,
当时,w取得最大值,最大值为5000,
此时,
答∶该商城将空调定价为2800元时,每天的利润最大,最大利润是7200元.
题型二: 行程问题
1.(2024·黑龙江大兴安岭地·中考真题)甲、乙两货车分别从相距的A、B两地同时出发,甲货车从A地出发途经配货站时,停下来卸货,半小时后继续驶往B地,乙货车沿同一条公路从B地驶往A地,但乙货车到达配货站时接到紧急任务立即原路原速返回B地,结果比甲货车晚半小时到达B地.如图是甲、乙两货车距A地的距离与行驶时间之间的函数图象,结合图象回答下列问题:
(1)甲货车到达配货站之前的速度是 ,乙货车的速度是 ;
(2)求甲货车在配货站卸货后驶往B地的过程中,甲货车距A地的距离与行驶时间之间的函数解析式;
(3)直接写出甲、乙两货车在行驶的过程中,出发多长时间甲、乙两货车与配货站的距离相等.
【答案】(1)30,40
(2)的函数解析式是
(3)经过1.5h或或5h甲、乙两货车与配货站的距离相等
【分析】本题考查一次函数的应用,待定系数法求一次函数解析式的运用,认真分析函数图象,读懂函数图象表示的意义是解题关键.
(1)由图象可知甲货车到达配货站路程为,所用时间为,乙货车到达配货站路程为,到达后返回,所用时间为,根据速度=距离÷时间即可得;
(2)甲货车从A地出发途经配货站时,停下来卸货,半小时后继续驶往B地,由图象结合已知条件可知和点,再利用待定系数法求出y与x的关系式即可得答案;
(3)分两车到达配货站之前和乙货车到达配货站时接到紧急任务立即原路原速返回B地后、甲货车卸货,半小时后继续驶往B地,三种情况与配货站的距离相等,分别列方程求出x的值即可得答案.
【详解】(1)解:由图象可知甲货车到达配货站路程为105km,所用时间为3.5h,所以甲货车到达配货站之前的速度是()
∴乙货车到达配货站路程为,到达配货站时接到紧急任务立即原路原速返回B地,总路程为240km,总时间是6h,
∴乙货车速度,
故答案为:30;40
(2)甲货车从A地出发途经配货站时,停下来卸货,半小时后继续驶往B地,由图象可知和点
设
∴
解得:,
∴甲货车距A地的距离与行驶时间之间的函数解析式
(3)设甲货车出发,甲、乙两货车与配货站的距离相等,
①两车到达配货站之前:,
解得:,
②乙货车到达配货站时开始返回,甲货车未到达配货站:,
解得:,
③甲货车在配货站卸货后驶往B地时:,
解得:,
答:经过或或甲、乙两货车与配货站的距离相等.
2.(2024·吉林长春·中考真题)区间测速是指在某一路段前后设置两个监控点,根据车辆通过两个监控点的时间来计算车辆在该路段上的平均行驶速度.小春驾驶一辆小型汽车在高速公路上行驶,其间经过一段长度为20千米的区间测速路段,从该路段起点开始,他先匀速行驶小时,再立即减速以另一速度匀速行驶(减速时间忽略不计),当他到达该路段终点时,测速装置测得该辆汽车在整个路段行驶的平均速度为100千米/时.汽车在区间测速路段行驶的路程(千米)与在此路段行驶的时间(时)之间的函数图象如图所示.
(1)的值为________;
(2)当时,求与之间的函数关系式;
(3)通过计算说明在此区间测速路段内,该辆汽车减速前是否超速.(此路段要求小型汽车行驶速度不得超过120千米/时)
【答案】(1)
(2)
(3)没有超速
【分析】本题考查了一次函数的应用、一次函数的图像、求函数解析式等知识点,掌握待定系数法求函数关系式是解题的关键.
(1)由题意可得:当以平均时速为行驶时,小时路程为千米,据此即可解答;
(2)利用待定系数法求解即可;
(3)求出先匀速行驶小时的速度,据此即可解答.
【详解】(1)解:由题意可得:,解得:.
故答案为:.
(2)解:设当时,y与x之间的函数关系式为,
则:,解得:,
∴.
(3)解:当时,,
∴先匀速行驶小时的速度为:,
∵,
∴辆汽车减速前没有超速.
1.(2024·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)领航无人机表演团队进行无人机表演训练,甲无人机以a米/秒的速度从地面起飞,乙无人机从距离地面20米高的楼顶起飞,甲、乙两架无人机同时匀速上升,6秒时甲无人机到达训练计划指定的高度停止上升开始表演,完成表演动作后,按原速继续飞行上升,当甲、乙无人机按照训练计划准时到达距离地面的高度为96米时,进行了时长为t秒的联合表演,表演完成后以相同的速度大小同时返回地面.甲、乙两架无人机所在的位置距离地面的高度y(米)与无人机飞行的时间x(秒)之间的函数关系如图所示.请结合图象解答下列问题:
(1) ______米/秒, ______秒;
(2)求线段所在直线的函数解析式;
(3)两架无人机表演训练到多少秒时,它们距离地面的高度差为12米?(直接写出答案即可)
【答案】(1)8,20
(2);
(3)2秒或10秒或16秒.
【分析】本题主要考查求一次函数的应用,熟练掌握待定系数法求一次函数的解析式是解题的关键.
(1)根据图形计算即可求解;
(2)先求得甲无人机单独表演所用时间为秒,得到,利用待定系数法即可求解;
(3)利用待定系数法分别求得线段、线段、线段所在直线的函数解析式,再分三种情况讨论,列式计算即可求解
【详解】(1)解:由题意得甲无人机的速度为米/秒,
,
故答案为:8,20;
(2)解:由图象知,,
∵甲无人机的速度为8米/秒,
甲无人机匀速从0米到96米所用时间为秒,
甲无人机单独表演所用时间为秒,
∴秒,
∴,
设线段所在直线的函数解析式为,
将,代入得,
解得,
∴线段所在直线的函数解析式为;
(3)解:由题意,,
同理线段所在直线的函数解析式为,
线段所在直线的函数解析式为,
线段所在直线的函数解析式为,
当时,由题意得,
解得或(舍去),
当时,由题意得,
解得或(舍去),
当时,由题意得,
解得或(舍去),
综上,两架无人机表演训练到2秒或10秒或16秒时,它们距离地面的高度差为12米.
2.(2024·浙江·模拟预测)问题情境:如图1,两条宽为16米、互相垂直的马路组成十字路口,为中心对称图形,两交通白线AB,CD间的距离与EF,GH间的距离均为64米,双向安装红绿灯.
安全条件:当绿灯亮时的最后一秒(即绿灯读数为0),甲从交通白线AB骑出,能及时穿过路口,不与另一方向绿灯亮时从交通白线EF出来的汽车相撞,即可保证交通安全.
实验数据:测试时,甲沿BC骑行,汽车按公路中线行驶.当绿灯亮起,汽车起步后的速度v(米/秒)、行驶距离s(米)关于时间t(秒)的函数图象分别为图2、图3,已知.
解决问题:
(1)求图3中m的值.
(2)当时,求s关于t的函数表达式.
(3)如图1,若甲骑车速度为5米/秒,汽车与摩托车长度忽略不计,设红绿灯时间差为T秒.当T要满足什么条件时,才能使汽车与甲不相撞?试通过计算说明.
【答案】(1)
(2)
(3)大于3.9秒才能使车人不相撞,见解析
【分析】本题主要考查了二次函数的应用,一元一次不等式的应用,将现实生活中的事件与数学思想联系起来,理解摩托车与汽车不相撞的条件,列出不等式关系式即可求解.
(1)将题干中已知坐标代入解析式求出的值,再令,即可求出的值.
(2)观察图二可发现,当时,速度始终为15 m/s,理解题意,将速度代入关系式中,即可得出s关于t的函数表达式.
(3)根据已知条件,需要求出另一侧绿灯亮时,摩托车通过路口的行驶时间, 再求出汽车到路口行驶时间,摩托车通过路口要比汽车通过线要早一些方可避免碰撞事故,所以满足摩托车通过路口的行驶时间大于汽车到路口行驶时间即可.
【详解】(1)解:(1)将代入,
,
,
即与的关系式为,
.
(2)由题意得,当时,m/s
.
(3)(米),
当绿灯亮时骑车出发到另一侧绿灯亮时,摩托车可骑行路程,
此时摩托车到线的剩余路程为(),需要骑行时间(秒).
又汽车到路口行驶路程米>22.5米,
当时,,解得,
汽车到路口行驶时间秒.
要保证安全,摩托车需及时通过路口,
,解得,
大于3.9秒才能使车人不相撞.
题型三: 方案选择问题
1.(2024·山东日照·中考真题)【问题背景】2024年4月23日是第18个“世界读书日”,为给师生提供更加良好的阅读环境,学校决定扩大图书馆面积,增加藏书数量,现需购进20个书架用于摆放书籍.
【素材呈现】
素材一:有两种书架可供选择,A种书架的单价比B种书架单价高;
素材二:用18000元购买A种书架的数量比用9000元购买B种书架的数量多6个;
素材三:A种书架数量不少于B种书架数量的.
【问题解决】
(1)问题一:求出两种书架的单价;
(2)问题二:设购买a个A种书架,购买总费用为w元,求w与a的函数关系式,并求出费用最少时的购买方案;
(3)问题三:实际购买时,商家调整了书架价格,A种书架每个降价m元,B种书架每个涨价元,按问题二的购买方案需花费21120元,求m的值.
【答案】(1)1200元;1000元
(2);购买A种书架8个,B种书架12个
(3)120
【分析】本题考查运用分式方程,一次函数,一元一次方程解决实际问题.
(1)设B种书架的单价为x元,则A种书架的单价为元,用18000元购买A种书架个,用9000元购买B种书架个,根据素材二即可列出方程,求解并检验即可解答;
(2)根据总费用=A种书架的总费用+B种书架的总费用即可列出函数,根据资料三求出自变量a的取值范围,再根据一次函数的增减性即可求出总费用的最小值;
(3)根据总费用=A种书架的总费用+B种书架的总费用列出一元一次方程,求解即可解答.
【详解】(1)解:设B种书架的单价为x元,则A种书架的单价为元.
由题意得,
解得,
经检验,是分式方程的解,且符合题意,
.
答:两种书架的单价分别为1200元,1000元.
(2)解:购买a个A种书架时,购买总费用,
即,
由题意得,a应满足:,解得.
,
∴w随着a的增大而增大,
当时,w的值最小,最小值为,
费用最少时购买A种书架8个,B种书架12个.
(3)解:由题意得
,
解得.
2.(2024·江苏盐城·中考真题)请根据以下素材,完成探究任务.
制定加工方案
生产背景
背景1
◆某民族服装厂安排70名工人加工一批夏季服装,有“风”“雅”“正”三种样式.
◆因工艺需要,每位工人每天可加工且只能加工“风”服装2件,或“雅”服装1件,或“正”服装1件.
◆要求全厂每天加工“雅”服装至少10件,“正”服装总件数和“风”服装相等.
背景2
每天加工的服装都能销售出去,扣除各种成本,服装厂的获利情况为:
①“风”服装:24元/件;
②“正”服装:48元/件;
③“雅”服装:当每天加工10件时,每件获利100元;如果每天多加工1件,那么平均每件获利将减少2元.
信息整理
现安排x名工人加工“雅”服装,y名工人加工“风”服装,列表如下:
服装种类
加工人数(人)
每人每天加工量(件)
平均每件获利(元)
风
y
2
24
雅
x
1
正
1
48
探究任务
任务1
探寻变量关系
求x、y之间的数量关系.
任务2
建立数学模型
设该工厂每天的总利润为w元,求w关于x的函数表达式.
任务3
拟定加工方案
制定使每天总利润最大的加工方案.
【答案】任务1:;任务2:;任务3:安排19名工人加工“雅”服装,17名工人加工“风”服装,34名工人加工“正”服装,即可获得最大利润
【分析】题目主要考查一次函数及二次函数的应用,理解题意,根据二次函数的性质求解是解题关键.
任务1:根据题意安排x名工人加工“雅”服装,y名工人加工“风”服装,得出加工“正”服装的有人,然后利用“正”服装总件数和“风”服装相等,得出关系式即可得出结果;
任务2:根据题意得:“雅”服装每天获利为:,然后将2种服装的获利求和即可得出结果;
任务3:根据任务2结果化为顶点式,然后结合题意,求解即可.
【详解】解:任务1:根据题意安排70名工人加工一批夏季服装,
∵安排x名工人加工“雅”服装,y名工人加工“风”服装,
∴加工“正”服装的有人,
∵“正”服装总件数和“风”服装相等,
∴,
整理得:;
任务2:根据题意得:“雅”服装每天获利为:,
∴,
整理得:
∴
任务3:由任务2得,
∴当时,获得最大利润,
,
∴,
∵开口向下,
∴取或,
当时,,不符合题意;
当时,,符合题意;
∴,
综上:安排19名工人加工“雅”服装,17名工人加工“风”服装,34名工人加工“正”服装,即可获得最大利润.
先根据已知条件得到方程,再根据未知数之间的关系得到多种方案,选择最优方案进行解题
1.(2024·河南·模拟预测)某商店销售10台A型和20台B型电脑的利润为4000元,销售20台A型和10台B型电脑的利润为3500元.
(1)求每台A型电脑和B型电脑的销售利润;
(2)该商店计划一次购进两种型号的电脑共100台,其中B型电脑的进货量不超过A型电脑的2倍,设购进A型电脑x台,这100台电脑的销售总利润为y元.
①求y关于x的函数关系式;
②该商店购进A型、B型电脑各多少台,才能使销售总利润最大?
(3)实际进货时,厂家对A型电脑出厂价下调m()元,且限定商店最多购进A型电脑70台,若商店保持同种电脑的售价不变,请你根据以上信息及(2)中条件,设计出使这100台电脑销售总利润最大的进货方案.
【答案】(1)每台A型电脑销售利润为100元,每台B型电脑的销售利润为150元;
(2)①;②商店购进34台A型电脑和66台B型电脑的销售利润最大;
(3)商店购进70台A型电脑和30台B型电脑的销售利润最大.
【分析】本题考查了一次函数的应用,二元一次方程组及一元一次不等式的应用等知识,掌握相关知识 是解题的关键.
(1)设每台A型电脑销售利润为a元,每台B型电脑的销售利润为b元,根据题意列了方程组,求解即可;
(2)①根据购买数量及价格之间的关系,即可得到函数解析式;
②根据题意,得到,解得的值,根据函数的增减性,即可求解;
(3)根据题意,可得到与的解析式,再根据的取值范围,分别求解即可得到答案.
【详解】(1)解:设每台A型电脑销售利润为a元,每台B型电脑的销售利润为b元,根据题意得
,
解得: ,
答:每台A型电脑销售利润为100元,每台B型电脑的销售利润为150元.
(2)解:①据题意得,,即,
②据题意得,,
解得:,
∵,,
∴y随x的增大而减小,
∵x为正整数,
∴当时,y取最大值,
∴,
即商店购进34台A型电脑和66台B型电脑的销售利润最大.
(3)解:据题意得,,
∴,,
①当时,y随x的增大而减小,
∴当时,y取最大值,最大利润,
即商店购进34台A型电脑和66台B型电脑的销售利润最大.
②时,,,
即商店购进A型电脑数量满足的整数时,均获得最大利润;
③当时,,y随x的增大而增大,
∴当时,y取得最大值,最大利润,
即商店购进70台A型电脑和30台B型电脑的销售利润最大,
综上所述,商店购进70台A型电脑和30台B型电脑的销售利润最大.
2.(2024·山东临沂·二模)某商场准备购一批特色商品,经调查,用16000元采购A商品的件数是用7500元采购B商品的件数的2倍,一件A商品的进价比一件B商品的进价多10元.
(1)求一件A,B商品的进价分别为多少元?
(2)若该商场购进A,B商品共250件进行试销,其中A商品的件数不大于B商品的件数,且不小于20件.A商品的售价与A商品销量之间的关系如下表所示:
A型商品的销量(件)
0
5
10
15
20
…
A型商品的售价(元/件)
240
230
220
210
200
…
B商品的售价降为210元/件,且全部售出.设购进A商品m件,求出这批商品的最大利润,并求出此时的进货方案.
【答案】(1)160元,150元
(2)最大利润为14600元,此时的进货方案是A商品进20件,B商品进230件
【分析】(1)设一件B商品的进价为x元,则一件A商品的进价为元,根据题意,得,解方程即可.
(2)设商场购进A型商品m件,则商场购进B型商品件,建立不等式组,运用一次函数的性质解答即可.
本题考查了分式方程的应用,方案设计问题,正确理解题意,列出方程是解题的关键.
【详解】(1)设一件B商品的进价为x元,则一件A商品的进价为元.
由题意:,
解得,
经检验是分式方程的解,
,
答:一件A型商品的进价为160元,一件B型商品的进价为150元.
(2)设商场购进A型商品m件,则商场购进B型商品件,
由题意:,
解得,,
由表中数据可知,商品A的售价y与销量m是一次函数关系,可设为,
代入两组数据得:,
解得,
,
设总利润为w元,根据题意得,,
,
当时,w随m的增大而减小,
,
当时,w有最大值为,
答:这批商品的最大利润为14600元,此时的进货方案是A商品进20件,B商品进货230件.
题型四: 几何图形面积问题
1.(2023·黑龙江大庆·中考真题)某建筑物的窗户如图所示,上半部分是等腰三角形,,,点、、分别是边、、的中点;下半部分四边形是矩形,,制造窗户框的材料总长为16米(图中所有黑线的长度和),设米,米.
(1)求与之间的函数关系式,并求出自变量的取值范围;
(2)当为多少时,窗户透过的光线最多(窗户的面积最大),并计算窗户的最大面积.
【答案】(1)
(2)当时,窗户透过的光线最多(窗户的面积最大),最大面积为.
【分析】(1)由可表示出的长,由,可表示出,,,,,的长,进而可求出与之间的函数关系式;
(2)根据(1)中相关数据列出函数解析式,然后利用函数的性质解答.
【详解】(1)∵四边形是矩形,
∴,
∵,
∴.
∵,是边的中点,
∴,,
∵,
∴,
∴.
∵点、、分别是边、的中点,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴;
(2)设面积为S,
则
,
∴当时,窗户透过的光线最多(窗户的面积最大),最大面积为.
【点睛】本题考查了一次函数的应用,二次函数的应用,正确列出函数解析式是解答本题的关键.
2.(2024·湖北·中考真题)如图,某校劳动实践基地用总长为80m的栅栏,围成一块一边靠墙的矩形实验田,墙长为42m.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x(单位:m),与墙平行的一边长为y(单位:m),面积为S(单位:).
(1)直接写出y与x,S与x之间的函数解析式(不要求写x的取值范围);
(2)矩形实验田的面积S能达到吗?如果能,求x的值;如果不能,请说明理由.
(3)当x的值是多少时,矩形实验田的面积S最大?最大面积是多少?
【答案】(1),
(2)
(3)当时,实验田的面积S最大,最大面积是
【分析】本题考查了矩形的性质,二次函数的实际应用,计算的取值范围是解题的关键.
(1)根据,求出与的函数解析式,根据矩形面积公式求出与的函数解析式;
(2)先求出的取值范围,再将代入函数中,求出的值;
(3)将与的函数配成顶点式,求出的最大值.
【详解】(1)解:,
,
,
;
(2),
,
,
,
当时,,
,
,
,
当时,矩形实验田的面积能达到;
(3),
当时,有最大值.
利用二次函数解决面积最值的方法:求最大面积类问题可以利用二次函数的图像和性质进行解答,也就是把图形面积的最值问题转化为二次函数的最值问题,依据图形的面积公式列出函数解析式.
【注意】在求解几何图形的最大面积时,应注意自变量的取值范围,一定要注意题目中隐含的每一个几何量的取值范围,一般有以下几种情况: 边长,周长,面积大于0,三角形中任意两边之和大于第三边.
1.(2024·陕西西安·模拟预测)如图①,在四边形中,,,.动点P从点出发,沿的方向以每秒的速度匀速运动,在整个运动过程中,的面积S与运动时间的函数图象如图②所示.
(1)__________;
(2)求点P在段上运动时,的面积S与运动时间的函数表达式;
(3)当的面积为时,求的值.
【答案】(1)
(2)
(3)或.
【分析】此题考查了一次函数的应用,矩形的判定和性质、等腰三角形的判定和性质等知识,数形结合是解题的关键.
(1)由图象利用路程等于速度乘时间即可得到答案;
(2)利用矩形的判定和性质、等腰三角形的判定和性质求出点F的坐标为,点E的坐标为,利用待定系数法即可求出答案;
(3)先求出点G的坐标,利用待定系数法求出点P在段上运动时,的面积S与运动时间的函数表达式,再根据的面积为分别进行求解即可.
【详解】(1)解:从图②看,,
故答案为:
(2)过点A作于点H,
∵,
∴是等腰三角形,
∴,
∵,,
∴,
∴
∴四边形是矩形,
∴, ,
由图象可知,当点P运动到点D时,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴当点P运动到点D时,
∴由图象可知点F的坐标为,
当点P运动到点A时,,
即点E的坐标为,
点P在段上运动时,设的面积S与运动时间的函数表达式为,则
,
解得
∴点P在段上运动时,设的面积S与运动时间的函数表达式为
(3)由(2)可知,,,
∴,
∴当点P运动到点C时,,即点G的坐标为,
点P在段上运动时,设的面积S与运动时间的函数表达式为,则
,
解得
∴点P在段上运动时,设的面积S与运动时间的函数表达式为
当的面积为时,即,
当点P在段上运动时,,解得,
点P在段上运动时,,解得,
即当的面积为时, 或.
题型五: 拱桥问题
1.(2023·陕西·中考真题)某校想将新建图书楼的正门设计为一个抛物线型门,并要求所设计的拱门的跨度与拱高之积为,还要兼顾美观、大方,和谐、通畅等因素,设计部门按要求价出了两个设计方案,现把这两个方案中的拱门图形放入平面直角坐标系中,如图所示:
方案一,抛物线型拱门的跨度,拱高其中,点在轴上,.
方案二,抛物线型拱门的跨度,拱高其中,点在轴上,.
要在拱门中设置高为的矩形框架,其面积越大越好(框架的粗细忽略不计),方案一中,矩形框架的面积记为,点、在抛物线上,边在上;方案二中,矩形框架的面积记为,点在抛物线上,边在上,现知,小华已正确求出方案二中,当时,,请你根据以上提供的相关信息,解答下列问题:
(1)求方案一中抛物线的函数表达式;
(2)在方案一中,当时,求矩形框架的面积并比较的大小.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查二次函数的应用,解题的关键是读懂题意,求出函数关系式.
(1)由题意知抛物线的顶点,设顶点式用待定系数法可得方案一中抛物线的函数表达式;
(2)令可得或,故;再比较的大小即可.
【详解】(1)解:由题意知,,,
方案一中抛物线的顶点,
设抛物线的函数表达式为,
把代入得,,
解得:,
,
方案一中抛物线的函数表达式为;
(2)解:在中,
令得:;
解得或,
,
,
,
.
2.(2024·陕西·中考真题)一条河上横跨着一座宏伟壮观的悬索桥.桥梁的缆索与缆索均呈抛物线型,桥塔与桥塔均垂直于桥面,如图所示,以O为原点,以直线为x轴,以桥塔所在直线为y轴,建立平面直角坐标系.
已知:缆索所在抛物线与缆索所在抛物线关于y轴对称,桥塔与桥塔之间的距离,,缆索的最低点P到的距离(桥塔的粗细忽略不计)
(1)求缆索所在抛物线的函数表达式;
(2)点E在缆索上,,且,,求的长.
【答案】(1);
(2)的长为.
【分析】本题考查了二次函数的应用,待定系数法求二次函数解析式,根据题意求得函数解析式是解题的关键.
(1)根据题意设缆索所在抛物线的函数表达式为,把代入求解即可;
(2)根据轴对称的性质得到缆索所在抛物线的函数表达式为,由,把代入求得,,据此求解即可.
【详解】(1)解:由题意得顶点P的坐标为,点A的坐标为,
设缆索所在抛物线的函数表达式为,
把代入得,
解得,
∴缆索所在抛物线的函数表达式为;
(2)解:∵缆索所在抛物线与缆索所在抛物线关于y轴对称,
∴缆索所在抛物线的函数表达式为,
∵,
∴把代入得,,
解得,,
∴或,
∵,
∴的长为.
利用二次函数解决拱桥/隧道/拱门类问题的方法: 先建立适当的平面直角坐标系,一般选择抛物线形建筑物的底(顶)部所在的水平线为x轴,对称轴为y轴,或直接选取最高(低)点为坐标原点建立直角坐标系来解决问题,再根据题意找出已知点的坐标,并求出抛物线解析式,最后根据图像信息解决实际问题.
1.(2022·浙江温州·中考真题)根据以下素材,探索完成任务.
如何设计拱桥景观灯的悬挂方案?
素材1
图1中有一座拱桥,图2是其抛物线形桥拱的示意图,某时测得水面宽,拱顶离水面.据调查,该河段水位在此基础上再涨达到最高.
素材2
为迎佳节,拟在图1桥洞前面的桥拱上悬挂长的灯笼,如图3.为了安全,灯笼底部距离水面不小于;为了实效,相邻两盏灯笼悬挂点的水平间距均为;为了美观,要求在符合条件处都挂上灯笼,且挂满后成轴对称分布.
问题解决
任务1
确定桥拱形状
在图2中建立合适的直角坐标系,求抛物线的函数表达式.
任务2
探究悬挂范围
在你所建立的坐标系中,仅在安全的条件下,确定悬挂点的纵坐标的最小值和横坐标的取值范围.
任务3
拟定设计方案
给出一种符合所有悬挂条件的灯笼数量,并根据你所建立的坐标系,求出最左边一盏灯笼悬挂点的横坐标.
【答案】任务一:见解析,;任务二:悬挂点的纵坐标的最小值是;;任务三:两种方案,见解析
【分析】任务一:根据题意,以拱顶为原点,建立如图1所示的直角坐标系,待定系数法求解析式即可求解;
任务二:根据题意,求得悬挂点的纵坐标,进而代入函数解析式即可求得横坐标的范围;
任务三:有两种设计方案,分情况讨论,方案一:如图2(坐标系的横轴,图3同),从顶点处开始悬挂灯笼;方案二:如图3,从对称轴两侧开始悬挂灯笼,正中间两盏与对称轴的距离均为,根据题意求得任意一种方案即可求解.
【详解】任务一:以拱顶为原点,建立如图1所示的直角坐标系,
则顶点为,且经过点.
设该抛物线函数表达式为,
则,
∴,
∴该抛物线的函数表达式是.
任务二:∵水位再上涨达到最高,灯笼底部距离水面至少,灯笼长,
∴悬挂点的纵坐标,
∴悬挂点的纵坐标的最小值是.
当时,,解得或,
∴悬挂点的横坐标的取值范围是.
任务三:有两种设计方案
方案一:如图2(坐标系的横轴,图3同),从顶点处开始悬挂灯笼.
∵,相邻两灯笼悬挂点的水平间距均为,
∴若顶点一侧挂4盏灯笼,则,
若顶点一侧挂3盏灯笼,则,
∴顶点一侧最多可挂3盏灯笼.
∵挂满灯笼后成轴对称分布,
∴共可挂7盏灯笼.
∴最左边一盏灯笼悬挂点的横坐标是.
方案二:如图3,从对称轴两侧开始悬挂灯笼,正中间两盏与对称轴的距离均为,
∵若顶点一侧挂5盏灯笼,则,
若顶点一侧挂4盏灯笼,则,
∴顶点一侧最多可挂4盏灯笼.
∵挂满灯笼后成轴对称分布,
∴共可挂8盏灯笼.
∴最左边一盏灯笼悬挂点的横坐标是.
【点睛】本题考查了二次函数的应用,根据题意建立坐标系,掌握二次函数的性质是解题的关键.
2.(2025·陕西西安·二模)如图,蔬菜大棚顶部段是抛物线的一部分,下方是一长方形,已知长方形的宽,高,大棚顶部最高处P距离地面高,建立如图所示的平面直角坐标系.
(1)求出大棚顶部所在抛物线的函数表达式;
(2)如图阴影部分所示,若准备在大棚一侧开一扇正方形的活动门,方便天气好时打开透气,则这个正方形的边长为多少?
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了二次函数的应用,准确熟练地进行计算是解题的关键.
(1)根据题意可得:A的坐标为,顶点P的坐标为,然后设,再利用待定系数法求出二次函数解析式进行计算,即可解答;
(2)根据题意可设,则,从而可得点,进而可得,然后根据正方形的性质列出关于a的方程,进行计算即可解答.
【详解】(1)解:由题意得:A点的坐标为,顶点P的坐标为,
∴设,
把代入中,得:,
解得:a,
∴;
(2)解:如图:
设,则,
∴点,
∴,
∴,
解得:(舍去),,
∴,
∴这个正方形的边长为.
题型六: 隧道问题
1.(2022·安徽·中考真题)如图1,隧道截面由抛物线的一部分AED和矩形ABCD构成,矩形的一边BC为12米,另一边AB为2米.以BC所在的直线为x轴,线段BC的垂直平分线为y轴,建立平面直角坐标系xOy,规定一个单位长度代表1米.E(0,8)是抛物线的顶点.
(1)求此抛物线对应的函数表达式;
(2)在隧道截面内(含边界)修建“”型或“”型栅栏,如图2、图3中粗线段所示,点,在x轴上,MN与矩形的一边平行且相等.栅栏总长l为图中粗线段,,,MN长度之和.请解决以下问题:
(ⅰ)修建一个“”型栅栏,如图2,点,在抛物线AED上.设点的横坐标为,求栅栏总长l与m之间的函数表达式和l的最大值;
(ⅱ)现修建一个总长为18的栅栏,有如图3所示的修建“”型或“”型栅型两种设计方案,请你从中选择一种,求出该方案下矩形面积的最大值,及取最大值时点的横坐标的取值范围(在右侧).
【答案】(1)y=x2+8
(2)(ⅰ)l=m2+2m+24,l的最大值为26;(ⅱ)方案一:最大面积27,+9≤P1横坐标≤;方案二:最大面积 +≤P1横坐标≤
【分析】(1)通过分析A点坐标,利用待定系数法求函数解析式;
(2)(ⅰ)结合矩形性质分析得出P2的坐标为(m,-m2+8),然后列出函数关系式,利用二次函数的性质分析最值;
(ⅱ)设P2P1=n,分别表示出方案一和方案二的矩形面积,利用二次函数的性质分析最值,从而利用数形结合思想确定取值范围.
【详解】(1)由题意可得:A(-6,2),D(6,2),
又∵E(0,8)是抛物线的顶点,
设抛物线对应的函数表达式为y=ax2+8,将A(-6,2)代入,
(-6)2a+8=2,
解得:a=,
∴抛物线对应的函数表达式为y=x2+8;
(2)(ⅰ)∵点P1的横坐标为m(0<m≤6),且四边形P1P2P3P4为矩形,点P2,P3在抛物线AED上,
∴P2的坐标为(m,m2+8),
∴P1P2=P3P4=MN=m2+8,P2P3=2m,
∴l=3(m2+8)+2m=m2+2m+24=(m-2)2+26,
∵<0,
∴当m=2时,l有最大值为26,
即栅栏总长l与m之间的函数表达式为l=m2+2m+24,l的最大值为26;
(ⅱ)方案一:设P2P1=n,则P2P3=18-3n,
∴矩形P1P2P3P4面积为(18-3n)n=-3n2+18n=-3(n-3)2+27,
∵-3<0,
∴当n=3时,矩形面积有最大值为27,
此时P2P1=3,P2P3=9,
令x2+8=3,
解得:x=,
∴此时P1的横坐标的取值范围为+9≤P1横坐标≤,
方案二:设P2P1=n,则P2P3=9-n,
∴矩形P1P2P3P4面积为(9-n)n=-n2+9n=-(n-)2+,
∵-1<0,
∴当n=时,矩形面积有最大值为,
此时P2P1=,P2P3=,
令x2+8=,
解得:x=,
∴此时P1的横坐标的取值范围为+≤P1横坐标≤.
【点睛】本题考查二次函数的应用,掌握待定系数法求函数解析式,准确识图,确定关键点的坐标,利用数形结合思想解题是关键.
1.(2024·陕西西安·模拟预测)如图①,是某高速公路正在修建的隧道.图②是其中一个隧道截面示意图,由矩形和抛物线的一部分构成,矩形的边,,抛物线的最高点离地面.
(1)以点为原点、所在直线为轴,建立平面直角坐标系.求抛物线的表达式;
(2)为了行驶安全,现要在隧道洞口处贴上黄黑立面标记.已知将该抛物线向上平移所扫过的区域即为贴黄黑立面标记的区域,则贴黄黑立面标记的区域的面积为 ;
(3)该隧道为单向双车道,且规定车辆必须在距离隧道边缘大于等于范围内行驶,并保持车辆顶部与隧道有不少于的空隙,请利用二次函数的知识确定该隧道车辆的限制高度.
【答案】(1)
(2)
(3)米
【分析】本题主要考查了二次函数的应用,
(1)根据题意得顶点,进而待定系数法求解析式,即可求解;
(2)根据平移的性质可得所求区域为边长为矩形的面积,即可求解;
(3)依据题意,由车辆必须在距离隧道边缘大于等于范围内行驶,代入求得函数值,进而根据题意,即可求解.
【详解】(1)解:又∵,
∴,,顶点
设抛物线解析式为
∴
解得:
∴抛物线解析式为:
(2)将该抛物线向上平移所扫过的区域即为贴黄黑立面标记的区域
∴贴黄黑立面标记的区域的面积为
(3)由题意,∵车辆必须在距离隧道边缘大于等于2m范围内行驶,
∴令x=2,则.
又(米),
∴该隧道车辆的限制高度为5米.
2.(2024·湖北荆州·二模)施工队要修建一个横断面为抛物线的公路隧道,其最高点P距离地面高度为8米,宽度为16米.现以点O为原点,所在直线为x轴建立直角坐标系(如图1所示).
(1)求出这条抛物线的函数解析式,并写出自变量x的取值范围;
(2)隧道下的公路是单向双车道,车辆并行时,安全平行间距为2米,该双车道能否同时并行两辆宽2.5米、高5米的特种车辆?请通过计算说明;
(3)施工队计划在隧道门口搭建一个矩形“脚手架”,使点在抛物线上.点在地面线上(如图2所示).为了筹备材料,需测算“脚手架”三根钢杆的长度之和的最大值是多少,请你帮施工队计算一下.
【答案】(1)解析式,自变量x的取值范围为:
(2)能,说明见解析
(3)20米
【分析】本题考查了二次函数的实际应用.
(1)根据题意,可得点及抛物线顶点的坐标,待定系数法求解析式即可求解;
(2)由题知,当时,,而,即可得出结论;
(3)设,则,根据矩形的性质得出,,设,进而表示出的长,根据二次函数的性质,即可求解.
【详解】(1)解:依题意:抛物线形的公路隧道,其高度为米,宽度为米,现在点为原点,
∴点,顶点,
设抛物线的解析式为.
把点,点代入得:
解得
∴抛物线的解析式为
,,
自变量x的取值范围为:;
(2)解:当时,,
能同时并行两辆宽米、高5米的特种车辆.
(3)解:设,则,
∵四边形是矩形,
∴,
设,则
∴
∵,
∴当时,l有最大值为.
答:三根木杆的长度和的最大值是米.
题型七: 喷水问题
1.(2023·山东·中考真题)城建部门计划修建一条喷泉步行通道.图1是项目俯视示意图.步行通道的一侧是一排垂直于路面的柱形喷水装置,另一侧是方形水池.图2是主视示意图.喷水装置的高度是2米,水流从喷头A处喷出后呈抛物线路径落入水池内,当水流在与喷头水平距离为2米时达到最高点B,此时距路面的最大高度为3.6米.为避免溅起的水雾影响通道上的行人,计划安装一个透明的倾斜防水罩,防水罩的一端固定在喷水装置上的点处,另一端与路面的垂直高度为1.8米,且与喷泉水流的水平距离为0.3米.点到水池外壁的水平距离米,求步行通道的宽.(结果精确到0.1米)参考数据:
【答案】3.2米
【分析】先以点O为坐标原点,所在直线为x轴,所在直线为y轴,建立平面直角坐标系,则,,设设抛物线的解析式为,把代入,求得,即,再求出点D的坐标,即可求解.
【详解】解:如图,建立平面直角坐标系,
由题意知:,,
∵抛物线的最高点B,
∴设抛物线的解析式为,
把代入,得,
解得,
∴抛物线的解析式为,
令,则,
解得:,
∴,
∴ (米),
答:步行通道的宽的长约为3.2米.
【点睛】本题考查抛物线的实际应用.熟练掌握用待定系数法求抛物线解析式和抛物线的图象性质是解题的关键.
2.(2022·河南·中考真题)小红看到一处喷水景观,喷出的水柱呈抛物线形状,她对此展开研究:测得喷水头P距地面0.7m,水柱在距喷水头P水平距离5m处达到最高,最高点距地面3.2m;建立如图所示的平面直角坐标系,并设抛物线的表达式为,其中x(m)是水柱距喷水头的水平距离,y(m)是水柱距地面的高度.
(1)求抛物线的表达式.
(2)爸爸站在水柱正下方,且距喷水头P水平距离3m,身高1.6m的小红在水柱下方走动,当她的头顶恰好接触到水柱时,求她与爸爸的水平距离.
【答案】(1)
(2)2或6m
【分析】(1)根据顶点,设抛物线的表达式为,将点,代入即可求解;
(2)将代入(1)的解析式,求得的值,进而求与点的距离即可求解.
【详解】(1)解:根据题意可知抛物线的顶点为,
设抛物线的解析式为,
将点代入,得,
解得,
抛物线的解析式为,
(2)由,令,
得,
解得,
爸爸站在水柱正下方,且距喷水头P水平距离3m,
当她的头顶恰好接触到水柱时,她与爸爸的水平距离为(m),或(m).
【点睛】本题考查了二次函数的实际应用,掌握顶点式求二次函数解析式是解题的关键.
1.(2025·甘肃嘉峪关·一模)某小区考虑给新建的电动自行车充电车棚安装消防喷淋头(如图1),喷淋头喷洒的最外层水柱的形状为抛物线.如图2,已知车棚建在,两面墙之间,为水平地面,.消防喷淋头M安装在距离地面3米高的棚顶上,其到墙面的水平距离为2米,此时最外层的水柱喷射到墙面上的点E处,米.
(1)请建立适当的平面直角坐标系,并写出点M的坐标为_________.
(2)在(1)的条件下,求最外层水柱所在抛物线的函数表达式.
(3)已知车棚的宽度为7米,为了确保发生火灾时可以完全把火扑灭,喷出的水需要覆盖至少离地面1米高的全部范围.工作人员想在棚顶上加装一个相同型号(喷出水柱的形状相同)的消防喷淋头N,请确定消防喷淋头N与点B的距离的取值范围,并说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)1米米,见解析
【分析】(1)建立以D为坐标原点,所在直线为x轴,所在直线为y轴建立平面直角坐标系即可知点M的坐标;
(2)根据(1),可知抛物线顶点M的坐标,且过点.设抛物线的函数表达式为.代入求解即可;
(3)结合(1)和(2),过点E作的平行线,交(1)中的抛物线于点P,交于点Q,则点Q的坐标为,进一步求得点P的坐标为,记顶点为M的抛物线为,顶点为N的抛物线为,由题意,可知抛物线可看作由抛物线向右平移得到的.
解法一:根据抛物线的对称性,可知当抛物线过点时,过点P作于点H,则.即可知当抛物线过点时,.
解法二:根据抛物线的平移吗,设抛物线的函数表达式为.当抛物线经过点时,解得,则可求得和.当抛物线经过点时,解得,即可求得和.
总述即可得到消防喷淋头N与点B的距离BN的取值范围.
【详解】(1)解:如图1,以D为坐标原点,所在直线为x轴,所在直线为y轴建立平面直角坐标系.
则点M;
(2)解:由图1,可知抛物线顶点M的坐标为,且过点.
设抛物线的函数表达式为.
将代入,得,解得.
抛物线的函数表达式为;
(3)解:如图2和图3,过点E作的平行线,交(1)中的抛物线于点P,交于点Q,则点Q的坐标为,
令,解得或.
点P的坐标为.
记顶点为M的抛物线为,顶点为N的抛物线为
由题意,可知抛物线可看作由抛物线向右平移得到的.
解法一:根据抛物线的对称性,可知当抛物线过点时,如图2,过点P作于点H,则.
.
如图3,当抛物线过点时,.
解法二:设抛物线的函数表达式为.
当抛物线经过点时,如图2,则,解得或(舍去).
.
.
当抛物线经过点时,如图3,则,解得或(舍去).
.
.
.
消防喷淋头N与点B的距离BN的取值范围为1米米.
【点睛】本题主要考查二次函数的性质,涉及建立坐标系、待定系数法求解析式、二次函数的对称性和二次函数的平移等知识点,解题的关键是熟悉二次函数的性质.
2.(2024·河北石家庄·模拟预测)为打造旅游休闲城市,某村庄为吸引游客,沿绿道旁的母亲河边打造喷水景观(如图1).为保持绿道地面干燥,水柱呈抛物线状喷入母亲河中.图2是其截面图,已知绿道路面宽米,河道坝高米,坝面的坡比为(其中),当水柱离喷水口O处水平距离为2米时,离地平面距离的最大值为3米.
以O为原点建立平面直角坐标系,解决问题:
(1)求水柱所在抛物线的解析式;
(2)出于安全考虑,在河道的坝边A处安装护栏,若护栏高度为1.25米,判断水柱能否喷射到护栏上,说明理由;
(3)河中常年有水,但一年中河水离地平面的距离会随着天气的变化而变化,水柱落入水中能荡起美丽的水花,从美观角度考虑,水柱落水点要在水面上;
①河水离地平面距离为多少时,刚好使水柱落在坝面截线与水面截线的交点处?
②为保证水柱的落水点始终在水面上,决定安装可上下伸缩的喷水口,设坝中水面离地平面距离为h米,喷水口离地平面的最小高度m随着h的变化而变化,直接写出m与h的关系式.
【答案】(1)水柱所在抛物线的解析式为
(2)水柱不会喷射到护栏上,理由见详解
(3)①河水离地平面距离为米时,刚好使水柱落在坝面截线与水面截线的交点处;②m与h的关系式为
【分析】本题主要考查二次函数的运用,掌握待定系数法求解析,二次函数图形的平移,解直角三角形的计算是解题的关键.
(1)根据题意可得,抛物线的顶点坐标为,且过,设抛物线解析式为,把点代入,运用待定系数法即可求解;
(2)根据题意,当时,(米),再与护栏高度进行比较,即可求解;
(3)①根据坡比得到(米),则点到原点的水平距离为(米),即,且,可求出直线的解析式为,联立方程得,由此求解即可;
②将抛物线向上平移米,得到,当坝中水面离地面平面距离为米(取米),则坝面截线与水面截线的交点的纵坐标为,根据坡比得到,代入计算即可求解.
【详解】(1)解:当水柱离喷水口O处水平距离为2米时,离地平面距离的最大值为3米,
∴抛物线的顶点坐标为,
以O为原点建立平面直角坐标系,
∴点,
设抛物线解析式为,把点代入得,,
解得,,
∴水柱所在抛物线的解析式为;
(2)解:水柱不会喷射到护栏上,理由如下,
水柱所在抛物线的解析式为,对称轴直线为,
∴当时的函数值与时的函数值相等,
绿道路面宽米,护栏高度为1.25米,
∴当时,(米),
∵,
∴水柱不会喷射到护栏上;
(3)解:①河道坝高米,坝面的坡比为(其中),
∴,
∴(米),
∴点到原点的水平距离为(米),即,且,
设直线的解析式为,
∴,
解得,,
∴直线的解析式为,
∴,
解得,(不符合题意,舍去),,
∴当时,,
∴河水离地平面距离为米时,刚好使水柱落在坝面截线与水面截线的交点处;
②将抛物线向上平移米,
∴平移后的解析式为,
当坝中水面离地面平面距离为米(取米),则坝面截线与水面截线的交点的纵坐标为,如图所示,
∵坝面的坡比为(其中),
∴,
∴,
∴,
把点代入平移后的抛物线解析得,,
整理得,,
∴m与h的关系式为.
题型八: 投球问题
1.(2024·甘肃兰州·中考真题)在校园科技节期间,科普员为同学们进行了水火箭的发射表演,图1是某型号水火箭的实物图,水火箭发射后的运动路线可以看作是一条抛物线.为了解水火箭的相关性能,同学们进一步展开研究.如图2建立直角坐标系,水火箭发射后落在水平地面A处.科普员提供了该型号水火箭与地面成一定角度时,从发射到着陆过程中,水火箭距离地面的竖直高度与离发射点O的水平距离的几组关系数据如下:
水平距离
0
3
4
10
15
20
22
27
竖直高度
0
3.24
4.16
8
9
8
7.04
3.24
(1)根据上表,请确定抛物线的表达式;
(2)请计算当水火箭飞行至离发射点O的水平距离为时,水火箭距离地面的竖直高度.
【答案】(1)抛物线的表达式
(2)水火箭距离地面的竖直高度米
【分析】本题主要考查二次函数的性质,
根据题意可设抛物线的表达式,结合体图标可知抛物线的顶点坐标为,代入求解即可;
由题意知,代入抛物线的表达式即可求得水火箭距离地面的竖直高度.
【详解】(1)解:根据题意可知抛物线过原点,设抛物线的表达式,
由表格得抛物线的顶点坐标为,则,解得,
则抛物线的表达式,
(2)解:由题意知,则,
那么,水火箭距离地面的竖直高度米.
2.(2024·河南·中考真题)从地面竖直向上发射的物体离地面的高度满足关系式,其中是物体运动的时间,是物体被发射时的速度.社团活动时,科学小组在实验楼前从地面竖直向上发射小球.
(1)小球被发射后_________时离地面的高度最大(用含的式子表示).
(2)若小球离地面的最大高度为,求小球被发射时的速度.
(3)按(2)中的速度发射小球,小球离地面的高度有两次与实验楼的高度相同.小明说:“这两次间隔的时间为.”已知实验楼高,请判断他的说法是否正确,并说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)小明的说法不正确,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:
(1)把函数解析式化成顶点式,然后利用二次函数的性质求解即可;
(2)把,代入求解即可;
(3)由(2),得,把代入,求出t的值,即可作出判断.
【详解】(1)解:
,
∴当时,h最大,
故答案为:;
(2)解:根据题意,得
当时,,
∴,
∴(负值舍去);
(3)解:小明的说法不正确.
理由如下:
由(2),得,
当时,,
解方程,得,,
∴两次间隔的时间为,
∴小明的说法不正确.
1.(2024·四川泸州·一模)足球训练中球员从球门正前方9米的A处射门,球射向球门的路线呈抛物线.当球飞行的水平距离为6米时,球达到最高点,此时球离地面3米.现以O为原点建立如图所示直角坐标系.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)已知球门高为2.4米,通过计算判断球能否射进球门(忽略其他因素).
【答案】(1)
(2)球能射进球门
【分析】此题考查了二次函数的应用,待定系数法求出函数解析式是解题的的关键.
(1)求出抛物线的顶点坐标为,设抛物线,把点代入求得,即可得到抛物线的函数表达式;
(2)求出抛物线与y轴交点的纵坐标,与球门高度比较后即可得到结论.
【详解】(1)解:∵(米),
∴抛物线的顶点坐标为,
∴设抛物线,把点代入得:
,
解得,
∴抛物线的函数表达式为;
(2)解:当时,,
∴球能射进球门.
2.(2024·江西·模拟预测)弹球游戏规则:弹球抛出后与地面接触一次,弹起降落,若落入筐中,则游戏成功.弹球着地前后的运动轨迹可近似看成形状相同的两条抛物线.如图,甲站在原点处,从离地面高度为的点处抛出弹球,当弹球运动到最高处,即距离地面时,弹球与甲的水平距离为.弹球在处着地后弹起,此次弹起的最大高度为原来最大高度的一半,再落至点处.
(1)求弹球第一次着地前抛物线的解析式.(不要求写出的取值范围)
(2)若不考虑筺的因素,求弹球第二次着地点到点的距离.
(3)如果摆放一个底面半径为,高的圆柱形筐,且筐的最左端距离原点,那么甲能投球成功吗?
【答案】(1)
(2)
(3)不能
【分析】()由题意可以用顶点式表示抛物线,然后用待定系数法确定顶点式中的参数即可求解;
()利用第一次着地前抛物线的解析式求出点坐标,再用同()法求得第二段抛物线的解析式,求出它的对称轴,利用对称性求出点的坐标,进而即可求解;
()把代入第二段抛物线的解析式求出的值即可判断求解;
本题考查了二次函数的应用,根据题意,利用待定系数法求出二次函数解析式是解题的关键.
【详解】(1)解:由题意可得,弹球第一次着地前抛物线的顶点坐标为,
故可设抛物线的解析式为,
将代入得,,
∴弹球第一次着地前抛物线的解析式为;
(2)解:当时,,
解得,,
∴,
由从点弹起的最大高度为原来最大高度的一半,可知第二段抛物线的最高点的纵坐标为,故可设该抛物线的解析式为,
将代入得,,
解得(不合,舍去),,
∴,且对称轴为直线,
∴,即,
∴弹球第二次着地点到点的距离为;
(3)解:当时,,
∴甲不能投球成功.
题型九: 新考法问题
1.(2024·山东潍坊·中考真题)2024年6月,某商场为了减少夏季降温和冬季供暖的能源消耗,计划在商场的屋顶和外墙建造隔热层,其建造成本(万元)与隔热层厚度满足函数表达式:.预计该商场每年的能源消耗费用(万元)与隔热层厚度满足函数表达式:,其中.设该商场的隔热层建造费用与未来8年能源消耗费用之和为(万元).
(1)若万元,求该商场建造的隔热层厚度;
(2)已知该商场未来8年的相关规划费用为(万元),且,当时,求隔热层厚度的取值范围.
【答案】(1)该商场建造的隔热层厚度为
(2)
【分析】本题主要考查了一次函数的性质,二次函数的性质以及解一元二次方程,掌握一次函数的性质,二次函数的性质以及解一元二次方程,弄清楚题意是解题的关键.
(1)根据题意可以得出,再令,解一元二次方程求解即可;
(2)将(1)中代入,可得出与的关系式,然后利用一次函数的性质,即可求出的取值范围.
【详解】(1)由题意得:
整理得,
当时,则,
解得:.
,
不符合题意,舍去,
该商场建造的隔热层厚度为6.
(2)由(1)得,
,
.
,
随的增大而增大,
当时,,解得;
当时,,解得;
的取值范围为.
2.(2024·山西·中考真题)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A,B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.
方案设计:如图2,米,的垂直平分线与抛物线交于点P,与交于点O,点P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C,使,用篱笆沿线段分隔出区域,种植串串红;
第二步:在线段上取点F(不与C,P重合),过点F作的平行线,交抛物线于点D,E.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.
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x轴,所在直线为y轴建立平面直角坐标系.请按照她的方法解决问题:
(1)在图2中画出坐标系,并求抛物线的函数表达式;
(2)求6米材料恰好用完时与的长;
(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】(1)图见解析,
(2)的长为4米,的长为2米
(3)矩形周长的最大值为米
【分析】本题考查二次函数的实际应用,建立适当坐标系求出函数表达式是解题的关键.
(1)根据题意以点O为原点建立坐标系,根据垂直平分,得出,根据设抛物线的函数表达式为,将代入求出a的值即可;
(2)设点E的坐标为,可得,,,根据求出m的值即可;
(3)由矩形周长,即可求解.
【详解】(1)解:建立如图所示的平面直角坐标系,
∵所在直线是的垂直平分线,且,
∴.
∴点B的坐标为,
∵,
∴点P的坐标为,
∵点P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;
(2)解:∵点D,E在抛物线 上,
∴设点E的坐标为,
∵,交y轴于点F,
∴,,
∴.
∵在中,,
∴.
∴,
根据题息,得,
∴,
解得:(不符合题意,舍去),
∴.
∴,
答:的长为4米,的长为2米.
(3)解:如图矩形灯带为,
,,点C在y轴的正半轴,点A在x轴的负半轴,
∴,,
设直线解析式为,
将,代入,得:,
解得,
∴直线解析式为,
同理可得,直线的表达式,
设点、、、,
则矩形周长,
故矩形周长的最大值为米.
3.(2023·山东济南·中考真题)综合与实践
如图1,某兴趣小组计划开垦一个面积为的矩形地块种植农作物,地块一边靠墙,另外三边用木栏围住,木栏总长为.
【问题提出】
小组同学提出这样一个问题:若,能否围出矩形地块?
【问题探究】
小颖尝试从“函数图象”的角度解决这个问题:
设为,为.由矩形地块面积为,得到,满足条件的可看成是反比例函数的图象在第一象限内点的坐标;木栏总长为,得到,满足条件的可看成一次函数的图象在第一象限内点的坐标,同时满足这两个条件的就可以看成两个函数图象交点的坐标.
如图2,反比例函数的图象与直线:的交点坐标为和_________,因此,木栏总长为时,能围出矩形地块,分别为:,;或___________m,__________m.
(1)根据小颖的分析思路,完成上面的填空.
【类比探究】
(2)若,能否围出矩形地块?请仿照小颖的方法,在图2中画出一次函数图象并说明理由.
【问题延伸】
当木栏总长为时,小颖建立了一次函数.发现直线可以看成是直线通过平移得到的,在平移过程中,当过点时,直线与反比例函数的图象有唯一交点.
(3)请在图2中画出直线过点时的图象,并求出的值.
【拓展应用】
小颖从以上探究中发现“能否围成矩形地块问题”可以转化为“与图象在第一象限内交点的存在问题”.
(4)若要围出满足条件的矩形地块,且和的长均不小于,请直接写出的取值范围.
【答案】(1);4;2;(2)不能围出,理由见解析;(3)图见解析,;(4)
【分析】(1)联立反比例函数和一次函数表达式,求出交点坐标,即可解答;
(2)根据得出,,在图中画出的图象,观察是否与反比例函数图像有交点,若有交点,则能围成,否则,不能围成;
(3)过点作的平行线,即可作出直线的图象,将点代入,即可求出a的值;
(4)根据存在交点,得出方程有实数根,根据根的判别式得出,再得出反比例函数图象经过点,,则当与图象在点左边,点右边存在交点时,满足题意;根据图象,即可写出取值范围.
【详解】解:(1)∵反比例函数,直线:,
∴联立得:,
解得:,,
∴反比例函与直线:的交点坐标为和,
当木栏总长为时,能围出矩形地块,分别为:,;或,.
故答案为:4;2.
(2)不能围出.
∵木栏总长为,
∴,则,
画出直线的图象,如图中所示:
∵与函数图象没有交点,
∴不能围出面积为的矩形;
(3)如图中直线所示,即为图象,
将点代入,得:,
解得;
(4)根据题意可得∶ 若要围出满足条件的矩形地块, 与图象在第一象限内交点的存在问题,
即方程有实数根,
整理得:,
∴,
解得:,
把代入得:,
∴反比例函数图象经过点,
把代入得:,解得:,
∴反比例函数图象经过点,
令,,过点,分别作直线的平行线,
由图可知,当与图象在点A右边,点B左边存在交点时,满足题意;
把代入得:,
解得:,
∴.
【点睛】本题主要考查了反比例函数和一次函数综合,解题的关键是正确理解题意,根据题意得出等量关系,掌握待定系数法,会根据函数图形获取数据.
1.(2025·广东清远·模拟预测)综合与实践
【问题情境】“漏壶”也称为“漏刻”,是一种古代计时器,在社会实践活动中,某同学根据“漏壶”的原理制作了如图①所示的液体漏壶,漏壶是由一个圆锥和一个圆柱组成的,中间连通,液体可以从圆锥容器中匀速漏到圆柱容器中,实验开始时圆柱容器中已有一部分液体.
【实验观察】(1)下表是实验记录的圆柱体容器液面高度y(厘米)与时间x(小时)的数据:
时间x(小时)
1
2
3
4
5
圆柱体容器液面高度y(厘米)
6
10
14
18
22
在图②所示的直角坐标系中描出上表的各点,用光滑的线连接;
【探索发现】(2)请你根据表中的数据及图象,用所学过的一次函数、二次函数、反比例函数的知识确定y与x之间的函数表达式;
【结论应用】(3)如果本次实验记录的开始时间是上午,那么当圆柱体容器液面高度达到20厘米时是几点?
【答案】(1)见解析 ;(2);(3)圆柱体容器液面高度达到20厘米时是上午
【分析】本题考查待定系数法求一次函数的解析式、一次函数的实际应用问题:
(1)将各点在坐标系中直接描出,再用光滑的线连接即可;
(2)利用待定系数法解答,即可求解;
(3)令,求出x的值,即可求解.
【详解】解:(1)画出函数图象,如下:
(2)由图可知该图象是一次函数,设该函数的表达式为.
点、在该图象上
,解得,
与之间的函数表达式为.
(3)当时,即,
解得:,
则
∴圆柱体容器液面高度达到20厘米时是上午.
2.(24-25九年级上·河南安阳·期末)2024年7月31日,巴黎奥运会跳水项目女子双人10米台决赛结束,中国组合陈宇汐/全红婵以359.10分领先第二名43.20分的巨大优势夺冠,获得中国代表团奥运会第7金.跳水运动员起跳后的运动路线可以看作抛物线的一部分,跳水运动员甲从起跳到入水的过程中,她到水面的垂直高度(单位:米)与水平距离(单位:米)近似满足函数关系.
(1)如图2,在完成一次跳水动作的过程中,运动员甲的水平距离与到水面的垂直高度的几组数据记录如下:
水平距离
0
3
3.5
4
4.5
垂直高度
10
10
10
6.25
①根据上述数据,直接写出该函数图象的对称轴______;
②直接写出该函数的解析式______;
(2)某次跳水过程中,运动员乙到水面的垂直高度与水平距离近似满足函数关系,记她的入水点的水平距离为.若运动员甲的入水点的水平距离为,则______;(填“>”“=”或“<”)
(3)在(2)的情况下,运动员乙某次起跳后到达最高点开始计时,若点到水面的垂直高度为,则她到水面的垂直高度与时间之间近似满足,如果运动员乙在达到最高点后需要1.6秒的时间才能完成跳水动作.请通过计算说明,她此次跳水能否成功完成此动作?
【答案】(1)直线,;
(2)<;
(3)她不能成功完成此动作,见解析.
【分析】本题主要考查二次函数的应用,熟练掌握二次函数的图象与性质是解题的关键;
(1)根据表格可求函数对称轴,然后再从表格中代入三个点的坐标进行求解函数解析式即可;
(2)由题意易得米,然后可得,进而问题可求解;
(3)由题意易得,则有,然后把代入进行求解即可
【详解】(1)解:由表格可知,图象过点,,,
∴,
∴,
∴,
解得:,
∴;
故答案为:直线,;
(2)解:∵,
当时:,
解得:或(不合题意,舍去)
∴米;
∵,
当时:,
解得:或(不合题意,舍去)
∴,
∴,
故答案为:<;
(3)解:,
∴,
∴,
∴,
当时,,
∵,
∴她不能成功完成此动作.
题型十: 与现实有关的热考问题
1.(2024·广东佛山·一模)近期,我国国产动画电影“哪吒2魔童闹海”票房突破了90亿,商家推出A、B两种类型的哪吒纪念娃娃.已知购进4件A种娃娃和购进5件B种娃娃的费用相同;每个A种娃娃的进价比每个B种娃娃的进价多2元,且A种娃娃售价为15元/个,B种娃娃售价为10元/个.
(1)每个A种娃娃和每个B种娃娃的进价分别是多少元?
(2)根据网上预约的情况,该商家计划用不超过1700元的资金购进A、B两种娃娃共200个,若这200个娃娃全部售完,选择哪种进货方案,商家获利最大?最大利润是多少元?
【答案】(1)每个A种娃娃的进价是10元,每个B种娃娃的进价是8元
(2)当购进50个A种娃娃,150个B种娃娃时,商家获利最大,最大利润是550元
【分析】本题考查二元一次方程组的实际应用,一元一次不等式的实际应用,一次函数的实际应用,找准等量关系,正确的列出方程组,不等式,函数解析式,是解题的关键:
(1)设每个A种娃娃的进价是x元,每个B种娃娃的进价是y元,根据购进4件A种娃娃和购进5件B种娃娃的费用相同;每个A种娃娃的进价比每个B种娃娃的进价多2元,列出方程组进行求解即可;
(2)设购进m个A种娃娃,则购进个B种娃娃,根据题意,列出不等式,求出的取值范围,设这200个娃娃全部售完获得的总利润为w元,列出函数关系式,利用一次函数的性质,求最值即可.
【详解】(1)解:设每个A种娃娃的进价是x元,每个B种娃娃的进价是y元,
根据题意得:,
解得:.
答:每个A种娃娃的进价是10元,每个B种娃娃的进价是8元;
(2)解:设购进m个A种娃娃,则购进个B种娃娃,
根据题意得:,
解得:.
设这200个娃娃全部售完获得的总利润为w元,
则,
即,
∵,
∴w随m的增大而增大,
∴当时,w取得最大值,最大值为,此时(个).
答:当购进50个A种娃娃,150个B种娃娃时,商家获利最大,最大利润是550元.
2.(2024·山西朔州·模拟预测)2024年3月28日小米发布了自己的首款新能源汽车小米,上市首日27分钟内大定突破5万台,上市24小时大定88898台,为提高产能工厂决定招聘一些无经验的新工人和有过相关工作经验的熟练工,经过调研发现2名熟练工和3名新工人每月可安装12辆电动汽车;3名熟练工和2名新工人每月可安装13辆电动汽车.
(1)每名熟练工和新工人每月分别可以安装多少辆电动汽车?
(2)工厂计划招聘400名员工,计划一个月至少生产安装1000台汽车.工厂给安装电动汽车的每名熟练工每月发6200元的工资,给每名新工人每月发5600元的工资,为按时完工工厂应招聘多少名新工人,同时工厂每月支出的工资总额W(元)尽可能地少?
【答案】(1)每名熟练工和新工人每月分别可以安装3辆和2辆汽车
(2)200名
【分析】本题考查了二元一次方程组、一元一次不等式和一次函数的应用,找出数量关系列出方程组和函数解析式是解答本题的关键.
(1)设每名熟练工和新工人每月分别可以安装x辆和y辆汽车,列出方程组求解即可;
(2)设为按时完工工厂应招聘m名新工人,根据一个月至少生产安装1000台汽车求出m的取值范围,然后列出函数解析式,利用一次函数的增减性求解.
【详解】(1)解:设每名熟练工和新工人每月分别可以安装x辆和y辆汽车,
根据题意得:,
解得:
答:每名熟练工和新工人每月分别可以安装3辆和2辆汽车.
(2)设为按时完工工厂应招聘m名新工人,
根据题意得:,
解得
.
.
∴当时,W取最小值,最小值为2360000.
答:为按时完工工厂应招聘200名新工人,此时工厂每月支出的工资总额最少.
1.(2025·陕西西安·二模)为响应国家“发展新一代人工智能”的号召,某市举办了无人机大赛.甲无人机从地面起飞,乙无人机从距离地面12米高的升降平台起飞,甲、乙两架无人机同时匀速上升,6秒时甲无人机到达大赛指定的高度停止上升开始表演,完成表演动作后,按原速继续飞行上升,当甲、乙两架无人机按照大赛要求同时到达距离地面的高度为72米时,进行联合表演.甲、乙两架无人机所在的位置距离地面的高度y(米)与飞行的时间x(秒)之间的函数关系如图所示.请根据图象回答下列问题:
(1)甲无人机的速度是________米/秒,乙无人机的速度是________米/秒;
(2)求线段对应的函数表达式;
(3)甲无人机在完成独立表演动作后继续上升时,求出与乙无人机的高度差为9米的时间.
【答案】(1)6,3
(2)
(3)17秒
【分析】本题考查一次函数的应用、解绝对值方程、解一元一次方程,掌握路程、速度、时间之间的关系,待定系数法求一次函数的关系式、解绝对值方程是解题的关键.
(1)根据速度路程时间计算即可;
(2)根据时间路程速度求出乙无人机飞行段所用时间,从而求出点P的坐标,再利用待定系数法求出线段对应的函数表达式即可;
(3)分别写出甲、乙无人机所在的位置距离地面的高度y与飞行的时间x之间的函数表达式,令二者差的绝对值为9列方程并求解即可.
【详解】(1)解:甲无人机的速度是(米/秒),乙无人机的速度是(米/秒).
故答案为:6,3.
(2)解:甲无人机飞行段用时(秒),(秒),
∴,
设线段对应的函数表达式为(k、b为常数,且),
将坐标和分别代入,
,
解得:,
∴线段对应的函数表达式为.
(3)解:设乙无人机所在的位置距离地面的高度y与飞行的时间x之间的函数表达式为,
将、代入,得,解得,
∴乙无人机所在的位置距离地面的高度y与飞行的时间x之间的函数表达式为.
当甲无人机在完成独立表演动作后继续上升时,,
由与乙无人机的高度差为9米得:,
解得,
∴当甲无人机在完成独立表演动作后继续上升时,与乙无人机的高度差为9米时的时间为17秒.
2.(2023·浙江温州·三模)根据以下素材,探索完成任务.
如何设置“绿波带”?
素材1:某市为新路段设置“绿波带”,车辆驶入绿波带后,若以一定速度行驶,到达下个路口时会遇到绿灯,可节约能源.如图,,两路口停车线之间距离为米,两个交通信号灯的绿灯持续时间均为秒,处绿灯亮起秒后处绿灯第一次亮起.
素材2:第1辆车的车头与停车线平齐,后面相邻两车的车头相距米,绿灯亮起时第一辆车立即启动,后面每一辆车在前一辆车启动秒后再启动.车辆启动后,先加速,到一定速度后匀速行驶.在加速阶段,汽车的速度与时间的关系如下表所示,行驶路程与速度、时间的关系满足.
(秒)
0
1
2
3
4
…
(米/秒)
0
3
6
9
12
…
素材3:路口车流量显示:绿灯持续时间应少于秒(为整数),每一次绿灯一个车道内能通过的等候车辆数为辆(车头超过停车线即为通过),且每辆车加速通过路口.
任务1:用含的代数式表示,并求关于的函数表达式:
任务2:求第辆车从启动到车头到达停车线的时间以及绿灯持续时间的值.
任务3:路口绿灯亮起后,第一辆车的匀速车速处于什么范围时,可在路口绿灯第一次亮起期间通过停车线?
【答案】任务1:,;任务2:第辆车从启动到车头到达停车线的时间为秒,绿灯持续时间的值为24;任务3:当米/秒时,可在路口绿灯第一次亮起期间通过停车线
【分析】任务1:根据题意可知,代入进行计算即可;
任务2:,求出的值,再计算总时间即可;
任务3:设加速阶段时用为秒,则匀速阶段速度为米/秒,令,以及,分别求解即可求出.
【详解】任务1:解:由表格可知,,
∴.
任务2:解:,
∴加速时间秒(),
∵为整数,,
∴总时间为秒秒,
∴,
∴第辆车从启动到车头到达停车线的时间为秒,绿灯持续时间的值为24.
任务3:解:由题意,第一辆车启动至到达绿灯所需时间满足秒
设加速阶段用时为秒,则匀速阶段速度为米/秒
令,
解得:(舍去),,
∴匀速阶段速度为米/秒
令,
解得:(舍去),
∴匀速阶段速度为米/秒
∴当米/秒时,可在路口绿灯第一次亮起期间通过停车线.
【点睛】本题考查了二次函数的应用,一元二次方程的求解,根据题意列出方程是解题的关键.
1.(2025·浙江宁波·模拟预测)某茶叶经销商以每千克30元的价格购进一批宁波白茶鲜茶叶加工后出售,该商户对该茶叶试销期间,销售单价不低于成本单价,且每千克获利不得高于成本单价的,经试销发现,每天的销售量y(千克)与销售单价x(元/千克)符合一次函数关系,且时,时,.求:
(1)y与x之间的表达式;
(2)若该商户每天获得利润(不计加工费用)为W元,试写出利润W与销售单价x之间的关系式;销售单价每千克定为多少元时,商户每天可获得最大利润,最大利润是多少元?
(3)若该商户每天获得利润不低于225元,试确定销售单价x的范围.
【答案】(1)
(2)当时,最大利润为元
(3)
【分析】本题主要考查待定系数法求函数解析式及二次函数的应用,理解题意找到题目蕴含的相等关系是解题的关键.
(1)待定系数法求解可得;
(2)根据“总利润每千克的利润销售量”列出函数解析式,由“销售单价不低于成本单价,且每千克获利不得高于成本单价的”得出的范围,结合二次函数与的性质即可得函数的最值;
(3)根据“每天获得利润不低于元”列出不等式,解不等式后结合可得答案.
【详解】(1)解:设表达式为,将 和 代入 得:
,解得,
;
(2)解:∵这批白茶每千克获利不得高于元,
根据题意得:
,
解得,
在对称轴左侧,随的增大而增大,
∴当时,最大利润为元;
(3)解:当时,,
解得或,
由得,
∴销售单价的范围为.
2.(2025·山西吕梁·一模)综合与实践
驱动任务:
跳绳,作为一项全民皆可参与的运动,只要一根绳子就能跳遍天下,是一项简单、有趣的运动.不仅可以锻炼身体,增强免疫力,还可以训练反应能力和协调能力.单人跳、多人跳、花样跳,简单易学,精彩纷呈.学校计划在运动会上增加跳绳比赛项目,数学应用研习小组协助跳绳筹备组对多人跳绳的战队方式进行了相关设计.
研究步骤:
数学建模:图1是甲,乙两人甩绳子的示意图,当绳子甩到最高处时,其形状可近似地看作一条抛物线(如图2所示).
实践操作:
第一步:选两名身高基本相同的男同学为持绳手,量得两人拿绳子的手离地面的高度都为,并且两人相距;
第二步:经过多次试跳发现:当绳子甩到最高处时,身高1.75米的小敏同学从乙持绳手的左侧距离乙1.5米处进入游戏,恰好通过;
第三步:现以两人的站立点所在的直线为轴,过甲拿绳子的手作轴的垂线为轴,建立如图2所示的平面直角坐标系.
问题解决:
同学编号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
身高/m
1.50
1.61
1.77
1.53
1.68
1.75
1.70
1.68
1.78
(1)求绳子甩到最高处时所对应的抛物线表达式并求出其顶点坐标.
(2)当绳子甩到最高处时,通过计算说明身高的小明,从甲持绳手的右侧距离甲处进入游戏能否通过跳绳.
(3)现有9位同学身高统计如下表,计划采取一路纵队并排的方式同时起跳(如图1),为了保证安全,要求人与人之间距离至少,此时绳子能否顺利地甩过所有队员的头顶?若能,请写出队列安排方案;若不能,请说明理由.
【答案】(1)绳子所对应的抛物线解析式为:;顶点坐标为
(2)从甲持绳手的右侧距离甲处进入游戏能通过跳绳
(3)此时绳子能顺利的甩过所有队员的头顶,队列安排方案见解析
【分析】(1)绳子甩到最高处时所对应的抛物线表达式为,用待定系数法求解即可;
(2)由时求出其相应的函数值,便可确定结论;
(3)由自变量的值求出函数值,再比较便可.
【详解】(1)解:绳子甩到最高处时所对应的抛物线表达式为,
根据题意,抛物线经过点,且过点即,把三个点代入表达式,
,解得,
绳子所对应的抛物线解析式为:,
,
则抛物线顶点坐标为.
(2)解:从甲持绳手的右侧距离甲处进入游戏能通过跳绳.
理由如下:
将代入得,
,
从甲持绳手的右侧距离甲处进入游戏能通过跳绳.
(3)解:有9位同学采取一路纵队并排的方式同时起跳,人与人之间距离至少0.5米,则首尾两位同学的距离是(米),
最理想状态是最中间的同学站在对称轴的位置,此时首尾两位同学距离对称轴距离恰好是2米,
当时,
将代入得,,
将代入得,,
将代入得,,
将代入得,,
此时绳子能顺利的甩过所有队员的头顶;
队列安排方案可以为:距离两侧持绳手处分别为①④号;距离两侧持绳手处分别为②⑤号;距离两侧持绳手处分别为⑦⑧号;距离两侧持绳手处分别为③⑥号;最中间的是⑨号(方案不唯一).
【点睛】本题是二次函数的应用,主要考查了待定系数法求二次函数的解析式,应用二次函数的解析式由自变量求函数值,由函数值确定自变量等知识判定实际问题,关键是确定抛物线上点的坐标和应用二次函数解析式解决实际问题.
3.(2025·陕西汉中·模拟预测)东北地区的冻梨以其独特的地域风貌与味道而出名,在好奇心的驱动下,住在东北地区的林同学前往调查了冻梨的价格,以下是他走访20个摊位后整理的数据,请你根据数据回答下列问题:
(1)扇形统计图中,5元/斤的摊位占统计总数的 %
(2)这20个样本的平均值为 众数为 .
(3)林同学通过询问还了解到,冻梨的进价为1.5元/斤,且冻梨的售价与销量成某种关系,以4元/斤为基础售价,日销量为20斤,每提高1元/斤,日销量便减少2斤,但是价格不能超过5.5元/斤,则你认为冻梨的售价应定为多少可达到最大日利润?最大日利润为多少?
【答案】(1)
(2);4
(3)冻梨的售价应定为元时,可达到最大日利润,最大日利润为68元
【分析】本题考查了数据的统计分析,二次函数的应用,
(1)由条形统计图可知5元/斤在的摊位有6个,由此即可计算5元/斤的摊位占统计总数的百分比;
(2)由条形统计图中数据计算平均值,其中可知4元/斤的摊位最多,故众数为4;
(3)根据等量关系“利润=(=(售价−-进价)×)×销量”列出函数关系式.再根据函数关系式求得利润最大值.
【详解】(1)解:5元/斤的摊位占统计总数的百分比为,
故答案为;
(2)解:20个样本的平均值为,出现次数最多的是4,故众数为4.
故答案为;4.
(3)解:解:设冻梨的售价为x元,利润为y,依题意得:
,
∴当时,随增大而增大,
当售价定为时,元,
答:冻梨的售价应定为元时,可达到最大日利润,最大日利润为元.
4.(2025·贵州遵义·一模)高尔夫球运动是一项具有特殊魅力的运动.如图,是小美在某高尔夫俱乐部中的一次击球.已知:小美击球点O到坡脚A的距离米,,洞口C距离坡脚A的距离米,小美从O点打出一球向球洞C点飞去,球的路线为抛物线,如果不考虑空气阻力,当球达到最大高度8米时,球移动的水平距离为20米.
(1)如图1,建立直角坐标系,求抛物线解析式;
(2)判断小美这一杆能否把高尔夫球从O点直接打入球洞C点,请说明理由;
(3)如图2,小美打完第一杆后,再次挥出第二杆,此时球的飞行路线为,求此次挥杆中小球离斜坡的最大竖直高度.
【答案】(1)
(2)能,理由见解析
(3)10米
【分析】本题考查了二次函数的应用,熟练掌握二次函数的图象与性质是解此题的关键.
(1)以小美击球点O为坐标原点,则顶点为,设抛物线的解析式为,代入计算即可得解;
(2)为,则为,由题得,求解得出,再结合二次函数的解析式判断即可得解;
(3)求出.从而可得,最后结合二次函数的性质即可得解.
【详解】(1)解:以小美击球点O为坐标原点,则顶点为;
设抛物线的解析式为.
把原点代入中得:,
解得,
则抛物线的解析式为:;
(2)解:∵,
∴设为,则为,
由题得:
解得
,,
,
,
把代入中得,
小美这一杆能把高尔夫球从O点直接打入球洞C点
(3)解:由题知,,
设直线的解析式为
把,代入得:,
解得:,
∴.
∴
,
∵,
∴时,有最大值10米.
5.(2025·山东青岛·模拟预测)《哪吒2魔童闹海》票房大卖,周边玩偶热销.小洋在网上开设相关周边专卖店,一次,小洋发现一张进货单上的一个信息是:A款哪吒玩偶的进货单价比B款哪吒玩偶少5元,花500元购进A款哪吒玩偶的数量与花750元购进B款哪吒玩偶的数量相同.
(1)问: A、B两款的进货单价分别是多少元?
(2)小洋决定将A款玩偶的销售单价定为12元,将B款玩偶的销售单价定为20元,小洋打算要花费1000元购进A、B两款玩偶若干个,且A款的数量不小于B款的一半,请你根据计算说明,当A、B两款各购进多少时,小洋获得的总利润最高,最高为多少?
【答案】(1)A款的进货单价是10元,则B款的进货单价是15元
(2)购进A款25个,购进B款50个时,获得的总利润最高,最高为300元
【分析】本题考查分式方程的应用、一元一次不等式的应用、一次函数的应用,理解题意是解答的关键.
(1)设A款的进货单价是元,则B款的进货单价是元,根据题意列分式方程求解即可;
(2)设购进B款个,先根据“A款的数量不小于B款的一半”求得;再设总利润为,则,然后利用一次函数的性质求解即可.
【详解】(1)解:设A款的进货单价是元,则B款的进货单价是元,
根据题意,可得,
解得,
经检验,是该方程的解,
∴,
答:A款的进货单价是10元,则B款的进货单价是15元;
(2)解:设购进B款个,则购进A款个,
又A款的数量不小于B款的一半,
,
解得:,
设总利润为,则,
,
∴随的增大而增大,
当取得最大整数解50时,取得最大值,最大值为,
此时,则,
答:购进A款25个,购进B款50个时,获得的总利润最高,最高为300元.
6.(2023·四川遂宁·中考真题)端午节是我国入选世界非物质文化遗产的传统节日,端午节吃粽子是中华民族的传统习俗.某超市为了满足人们的需求,计划在端午节前购进甲、乙两种粽子进行销售,经了解.每个乙种粽子的进价比每个甲种粽子的进价多2元,用1000元购进甲种粽子的个数与用1200元购进乙种粽子的个数相同.
(1)甲、乙两种粽子每个的进价分别是多少元?
(2)该超市计划购进这两种粽子共200个(两种都有),其中甲种粽子的个数不低于乙种粽子个数的2倍,若甲、乙两种粽子的售价分别为12元/个、15元/个,设购进甲种粽子m个,两种粽子全部售完时获得的利润为w元.
①求w与m的函数关系式,并求出m的取值范围;
②超市应如何进货才能获得最大利润,最大利润是多少元?
【答案】(1)甲粽子每个的进价为10元,则乙粽子每个的进价为12元;
(2)①w与m的函数关系式为;②购进甲粽子134个,乙粽子66个才能获得最大利润,最大利润为466元.
【分析】(1)设甲粽子每个的进价为x元,则乙粽子每个的进价为元,根据“用1000元购进甲种粽子的个数与用1200元购进乙种粽子的个数相同”列出分式方程,解方程即可;
(2)①设购进甲粽子m个,则乙粽子个,,由题意得,再由甲种粽子的个数不低于乙种粽子个数的2倍,得;
②由一次函数的性质即可得出结论.
【详解】(1)解:设甲粽子每个的进价为x元,则乙粽子每个的进价为元,
由题意得:,
解得:,
经检验:是原方程的解,且符合题意,
则,
答:甲粽子每个的进价为10元,则乙粽子每个的进价为12元;
(2)解:①设购进甲粽子m个,则乙粽子个,利润为w元,
由题意得:,
∵甲种粽子的个数不低于乙种粽子个数的2倍,
∴,
解得:,
∴w与m的函数关系式为;
②∵,则w随m的增大而减小,,即m的最小整数为134,
∴当时,w最大,最大值,
则,
答:购进甲粽子134个,乙粽子66个才能获得最大利润,最大利润为466元.
【点睛】本题考查了分式方程的应用,一元一次不等式的应用以及一次函数的应用,解题的关键是:(1)找准等量关系,正确列出分式方程;(2)找出数量关系,正确列出一元一次不等式.
7.(2025·河南周口·一模)2024年10月30日,神舟十九号载人飞船成功点火发射,将3名航天员送入太空.某航天模型商店看准商机,推出“神舟”和“天宫”模型的商品.已知商店老板购进1个“神舟”模型和3个“天宫”模型一共需要195元;购进2个“神舟”模型和1个“天宫”模型一共需要165元.
(1)求“神舟”模型和“天宫”模型的进货单价;
(2)该航天模型商店计划购进两种模型共200个,且“神舟”模型的数量不少于“天宫”模型数量的一半.若每个“神舟”模型的售价为80元,每个“天宫”模型的售价为68元,则购进多少个“神舟”模型时,销售这批模型的利润最大?最大利润是多少元?
【答案】(1)“神舟”模型的进货单价为60元,“天宫”模型的进货单价为45元
(2)当购进67个“神舟”模型时,销售这批模型的利润最大,最大利润是4399元
【分析】本题考查了二元一次方程组的应用以及一元一次不等式的应用,一次函数的应用,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
(1)理解题意,则设“神舟”模型的进货单价为元,“天宫”模型的进货单价为元.因为购进1个“神舟”模型和3个“天宫”模型一共需要195元;购进2个“神舟”模型和1个“天宫”模型一共需要165元,然后列式计算,即可作答.
(2)先根据该航天模型商店计划购进两种模型共200个,且“神舟”模型的数量不少于“天宫”模型数量的一半.列出,再结合每个“神舟”模型的售价为80元,每个“天宫”模型的售价为68元,进行列式计算,最后结合一次函数的性质,即可作答.
【详解】(1)解:设“神舟”模型的进货单价为元,“天宫”模型的进货单价为元.
由题意得,
解得,
答:“神舟”模型的进货单价为60元,“天宫”模型的进货单价为45元.
(2)解:设购进个“神舟”模型,则购进个“天宫”模型.
由题意得.
解得,
依题意,设利润为元.
由题意得.
,
随的增大而减小.
为正整数,
当取最小值67时,利润取得最大值,为(元).
答:当购进67个“神舟”模型时,销售这批模型的利润最大,最大利润是4399元.
8.(2025·陕西榆林·一模)如图①是一款固定在地面处的高度可调的羽毛球发球机.如图②,是其弹射出口,发球机能将羽毛球以固定的方向和速度弹出.在不计空气阻力的情况下,球的运动路径呈抛物线状,是羽毛球落地点.以为原点,所在直线为轴,所在直线为轴,建立平面直角坐标系.已知,,羽毛球在飞行过程中运动路径的抛物线的函数表达式为.
(1)求羽毛球在飞行过程中距离地面的最大高度;
(2)为了训练学员的后场应对能力,可以通过调整弹射出口的高度来改变羽毛球的落地点,此过程中抛物线的形状和对称轴位置都不变,要使发射出的羽毛球落地点到点的水平距离增加,则发球机的弹射出口高度应调整为多少米?
【答案】(1)羽毛球在飞行过程中距离地面的最大高度为;
(2)发球机的弹射出口高度应调整为.
【分析】本题主要考查二次函数的实际应用,由实际问题建立起二次函数的模型并将二次函数的问题转化为一元二次方程求解是解题的关键.
(1)将,两点坐标代入解析式,求得、的值,用顶点公式求最大值即可;
(2)抛物线形状和对称轴不变,即不变,设调整后抛物线的表达式为,求出的值,代入解析式,当时即可求解.
【详解】(1)解:由题意可知,,,
,
解得,
,
羽毛球在飞行过程中距离地面的最大高度为.
(2)解:设调整后抛物线的表达式为,
发射出的羽毛球落地点到点的水平距离增加,
时,,
,
解得,,
.
当时,,
发球机的弹射出口高度应调整为.
9.(2025·河北沧州·模拟预测)“低碳环保,绿色出行”的理念得到广大群众的接受,越来越多的人选择自行车作为出行工具. 小明和爸爸同时从家骑自行车去图书馆,爸爸先以150米/分的速度骑行一段时间,休息了5分钟,再加速骑行到达图书馆,小明始终以同一速度骑行,两人行驶的路程y(单位:米)与时间x(单位:分钟)的关系如图.
(1) , ;
(2)求线段所在直线的函数解析式;
(3)若小明的速度是120米/分,求爸爸自第二次出发开始计时至到达图书馆前,与小明相距100米时的骑行时间;
(4)若小明的行驶速度是v米/分,且在途中与爸爸恰好相遇两次(不包括家、图书馆两地),请直接写出v的取值范围.
【答案】(1)10;15
(2)
(3)爸爸自第二次出发至到达图书馆前,骑行2.5分钟和5分钟时与小明相距100米
(4)
【分析】(1)根据时间路程速度,即可求出a值,结合休息的时间为5分钟,即可得出b值;(2)用待定系数法求出线段所在直线的函数解析式即可;
(3)根据(2)结论结合二者之间相距100米,即可得出关于x的含绝对值符号的一元一次方程,解之即可得出结论;
(4)分别求出当过点B、C时,小明的速度,结合图形,利用数形结合即可得出结论.
【详解】(1)解:(分钟),
(分钟),
故答案为:10;15.
(2)解:设线段所在直线的函数解析式为,
将和代入,得:
,
解得,,
线段所在直线的函数解析式为;
(3)解:∵小明的速度是120米/分,
∴线段所在直线的函数解析式为,
根据题意,得,
解得,,
(分),
(分).
答:爸爸自第二次出发至到达图书馆前,骑行分钟和5分钟时与小明相距100米;
(4)解:当线段过点B时,小明的速度为(米/分);
当线段过点C时,小明的速度为(米/分).
结合图形可知,当时,小明在途中与爸爸恰好相遇两次(不包括家、图书馆两地).
10.(24-25九年级上·广东揭阳·期末)【综合实践】
如图1所示,是《天工开物》中记载的三千多年前中国古人利用桔槔在井上汲水的情境,受桔槔的启发,小杰组装了如图2所示的装置.其中,杠杆可绕支点O在竖直平面内转动,支点O距左端,距右端,在杠杆左端悬挂重力为的物体A.(杠杆原理:阻力×阻力臂=动力×动力臂,如图2,即)
…
b
…
…
8
a
2
…
(1)若在杠杆右端挂重物B,杠杆在水平位置平衡时,重物B所受拉力为 N;
(2)为了让装置有更多的使用空间,小杰准备调整装置,当重物B的质量变化时,的长度随之变化.设重物B的质量为,的长度为.则:
①y关于x的函数关系式是 .
②完成表格: ; .
③借助表格,在图3的直角坐标系中画出该函数的图象.
(3)在(2)的条件下,若点A的坐标为,点B的坐标为,在(2)中所求函数的图象上存在点C,使得,请求出点C的坐标.
【答案】(1)
(2)①;②4;;③见解析
(3)点C的坐标为或
【分析】(1)根据公式进行计算即可;
(2)①根据公式即可得到;②根据①求出a、b的值即可;③先描点,再连线,画出函数图像即可;
(3)设,连接,,,根据三角形的面积求出a的值.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∴重物B所受拉力为,
故答案为:;
(2)解:①∵,
∴,即,
故答案为:;
②由①得,,
填表如下:
…
…
…
8
4
2
…
故答案为:4,;
③函数图象如下所示:
;
(3)解:点A的坐标为,B的坐标为,C为反比例函数上一点,
设,连接,,,
∴
,
∵,
∴,
整理得:,
解得,,
经检验,或是原方程的根,
∴时;时,,
∴点C的坐标为或.
【点睛】本题是反比例函数的综合题,主要考查了待定系数法求反比例函数的解析式,三角形的面积,反比例函数的性质和图像,正确理解题意是解题的关键.
1.(2024·山东德州·中考真题)某校开设棋类社团,购买了五子棋和象棋.五子棋比象棋的单价少8元,用1000元购买的五子棋数量和用1200元购买的象棋数量相等.
(1)两种棋的单价分别是多少?
(2)学校准备再次购买五子棋和象棋共30副,根据学生报名情况,购买五子棋数量不超过象棋数量的3倍.问购买两种棋各多少副时费用最低?最低费用是多少?
【答案】(1)五子棋的单价是40元,象棋的单价是元
(2)购买五子棋22副,象棋8副时,费用最低,最低费用是1264元
【分析】本题考查分式方程的实际应用,一次函数的实际应用,一元一次不等式组的实际应用.理解题意,找出数量关系,列出等式或不等式是解题关键.
(1)设购买五子棋的单价是x元,则购买象棋的单价是元,根据用1000元购买的五子棋数量和用1200元购买的象棋数量相等.列出分式方程求解并检验即可;
(2)设购买两种棋的费用为w元,购买五子棋m副,则购买象棋副,根据购买五子棋数量不超过象棋数量的3倍,列出不等式,求出m的取值范围;再列出购买两种棋的费用的关系式,根据一次函数的性质求解即可.
【详解】(1)解:设购买五子棋的单价是x元,则购买象棋的单价是元,根据题意得:
解得:,
经检验是所列分式方程的解,且符合题意,
∴.
答:五子棋的单价是40元,象棋的单价是元;
(2)解:设购买两种棋的费用为w元,购买五子棋m副,则购买象棋副,根据题意得:
,
解得:,
,
,
随的增大而减小,
在中,
为正整数,
当时,有最小值,最小值为(元),
则(副)
答:购买五子棋22副,象棋8副时,费用最低,最低费用是1264元.
2.(2024·山东青岛·中考真题)5月中旬,樱桃相继成熟,果农们迎来了繁忙的采摘销售季.为了解樱桃的收益情况,从第1天销售开始,小明对自己家的两处樱桃园连续15天的销售情况进行了统计与分析:
A樱桃园
第x天的单价、销售量与x的关系如下表:
单价(元/盒)
销售量(盒)
第1天
50
20
第2天
48
30
第3天
46
40
第4天
44
50
…
…
…
第x天
10x+10
第x天的单价与x近似地满足一次函数关系,已知每天的固定成本为745元.
B樱桃园
第x天的利润(元)与x的关系可以近似地用二次函数刻画,其图象如图:
(1)A樱桃园第x天的单价是______元/盒(用含x的代数式表示);
(2)求A樱桃园第x天的利润(元)与x的函数关系式;(利润单价销售量固定成本)
(3)①与x的函数关系式是______;
②求第几天两处樱桃园的利润之和(即)最大,最大是多少元?
(4)这15天中,共有______天B樱桃园的利润比A樱桃园的利润大.
【答案】(1)
(2)
(3)①;②第10天两处樱桃园的利润之和(即)最大,最大是4800元;
(4)4
【分析】本题主要考查了二次函数的实际应用,一次函数的实际应用:
(1)设出对应的函数解析式,利用待定系数法求解即可;
(2)根据(1)所求结合利润单价销售量固定成本进行求解即可;
(3)①利用待定系数法求解即可;②根据前面所求求出的结果,再利用二次函数的性质求解即可;
(4)根据题意建立不等式,求出不等式的正整数解即可得到答案.
【详解】(1)解:第天的单价与满足的一次函数关系式为,
把代入中得,
∴,
∴第天的单价与满足的一次函数关系式为,
∴A樱桃园第x天的单价是元/盒,
故答案为:;
(2)解:由题意得,
(3)解:①把代入中得:,
解得,
∴;
②∵,,
∴
,
∵,且(x为正整数),
∴当时,有最大值,最大值为4800,
∴第10天两处樱桃园的利润之和(即)最大,最大是4800元;
(4)解:当时,则,
∴,
∴,
∴,
∵x的正整数解有4个,
∴这15天中,共有4天B樱桃园的利润比A樱桃园的利润大.
3.(2024·江苏南通·中考真题)某快递企业为提高工作效率,拟购买A、B两种型号智能机器人进行快递分拣.
相关信息如下:
信息一
A型机器人台数
B型机器人台数
总费用(单位:万元)
1
3
260
3
2
360
信息二
(1)求A、B两种型号智能机器人的单价;
(2)现该企业准备用不超过700万元购买A、B两种型号智能机器人共10台.则该企业选择哪种购买方案,能使每天分拣快递的件数最多?
【答案】(1)A型智能机器人的单价为80万元,B型智能机器人的单价为60万元
(2)选择购买A型智能机器人5台,购买B型智能机器人5台
【分析】本题考查了一元一次不等式的应用,二元一次方程组的应用,掌握二元一次方程组,一元一次不等式的应用是解题的关键.
(1)设A型智能机器人的单价为x万元,B型智能机器人的单价为y万元,根据题意列出方程组,计算结果即可;
(2)设购买A型智能机器人a台,则购买B型智能机器人台,先求出a的取值范围,再得出每天分拣快递的件数当a取得最大值时,每天分拣快递的件数最多.
【详解】(1)解:设A型智能机器人的单价为x万元,B型智能机器人的单价为y万元,
解得,
答:A型智能机器人的单价为80万元,B型智能机器人的单价为60万元;
(2)解:设购买A型智能机器人a台,则购买B型智能机器人台,
∴,
∴,
∵每天分拣快递的件数,
∴当时,每天分拣快递的件数最多为万件,
∴选择购买A型智能机器人5台,购买B型智能机器人5台.
4.(2024·山东东营·中考真题)随着新能源汽车的发展,东营市某公交公司计划用新能源公交车淘汰“冒黑烟”较严重的燃油公交车.新能源公交车有型和型两种车型,若购买型公交车辆,型公交车辆,共需万元;若购买型公交车辆,型公交车辆,共需万元.
(1)求购买型和型新能源公交车每辆各需多少万元?
(2)经调研,某条线路上的型和型新能源公交车每辆年均载客量分别为万人次和万人次.公司准备购买辆型、型两种新能源公交车,总费用不超过万元.为保障该线路的年均载客总量最大,请设计购买方案,并求出年均载客总量的最大值.
【答案】(1)购买型新能源公交车每辆需万元,购买型新能源公交车每辆需万元;
(2)方案为购买型公交车辆,型公交车辆时.线路的年均载客总量最大,最大在客量为万人.
【分析】本题考查二元一次方程组和一元一次不等式及一次函数的应用,注意理解题意,找出题目蕴含的数量关系,列出方程组及一次函数是解题的关键.
(1)设购买型公交车每辆需万元,购买型公交车每辆需万元,根据“购买型公交车辆,型公交车辆,共需万元;若购买型公交车辆,型公交车辆,共需万元”列出方程组解决问题即可;
(2)设购买型公交车辆,则型公交车辆,由“公司准备购买辆型、型两种新能源公交车,总费用不超过万元”列出不等式求得的取值,再求出线路的年均载客总量为与的关系式,根据一次函数的性质求解即可.
【详解】(1)解:设购买型新能源公交车每辆需万元,购买型新能源公交车每辆需万元,
由题意得:,
解得,
答:购买型新能源公交车每辆需万元,购买型新能源公交车每辆需万元;
(2)解:设购买型公交车辆,则型公交车辆,该线路的年均载客总量为万人,
由题意得,
解得:,
∵,
∴,
∵是整数,
∴,,;
∴线路的年均载客总量为与的关系式为,
∵,
∴随的增大而减小,
∴当时,线路的年均载客总量最大,最大载客量为(万人次)
∴(辆)
∴购买方案为购买型公交车辆,则型公交车辆,此时线路的年均载客总量最大时,且为760万人次,
5.(2024·广东广州·中考真题)一个人的脚印信息往往对应着这个人某些方面的基本特征.某数学兴趣小组收集了大量不同人群的身高和脚长数据,通过对数据的整理和分析,发现身高和脚长之间近似存在一个函数关系,部分数据如下表:
脚长
…
…
身高
…
…
(1)在图1中描出表中数据对应的点;
(2)根据表中数据,从和中选择一个函数模型,使它能近似地反映身高和脚长的函数关系,并求出这个函数的解析式(不要求写出的取值范围);
(3)如图2,某场所发现了一个人的脚印,脚长约为,请根据(2)中求出的函数解析式,估计这个人的身高.
【答案】(1)见解析
(2)
(3)
【分析】本题考查了函数的实际应用,正确理解题意,选择合适的函数模型是解题关键.
(1)根据表格数据即可描点;
(2)选择函数近似地反映身高和脚长的函数关系,将点代入即可求解;
(3)将代入代入即可求解;
【详解】(1)解:如图所示:
(2)解:由图可知:随着的增大而增大,
因此选择函数近似地反映身高和脚长的函数关系,
将点代入得:
,
解得:
∴
(3)解:将代入得:
∴估计这个人身高
6.(2023·浙江衢州·中考真题)视力表中蕴含着很多数学知识,如:每个“E”形图都是正方形结构,同一行的“E”是全等图形且对应着同一个视力值,不同的检测距离需要不同的视力表.
素材1 国际通用的视力表以5米为检测距离,任选视力表中7个视力值n,测得对应行的“E”形图边长b(mm),在平面直角坐标系中描点如图1.
探究1 检测距离为5米时,归纳n与b的关系式,并求视力值1.2所对应行的“E”形图边长.
素材2 图2为视网膜成像示意图,在检测视力时,眼睛能看清最小“E”形图所成的角叫做分辨视角,视力值与分辨视角(分)的对应关系近似满足.
探究2 当时,属于正常视力,根据函数增减性写出对应的分辨视角的范围.
素材3 如图3,当确定时,在A处用边长为的I号“E”测得的视力与在B处用边长为的Ⅱ号“E”测得的视力相同.
探究3 若检测距离为3米,求视力值1.2所对应行的“E”形图边长.
【答案】探究检测距离为5米时,视力值1.2所对应行的“”形图边长为,视力值1.2所对应行的“”形图边长为;
探究 ;
探究3:检测距离为时,视力值1.2所对应行的“”形图边长为.
【分析】探究1:由图象中的点的坐标规律得到与成反比例关系,由待定系数法可得,将 代入得:;
探究2:由,知在自变量的取值范围内,随着的增大而减小,故当时,,即可得;
探究3:由素材可知,当某人的视力确定时,其分辨视角也是确定的,可得,即可解得答案.
【详解】探究
由图象中的点的坐标规律得到与成反比例关系,
设,将其中一点代入得:,
解得:,
,将其余各点一一代入验证,都符合关系式;
将 代入得:;
答:检测距离为5米时,视力值1.2所对应行的“”形图边长为,视力值1.2所对应行的“”形图边长为;
探究
,
在自变量的取值范围内,随着的增大而减小,
当时,,
,
;
探究3:由素材可知,当某人的视力确定时,其分辨视角也是确定的,由相似三角形性质可得,
由探究1知,
,
解得,
答:检测距离为时,视力值1.2所对应行的“”形图边长为.
【点睛】本题考查反比例函数的综合应用,涉及待定系数法,函数图象上点坐标的特征,相似三角形的性质等知识,解题的关键是读懂题意,能将生活中的问题转化为数学问题加以解决.
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大题03 利用函数解决实际问题(10大题型)
函数与实际问题在中考数学中出题类型比较广泛,选择题、填空题、解答题都有可能出现,解答题中常见题型为:最值问题、方案问题、几何图形问题等,并且对应难度中等,是属于占分较多的一类考点, 所以需要学生在复习这部分内容时,应扎实掌握好基础, 在书写计算步骤时注意细节,避免因为粗心而丢分.
题型一: 最大利润问题
1.(2024·江苏宿迁·中考真题)某商店购进A、B两种纪念品,已知纪念品A的单价比纪念品B的单价高10元.用600元购进纪念品A的数量和用400元购进纪念品B的数量相同.
(1)求纪念品A、B的单价分别是多少元?
(2)商店计划购买纪念品A、B共400件,且纪念品A的数量不少于纪念品B数量的2倍,若总费用不超过11000元,如何购买这两种纪念品使总费用最少?
2.(2024·山东济宁·中考真题)某商场以每件80元的价格购进一种商品,在一段时间内,销售量y(单位:件)与销售单价x(单位:元/件)之间是一次函数关系,其部分图象如图所示.
(1)求这段时间内y与x之间的函数解析式;
(2)在这段时间内,若销售单价不低于100元,且商场还要完成不少于220件的销售任务,当销售单价为多少时,商场获得利润最大?最大利润是多少?
利用函数解决利润最值的方法:利润问题主要涉及两个等量关系:利润=售价-进价,总利润=单件商品的利润x销售量,在解答此类问题时,应建立函数模型,转化为函数的最值问题,然后列出相应的函数解析式,从而解决问题.
1.(2024·浙江嘉兴·一模)某电脑商城准备购进两种型号的电脑,已知每台电脑的进价型比型多元,用万元购进型电脑和用万购进型电脑的数量相同.
(1)两种型号电脑每台进价各是多少?
(2)随着技术的更新,型号电脑升级为型号,该商城计划一次性购进两种型号电脑共台,型号电脑的每台售价元.经市场调研发现,销售型号电脑所获利润(万元)与销售量台(),如图所示,为线段,为抛物线一部分().若这两种电脑全部售出,则该商城如何进货利润最大?(利润销售总价总进价)
2.(2024·四川广元·一模)文旅发展促进经济增长的同时,也带动了电器销售.一电器商城销售某品牌空调,该空调每台进货价为2500元,已知该商店6月份售出75台空调,8月份售出108台空调.求该商城7、8两个月售出空调数的月平均增长率; 调查发现,当该空调售价为3000元时,平均每天能售出8台; 售价每降低50元,平均每天能多售出4台,该商城如何定价能使每天的利润最大? 最大利润是多少?
题型二: 行程问题
1.(2024·黑龙江大兴安岭地·中考真题)甲、乙两货车分别从相距的A、B两地同时出发,甲货车从A地出发途经配货站时,停下来卸货,半小时后继续驶往B地,乙货车沿同一条公路从B地驶往A地,但乙货车到达配货站时接到紧急任务立即原路原速返回B地,结果比甲货车晚半小时到达B地.如图是甲、乙两货车距A地的距离与行驶时间之间的函数图象,结合图象回答下列问题:
(1)甲货车到达配货站之前的速度是 ,乙货车的速度是 ;
(2)求甲货车在配货站卸货后驶往B地的过程中,甲货车距A地的距离与行驶时间之间的函数解析式;
(3)直接写出甲、乙两货车在行驶的过程中,出发多长时间甲、乙两货车与配货站的距离相等.
2.(2024·吉林长春·中考真题)区间测速是指在某一路段前后设置两个监控点,根据车辆通过两个监控点的时间来计算车辆在该路段上的平均行驶速度.小春驾驶一辆小型汽车在高速公路上行驶,其间经过一段长度为20千米的区间测速路段,从该路段起点开始,他先匀速行驶小时,再立即减速以另一速度匀速行驶(减速时间忽略不计),当他到达该路段终点时,测速装置测得该辆汽车在整个路段行驶的平均速度为100千米/时.汽车在区间测速路段行驶的路程(千米)与在此路段行驶的时间(时)之间的函数图象如图所示.
(1)的值为________;
(2)当时,求与之间的函数关系式;
(3)通过计算说明在此区间测速路段内,该辆汽车减速前是否超速.(此路段要求小型汽车行驶速度不得超过120千米/时)
1.(2024·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)领航无人机表演团队进行无人机表演训练,甲无人机以a米/秒的速度从地面起飞,乙无人机从距离地面20米高的楼顶起飞,甲、乙两架无人机同时匀速上升,6秒时甲无人机到达训练计划指定的高度停止上升开始表演,完成表演动作后,按原速继续飞行上升,当甲、乙无人机按照训练计划准时到达距离地面的高度为96米时,进行了时长为t秒的联合表演,表演完成后以相同的速度大小同时返回地面.甲、乙两架无人机所在的位置距离地面的高度y(米)与无人机飞行的时间x(秒)之间的函数关系如图所示.请结合图象解答下列问题:
(1) ______米/秒, ______秒;
(2)求线段所在直线的函数解析式;
(3)两架无人机表演训练到多少秒时,它们距离地面的高度差为12米?(直接写出答案即可)
2.(2024·浙江·模拟预测)问题情境:如图1,两条宽为16米、互相垂直的马路组成十字路口,为中心对称图形,两交通白线AB,CD间的距离与EF,GH间的距离均为64米,双向安装红绿灯.
安全条件:当绿灯亮时的最后一秒(即绿灯读数为0),甲从交通白线AB骑出,能及时穿过路口,不与另一方向绿灯亮时从交通白线EF出来的汽车相撞,即可保证交通安全.
实验数据:测试时,甲沿BC骑行,汽车按公路中线行驶.当绿灯亮起,汽车起步后的速度v(米/秒)、行驶距离s(米)关于时间t(秒)的函数图象分别为图2、图3,已知.
解决问题:
(1)求图3中m的值.
(2)当时,求s关于t的函数表达式.
(3)如图1,若甲骑车速度为5米/秒,汽车与摩托车长度忽略不计,设红绿灯时间差为T秒.当T要满足什么条件时,才能使汽车与甲不相撞?试通过计算说明.
题型三: 方案选择问题
1.(2024·山东日照·中考真题)【问题背景】2024年4月23日是第18个“世界读书日”,为给师生提供更加良好的阅读环境,学校决定扩大图书馆面积,增加藏书数量,现需购进20个书架用于摆放书籍.
【素材呈现】
素材一:有两种书架可供选择,A种书架的单价比B种书架单价高;
素材二:用18000元购买A种书架的数量比用9000元购买B种书架的数量多6个;
素材三:A种书架数量不少于B种书架数量的.
【问题解决】
(1)问题一:求出两种书架的单价;
(2)问题二:设购买a个A种书架,购买总费用为w元,求w与a的函数关系式,并求出费用最少时的购买方案;
(3)问题三:实际购买时,商家调整了书架价格,A种书架每个降价m元,B种书架每个涨价元,按问题二的购买方案需花费21120元,求m的值.
2.(2024·江苏盐城·中考真题)请根据以下素材,完成探究任务.
制定加工方案
生产背景
背景1
◆某民族服装厂安排70名工人加工一批夏季服装,有“风”“雅”“正”三种样式.
◆因工艺需要,每位工人每天可加工且只能加工“风”服装2件,或“雅”服装1件,或“正”服装1件.
◆要求全厂每天加工“雅”服装至少10件,“正”服装总件数和“风”服装相等.
背景2
每天加工的服装都能销售出去,扣除各种成本,服装厂的获利情况为:
①“风”服装:24元/件;
②“正”服装:48元/件;
③“雅”服装:当每天加工10件时,每件获利100元;如果每天多加工1件,那么平均每件获利将减少2元.
信息整理
现安排x名工人加工“雅”服装,y名工人加工“风”服装,列表如下:
服装种类
加工人数(人)
每人每天加工量(件)
平均每件获利(元)
风
y
2
24
雅
x
1
正
1
48
探究任务
任务1
探寻变量关系
求x、y之间的数量关系.
任务2
建立数学模型
设该工厂每天的总利润为w元,求w关于x的函数表达式.
任务3
拟定加工方案
制定使每天总利润最大的加工方案.
先根据已知条件得到方程,再根据未知数之间的关系得到多种方案,选择最优方案进行解题
1.(2024·河南·模拟预测)某商店销售10台A型和20台B型电脑的利润为4000元,销售20台A型和10台B型电脑的利润为3500元.
(1)求每台A型电脑和B型电脑的销售利润;
(2)该商店计划一次购进两种型号的电脑共100台,其中B型电脑的进货量不超过A型电脑的2倍,设购进A型电脑x台,这100台电脑的销售总利润为y元.
①求y关于x的函数关系式;
②该商店购进A型、B型电脑各多少台,才能使销售总利润最大?
(3)实际进货时,厂家对A型电脑出厂价下调m()元,且限定商店最多购进A型电脑70台,若商店保持同种电脑的售价不变,请你根据以上信息及(2)中条件,设计出使这100台电脑销售总利润最大的进货方案.
2.(2024·山东临沂·二模)某商场准备购一批特色商品,经调查,用16000元采购A商品的件数是用7500元采购B商品的件数的2倍,一件A商品的进价比一件B商品的进价多10元.
(1)求一件A,B商品的进价分别为多少元?
(2)若该商场购进A,B商品共250件进行试销,其中A商品的件数不大于B商品的件数,且不小于20件.A商品的售价与A商品销量之间的关系如下表所示:
A型商品的销量(件)
0
5
10
15
20
…
A型商品的售价(元/件)
240
230
220
210
200
…
B商品的售价降为210元/件,且全部售出.设购进A商品m件,求出这批商品的最大利润,并求出此时的进货方案.
题型四: 几何图形面积问题
1.(2023·黑龙江大庆·中考真题)某建筑物的窗户如图所示,上半部分是等腰三角形,,,点、、分别是边、、的中点;下半部分四边形是矩形,,制造窗户框的材料总长为16米(图中所有黑线的长度和),设米,米.
(1)求与之间的函数关系式,并求出自变量的取值范围;
(2)当为多少时,窗户透过的光线最多(窗户的面积最大),并计算窗户的最大面积.
2.(2024·湖北·中考真题)如图,某校劳动实践基地用总长为80m的栅栏,围成一块一边靠墙的矩形实验田,墙长为42m.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x(单位:m),与墙平行的一边长为y(单位:m),面积为S(单位:).
(1)直接写出y与x,S与x之间的函数解析式(不要求写x的取值范围);
(2)矩形实验田的面积S能达到吗?如果能,求x的值;如果不能,请说明理由.
(3)当x的值是多少时,矩形实验田的面积S最大?最大面积是多少?
利用二次函数解决面积最值的方法:求最大面积类问题可以利用二次函数的图像和性质进行解答,也就是把图形面积的最值问题转化为二次函数的最值问题,依据图形的面积公式列出函数解析式.
【注意】在求解几何图形的最大面积时,应注意自变量的取值范围,一定要注意题目中隐含的每一个几何量的取值范围,一般有以下几种情况: 边长,周长,面积大于0,三角形中任意两边之和大于第三边.
1.(2024·陕西西安·模拟预测)如图①,在四边形中,,,.动点P从点出发,沿的方向以每秒的速度匀速运动,在整个运动过程中,的面积S与运动时间的函数图象如图②所示.
(1)__________;
(2)求点P在段上运动时,的面积S与运动时间的函数表达式;
(3)当的面积为时,求的值.
题型五: 拱桥问题
1.(2023·陕西·中考真题)某校想将新建图书楼的正门设计为一个抛物线型门,并要求所设计的拱门的跨度与拱高之积为,还要兼顾美观、大方,和谐、通畅等因素,设计部门按要求价出了两个设计方案,现把这两个方案中的拱门图形放入平面直角坐标系中,如图所示:
方案一,抛物线型拱门的跨度,拱高其中,点在轴上,.
方案二,抛物线型拱门的跨度,拱高其中,点在轴上,.
要在拱门中设置高为的矩形框架,其面积越大越好(框架的粗细忽略不计),方案一中,矩形框架的面积记为,点、在抛物线上,边在上;方案二中,矩形框架的面积记为,点在抛物线上,边在上,现知,小华已正确求出方案二中,当时,,请你根据以上提供的相关信息,解答下列问题:
(1)求方案一中抛物线的函数表达式;
(2)在方案一中,当时,求矩形框架的面积并比较的大小.
2.(2024·陕西·中考真题)一条河上横跨着一座宏伟壮观的悬索桥.桥梁的缆索与缆索均呈抛物线型,桥塔与桥塔均垂直于桥面,如图所示,以O为原点,以直线为x轴,以桥塔所在直线为y轴,建立平面直角坐标系.
已知:缆索所在抛物线与缆索所在抛物线关于y轴对称,桥塔与桥塔之间的距离,,缆索的最低点P到的距离(桥塔的粗细忽略不计)
(1)求缆索所在抛物线的函数表达式;
(2)点E在缆索上,,且,,求的长.
利用二次函数解决拱桥/隧道/拱门类问题的方法: 先建立适当的平面直角坐标系,一般选择抛物线形建筑物的底(顶)部所在的水平线为x轴,对称轴为y轴,或直接选取最高(低)点为坐标原点建立直角坐标系来解决问题,再根据题意找出已知点的坐标,并求出抛物线解析式,最后根据图像信息解决实际问题.
1.(2022·浙江温州·中考真题)根据以下素材,探索完成任务.
如何设计拱桥景观灯的悬挂方案?
素材1
图1中有一座拱桥,图2是其抛物线形桥拱的示意图,某时测得水面宽,拱顶离水面.据调查,该河段水位在此基础上再涨达到最高.
素材2
为迎佳节,拟在图1桥洞前面的桥拱上悬挂长的灯笼,如图3.为了安全,灯笼底部距离水面不小于;为了实效,相邻两盏灯笼悬挂点的水平间距均为;为了美观,要求在符合条件处都挂上灯笼,且挂满后成轴对称分布.
问题解决
任务1
确定桥拱形状
在图2中建立合适的直角坐标系,求抛物线的函数表达式.
任务2
探究悬挂范围
在你所建立的坐标系中,仅在安全的条件下,确定悬挂点的纵坐标的最小值和横坐标的取值范围.
任务3
拟定设计方案
给出一种符合所有悬挂条件的灯笼数量,并根据你所建立的坐标系,求出最左边一盏灯笼悬挂点的横坐标.
2.(2025·陕西西安·二模)如图,蔬菜大棚顶部段是抛物线的一部分,下方是一长方形,已知长方形的宽,高,大棚顶部最高处P距离地面高,建立如图所示的平面直角坐标系.
(1)求出大棚顶部所在抛物线的函数表达式;
(2)如图阴影部分所示,若准备在大棚一侧开一扇正方形的活动门,方便天气好时打开透气,则这个正方形的边长为多少?
题型六: 隧道问题
1.(2022·安徽·中考真题)如图1,隧道截面由抛物线的一部分AED和矩形ABCD构成,矩形的一边BC为12米,另一边AB为2米.以BC所在的直线为x轴,线段BC的垂直平分线为y轴,建立平面直角坐标系xOy,规定一个单位长度代表1米.E(0,8)是抛物线的顶点.
(1)求此抛物线对应的函数表达式;
(2)在隧道截面内(含边界)修建“”型或“”型栅栏,如图2、图3中粗线段所示,点,在x轴上,MN与矩形的一边平行且相等.栅栏总长l为图中粗线段,,,MN长度之和.请解决以下问题:
(ⅰ)修建一个“”型栅栏,如图2,点,在抛物线AED上.设点的横坐标为,求栅栏总长l与m之间的函数表达式和l的最大值;
(ⅱ)现修建一个总长为18的栅栏,有如图3所示的修建“”型或“”型栅型两种设计方案,请你从中选择一种,求出该方案下矩形面积的最大值,及取最大值时点的横坐标的取值范围(在右侧).
1.(2024·陕西西安·模拟预测)如图①,是某高速公路正在修建的隧道.图②是其中一个隧道截面示意图,由矩形和抛物线的一部分构成,矩形的边,,抛物线的最高点离地面.
(1)以点为原点、所在直线为轴,建立平面直角坐标系.求抛物线的表达式;
(2)为了行驶安全,现要在隧道洞口处贴上黄黑立面标记.已知将该抛物线向上平移所扫过的区域即为贴黄黑立面标记的区域,则贴黄黑立面标记的区域的面积为 ;
(3)该隧道为单向双车道,且规定车辆必须在距离隧道边缘大于等于范围内行驶,并保持车辆顶部与隧道有不少于的空隙,请利用二次函数的知识确定该隧道车辆的限制高度.
2.(2024·湖北荆州·二模)施工队要修建一个横断面为抛物线的公路隧道,其最高点P距离地面高度为8米,宽度为16米.现以点O为原点,所在直线为x轴建立直角坐标系(如图1所示).
(1)求出这条抛物线的函数解析式,并写出自变量x的取值范围;
(2)隧道下的公路是单向双车道,车辆并行时,安全平行间距为2米,该双车道能否同时并行两辆宽2.5米、高5米的特种车辆?请通过计算说明;
(3)施工队计划在隧道门口搭建一个矩形“脚手架”,使点在抛物线上.点在地面线上(如图2所示).为了筹备材料,需测算“脚手架”三根钢杆的长度之和的最大值是多少,请你帮施工队计算一下.
题型七: 喷水问题
1.(2023·山东·中考真题)城建部门计划修建一条喷泉步行通道.图1是项目俯视示意图.步行通道的一侧是一排垂直于路面的柱形喷水装置,另一侧是方形水池.图2是主视示意图.喷水装置的高度是2米,水流从喷头A处喷出后呈抛物线路径落入水池内,当水流在与喷头水平距离为2米时达到最高点B,此时距路面的最大高度为3.6米.为避免溅起的水雾影响通道上的行人,计划安装一个透明的倾斜防水罩,防水罩的一端固定在喷水装置上的点处,另一端与路面的垂直高度为1.8米,且与喷泉水流的水平距离为0.3米.点到水池外壁的水平距离米,求步行通道的宽.(结果精确到0.1米)参考数据:
2.(2022·河南·中考真题)小红看到一处喷水景观,喷出的水柱呈抛物线形状,她对此展开研究:测得喷水头P距地面0.7m,水柱在距喷水头P水平距离5m处达到最高,最高点距地面3.2m;建立如图所示的平面直角坐标系,并设抛物线的表达式为,其中x(m)是水柱距喷水头的水平距离,y(m)是水柱距地面的高度.
(1)求抛物线的表达式.
(2)爸爸站在水柱正下方,且距喷水头P水平距离3m,身高1.6m的小红在水柱下方走动,当她的头顶恰好接触到水柱时,求她与爸爸的水平距离.
1.(2025·甘肃嘉峪关·一模)某小区考虑给新建的电动自行车充电车棚安装消防喷淋头(如图1),喷淋头喷洒的最外层水柱的形状为抛物线.如图2,已知车棚建在,两面墙之间,为水平地面,.消防喷淋头M安装在距离地面3米高的棚顶上,其到墙面的水平距离为2米,此时最外层的水柱喷射到墙面上的点E处,米.
(1)请建立适当的平面直角坐标系,并写出点M的坐标为_________.
(2)在(1)的条件下,求最外层水柱所在抛物线的函数表达式.
(3)已知车棚的宽度为7米,为了确保发生火灾时可以完全把火扑灭,喷出的水需要覆盖至少离地面1米高的全部范围.工作人员想在棚顶上加装一个相同型号(喷出水柱的形状相同)的消防喷淋头N,请确定消防喷淋头N与点B的距离的取值范围,并说明理由.
2.(2024·河北石家庄·模拟预测)为打造旅游休闲城市,某村庄为吸引游客,沿绿道旁的母亲河边打造喷水景观(如图1).为保持绿道地面干燥,水柱呈抛物线状喷入母亲河中.图2是其截面图,已知绿道路面宽米,河道坝高米,坝面的坡比为(其中),当水柱离喷水口O处水平距离为2米时,离地平面距离的最大值为3米.
以O为原点建立平面直角坐标系,解决问题:
(1)求水柱所在抛物线的解析式;
(2)出于安全考虑,在河道的坝边A处安装护栏,若护栏高度为1.25米,判断水柱能否喷射到护栏上,说明理由;
(3)河中常年有水,但一年中河水离地平面的距离会随着天气的变化而变化,水柱落入水中能荡起美丽的水花,从美观角度考虑,水柱落水点要在水面上;
①河水离地平面距离为多少时,刚好使水柱落在坝面截线与水面截线的交点处?
②为保证水柱的落水点始终在水面上,决定安装可上下伸缩的喷水口,设坝中水面离地平面距离为h米,喷水口离地平面的最小高度m随着h的变化而变化,直接写出m与h的关系式.
题型八: 投球问题
1.(2024·甘肃兰州·中考真题)在校园科技节期间,科普员为同学们进行了水火箭的发射表演,图1是某型号水火箭的实物图,水火箭发射后的运动路线可以看作是一条抛物线.为了解水火箭的相关性能,同学们进一步展开研究.如图2建立直角坐标系,水火箭发射后落在水平地面A处.科普员提供了该型号水火箭与地面成一定角度时,从发射到着陆过程中,水火箭距离地面的竖直高度与离发射点O的水平距离的几组关系数据如下:
水平距离
0
3
4
10
15
20
22
27
竖直高度
0
3.24
4.16
8
9
8
7.04
3.24
(1)根据上表,请确定抛物线的表达式;
(2)请计算当水火箭飞行至离发射点O的水平距离为时,水火箭距离地面的竖直高度.
2.(2024·河南·中考真题)从地面竖直向上发射的物体离地面的高度满足关系式,其中是物体运动的时间,是物体被发射时的速度.社团活动时,科学小组在实验楼前从地面竖直向上发射小球.
(1)小球被发射后_________时离地面的高度最大(用含的式子表示).
(2)若小球离地面的最大高度为,求小球被发射时的速度.
(3)按(2)中的速度发射小球,小球离地面的高度有两次与实验楼的高度相同.小明说:“这两次间隔的时间为.”已知实验楼高,请判断他的说法是否正确,并说明理由.
1.(2024·四川泸州·一模)足球训练中球员从球门正前方9米的A处射门,球射向球门的路线呈抛物线.当球飞行的水平距离为6米时,球达到最高点,此时球离地面3米.现以O为原点建立如图所示直角坐标系.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)已知球门高为2.4米,通过计算判断球能否射进球门(忽略其他因素).
2.(2024·江西·模拟预测)弹球游戏规则:弹球抛出后与地面接触一次,弹起降落,若落入筐中,则游戏成功.弹球着地前后的运动轨迹可近似看成形状相同的两条抛物线.如图,甲站在原点处,从离地面高度为的点处抛出弹球,当弹球运动到最高处,即距离地面时,弹球与甲的水平距离为.弹球在处着地后弹起,此次弹起的最大高度为原来最大高度的一半,再落至点处.
(1)求弹球第一次着地前抛物线的解析式.(不要求写出的取值范围)
(2)若不考虑筺的因素,求弹球第二次着地点到点的距离.
(3)如果摆放一个底面半径为,高的圆柱形筐,且筐的最左端距离原点,那么甲能投球成功吗?
题型九: 新考法问题
1.(2024·山东潍坊·中考真题)2024年6月,某商场为了减少夏季降温和冬季供暖的能源消耗,计划在商场的屋顶和外墙建造隔热层,其建造成本(万元)与隔热层厚度满足函数表达式:.预计该商场每年的能源消耗费用(万元)与隔热层厚度满足函数表达式:,其中.设该商场的隔热层建造费用与未来8年能源消耗费用之和为(万元).
(1)若万元,求该商场建造的隔热层厚度;
(2)已知该商场未来8年的相关规划费用为(万元),且,当时,求隔热层厚度的取值范围.
2.(2024·山西·中考真题)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A,B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.
方案设计:如图2,米,的垂直平分线与抛物线交于点P,与交于点O,点P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C,使,用篱笆沿线段分隔出区域,种植串串红;
第二步:在线段上取点F(不与C,P重合),过点F作的平行线,交抛物线于点D,E.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.
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x轴,所在直线为y轴建立平面直角坐标系.请按照她的方法解决问题:
(1)在图2中画出坐标系,并求抛物线的函数表达式;
(2)求6米材料恰好用完时与的长;
(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.
3.(2023·山东济南·中考真题)综合与实践
如图1,某兴趣小组计划开垦一个面积为的矩形地块种植农作物,地块一边靠墙,另外三边用木栏围住,木栏总长为.
【问题提出】
小组同学提出这样一个问题:若,能否围出矩形地块?
【问题探究】
小颖尝试从“函数图象”的角度解决这个问题:
设为,为.由矩形地块面积为,得到,满足条件的可看成是反比例函数的图象在第一象限内点的坐标;木栏总长为,得到,满足条件的可看成一次函数的图象在第一象限内点的坐标,同时满足这两个条件的就可以看成两个函数图象交点的坐标.
如图2,反比例函数的图象与直线:的交点坐标为和_________,因此,木栏总长为时,能围出矩形地块,分别为:,;或___________m,__________m.
(1)根据小颖的分析思路,完成上面的填空.
【类比探究】
(2)若,能否围出矩形地块?请仿照小颖的方法,在图2中画出一次函数图象并说明理由.
【问题延伸】
当木栏总长为时,小颖建立了一次函数.发现直线可以看成是直线通过平移得到的,在平移过程中,当过点时,直线与反比例函数的图象有唯一交点.
(3)请在图2中画出直线过点时的图象,并求出的值.
【拓展应用】
小颖从以上探究中发现“能否围成矩形地块问题”可以转化为“与图象在第一象限内交点的存在问题”.
(4)若要围出满足条件的矩形地块,且和的长均不小于,请直接写出的取值范围.
1.(2025·广东清远·模拟预测)综合与实践
【问题情境】“漏壶”也称为“漏刻”,是一种古代计时器,在社会实践活动中,某同学根据“漏壶”的原理制作了如图①所示的液体漏壶,漏壶是由一个圆锥和一个圆柱组成的,中间连通,液体可以从圆锥容器中匀速漏到圆柱容器中,实验开始时圆柱容器中已有一部分液体.
【实验观察】(1)下表是实验记录的圆柱体容器液面高度y(厘米)与时间x(小时)的数据:
时间x(小时)
1
2
3
4
5
圆柱体容器液面高度y(厘米)
6
10
14
18
22
在图②所示的直角坐标系中描出上表的各点,用光滑的线连接;
【探索发现】(2)请你根据表中的数据及图象,用所学过的一次函数、二次函数、反比例函数的知识确定y与x之间的函数表达式;
【结论应用】(3)如果本次实验记录的开始时间是上午,那么当圆柱体容器液面高度达到20厘米时是几点?
2.(24-25九年级上·河南安阳·期末)2024年7月31日,巴黎奥运会跳水项目女子双人10米台决赛结束,中国组合陈宇汐/全红婵以359.10分领先第二名43.20分的巨大优势夺冠,获得中国代表团奥运会第7金.跳水运动员起跳后的运动路线可以看作抛物线的一部分,跳水运动员甲从起跳到入水的过程中,她到水面的垂直高度(单位:米)与水平距离(单位:米)近似满足函数关系.
(1)如图2,在完成一次跳水动作的过程中,运动员甲的水平距离与到水面的垂直高度的几组数据记录如下:
水平距离
0
3
3.5
4
4.5
垂直高度
10
10
10
6.25
①根据上述数据,直接写出该函数图象的对称轴______;
②直接写出该函数的解析式______;
(2)某次跳水过程中,运动员乙到水面的垂直高度与水平距离近似满足函数关系,记她的入水点的水平距离为.若运动员甲的入水点的水平距离为,则______;(填“>”“=”或“<”)
(3)在(2)的情况下,运动员乙某次起跳后到达最高点开始计时,若点到水面的垂直高度为,则她到水面的垂直高度与时间之间近似满足,如果运动员乙在达到最高点后需要1.6秒的时间才能完成跳水动作.请通过计算说明,她此次跳水能否成功完成此动作?
题型十: 与现实有关的热考问题
1.(2024·广东佛山·一模)近期,我国国产动画电影“哪吒2魔童闹海”票房突破了90亿,商家推出A、B两种类型的哪吒纪念娃娃.已知购进4件A种娃娃和购进5件B种娃娃的费用相同;每个A种娃娃的进价比每个B种娃娃的进价多2元,且A种娃娃售价为15元/个,B种娃娃售价为10元/个.
(1)每个A种娃娃和每个B种娃娃的进价分别是多少元?
(2)根据网上预约的情况,该商家计划用不超过1700元的资金购进A、B两种娃娃共200个,若这200个娃娃全部售完,选择哪种进货方案,商家获利最大?最大利润是多少元?
2.(2024·山西朔州·模拟预测)2024年3月28日小米发布了自己的首款新能源汽车小米,上市首日27分钟内大定突破5万台,上市24小时大定88898台,为提高产能工厂决定招聘一些无经验的新工人和有过相关工作经验的熟练工,经过调研发现2名熟练工和3名新工人每月可安装12辆电动汽车;3名熟练工和2名新工人每月可安装13辆电动汽车.
(1)每名熟练工和新工人每月分别可以安装多少辆电动汽车?
(2)工厂计划招聘400名员工,计划一个月至少生产安装1000台汽车.工厂给安装电动汽车的每名熟练工每月发6200元的工资,给每名新工人每月发5600元的工资,为按时完工工厂应招聘多少名新工人,同时工厂每月支出的工资总额W(元)尽可能地少?
1.(2025·陕西西安·二模)为响应国家“发展新一代人工智能”的号召,某市举办了无人机大赛.甲无人机从地面起飞,乙无人机从距离地面12米高的升降平台起飞,甲、乙两架无人机同时匀速上升,6秒时甲无人机到达大赛指定的高度停止上升开始表演,完成表演动作后,按原速继续飞行上升,当甲、乙两架无人机按照大赛要求同时到达距离地面的高度为72米时,进行联合表演.甲、乙两架无人机所在的位置距离地面的高度y(米)与飞行的时间x(秒)之间的函数关系如图所示.请根据图象回答下列问题:
(1)甲无人机的速度是________米/秒,乙无人机的速度是________米/秒;
(2)求线段对应的函数表达式;
(3)甲无人机在完成独立表演动作后继续上升时,求出与乙无人机的高度差为9米的时间.
2.(2023·浙江温州·三模)根据以下素材,探索完成任务.
如何设置“绿波带”?
素材1:某市为新路段设置“绿波带”,车辆驶入绿波带后,若以一定速度行驶,到达下个路口时会遇到绿灯,可节约能源.如图,,两路口停车线之间距离为米,两个交通信号灯的绿灯持续时间均为秒,处绿灯亮起秒后处绿灯第一次亮起.
素材2:第1辆车的车头与停车线平齐,后面相邻两车的车头相距米,绿灯亮起时第一辆车立即启动,后面每一辆车在前一辆车启动秒后再启动.车辆启动后,先加速,到一定速度后匀速行驶.在加速阶段,汽车的速度与时间的关系如下表所示,行驶路程与速度、时间的关系满足.
(秒)
0
1
2
3
4
…
(米/秒)
0
3
6
9
12
…
素材3:路口车流量显示:绿灯持续时间应少于秒(为整数),每一次绿灯一个车道内能通过的等候车辆数为辆(车头超过停车线即为通过),且每辆车加速通过路口.
任务1:用含的代数式表示,并求关于的函数表达式:
任务2:求第辆车从启动到车头到达停车线的时间以及绿灯持续时间的值.
任务3:路口绿灯亮起后,第一辆车的匀速车速处于什么范围时,可在路口绿灯第一次亮起期间通过停车线?
1.(2025·浙江宁波·模拟预测)某茶叶经销商以每千克30元的价格购进一批宁波白茶鲜茶叶加工后出售,该商户对该茶叶试销期间,销售单价不低于成本单价,且每千克获利不得高于成本单价的,经试销发现,每天的销售量y(千克)与销售单价x(元/千克)符合一次函数关系,且时,时,.求:
(1)y与x之间的表达式;
(2)若该商户每天获得利润(不计加工费用)为W元,试写出利润W与销售单价x之间的关系式;销售单价每千克定为多少元时,商户每天可获得最大利润,最大利润是多少元?
(3)若该商户每天获得利润不低于225元,试确定销售单价x的范围.
2.(2025·山西吕梁·一模)综合与实践
驱动任务:
跳绳,作为一项全民皆可参与的运动,只要一根绳子就能跳遍天下,是一项简单、有趣的运动.不仅可以锻炼身体,增强免疫力,还可以训练反应能力和协调能力.单人跳、多人跳、花样跳,简单易学,精彩纷呈.学校计划在运动会上增加跳绳比赛项目,数学应用研习小组协助跳绳筹备组对多人跳绳的战队方式进行了相关设计.
研究步骤:
数学建模:图1是甲,乙两人甩绳子的示意图,当绳子甩到最高处时,其形状可近似地看作一条抛物线(如图2所示).
实践操作:
第一步:选两名身高基本相同的男同学为持绳手,量得两人拿绳子的手离地面的高度都为,并且两人相距;
第二步:经过多次试跳发现:当绳子甩到最高处时,身高1.75米的小敏同学从乙持绳手的左侧距离乙1.5米处进入游戏,恰好通过;
第三步:现以两人的站立点所在的直线为轴,过甲拿绳子的手作轴的垂线为轴,建立如图2所示的平面直角坐标系.
问题解决:
同学编号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
身高/m
1.50
1.61
1.77
1.53
1.68
1.75
1.70
1.68
1.78
(1)求绳子甩到最高处时所对应的抛物线表达式并求出其顶点坐标.
(2)当绳子甩到最高处时,通过计算说明身高的小明,从甲持绳手的右侧距离甲处进入游戏能否通过跳绳.
(3)现有9位同学身高统计如下表,计划采取一路纵队并排的方式同时起跳(如图1),为了保证安全,要求人与人之间距离至少,此时绳子能否顺利地甩过所有队员的头顶?若能,请写出队列安排方案;若不能,请说明理由.
3.(2025·陕西汉中·模拟预测)东北地区的冻梨以其独特的地域风貌与味道而出名,在好奇心的驱动下,住在东北地区的林同学前往调查了冻梨的价格,以下是他走访20个摊位后整理的数据,请你根据数据回答下列问题:
(1)扇形统计图中,5元/斤的摊位占统计总数的 %
(2)这20个样本的平均值为 众数为 .
(3)林同学通过询问还了解到,冻梨的进价为1.5元/斤,且冻梨的售价与销量成某种关系,以4元/斤为基础售价,日销量为20斤,每提高1元/斤,日销量便减少2斤,但是价格不能超过5.5元/斤,则你认为冻梨的售价应定为多少可达到最大日利润?最大日利润为多少?
4.(2025·贵州遵义·一模)高尔夫球运动是一项具有特殊魅力的运动.如图,是小美在某高尔夫俱乐部中的一次击球.已知:小美击球点O到坡脚A的距离米,,洞口C距离坡脚A的距离米,小美从O点打出一球向球洞C点飞去,球的路线为抛物线,如果不考虑空气阻力,当球达到最大高度8米时,球移动的水平距离为20米.
(1)如图1,建立直角坐标系,求抛物线解析式;
(2)判断小美这一杆能否把高尔夫球从O点直接打入球洞C点,请说明理由;
(3)如图2,小美打完第一杆后,再次挥出第二杆,此时球的飞行路线为,求此次挥杆中小球离斜坡的最大竖直高度.
5.(2025·山东青岛·模拟预测)《哪吒2魔童闹海》票房大卖,周边玩偶热销.小洋在网上开设相关周边专卖店,一次,小洋发现一张进货单上的一个信息是:A款哪吒玩偶的进货单价比B款哪吒玩偶少5元,花500元购进A款哪吒玩偶的数量与花750元购进B款哪吒玩偶的数量相同.
(1)问: A、B两款的进货单价分别是多少元?
(2)小洋决定将A款玩偶的销售单价定为12元,将B款玩偶的销售单价定为20元,小洋打算要花费1000元购进A、B两款玩偶若干个,且A款的数量不小于B款的一半,请你根据计算说明,当A、B两款各购进多少时,小洋获得的总利润最高,最高为多少?
6.(2023·四川遂宁·中考真题)端午节是我国入选世界非物质文化遗产的传统节日,端午节吃粽子是中华民族的传统习俗.某超市为了满足人们的需求,计划在端午节前购进甲、乙两种粽子进行销售,经了解.每个乙种粽子的进价比每个甲种粽子的进价多2元,用1000元购进甲种粽子的个数与用1200元购进乙种粽子的个数相同.
(1)甲、乙两种粽子每个的进价分别是多少元?
(2)该超市计划购进这两种粽子共200个(两种都有),其中甲种粽子的个数不低于乙种粽子个数的2倍,若甲、乙两种粽子的售价分别为12元/个、15元/个,设购进甲种粽子m个,两种粽子全部售完时获得的利润为w元.
①求w与m的函数关系式,并求出m的取值范围;
②超市应如何进货才能获得最大利润,最大利润是多少元?
7.(2025·河南周口·一模)2024年10月30日,神舟十九号载人飞船成功点火发射,将3名航天员送入太空.某航天模型商店看准商机,推出“神舟”和“天宫”模型的商品.已知商店老板购进1个“神舟”模型和3个“天宫”模型一共需要195元;购进2个“神舟”模型和1个“天宫”模型一共需要165元.
(1)求“神舟”模型和“天宫”模型的进货单价;
(2)该航天模型商店计划购进两种模型共200个,且“神舟”模型的数量不少于“天宫”模型数量的一半.若每个“神舟”模型的售价为80元,每个“天宫”模型的售价为68元,则购进多少个“神舟”模型时,销售这批模型的利润最大?最大利润是多少元?
8.(2025·陕西榆林·一模)如图①是一款固定在地面处的高度可调的羽毛球发球机.如图②,是其弹射出口,发球机能将羽毛球以固定的方向和速度弹出.在不计空气阻力的情况下,球的运动路径呈抛物线状,是羽毛球落地点.以为原点,所在直线为轴,所在直线为轴,建立平面直角坐标系.已知,,羽毛球在飞行过程中运动路径的抛物线的函数表达式为.
(1)求羽毛球在飞行过程中距离地面的最大高度;
(2)为了训练学员的后场应对能力,可以通过调整弹射出口的高度来改变羽毛球的落地点,此过程中抛物线的形状和对称轴位置都不变,要使发射出的羽毛球落地点到点的水平距离增加,则发球机的弹射出口高度应调整为多少米?
9.(2025·河北沧州·模拟预测)“低碳环保,绿色出行”的理念得到广大群众的接受,越来越多的人选择自行车作为出行工具. 小明和爸爸同时从家骑自行车去图书馆,爸爸先以150米/分的速度骑行一段时间,休息了5分钟,再加速骑行到达图书馆,小明始终以同一速度骑行,两人行驶的路程y(单位:米)与时间x(单位:分钟)的关系如图.
(1) , ;
(2)求线段所在直线的函数解析式;
(3)若小明的速度是120米/分,求爸爸自第二次出发开始计时至到达图书馆前,与小明相距100米时的骑行时间;
(4)若小明的行驶速度是v米/分,且在途中与爸爸恰好相遇两次(不包括家、图书馆两地),请直接写出v的取值范围.
10.(24-25九年级上·广东揭阳·期末)【综合实践】
如图1所示,是《天工开物》中记载的三千多年前中国古人利用桔槔在井上汲水的情境,受桔槔的启发,小杰组装了如图2所示的装置.其中,杠杆可绕支点O在竖直平面内转动,支点O距左端,距右端,在杠杆左端悬挂重力为的物体A.(杠杆原理:阻力×阻力臂=动力×动力臂,如图2,即)
…
b
…
…
8
a
2
…
(1)若在杠杆右端挂重物B,杠杆在水平位置平衡时,重物B所受拉力为 N;
(2)为了让装置有更多的使用空间,小杰准备调整装置,当重物B的质量变化时,的长度随之变化.设重物B的质量为,的长度为.则:
①y关于x的函数关系式是 .
②完成表格: ; .
③借助表格,在图3的直角坐标系中画出该函数的图象.
(3)在(2)的条件下,若点A的坐标为,点B的坐标为,在(2)中所求函数的图象上存在点C,使得,请求出点C的坐标.
1.(2024·山东德州·中考真题)某校开设棋类社团,购买了五子棋和象棋.五子棋比象棋的单价少8元,用1000元购买的五子棋数量和用1200元购买的象棋数量相等.
(1)两种棋的单价分别是多少?
(2)学校准备再次购买五子棋和象棋共30副,根据学生报名情况,购买五子棋数量不超过象棋数量的3倍.问购买两种棋各多少副时费用最低?最低费用是多少?
2.(2024·山东青岛·中考真题)5月中旬,樱桃相继成熟,果农们迎来了繁忙的采摘销售季.为了解樱桃的收益情况,从第1天销售开始,小明对自己家的两处樱桃园连续15天的销售情况进行了统计与分析:
A樱桃园
第x天的单价、销售量与x的关系如下表:
单价(元/盒)
销售量(盒)
第1天
50
20
第2天
48
30
第3天
46
40
第4天
44
50
…
…
…
第x天
10x+10
第x天的单价与x近似地满足一次函数关系,已知每天的固定成本为745元.
B樱桃园
第x天的利润(元)与x的关系可以近似地用二次函数刻画,其图象如图:
(1)A樱桃园第x天的单价是______元/盒(用含x的代数式表示);
(2)求A樱桃园第x天的利润(元)与x的函数关系式;(利润单价销售量固定成本)
(3)①与x的函数关系式是______;
②求第几天两处樱桃园的利润之和(即)最大,最大是多少元?
(4)这15天中,共有______天B樱桃园的利润比A樱桃园的利润大.
3.(2024·江苏南通·中考真题)某快递企业为提高工作效率,拟购买A、B两种型号智能机器人进行快递分拣.
相关信息如下:
信息一
A型机器人台数
B型机器人台数
总费用(单位:万元)
1
3
260
3
2
360
信息二
(1)求A、B两种型号智能机器人的单价;
(2)现该企业准备用不超过700万元购买A、B两种型号智能机器人共10台.则该企业选择哪种购买方案,能使每天分拣快递的件数最多?
4.(2024·山东东营·中考真题)随着新能源汽车的发展,东营市某公交公司计划用新能源公交车淘汰“冒黑烟”较严重的燃油公交车.新能源公交车有型和型两种车型,若购买型公交车辆,型公交车辆,共需万元;若购买型公交车辆,型公交车辆,共需万元.
(1)求购买型和型新能源公交车每辆各需多少万元?
(2)经调研,某条线路上的型和型新能源公交车每辆年均载客量分别为万人次和万人次.公司准备购买辆型、型两种新能源公交车,总费用不超过万元.为保障该线路的年均载客总量最大,请设计购买方案,并求出年均载客总量的最大值.
5.(2024·广东广州·中考真题)一个人的脚印信息往往对应着这个人某些方面的基本特征.某数学兴趣小组收集了大量不同人群的身高和脚长数据,通过对数据的整理和分析,发现身高和脚长之间近似存在一个函数关系,部分数据如下表:
脚长
…
…
身高
…
…
(1)在图1中描出表中数据对应的点;
(2)根据表中数据,从和中选择一个函数模型,使它能近似地反映身高和脚长的函数关系,并求出这个函数的解析式(不要求写出的取值范围);
(3)如图2,某场所发现了一个人的脚印,脚长约为,请根据(2)中求出的函数解析式,估计这个人的身高.
6.(2023·浙江衢州·中考真题)视力表中蕴含着很多数学知识,如:每个“E”形图都是正方形结构,同一行的“E”是全等图形且对应着同一个视力值,不同的检测距离需要不同的视力表.
素材1 国际通用的视力表以5米为检测距离,任选视力表中7个视力值n,测得对应行的“E”形图边长b(mm),在平面直角坐标系中描点如图1.
探究1 检测距离为5米时,归纳n与b的关系式,并求视力值1.2所对应行的“E”形图边长.
素材2 图2为视网膜成像示意图,在检测视力时,眼睛能看清最小“E”形图所成的角叫做分辨视角,视力值与分辨视角(分)的对应关系近似满足.
探究2 当时,属于正常视力,根据函数增减性写出对应的分辨视角的范围.
素材3 如图3,当确定时,在A处用边长为的I号“E”测得的视力与在B处用边长为的Ⅱ号“E”测得的视力相同.
探究3 若检测距离为3米,求视力值1.2所对应行的“E”形图边长.
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