内容正文:
26.3 实践与探索
第26章 二次函数
第1课时 抛物线形问题
数学 九年级下册 华师版
原创新课堂
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知识点❶:二次函数与运动路线问题
1.(沈丘模拟)小斌在今年的学校秋季运动会跳远比赛中跳出了满意的一跳,如图,函数h=3.5t-4.9t2(t的单位:s,h的单位:m)可以描述他跳跃时重心高度随时间的变化情况,则他起跳后到重心最高时所用的时间大约是( )
A.0.71 s B.0.70 s C.0.63 s D.0.36 s
D
2.已知学校航模组设计制作的火箭的升空高度h(m)与飞行时间t(s)满足函数表达式h=-t2+24t+1.则下列说法中正确的是( )
A.点火后9 s和点火后13 s的升空高度相同
B.点火后24 s火箭落于地面
C.点火后10 s的升空高度为139 m
D.火箭升空的最大高度为145 m
D
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4.(甘肃中考)如图,以一定的速度将小球沿与地面成一定角度的方向击出时,小球的飞行路线是一条抛物线.若不考虑空气阻力,小球的飞行高度h(单位:m)与飞行时间t(单位:s)之间具有函数关系:h=-5t2+20t,则当小球飞行高度达到最高时,飞行时间t=____s.
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知识点❷:二次函数与建筑物有关的问题
5.如图,某工厂大门是抛物线形水泥建筑,大门底部地面宽4米,顶部距地面的高度为4.4米,现有一辆满载货物的汽车欲通过大门,其装货宽度为2.4米,该车要想通过此门,装货后的高度应小于( )
A.2.80米 B.2.816米
C.2.82米 D.2.826米
B
B
3.(2023·宜昌)如图,一名学生推铅球,铅球行进高度y(单位:m)与水平距离x(单位:m)之间的关系是y=- eq \f(1,12) (x-10)(x+4),则铅球推出的距离OA=________m.
6.如图②是图①中拱形大桥的示意图,桥拱与桥面的交点为O,B,以点O为原点,以水平直线OB为x轴,建立平面直角坐标系,桥的拱形可近似看成抛物线y=- eq \f(1,400) (x-80)2+16,桥拱与桥墩AC的交点C恰好在水面,AC⊥x轴.若OA=10米,则桥面离水面的高度AC为( )
A.16 eq \f(9,40) 米 B. eq \f(17,4) 米 C.16 eq \f(7,40) 米 D. eq \f(15,4) 米
7.(广安中考)如图是抛物线形拱桥,当拱顶离水面2米时,水面宽6米,水面下降______米,水面宽8米.
eq \f(14,9)
8.(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=3 m,CA=2 m,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.
解:(1)在y=-0.4x+2.8中,令x=0得y=2.8,∴点P的坐标为(0,2.8).把P(0,2.8)代入y=a(x-1)2+3.2,得a+3.2=2.8,解得a=-0.4,∴P(0,2.8),a的值是-0.4
(2)∵OA=3 m,CA=2 m,∴OC=5 m,∴C(5,0),在y=-0.4x+2.8中,令y=0解得x=7,在y=-0.4(x-1)2+3.2中,令y=0解得x=-2 eq \r(2) +1(舍去)或x=2 eq \r(2) +1≈3.83,∵|7-5|>|3.83-5|,∴选择吊球方式,球的落地点到C点的距离更近
9.(2023·陕西)某校想将新建图书楼的正门设计为一个抛物线形拱门,并要求所设计的拱门的跨度与拱高之积为48 m2,还要兼顾美观、大方、和谐、通畅等因素,设计部门按要求给出了两个设计方案.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,抛物线形拱门的跨度ON=12 m,拱高PE=4 m.其中,点N在x轴上,PE⊥ON,OE=EN.
方案二,抛物线形拱门的跨度ON′=8 m,拱高P′E′=6 m.其中,点N′在x轴上,P′E′⊥ON′,OE′=E′N′.
要在拱门中设置高为3 m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ABCD的面积记为S1,点A,D在抛物线上,边BC在ON上;方案二中,矩形框架A′B′C′D′的面积记为S2,点A′,D′在抛物线上,边B′C′在ON′上.现知,小华已正确求出方案二中,当A′B′=3 m时,S2=12 eq \r(2) m2,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AB=3 m时,求矩形框架ABCD的面积S1,并比较S1,S2的大小.
解:(1)由题意知,方案一中抛物线的顶点P(6,4),设抛物线的函数表达式为y=a(x-6)2+4,把O(0,0)代入,得0=a(0-6)2+4,解得a=- eq \f(1,9) ,∴y=- eq \f(1,9) (x-6)2+4=- eq \f(1,9) x2+ eq \f(4,3) x,∴方案一中抛物线的函数表达式为y=- eq \f(1,9) x2+ eq \f(4,3) x
(2)在y=- eq \f(1,9) x2+ eq \f(4,3) x中,令y=3,得3=- eq \f(1,9) x2+ eq \f(4,3) x,解得x=3或x=9,∴BC=9-3=6(m),∴S1=AB·BC=3×6=18(m2).∵18>12 eq \r(2) ,∴S1>S2
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