内容正文:
二次函数的实际应用
1.2019年在武汉市举行了军运会.在军运会比赛中,某次羽毛球的运动路线可以看作是抛物线的一部分(如图),其中出球点B离地面O点的距离是1米,球落地点A到O点的距离是( )
A.1米 B.3米 C.4米 D.米
2.某车在弯路上做刹车试验,收集到的数据如表所示:
速度x(km/h)
0
5
10
15
20
a
…
刹车距离y(m)
0
0.75
2
3.75
6
12
…
则a= km/h.
3.如图,院子里有块直角三角形空地ABC,∠C=90°.直角边AC=3m、BC=4m,现准备修一个如图所示的矩形DEFG的养鱼池,当矩形DEFG面积最大时,EF的长为 .
4.已知某商品每箱盈利13元.现每天可售出50箱,如果每箱商品每涨价1元,日销售量就减少2箱.则每箱涨价 元时,每天的总利润达到最大.
5.为了庆祝2022年元旦,九年级(1)班举办了明信片设计活动,小明挑选了他最喜欢的一个图片制作了一张如图所示的矩形明信片,已知该明信片的宽为xcm,长为40cm,左侧图片的长比宽多4cm,若14≤x≤16,则右侧留言部分的面积最大为 cm2.
6.一种包装盒的设计方法如图1所示,ABCD是边长为80cm的正方形硬纸片,切去阴影部分所示的四个全等的等腰直角三角形,再沿虚线折起,使得A、B、C、D四点重合于图2中的点O,形成一个底面为正方形的长方体包装盒,要使包装盒的侧面积最大,则BE应取 cm.
7.某商品现在的售价为每件50元,每星期可卖出500件,市场调查反映:售价每上涨1元,每星期要少卖出10件,已知商品的进价为每件40元,设销售单价为每件x元(x≥50),每星期的销售量为y件.
(1)写出y与x的函数解析式,并直接写出x的取值范围;
(2)商店要使每星期销售利润为8000元,销售价应为每件多少元?
(3)当销售价定为每件多少元时,每星期获得利润最大?最大利润为多少元?
8.某农场计划建造一个矩形养殖场,为充分利用现有资源,该矩形养殖场一面靠墙(墙的长度为15m),另外三面用栅栏围成,中间再用栅栏把它分成面积比为1:2的两个矩形,已知栅栏的总长度为24m,设较小矩形的宽为xm(如图).
(1)若矩形养殖场的总面积为36m2,求此时x的值.
(2)当x为多少时,矩形养殖场的总面积最大?最大值为多少?
9.据统计,某景区仅有A,B两个景点,售票处出示的三种购票方式如表所示:
购票方式
甲
乙
丙
可游玩景点
A
B
A和B
门票价格
100元/人
80元/人
160元/人
据预测,六月份选择甲、乙、丙三种购票方式的人数分别有2万、3万和2万.并且当甲、乙两种门票价格不变时,丙种门票价格每下降1元,将有600人原计划购买甲种门票的游客和400人原计划购买乙种门票的游客改为购买丙种门票.
①若丙种门票价格下降10元,求景区六月份的门票总收入;
②问:将丙种门票价格下降多少元时,景区六月份的门票总收入有最大值?最大值是多少万元?
10.某校为配合疫情防控需要,每星期组织学生进行核酸抽样检测;防疫部门为了解学生错峰进入操场进行核酸检测情况,调查了某天上午学生进入操场的累计人数y(单位:人)与时间x(单位:分钟)的变化情况,发现其变化规律符合函数关系式:y,数据如表.
时间x(分钟)
0
1
2
3
…
8
x>8
累计人数y(人)
0
150
280
390
…
640
640
(1)求a,b,c的值;
(2)如果学生一进入操场就开始排队进行核酸检测,检测点有4个,每个检测点每分钟检测5人,求排队人数的最大值(排队人数=累计人数﹣已检测人数);
(3)在(2)的条件下,全部学生都完成核酸检测需要多少时间?如果要在不超过20分钟让全部学生完成核酸检测,从一开始就应该至少增加几个检测点?
11.交通工程学理论把在单向道路上行驶的汽车看成连续的流体,并用流量、速度、密度三个概念描述车流的基本特征,其中流量q(辆/小时)指单位时间内通过道路指定断面的车辆数;速度v(千米/小时)指通过道路指定断面的车辆速度,密度k(辆/千米)指通过道路指定断面单位长度内的车辆数.为配合大数据治堵行动,测得某路段流量q与速度v之间关系为q=﹣2v2+120v.
(1)当该路段的车流速度为多少时,流量达到最大?最大流量是多少?
(2)已知q,v,k满足q=vk.
①市交通运行监控平台显示,当18≤v≤28该路段不会出现交通拥堵现象.试分析当车流密度k在什么范围时,该路段不会出现交通拥堵现象;
②在理想状态下,假设前后两车车头之间的距离d(米)均相等,当d=25米时请求出此时的速度v.
12.为落实“精准扶贫”精神,市农科院专家指导李大爷利用坡前空地种植优质草莓.根据市场调查,在草莓上市销售的28天中,其销售价格m(元/公斤)与第x天之间满足(x为正整数),销售量n(公斤)与第x天之间的函数关系如图所示.
(1)求销售量n与第x天之间的函数关系式;
(2)求草莓上市销售第8天李大爷的销售收入;
(3)求草莓上市销售的第11天至14天这4天,每天的销售收入y与第x天之间的函数关系式;并求出这4天当中哪一天的销售额最高?为多少元?
13.春节即将到来,某水果店进了一些水果,在进货单上可以看到:每次进货价格没有变化,第一次进货苹果400千克和梨500千克,共支付货款6200元;第二次进货苹果600千克和梨200千克,共支付货款6000元;为了促销,该店推出一款水果礼盒,内有3千克苹果和2千克梨,包装盒每个4元.市场调查发现:该礼盒的售价是70元时,每天可以销售80盒;每涨价1元,每天少销售2盒.
(1 )求每个水果礼盒的成本(成本=水果成本+盒子成本);
(2)若每个礼盒的售价是a元(a是整数),每天的利润是w元,求w关于a的函数解析式(不需要写出自变量的取值范围);
(3)若每个礼盒的售价不超过m元(m是大于70的常数,且是整数),直接写出每天的最大利润.
14.国家推行“节能减排,低碳经济”政策后,低排量的汽车比较畅销,某汽车经销商购进A,B两种型号的低排量汽车,其中A型汽车的进货单价比B型汽车的进货单价多2万元;购进2台A型汽车,5台B型汽车共花费60万元.
(1)填空A,B两种型号汽车的进货单价分别为 , 元;
(2)销售过程中发现:A型汽车的每周销售量yA(台)与售价x(万元/台)满足函数关系yA=﹣x+18;B型汽车的每周销售量yB(台)与售价z(万元/台)满足函数关系yB=﹣z+14.若B型汽车的利润比A型汽车的利润高1万元/台,设每周销售这两种车的总利润为w万元.
①当A型汽车售价是多少时,A型汽车的利润率是B型汽车利润率的(利润率);
②填空:当B型汽车的售价为 万元时,每周销售这两种汽车的总利润最大为 万元.
15.为落实国家《关于全面加强新时代大中小学劳动教育的意见》,某校准备在校园里利用围墙(墙长12m)和21m长的篱笆墙,围成Ⅰ、Ⅱ两块矩形劳动实践基地.某数学兴趣小组设计了两种方案(除围墙外,实线部分为篱笆墙,且不浪费篱笆墙),请根据设计方案回答下列问题:
(1)方案一:如图①,全部利用围墙的长度,但要在Ⅰ区中留一个宽度AE=1m的水池,且需保证总种植面积为32m2,试分别确定CG、DG的长;
(2)方案二:如图②,使围成的两块矩形总种植面积最大,请问BC应设计为多长?此时最大面积为多少?
16.为增强民众生活幸福感,市政府大力推进老旧小区改造工程.和谐小区新建一小型活动广场,计划在360m2的绿化带上种植甲乙两种花卉.市场调查发现:甲种花卉种植费用y(元/m2)与种植面积x(m2)之间的函数关系如图所示,乙种花卉种植费用为15元/m2.
(1)当x≤100时,求y与x的函数关系式,并写出x的取值范围;
(2)当甲种花卉种植面积不少于30m2,且乙种花卉种植面积不低于甲种花卉种植面积的3倍时.
①如何分配甲乙两种花卉的种植面积才能使种植的总费用w(元)最少?最少是多少元?
②受投入资金的限制,种植总费用不超过6000元,请直接写出甲种花卉种植面积x的取值范围.
17.现要修建一条隧道,其截面为抛物线型,如图所示,线段OE表示水平的路面,以O为坐标原点,以OE所在直线为x轴,以过点O垂直于x轴的直线为y轴,建立平面直角坐标系.根据设计要求:OE=10m,该抛物线的顶点P到OE的距离为9m.
(1)求满足设计要求的抛物线的函数表达式;
(2)现需在这一隧道内壁上安装照明灯,如图所示,即在该抛物线上的点A、B处分别安装照明灯.已知点A、B到OE的距离均为6m,求点A、B的坐标.
18.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20m,拱顶离水面5m.据调查,该河段水位在此基础上再涨1.8m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40cm长的灯笼,如图3.为了安全,灯笼底部距离水面不小于1m;为了实效,相邻两盏灯笼悬挂点的水平间距均为1.6m;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.
参考答案与试题解析
1.C 2.30 3.2.5m 4.6 5.320 6.20
7.解:(1)由题意可得,
y=500﹣10(x﹣50),
∴y=﹣10x+1000,50≤x≤100.
(2)由题意可得,
(x﹣40)(﹣10x+1000)=8000,
解得:x1=60,x2=80.
答:销售价定为每件60元或80元时利润为8000元.
(3)设每周销售利润为z元,
z=(x﹣40)(﹣10x+1000),
∴z=﹣10x2+1400x﹣40000=﹣10(x﹣70)2+9000(50≤x≤100),
∴当x=70时,z有最大值,最大值为9000元.
答:售价定为70元时,每星期获得利润最大,最大利润为9000元.
8.解:(1)根据题意知:较大矩形的宽为2xm,长为(8﹣x) m,
∴(x+2x)×(8﹣x)=36,
解得x=2或x=6,
经检验,x=6时,3x=18>10不符合题意,舍去,
∴x=2,
答:此时x的值为2;
(2)设矩形养殖场的总面积是ym2,
∵墙的长度为10m,
∴0<x,
根据题意得:y=(x+2x)×(8﹣x)=﹣3x2+24x=﹣3(x﹣4)2+48,
∵﹣3<0,
∴当x时,y取最大值,最大值为﹣3×(4)2+48(m2),
答:当x时,矩形养殖场的总面积最大,最大值为m2.
9.解:①由题意得:
100×(2﹣10×0.06)+80×(3﹣10×0.04)+(160﹣10)×(2+10×0.06+10×0.04)=798(万元).
答:景区六月份的门票总收入为798万元;
②设丙种门票价格降低x元,景区六月份的门票总收入为W万元,
由题意,得
W=100(2﹣0.06x)+80(3﹣0.04x)+(160﹣x)(2+0.06x+0.04x),
化简,得W=﹣0.1(x﹣24)2+817.6,
∵﹣0.1<0,
∴当x=24时,W取最大值,为817.6万元.
答:当丙种门票价格下降24元时,景区六月份的门票总收入有最大值,最大值是817.6万元.
10.解:(1)由题意,,
解得,;
(2)设第x分钟时的排队人数为W,
根据题意得:W=y﹣20x,
∴W,
当0≤x≤8时,
W=﹣10x2+140x=﹣10(x﹣7)2+490,
∴当x=7时,W最大=490,
当x>8时,W=640﹣20x,
∵k=﹣20<0,
∴W随x的增大而减小,
∴W<480,
故排队人数最多时有490人;
(3)要全部学生都完成核酸检测,根据题意得:640﹣20x=0,
解得:x=32,
所以全部学生都完成核酸检测要32分钟;
开始就应该至少增加m个检测点,根据题意得:
5×20(m+4)≥640,
解得:m≥2.4,
∵m为整数,
∴m=3,
答:从一开始就应该至少增加3个检测点.
11.解:(1)∵函数关系式q=﹣2v2+120v,化为项点式得q=﹣2(v﹣30)2+1800,
∵﹣2<0,
∴v=30时,q达到最大值,q的最大值为1800;
(2)∵q,v,k满足q=vk,
∴.
①当v=18时,q=﹣2×82+120×18=1512,此时,
当v=28时,q=﹣2×282+120×8=1792,此时,
∴64≤k≤84,即当车流密度k满足64≤k≤84时,该路段不会出现交通拥堵现象;
②在理想状态下,假设前后两车车头之间的距离d(米)均相等,且d=25,
∴(辆/千米),
∴q=40v.
又∵q=﹣2v2+120v,
∴40v=﹣2v2+120v.
解得:v1=40,v2=0(舍去),
∴v=40,即此时的速度v=40千米/小时.
12.解:(1)当l≤x≤10,设直线AB的解析式为n=kx+b,
将A(1,12)、B(10,30)代入可得:
,
解得:,
即此时解析式为:n=2x+10.
当10<x≤28时,同理可得:nx+45,
则销售量n与第x天之间的函数关系式为:
n (x为整数).
(2)解:令x=8分别代入价格函数和销量函数,
得:m=2×8+16=32,
n=2×8+10=26,
则第8天的销售收入为mn=32×26=832(元);
(3)解:在11天至14天这4天里,
m=2x+16,nx+45,
则每天的销售收入y=mn=(2x+16)(x+45),
化简,配成顶点式得y=﹣3(x﹣11)2+1083,(11≤x≤14,且为整数).
可知当x=11时,即第11天时,销售收入最高,且最高收入为1083元.
13.解:(1)设苹果进货价格为x元/千克,梨进货价格为y元/千克,
依题意可列方程组:,
解得x=8,y=6.
∴苹果进货价格为8元/千克,梨进货价格为6元/千克
∴每个礼盒的成本为:8×3+6×2+4=40(元).
(2)w=(a﹣40)[80﹣2(a﹣70)]=﹣2a2+300a﹣8800.
(3)由(2)知,w=﹣2(a﹣75)2+3450,
∴当m≥75时,每天的最大利润为2450元;
当70<m<75时,每天的最大利润为﹣2m2+300m﹣8800.
14.解:(1)设A型汽车的进货单价为a万元,B型汽车的进货单价为b万元.
根据题意,,
解得.
故答案为:10万;8万;
(2)设A型号的汽车利润为t万元/台,则B型汽车的售价为(t+1)万元/台,
①∵A型汽车的利润率是B型汽车利润率的,
∴,
解得t=5,
∴t+1=6,
∴A型汽车售价是5+10=15(万元/台).
∴当A型汽车售价是15万元/台时,A型汽车的利润率是B型汽车利润率的.
②根据题意可知,z=x+1,
∴得:w=(x﹣10)(﹣x+18)+(x+1﹣8)[﹣(x+1)+14]
=﹣2x2+48x﹣271
=﹣2(x﹣12)2+17,
∵﹣2<0,
∴当x=12时,w有最大值为17.
∴z=12+1=13(万元).
故答案为:13;17.
15.解:(1)∵(21﹣12)÷3=3(m),
∴Ⅰ、Ⅱ两块矩形的面积为12×3=36(m2),
设水池的长为am,则水池的面积为a×1=a(m2),
∴36﹣a=32,
解得a=4,
∴DG=4m,
∴CG=CD﹣DG=12﹣4=8(m),
即CG的长为8m、DG的长为4m;
(2)设BC长为xm,则CD长度为21﹣3x,
∴总种植面积为(21﹣3x)•x=﹣3(x2﹣7x)=﹣3(x)2,
∵﹣3<0,
∴当x时,总种植面积有最大值为m2,
即BC应设计为m总种植面积最大,此时最大面积为m2.
16.解:(1)当0<x≤40时,y=30;
当40<x≤100时,
设函数关系式为y=kx+b,
∵线段过点(40,30),(100,15),
∴,∴,
∴yx+40,
即y;
(2)∵甲种花卉种植面积不少于30m2,
∴x≥30,
∵乙种花卉种植面积不低于甲种花卉种植面积的3倍,
∴360﹣x≥3x,
∴x≤90,
即30≤x≤90;
①当30≤x≤40时,
由(1)知,y=30,
∵乙种花卉种植费用为15元/m2.
∴w=yx+15(360﹣x)=30x+15(360﹣x)=15x+5400,
当x=30时,wmin=5850;
当40<x≤90时,
由(1)知,yx+40,
∴w=yx+15(360﹣x)(x﹣50)2+6025,
∴当x=90时,wmin(90﹣50)2+6025=5625,
∵5850>5625,
∴种植甲种花卉90m2,乙种花卉270m2时,种植的总费用最少,最少为5625元;
②当30≤x≤40时,
由①知,w=15x+5400,
∵种植总费用不超过6000元,
∴15x+5400≤6000,
∴x≤40,
即满足条件的x的范围为30≤x≤40,
当40<x≤90时,
由①知,w(x﹣50)2+6025,
∵种植总费用不超过6000元,
∴(x﹣50)2+6025≤6000,
∴x≤40(不符合题意,舍去)或x≥60,
即满足条件的x的范围为60≤x≤90,
综上,满足条件的x的范围为30≤x≤40或60≤x≤90.
17.解:(1)由题意抛物线的顶点P(5,9),
∴可以假设抛物线的解析式为y=a(x﹣5)2+9,
把(0,0)代入,可得a,
∴抛物线的解析式为y(x﹣5)2+9;
(2)令y=6,得(x﹣5)2+9=6,
解得x15,x25,
∴A(5,6),B(5,6).
18.解:任务1:
以拱顶为原点,建立如图1所示的直角坐标系,则顶点为(0,0),且过点B(10,﹣5),
设抛物线的解析式为:y=ax2,
把点B(10,﹣5)代入得:100a=﹣5,
∴a,
∴抛物线的函数表达式为:yx2;
任务2:
∵该河段水位再涨1.8m达到最高,灯笼底部距离水面不小于1m,灯笼长0.4m,
∴当悬挂点的纵坐标y≥﹣5+1.8+1+0.4=﹣1.8,
即悬挂点的纵坐标的最小值是﹣1.8m,
当y=﹣1.8时,x2=﹣1.8,
∴x=±6,
∴悬挂点的横坐标的取值范围是:﹣6≤x≤6;
任务3:
方案一:如图2(坐标轴的横轴),从顶点处开始悬挂灯笼,
∵﹣6≤x≤6,相邻两盏灯笼悬挂点的水平间距均为1.6m,
∴若顶点一侧悬挂4盏灯笼时,1.6×4>6,
若顶点一侧悬挂3盏灯笼时,1.6×3<6,
∴顶点一侧最多悬挂3盏灯笼,
∵灯笼挂满后成轴对称分布,
∴共可挂7盏灯笼,
∴最左边一盏灯笼的横坐标为:﹣1.6×3=﹣4.8;
方案二:如图3,
∵若顶点一侧悬挂5盏灯笼时,0.8+1.6×(5﹣1)>6,
若顶点一侧悬挂4盏灯笼时,0.8+1.6×(4﹣1)<6,
∴顶点一侧最多悬挂4盏灯笼,
∵灯笼挂满后成轴对称分布,
∴共可挂8盏灯笼,
∴最左边一盏灯笼的横坐标为:﹣0.8﹣1.6×3=﹣5.6.
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