内容正文:
21.4 二次函数的应用
第3课时 利用二次函数解决抛物线形运动问题
1
练基础
练提升
目 录
练素养
2
练基础
知识点1 二次函数在体育运动问题中的应用
1. (新趋势 五育文化)棒球是以球棒击球进行攻守对抗的竞技项目,被誉为“竞技与智慧的结合”. 如图,是运动员击球过程中棒球运动的轨迹示意图,棒球在点A处被击出,在落地前的点B处被接住,已知棒球经过的路线是抛物线,其表达式为y=-x2+x+1,则棒球运行中离地面的最大高度为 ( )
A. 1 B. C. D. 4
B
目 录 导 航
2
3
4
5
6
7
8
1
3
2. (江苏连云港中考)如图,一位篮球运动员投篮,球沿抛物线y=
-0.2x2+x+2.25运行,然后准确落入篮筐内,已知篮筐的中心离地面的高度为3.05 m,则他距篮筐中心的水平距离OH是________m.
【变式】一名身高1.8 m的篮球运动员在与篮板AB相距4 m(DE与AB的水平距离)处跳起投篮,球在运动员头顶上方0.25 m处出手,在如图所示的平面直角坐标系中,球在空中运行的路线可以用y=
-0.2x2+3.5来描述,那么球出手时,运动员跳离地面的高度为________m.
4
0.2
目 录 导 航
2
3
4
5
6
7
8
1
4
3. (教材P42T4改编)一运动员推铅球,铅球经过的路线为如图所示的抛物线.铅球出手点距地面1.8 m,当铅球飞行的水平距离为6 m时,铅球飞行到最高处,距地面5 m.求铅球的落地点与运动员之间的距离.
解:由题图可知,抛物线的顶点坐标为(6,5),
∴设抛物线对应的函数解析式为y=a(x-6)2+5,
把(0,1.8)代入,得1.8=a(0-6)2+5,解得a=-.
∴铅球所经过路线的函数表达式为y=-(x-6)2+5.
令y=0,得0=-(x-6)2+5,解得x1=,x2=-(舍去).
∴铅球的落地点与运动员之间的距离是 m.
目 录 导 航
2
3
4
5
6
7
8
1
5
4. (教材P60T3改编)如图,要修建一个圆形喷水池,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1 m处达到最高,高度为3 m,水柱落地处离池中心3 m,则水管的高为 ( )
A. m B. m C. m D. m
A
知识点2 二次函数在其他运动问题中的应用
目 录 导 航
2
3
4
5
6
7
8
1
6
5.(新趋势 跨学科融合)已知竖直向上抛出物体的高度h(m)与运动时间t(s)的关系可以近似地用公式h=-5t2+v0t+h0表示,其中h0(m)是物体抛出时离地面的高度,v0(m/s)是物体抛出时的速度. 如图是一个竖直向上抛出的物体离地面的高度h(m)与运动时间t(s)的函数图象,下列选项中错误的是 ( )
A. h0=0
B. 物体经过8 s后落地
C. v0=40 m/s
D. 物体运动过程中的最高点距离地面40 m
D
目 录 导 航
2
3
4
5
6
7
8
1
7
6. (蚌埠阶段练习)如图,排球运动员站在点O处练习发球,将球从O点正上方2 m的A处发出,把球看成点,其运行的高度y(m)与运行的水平距离x(m)满足关系式y=a(x-6)2+h. 已知球网与O点的水平距离为9 m,高度为2.24 m,球场的边界距O点的水平距离为18 m. 若球能越过球网,又不出边界(可落在边界),则h的取值范围是________.
练提升
h≥
目 录 导 航
2
3
4
5
6
7
8
1
8
【解析】由题意可得点A(0,2),将(0,2)代入y=a(x-6)2+h,得2=a(0-6)2+h,解得a=,故抛物线对应的函数表达式为y=(x-6)2+h.由题意可得,当x=9时,y=(9-6)2+h>2.24,解得h>2.32;当x=18时,y=·(18-6)2+h≤0,
解得h≥.故h的取值范围是为h≥.
目 录 导 航
2
3
4
5
6
7
8
1
9
7. (原创题 徽风皖韵)阜阳临泉有着“中国杂技之乡”的美誉,临泉杂技形成了“新、奇、巧、险、美”的艺术特色. 如图,杂技团进行杂技表演,一名演员从跷跷板右端A处恰好弹跳到人梯顶端B处,其身体(看成一点)的运动路线是抛物线的一部分,跳起的演员距点A所在y轴的水平距离为2.5 m时,身体离地面最高,是4.75 m,已知OA=1 m.
(1)求该抛物线对应的函数解析式;
(2)若人梯到起跳点A的水平距离为4 m,人梯BC高3.4 m,则这次表演是否成功?
解:(1)由题意可得,抛物线的顶点坐标为(2.5,4.75),
故可设抛物线对应的函数解析式为y=a(x-2.5)2+4.75.
由图象过点(0,1),得1=a(0-2.5)2+4.75,解得a=-0.6.
故y=-0.6(x-2.5)2+4.75.
(2)当x=4时,y=-0.6(4-2.5)2+4.75=3.4=BC,故这次表演成功.
目 录 导 航
2
3
4
5
6
7
8
1
10
8. (新情境 生产生活)(山东威海中考)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OA的高度是2 m,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 m时达到最高点B,此时距路面的最大高度为3.6 m.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M处,另一端与路面的垂直高度NC为1.8 m,且与喷泉水流的水平距离ND为0.3 m. 点C到水池外壁的水平距离CE=0.6 m,求步行通道的宽OE.(结果精确到0.1 m,参考数据:≈1.41)
练素养
目 录 导 航
2
3
4
5
6
7
8
1
11
解:如图,以点O为坐标原点,OC所在直线为x轴,OA所在直线为y轴,建立平面直角坐标系.
由题意,知A(0,2),B(2,3.6).
∵抛物线的最高点为B,
∴设抛物线对应的函数解析式为y=a(x-2)2+3.6.
目 录 导 航
2
3
4
5
6
7
8
1
12
把A(0,2)代入,得4a+3.6=2,解得a=-0.4.
∴抛物线对应的函数解析式为y=-0.4(x-2)2+3.6.
当y=1.8时,-0.4(x-2)2+3.6=1.8,解得x=2±.
由图象可知D(2+,1.8),
∴OE≈2+-0.3-0.6≈3.2(m).
∴步行通道的宽OE约为3.2 m.
目 录 导 航
2
3
4
5
6
7
8
1
13
14
$$