内容正文:
22.3 实际问题与二次函数
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练基础
练素养
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1. (原创题 五育文化)实心球是中考体育考试项目之一,讲究力量性和动作速度. 我们发现,实心球在空中运行的轨迹可以近似看成是抛物线. 已知某实心球运动的高度y(单位:m)与水平距离x(单位:m)之间的函数关系是y=,则此实心球在运动过程中距离地面的高度最大为________m.
【解析】由题意,得 a=,b=,c=,所以 =3,
即此实心球在运动过程中距离地面的高度最大为3 m.
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知识点1 二次函数的最值
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2. (湖北恩施州巴东期中)用一根长60 cm的铁丝围成一个矩形,则矩形的最大
面积为( )
A. 125 cm2 B. 225 cm2
C. 200 cm2 D. 250 cm2
【解析】设矩形的长为x cm,则宽为 cm,∴矩形的面积S==
-x2+30x,∵a=-1<0,∴S最大值= =225,故矩形的最大面积是225 cm2.
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知识点2 几何图形面积问题
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3. (原创题 生产生活)接种疫苗后,极少数人可能会出现急性过敏反
应、晕厥等情况,因此接种者须在接种单位指定区域留观半小时.
如图,某医院用一段长为50 m的警示带围出一个一边靠墙的矩形封
闭区域作为疫苗接种观察区,已知墙长为 25 m(靠墙面无需使用警
示带),则能围出的最大面积为 ( )
A. 312 m2 B. 312.5 m2 C. 25 m2 D. 625 m2
【解析】设矩形的面积为 y m2,AD 长为 x m,则 DC 长为(50-2x)m,根 据 题 意 ,得 y=x(50-2x)=-2x2+50x=-2+ ,∵-2<0,∴当 x= 时,y 最大,最大值为 . 此时DC=25 m,符合题意,即能围出的最大面积为312.5 m2.
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4. (教材P52第6题改编)如图,从长宽比为2∶1的矩形ABCD的较短边AD上找一点E,
过这点剪下两个正方形,它们的边长分别是AE,DE,当剪下的两个正方形的面
积之和最小时,点E应选在 .
【解析】设 AD=1,DC=2,AE=x,则 DE=1-x.
设剪下的两个正方形的面积之和为y,
则y=AE2+DE2=x2+(1-x)2=2+ .
当x= 时,y取得最小值. 即点E应选在AD的中点.
AD的中点
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5. (广东揭阳普宁期末)用长 12 m 的铝合金条制成矩形窗框(如图所示),那么
这个窗户的最大透光面积是 (中间横框所占的面积忽略不计).
【解析】设窗框的高度为x m,则宽为m,
由矩形面积公式,得其面积 S= ·x=- x2+4x=-(x-3)2+6,
∴当x=3时,S最大值为6,即最大透光面积为6 m2 .
6 m2
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6. (山西吕梁柳林期中)某种商品每天的销售利润y(单位:元)与单价x
(单位:元)之间的函数关系式为y=-0.1(x-3)2+25,则这种商品每天
的最大利润为 ( )
A. 0.1元 B. 3元 C. 25元 D. 75元
【解析】∵-0.1<0,∴当x=3时,y有最大值,最大值为25,故选C.
知识点3 销售中的利润问题
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7.(新情境 生产生活)“一人一盔安全守规,一人一带平安常在!”某商店销售一批
头盔,售价为每顶80元,每月可售出200顶. 在“创建文明城市”期间,计划将头盔
降价销售,经调查发现:每降价1元,每月可多售出20顶. 已知头盔的进价为每顶
50元,则该商店每月获得最大利润时,每顶头盔的售价为 ( )
A. 60元 B. 65元 C. 70元 D. 75元
【解析】设每顶头盔降价x元,利润为w元,由题意可得,
w=(80-x-50)(200+20x)=-20(x-10)2+8 000,
∴当x=10时,w取得最大值,此时80-x=70,
即该商店每月获得最大利润时,每顶头盔的售价为70元,故选C.
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8.(山东淄博沂源期中)某旅行社组团去外地旅游,30人起组团,每人的费用为800
元. 旅行社对超过30人的团给予优惠,即旅游团的人数每增加一人,每人的费用就
降低10元,若这个旅行社要获得最大营业额,则这个旅游团的人数是 ( )
A. 56 B. 55 C. 54 D. 53
【解析】设一个旅游团的人数是 x,旅行社的营业额为 y 元,
依题意得 y=x[800-10(x-30)]=-10x2+1100x=-10(x-55)2+30250,
故当一个旅游团的人数是55时,这个旅行社可以获得最大营业额.
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9.(教材P51第2题改编)商店销售一种进价为20元/个的帽子,经调查发现,该种帽
子每天的销售量w(单位:个)与销售单价x(单位:元)满足 w=-2x+80(20 ≤x≤
40),设销售这种帽子每天的利润为y(单位:元),则y与x之间的函数关系式为
(20≤x≤40);当销售单价定为________元时,每天的利润最大.
【解析】由题意,得 y=w(x-20)=(-2x+80)(x-20)=-2x2+120x-1600=-2(x-30)2+200.
∵20≤x≤40,a=-2<0,∴当x=30时,y有最大值,
即当销售单价定为30元时,每天的利润最大.
y=-2x2+120x-1600
30
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10.(新情境 传统文化)中国石拱桥是我国古代人民建筑艺术上的智慧象征,如图所
示,拱桥的形状是抛物线,其函数解析式为 y=-x2,当水面离桥顶的距离为 m
时,水面的宽度为 ( )
A. 8 m B. 9 m C. 10 m D. 11 m
【解析】:将y=- 代入y=- x2,得- =- x2,解得x1=5,x2=-5,
∴水面宽度=5-(-5)=10(m). 故选C.
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知识点4 生活中的抛物线形问题
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11. (甘肃张掖甘州期末)某涵洞是抛物线形,截面如图所示,现测得水面宽AB=
1.6 m,涵洞顶点O到水面的距离为2.4 m,在图中直角坐标系内,涵洞所在抛物
线的函数解析式是 .
【解析】设函数解析式为 y=ax2,由题意,得 A点坐标为(-0.8,-2.4),
代入y=ax2,得-2.4=a×(-0.8)2,即a=- ,故y= - x2 .
y= - x2
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12.(原创题 五育文化)2022 年,中国女足逆转韩国,时隔16年再夺亚洲杯总冠军. 足球运动员将
足球沿与地面成一定角度的方向踢出,不考虑空气阻力,足球飞行的路线是一条抛物线,足球
距离地面的高度h(单位:m)与足球被踢出后经过的时间t (单位:s)之间的关系如下表所示.
有下列结论:①足球飞行路线的对称轴是t=20;②足球10 s时落地;③足球飞行的最大高度超过
20 m;④足球被踢出4~7 s时,飞行的高度逐渐下降. 其中正确的是________(填序号).
【解析】易得h=-t2+9t=- + ,∴该抛物线的对称轴是t=4.5,当t=4.5时,h取得最大值,此时h= >20,故①错误,③正确. 当h=0时,t=0或t=9,∴足球9 s时落地,故②错误.由二次函数的性质,知足球被踢出4 s~7 s时,飞行的高度先上升后下降,故④错误. 故正确的只有③.
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13. 如图,一个横截面为抛物线形的隧道底部宽12 m,高6 m. 车辆双向通行,若规
定车辆必须在中心线两侧、距离道路边缘2 m的范围内行驶,并保持车辆顶部与
隧道有不少于1 m的空隙,则通过隧道的车辆的高度限制应为多少米?
解:建立如图所示的平面直角坐标系,根据题意,得
A(-6,0),B(6,0),C(0,6).
设抛物线的解析式为y=ax2+6,把B(6,0)代入,得36a+6=0,
解得a=-,所以抛物线的解析式为y=- x2+6.
当x=4时,y=-×42+6=,-1=.
所以通过隧道的车辆的高度限制应为 m.
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14.(新情境 数学文化)(广东中考)我国南宋时期数学家秦九韶曾提出利用三角形
的三边求面积的公式,此公式与古希腊几何学家海伦提出的公式如出一辙,即三角
形的三边长分别为 a,b,c,记 p=则其面积S=这个
公式也被称为海伦-秦九韶公式. 若p=5,c=4,则此三角形面积的最大值为 ( )
A. B. 4 C. 2 D. 5
【解析】∵p=,p=5,c=4,∴5= ,∴a+b=6,∴a=6-b,
∴S==,
当b=3时,S有最大值,最大值为=2. 故选C.
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绿卡图书—走向成功的通行证
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