内容正文:
22.3实际问题与二次函数 同步训练题
一.选择题
1.一个小球以15m/s的初速度向上竖直弹出,它在空中的高度h(m)与时间t(s)满足关系式h=15t﹣5t2,当小球的高度为10m时,t为( )
A.1s B.2s
C.1s或2s D.以上都不对
2.如图,一抛物线型拱桥,当拱顶到水面的距离为2m时,水面宽度为4m,那么水位下降1m时,水面的宽度为( )m.
A. B.2 C.4 D.24
3.向空中发射一枚炮弹,经x秒后的高度为y米,且时间与高度的关系为y=ax2+bx+c(a≠0)、若此炮弹在第8秒与第16秒时的高度相等,则在下列时间中炮弹所在高度最高的是( )
A.第8秒 B.第10秒 C.第12秒 D.第15秒
4.如图,使用家用燃气灶烧开同一壶水所需的燃气量y(单位:m3)与旋钮的旋转角度x(单位:度)(0°<x≤90°)近似满足函数关系y=ax2+bx+c(a≠0).如图记录了某种家用燃气灶烧开同一壶水的旋钮角度x与燃气量y的三组数据,根据上述函数模型和数据,可推断出此燃气灶烧开一壶水最节省燃气的旋钮角度约为( )
A.18° B.28° C.37° D.58°
5.若二次函数y=ax2+4x+a的最小值是3,则a的值是( )
A.4 B.﹣1或3 C.3 D.4或﹣1
6.商店销售一种进价为50元/件的商品,售价为60元/件,每星期可卖出200件,若每件商品的售价上涨1元,则每星期就会少卖10件.每件商品的售价上涨x元(x为正整数),每星期销售的利润为y元,则y与x的函数关系式为( )
A.y=10(200﹣10x) B.y=200(10+x)
C.y=10(200﹣10x)2 D.y=(10+x)(200﹣10x)
7.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,则其面积.这个公式也被称为“海伦一秦九韶公式”.当p=5,c=4,且三角形面积的最大值时,则此时边长a的值为( )
A.6 B.5 C.4 D.3
8.九年级2班计划在劳动实践基地内种植蔬菜,班长买回来8米长的围栏,准备围成一边靠墙(墙足够长)的菜园,为了让菜园面积尽可能大,同学们提出了围成矩形、等腰三角形(底边靠墙)、半圆形这三种方案,最佳方案是( )
A.方案1 B.方案2
C.方案3 D.方案1或方案2
9.如图,在长为20m、宽为14m的矩形花圃里建有等宽的十字形小径,若小径的宽不超过1m,则花圃中的阴影部分的面积有( )
A.最小值247 B.最小值266 C.最大值247 D.最大值266
10.如图,在菱形ABCD中,AB=6,∠B=60°,矩形PQNM的四个顶点分别在菱形的四边上,AP=AQ=CM=CN,则矩形PMNQ的最大面积为( )
A.6 B.7 C.8 D.9
二.填空题
11.二次函数y=(x+5)2﹣8的最小值为 .
12.一名学生推铅球,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(x﹣10)(x+2),则该学生推铅球的水平距离为 m.
13.某学校航模组设计制作的火箭升空高度h(m)与飞行时间t(s)满足函数关系式为h=﹣t2+12t+1.如果火箭在点火升空到最高点时打开降落伞,那么降落伞将在离地面 m处打开.
14.二次函数y=﹣x2+bx+c的图象经过点(1,0),(2,3),在a≤x≤6范围内有最大值为4,最小值为﹣5,则a的取值范围为 .
15.某宾馆有50个房间供游客居住.当每个房间每天的定价为180元时,房间会全部住满;当每个房间每天的定价每增加10元时,就会有1个房间空闲.如果游客居住房间,宾馆需要对每个房间每天支出40元的各种费用.则宾馆获得的利润y(元)与房价x(元)(x为10的倍数)之间的函数解析式为 ,宾馆利润最大利润是 元.
16.直播购物逐渐走进了人们的生活,某电商在抖音上对一款成本价为40元的小商品进行直播销售,如果按每件60元销售,每天可卖出20件,通过市场调查发现,每件小商品售价每降低1元,日销售量增加2件,若将每件商品售价定为x元,日销售量设为y件.当x为 时,每天的销售利润最大,最大利润是 .
17.如图,用一根60厘米的铁丝制作一个“日”字型框架ABCD,铁丝恰好全部用完.设框架的宽AB为x厘米.
(1)框架的长AD为 厘米(用含x的代数式表示);
(2)矩形框架ABCD面积的最大值为 平方厘米.
三.解答题
18.某商店购进和销售甲、乙两种商品的信息表如下:
商品种类
进价(元/千克)
售价(元/千克)
甲种商品
20
45
乙种商品
40
销售总价y(元)与销售量x(千克)的关系如图所示:
(1)求乙种商品的销售总价y(元)与销售量x(千克)的函数解析式;
(2)该商店购进甲、乙两种商品共200千克,并全部销售完.当甲种商品的购进数量不超过乙种商品的4倍时,求该商店销售甲、乙两种商品所获得的最大利润.
19.在如图所示的平面直角坐标系中,有一斜坡OA,从点O处抛出一个小球,落到点A(3,)处.小球在空中所经过的路线是抛物线y=﹣x2+bx的一部分.
(1)求抛物线的解析式;
(2)求抛物线最高点的坐标;
(3)斜坡上点B处有一棵树,点B是OA的三等分点,小球恰好越过树的顶端C,求这棵树的高度.
20.根据以下素材,探索完成任务.
设计小区大门灯笼的悬挂方案
素材1
图1是某小区的正门,图2是正门的示意图,小航查阅相关资料获得以下信息:①正门是由一个矩形和一个抛物线形拱组成的轴对称图形,②矩形的宽为10m,高为12m,抛物线形拱的高为2m.
素材2
为迎接龙年春节,拟在图1正门抛物线形拱上悬挂直径为1m的灯笼,如图3.为了美观,要求悬挂灯笼的数量为双数,且平均分布,间隔在0.8﹣1.5m之间.
问题解决
任务1
确定抛物线形拱形状
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
探究悬挂数量
给出符合所有悬挂条件的灯笼数量.
任务3
拟定设计方案
根据你建立的坐标系,求出最左边一盏灯笼悬挂点的横坐标.
21.综合与实践
问题情境:学校开展实践活动,科学探究实验小组的同学们在综合实验楼前做了“从地面竖直向上发射小球”的实验.
实验数据:根据实验小组多次测得的数据,综合分析可得小球离地面的高度h(m)与小球运动的时间t(s)之间是二次函数的关系,其部分对应数据如表:
t/s
0
1
1.5
2.5
3
4
h/m
0
15
18.75
18.75
15
0
问题解决:
(1)求小球离地面的高度h(m)与小球的运动时间t(s)(0≤t≤4)之间的函数关系式;
(2)求小球发射后离地面的最大高度;
(3)小宇在实验楼三层的观察点,观察小球运动,已知观察点离小球发射点的竖直高度为12.8m.小宇说:“两次看到小球经过观察点,且这两次间隔的时间为2.4s.”请判断他的说法是否正确,并说明理由.
22.根据以下信息,探索完成任务.
如何设计种植方案?
素材1
小明以“种植农作物”为主题在自己家100平方米的土地上进行课外实践,现有A、B两种作物的相关信息如下表所示:
A作物
B作物
每平方米种植株树(株)
2
10
单株产量(千克)
1.2
0.5
素材2
由于A作物植株间距较大,可增加A作物每平方米的种植株树.经过调研发现,每平方米种植A作物每增加1株,A作物的单株产量减少0.1千克.
素材3
若同时种植A、B两种作物,实行分区域种植.
问题解决
单一种植(全部种植A作物)
任务1:明确数量关系
设每平方米增加x株A作物(x为正整数),则每平方米有 株,单株产量为
千克. (用含x的代数式表示)
任务2:计算产量
要使A作物每平方米产量为4.8千克,则每平方米应种植多少株?
分区种植(种植A、B两种作物)
任务3:规划种植方案
设这100平方米的土地中有a平方米用于种植A作物,且每平方米产量最大,其余区域按照每平方米10株种植B作物,当这100平方米总产量不低于496千克时,则a的取值范围是 .
23.综合与实践
矩形种植园最大面积探究
情境
实践基地有一长为12米的墙MN.研究小组想利用墙MN和长为40米的篱笆,在前面的空地围出一个面积最大的矩形种植园.假设矩形一边CD=x,矩形种值园的面积为S.
分析
要探究面积S的最大值,首先应将另一边BC用含x的代数式表示,从而得到S关于x的函数表达式,同时求出自变量的取值范围,再结合函数性质求出最值.
探究
思考一:将墙MN的一部分用来替代篱笆按图1的方案围成矩形种植园(边AB为墙MN的一部分)
思考二;将墙MN的全部用来替代篱笆按图2的方案围成矩形种植园(墙MN为边AB的一部分)
解决问题
根据分析,分别求出思考一与思考二两种方案中的S的最大值;比较并判断矩形种植园的面积最大值为多少.
参考答案
一.选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
B
C
C
A
D
D
C
A
D
二.填空题
11.﹣8.
12.10.
13.37.
14.0≤a≤3.
15.y,10240.
16.55,450.
17.150.
三.解答题
18.解:(1)当0≤x<40时,设y=kx(k≠0).
∵经过点(40,3200),
∴40k=3200.
解得:k=80.
∴y=80x;
当x≥40时,设y=ax+b(a≠0).
∵经过点(40,3200),(80,5600),
∴.
解得:.
∴y=60x+800.
综上:乙种商品的销售总价y(元)与销售量x(千克)的函数解析式为:y.
(2)设商店销售甲、乙两种商品所获得的利润为w元,购进乙m件,则购进甲(200﹣m)件.
∴200﹣m≤4m.
解得:m≥40.
∴w=(45﹣20)(200﹣m)+60m+800﹣40m
=5000﹣25m+60m+800﹣40m
=﹣5m+5800.
∵﹣5<0,
∴w随m的增大而减小.
∴m=40时,w最大,最大值为5600元.
答:甲、乙两种商品所获得的最大利润为5600元.
19.解:(1)由题意,∵点 是抛物线 y=﹣x2+bx 上的一点,
∴.
∴.
∴.
∴抛物线的解析式为.
(2)由题意,∵抛物线为,
∴抛物线最高点的坐标为.
(3)由题意,过点A、B分别作x轴的垂线,垂足分别是点E、D,
又∠BOD=∠AOE,∠BDO=∠AEO,
∴△OBD∽△OAE.
∴.
由点B是OA的三等分点,
①当B在靠近O时,.
∵,
∴,OE=3.
∴.
∴.
∴.
∴.
∴.
∴.
∴1.
∴点C的横坐标为1.
将x=1代入 ,
∴.
∴点C的坐标为 .
∴.
∴.
②当B在靠近A时,.
∵,
∴,OE=3.
∴.
∴BDAE=1.
又∵,
∴ODOE=2.
∴点C的横坐标为2.
将x=2代入 ,
∴y=3.
∴点C的坐标为(2,3).
∴CD=3.
∴CB=CD﹣BD=3﹣1=2.
答:这棵树的高度是2.
20.解:任务1.如图,以BC所在的直线为x轴,BC的中点为原点建立平面直角坐标系.
∵正门是由一个矩形和一个抛物线形拱组成的轴对称图形,矩形的宽为10m,高为12m,抛物线形拱的高为2m.
∴拱顶E的坐标为(0,14),点D的坐标为(5,12).
设抛物线的解析式为:y=ax2+k(a≠0).
∴.
解得:.
∴yx2+14;
任务2.
设灯笼数量有x盏,那么间隔有(x+1)个.
∴0.8(x+1)≤10﹣x≤1.5(x+1).
解得:3x≤5.
∵悬挂灯笼的数量为双数,
∴灯笼数量为4个;
任务3.
∵灯笼数量有4个,
∴灯笼之间的间隔有5个.
∵矩形的宽为10 m,每个灯笼的直径为1 m.
∴灯笼的半径是0.5 m,每个间隔的长度为:1.2(m).
由题意得:点A的横坐标为﹣5,
∴最左边一盏灯笼悬挂点的横坐标为:﹣5+1.2+0.5=﹣3.3.
答:最左边一盏灯笼悬挂点的横坐标为﹣3.3.
21.解:(1)设小球离地面的高度h(m)与小球的运动时间t(s)之间的函数关系式为h=at2+bt(0≤t≤4),
将t=1,h=15和t=4,h=0代入h=at2+bt,得,
解得,
∴小球离地面的高度h(m)与小球的运动时间t(s)之间的函数关系式为h=﹣5t2+20t(0≤t≤4);
(2)h=﹣5t2+20t=﹣5(t﹣2)2+20.
∵﹣5<0,
∴当t=2时,h有最大值,为20,
∴小球发射后离地面的最大高度为20m;
(3)小宇的说法正确,
理由:令h=12.8,
则﹣5t2+20t=12.8,
解得 l1=3.2,l2=0.8,
故小宇的说法正确.
22.解:任务一:设每平方米增加x株A作物(x为正整数),则每平方米有(2+x)株,单株产量为(1.2﹣0.1x)千克,
故答案为:(2+x),(1.2﹣0.1x);
任务二:根据题意得:(2+x)(1.2﹣0.1x)=4.8,
整理得:x2﹣10x+24=0,
解得:x1=4,x2=6,
∴x+2=6或x+2=8,
答:每平方米应种植6株或8株;
任务三:设种植A作物每平方米的产量为y千克,
根据题意得:y=(2+x)(1.2﹣0.1x)=﹣0.1x2+x+2.4=﹣0.1(x﹣5)2+4.9,
∵﹣0.1<0,
∴当x=5时,y有最大值,最大值为4.9,
∴种植A作物每平方米最大产量为4.9千克,
根据题意得:4.9a+(100﹣a)×10×0.5≥496,
解得a≤40,
则a的取值范围是0<a≤40,
故答案为:0<a≤40.
23.解:思考一:∵CD=x,篱笆共40米,MN=12米,
∴BC=[(40﹣x)]米,
∴S(40﹣x)•x(x﹣20)2+200,
由题意得,0<x≤12,
∴当x=12时,S取最大值为168平方米,
思考二:如图,AN=(x﹣12)米,
∴BC=(26﹣x)米,(12≤x<26),
∴S=(26﹣x)•x=﹣(x﹣13)2+169,
∴当x=13时,S取最大值为169平方米,
∵168<169,
∴矩形种植园的面积最大值为169平方米.
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