内容正文:
专题01 二次函数与实际问题(原卷版)
目录
A题型建模・专项突破
题型一、销售问题(常考点) 1
题型二、拱桥问题 2
题型三、隧道问题 3
题型四、喷水问题 5
题型五、投球问题 7
题型六、几何图形问题(常考点) 8
题型七、动点问题(难点) 10
题型八、实物模型问题(常考点) 12
题型九、新考法问题(难点) 13
题型十、新情景问题(常考点) 16
B综合攻坚・能力跃升
题型一、销售问题(常考点)
1.(24-25九年级上·山东滨州·期末)随着“共享经济”概念的迅速普及,共享汽车也进入了人们的视野,我市某共享汽车租赁公司年初在我市投放了一批共享汽车.
(1)据统计,三月份的全天包车数为25次,在租金不变的基础上,四、五月的全天包车数持续走高,五月份的全天包车数达到64次.若从三月份到五月份的全天包车数月平均增长率不变,求全天包车数的月平均增长率;
(2)一段时间后,当全天包车的租金为每辆120元时,每月的全天包车数为64次,该公司决定降低租金,经调查发现,租金每降价5元,平均每月全天包车数增加8次.当租金降价多少元时,公司每月获得的租金总额最大?
2.(2025·山东·模拟预测)某商家销售一种糕点,每盒进价为40元.在销售过程中发现,周销量y(盒)与销售单价x(元)之间满足一次函数关系,其部分对应数据如下表所示:
销售单价x(元)
…
60
65
70
…
周销量y(盒)
…
240
210
180
…
(1)求y关于x的函数表达式.
(2)当销售单价定为多少元时,每周出售这种糕点所获利润最大?最大利润为多少元?
(3)若规定销售单价需满足,则每周至少可获得多少利润?
3.(24-25九年级上·河南郑州·期末)元旦期间,某商场礼品柜台购进大量的生肖饰品进行销售,已知每件生肖饰品的进价为8元,当销售价定为20元时,平均每天可售出300件,为尽快减少库存,商场决定降价销售.调查发现,当销售价每降低1元时,平均每天就可以多售出50件.
(1)当售价降低5元时,每件的利润为______元,每天可以售出______件,当天总利润为______元;
(2)若商场要想使这种生肖饰品的销售利润平均每天达到4000元,则该生肖饰品的售价应定为多少元?
(3)要想获得最大利润,该生肖饰品的售价应定为多少合适?
4.(24-25九年级上·辽宁沈阳·期末)某批发市场批发甲,乙两种水果,经市场调查发现,甲种水果的销售利润(万元)与进货量x(吨)()之间满足正比例函数关系,如图1;乙种水果的销售利润(万元)与进货量x(吨)()之间满足二次函数关系,如图2;部分数据如图所示.
(1)分别求,与x之间的函数表达式;
(2)如果市场准备进甲,乙两种水果共10吨,求这两种水果各进多少吨时,获得的销售利润总和最大.
题型二、拱桥问题
5.(24-25九年级上·黑龙江大庆·期中)如图,有一座抛物线型拱桥,在正常水位时,水面宽为,水位上升就达到警戒线,这时水面宽米.
(1)建立适当的直角坐标系,求抛物线的函数表达式.
(2)若洪水到来时,水位以每时的速度上升,从警戒线开始,再持续多久就达到拱桥顶?
6.(2025九年级下·全国·专题练习)赛龙舟是中国端午节最重要的一种节日民俗活动,一场赛龙舟活动中,图1是比赛途中经过的一座拱桥,图2是该桥露出水面的主桥拱的示意图,可看作抛物线的一部分,建立如图所示的平面直角坐标系,桥拱上的点到水面的竖直高度y(单位:m)与到点O的水平距离x(单位:m)近似满足二次函数关系,水面的宽度为;
拱桥最高处到水面的距离为9米.
(1)求桥拱上的点到水面的竖直高度y(单位:m)与到点O的水平距离x(单位:m)满足的二次函数解析式;
(2)据调查,各参赛队所用龙舟均为活动主办方统一提供,每条龙舟宽度为9m.龙舟最高处距离水面;为保障安全,通过拱桥时龙舟最高处到桥拱的竖直距离至少为.问5条龙舟(不考虑龙舟之间的间隔)是否可以同时通过桥洞?
7.(24-25九年级上·浙江杭州·期中)某地欲搭建一桥,桥的底部两端间的距离称跨度,桥面最高点到的距离称拱高,当和确定时,有两种设计方案可供选择;①抛物线型;②圆弧型.已知这座桥的跨度米,拱高米.
(1)如图1,若设计成抛物线型,以所在直线为轴,的垂直平分线为轴建立坐标系,求此函数表达式;
(2)如图2,若设计成圆弧型,求该圆弧所在圆的半径;
(3)现有一艘宽为15米的货船,船舱顶部为方形,并高出水面2.2米.从以上两种方案中,任选一种方案,判断此货船能否顺利通过你所选方案的桥?并说明理由.
8.(24-25九年级上·广东珠海·期中)如图,明湖公园的石拱桥的截面由抛物线和矩形构成,矩形的长为,宽为,拱桥最高点到水面的距离为.以水面所在的直线为轴,线段的中点为原点,的中垂线为轴,建立平面直角坐标系.
(1)求抛物线的解析式;
(2)公园里有一种游船高,宽,它能通过该拱桥吗?
(3)如果该拱桥下设双行道,为了安全起见,在双行道正中间设有宽的警示浮标,则这种游船还能通过拱桥吗?
题型三、隧道问题
9.(24-25九年级上·江西上饶·期中)如图,隧道的截面由抛物线和矩形构成,矩形的长为,宽为,以所在的直线为轴,线段的中垂线为轴,建立平面直角坐标系,轴是抛物线的对称轴,最高点到地面的距离为.
(1)求出抛物线的解析式;
(2)如果该隧道为单行道(只能朝一个方向行驶),现有一辆货运卡车高、宽,这辆货运卡车能否通过该隧道?通过计算说明你的结论.
10.(23-24九年级上·贵州安顺·期末)按要求解答
(1)某市计划修建一条隧道,已知隧道全长2000米,一工程队在修了1400米后,加快了工作进度,每天比原计划多修5米,结果提前10天完成,求原计划每天修多长?
(2)隧道建成后的截面图如图所示,它可以抽象成如图所示的抛物线.已知两个车道宽度米,人行道地基,宽均为2米,拱高米.建立如图所示的直角坐标系.①求此抛物线的函数表达式(函数表达式用一般式表示)
②已知人行道台阶,高均为0.3米,按照国家标准,人行道宽度不得低于1.25米,该隧道的人行道宽度设计是否达标?请说明理由.(参考值:).
11.(24-25九年级上·湖北黄冈·阶段练习)素材一:如图(1),施工队要修建一个横断面为抛物线的公路隧道,其最高点距离地面高度为8米,宽度为16米.现以点为原点,所在直线为轴建立直角坐标系(如图1所示).
素材二:施工队计划在隧道门口搭建一个矩形“脚手架”,使点在抛物线上.点在地面线上(如图2所示).
(1)求出这条抛物线的函数解析式;
(2)隧道下的公路是单向双车道,车辆并行时,安全平行间距为1米,该双车道能否同时并行两辆宽2.5米、高4米的特种车辆?请通过计算说明;
(3)为了筹备材料,需测算“脚手架”三根钢杆的长度之和的最大值是多少,请你帮施工队计算一下.
12.(2024·湖北·模拟预测)现要修建一条隧道,其截面为抛物线型,如图所示,线段表示水平的路面,O为的中点.以O为坐标原点,以所在的直线为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:抛物线底面宽度.该抛物线的顶点P到的距离为.
(1)求抛物线的解析式:
(2)现需在这一隧道内壁上同一高度安装照明灯,即在该抛物线上的点处分别安装照明灯.已知照明灯的水平距离为,求照明灯距地面的高度;
(3)如图,隧道上方还需安装一块高度为,宽度为的电子显示屏.为确保行车安全,要求电子显示屏距地面至少,并且距左右墙壁需各留至少的安全距离.能否满足安装设计要求?________(填“能”或“不能”).
题型四、喷水问题
13.(24-25九年级上·河南周口·阶段练习)小红看到一处喷水景观,喷出的水柱呈抛物线形状,她对此展开研究:测得喷水头距地面,水柱在距喷水头水平距离处达到最高,最高点距地面;建立如图所示的平面直角坐标系,并设抛物线的表达式为,其中()是水柱距喷水头的水平距离,()是水柱距地面的高度.
(1)求抛物线的表达式.
(2)身高的小红在水柱下方走动,当她的头发不接触到水柱时,求她在轴上的横坐标的取值范围.
14.(2024·陕西宝鸡·一模)【项目式学习】某项目小组准备合作制作出一个水流装置,下面是制作装置的活动过程:
活动目的
制作简易水流装置
方案及示意图
如图,是进水通道,是出水通道,是圆柱形容器的底面直径.从将圆柱形容器注满水,内部安装调节器,水流从处流出且呈抛物线形.以点为坐标原点,所在直线为轴,所在直线为轴建立平面直角坐标系(为1个单位长度),水流最终落到轴上的点处.
已知条件
轴,,,,点为水流抛物线的顶点,点,,在同一平面内,水流所在抛物线的函数表达式为.
任务一
求水流抛物线的函数表达式;
任务二
现有一个底面半径为,高为的圆柱形水杯,将该水杯底面圆的圆心恰好放在处,水流是否能流进圆柱形水杯内?请通过计算说明理由(圆柱形水杯的厚度忽略不计).
15.(24-25九年级上·山东滨州·期中)如图1,灌溉车为公路绿化带草坪浇水,图2是灌溉车浇水操作时的截面图.现将灌溉车喷出水的上、下边缘线近似地看作平面直角坐标系中两条抛物线的部分图象.已知喷水口H离地竖直高度为,草坪水平宽度,竖直高度忽略不计.上边缘抛物线最高点A离喷水口的水平距离为,高出喷水口,下边缘抛物线是由上边缘抛物线向左平移得到的,设灌溉车到草坪的距离为d(单位:).
(1)求上边缘抛物线的函数解析式,并求喷出水的最大射程的长;
(2)求出下边缘抛物线落地点B的坐标;
16.(23-24九年级上·北京·期末)如图1所示,草坪上的喷水装置高米,喷头一瞬间喷出的水流呈抛物线状,喷出的抛物线水流在与喷水装置的水平距离为米处,达到最高点,点距离地面米.
(1)请建立适当的平面直角坐标系,求出该坐标系中水流所呈现的抛物线的解析式;
(2)这个喷水装置的喷头P能旋转,它的喷灌区域是一个扇形,如图2所示,求出它能喷灌的草坪的面积(取).
题型五、投球问题
17.(23-24九年级下·甘肃兰州·期中)一次足球训练中,小明从球门正前方8米的A处射门,足球射向球门的路线呈抛物线,当足球飞行的水平距离为6米时,足球达到最高点,此时球离地面3米.已知球门高为米,现以O为原点建立如图所示的平面直角坐标系.
(1)求y关于x的函数表达式,并通过计算判断球能否射进球门(忽路其他因素)?
(2)对本次训练进行分析,若射门路线的形状、最大高度均保持不变,则当时他应该带球向正后方移动多少米射门,才能让足球经过点O正上方米处?
18.(2024·河南南阳·一模)爱思考的小芳在观看排球比赛时发现一个有趣的现象:排球被垫起后,沿弧线运动,运动轨迹类似抛物线的一部分,于是她和同学小宛一起进行实验探究.
【提出问题】排球运动过程中距地面的竖直高度与距垫球点的水平距离近似满足怎样的函数关系?
【分析问题】经实地测量可知,排球场地长为,球网在场地中央且高度为.建立如图所示的平面直角坐标系.
测得小宛第一次发球时排球运动过程中的竖直高度与水平距离的几组数据如下表,并在平面直角坐标系中,描出了各组数值的对应点.
水平距离
0
2
4
6
8
11
12
竖直高度
2.00
2.44
2.71
2.80
2.71
2.24
2.00
【解决问题】
(1)①请在如图的平面直角坐标系中画出表示排球运行的轨迹;
②根据表格数据和所画轨迹形状,求排球运动过程中的竖直高度与水平距离近似满足的函数关系式;
③通过计算,判断小宛这次发球能否过网,并说明理由.
(2)小宛第二次发球时,如果只上下调整击球高度,球运行轨迹形状不变,那么为了确保排球既要过网,又不出界(排球压线属于没出界),求击球高度的取值范围.
19.(24-25九年级上·河北保定·期末)发石车是古代远程攻击的武器.现有一发石车,发射出去的石块沿抛物线轨迹运动,距离发射点20米时达到最大高度10米.如图,现将发石车放置在山坡底部处,山坡上有一点,距离点的水平距离为30米,垂直高度3米,是高度为4米的防御墙.
(1)求石块运动轨迹的函数解析式,并写出的取值范围;
(2)计算说明石块能否飞越防御墙.
20.(24-25九年级上·湖北武汉·期末)如图1,弹球从原点以一定的方向拋出,弹球抛出的路线是拋物线的一部分,若弹球到达最高点的坐标为,弹球遇挡板后会反弹,反弹后的弹球的运动轨迹仍是拋物线的一部分,且开口大小和方向均与相同.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,弹球在轴的落点为A,在A处放置了一挡板,反弹后弹球运动的最大高度是.
①求点A的横坐标;②反弹后的小球是否经过点?请说明理由.
(3)如图2,在第一象限内放置一挡板,挡板可以用一次函数刻画,弹球落到挡板上的点处后反弹,反弹后弹球运动的最大高度是.若第一次反弹后的弹球仍然落在挡板上,直接写出挡板端点横坐标的取值范围______.
题型六、几何图形问题(常考点)
21.(24-25九年级上·贵州遵义·期中)为构建“五育并举”教育体系,某学校综合实践课程要在一块靠墙(墙长)的空地上建一个矩形的劳动田园,田园一边靠墙,另三边用总长为的栅栏围成.
(1)如图1,当长为多少时,矩形的劳动田园的面积为?
(2)如图2,用栅栏围矩形的劳动田园时,在边上预留2米宽的小门(小门用其它材料),当长为多少时?劳动田园的面积最大?最大面积是多少?
22.(24-25九年级上·贵州遵义·期中)一块材料的形状是锐角三角形,边,高,把它加工成矩形零件如图,使矩形的一边在上,其余两个顶点分别在上.设,.
(1) (用含的式子表示);
(2)这个矩形的最大面积是 .
23.(2025九年级下·全国·专题练习)综合与实践
问题情境:如图1,矩形是学校花园的示意图,其中一个花坛的轮廓可近似看成由抛物线的一部分与线段组成的封闭图形,点A,B在矩形的边上.现要对该花坛内种植区域进行划分,以种植不同花卉,学校面向全体同学征集设计方案.
方案设计:如图2,米,的垂直平分线与抛物线交于点P,与交于点O,点P是抛物线的顶点,且米.欣欣设计的方案如下:
第一步:在线段上确定点C,使,用篱笆沿线段分隔出区域,种植串串红;
第二步:在线段上取点F(不与C,P重合),过点F作的平行线,交抛物线于点D,E.用篱笆沿将线段与抛物线围成的区域分隔成三部分,分别种植不同花色的月季.
方案实施:学校采用了欣欣的方案,在完成第一步区域的分隔后,发现仅剩6米篱笆材料.若要在第二步分隔中恰好用完6米材料,需确定与的长.为此,欣欣在图2中以所在直线为x轴,所在直线为y轴建立平面直角坐标系.请按照她的方法解决问题:
(1)在图2中画出坐标系,并求抛物线的函数表达式;
(2)求6米材料恰好用完时与的长.
24.(23-24九年级上·浙江杭州·期末)浙教版九上数学课本第24页例1:如图1窗户边框的上部分是由4个全等扇形组成的半圆,下部分是矩形.如果制作一个窗户边框的材料总长度为,那么如何设计这个窗户边框的尺寸,使透光面积最大?这道例题的答案是:当窗户半圆的半径约为时,透光面积最大约为.
我们如果改变这个窗户的形状,上部改为一个等边三角形(如图2),材料总长度仍为,利用图2,解答下列问题:
(1)当时,求此时窗户的透光面积;
(2)与课本中例1比较,改变窗户形状后,窗户的透光面积的最大值是否变大?通过计算说明.(取)
题型七、动点问题(难点)
25.(24-25九年级上·黑龙江双鸭山·期末)如图1,在中,,.点以的速度从点A出发沿匀速运动到;同时,点以的速度从点出发沿匀速运动到.两点同时开始运动,到达各自终点后停止,设运动时间为,的面积为.当点在上运动时,S与的函数图象如图2所示.
(1)求线段的长和点的运动速度;
(2)求的面积为关于运动时间t的函数关系式,写出自变量的取值范围,并补全函数图象;
(3)当时间在什么范围内变化时,的面积为的值不小于?请直接写出t的取值范围.
26.(24-25九年级上·浙江宁波·期中)如图,在中,,,.动点从点出发,以每秒 的速度沿向终点移动,同时动点从点出发,以每秒 的速度沿向终点移动,连接,设移动时间为().
(1)当时,求的值.
(2)设四边形的面积为,求与之间的函数关系式:
(3)是否存在某一时刻,使以,,为顶点的三角形与相似?若存在,求出相应的值:若不存在,说明理由.
27.(24-25九年级上·吉林松原·期中)如图,在等腰直角三角形中,,点分别为的中点,动点同时从点出发,均以速度,分别沿线段和线段的方向匀速运动,当点运动到点停止运动时,点也随之停止运动,连接,以为边向下作正方形,设点运动的时间为,正方形和四边形重合部分图形的面积为.
(1)直接写出的长(用含的代数式表示).
(2)当落在上时,求的值.
(3)当时,求与之间函数关系,并写出的取值范围.
28.(23-24九年级上·吉林白城·期末)如图,在中,,.动点P从点A出发,沿方向以的速度向终点B运动,同时动点Q从点B出发,沿方向以的速度向终点A运动.以为一边向上作正方形,过点Q作,交于点F.设点P的运动时间为,正方形和重叠部分图形的面积为.
(1)当点D落在上时,x的值为______.
(2)当点D落在上时,求x的值.
(3)求y关于x的函数解析式,并写出自变量x的取值范围.
题型八、实物模型问题(常考点)
29.(24-25九年级上·湖北宜昌·期中)我们常见的炒菜锅和锅盖都是抛物线面,经过锅心和盖心的纵断面是两段抛物线组合而成的封闭图形,不妨简称为“锅线”,锅口直径为,锅深,锅盖高(锅口直径与锅盖直径视为相同),建立直角坐标系如图①所示,如果把锅纵断面的抛物线记为 ,锅盖纵断面的抛物线记为 .
(1)求和的解析式:
(2)如果炒菜时锅的水位高度是,求此时水面的直径(结果保留根号);
(3)如果将一个底面直径为,高度为的圆柱形器皿竖直放入炒菜锅内蒸食物,锅盖能否正常盖上?请说明理由.
30.(2024·山西晋城·三模)如图,某同学观察校门口的隔离栏发现,各个栏杆上涂有颜色部分的顶端及点,所在曲线呈抛物线形(栏杆宽度忽略不计);隔离栏长为,隔离栏被12根栏杆等分成13份,左起第4根栏杆涂色部分的高度.
请根据上述研究步骤与相关数据,完成下列任务:
(1)请以点为坐标原点,线段所在直线为轴,过点且垂直于的直线为轴,建立平面直角坐标系,并求出抛物线的函数表达式.
(2)若相邻某两根栏杆涂色部分的高度差为,求这相邻的两根栏杆分别是左起第几根?
31.(2024·陕西渭南·一模)王老师在一次数学实践课上请同学们设计公园装饰景观灯,提供了两个素材.
素材1:某公园计划修建一个如图所示的景观灯,灯柱高为,抛物线形灯杆的最高点距离地面,且到灯柱的水平距离为,灯泡到地面的距离为.(灯泡大小忽略不计)
素材2:为使景观灯更加美观牢固,灯柱两边对称安装此抛物线形灯杆,灯泡C、D关于对称(C、D分别在这两个抛物线上),并在两个灯泡之间修建一个支架.
小张同学建立了如图所示的平面直角坐标系,请你帮他完成以下两个任务:
(1)求该抛物线在第一象限的函数表达式:(不要求写自变量x的取值范围)
(2)小张同学设计的支架长为,请你结合已学知识,判断他设计的景观灯支架的长度是否符合要求,并说明理由.
32.(23-24九年级上·浙江温州·期末)综合与实践:设计公交车停靠站的扩建方案.
【素材1】图1为某公交车停靠站,顶棚截面由若干段形状相同的抛物线拼接而成.图2为某段结构示意图,,皆为轴对称图形,且关于点成中心对称,该段结构水平宽度为8米.
【素材2】图3为停靠站部分截面示意图,两根长为2.5米的立柱,竖直立于地面并支撑在对称中心,处.小温将长为2.8米的竹竿竖直立于地面,当点触碰到顶棚时,测得为1米.
【素材3】将顶棚扩建,要求截面为轴对称图形,且水平宽度为27米.计划在顶棚两个末端到地面之间加装垂直于地面的挡风板.
【任务】
(1)确定中心:求图2中点到该结构最低点的水平距离.
(2)确定形状:在图3中建立合适的直角坐标系,求的函数表达式.
(3)确定高度:求挡风板的高度.
题型九、新考法问题(难点)
33.(23-24九年级上·江苏泰州·期末)小顾是化学爱好者,为了研究某种化学试剂的挥发情况,分别在不同场景做对比实验,并收集了该化学试剂挥发过程中剩余质量克随时间分钟变化的数据,绘制在平面直角坐标系中,如图:
(1)从二次函数、一次函数、反比例中,选择适当的函数模型模拟两种场景下随着变化的函数关系,并求出相应的函数表达式;
(2)已知该化学试剂发挥作用的最低质量为2克.在上述实验中,该化学试剂在哪种场景下发挥作用的时间更长?
34.(23-24九年级上·广西玉林·期末)综合与实践
【问题背景】以函数的角度来看待和解决问题.
(1)通过观察以下一位数的积:,,…,,.其中每个式子中的两数之和为10,推测在这些式子中,乘积最大的算式是________.(只需填符合的算式,不需要算出结果)
(2)通过观察以下两位数的积:,,…,,.其中每个式子中的两数之和为30,推测在这些式子中,乘积最大的算式是________.(只需填符合的算式,不需要算出结果)
【初步探讨】以问题(2)为例,设第一个数为x,写出你对问题(2)的猜想(包括条件和结论).尝试用二次函数的知识证明你对问题(2)的猜想;
【实践应用】(3)物理电路理论知识中有以下几个结论:串联电路的总电阻等于各串联电阻之和;并联电路总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和;电压一定的情况下,电流与电阻成反比关系.在如图1所示的电路中,Ω,Ω,滑动变阻器的最大电阻Ω,其等效电路图如图2所示,其中,在滑片从a端滑到b端的过程中,设Ω,请你结合电路知识以及函数知识来说明,当两支路的电阻相等时,电流表示数最小,并求出电流表示数的最小值.
35.(23-24九年级上·广西南宁·期中)综合与实践.
某数学兴趣小组对数学学习中有关汽车的刹车距离有疑惑,于是他们走进汽车研发中心考察,刹车距离.
【知识背景】“道路千万条,安全第一条.”刹车系统是车辆行驶安全的重要保障,由于惯性的作用,行驶中的汽车在刹车后还要继续向前行驶一段距离才能停止,这段距离称为刹车距离.
【探究发现】汽车研发中心设计了一款新型汽车,现在模拟汽车在高速公路上以某一速度行驶时,对它的刹车性能进行测试.兴趣小组成员记录其中一组数据如下:
刹车后行驶的时间
0
1
2
3
刹车后行驶的距离y
0
27
48
63
发现:①开始刹车后行驶的距离y(单位:m)与刹车后行驶的时间t(单位:s)之间成二次函数关系;
②汽车刹车后行驶的距离随刹车后行驶的时间t的增大而增大,当刹车后行驶的距离最远时,汽车完全停止.
【问题解决】请根据以上信息,完成下列问题:
(1)求y关于t的函数解析式(不要求写出自变量的取值范围);
(2)若汽车刹车后,行驶了多长距离;
(3)若汽车司机发现正前方处有一辆抛锚的车停在路面,立刻刹车,问该车在不变道的情况下是否会撞到抛锚的车?试说明理由.
36.(24-25九年级上·湖北宜昌·期中)【项目式学习】
项目主题:从函数角度重新认识“阻力对物体运动的影响”.
项目内容:数学兴趣小组对一个静止的小球从斜坡滚下后,在水平木板上运动的速度、距离与时间的关系进行了深入探究,兴趣小组先设计方案,再进行测量,然后根据所测量的数据进行分析,并进一步应用.
实验过程:如图所示,一个小球从斜坡顶端由静止滚下沿水平木板直线运动,从小球运动到点处开始,用频闪照相机、测速仪测量并记录小球在木板上的运动时间(单位:s)、运动速度(单位:)、滑行距离(单位:)的数据.任务一:数据收集记录的数据如下:
运动时间
0
2
4
6
8
10
…
运动速度
10
9
8
7
6
5
…
滑行距离
0
19
36
51
64
75
…
任务二:观察分析
(1)根据,随的变化规律,从所学的三种函数模型(一次函数、反比例函数、二次函数)中,选择适当的函数模型,分别求出,与满足的函数关系式;(不用写出自变量的取值范围)
任务三:问题解决
(2)当小球在水平木板上停下来时,求小球的滑动距离;
(3)当小球到达木板上点的同时,在点的前方处有一辆电动小车,以的速度匀速向右直线运动,若小球不能撞上小车,求的取值范围.
题型十、新情景问题(常考点)
37.(2025·河南·模拟预测)投掷实心球是2025年辉县市中考体育终结性考试项目,一名男生在投掷实心球时,得到一条抛物线,实心球的行进高度(米)与水平距离x(米)之间的函数关系如图所示,已知掷出时起点处高度为米,当水平距离达到米时,实心球行进至最高点,此时的行进高度为米.
(1)求关于的函数表达式;
(2)根据2025辉县市中考体育考试评分标准男生,实心球从起点到落地点的水平距离大于等于米时,此项考试得分为满分分;请你按此评分标准,判断该生在此项考试中是否得满分,并说明理由.
(3)实心球运动的抛物线经过,两点,且,分别位于对称轴两侧,若在两点之间的部分图象中,函数最大值与最小值的差为,求的值.
38.(2025·上海·二模)某企业在2024年1-4月的净利润见下表.经调查后发现,企业的利润数是经过月数的二次函数.(注:净利润数单位为万元;初始宣发资金可单独计算入总利润)
XX企业2024年1-4月净利润表
经过月数(x)
1
2
3
4
净利润数(y)
-9
-16
-24
(1)求y关于x的函数解析式(无需写定义域);
(2)补全表中的空格处并填空:本公司1-4月平均每月亏损________万元;通过技术改革,到2024年________月起,公司当月不再亏损;理论上到2025年的________月份公司可以把之前的亏损全部赚回来;
(3)新年伊始,为使创新产品销量增加,政府决定资助此企业宣发资金,从2025年初启动宣发程序.已知从2025年1月起初始宣发资金是上表亏损的金额的20%,每月使用k万元进行宣发,如初始宣发资金用完,用去金额将从净利润中扣除.若因宣发每月净利润数提升k%,请直接写出k取不同值时由2024年初至2025年第一季度末的总盈亏情况.(计算时保留一位小数)
39.(24-25九年级下·广东深圳·阶段练习)深圳市将建全球规模最大的室内滑雪综合体,预计2025年开始正式营业.目前已经修建了如图①所示的室内雪道.根据雪道示意图建立如图②所示的平面直角坐标系.该雪道可近似看成线段,全长410米,且C,D两点水平距离为400米,点D在y轴上,点C在x轴上.
(1)则线段的表达式为______.
(2)如图③,在试营业期间,邀请了一些滑雪运动员来进行滑雪训练.若小恒在训练过程中,不借助任何外力,从起滑台A处起滑,在助滑道上加速至B处腾空跃起,沿运动轨迹运动,最后着陆在滑道上继续向C点滑行.其中空中轨迹段可近似看作抛物线.已知当他从B处跃出的水平距离为5米时,会达到离水平地面的最大高度95米.已知段轴,长度为2米.求抛物线的表达式.
(3)如图③,在雪道两旁每间隔一定的距离安装高度为1.8米的旗杆,两根旗杆之间的水平距离为1.5米.在(2)的条件下,若此次滑雪训练评分细则规定:运动员从B处腾空跃起后经过第6根旗杆时,运动员此时的位置(身高忽略不计)在旗杆上方就能得到满分.请你通过计算判断小恒在该项训练中是否能得到满分.
40.(2023·湖北黄冈·中考真题)加强劳动教育,落实五育并举.孝礼中学在当地政府的支持下,建成了一处劳动实践基地.2023年计划将其中的土地全部种植甲乙两种蔬菜.经调查发现:甲种蔬菜种植成本y(单位;元/)与其种植面积x(单位:)的函数关系如图所示,其中;乙种蔬菜的种植成本为50元/.
(1)当___________时,元/;
(2)设2023年甲乙两种蔬菜总种植成本为W元,如何分配两种蔬菜的种植面积,使W最小?
(3)学校计划今后每年在这土地上,均按(2)中方案种植蔬菜,因技术改进,预计种植成本逐年下降,若甲种蔬菜种植成本平均每年下降,乙种蔬菜种植成本平均每年下降,当a为何值时,2025年的总种植成本为元?
41.(2025·新疆·模拟预测)现有一个小果园种植甲、乙两种果树,种植棵甲果树(为正整数),每年所获得的利润(元)与之间的函数关系式为,且当时,;种植棵乙果树(为正整数),已知乙果树每年成本由人工成本、物资成本和其他成本三部分组成,人工成本与的平方成正比,物资成本与成正比,其他成本不变为80元.若乙果树每棵每年可收入800元,种植乙果树每年所获得的利润为(元),经过统计获得如下数据:
(棵)
10
40
(元)
4920
7920
(1)求出关于,关于的函数关系式;
(2)若这个小果园计划种植甲果树的数量是乙果树数量的一半,求当种植多少棵甲果树时,两种果树所获得的年总利润最大?最大是多少?
42.(2025·广西柳州·一模)钱塘江涌潮为世界一大自然奇观,它是天体引力和地球自转的离心作用,加上钱塘江州湾喇叭口的特殊地形所造成的特大涌潮.某日钱塘江的观测信息如下:
×年×月×日 天气:阴 能见度:1.8千米
11:40时,甲地“交叉潮”形成,潮水匀速奔向乙地;
12:10时,潮头到达乙地,形成“一线潮”,开始均匀加速,继续奔向丙地;
12:35时,潮头到达丙地,遇到堤坝阻挡后回头,形成“回头潮”.
按上述信息,小红将“交叉潮”形成后潮头与乙地之间的距离s(单位:千米)与时间t(单位:分钟)的函数关系用图3表示.其中,“11:40时,甲地‘交叉潮’的潮头离乙地12千米”记为点A(0,12),点B的坐标为(m,0),曲线BC可用二次函数:(b,c是常数)刻画.
(1)求m的值,并求出潮头从甲地到乙地的速度.
(2)11:59时,小红骑单车从乙地出发,沿江边公路以0.48千米/分钟的速度往甲地方向行驶,问她几分钟后与潮头相遇?
(3)小红与潮头相遇后,立即调转车头,沿江边公路按潮头速度与潮头并行,但潮头过乙地后均匀加速,而单车的最高速度为0.48千米/分钟,小红逐渐落后.求潮头从开始加速到刚好超过小红时离乙地的距离.(潮水加速阶段的速度,是加速前的速度)
43.(2023·安徽合肥·一模)某校八年级(1)班共有学生50人,据统计原来每人每年用于购买饮料的平均支出是a元.经测算和市场调查,若该班学生集体改饮某品牌的桶装纯净水,则年总费用由两部分组成,一部分是购买纯净水的费用,另一部分是其它费用780元,其中,纯净水的销售价x(元/桶)与年购买总量y(桶)之间满足如图所示关系.
(1)求y与x的函数关系式;
(2)若该班每年需要纯净水380桶,且a为120时,请你根据提供的信息分析一下:该班学生集体改饮桶装纯净水与个人买饮料,哪一种花钱更少?
(3)求该班每年购买纯净水费用的最大值,并指出当a至少为多少时,该班学生集体改饮桶装纯净水更合算.
44.(2025·河南郑州·三模)根据年杭州体育中考实心球项目的评分标准,男生的投掷成绩是大于或等于米时获得满分分.如图,实心球投掷的运动轨迹可以看作是抛物线的一部分.男生小刚利用录像设备记录了自己某次投掷练习中实心球从出手到着陆的过程,通过测量得到实心球在空中运动时的水平距离(单位:米)与竖直高度(单位:米)的数据如表:
水平距离
竖直高度
(1)求实心球运动轨迹的抛物线解析式;
(2)小刚在此次训练中是否得到满分,请说明理由;
(3)体育老师根据视频给小刚提出了“出手高度和力度已经达到极限,要调整出手角度”的建议,体现在抛物线的解析式上可以理解为保持,值不变,调整值.求能使得小刚得到满分的的取值范围.
45.(2025·湖北襄阳·二模)利用以下素材解决问题.
莲藕定价问题
素材
年央视元宵晚会上,一根来自湖北的长达米、节孔的“藕王”惊艳亮相,瞬间吸引了全网目光每逢冬季,排骨藕汤更是湖北人餐桌上必不可少的美食.某餐饮店主打莲藕汤,其成本为元份,当售价为元份时,平均每天可以卖出份.
素材
经市场调研发现:售价每上涨元份,每天要少卖出份;售价每下降元份,每天可多卖出份.
任务
若涨价元份,则平均每天的销售量为_______份;若设降价元份,则平均每天的销售量为_______份(用含的代数式表示).
任务
若涨价销售,该餐饮店如何调整售价,才能使每天的利润达到元?
任务
“元旦”假期,为保证藕汤的最佳口感,尽快减少库存,该餐饮店应如何调整售价才能使每天的利润最高?
46.(2025·陕西·中考真题)某景区有一座美丽的彩虹桥,它的部分截面示意图如图所示,桥,钢缆均呈抛物线型,线段为桥面,线段为立柱,关于所在直线对称.的最低点到的距离为,到的距离为.以为原点,以所在直线为轴,以所在直线为轴,建立平面直角坐标系、
(1)求所在抛物线的函数表达式;
(2)现要悬挂两条灯带来增加夜景效果,均与垂直,点分别在上,点在上,点到的距离均为.已知所在抛物线的函数表达式为,求这两条灯带的总长.
47.(2025·四川攀枝花·中考真题)跨学科主题学习活动中,某探究小组对“弹珠在水平轨道上运动快慢、路程随时间变化的关系”开展深入探究.先设计方案,再进行实验,利用所学知识对实验数据进行分析,并进一步应用.
【设计实验方案】如图1所示,设计一个由倾斜和水平轨道组成的实验装置,将弹珠从倾斜轨道顶端由静止释放.从弹珠运动到点处开始,用计时器、测速仪等测量并记录弹珠在水平轨道上的运动时间、运动快慢、运动路程的数据.
【收集整理数据】
运动时间
0
4
8
12
16
20
…
运动快慢
12
10
8
6
4
2
…
运动路程
0
44
80
108
128
140
…
【数学建模探究】
【猜想】根据表格中的数据分别在图2、图3的平面直角坐标系中描点、连线,观察图象并猜想:与之间的关系可以近似地用______________函数表示,与之间的关系可以近似地用______________函数表示.(选填:一次、二次、反比例)
【检验】根据猜想求出与与之间的函数关系式,并代入一组数据进行验证.
【应用】当弹珠到达水平轨道上点时,前方点处有一辆电动小车以的速度在匀速向前直线运动,若弹珠能追上小车,那么的最大值是多少?
48.(2025·江苏盐城·中考真题)[生活观察]小明通过观察发现,将运动中的羽毛球看成一个点,扣杀球和网前吊球这两种击球的运动路线可以近似抽象成如下两种,如图(1)、(2)所示.
[数学建模]小明发现扣杀球的路线近似为一条直线,网前吊球的路线近似为抛物线.羽毛球运动轨迹的剖面图如图(3)所示,从点击球,击球点是拋物线的最高点,点到地面的距离,球网上端点到地面的距离,人与球网之间的距离,假设两种击球路线都经过点正上方处的点,网前吊球和扣杀球的落点分别为点、.
(1)请在图(3)中建立合适的平面直角坐标系,并分别求出两种击球路线的函数表达式.
[模型应用]
(2)网前吊球的落点到球网的距离的长是_________.
(3)甲在处击球,扣杀球时,羽毛球的平均速度约为.网前吊球时,羽毛球下降的高度与时间之间的关系式为.乙在看到甲击球的同时,尝试接球,从甲击球到乙能成功接球的时间至少需要.请通过计算说明,乙能接到哪种方式的击球.
49.(2025·江苏南通·中考真题)综合与实践:学校数学兴趣小组围绕“校园花圃方案设计”开展主题学习活动,已知花圃一边靠墙(墙的长度不限),其余部分用总长为的栅栏围成,兴趣小组设计了以下两种方案:
方案一
方案二
如图1,围成一个面积为的矩形花圃.
如图2,围成矩形花圃,有栅栏(栅栏宽度忽略不计)将该花圃分隔为两个不同矩形区域,用来种植不同花卉,并在花圃两侧各留一个宽为的进出口(此处不用栅栏).
(1)求方案一中与墙垂直的边的长度;
(2)要使方案二中花圃的面积最大,与墙平行的边的长度为多少米?
50.(2025·湖北武汉·中考真题)某校数学小组开展以“羽毛球飞行路线”为主题的综合实践活动.
【研究背景】羽毛球飞行路线所在的平面与球网垂直.
【收集数据】某次羽毛球飞行的高度(单位:)与距发球点的水平距离(单位:)的对应值如下表(不考虑空气阻力).
水平距离
0
2
3
5
6
…
竖直高度
1.1
2.3
2.6
2.6
2.3
…
【探索发现】数学小组借助计算机画图软件,建立平面直角坐标系、描点、连线(如图),发现羽毛球飞行路线是抛物线的一部分.
【建立模型】求与的函数解析式(不要求写自变量取值范围).
【应用模型】
(1)羽毛球在此次飞行过程中,飞行的高度能否达到?请说明理由.
(2)保持羽毛球飞行路线对应的抛物线的形状不变,改变发球方式,使其解析式变为,发球点与球网的水平距离是.若羽毛球飞过球网正上方时,飞行的高度超过,且球的落地点与球网的水平距离小于.求的取值范围.
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专题01 二次函数与实际问题(解析版)
目录
A题型建模・专项突破
题型一、销售问题(常考点) 1
题型二、拱桥问题 5
题型三、隧道问题 10
题型四、喷水问题 15
题型五、投球问题 19
题型六、几何图形问题(常考点) 24
题型七、动点问题(难点) 29
题型八、实物模型问题(常考点) 38
题型九、新考法问题(难点) 43
题型十、新情景问题(常考点) 49
B综合攻坚・能力跃升
题型一、销售问题(常考点)
1.(24-25九年级上·山东滨州·期末)随着“共享经济”概念的迅速普及,共享汽车也进入了人们的视野,我市某共享汽车租赁公司年初在我市投放了一批共享汽车.
(1)据统计,三月份的全天包车数为25次,在租金不变的基础上,四、五月的全天包车数持续走高,五月份的全天包车数达到64次.若从三月份到五月份的全天包车数月平均增长率不变,求全天包车数的月平均增长率;
(2)一段时间后,当全天包车的租金为每辆120元时,每月的全天包车数为64次,该公司决定降低租金,经调查发现,租金每降价5元,平均每月全天包车数增加8次.当租金降价多少元时,公司每月获得的租金总额最大?
【答案】(1)全天包车数的月平均增长率为
(2)当租金降价40元时,公司每月获得租金总额最大
【分析】此题主要考查了一元二次方程的应用及二次函数的实际应用,准确理解题意,准确的找出等量关系列出方程是解决问题的关键.
(1)设全天包车数的月平均增长率为,根据三月份的全天包车数为25次,五月份的全天包车数达到64次列出方程求解即可;
(2)设租金降价元,公司每月获得的租金为y元,根据题意可得:,根据二次函数的性质即可解答.
【详解】(1)解:设全天包车数的月平均增长率为,
根据题意可得
解得:,(不合题意舍去)
答:全天包车数的月平均增长率为.
(2)解:设租金降价元,公司每月获得的租金为y元,
根据题意可得:
化简得:
∵,
∴时,y有最大值,
答:当租金降价40元时,公司每月获得租金总额最大.
2.(2025·山东·模拟预测)某商家销售一种糕点,每盒进价为40元.在销售过程中发现,周销量y(盒)与销售单价x(元)之间满足一次函数关系,其部分对应数据如下表所示:
销售单价x(元)
…
60
65
70
…
周销量y(盒)
…
240
210
180
…
(1)求y关于x的函数表达式.
(2)当销售单价定为多少元时,每周出售这种糕点所获利润最大?最大利润为多少元?
(3)若规定销售单价需满足,则每周至少可获得多少利润?
【答案】(1)
(2)当销售单价为70元时,每周出售这种糕点所获利润最大,最大利润为5400元
(3)该商店每周至少可获得3000元利润
【分析】本题考查了一次函数和二次函数的应用.
(1)用待定系数法求解即可;
(2)根据利润=每盒利润×数量求出函数解析式,再利用二次函数的性质求解;
(3)结合(2)所求函数解析式,利用二次函数的性质求解即可.
【详解】(1)解:设,把,和,代入,得
,
解得,
所以y关于x的函数关系式为.
(2)解:设每周出售糕点所获利润为w元
,
当时w的最大值为5400.
所以,当销售单价为70元时,每周出售这种糕点所获利润最大,最大利润为5400元.
(3)解:由(2)可知,销售利润w与售价x之间关系为,
该二次函数图象开口向下,且对称轴为,
所以当时,,
因此该商店每周至少可获得3000元利润.
3.(24-25九年级上·河南郑州·期末)元旦期间,某商场礼品柜台购进大量的生肖饰品进行销售,已知每件生肖饰品的进价为8元,当销售价定为20元时,平均每天可售出300件,为尽快减少库存,商场决定降价销售.调查发现,当销售价每降低1元时,平均每天就可以多售出50件.
(1)当售价降低5元时,每件的利润为______元,每天可以售出______件,当天总利润为______元;
(2)若商场要想使这种生肖饰品的销售利润平均每天达到4000元,则该生肖饰品的售价应定为多少元?
(3)要想获得最大利润,该生肖饰品的售价应定为多少合适?
【答案】(1), ,
(2)每件该生肖饰品的售价为元
(3)生肖饰品的售价应定为元
【分析】本题考查二次函数和一元二次方程的应用,关键是根据等量关系列出函数解析式.
(1)根据题意即可得出结论;
(2)设该生肖饰品每件应降价元,根据每件的利润销售量列出方程,解方程即可;
(3)设该生肖饰品每件应降价元,获得利润为元,根据每件的利润销售量总利润列出函数解析式,根据函数的性质求最值即可.
【详解】(1)解:根据题意知,当售价降低元时,
每件的利润为(元),
每天可以售出:(件),
当天总利润为:(元),
故答案为: , , ;
(2)解:设该生肖饰品每件应降价元,
根据题意得:
整理得:
解得
∵为尽快减少库存,
,
此时
∴每件该生肖饰品的售价为元;
(3)解:设该生肖饰品每件应降价元,获得利润为元,
,
,
∴当时, 最大,
∵为整数,
∴当或=时,最大,最大值为,
∵为尽快减少库存,
,
此时(元),
∴要想获得最大利润,该生肖饰品的售价应定为元合适.
4.(24-25九年级上·辽宁沈阳·期末)某批发市场批发甲,乙两种水果,经市场调查发现,甲种水果的销售利润(万元)与进货量x(吨)()之间满足正比例函数关系,如图1;乙种水果的销售利润(万元)与进货量x(吨)()之间满足二次函数关系,如图2;部分数据如图所示.
(1)分别求,与x之间的函数表达式;
(2)如果市场准备进甲,乙两种水果共10吨,求这两种水果各进多少吨时,获得的销售利润总和最大.
【答案】(1);
(2)甲、乙两种水果的进货量分别为4吨和6吨时,获得的销售利润之和最大
【分析】本题考查二次函数的应用,正比例函数的应用等知识,
(1)由题意设,设,再利用待定系数法求解解析式即可;
(2)设乙种水果进货m吨,则甲种水果进货吨,10吨水果销售利润之和为W万元,根据题意,,再根据二次函数最值的求解即可得出答案.
【详解】(1)解:设,
把,代入可得:,
解得:,
∴,
设,
∴,
解得,
∴,
(2)解:设乙种水果进货m吨,则甲种水果进货吨,10吨水果销售利润之和为W万元,
根据题意,,
∵,
∴当时,W的最大值为,
∴,
答:甲、乙两种水果分别进货4吨,6吨时获得的销售利润之和最大,最大利润是万元.
题型二、拱桥问题
5.(24-25九年级上·黑龙江大庆·期中)如图,有一座抛物线型拱桥,在正常水位时,水面宽为,水位上升就达到警戒线,这时水面宽米.
(1)建立适当的直角坐标系,求抛物线的函数表达式.
(2)若洪水到来时,水位以每时的速度上升,从警戒线开始,再持续多久就达到拱桥顶?
【答案】(1)图见解析;
(2)5小时
【分析】本题考查二次函数的应用,
(1)以抛物线的顶点为原点,建立平面直角坐标系,设所求抛物线的解析式为:,把,则代入解方程组即可;
(2)由(1)可求得点坐标,进而可得拱桥顶到正常水位的距离,进而求出时间.
【详解】(1)解:如图所示,以抛物线的顶点为原点,建立平面直角坐标系,
设所求抛物线的解析式为:,
由,可设,
由,水位上升就达到警戒线,
则,
把、的坐标分别代入得:
,
解得:,
;
(2),
拱桥顶到的距离为,
小时,
所以再持续小时到达拱桥顶.
6.(2025九年级下·全国·专题练习)赛龙舟是中国端午节最重要的一种节日民俗活动,一场赛龙舟活动中,图1是比赛途中经过的一座拱桥,图2是该桥露出水面的主桥拱的示意图,可看作抛物线的一部分,建立如图所示的平面直角坐标系,桥拱上的点到水面的竖直高度y(单位:m)与到点O的水平距离x(单位:m)近似满足二次函数关系,水面的宽度为;
拱桥最高处到水面的距离为9米.
(1)求桥拱上的点到水面的竖直高度y(单位:m)与到点O的水平距离x(单位:m)满足的二次函数解析式;
(2)据调查,各参赛队所用龙舟均为活动主办方统一提供,每条龙舟宽度为9m.龙舟最高处距离水面;为保障安全,通过拱桥时龙舟最高处到桥拱的竖直距离至少为.问5条龙舟(不考虑龙舟之间的间隔)是否可以同时通过桥洞?
【答案】(1)
(2)5条龙舟(不考虑龙舟之间的间隔)不可以同时通过桥洞,理由见解析
【分析】本题考查了二次函数的实际应用,正确理解题意是解题的关键.
(1)设顶点式,利用待定系数法求解;
(2)依据题意,令,解方程求出的值,求出可设计赛道的宽度,再除以9得出可设计赛道的条数,从而判断5条龙舟(不考虑龙舟之间的间隔)是否可以同时通过桥洞.
【详解】(1)解:由题意,抛物线的顶点,点,
设二次函数解析式为,
将点代入得,
解得,
二次函数解析式为;
(2)解:由题意,当时,,
或.
可设计赛道的宽度为.
,
最多可设计龙舟赛道的数量为4条,
条龙舟(不考虑龙舟之间的间隔)不可以同时通过桥洞.
7.(24-25九年级上·浙江杭州·期中)某地欲搭建一桥,桥的底部两端间的距离称跨度,桥面最高点到的距离称拱高,当和确定时,有两种设计方案可供选择;①抛物线型;②圆弧型.已知这座桥的跨度米,拱高米.
(1)如图1,若设计成抛物线型,以所在直线为轴,的垂直平分线为轴建立坐标系,求此函数表达式;
(2)如图2,若设计成圆弧型,求该圆弧所在圆的半径;
(3)现有一艘宽为15米的货船,船舱顶部为方形,并高出水面2.2米.从以上两种方案中,任选一种方案,判断此货船能否顺利通过你所选方案的桥?并说明理由.
【答案】(1)
(2)12.5米
(3)①若设计成抛物线型时,货船不能顺利通过该桥;②若设计成圆弧型时,货船能顺利通过该桥;理由见解析
【分析】(1)根据题意设抛物线的解析式为,将点代入,求出的值,即可确定函数的解析式;
(2)设圆心为,连接交于点,连接,在中,,解得,即可求该圆弧所在圆的半径12.5米;
(3)①若设计成抛物线型时,当时,,由米米,可知货船不能顺利通过该桥;
②若设计成圆弧型时,设米,过点作交弧于点,过点作交于点,连接,在中,,求出米,可得米,再由2.5米米,即可判断货船能顺利通过该桥.
【详解】(1)解: ,
,,
,
,
设抛物线的解析式为,
,
解得,
抛物线的解析式为,
即;
(2)解:设圆心为,连接交于点,连接,
,
,
,
,
在中,,
,
解得,
该圆弧所在圆的半径12.5米;
(3)解:①若设计成抛物线型时,当时,,
米米,
货船不能顺利通过该桥;
②若设计成圆弧型时,
设米,
过点作交弧于点,过点作交于点,连接,
米,
在中,,
,
米,
米,
米,
米米,
货船能顺利通过该桥.
【点睛】本题考查二次函数的应用,垂径定理,勾股定理,熟练掌握二次函数的图象及性质,圆的性质,垂径定理,勾股定理是解题的关键.
8.(24-25九年级上·广东珠海·期中)如图,明湖公园的石拱桥的截面由抛物线和矩形构成,矩形的长为,宽为,拱桥最高点到水面的距离为.以水面所在的直线为轴,线段的中点为原点,的中垂线为轴,建立平面直角坐标系.
(1)求抛物线的解析式;
(2)公园里有一种游船高,宽,它能通过该拱桥吗?
(3)如果该拱桥下设双行道,为了安全起见,在双行道正中间设有宽的警示浮标,则这种游船还能通过拱桥吗?
【答案】(1)
(2)游船能通过该拱桥
(3)游船不能通过拱桥
【分析】本题考查二次函数的应用,根据题意列出关系式是解题的关键.
(1)首先写出、、三点坐标,之后设出二次函数的顶点式,将点带入计算即可得到答案;
(2)将代入二次函数的解析式中得到的值并且与比大小即可得到答案;
(3)当时,(1)中抛物线对应的值就是轮船可通过的最大高度,比较即可得到答案.
【详解】(1)解:由题意得抛物线经过点,,.
设抛物线的解析式为,
将,代入上式得,
解得,
抛物线的解析式为.
(2)解:能,理由如下:
由(1)知抛物线的解析式为,
当时,.
因为,所以游轮能通过隧道.
(3)不能,理由如下:
当拱桥下设双行道时,游轮只能从轴的左侧或右侧通过,
由于拱桥正中设有的警示浮标,故轴的左右两侧各有m的警示浮标,游轮的宽为,
当时,.
因为,所以游轮不能通过拱桥.
题型三、隧道问题
9.(24-25九年级上·江西上饶·期中)如图,隧道的截面由抛物线和矩形构成,矩形的长为,宽为,以所在的直线为轴,线段的中垂线为轴,建立平面直角坐标系,轴是抛物线的对称轴,最高点到地面的距离为.
(1)求出抛物线的解析式;
(2)如果该隧道为单行道(只能朝一个方向行驶),现有一辆货运卡车高、宽,这辆货运卡车能否通过该隧道?通过计算说明你的结论.
【答案】(1)
(2)能通过该隧道,理由见解析
【分析】本题考查了二次函数的应用,解题的关键是求出二次函数的解析式.
(1)抛物线的解析式为,把代入计算即可;
(2)把时,代入(1)的解析式,求出y的值即可求出结论.
【详解】(1)解:根据题意,得点,,,
设抛物线的解析式为:,
将点代入,
得到,
解得:;
抛物线的解析式为:.
(2)解:这辆货车能通过该隧道,理由如下:
,
将代入,
得到:,
,
故这辆货车能通过该隧道.
10.(23-24九年级上·贵州安顺·期末)按要求解答
(1)某市计划修建一条隧道,已知隧道全长2000米,一工程队在修了1400米后,加快了工作进度,每天比原计划多修5米,结果提前10天完成,求原计划每天修多长?
(2)隧道建成后的截面图如图所示,它可以抽象成如图所示的抛物线.已知两个车道宽度米,人行道地基,宽均为2米,拱高米.建立如图所示的直角坐标系.①求此抛物线的函数表达式(函数表达式用一般式表示)
②已知人行道台阶,高均为0.3米,按照国家标准,人行道宽度不得低于1.25米,该隧道的人行道宽度设计是否达标?请说明理由.(参考值:).
【答案】(1)原计划每天修20米
(2)①②人行道宽度设计达标,理由见解析
【分析】本题主要考查了二次函数的应用、待定系数法求二次函数解析式,二次函数图象上点的坐标特征等知识点,正确求得函数解析式是解答本题的关键.
(1)设原计划每天修x米,然后根据题意列分式方程求解即可;
(2)①由题意可得,然后运用待定系数法解答即可;②车的宽度为4米,令时求得,然后再减去0.5即可解答;③如图:由高均为0.3米,则点G的纵坐标为0.3,令可解答点G的横坐标为,然后求出的长度即可解答.
【详解】(1)解:设原计划每天修x米,
则根据题意可得:,
解得:(舍去,不符合实际)或,
经检验,是分式方程的解.
答:原计划每天修20米;
(2)解:①根据题意可得:,
设抛物线的函数表达式为,
由题意可得:,
解得:,
抛物线的函数表达式为,
②∵车的宽度为4米,车从正中通过,
如图:由高均为0.3米,则点G的纵坐标为0.3,
令,则有:,
解得:(舍弃负值),
∴人行道台阶的宽度为:,
∴人行道宽度设计达标.
11.(24-25九年级上·湖北黄冈·阶段练习)素材一:如图(1),施工队要修建一个横断面为抛物线的公路隧道,其最高点距离地面高度为8米,宽度为16米.现以点为原点,所在直线为轴建立直角坐标系(如图1所示).
素材二:施工队计划在隧道门口搭建一个矩形“脚手架”,使点在抛物线上.点在地面线上(如图2所示).
(1)求出这条抛物线的函数解析式;
(2)隧道下的公路是单向双车道,车辆并行时,安全平行间距为1米,该双车道能否同时并行两辆宽2.5米、高4米的特种车辆?请通过计算说明;
(3)为了筹备材料,需测算“脚手架”三根钢杆的长度之和的最大值是多少,请你帮施工队计算一下.
【答案】(1)解析式
(2)能,说明见解析
(3)20米
【分析】本题考查了二次函数的实际应用.
(1)根据题意,可得点及抛物线顶点的坐标,待定系数法求解析式即可求解;
(2)由题知,当时,,而,即可得出结论;
(3)设,则,根据矩形的性质得出,,设,进而表示出的长,根据二次函数的性质,即可求解.
【详解】(1)解:依题意:抛物线形的公路隧道,其高度为米,宽度为米,现在点为原点,
∴点,顶点,
设抛物线的解析式为.
把点,点代入得:
解得
∴抛物线的解析式为;
(2)解:当时,,
能同时并行两辆宽米、高4米的特种车辆.
(3)解:设,则,
∵四边形是矩形,
∴,
设,则
∴
∵,
∴当时,l有最大值为.
答:三根木杆的长度和的最大值是米.
12.(2024·湖北·模拟预测)现要修建一条隧道,其截面为抛物线型,如图所示,线段表示水平的路面,O为的中点.以O为坐标原点,以所在的直线为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:抛物线底面宽度.该抛物线的顶点P到的距离为.
(1)求抛物线的解析式:
(2)现需在这一隧道内壁上同一高度安装照明灯,即在该抛物线上的点处分别安装照明灯.已知照明灯的水平距离为,求照明灯距地面的高度;
(3)如图,隧道上方还需安装一块高度为,宽度为的电子显示屏.为确保行车安全,要求电子显示屏距地面至少,并且距左右墙壁需各留至少的安全距离.能否满足安装设计要求?________(填“能”或“不能”).
【答案】(1)
(2)
(3)能
【分析】本题主要考查了待定系数法解二次函数的解析式,矩形的性质,二次函数的图象性质,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
(1)依题意,设抛物线的解析式为,再结合抛物线底面宽度米,且O为的中点,得出点的坐标分别为,代入求解即可作答.
(2)由二次函数的图象性质得点M的横坐标为,点N的横坐标为5,代入,进行计算即可作答.
(3)先作图,延长交抛物线于一点,,则,将其代入求出,在得出点F到地面距离与比较即可得出结论.
【详解】(1)由题意,设该抛物线的解析式为,
,O为AB的中点,,
点A,B的坐标分别为,
把代入,
得,解得,
抛物线的解析式为;
(2)照明灯M,N的水平距离为10m,且位于同一高度,
点M的横坐标为,点N的横坐标为5,
当时,,
照明灯距地面的高度为;
(3)能满足安装设计要求,理由如下:
依题意,电子显示屏是矩形,
∴(米), (米),
如图:延长交抛物线于一点,设,
∵电子显示屏,为确保行车安全,
距左右墙紧需各留至少1米的安全距离,
∴令,
则,
把代入中,
,
∴点F到地面距离为 (米),
∵,
∴满足安装设计要求.
题型四、喷水问题
13.(24-25九年级上·河南周口·阶段练习)小红看到一处喷水景观,喷出的水柱呈抛物线形状,她对此展开研究:测得喷水头距地面,水柱在距喷水头水平距离处达到最高,最高点距地面;建立如图所示的平面直角坐标系,并设抛物线的表达式为,其中()是水柱距喷水头的水平距离,()是水柱距地面的高度.
(1)求抛物线的表达式.
(2)身高的小红在水柱下方走动,当她的头发不接触到水柱时,求她在轴上的横坐标的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查二次函数的实际应用.
(1)由抛物线顶点,设抛物线的表达式为,用待定系数法可得抛物线的表达式;
(2)当时,,解得或,进而可得结论.
【详解】(1)解:由题意知,抛物线顶点为,
设抛物线的表达式为,
将代入得:,
解得,
∴,
∴抛物线的表达式为;
(2)解:当时,,
解得或,
结合抛物线图象可得,当她的头发不接触到水柱时,她在x轴上的横坐标x的取值范围为.
14.(2024·陕西宝鸡·一模)【项目式学习】某项目小组准备合作制作出一个水流装置,下面是制作装置的活动过程:
活动目的
制作简易水流装置
方案及示意图
如图,是进水通道,是出水通道,是圆柱形容器的底面直径.从将圆柱形容器注满水,内部安装调节器,水流从处流出且呈抛物线形.以点为坐标原点,所在直线为轴,所在直线为轴建立平面直角坐标系(为1个单位长度),水流最终落到轴上的点处.
已知条件
轴,,,,点为水流抛物线的顶点,点,,在同一平面内,水流所在抛物线的函数表达式为.
任务一
求水流抛物线的函数表达式;
任务二
现有一个底面半径为,高为的圆柱形水杯,将该水杯底面圆的圆心恰好放在处,水流是否能流进圆柱形水杯内?请通过计算说明理由(圆柱形水杯的厚度忽略不计).
【答案】任务一:;任务二:水流能流到圆柱形水杯内,理由见解析
【分析】本题考查求二次函数解析式及二次函数的应用.
任务一:根据题意得到抛物线的顶点坐标为,,利用待定系数法解答即可;
任务二:先求出圆柱形水杯最左端到点O的距离及高度,求出抛物线在此处的高度比较即可得到答案.
【详解】解:任务一:根据题意得:抛物线的顶点坐标为,,
∵水流所在抛物线的函数表达式为,
∴水流所在抛物线的函数表达式为,
把点代入得:,
解得:,
∴水流所在抛物线的函数表达式为;
任务二:水流能流到圆柱形水杯内,理由如下:
圆柱形水杯最左端到点O的距离是,
当时,,
∵,
∴水流能流到圆柱形水杯内.
15.(24-25九年级上·山东滨州·期中)如图1,灌溉车为公路绿化带草坪浇水,图2是灌溉车浇水操作时的截面图.现将灌溉车喷出水的上、下边缘线近似地看作平面直角坐标系中两条抛物线的部分图象.已知喷水口H离地竖直高度为,草坪水平宽度,竖直高度忽略不计.上边缘抛物线最高点A离喷水口的水平距离为,高出喷水口,下边缘抛物线是由上边缘抛物线向左平移得到的,设灌溉车到草坪的距离为d(单位:).
(1)求上边缘抛物线的函数解析式,并求喷出水的最大射程的长;
(2)求出下边缘抛物线落地点B的坐标;
【答案】(1),
(2)
【分析】本题是二次函数的实际应用,主要考查了待定系数法求二次函数解析式,二次函数的性质,二次函数与方程的关系等知识,读懂题意,建立二次函数模型是解题的关键.
(1)由顶点得,设,再根据抛物线过点,可得a的值,从而解决问题;
(2)由平移的性质可得点B的坐标.
【详解】(1)解:由题意得是上边缘抛物线的顶点,
设,
又抛物线过点,
,
,
上边缘抛物线的函数解析式为,
当时,,
解得,(舍去),
喷出水的最大射程为;
(2)解:由(1)知点
下边缘抛物线是由上边缘抛物线向左平移得到的,
点的坐标为.
16.(23-24九年级上·北京·期末)如图1所示,草坪上的喷水装置高米,喷头一瞬间喷出的水流呈抛物线状,喷出的抛物线水流在与喷水装置的水平距离为米处,达到最高点,点距离地面米.
(1)请建立适当的平面直角坐标系,求出该坐标系中水流所呈现的抛物线的解析式;
(2)这个喷水装置的喷头P能旋转,它的喷灌区域是一个扇形,如图2所示,求出它能喷灌的草坪的面积(取).
【答案】(1);
(2)这个喷水装置能喷灌的草坪的面积约为.
【分析】本题考查了二次函数的应用,待定系数法求二次函数解析式,求扇形的面积.
(1)利用顶点式求出二次函数解析式即可;
(2)令,求出图象与轴的交点坐标,进而得出扇形的半径,即可得出的值;
【详解】(1)解:以点为坐标原点,原点与水流落地点所在直线为轴,喷水装置所在直线为轴,建立如图所示的平面直角坐标系,
由题意可知,抛物线顶点,
设抛物线对应的函数解析式为,
由抛物线经过点,可得,
解得,
;
(2)解:令,则
解得,,
,
喷灌面积,
答:这个喷水装置能喷灌的草坪的面积约为.
题型五、投球问题
17.(23-24九年级下·甘肃兰州·期中)一次足球训练中,小明从球门正前方8米的A处射门,足球射向球门的路线呈抛物线,当足球飞行的水平距离为6米时,足球达到最高点,此时球离地面3米.已知球门高为米,现以O为原点建立如图所示的平面直角坐标系.
(1)求y关于x的函数表达式,并通过计算判断球能否射进球门(忽路其他因素)?
(2)对本次训练进行分析,若射门路线的形状、最大高度均保持不变,则当时他应该带球向正后方移动多少米射门,才能让足球经过点O正上方米处?
【答案】(1),球不能射进球门
(2)当时他应该带球向正后方移动2米射门
【分析】此题考查了二次函数的应用,待定系数法求函数解析式、二次函数图象的平移等知识,读懂题意,熟练掌握待定系数法是解题的关键.
(1)根据建立的平面直角三角坐标系设抛物线解析式为顶点式,代入A点坐标求出a的值即可得到函数表达式,再把代入函数解析式,求出函数值,与球门高度比较即可得到结论;
(2)根据二次函数平移的规律,设出平移后的解析式,然后将点代入平移后的解析式中即可求解.
【详解】(1)解:由题意得:抛物线的顶点坐标为,
设抛物线解析式为,
把点代入,得,
解得,
∴抛物线的函数表达式为,
当时,,
∴球不能射进球门;
(2)解:设小明带球向正后方移动米,则移动后的抛物线为,
把点代入到得,
解得:或(舍去)
∴当时他应该带球向正后方移动2米射门.
18.(2024·河南南阳·一模)爱思考的小芳在观看排球比赛时发现一个有趣的现象:排球被垫起后,沿弧线运动,运动轨迹类似抛物线的一部分,于是她和同学小宛一起进行实验探究.
【提出问题】排球运动过程中距地面的竖直高度与距垫球点的水平距离近似满足怎样的函数关系?
【分析问题】经实地测量可知,排球场地长为,球网在场地中央且高度为.建立如图所示的平面直角坐标系.
测得小宛第一次发球时排球运动过程中的竖直高度与水平距离的几组数据如下表,并在平面直角坐标系中,描出了各组数值的对应点.
水平距离
0
2
4
6
8
11
12
竖直高度
2.00
2.44
2.71
2.80
2.71
2.24
2.00
【解决问题】
(1)①请在如图的平面直角坐标系中画出表示排球运行的轨迹;
②根据表格数据和所画轨迹形状,求排球运动过程中的竖直高度与水平距离近似满足的函数关系式;
③通过计算,判断小宛这次发球能否过网,并说明理由.
(2)小宛第二次发球时,如果只上下调整击球高度,球运行轨迹形状不变,那么为了确保排球既要过网,又不出界(排球压线属于没出界),求击球高度的取值范围.
【答案】(1)①作图见解析;②;③能,理由见解析
(2)
【分析】本题考查抛物线解实际应用题,熟练掌握用待定系数法求抛物线解析式、抛物线的图象与性质、抛物线的平移等知识是解题的关键.
(1)①根据图中描的点进行连线即可作出图象;②根据题意,设与的函数关系式为,将代入计算即可得到答案;③将代入抛物线解析式,求得值与比较即可得到答案;
(2)设击球高度,则平移距离为,可得平移后的抛物线的解析式为,再根据,则,,当时解方程即可得到答案.
【详解】(1)解:①如图所示:
②根据题意,设与的函数关系式为,
将代入,得,
解得,即,
将下表中数据:
水平距离
0
2
4
6
8
11
12
竖直高度
2.00
2.44
2.71
2.80
2.71
2.24
2.00
代入检验,可知排球运动过程中的竖直高度与水平距离近似满足的函数关系式为;
③能,
理由如下:
小宛这次发球是站在点,
发球点到球网水平距离为,
当时,,
这次发球能过网;
(2)解:由(1)②可知,当时,抛物线的解析式为,
设击球高度,则平移距离为,
平移后的抛物线的解析式为,
,当时,,
,
,
当时,,
,
,
答:击球高度的取值范围是.
19.(24-25九年级上·河北保定·期末)发石车是古代远程攻击的武器.现有一发石车,发射出去的石块沿抛物线轨迹运动,距离发射点20米时达到最大高度10米.如图,现将发石车放置在山坡底部处,山坡上有一点,距离点的水平距离为30米,垂直高度3米,是高度为4米的防御墙.
(1)求石块运动轨迹的函数解析式,并写出的取值范围;
(2)计算说明石块能否飞越防御墙.
【答案】(1)()
(2)石块能飞越防御墙.理由见解析
【分析】本题考查了二次函数在实际问题中的应用,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.
(1)设石块运动轨迹的函数解析式为,把点代入解析式,待定系数法求解析式,即可求解;
(2)把代入,求得的值,即可求解.
【详解】(1)解:设石块运动轨迹的函数解析式为.
把点代入解析式,得,解得,
∴石块运动轨迹的函数解析式为,
即().
(2)石块能飞越防御墙.
理由:把代入,
得.
∵,
∴石块能飞越防御墙.
20.(24-25九年级上·湖北武汉·期末)如图1,弹球从原点以一定的方向拋出,弹球抛出的路线是拋物线的一部分,若弹球到达最高点的坐标为,弹球遇挡板后会反弹,反弹后的弹球的运动轨迹仍是拋物线的一部分,且开口大小和方向均与相同.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,弹球在轴的落点为A,在A处放置了一挡板,反弹后弹球运动的最大高度是.
①求点A的横坐标;②反弹后的小球是否经过点?请说明理由.
(3)如图2,在第一象限内放置一挡板,挡板可以用一次函数刻画,弹球落到挡板上的点处后反弹,反弹后弹球运动的最大高度是.若第一次反弹后的弹球仍然落在挡板上,直接写出挡板端点横坐标的取值范围______.
【答案】(1)
(2)①8;②不经过点,理由见解析
(3)
【分析】本题考查二次函数的应用,涉及待定系数法求函数解析式、抛物线与x轴的交点问题等知识,理解题意,正确求得函数解析式是解答的关键.
(1)根据题意,利用二次函数的顶点式求解抛物线L的解析式即可;
(2)①令(1)中解析式的,解方程即可求得点A的横坐标;
②求反弹后抛物线的解析式,取,求得对应的y值即可作出判断;
(3)求得抛物线L与直线的交点D坐标,进而求得反弹后的抛物线的解析式,进而求得反弹后抛物线与直线的交点的横坐标,进而可求解.
【详解】(1)解:根据题意,设抛物线L的解析式为,
将代入,得,解得,
∴抛物线L的解析式为;
(2)解:①令,由得,,
∴点A的横坐标为8;
②反弹后的小球不经过点,理由为:
∵反弹后的弹球的运动轨迹仍是拋物线的一部分,且开口大小和方向均与相同,且最大高度是,
∴反弹后的抛物线的解析式为,
由①得,代入解析式中,得,
解得或(舍去),
∴设反弹后的抛物线的解析式为,
当时,,
∴反弹后的小球不经过点;
(3)解:联立方程组,解得 (舍去),,
∴点D坐标为,
由题意,设反弹后的抛物线解析式为,
将代入,得,
解得,(不合题意,舍去),
∴反弹后的抛物线解析式为,
联立方程组,解得(舍去),,
∴反弹后抛物线与挡板交点的横坐标为10,
∴挡板端点横坐标的取值范围为,
故答案为:.
题型六、几何图形问题(常考点)
21.(24-25九年级上·贵州遵义·期中)为构建“五育并举”教育体系,某学校综合实践课程要在一块靠墙(墙长)的空地上建一个矩形的劳动田园,田园一边靠墙,另三边用总长为的栅栏围成.
(1)如图1,当长为多少时,矩形的劳动田园的面积为?
(2)如图2,用栅栏围矩形的劳动田园时,在边上预留2米宽的小门(小门用其它材料),当长为多少时?劳动田园的面积最大?最大面积是多少?
【答案】(1)长为时,矩形的劳动田园的面积为
(2)长为时,劳动田园的面积最大,最大面积是
【分析】本题考查一元二次方程的应用、二次函数的应用,理解题意,正确列出函数关系式是解答的关键.
(1)设长为,根据题意,利用长方形的面积公式列一元二次方程求解即可;
(2)设长为,根据题意,利用长方形的面积公式列函数关系式,利用二次函数的性质求解即可.
【详解】(1)解:设长为时,矩形的劳动田园的面积为,
根据题意,得,
解得,
答:长为时,矩形的劳动田园的面积为;
(2)解:设长为,劳动田园的面积为,
根据题意,得 ,
∵,,
∴当时,y有最大值,最大值为,
答:当长为时,劳动田园的面积最大,最大面积是.
22.(24-25九年级上·贵州遵义·期中)一块材料的形状是锐角三角形,边,高,把它加工成矩形零件如图,使矩形的一边在上,其余两个顶点分别在上.设,.
(1) (用含的式子表示);
(2)这个矩形的最大面积是 .
【答案】 2400
【分析】(1)根据矩形的性质确定平行线,继而确定相似三角形,根据矩形性质,相似三角形的性质列比例式计算解答即可.
(2)构造二次函数,利用二次函数最值解答即可.
本题考查了三角形相似的判定和性质,矩形的判定和性质,二次函数最值,熟练掌握性质,二次函数性质是解题的关键.
【详解】(1)解:如图所示,
∵矩形,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,四边形是矩形,
∴,
∴,
∴.
故答案为:.
(2)解:矩形面积,
故当时,
此时矩形的面积最大,最大面积为.
故答案为:2400.
23.(2025九年级下·全国·专题练习)综合与实践
问题情境:如图1,矩形是学校花园的示意图,其中一个花坛的轮廓可近似看成由抛物线的一部分与线段组成的封闭图形,点A,B在矩形的边上.现要对该花坛内种植区域进行划分,以种植不同花卉,学校面向全体同学征集设计方案.
方案设计:如图2,米,的垂直平分线与抛物线交于点P,与交于点O,点P是抛物线的顶点,且米.欣欣设计的方案如下:
第一步:在线段上确定点C,使,用篱笆沿线段分隔出区域,种植串串红;
第二步:在线段上取点F(不与C,P重合),过点F作的平行线,交抛物线于点D,E.用篱笆沿将线段与抛物线围成的区域分隔成三部分,分别种植不同花色的月季.
方案实施:学校采用了欣欣的方案,在完成第一步区域的分隔后,发现仅剩6米篱笆材料.若要在第二步分隔中恰好用完6米材料,需确定与的长.为此,欣欣在图2中以所在直线为x轴,所在直线为y轴建立平面直角坐标系.请按照她的方法解决问题:
(1)在图2中画出坐标系,并求抛物线的函数表达式;
(2)求6米材料恰好用完时与的长.
【答案】(1)见解析,
(2)的长为4米,的长为2米
【分析】本题考查二次函数的实际应用:
(1)根据题意以点O为原点建立坐标系,根据垂直平分,得出,根据设抛物线的函数表达式为,将代入求出a的值即可;
(2)设点E的坐标为,可得,,,根据求出m的值即可.
【详解】(1)解:建立如图所示的平面直角坐标系,
∵所在直线是的垂直平分线,且,
∴.
∴点B的坐标为,
∵,
∴点P的坐标为,
∵点P是抛物线的顶点,
∴设抛物线的函数表达式为,
∵点在抛物线上,
∴,
解得:.
∴抛物线的函数表达式为;
(2)解:∵点D,E在抛物线 上,
∴设点E的坐标为,
∵,交y轴于点F,
∴,,
∴.
∵在中,,
∴.
∴,
根据题息,得,
∴,
解得:(不符合题意,舍去),
∴.
∴,
答:的长为4米,的长为2米.
24.(23-24九年级上·浙江杭州·期末)浙教版九上数学课本第24页例1:如图1窗户边框的上部分是由4个全等扇形组成的半圆,下部分是矩形.如果制作一个窗户边框的材料总长度为,那么如何设计这个窗户边框的尺寸,使透光面积最大?这道例题的答案是:当窗户半圆的半径约为时,透光面积最大约为.
我们如果改变这个窗户的形状,上部改为一个等边三角形(如图2),材料总长度仍为,利用图2,解答下列问题:
(1)当时,求此时窗户的透光面积;
(2)与课本中例1比较,改变窗户形状后,窗户的透光面积的最大值是否变大?通过计算说明.(取)
【答案】(1)
(2)最大值变大了,理由见解析
【分析】本题考查了等边三角形的性质、勾股定理、二次函数的应用等知识,熟练掌握二次函数的性质是解题关键.
(1)先求出,再过点作于点,根据等边三角形的性质和勾股定理可得,然后根据窗户的透光面积等于即可得;
(2)设,改变窗户形状后,窗户的透光面积为,则,再参照(1)的方法求出关于的函数关系式,利用二次函数的性质求解即可得.
【详解】(1)解:∵材料总长度为,,
,
如图,过点作于点,
是等边三角形,
,,
则此时窗户的透光面积为,
答:此时窗户的透光面积为.
(2)解:设,改变窗户形状后,窗户的透光面积为,则,
,
,
如图,过点作于点,
是等边三角形,
,,
则窗户的透光面积为,
由二次函数的性质可知,在内,当时,取得最大值,最大值为,
∵,
∴与课本中例1比较,改变窗户形状后,窗户的透光面积的最大值变大了.
题型七、动点问题(难点)
25.(24-25九年级上·黑龙江双鸭山·期末)如图1,在中,,.点以的速度从点A出发沿匀速运动到;同时,点以的速度从点出发沿匀速运动到.两点同时开始运动,到达各自终点后停止,设运动时间为,的面积为.当点在上运动时,S与的函数图象如图2所示.
(1)求线段的长和点的运动速度;
(2)求的面积为关于运动时间t的函数关系式,写出自变量的取值范围,并补全函数图象;
(3)当时间在什么范围内变化时,的面积为的值不小于?请直接写出t的取值范围.
【答案】(1)
(2),见解析
(3)
【分析】本题是二次函数与几何综合题,考查了动点函数图象,二次函数的性质,三角形的面积,熟练掌握全二次函数的性质是解题的关键.
(1)根据时,从点正好运动到点,即可求出点运动的速度,根据时,求出的长;
(2)分别求出当时及当时,函数的关系式,并补全图象即可;
(2)分2种情况及,结合,利用图象法求解的范围即可解答.
【详解】(1)解:图2是点在上运动时,与的函数图象,
当时,从点正好运动到点,
,
,
根据题意得,
,
,
;
(2)当时,,
,
当时,,
,
,
补全图象如图所示:
(3)在二次函数中,当时,
,
解得,,(舍去),
在一次函数中,当时,
,
解得,
在时,的面积为的值不小于;
26.(24-25九年级上·浙江宁波·期中)如图,在中,,,.动点从点出发,以每秒 的速度沿向终点移动,同时动点从点出发,以每秒 的速度沿向终点移动,连接,设移动时间为().
(1)当时,求的值.
(2)设四边形的面积为,求与之间的函数关系式:
(3)是否存在某一时刻,使以,,为顶点的三角形与相似?若存在,求出相应的值:若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在以,,为顶点的三角形与相似,或
【分析】(1)因为,,所以当时,则,解方程即可求解;
(2)过点作于点,则,根据得,利用可求出函数关系式;
(3)分和两种情况讨论.
【详解】(1)解:如图所示:
∵在中,,,.
∴根据勾股定理,得.
,
当时,则,
解得:,
∴当时,;
(2)过点作于点,则.
∴
∴,
即,
∴,
,
∴,
即;
(3)存在以M,P,A为顶点的三角形与相似,分两种情况:
①当时,,
即,
解得:;
②当时,,
即,
解得:.
综上所述,当或时,以M,P,A为顶点的三角形与相似.
【点睛】本题考查了勾股定理,等腰三角形的性质,相似三角形的判定与性质,函数关系式,熟练掌握以上知识是解题的关键.
27.(24-25九年级上·吉林松原·期中)如图,在等腰直角三角形中,,点分别为的中点,动点同时从点出发,均以速度,分别沿线段和线段的方向匀速运动,当点运动到点停止运动时,点也随之停止运动,连接,以为边向下作正方形,设点运动的时间为,正方形和四边形重合部分图形的面积为.
(1)直接写出的长(用含的代数式表示).
(2)当落在上时,求的值.
(3)当时,求与之间函数关系,并写出的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据题意表示出,由勾股定理求解;
(2)当落在上时,求出,,根据勾股定理求出,最后利用列出方程求解.
(3)根据题意分三种情况:当时,当时,当时,利用等腰直角三角形的性质求解.
【详解】(1)解:根据题意得,
在等腰直角三角形中中
.
(2)解:当落在上时, 四边形是正方形,点分别为的中点,动点同时从点出发,均以速度,分别沿线段和线段的方向匀速运动,当点运动到点停止运动时,点也随之停止运动,
和、是等腰直角三角形.
,
.
为中点,,
,
,
,
.
(3)解:由(2)可知,当时,恰好落在上,
因此当时,正方形与四边形没有重合部分,
当时,重合部分的图形才拥有面积,且此面积在逐渐变化,
由于为等腰直角三角形,,且为中位线
因此的高为,到的距离为
设与的交点为M,与的交点为N,
重合部分的形状经历了以下几个阶段的变化:
第一阶段,重合部分为四边形,是一个矩形
∴,
又为等腰直角三角形,
则,,
重合部分的面积,
第一阶段直到落在上时结束,此时为等腰直角三角形
,,
∴,
解得
第二阶段,从落在上开始,设与的交点为S,与的交点为T,重合部分为矩形,
∴
∴重合部分的面积为,
第二阶段,直到落在上时结束,此时,,即,
解得;
第三阶段,从落在上开始,此时重合部分为矩形,此时为等腰直角三角形,,
∵,
∴,
∴重合部分的面积为,
第三阶段,直到运动结束为止,此时,
综上所述,y与x之间的函数关系如下:
【点睛】本题考查了等腰直角三角形的性质,动点问题,求二次函数关系式,正方形的性质,勾股定理,理解题意,作出图形是解答关键.
28.(23-24九年级上·吉林白城·期末)如图,在中,,.动点P从点A出发,沿方向以的速度向终点B运动,同时动点Q从点B出发,沿方向以的速度向终点A运动.以为一边向上作正方形,过点Q作,交于点F.设点P的运动时间为,正方形和重叠部分图形的面积为.
(1)当点D落在上时,x的值为______.
(2)当点D落在上时,求x的值.
(3)求y关于x的函数解析式,并写出自变量x的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)当时,;当时,;当时,
【分析】本题考查了正方形的性质,等腰直角三角形的判定及性质,动点问题,二次函数的应用,分类讨论是解题的关键.
(1)根据正方形的性质及等腰直角三角形的判定及性质可得,进而即可求解;
(2)根据正方形的性质及等腰直角三角形的判定及性质可得,进而即可求解;
(3)分三种情况:当时,当时,当时,画出图形,结合图形即可求解.
【详解】(1)∵,,
∴,
当点在上时,如图所示,此时,
∵,四边形为正方形,
∴,,
∴,则,
∴,则,
∴,
故答案为:;
(2)∵,,
∴,
当点在上时,如图所示,此时,
∵四边形为正方形,
∴,,
∴,则,
∴,则,
∴;
(3)由(1)可知,当点在上时,,当点在上时,,
当时,如图,正方形和重叠部分图形的面积为正方形的面积,
∴;
当时,如图,
∵,
∴,,
∴,则,
又∵是正方形,
∴,则,
∴,则,
∴;
当时,如图,
,
∴.
题型八、实物模型问题(常考点)
29.(24-25九年级上·湖北宜昌·期中)我们常见的炒菜锅和锅盖都是抛物线面,经过锅心和盖心的纵断面是两段抛物线组合而成的封闭图形,不妨简称为“锅线”,锅口直径为,锅深,锅盖高(锅口直径与锅盖直径视为相同),建立直角坐标系如图①所示,如果把锅纵断面的抛物线记为 ,锅盖纵断面的抛物线记为 .
(1)求和的解析式:
(2)如果炒菜时锅的水位高度是,求此时水面的直径(结果保留根号);
(3)如果将一个底面直径为,高度为的圆柱形器皿竖直放入炒菜锅内蒸食物,锅盖能否正常盖上?请说明理由.
【答案】(1),
(2)此时水面的直径为
(3)锅盖不能正常盖上,理由见解析
【分析】本题主要考查二次函数的性质和应用,涉及待定系数法求解析式和二次函数的性质,
根据已知点设二次函数的解析式,利用待定系数法求解即可;
根据已知的直径所对的圆周角为直角求得对应的y值,代入解析式即可求得水面高度;
将已知的底面直径代入解析式求得各自对应的y,结合已知的高度作判断即可.
【详解】(1)解:抛物线过点,
设和的解析式为:;
∵抛物线经过,
∴,解得,
则,
∵抛物线还经过,
∴,解得,
则;
(2)解:当炒菜锅里的水位高度为时,,即,解得,
则此时水面的直径为;
(3)解:锅盖不能正常盖上,理由如下,
当时,抛物线,,
则,
那么,锅盖不能正常盖上.
30.(2024·山西晋城·三模)如图,某同学观察校门口的隔离栏发现,各个栏杆上涂有颜色部分的顶端及点,所在曲线呈抛物线形(栏杆宽度忽略不计);隔离栏长为,隔离栏被12根栏杆等分成13份,左起第4根栏杆涂色部分的高度.
请根据上述研究步骤与相关数据,完成下列任务:
(1)请以点为坐标原点,线段所在直线为轴,过点且垂直于的直线为轴,建立平面直角坐标系,并求出抛物线的函数表达式.
(2)若相邻某两根栏杆涂色部分的高度差为,求这相邻的两根栏杆分别是左起第几根?
【答案】(1)见解析,;
(2)第7根与第8根或第5根与第6根
【分析】本题主要考查了二次函数的应用,正确建立平面直角坐标系、求出函数解析式成为解题的关键.
(1)如图:建立的平面直角坐标系,设抛物线的表达式为,然后利用待定系数法求解即可;
(2)设相邻两栏杆中左边一根栏杆为第m根,然后再代入解方程即可.
【详解】(1)解:平面直角坐标系如图.
∵,
∴.
由题意得,,,
∴.
∵图象必过原点,
∴设抛物线的函数表达式为:,
把,分别代入,得,
解得,
∴抛物线的函数表达式为:.
(2)解:由题意,相邻两栏杆的间距是:.
当左边栏杆涂色部分高于右边栏杆涂色部分时,设相邻两根栏杆中左边那根栏杆为第根,
由题意,得:.
∴.
∴第7根与第8根涂色部分的高度差为.
∵抛物线的对称轴为直线,
∴抛物线的对称轴在第6根栏杆与第7根栏杆中间.
由抛物线的对称性,可知第5根与第6根涂色部分的高度差也为.
答:相邻的两根栏杆分别是左起第7根与第8根或第5根与第6根.
31.(2024·陕西渭南·一模)王老师在一次数学实践课上请同学们设计公园装饰景观灯,提供了两个素材.
素材1:某公园计划修建一个如图所示的景观灯,灯柱高为,抛物线形灯杆的最高点距离地面,且到灯柱的水平距离为,灯泡到地面的距离为.(灯泡大小忽略不计)
素材2:为使景观灯更加美观牢固,灯柱两边对称安装此抛物线形灯杆,灯泡C、D关于对称(C、D分别在这两个抛物线上),并在两个灯泡之间修建一个支架.
小张同学建立了如图所示的平面直角坐标系,请你帮他完成以下两个任务:
(1)求该抛物线在第一象限的函数表达式:(不要求写自变量x的取值范围)
(2)小张同学设计的支架长为,请你结合已学知识,判断他设计的景观灯支架的长度是否符合要求,并说明理由.
【答案】(1)
(2)他设计的景观灯支架的长度符合要求,理由见解析
【分析】本题主要考查了二次函数的实际应用:
(1)由题意得,该抛物线顶点坐标为,再把抛物线设为顶点式,然后代入进行求解即可;
(2)在求出当时,x的值,即可求出点D的坐标,进而求出点C的坐标即可得到结论.
【详解】(1)解:由题意得,该抛物线顶点坐标为,
设该抛物线解析式为,
把代入中得:,
解得,
∴该抛物线在第一象限的函数表达式为;
(2)解:他设计的景观灯支架的长度符合要求,理由如下:
在中,当时,
解得或(舍去),
∴,
∵灯泡C、D关于对称
∴,
∴,
∴他设计的景观灯支架的长度符合要求.
32.(23-24九年级上·浙江温州·期末)综合与实践:设计公交车停靠站的扩建方案.
【素材1】图1为某公交车停靠站,顶棚截面由若干段形状相同的抛物线拼接而成.图2为某段结构示意图,,皆为轴对称图形,且关于点成中心对称,该段结构水平宽度为8米.
【素材2】图3为停靠站部分截面示意图,两根长为2.5米的立柱,竖直立于地面并支撑在对称中心,处.小温将长为2.8米的竹竿竖直立于地面,当点触碰到顶棚时,测得为1米.
【素材3】将顶棚扩建,要求截面为轴对称图形,且水平宽度为27米.计划在顶棚两个末端到地面之间加装垂直于地面的挡风板.
【任务】
(1)确定中心:求图2中点到该结构最低点的水平距离.
(2)确定形状:在图3中建立合适的直角坐标系,求的函数表达式.
(3)确定高度:求挡风板的高度.
【答案】(1)2米
(2)见解析
(3)2.675m或2.325m
【分析】本题考查了用待定系数法求函数的解析式、二次函数的图象和性质,根据题意建立适当的平面直角坐标系是解题的关键.
(1)根据对称性求解即可;
(2)以点为原点,按如图形式建立直角坐标系,由条件可求对称轴为,设顶点式为,把、代入求解即可;
(3)把,分别代入(2)中解析式求解即可.
【详解】(1)解:由中心对称性得:米,由轴对称性得:米.
即图2中点到该结构最低点的水平距离为2米;
(2)解:以点为原点,按如图形式建立直角坐标系,
由条件得,过、,对称轴为,
设顶点式为,
将、代入得,
解得:,,
;
(3)解:,
情况①:当时,,
情况②:将时,,
综上,挡风板的高度为2.675m或2.325m.
题型九、新考法问题(难点)
33.(23-24九年级上·江苏泰州·期末)小顾是化学爱好者,为了研究某种化学试剂的挥发情况,分别在不同场景做对比实验,并收集了该化学试剂挥发过程中剩余质量克随时间分钟变化的数据,绘制在平面直角坐标系中,如图:
(1)从二次函数、一次函数、反比例中,选择适当的函数模型模拟两种场景下随着变化的函数关系,并求出相应的函数表达式;
(2)已知该化学试剂发挥作用的最低质量为2克.在上述实验中,该化学试剂在哪种场景下发挥作用的时间更长?
【答案】(1)场景为,场景为
(2)化学试剂在场景下发挥作用的时间更长
【分析】本题考查一次函数,二次函数的应用,解题的关键是掌握一次函数,二次函数的性质.
(1)观察两种场景可知,场景A为,场景B为,用待定系数法求出解析式即可;
(2)分别求出当时x的值,即可得出答案.
【详解】(1)观察两种场景可知,场景为,场景为,
把,代入得
解得,
∴场景为;
把,代入得
解得
∴场景为;
(2)当时,由图可知,
场景中,,
场景中,,
解得,
答:化学试剂在场景下发挥作用的时间更长.
34.(23-24九年级上·广西玉林·期末)综合与实践
【问题背景】以函数的角度来看待和解决问题.
(1)通过观察以下一位数的积:,,…,,.其中每个式子中的两数之和为10,推测在这些式子中,乘积最大的算式是________.(只需填符合的算式,不需要算出结果)
(2)通过观察以下两位数的积:,,…,,.其中每个式子中的两数之和为30,推测在这些式子中,乘积最大的算式是________.(只需填符合的算式,不需要算出结果)
【初步探讨】以问题(2)为例,设第一个数为x,写出你对问题(2)的猜想(包括条件和结论).尝试用二次函数的知识证明你对问题(2)的猜想;
【实践应用】(3)物理电路理论知识中有以下几个结论:串联电路的总电阻等于各串联电阻之和;并联电路总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和;电压一定的情况下,电流与电阻成反比关系.在如图1所示的电路中,Ω,Ω,滑动变阻器的最大电阻Ω,其等效电路图如图2所示,其中,在滑片从a端滑到b端的过程中,设Ω,请你结合电路知识以及函数知识来说明,当两支路的电阻相等时,电流表示数最小,并求出电流表示数的最小值.
【答案】(1);(2);【初步探讨】猜想:若两数和为30,当这两数相等时,它们的乘积最大.证明见解析;(3)2A
【分析】本题考查了二次函数的性质和分式的加法运算.
(1)分别计算即可发现规律;
(2)分别计算即可发现规律;
由题意,建立数学模型,利用二次函数知识解答即可;
(3)设Ω,利用物理知识和分式加减知识,求出总电流为I,与x的函数关系式,再利用二次函数知识求最值即可.
【详解】解:(1)由,,…,,可知,当的值最大,
故答案为:;
(2)由,,,,,…,,,
可知,当的值最大,
故答案为:;
【初步探讨】猜想:若两数和为30,当这两数相等时,它们的乘积最大.
证明:设第一个数为x,则另一个数为,它们的积为y,
则有.
∵,则抛物线开口向下,
∴当时,y取最大值,为225,
此时这两数分别为15及,两数相等,
∴当这两数相等时,它们的乘积最大.
(3)设Ω,则Ω,,设总电流为I,则
.
由分式的性质可知,若分子为不变的正数,则分母最大时,分式最小.
设.
∵,则抛物线W开口向下,且,
∴当时,W取最大值为25,此时I取最小值为(A),两支路电阻分别为(Ω)和(Ω),两支路电阻相等,
∴当两支路的电阻相等时,电流表示数最小,最小值为2A.
35.(23-24九年级上·广西南宁·期中)综合与实践.
某数学兴趣小组对数学学习中有关汽车的刹车距离有疑惑,于是他们走进汽车研发中心考察,刹车距离.
【知识背景】“道路千万条,安全第一条.”刹车系统是车辆行驶安全的重要保障,由于惯性的作用,行驶中的汽车在刹车后还要继续向前行驶一段距离才能停止,这段距离称为刹车距离.
【探究发现】汽车研发中心设计了一款新型汽车,现在模拟汽车在高速公路上以某一速度行驶时,对它的刹车性能进行测试.兴趣小组成员记录其中一组数据如下:
刹车后行驶的时间
0
1
2
3
刹车后行驶的距离y
0
27
48
63
发现:①开始刹车后行驶的距离y(单位:m)与刹车后行驶的时间t(单位:s)之间成二次函数关系;
②汽车刹车后行驶的距离随刹车后行驶的时间t的增大而增大,当刹车后行驶的距离最远时,汽车完全停止.
【问题解决】请根据以上信息,完成下列问题:
(1)求y关于t的函数解析式(不要求写出自变量的取值范围);
(2)若汽车刹车后,行驶了多长距离;
(3)若汽车司机发现正前方处有一辆抛锚的车停在路面,立刻刹车,问该车在不变道的情况下是否会撞到抛锚的车?试说明理由.
【答案】(1)y关于t的函数解析式为
(2)汽车刹车后,行驶了
(3)不会,理由见解析
【分析】本题考查了二次函数的实际应用,熟练掌握用待定系数法求解二次函数解析式的方法和步骤是解题的关键.
(1)设,将代入,求出a、b、c的值,即可得出函数解析式;
(2)求出当时的函数值,即可解答;
(3)将二次函数解析式化为顶点式,求出最大值,再与80进行比较即可.
【详解】(1)解:设,
将代入得:
,
解得:,
∴y关于t的函数解析式为;
(2)解:当时,,
答:汽车刹车后,行驶了;
(3)解:不会.理由如下:
∵,
∴当时,汽车停下,行驶了,
∵,
∴该车在不变道的情况下不会撞到抛锚的车.
36.(24-25九年级上·湖北宜昌·期中)【项目式学习】
项目主题:从函数角度重新认识“阻力对物体运动的影响”.
项目内容:数学兴趣小组对一个静止的小球从斜坡滚下后,在水平木板上运动的速度、距离与时间的关系进行了深入探究,兴趣小组先设计方案,再进行测量,然后根据所测量的数据进行分析,并进一步应用.
实验过程:如图所示,一个小球从斜坡顶端由静止滚下沿水平木板直线运动,从小球运动到点处开始,用频闪照相机、测速仪测量并记录小球在木板上的运动时间(单位:s)、运动速度(单位:)、滑行距离(单位:)的数据.任务一:数据收集记录的数据如下:
运动时间
0
2
4
6
8
10
…
运动速度
10
9
8
7
6
5
…
滑行距离
0
19
36
51
64
75
…
任务二:观察分析
(1)根据,随的变化规律,从所学的三种函数模型(一次函数、反比例函数、二次函数)中,选择适当的函数模型,分别求出,与满足的函数关系式;(不用写出自变量的取值范围)
任务三:问题解决
(2)当小球在水平木板上停下来时,求小球的滑动距离;
(3)当小球到达木板上点的同时,在点的前方处有一辆电动小车,以的速度匀速向右直线运动,若小球不能撞上小车,求的取值范围.
【答案】(1);;(2)当小球在水平木板上停下来时,小球的滑行距离为;(3).
【分析】(1)根据,随的变化规律,发现,可判定是的一次函数,设,解答即可;根据题意,是的二次函数,且常数项为0,不妨设,建立方程组解答即可.
(2)当小球在水平木板上停下来时,,根据题意得,求得小球运动的时间,把时间代入抛物线解析式中,求得对应函数值即为小球的滑动距离;
(3)设小球的运动时间为x秒,根据题意,得,解不等式即可.
【详解】解:(1)根据,随的变化规律,发现,可判定是的一次函数,设,设,将点,代入,
得
,
.
设,将点,代入,
得
解得
.
(2)由(1)知.
当时,得.
解得.
将代入,
得.
当小球在水平木板上停下来时,小球的滑行距离为.
(3)解:设小球的运动时间为x秒,
根据题意,得.
.
,函数有最大值36,
.
【点睛】本题考查了待定系数法,求函数值,二次函数的最值,解不等式,熟练掌握待定系数法,抛物线的最值,解不等式是解题的关键.
题型十、新情景问题(常考点)
37.(2025·河南·模拟预测)投掷实心球是2025年辉县市中考体育终结性考试项目,一名男生在投掷实心球时,得到一条抛物线,实心球的行进高度(米)与水平距离x(米)之间的函数关系如图所示,已知掷出时起点处高度为米,当水平距离达到米时,实心球行进至最高点,此时的行进高度为米.
(1)求关于的函数表达式;
(2)根据2025辉县市中考体育考试评分标准男生,实心球从起点到落地点的水平距离大于等于米时,此项考试得分为满分分;请你按此评分标准,判断该生在此项考试中是否得满分,并说明理由.
(3)实心球运动的抛物线经过,两点,且,分别位于对称轴两侧,若在两点之间的部分图象中,函数最大值与最小值的差为,求的值.
【答案】(1)关于的函数表达式为:
(2)该生在此项考试中未得满分,理由见解析
(3)的值为或
【分析】(1)设关于的函数表达式为:,将代入得,,解方程即可得到结论;
(2)令,则,解方程得到(舍去),比较即可得到结论;
(3)①如图,当时,,如图,当时,,解方程即可得到结论.
此题考查了二次函数的实际应用,待定系数法求抛物线的解析式,计算抛物线与坐标轴的交点,正确理解题意是解题的关键.
【详解】(1)解:依题意设关于的函数表达式为:,
将代入得:,
解得:,
关于的函数表达式为:;
(2)解:该生在此项考试中未得满分,理由如下:
令,
则,
解得:舍去,
∵,
该生在此项考试中未得满分;
(3)解:①如图,当时,,
∴,
∴,
解得或;
与相矛盾,故舍去,
;
如图,当时,,
∴,
∴,
解得或
与相矛盾,故舍去,
,
综上所述,的值为或.
38.(2025·上海·二模)某企业在2024年1-4月的净利润见下表.经调查后发现,企业的利润数是经过月数的二次函数.(注:净利润数单位为万元;初始宣发资金可单独计算入总利润)
XX企业2024年1-4月净利润表
经过月数(x)
1
2
3
4
净利润数(y)
-9
-16
-24
(1)求y关于x的函数解析式(无需写定义域);
(2)补全表中的空格处并填空:本公司1-4月平均每月亏损________万元;通过技术改革,到2024年________月起,公司当月不再亏损;理论上到2025年的________月份公司可以把之前的亏损全部赚回来;
(3)新年伊始,为使创新产品销量增加,政府决定资助此企业宣发资金,从2025年初启动宣发程序.已知从2025年1月起初始宣发资金是上表亏损的金额的20%,每月使用k万元进行宣发,如初始宣发资金用完,用去金额将从净利润中扣除.若因宣发每月净利润数提升k%,请直接写出k取不同值时由2024年初至2025年第一季度末的总盈亏情况.(计算时保留一位小数)
【答案】(1)
(2)空格处应填;17.5;10;3
(3)当时,,盈利,
当时,不亏损也不盈利,
当时,,亏损.
【分析】本题主要考查二次函数在实际问题中的应用,应用待定系数法求解方程是解题的关键.
(1)根据待定系数法求解方程即可;
(2)由(1)的解析式进行代值计算即可求解;
(3)根据题意得到总利润表达式,再解不等式得出结论即可.
【详解】(1)设二次函数解析式为,
,
所以函数解析式为;
(2)由(1)知函数解析式为,
当时,,
故空格处应填;
(万元),
所以1-4月平均每月亏损17.5万元,
故答案为:17.5;
令,解得,
所以到2024年10月起,公司当月不再亏损,
故答案为:10;
因为,所以,
则1-9月共亏损165万元,10月份不亏损也没有盈利,
11月盈利11万元,12月盈利24万元,2025年1月盈利39万元,
2025年2月盈利56万元,2025年3月盈利75万元,
从2024年1月到2025年2月亏损35万元,到3月盈利40万元,
理论上到2025年的3月份公司可以把之前的亏损全部赚回来,
故答案为:3;
(3)由(2)可知2024年总利润为万元,
初始宣发资金为(万元),
则每月的净利润数为,
当代入求和可得2025年第一季度末的净利润为
,
所以2024年初至2025年第一季度末的总利润为:
,
所以当时,,盈利,
当时,不亏损也不盈利,当时,,亏损.
39.(24-25九年级下·广东深圳·阶段练习)深圳市将建全球规模最大的室内滑雪综合体,预计2025年开始正式营业.目前已经修建了如图①所示的室内雪道.根据雪道示意图建立如图②所示的平面直角坐标系.该雪道可近似看成线段,全长410米,且C,D两点水平距离为400米,点D在y轴上,点C在x轴上.
(1)则线段的表达式为______.
(2)如图③,在试营业期间,邀请了一些滑雪运动员来进行滑雪训练.若小恒在训练过程中,不借助任何外力,从起滑台A处起滑,在助滑道上加速至B处腾空跃起,沿运动轨迹运动,最后着陆在滑道上继续向C点滑行.其中空中轨迹段可近似看作抛物线.已知当他从B处跃出的水平距离为5米时,会达到离水平地面的最大高度95米.已知段轴,长度为2米.求抛物线的表达式.
(3)如图③,在雪道两旁每间隔一定的距离安装高度为1.8米的旗杆,两根旗杆之间的水平距离为1.5米.在(2)的条件下,若此次滑雪训练评分细则规定:运动员从B处腾空跃起后经过第6根旗杆时,运动员此时的位置(身高忽略不计)在旗杆上方就能得到满分.请你通过计算判断小恒在该项训练中是否能得到满分.
【答案】(1)
(2)
(3)小恒在该项训练中不能得到满分,见解析
【分析】此题考查了一次函数和二次函数的应用,熟练掌握待定系数法是解题的关键.
(1)求出点,利用待定系数法即可求出答案;
(2)由题意得,抛物线BEF的顶点E为,与y轴的交点B为,设抛物线的解析式为,求出,即可求出答案;
(3)求出第六根杆的水平距离,将代入得,即可得到结论.
【详解】(1)解:由题意可得,在中,,
∴,
∴点
设直线的表达式为,则
,
解得,
∴直线的表达式为;
(2)解:由题意得,抛物线的顶点E为,与y轴的交点B为,
设抛物线的解析式为,
将代入上述抛物线解析式,得,
∴抛物线的解析式为,
化为一般式为;
(3)解:第六根杆的水平距离,
令,
将代入,得,
∴小恒在该项训练中不能得到满分
40.(2023·湖北黄冈·中考真题)加强劳动教育,落实五育并举.孝礼中学在当地政府的支持下,建成了一处劳动实践基地.2023年计划将其中的土地全部种植甲乙两种蔬菜.经调查发现:甲种蔬菜种植成本y(单位;元/)与其种植面积x(单位:)的函数关系如图所示,其中;乙种蔬菜的种植成本为50元/.
(1)当___________时,元/;
(2)设2023年甲乙两种蔬菜总种植成本为W元,如何分配两种蔬菜的种植面积,使W最小?
(3)学校计划今后每年在这土地上,均按(2)中方案种植蔬菜,因技术改进,预计种植成本逐年下降,若甲种蔬菜种植成本平均每年下降,乙种蔬菜种植成本平均每年下降,当a为何值时,2025年的总种植成本为元?
【答案】(1)
(2)当甲种蔬菜的种植面积为,乙种蔬菜的种植面积为时,W最小;
(3)当a为时,2025年的总种植成本为元.
【分析】(1)求出当时,设甲种蔬菜种植成本y(单位;元/)与其种植面积x(单位:)的函数关系式为,当时,,求出当时的x的值即可;
(2)当时,,由二次函数性质得到当时,有最小值,最小值为,当时,由一次函数性质得到当时,有最小值,最小值为,比较后即可得到方案;
(3)根据2025年的总种植成本为元列出一元二次方程,解方程即可得到答案.
【详解】(1)解:当时,设甲种蔬菜种植成本y(单位;元/)与其种植面积x(单位:)的函数关系式为,把点代入得,
,
解得,
∴当时,,
当时,,
∴当时,,解得,
即当时,元/;
故答案为:;
(2)解:当时,,
∵,
∴抛物线开口向上,
∴当时,有最小值,最小值为,
当时,,
∵,
∴随着x的增大而减小,
∴当时,有最小值,最小值为,
综上可知,当甲种蔬菜的种植面积为,乙种蔬菜的种植面积为时,W最小;
(3)由题意可得,
解得(不合题意,舍去),
∴当a为时,2025年的总种植成本为元.
【点睛】此题考查了二次函数的应用、一元二次方程的应用、一次函数的应用等知识,读懂题意,正确列出函数解析式和方程是解题的关键.
41.(2025·新疆·模拟预测)现有一个小果园种植甲、乙两种果树,种植棵甲果树(为正整数),每年所获得的利润(元)与之间的函数关系式为,且当时,;种植棵乙果树(为正整数),已知乙果树每年成本由人工成本、物资成本和其他成本三部分组成,人工成本与的平方成正比,物资成本与成正比,其他成本不变为80元.若乙果树每棵每年可收入800元,种植乙果树每年所获得的利润为(元),经过统计获得如下数据:
(棵)
10
40
(元)
4920
7920
(1)求出关于,关于的函数关系式;
(2)若这个小果园计划种植甲果树的数量是乙果树数量的一半,求当种植多少棵甲果树时,两种果树所获得的年总利润最大?最大是多少?
【答案】(1),;
(2)当种植17棵或18甲果树时,两种果树所获得的年总利润最大,最大利润是14548元
【分析】本题考查了二次函数的应用,掌握利润=总收入总支出的关系式和待定系数法是解题的关键.
(1)利用待定系数法和二次函数的性质解答即可;利用利润=总收入-总支出得到,再利用待定系数法解答即可;
(2)设每年的总利润为W元,则,利用题意得到W与x的函数关系式,利用二次函数的性质解答即可.
【详解】(1)解:∵当时,元,
∴,
∴,
∴;
由题意得:,
由表格可得:当时,,当时,,
∴,
∴,
∴;
(2)解:设每年的总利润为W元,则,
由题意:,
∴
,
∵,
∴当时,W有最大值,但x为正整数,抛物线的对称轴为直线,
∴当或18时,W有最大值,W的最大值为14548元,
∴当种植17棵或18甲果树时,两种果树所获得的年总利润最大,最大利润是14548元.
42.(2025·广西柳州·一模)钱塘江涌潮为世界一大自然奇观,它是天体引力和地球自转的离心作用,加上钱塘江州湾喇叭口的特殊地形所造成的特大涌潮.某日钱塘江的观测信息如下:
×年×月×日 天气:阴 能见度:1.8千米
11:40时,甲地“交叉潮”形成,潮水匀速奔向乙地;
12:10时,潮头到达乙地,形成“一线潮”,开始均匀加速,继续奔向丙地;
12:35时,潮头到达丙地,遇到堤坝阻挡后回头,形成“回头潮”.
按上述信息,小红将“交叉潮”形成后潮头与乙地之间的距离s(单位:千米)与时间t(单位:分钟)的函数关系用图3表示.其中,“11:40时,甲地‘交叉潮’的潮头离乙地12千米”记为点A(0,12),点B的坐标为(m,0),曲线BC可用二次函数:(b,c是常数)刻画.
(1)求m的值,并求出潮头从甲地到乙地的速度.
(2)11:59时,小红骑单车从乙地出发,沿江边公路以0.48千米/分钟的速度往甲地方向行驶,问她几分钟后与潮头相遇?
(3)小红与潮头相遇后,立即调转车头,沿江边公路按潮头速度与潮头并行,但潮头过乙地后均匀加速,而单车的最高速度为0.48千米/分钟,小红逐渐落后.求潮头从开始加速到刚好超过小红时离乙地的距离.(潮水加速阶段的速度,是加速前的速度)
【答案】(1),千米/分钟
(2)小红5分钟后与潮头相遇
(3)潮头从开始加速到刚好超过小红时离乙地的距离为千米
【分析】本题考查的是二次函数综合运用,这种阅读型的题目,弄懂题意、按照题设的顺序求解是解题的关键.
(1)到的时间是30分钟,则,潮头从甲地到乙地的速度 (干米/分钟);
(2)潮头的速度为0.4千米/分钟,故到 时,潮头已前进 (千米),则此时潮头离乙地 (干米),进而求解;
(3)把,代入,求出,当潮头的速度达到单车最高速度0.48千米/分钟,从即可求解.
【详解】(1)解:∵到经过的时间是30分钟,
∴点,即,
∴潮头从甲地到乙地的速度为(千米/分钟).
(2)解:∵潮头的速度为0.4千米/分钟,
时,潮头已前进(千米).
此时潮头与乙地之间的距离为(千米).
设小红出发x分钟后与潮头相遇.
依题意,得,
解得,
∴小红5分钟后与潮头相遇.
(3)解:把点,代入,
得,
解得,,
∴.
又∴,
∴.
当潮头的速度达到单车最高速度0.48千米/分钟,即时,
,
解得,
则当时,,
即潮头从开始加速到刚好超过小红时离乙地的距离为千米.
43.(2023·安徽合肥·一模)某校八年级(1)班共有学生50人,据统计原来每人每年用于购买饮料的平均支出是a元.经测算和市场调查,若该班学生集体改饮某品牌的桶装纯净水,则年总费用由两部分组成,一部分是购买纯净水的费用,另一部分是其它费用780元,其中,纯净水的销售价x(元/桶)与年购买总量y(桶)之间满足如图所示关系.
(1)求y与x的函数关系式;
(2)若该班每年需要纯净水380桶,且a为120时,请你根据提供的信息分析一下:该班学生集体改饮桶装纯净水与个人买饮料,哪一种花钱更少?
(3)求该班每年购买纯净水费用的最大值,并指出当a至少为多少时,该班学生集体改饮桶装纯净水更合算.
【答案】(1)
(2)饮用桶装纯净水花钱少
(3)该班每年购买纯净水费用的最大值为1620元;当a至少为48时,该班学生集体改饮桶装纯净水更合算.
【分析】(1)设y与x的函数关系式为,根据题意得出k,b的值即可求出y与x的函数关系式.
(2)分别计算出买饮料每年总费用以及饮用桶装纯净水的总费用比较可得;
(3)设该班每年购买纯净水的费用为W元,解出二次函数求出W的最大值可求解.
【详解】(1)解:设y与x的函数关系式为,
根据题意得:当时,;当时,.
∴,
解之,得,
∴y与x的函数关系式为;
(2)解:该班学生买饮料每年总费用为(元),
当时,,
解得.
该班学生集体饮用桶装纯净水的每年总费用为(元).
显然,从经济上看饮用桶装纯净水花钱少.
(3)解:设该班每年购买纯净水费用为W元,根据题意得:
,
∴当时,W的值最大,最大值为1620,
即该班每年购买纯净水费用的最大值为1620元,
∵该班学生集体改饮桶装纯净水更合算,
∴,
即,
解得:,
所以当a至少为48时,该班学生集体改饮桶装纯净水更合算.
【点睛】本题要注意利用一次函数的特点,列出方程组,求出未知数的值从而求得其解析式以及运用二次函数解决实际问题的能力.
44.(2025·河南郑州·三模)根据年杭州体育中考实心球项目的评分标准,男生的投掷成绩是大于或等于米时获得满分分.如图,实心球投掷的运动轨迹可以看作是抛物线的一部分.男生小刚利用录像设备记录了自己某次投掷练习中实心球从出手到着陆的过程,通过测量得到实心球在空中运动时的水平距离(单位:米)与竖直高度(单位:米)的数据如表:
水平距离
竖直高度
(1)求实心球运动轨迹的抛物线解析式;
(2)小刚在此次训练中是否得到满分,请说明理由;
(3)体育老师根据视频给小刚提出了“出手高度和力度已经达到极限,要调整出手角度”的建议,体现在抛物线的解析式上可以理解为保持,值不变,调整值.求能使得小刚得到满分的的取值范围.
【答案】(1);
(2)不能得到满分,见解析;
(3).
【分析】本题考查了二次函数的应用,熟练掌握待定系数法求抛物线解析式是关键.
(1)待定系数法求出抛物线解析式即可;
(2)令代入解析式求出值与比较即可得到结论;
(3)设调整后抛物线解析式为,当时,,令,求出的取值范围即可.
【详解】(1)解:设抛物线解析式为,由表中数据可得:
,
解得,
抛物线解析式为;
(2)解:当时,
解得舍去,,
,
小刚在此次训练中不能得到满分;
(3)解:设调整后抛物线解析式为,
当时,,
令,
解得,
的取值范围为:.
45.(2025·湖北襄阳·二模)利用以下素材解决问题.
莲藕定价问题
素材
年央视元宵晚会上,一根来自湖北的长达米、节孔的“藕王”惊艳亮相,瞬间吸引了全网目光每逢冬季,排骨藕汤更是湖北人餐桌上必不可少的美食.某餐饮店主打莲藕汤,其成本为元份,当售价为元份时,平均每天可以卖出份.
素材
经市场调研发现:售价每上涨元份,每天要少卖出份;售价每下降元份,每天可多卖出份.
任务
若涨价元份,则平均每天的销售量为_______份;若设降价元份,则平均每天的销售量为_______份(用含的代数式表示).
任务
若涨价销售,该餐饮店如何调整售价,才能使每天的利润达到元?
任务
“元旦”假期,为保证藕汤的最佳口感,尽快减少库存,该餐饮店应如何调整售价才能使每天的利润最高?
【答案】[任务],;[任务]该餐饮店将售价上涨元份或元份时,才能使每天的利润达到元;[任务]售价下降元份,能使每天的利润最高,最高为元.
【分析】本题考查了列代数式,一元二次方程,二次函数的应用,掌握知识点的应用是解题的关键.
[任务]根据题意列出代数式即可;
[任务]由题意得,设涨价元份,,然后解方程即可;
[任务]根据题意采取降价销售,每天的利润为,然后利用二次函数的性质即可求解.
【详解】解:[任务]若涨价元份,则平均每天的销售量为(份),
若设降价元份,则平均每天的销售量为(份),
故答案为:,;
[任务]由题意得,设涨价元份,
∴,
整理得:,
解得:,,
答:该餐饮店将售价上涨元份或元份时,才能使每天的利润达到元;
[任务]∵尽快减少库存,
∴采取降价销售,
∴每天的利润为,
∵,
∴当时,每天的利润有最大值为元,
答:售价下降元份,能使每天的利润最高,最高为元.
46.(2025·陕西·中考真题)某景区有一座美丽的彩虹桥,它的部分截面示意图如图所示,桥,钢缆均呈抛物线型,线段为桥面,线段为立柱,关于所在直线对称.的最低点到的距离为,到的距离为.以为原点,以所在直线为轴,以所在直线为轴,建立平面直角坐标系、
(1)求所在抛物线的函数表达式;
(2)现要悬挂两条灯带来增加夜景效果,均与垂直,点分别在上,点在上,点到的距离均为.已知所在抛物线的函数表达式为,求这两条灯带的总长.
【答案】(1)
(2)
【分析】此题考查了二次函数的图象和性质、二次函数的应用等知识,
(1)利用待定系数法求出函数解析式即可;
(2)求出当时,,即可得到答案.
【详解】(1)解:由题意知,所在抛物线的顶点为,且过,
设其表达式为,
,
解得,
所在抛物线的函数表达式为;
(2)解:点到的距离均为,
当时,,
,
这两条灯带的总长为.
47.(2025·四川攀枝花·中考真题)跨学科主题学习活动中,某探究小组对“弹珠在水平轨道上运动快慢、路程随时间变化的关系”开展深入探究.先设计方案,再进行实验,利用所学知识对实验数据进行分析,并进一步应用.
【设计实验方案】如图1所示,设计一个由倾斜和水平轨道组成的实验装置,将弹珠从倾斜轨道顶端由静止释放.从弹珠运动到点处开始,用计时器、测速仪等测量并记录弹珠在水平轨道上的运动时间、运动快慢、运动路程的数据.
【收集整理数据】
运动时间
0
4
8
12
16
20
…
运动快慢
12
10
8
6
4
2
…
运动路程
0
44
80
108
128
140
…
【数学建模探究】
【猜想】根据表格中的数据分别在图2、图3的平面直角坐标系中描点、连线,观察图象并猜想:与之间的关系可以近似地用______________函数表示,与之间的关系可以近似地用______________函数表示.(选填:一次、二次、反比例)
【检验】根据猜想求出与与之间的函数关系式,并代入一组数据进行验证.
【应用】当弹珠到达水平轨道上点时,前方点处有一辆电动小车以的速度在匀速向前直线运动,若弹珠能追上小车,那么的最大值是多少?
【答案】【猜想】:图见解析,一次,二次;【检验】:,,验证见解析;【应用】:最大为
【分析】本题考查一次函数,二次函数的实际应用,正确求出函数解析式,是解题的关键:
猜想:描点,连线,画出函数图象,根据图象形状,判断函数类型即可;
检验:待定系数法求出函数解析式,再代入另外一组数据进行验证即可;
应用:设,由题意,得到,得到,根据二次函数求最值即可.
【详解】解:【猜想】:描点,连线,画图如下:
猜想:与之间的关系可以近似地用一次函数表示,与之间的关系可以近似地用二次函数表示;
故答案为:一次,二次;
【检验】:设,把代入,得,
解得:,
∴,
验证:当时,,符合题意;
设,把点,代入,得,
解得,
∴,
验证:当时,,符合题意;
【应用】:∵,设,
由题意,得:,
∴,
∴当时,最大为;
故最大为.
48.(2025·江苏盐城·中考真题)[生活观察]小明通过观察发现,将运动中的羽毛球看成一个点,扣杀球和网前吊球这两种击球的运动路线可以近似抽象成如下两种,如图(1)、(2)所示.
[数学建模]小明发现扣杀球的路线近似为一条直线,网前吊球的路线近似为抛物线.羽毛球运动轨迹的剖面图如图(3)所示,从点击球,击球点是拋物线的最高点,点到地面的距离,球网上端点到地面的距离,人与球网之间的距离,假设两种击球路线都经过点正上方处的点,网前吊球和扣杀球的落点分别为点、.
(1)请在图(3)中建立合适的平面直角坐标系,并分别求出两种击球路线的函数表达式.
[模型应用]
(2)网前吊球的落点到球网的距离的长是_________.
(3)甲在处击球,扣杀球时,羽毛球的平均速度约为.网前吊球时,羽毛球下降的高度与时间之间的关系式为.乙在看到甲击球的同时,尝试接球,从甲击球到乙能成功接球的时间至少需要.请通过计算说明,乙能接到哪种方式的击球.
【答案】(1)扣杀球击球路线的函数表达式为;网前吊球击球路线的函数表达式为;(2);(3)乙能接到网前吊球的击球
【分析】本题主要考查了二次函数的应用,二次函数图象上点的坐标的特征,一次函数应用,利用点的坐标表示出相应线段的长度是解题的关键.
(1)以为坐标原点,所在的中线为轴,所在的中线为轴,建立如图所示的坐标系,再利用待定系数法解答即可;
(2)利用网前吊球击球路线的函数表达式求得点坐标,则可求,利用解答即可得出结论;
(3)分别利用函数的解析式求得两种击球方式接球所需的时间,通过与0.5秒比较即可得出结论.
【详解】解:(1)以为坐标原点,所在的直线为轴,所在的直线为轴,建立如图所示的坐标系,
则,,
设直线的解析式为,
,
,
扣杀球击球路线的函数表达式为;
设网前吊球击球路线的函数表达式为,
,
,
网前吊球击球路线的函数表达式为;
(2)令,则,
,
,
,
,
.
故答案为:;
(3)对于,令,则,
,
,
,
,
扣杀球时,羽毛球的平均速度约为,
(秒
,
乙不能接到扣杀球的击球.
从点击球,击球点是抛物线的最高点,
,
,
,
,
乙能接到网前吊球的击球.
49.(2025·江苏南通·中考真题)综合与实践:学校数学兴趣小组围绕“校园花圃方案设计”开展主题学习活动,已知花圃一边靠墙(墙的长度不限),其余部分用总长为的栅栏围成,兴趣小组设计了以下两种方案:
方案一
方案二
如图1,围成一个面积为的矩形花圃.
如图2,围成矩形花圃,有栅栏(栅栏宽度忽略不计)将该花圃分隔为两个不同矩形区域,用来种植不同花卉,并在花圃两侧各留一个宽为的进出口(此处不用栅栏).
(1)求方案一中与墙垂直的边的长度;
(2)要使方案二中花圃的面积最大,与墙平行的边的长度为多少米?
【答案】(1)15米;
(2)当与墙平行的边的长度为33米时,花圃的面积最大.
【分析】考查了一元二次方程的应用以及二次函数的实际应用,熟练掌握矩形的周长、面积公式,以及二次函数的性质(如顶点式求最值)是解题的关键.
(1)设与墙垂直的边为,根据矩形周长(栅栏总长)表示出与墙平行的边,再结合面积公式列方程求解.
(2)设与墙平行的边为,根据栅栏总长和出口情况表示出与墙垂直的边,从而得出面积函数,利用二次函数性质求最大值时的值.
【详解】(1)解:设与墙垂直的边的长度为,则与墙平行的边的长度为,
根据题意得,
解得
答:与墙垂直的边的长度为15米;
(2)解:设与墙平行的长度为,花圃的面积为,
根据题意得
∴
∵,
∴当时,有最大值363,
答:当与墙平行的边的长度为33米时,花圃的面积最大.
50.(2025·湖北武汉·中考真题)某校数学小组开展以“羽毛球飞行路线”为主题的综合实践活动.
【研究背景】羽毛球飞行路线所在的平面与球网垂直.
【收集数据】某次羽毛球飞行的高度(单位:)与距发球点的水平距离(单位:)的对应值如下表(不考虑空气阻力).
水平距离
0
2
3
5
6
…
竖直高度
1.1
2.3
2.6
2.6
2.3
…
【探索发现】数学小组借助计算机画图软件,建立平面直角坐标系、描点、连线(如图),发现羽毛球飞行路线是抛物线的一部分.
【建立模型】求与的函数解析式(不要求写自变量取值范围).
【应用模型】
(1)羽毛球在此次飞行过程中,飞行的高度能否达到?请说明理由.
(2)保持羽毛球飞行路线对应的抛物线的形状不变,改变发球方式,使其解析式变为,发球点与球网的水平距离是.若羽毛球飞过球网正上方时,飞行的高度超过,且球的落地点与球网的水平距离小于.求的取值范围.
【答案】建立模型:;应用模型:(1)不能,理由见解析;(2)
【分析】本题考查了二次函数的应用、一元二次方程的应用等知识,熟练掌握二次函数的应用是解题关键.
建立模型:将点,代入计算即可得;
应用模型:(1)令,则可得,利用一元二次方程根的判别式进行判断即可得;
(2)先求出,再根据当时,;当时,建立不等式组,解不等式组即可得.
【详解】解:建立模型:将点,代入得:,
解得,
所以与的函数解析式为.
应用模型:(1)令,则,
整理得:,
这个方程根的判别式为,方程没有实数根,
所以羽毛球在此次飞行过程中,飞行的高度不能达到.
(2)∵保持羽毛球飞行路线对应的抛物线的形状不变,
∴的值不变,即,
∴改变发球方式后,羽毛球飞行路线对应的抛物线为,
∵发球点与球网的水平距离是.若羽毛球飞过球网正上方时,飞行的高度超过,且球的落地点与球网的水平距离小于,
∴当时,;当时,,
∴,
解得,
所以的取值范围为.
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