内容正文:
分类训练13二次函数的实际应用
考向1抛物线形问题
1.(2025甘肃)如图,一个圆形喷水池的中央竖直安装了一个柱形喷水装置OM.喷头M 向外喷水,水流在各个方向上沿形状相同的抛物线路径落下,按如图所示的直角坐标系,水流喷出的高度y(m)与水平距离x(m)之间的关系式是 则水流喷出的最大高度是 ( )
A.3m B.2.75m C.2m D.1.75m
2.(2025连云港)如图,小亮同学掷铅球时,铅球沿抛物线y=a(x- 运行,其中x是铅球离初始位置的水平距离,y是铅球离地面的高度.若铅球掷出时离地面的高度OA 为1.6m,则铅球掷出的水平距离OB 为 m.
3.(2024甘肃)如图(1)为一汽车停车棚,其棚顶的横截面可以看作抛物线的一部分,如图(2)是棚顶的竖直高度y(单位:m)与距离停车棚支柱AO 的水平距离x(单位:m)近似满足函数关系y= 的图象,点B(6,2.68)在图象上.若一辆厢式货车需在停车棚下避雨,货车截面看作长CD =4m,高 DE=1.8m的矩形,则可判定货车 完全停到车棚内(填“能”或“不能”).
4.(2025 广东)如图,某跨海钢箱梁悬索桥的主跨长1.7 km,主塔高0.27 km,主缆可视为抛物线,主缆垂度0.1785 km,主缆最低处距离桥面0.001 5 km,桥面距离海平面约0.09 km.请在示意图中建立合适的平面直角坐标系,并求该抛物线的表达式.
5.(2025 陕西)某景区大门上半部分的截面示意图如图所示,顶部L₁,左、右门洞L₂,L₃均呈抛物线型,水平横梁 的最高点B到AC 的距离BO =4m ,L₂,L₃关于BO 所在直线对称.MN,MP,NQ 为框架,点M,N在L₁ 上,点 P,Q 分别在L₂,L₃上,MN∥AC,MP⊥AC,NQ⊥AC.以O为原点,以AC 所在直线为x轴,以BO所在直线为y轴,建立平面直角坐标系.
(1)求抛物线L₁的函数表达式;
(2)已知抛物线L₃的函数表达式为 求MN的长.
6.(2025 新疆)天山胜利隧道预计于2025年建成通车,它将成为世界上最长的高速公路隧道,能大大提升区域交通效率,促进经济发展.如图是隧道截面图,其轮廓可近似看作抛物线的一部分.若隧道底部宽12米,高8米,按照如图所示的方式建立平面直角坐标系.
(1)求抛物线的函数解析式.
(2)该隧道设计为单向双车道通行,车辆顶部在竖直方向上与隧道的空隙不少于0.5米,当两辆车在隧道内并排行驶时,需沿中心线两侧行驶,且两车至少间隔2米(中心线宽度不计).若宽3米、高3.5米的两辆车并排行驶,能否安全通过?请说明理由.
7.(2024江西)如图,一小球从斜坡点O以一定的方向弹出,球的飞行路线可以用二次函数 刻画,斜坡可以用一次函数 刻画,小球飞行的水平距离x(米)与小球飞行的高度y(米)的变化规律如下表:
x
0
1
2
m
4
5
6
7
●
y
0
6
8
n
②小球的落点是A,求点A 的坐标.
(2)小球飞行高度y(米)与飞行时间t(秒)满足关系
①小球飞行的最大高度为 米;
②求v的值.
8.新课标项目式学习(2025 辽宁)为方便悬挂电子屏幕,学校需要在校门上方的抛物线形框架结构上增加立柱.为此,某数学兴趣小组开展了综合与实践活动,记录如下:
活动主题
为校门上方的抛物线形框架结构增加立柱
活动准备
1.去学校档案馆查阅框架结构的图纸;
2.准备皮尺等测量工具
采集数据
如图(1)是校门及上方抛物线形框架结构的平面示意图,信息如下:
1.大门形状为矩形(矩形ABCD);
2.底部跨度(AD 的长)为8m;
3.立柱OE的长为2m ,且 OE⊥AD,垂足为点O,AO=OD.
设计方案
考虑实用和美观等因素,在A,D间增加两根与 AD 垂直的立柱,垂足分别为点 M₁,M₂,立柱的另一端点N₁、N₂在抛物线形框架结构上,其中
确定思路
小组成员经过讨论,确定以点 O为坐标原点,线段 AD 所在直线为x轴,建立如图(2)所示的平面直角坐标系.点E的坐标为(0,2),设抛物线的表达式为 分析数据得到点A或点 D 的坐标,进而求出抛物线的表达式,再利用表达式求出增加立柱的长度,从而解决问题.
根据以上信息,解决下列问题:
(1)求抛物线的表达式;
(2)现有一根长度为2m 的材料,如果用它制作这两根立柱,请你通过计算,判断这根材料是否够用(因施工产生的材料长度变化忽略不计).
考向 2 面积问题
9.(2024泰安)如图,小明的父亲想用长为60米的栅栏,再借助房屋的外墙围成一个矩形菜园.已知房屋外墙长40米,则可围成的菜园的最大面积是 平方米.
10.(2024湖北)如图,某校劳动实践基地用总长为80m的栅栏,围成一块一边靠墙的矩形实验田,墙长为42 m.栅栏在安装过程中不重叠、无损耗.设矩形实验田与墙垂直的一边长为x(单位:m),与墙平行的一边长为y(单位:m),面积为S(单位:m²).
(1)直接写出y与x,S与x之间的函数解析式(不要求写x的取值范围).
(2)矩形实验田的面积S能达到750 m²吗?如果能,求x的值;如果不能,请说明理由.
(3)当x的值是多少时,矩形实验田的面积S 最大?最大面积是多少?
考向3销售、利润问题
11.新考法结合阅读材料(2025 南充)学校计划租用客车送师生到某红色基地,参加主题为“缅怀先烈,强国有我”的研学活动,请阅读下列材料,并完成相关问题.
材料一
租车公司有A,B两种型号的客车可供租用,在每辆车满员情况下,每辆A 型客车比每辆B 型客车多载客15 人;用A 型客车载客600人与用B型客车载客450 人的车辆数相同.
材料二
A 型客车租车费用为3200元/辆;B型客车租车费用为3 000元/辆、
优惠方案:租用A 型客车m辆,租车费用(3 200-50m)元/辆;租用B 型客车,租车费用打八折.
材料三
租车公司最多提供8辆A型客车;
学校参加研学活动师生共有530人,租用A,B两种型号客车共10 辆.
(1)A,B两种型号的客车每辆载客量分别是多少?
(2)本次研学活动学校的最少租车费用是多少?
12.(2025大庆)为推进大庆市“红色研学”文化旅游发展,大庆博物馆新推出A,B两种文创纪念品.已知2个A纪念品和3个B纪念品的成本和是155元;4个A 纪念品和1 个B 纪念品的成本和是135元.一套纪念品由一个A 纪念品和一个B 纪念品组成.规定:每套纪念品的售价不低于65 元且不高于72元(每套售价为整数).如果每套纪念品的售价为72元,那么每天可销售80套.经调查发现,每套纪念品的售价每降低1元,其销售量相应增加10套.设每天的利润为 W(元),每套纪念品的售价为a元(65≤a≤72且a为整数).
(1)分别求出每个 A 纪念品和每个B 纪念品的成本;
(2)求当a为何值时,每天的利润W最大.
13.(2024南充)2024年“五一”假期期间,阆中古城景区某特产店销售 A,B两类特产. A类特产进价50 元/件,B类特产进价60元/件.已知购买1件A 类特产和1件B类特产需132元,购买3件A 类特产和5件B类特产需540元.
(1)求A 类特产和B类特产每件的售价各是多少元.
(2)A类特产供货充足,按原价销售每天可售出60件.市场调查反映,若每降价1元,每天可多售出10件(每件售价不低于进价).设每件A 类特产降价x元,每天的销售量为y件,求y与x的函数关系式,并写出自变量x的取值范围.
(3)在(2)的条件下,由于B类特产供货紧张,每天只能购进100件且能按原价售完.设该店每天销售这两类特产的总利润为v₀元,求w与x的函数关系式,并求出每件A 类特产降价多少元时总利润w最大,最大利润是多少元?(利润=售价-进价)
考向4其他类型
14.新课标跨学科试题(2025 山东)在水分、养料等条件一定的情况下,某植物的生长速度y(厘米/天)和光照强度x(勒克斯)之间存在一定关系.在低光照强度范围((200≤x<1000)内,y与x近似成一次函数关系;在中高光照强度范围((x≥1000)内,y与x近似成二次函数关系.其部分图象如图所示.根据图象,下列结论正确的是 ( )
A.当x≥1000时,y随x的增大而减小
B.当x=2000时,y有最大值
C.当y≥0.6时,x≥1000
D.当y=0.4时,x=600
15.(2024河南)从地面竖直向上发射的物体离地面的高度h(m)满足关系式 其中t(s)是物体运动的时间, s)是物体被发射时的速度.社团活动时,科学小组在实验楼前从地面竖直向上发射小球.
(1)小球被发射后 s时离地面的高度最大(用含 v₀的式子表示).
(2)若小球离地面的最大高度为20m,求小球被发射时的速度.
(3)按(2)中的速度发射小球,小球离地面的高度有两次与实验楼的高度相同.小明说:“这两次间隔的时间为3s .”已知实验楼高15 m,请判断他的说法是否正确,并说明理由.
16.新课标项目式学习(2025 兰州)综合与实践
在学校项目化学习中,某研究小组开展主题为“生长素浓度对植物种子发芽率的影响”的研究.请你阅读以下材料,解决“数学建模”中的问题.
【研究背景】已知一定浓度的生长素既能促进种子发芽,也会因浓度过高抑制种子发芽.探索生长素使用的适宜浓度等最优化问题,可以借助数学模型进行解决.
【数据收集】研究小组选择某类植物种子和生长素,以生长素浓度x(标准单位)为自变量,种子的发芽率y(%)为因变量,进行“生长素浓度对植物种子发芽率的影响”的实验,获得相关数据:
生长素浓度x|
(标准单位)
0
0.6
1
1.7
2
2.5
2.7
3
3.3
4
4.2
发芽率y(%)
35.00
49.28
56.00
62.37
63.00
61.25
59.57
56.00
51.17
35.00
29.12
【数据分析】如图,小组成员以表中各组对应值作为点的坐标,在平面直角坐标系中描出相应的点.
说明:①当生长素浓度x=0时,种子的发芽率为自然发芽率;
②当发芽率大于等于零且小于自然发芽率时,该生长素抑制种子发芽;
③当生长素抑制种子发芽,使得发芽率减小到0时,停止实验.
【数学建模】请你结合所学知识解决下列问题:
(1)观察各点的分布规律,判断y关于x的函数类型,并求出该函数的表达式;
(2)请计算抑制种子发芽时的生长素浓度范围.
分类训练13 二次函数的实际应用
1B 抛物线的顶
点坐标为(1,2.75),∴水流喷出的最大高度是2.75 m.
2 8
【解析】由题意可知A(0,1.6),将(0,1.6)代入: 2.5,得9a+2.5=1.6,解得a=-0.1.令- 解得x₁ =-2,x₂=8,∴B(8,0),∴OB=8m.
3能
【解析】假设 DE 刚好在点 B 的正下方,∵ CD =4,B(6,2.68),∴OC=6-4=2.对于 当x=2时,y=2.12,∵2.12>1.8,∴货车能完全停到车棚内.
4 建立如图所示的平面直角坐标系.
易得点(0,0.0015),(0.85,0.18)在抛物线上.
设抛物线的表达式为
将(0,0.0015),(0.85,0.18)代入,
得 解得
5(1)∵BO=4m,
∴ 抛物线L₁的顶点B 的坐标为(0,4),
由此可设抛物线L₁的函数表达式为
由题可知AC=16 m,结合二次函数的对称性得A(-8,0),
C(8,0),将(8,0)代入
得0=64a+4,解得
故抛物线L₁的函数表达式为
(2)设 则由NQ⊥AC,可知 4)²).
整理得, 即
∴MN=2×6=12(m).
6(1)由题意得,抛物线的顶点坐标为( ,8),即(6,8).
设抛物线的函数解析式为
将(0,0)代入,得(
解得
∴抛物线的函数解析式为
(2)能安全通过.
理由如下:当两车间隔2米,且两车距离中心线的距离相等时,甲车左侧到点O的距离是6-1-3=2(米).
将x=2代入
得
故能安全通过.
7(1)①3 6
②方法一:把 分别代入
得
解得
令
解得 (舍)
将 代入 得
∴点A 的坐标是
方法二:设
将(2,6)代入,得
解得
即
令
解得 (舍),
将 代入 得
∴点A 的坐标是(
(2)①8(填“ ”亦可)
②方法一:∵
图象的对称轴为直线
∴v>0,
(答案写“4 米/秒”亦可)
方法二:∵ 图象的顶点纵坐标为8,
当 时
∵t≥0,
∴y≤0,
不成立,
(答案写 米/秒”亦可)
8(1)由题意,得AD=8,OA=OD=4,
∴A(-4,0).
把A(-4,0)的坐标代入 得0=16a+2,
解得
(2)由题意,可知
∴点N₁,N₂关于y轴对称.
将x=3代人 得
结合抛物线的对称性可知,
这根材料够用.
9.450
【解析】设垂直于墙的边长为x米,菜园的面积为y平方米,则平行于墙的边长为(60-2x)米,∴ ∵墙长40米,∴0<60~2x≤40,∴10≤x<30,故当x=15时,可围成的菜园的面积最大,最大面积是450平方米.
10
解法提示:由题意,得x+y+x=80,
∴y=80-2x,
(2)矩形实验田的面积S能达到750 m².
令S=750,则
整理,得
解得
∵墙长为42m(易错点:易忽略给长这一条件),
∴0<y≤42,
∴0<80-2x≤42,
解得19≤x<40,
∴x=25.
∵-2<0,19≤x<40,
∴当x=20时,S取得最大值,此时S=800,
即当x=20时,S最大,最大面积是800 m².
11 (1)设A 型客车每辆载客量为x人,则B型客车每辆载客量为(x-15)人,
由题意得
解得x=60,
经检验,x=60是方程的根.
60-15=45.
答:A型客车每辆载客量为60人,B型客车每辆载客量为45人.
(2)由题意知,租A型客车m辆,则租B型客车(10-m)辆,设租车总费用为w元,
则60m+45(10-m)≥530,
解得
to=(3200-50m)m+3000×0.8×(10-m)
∵对称轴为直线
∴当m≤8时,to随着m的增大而增大.
∵m取正整数,且 当m=6时,w取得最小值,最小值为27000,
∴本次研学活动学校的最少租车费用为27 000元.
12 (1)设每个A 纪念品的成本为x元,每个B纪念品的成本为y元,
由题意,得 解得
答:每个A 纪念品的成本为25 元,每个 B 纪念品的成本为35元.
(2)由题意,得W=[a-(25+35)][80+10(72-a)]=-10a²+1400a-48000=-10(a-70)²+1000.
∵-10<0,∴函数图象开口向下.
又65≤a≤72且a为整数,
∴当a=70时,W的值最大.
13 (1)设每件A 类特产的售价为m元,则每件B类特产的售价为(132-m)元.
根据题意得3m+5(132-m)=540,
解得m=60.
每件B类特产的售价为132-60=72(元).
答:A类特产的售价为60元/件,B类特产的售价为72元/件.
(2)由题意得y=10x+60(0≤x≤10).
(3)ω =(60-50-x)(10x+60)+100×(72-60)
∵-10<0,∴当x=2时,v₀有最大值1840.
∴A类特产每件降价2元时,总利润最大,最大总利润为1840元.
14 B 当x≥1000时,y随x的增大先增大、后减小,故A 错误.由题中函数图象可知,抛物线的对称轴为直线 x = 即当x=2000时,y有最大值,故B正确.由题中函数图象可知,当y≥0.6时,1000≤x≤3 000,故C错误.当y=0.4时,由题中图象知,x对应的值有两个,故D错误.故选 B.
15(1)
(2)根据题意,得当 时,h=20,
,即小球被发射时的速度为20 m/s.
(3)小明的说法不正确.
理由如下:
由(2),得
当h=15时,
解得
∵3-1=2(s),
∴小明的说法不正确.
16(1)y是关于x的二次函数.
由表格可知图象过点(1,56),(3,56),
∴该二次函数图象的对称轴为直线x=2,I顶点为(2,63),
∴可设该函数的表达式为
将(0,35)代入,得4a+63=35,解得(a=-7,
(2)由表格可知,当x=4时,y=35.
令 解得 (舍去),
分析可知,当生长素浓度满足4<x≤5时,抑制种子发芽.
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