内容正文:
数 学
甘肃
分层练习册
1
第三章 函数
第15节 整合——函数的实际应用
一阶 基础巩固练
二阶 能力提升练
一阶 基础巩固练
1. 如图,用绳子围成周长为10 m的矩形,记矩形的一边长为x m,它的邻
边长为y m,矩形的面积为S m2.当x在一定范围内变化时,y和S都随x的
变化而变化,则y与x,S与x满足的函数关系分别是( A )
A.一次函数关系,二次函数关系
B.反比例函数关系,二次函数关系
C.一次函数关系,反比例函数关系
D.反比例函数关系,一次函数关系
A
2. (2025湖北)已知蓄电池的电压为定值,使用蓄电池时,电流I(单位:A)
与电阻R(单位:Ω)是反比例函数关系,它的图象如图所示.当电阻R大于9
Ω时,电流I可能是( A )
A.3 A B.4 A C.5 A D.6 A
A
3. (2025福建)弹簧秤是根据胡克定律并利用物体的重力来测量物体质量
的.胡克定律为:在弹性限度内,弹簧弹力F的大小与弹簧伸长(或压缩)的
长度x成正比,即F=kx,其中k为常数,是弹簧的劲度系数;质量为m
的物体重力为m g,其中g为常数.如图,一把弹簧秤在不挂任何物体时弹
簧的长度为6厘米.在其弹性限度内:当所挂物体的质量为0.5
千克时,弹簧长度为6.5厘米,那么,当弹簧长度为6.8厘米
时,所挂物体的质量为 千克.
0.8
4. (2024无锡)大运河畔有一条笔直的健身步道,小明、小亮分别从相距1
500米的M,N两点同时出发,相向而行.两人离M点的距离s关于时间t
的函数关系如图中折线所示.小明跑了一段路之后与小亮相距250米,休息
1分钟之后与小亮相距400米,小明继续跑了4分钟后与小亮同时到达各自
终点.
(1)a的值为 ;
10
(2)求图中BC所对应的函数表达式;
解:(2)10-4=6,
6 min时小亮与N点的距离为150×6=900(m),
则此时小明与M点的距离为1 500-900+400=
1 000(m),∴B(6,1 000).
设BC所对应的函数表达式为s=kt+b,
将B(6,1 000)和C(10,1 500)分别代入s=kt+
b,
得 ,解得 ,
解:(2)10-4=6,
6 min时小亮与N点的距离为150×6=900(m),
则此时小明与M点的距离为1 500-900+400=
1 000(m),∴B(6,1 000).
设BC所对应的函数表达式为s=kt+b,
将B(6,1 000)和C(10,1 500)分别代入s=kt+b,
得 ,解得 ,
∴BC所对应的函数表达式为s=125t+250(6≤t≤10).
∴BC所对应的函数表达式为s=125t+250(6≤t≤10).
(3)求小明、小亮相遇的时间.
解:(3)∵B(6,1 000),∴A(5,1 000),
∴小明的速度为1 000÷5=200(m/min),
1 500÷(200+150)= (min).
答:小明、小亮相遇的时间为 min.
解:(3)∵B(6,1 000),∴A(5,1 000),
∴小明的速度为1 000÷5=200(m/min),
1 500÷(200+150)= (min).
答:小明、小亮相遇的时间为 min.
5. (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,其轮廓可近似看作是抛物线的一部分.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;
解:(1)由题意得,顶点为(,8),即(6,8),
设抛物线的解析式为:y=a(x-6)2+8(a≠0),
代入点(12,0)得a(12-6)2+8=0,
解得:a=- ,
∴抛物线解析式为y=- (x-6)2+8(0≤x≤12);
解:(1)由题意得,顶点为(,8),即(6,8),
设抛物线的解析式为:y=a(x-6)2+8(a≠0),
代入点(12,0)得a(12-6)2+8=0,
解得:a=- ,
∴抛物线解析式为y=- (x-6)2+8(0≤x≤12);
(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.
解:(2)能安全通过,理由如下:
记甲车左侧所在直线与x轴的交点为xA,则xA= - -3=2,
将x=2代入y=- (x-6)2+8,
得y=- ×(2-6)2+8= ,
∵ -3.5= >0.5,
∴能安全通过.
二阶 能力提升练
6. (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
<1 000)内,y与x近似成一次函数关系;在中高光照强度范围(x≥1 000)
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( B )
A.当x≥1 000时,y随x的增大而减小
B
B.当x=2 000时,y有最大值
C.当y≥0.6时,x≥1 000
D.当y=0.4时,x=600
【解析】A.当x≥1 000时,y随x的增大先增大,后减小,故A选项错
误,不符合题意;B.∵抛物线过点(1 000,0.6),(3 000,0.6),∴抛物
线的对称轴为:直线x= =2 000,∵抛物线的开口向下,∴x
=2 000时,y有最大值,故B选项正确,符合题意;C.由图象可得:当y
=0.6时,x1=1 000,x2=3 000,∴当y≥0.6时,1 000≤x≤3 000,故C
选项错误,不符合题意;D.由图象可得当y=0.4时,x对应的值有2
个,故D选项错误,不符合题意.
【解析】A.当x≥1 000时,y随x的增大先增大,后减小,故A选项错
误,不符合题意;B.∵抛物线过点(1 000,0.6),(3 000,0.6),∴抛物
线的对称轴为:直线x= =2 000,∵抛物线的开口向下,∴x
=2 000时,y有最大值,故B选项正确,符合题意;C.由图象可得:当y
=0.6时,x1=1 000,x2=3 000,∴当y≥0.6时,1 000≤x≤3 000,故C
选项错误,不符合题意;D.由图象可得当y=0.4时,x对应的值有2
个,故D选项错误,不符合题意.
7. 加强青少年体育训练,提升青少年体质健康,是教育部对中学生强身健
体的明确要求.体育课上,一名男生掷实心球,实心球行进的路线可以看
作是抛物线,其行进的高度y(单位:m)与水平距离x(单位:m)的函数解
析式为y=ax2+bx+c(a≠0).如图所示,A,B,C三点在抛物线上,当
实心球行进到最高点时,推断所对应的水平距离x可能为( C )
A.3 B.4 C.5 D.6
C
【解析】设抛物线的对称轴为直线x=m,点C关于对称轴的对称点为
D,记D点的横坐标为xD,观察图象可知C点横坐标为8,∴ =m,
解得xD=2m-8,观察图象可知点D是位于A,B两点之间的,所以0<
xD<4,即0<2m-8<4,解得4<m<6,所以实心球行进到最高点时水
平距离x可能为5.
【解析】设抛物线的对称轴为直线x=m,点C关于对称轴的对称点为
D,记D点的横坐标为xD,观察图象可知C点横坐标为8,∴ =m,
解得xD=2m-8,观察图象可知点D是位于A,B两点之间的,所以0<
xD<4,即0<2m-8<4,解得4<m<6,所以实心球行进到最高点时水
平距离x可能为5.
8. (2025深圳)某学校采购体育用品,需要购买三种球类.已知某体育用品
商店排球的单价为30元/个,篮球,足球的价格如表:
①篮球、足球、排球各买一个的价格为140元
②购买2个足球的价格比购买一个篮球多花费40元
③购买5个篮球与购买6个足球花费相同
(1)请你从上述3个条件中任选2个作为条件,求出篮球和足球的单价;
解:(1)设篮球的单价为x元,足球的单价为y元,
根据题意得: ,
解得 ,
答:篮球的单价为60元,足球的单价为50元;
解:(1)设篮球的单价为x元,足球的单价为y元,
选择条件①②:
根据题意得: ,
解得 ,
答:篮球的单价为60元,足球的单价为50元;
(2)若该学校要购买篮球,足球共10个,且足球的个数不超过篮球个数的2
倍,请问购买多少个篮球时花费最少,最少费用是多少?
解:(2)设该学校购买篮球m个,则购买足球(10-m)个,
根据题意得:10-m≤2m,
解得m≥ ,
又∵m≤10,∴ ≤m≤10,
设学校购买篮球、足球的总费用为w元,
根据题意得:w=60m+50(10-m)=10m+500,
∵10>0,
∴w随m的增大而增大,
解:(2)设该学校购买篮球m个,则购买足球(10-m)个,
根据题意得:10-m≤2m,
解得m≥ ,
又∵m≤10,∴ ≤m≤10,
设学校购买篮球、足球的总费用为w元,
根据题意得:w=60m+50(10-m)=10m+500,
∵10>0,
∴w随m的增大而增大,
∵ ≤m≤10,且m为正整数,
∴当m=4时,w最小,最小值为540.
答:购买4个篮球时花费最少,最少费用是540元.
∵ ≤m≤10,且m为正整数,
∴当m=4时,w最小,最小值为540.
答:购买4个篮球时花费最少,最少费用是540元.
9. 综合与实践
主题:二次函数与刹车距离的探究
素
材
1 如图,刹车距离是指车辆在行驶过程中,从驾驶员开始踩下刹车踏板
到车辆完全停止时,所行驶的距离.
素
材
2 在汽车行驶安全研究中,汽车的刹车距离是重要的研究指标.经大量
实验和数据分析,发现某品牌汽车的刹车距离y(单位:米)与刹车时
汽车的速度x(单位:千米/小时)之间存在二次函数关系.
素
材
3 当汽车的速度为0千米/小时,刹车距离为0米;当汽车的速度为40千
米/小时,刹车距离为16米;当汽车的速度为60千米/小时,刹车距离
为30米.
请根据上述素材,解答下列问题.
(1)求y与x的函数关系式;
解:(1)由题意,设y与x的函数关系式为y=ax2+bx+c,
∵当x=0时,y=0,∴c=0.
∴y=ax2+bx.
又∵当x=40时,y=16;当x=60时,y=30,
∴ .∴a= ,b= .
∴y与x的函数关系式为y= x2+ x.
解:(1)由题意,设y与x的函数关系式为y=ax2+bx+c,
∵当x=0时,y=0,∴c=0.
∴y=ax2+bx.
又∵当x=40时,y=16;当x=60时,y=30,
∴ .∴a= ,b= .
∴y与x的函数关系式为y= x2+ x.
(2)在高速公路上,一辆该品牌汽车前方70米处突然出现落石,为了避免撞
到该落石,汽车刹车时的速度不能超过多少?(不考虑汽车变道和司机的
反应时间)
解:(2)∵要求刹车距离不超过70米,
∴令y= x2+ x=70.∴x2+40x-14 000=0.
解得x=100(负根舍去).
∴刹车时速度不能超过100千米/小时.
解:(2)∵要求刹车距离不超过70米,
∴令y= x2+ x=70.∴x2+40x-14 000=0.
解得x=100(负根舍去).
∴刹车时速度不能超过100千米/小时.
10. (2025内江)2025年春节期间,我国国产动画电影《哪吒之魔童闹海》
刷新了中国电影票房的新纪录,商家推出A,B两款“哪吒”文旅纪念品.
已知购进A款200个,B款300个,需花费14 000元;购进A款100个,B款
200个,需花费8 000元.
(1)求A,B两款“哪吒”纪念品每个进价分别为多少元?
解:(1)设A款“哪吒”纪念品每个进价为x元,B款“哪吒”纪念品每个
进价为y元,
由题意得 ,
解得 ,
答:A款“哪吒”纪念品每个进价为40元,B款“哪吒”纪念品每个进价
为20元;
(2)在销售中,该商家发现每个A款纪念品售价60元时,可售出200个,售
价每增加1元,销售量将减少5个.设每个A款纪念品售价a(60≤a≤100)
元,W表示该商家销售A款纪念品的利润(单位:元),求W关于a的函数
表达式,并求出W的最大值.
解:(2)由题意得,W=(a-40)[200-5(a-60)]
=-5(a-70)2+4 500,
∵-5<0,60≤a≤100,
∴当a-70=0,即a=70时,W最大,最大值为4 500.
解:(2)由题意得,W=(a-40)[200-5(a-60)]
=-5(a-70)2+4 500,
∵-5<0,60≤a≤100,
∴当a-70=0,即a=70时,W最大,最大值为4 500.
11. (2024陕西)一条河上横跨着一座宏伟壮观的悬索桥.桥梁的缆索L1
与缆索L2均呈抛物线型,桥塔AO与桥塔BC均垂直于桥面,如图所示,
以O为原点,以直线FF'为x轴,以桥塔AO所在直线为y轴,建立平面直
角坐标系.
已知:缆索L1所在抛物线与缆索L2所在抛物线关于y轴对称,桥塔AO与
桥塔BC之间的距离OC=100 m,AO=BC=17 m,缆索L1的最低点P到
FF'的距离PD=2 m.(桥塔的粗细忽略不计)
(1)求缆索L1所在抛物线的函数表达式;
解:(1)由题意,∵AO=17 m,
∴A(0,17).
又OC=100 m,缆索L1的最低点P到FF'的
距离PD=2 m,
∴抛物线的顶点P为(50,2).
故可设抛物线为y=a(x-50)2+2.
又将A(0,17)代入抛物线可得,
2 500a+2=17.
∴a= .
解:(1)由题意,∵AO=17 m,
∴A(0,17).
又OC=100 m,缆索L1的最低点P到FF'的
距离PD=2 m,
∴抛物线的顶点P为(50,2).
故可设抛物线为y=a(x-50)2+2.
又将A(0,17)代入抛物线可得,
2 500a+2=17.
∴a= .
∴缆索L1所在抛物线的函数表达式为y= (x-50)2+2(0≤x≤100).
∴缆索L1所在抛物线的函数表达式为y= (x-50)2+2(0≤x≤100).
(2)点E在缆索L2上,EF⊥FF',且EF=2.6 m,FO<OD,求FO的长.
解:(2)由题意,
∵缆索L1所在抛物线与缆索L2所在抛物线关于y轴对称,
缆索L1所在抛物线为y= (x-50)2+2,
∴缆索L2所在抛物线为y= (x+50)2+2.
又令y=2.6,
∴2.6= (x+50)2+2.
∴x=-40或x=-60.
又FO<OD=50 m,
∴x=-40.
∴FO的长为40 m.
又FO<OD=50 m,
∴x=-40.
∴FO的长为40 m.
27
$