内容正文:
数学
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三、压轴题(10,15,22,23题)分类提
升练
题型三 二次函数的实际应用(第22题,
2022—2024连续3年考查)
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例 如图,在某中学的一场篮球赛中,李明在距离篮圈中心
(水平距离)处跳起投篮,球出手时离地面, 当篮球运行的水
平距离为时达到最大高度. 已知篮球在空中的运行路线为一条抛
物线,篮圈中心距地面 .建立如图所示的平面直角坐标系.#1
例题图
. .
. .
. .
. .
. .
. .
. .
. .
(1)篮球运行路线所在抛物线的表达式为 _ __________________;
4
【解法提示】抛物线顶点坐标为, 设抛物线的表达式为
.把代入得,解得. 篮球运
行路线所在抛物线的表达式为 ;
例题图
5
教你读题
由①⑤可知,篮圈中心坐标为 ;
由②可知,函数图象过点 ;
由④可知,篮球的运行轨迹为抛物线;
由③可知,抛物线顶点坐标为 ,故可设抛物线的表达式为
.
方法指导
(1)待定系数法求表达式 链接《知识点精讲》P43
6
例题图
(2)场边看球的小丽认为,李明投出的此球不能空心入圈.请通过计算说
明小丽判断的正确性;
解:把代入抛物线表达式
,得 .
, 此球不能空心入圈,
小丽的判断是正确的;
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方法指导
(2)结合条件①,转化为数学语言:当球距离篮圈中心的水平距离为5时,
球的高度是否为3.
【归纳】理解题干所求,若求“高度”,则将对应的 的值代入求解,注意
有无区间范围限制.#3.3
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(3)在球出手后,未达到最高点时,被防守队员拦截下来称为盖帽.防守
方球员张亮前来盖帽,已知张亮的最大摸球高度为 ,则他应该在李
明前面多少米范围内跳起拦截才能盖帽成功?
例题图
解:当时,,
解得或 .
, .
答:张亮应该在李明前面 范围内跳起拦截才能盖帽成功;
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方法指导
(3)已知最大为,则计算时对应的函数自变量 的值.张亮想
要盖帽成功,则其距离李明的距离(即 的值)应小于3.
【归纳】理解题干所求,若求“水平距离”,则将对应的 的值代入求解,
注意有无区间范围限制.
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(4)若球运行路径的形状、最大高度均保持不变,则李明应该带球向正
后方移动多少米才能正中篮圈中心?,结果取小数点后两位
例题图
解:设李明应该带球向正后方移动 米,
则移动后的抛物线表
达式为 ,
将点代入得 ,
解得 (负值已舍去).
李明应该带球向正后方移动约0.24米才能正中篮圈中心.
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方法指导
(4)转化为数学语言:抛物线表达式中 ,顶点纵坐标为4,故可设抛物线表达式为 .要正中篮圈中心,则抛物线过点,代入求解 的值即可.#3.6
表达式固定型(2024,2023.22;2022.21)
1.飞碟射击(图①)是一种用枪械射击抛在空中作为飞靶的圆形黏土碟的
射击运动,在飞碟射击中,飞碟从前方的一个发射器发射出去,运动员需
要从固定的站位射击飞碟.某次试验中,以飞碟发射器为坐标系原点 ,横
轴表示水平地面建立平面直角坐标系(图②).飞碟的飞行路线可用抛物线
刻画,其中为飞碟发射后的
飞行时间, 为飞碟发射后距离水平地面的
高度(子弹飞行时间忽略不计).若飞碟发
射 后,飞行高度为 .#1
第1题图
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解:由题意,当时, ,
,
,
抛物线的表达式为 ;
第1题图
(1)求抛物线的表达式;
14
(2)若规定运动员要在飞碟距离地面 处将其击落,第一次瞄准后没有
击落,该运动员说“我 后射击有可能将其击落”,请判断她的说法是否正确?
第1题图
15
解:她的说法是正确的,理由如下:
由题意, 要在飞碟距离地面 处将其击落,
令,则 或16.
,
若在第未击落,则再过,即第 射击仍然有可能将其击落,
她的说法是正确的.
第2题图
2. 如图①,给苹果树压枝可以促进果树的生长,提高果实的
品质.如图②是一棵果树的树枝在平面直角坐标系中的示意图,树枝
呈直线生长,其末端生长高度与它到树干的距离 近似满足一
次函数关系;树枝的末端点到水平地面 的高度
,现从上一点 处向地面垂直拉线进行压枝,使得它近似呈
抛物线形是该抛物线的顶点 ,其函数
关系式近似为 ,
点到水平地面的距离 .#1
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(1)求点的坐标和 的值;
第2题图
解:根据题意得点的纵坐标是 ,
将其代入一次函数中,得 ,解得 ,
点的坐标是 .
由抛物线 知,该抛物线的对称轴为直线 ,
点的坐标为 ,
将点 的坐标代入抛物线表达式,
得 ,
解得 ;
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(2)压枝后,经过一段时间的生长,树枝的末端恰好在 上.根据采光
要求,,的距离应大于 才算合理,试通过计算判断此次压枝能否
满足要求.
第2题图
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第2题图
解:此次压枝能满足要求.
理由:由(1)可知,点 的横坐标是3,
点在上, 轴,点 的横坐标是3.
由(1)得抛物线的表达式为 ,
将 代入抛物线表达式,得 ,
点的坐标为 , ,
, , ,
即,的距离超过 , 此次压枝能满足要求.
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3.九年级学生小林进行跨学科自主学习活动,他利用函数的相关知识在实
验场景A和实验场景B中做对比,研究某种化学试剂的挥发情况. 若当实验
过程中该试剂挥发时间为分钟时,在场景A,B中的剩余质量分别为 ,
(单位:克).记录,与 的几组对应值如下表:#1
/分钟 0 5 10 15 20 …
克 25 23.5 20 14.5 7 …
克 25 20 15 10 5 …
请你协助小林将探究过程补充完整:
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(1)在如图所示的平面直角坐标系 中,描出上表中各组数值所对应
的点,并画出函数, 的图象;
第3题图
解:描点、画图如解图;
第3题解图
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(2)进一步探究发现,实验场景A的图象是抛物线的一部分,与 之间
近似满足二次函数 ;实验场景B的图象是直线的一部
分,与之间近似满足一次函数,则_______, ___,
____;
25
第3题图
23
第3题图
【解法提示】由题意知,实验场景A的图象是抛物线的一部分,与 之
间近似满足二次函数关系 点, 在
函数图象上,解得 实验场景B的图象是
直线的一部分,与 之间近似满足一次函数关系
点, 在函数图象上,
解得
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第3题图
(3)查阅文献可知,该化学试剂的质量不低于5克时,才能发挥有效作用,
在上述实验中,记该化学试剂在场景A,B中发挥有效作用的时间分别为
,,请直接写出与 的大小关系.
解: .
25
4.易错 [2025安阳一模]图①是抛物线形状的拱桥,当拱桥顶离水面
时,水面宽.顶点为原点,对称轴为 轴建立平面直角坐标系,抛物线
表达式近似为,如图②所示,且1个单位长度代表实际长度 .
第4题图
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(1)求抛物线的表达式;
第4题图
解:由题意可知 ,
把点代入,得 ,
抛物线的表达式为 ;
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(2)图③是一艘货船的纵向截面示意图,此货船水面以上高度为 ,货
船的宽度在顶部取得最大值.当桥下水面下降 时,它能否从桥下安
全通过?请通过计算进行说明(安全通过的要求:船距离桥体墙壁不少于
, ).
第4题图
28
第4题图
解:船不能从桥下安全通过;理由如下:
,
当时,得 ,
解得, ,
, ,
船不能从桥下安全通过.
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5.根据以下素材,探索并完成任务.#1
探究汽车刹车性能
“道路千万条,安全第一条”.刹车系统是车辆安全行驶的重要保障,某学
习小组研究了刹车性能的相关问题(反应时间忽略不计).
素
材
1 刹车时间:驾驶员从开始踩刹车到汽车完全停止,汽车所行驶的时间.
刹车距离:驾驶员从开始踩刹车到汽车完全停止,汽车所行驶的距离.
___________________________________________________________
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素
材
2 汽车研发中心设计了一款新型汽车,某兴趣小组成员记录了模拟汽
车在公路上以某一速度匀速行驶时的刹车性能测试数据,具体如下:
_____________________________________________________________________
素
材
3 该兴趣小组成员发现:①刹车后汽车行驶距离(单位: )与行驶
时间(单位:)之间具有函数关系,, 为常
数;②刹车后汽车行驶距离随行驶时间 的增大而增大,当汽车刹
车后行驶的距离最远时,汽车完全停止.
续表
31
请根据以上信息,完成下列任务.
任务一: 求关于 的函数表达式;
解:由题意知, ,
将,代入,得解得
关于的函数表达式为 ;
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任务二: 汽车司机发现正前方 处有一个障碍物在路面,立刻刹车,
判断该车在不变道的情况下是否会撞到障碍物?请说明理由.
解:不会.
理由: ,
当时,汽车停下,行驶了 ,
,
该车在不变道的情况下不会撞到障碍物.
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表达式变化型
6.[北师九下P40做一做改编]如图,桥梁的两条钢缆具有相同的抛物线形状,
而且左、右两条抛物线关于 轴对称,已知钢缆的最低点到桥面的距离为
,两条钢缆最低点间的距离为 .#1
第6题图
(1)求左侧抛物线的表达式;
34
解:根据题意可设左侧抛物线的表达式为,将点
代入可得 ,
则左侧抛物线的表达式为 ;
第6题图
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(2)计划在两钢缆上距离桥面 高的位置安装装饰物,求右侧钢缆上两
装饰物之间的距离?
第6题图
解: 左、右两侧抛物线关于 轴对称,
右侧抛物线的表达式为 .
令,则 ,
或 .
右侧钢缆上两装饰物之间的距离为 .
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7.[2025郑州一模]雨伞是生活中的常用物品,我们用数学的眼光观察撑开
后的雨伞(如图①),可以发现数学研究的对象——抛物线.在如图②所示
雨伞最大纵截面上建立直角坐标系,伞柄在轴上,坐标原点 为伞骨
,的交点(单位:分米),点为抛物线的顶点,点, 在抛物线
上,,关于轴对称.已知分米,点 .设抛物线表达式
为 .#1
第7题图
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(1)求抛物线的表达式;
第7题图
解:把和代入 ,
得解得
抛物线的表达式为 ;
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(2)分别延长,交抛物线于点,,求以 为直径的圆的周长.
第7题图
39
第7题图
解:设直线的表达式为 ,
将代入,解得 ,
直线的表达式为 ,
设点,代入 ,
解得,(舍去), ,
点的坐标为 ,
抛物线的对称轴是 轴, 点的坐标为 ,
(分米),
以 为直径的圆的周长为 (分米).
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8.[2025山西改编]如图①,某仿青蛙机器人的运动路线抽象为抛物线,其
运动路线的最高点(点)距地面,起跳点为,落地点为 .起跳点
与落地点的距离为,对称轴为直线,建立如图平面直角坐标系,
与满足的函数关系式为 .
第8题图
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第8题图
(1)请直接写出顶点 的坐标,并求该抛物线的函数表达式;
解:顶点的坐标为 ,
,
将代入得 ,
;
42
第8题图
(2)仿青蛙机器人起跳后的运动路线形状保持不变,即抛物线的形状不变.仿青蛙机器
人在跃过障碍物时,与障碍物上表面的每个点在竖直方向上的距离不少于 ,才能
安全通过.如图②,水平地面上有一个障碍物,其纵切面为四边形,其中
, ,,. 仿青蛙机器人从距离左侧
处的地面起跳,发现不能安全通过该障碍物. 若团队人员在起跳处放置一个平台,
仿青蛙机器人从平台上起跳,则刚好安全通过
该障碍物.请求出该平台的高度(平台的大小忽
略不计,障碍物的纵切面与仿青蛙机器人的运
动路线在同一竖直平面内).
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第8题图
解:设该平台的高度为 ,由题意,设新的函数表达式为
,
由题可知,,, ,
直线的表达式为 ,
设
,
44
对称轴为直线 ,
,
当时, 有最小值3,
,
解得,故该平台的高度为 .
第8题图
$