内容正文:
数 学
广西
分层练习册
1
第三章 函数
第九节 二次函数的实际应用
(3年2考,2分或12分)
一阶 基础巩固
二阶 能力提升
三阶 实践操作
类型1 利润最值问题
1. (2025南宁四十七中模拟)某专业户计划投资种植茶树及果树,根据市场
调查与预测,种植茶树的利润y1(万元)与投资量x(万元)成正比例关系,如
图1所示;种植果树的利润y2(万元)与投资量x(万元)成二次函数关系,如
图2所示.如果这位专业户投入种植茶树及果树资金共10万元,那么他能获
取的最大总利润是( D )
A. 20万元 B. 32万元
C. 48万元 D. 50万元
D
图1 图2
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【解析】设y1=kx,把P(1,2)代入y1=kx中,得2=k,∴y1=2x.设
y2=ax2,把Q(2,2)代入y2=ax2中,得2=4a,解得a= ,∴y2= x2.
设这位专业户投入种植果树的资金为m万元,则投入种植茶树的资金为
(10-m)万元,他获得的利润为w万元,由题意,得w=2(10-m)+ m2=
m2-2m+20= (m-2)2+18.∵ >0,0≤m≤10,∴当m=10时,
w最大=50,∴能获取的最大总利润是50万元.
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类型2 抛物线形问题(2024.18)
2. (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. 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
B
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【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,∴当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.
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3. (2025柳州模拟)如图1,一个可调节高度的喷灌架喷射出的水流可以近
似地看成抛物线.图2是喷射出的水流在平面直角坐标系中的示意图,其中
喷灌架置于点O处,喷水头的高度(喷水头距喷灌架底部的距离)设置的是1
米,当喷射出的水流距离喷水头水平距离为8米时,达到最大高度5米.
(1)求水流运行轨迹的函数解析式;
解:由题可知抛物线的顶点为(8,5),
设水流运行轨迹的函数解析式为y=a(x-8)2+5,
将点(0,1)代入可得a=- ,
∴水流运行轨迹的函数解析式为y=- (x-8)2+5.
图1 图2
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(2)若在距喷灌架12米处有一棵3.5米高的果树,问:水流是否能喷射到这
棵果树?请通过计算说明.
解:不能,理由如下:
当x=12时,y=- ×(12-8)2+5=4>3.5,
∴水流不能喷射到这棵果树.
图1 图2
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类型3 面积最值问题(2025.22)
4. (2025广西模拟)用12米长的围栏围成一边靠墙(墙足够长)的菜园,为了
让菜园面积尽可能大,小红提出了围成矩形、等腰三角形(底边靠墙)、半
圆形这三种方案,最佳方案是( C )
A. 方案1 B. 方案2 C. 方案3 D. 都一样
C
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【解析】设围成的图形的面积为y平方米,方案1:设与墙相邻的边长为
x 米,则另一边为(12-2x)米,由题意,得y=x(12-2x)=-2(x-3)2+
18,当x=3时,y有最大值,最大值为18.方案2:易得等腰三角形的腰为
6米,当顶角为直角时,面积最大,为 ×6×6=18.方案3:设圆的半径
为r米,则πr=12,解得r= ,∴y= π×()2= ≈23.∵23>18,
∴最佳方案为方案3.
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5. (2025南宁外国语学校二模)九年级学生在数学社团课上进行了项目化学
习研究,某小组研究如下:如何设计纸盒?选择“素材1”“素材2”设计
了实验活动.请你尝试帮助他们解决相关问题.
素材1 利用一边长为40 cm的正方形纸板可以设计成如
图所示的无盖纸盒
素材2 如图,在正方形硬纸板的四角处各剪掉一个同样
大小的小正方形,将剩余部分折成一个无盖纸盒
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(1)初步探究,制作一个底面积为484 cm2的无盖纸盒,需要剪掉的小正方
形边长为多少?
解:设剪掉的小正方形的边长为x cm,则折成的无盖纸盒的底面是边长
为(40-2x)cm的正方形,
∴(40-2x)2=484,
∴x1=9,x2=31(不符合题意,舍去).
答:剪掉的小正方形的边长为9 cm.
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(2)折成的无盖纸盒的侧面积是否有最大值?如果有,求出这个最大值和剪
掉的小正方形的边长;如果没有,请说明理由.
解:折成的无盖纸盒的侧面积有最大值,设剪掉的小正方形的边长为
a cm,折成的无盖纸盒的侧面积为S cm2,
∴S=4(40-2a)a=-8a2+160a=-8(a-10)2+800.
∵-8<0,∴当a=10时,S取得最大值,最大值为800.
答:折成的无盖纸盒的侧面积有最大值,最大值为800 cm2,此时剪掉的
小正方形的边长为10 cm.
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6. [中华优秀传统文化](2025南宁邕宁区民族中学模拟)廊桥是我国古老的
文化遗产,如图,是某座抛物线形的廊桥示意图.已知水面AB宽40米,抛
物线最高点C到水面AB的距离为10米,为保护廊桥的安全,在该抛物线
上距水面AB高为8米的点E,F处要安装两盏警示灯,则这两盏灯的水平
距离EF等于 米.
8
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【解析】如解图,以AB所在直线为x轴、线段AB的垂直平分线为y轴建
立平面直角坐标系,由题意,得A(-20,0),B(20,0),C(0,10).设过
点A,B,C 的抛物线的解析式为y=a(x+20)(x-20)(a<0),把点C(0,
10)的坐标代入,得10=a(0+20)(0-20),∴a=- ,则y=- (x+
20)(x-20),把 y=8代入,得 8=- (x+20)(x-20),即 x2=80,解得
x1=4 ,x2=-4 ,∴EF=|x1-x2|=|4 -(-4 )|=
8 (米).
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7. (2025玉林三模)【素材1】在毕业晚会上,为了烘托晚会气氛,需要在
晚会上悬挂一串彩灯,如图1.挂好后彩灯灯绳形状可近似看成由两段抛物
线拼接而成.
【素材2】将图1的两段抛物线抽象成如图2所示的抛物线L1和抛物线L2,
抛物线L1和抛物线L2大小形状完全相同,AO,BC,DE三个支撑杆均垂
直于地面OE,垂足分别是点O,C,E,AO=BC=DE=3 m.
【素材3】点C是OE的中点,OC=4 m.以点O为原点,OE所在直线为
x轴,OA所在直线为y轴建立如图2所示的平面直角坐标系,抛物线L1的函
数表达式为y=ax2-bx+6b.
图1 图2
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(1)求a,b的值;
解:根据题意得 解得
(2)求抛物线L2的函数表达式;
解:由(1)可得抛物线L1的函数表达式为y= x2- x+3= (x-2)2+ ,
则抛物线L2的函数表达式为y= (x-2-4)2+ = (x-6)2+ .
【任务】
图1 图2
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(3)在抛物线L2上的点M处绑一根竖直彩带(彩带绷直,打结处的长度忽略
不计,抛物线的形状不改变),彩带末端恰好接触到地面N处,MN⊥OE
于点N,NE=3 m,求彩带的长度MN.
图1 图2
解:∵点C是OE的中点,OC=4 m,∴OE=8 m,
∴ON=OE-NE=5(m),
∴当x=5时,代入抛物线L2的函数表达式中,
得y= ×(5-6)2+ = ,∴彩带的长度MN为 m.
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8. 综合与实践(2025兰州)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.
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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,获得相关数据如下:
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【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.
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【数学建模】请你结合所学知识解决下列问题:
(1)观察上述各点的分布规律,判断y关于x的函数类型,并求出该函数的
表达式;
解:观察各点的分布规律可知,y关于x的函数是二次函数,设该二次
函数的表达式为y=ax2+bx+c,
将(0,35),(1,56),(2,63)代入,
得 解得
∴该二次函数的表达式为y=-7x2+28x+35.
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(2)请计算抑制种子发芽时的生长素浓度范围.
解:当x=0时,y=35,
∴种子自然发芽率为35%,
∴当y=35时,-7x2+28x+35=35,
解得x1=0,x2=4,
当y=0时,-7x2+28x+35=0,
解得x1=-1(舍去),x2=5,
∴抑制种子发芽时的生长素浓度范围为4<x≤5.
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