内容正文:
中考数学终极冲刺,全力以赴,备战中考!
中考数学终极冲刺06 二次函数的应用
中考全国考情分析
A
B
C
LOREM
LOREM
LOREM
1、 考察方向与分值占比:
二次函数应用是中考高频必考题型,卷面分值占 6%-12%,大多以解答大题形式呈现,属于中档核心拉分考点。考题紧密贴合现实生活与几何场景,出题形式灵活多变,综合性较强。命题主要分为经济利润、实物拱桥、运动轨迹、几何面积四大类题型,核心考查数学建模能力。解题需要根据题干条件列出二次函数关系式,结合自变量实际取值范围分析计算。
题目常围绕最值求解、取值判定、方案选择设问,还会结合方程、不等式知识综合考查。该专题侧重检验学生数理运用与实际问题转化能力,解题需兼顾函数性质与现实约束条件,是稳固分数、拉开成绩差距的重要板块。
2、核心考查内容:
图形问题、图形运动问题、拱桥问题、销售问题、投球问题、喷水问题、增长率问题、其他问题。
(1)图形问题:依托几何图形边长列函数式,计算面积最值与边长取值。结合图形性质限定自变量,求解图形相关极值问题。
(2)图形运动问题:分析动点移动轨迹,根据位置变化构建二次函数模型。探究运动过程中线段、面积的变化规律与最值。
(3)拱桥问题:建立平面直角坐标系,求出拱桥对应的函数解析式。代入坐标计算跨度、高度,解决通行相关实际问题。
(4)销售问题:根据单价、销量关系列出利润函数关系式。求取利润最大值,确定最优定价与销售方案。
(5)投球问题:将运动轨迹看作抛物线,求解函数表达式。判断投掷距离、高度,分析运动落点相关数据。
(6)喷水问题:以水流轨迹建模,计算喷水高度与最远喷射距离。结合参数调整,求解喷头相关实际设计数值。
(7)增长率问题:套用变化规律列函数,核算连续增减后的总量。分析增长幅度,预判数值变化趋势与最终结果。
(8)其他问题:灵活转化实际场景,搭建二次函数计算模型。依据函数性质,解答各类非常规应用型题目。
核心知识点及具体题型
A
B
C
LOREM
LOREM
LOREM
【题型一】图形问题
1、构建函数关系式:以线段长度设为自变量,结合矩形、三角形、多边形边长关系列式。套用周长、面积公式,转化得出二次函数表达式。
2、划定自变量取值范围:边长数值必须大于 0,结合图形边界限制划定区间。动点移动范围、图形存续状态,均作为取值判定依据。
3、最值计算方法:自变量可取全体区间内顶点横坐标时,顶点处取得面积最值。顶点超出取值区间,依据函数增减性,在区间端点求取最值。
4、动点类图形变化:动点移动改变边长,对应图形面积、周长随之动态变化。根据动点位置分段列式,分别计算不同阶段函数数值。
5、几何定理联用计算:运用勾股定理、相似三角形性质推导边长等量关系。结合图形判定条件,检验计算结果是否符合几何实际形态。
【典例1】(2026·四川广元·二模)如图,农户家有两面垂直的院墙,墙角内侧N处有一棵果树,距两侧院墙的距离分别为10米和5米.现计划借助这两面院墙(足够长),用总长为24米的篱笆围成一个矩形菜园(篱笆只围、两边),果树在围成的区域内,设为x米.
(1)菜园的面积能否为119平方米?若能,求出x的值;若不能,请说明理由;
(2)求面积S与x的函数解析式,写出x的取值范围,并求出当x为何值时,菜园面积最大?
【答案】(1)菜园面积能为119平方米,此时
(2),当时,菜园面积最大
【分析】(1)设为x米,则米,根据矩形的面积公式列出方程求解;
()根据矩形的面积公式列出与的函数解析式,再根据题意求出的取值范围,进而根据二次函数的性质解答即可求解.
【详解】(1)解:设为x米,则米,
由题意得,,
即,
解得,,
当时,,符合题意;
当时,,不符合题意,舍去;
∴,
答:菜园面积能为119平方米,此时;
(2)解:,
∵点N距两侧院墙的距离分别为10米和5米,
∴,
解得,
∴,
∵二次项系数,
∴抛物线的开口向下,
∴当时,菜园面积S的值最大.
【变式1】(2026·湖北襄阳·一模)某渔场用长的渔网围成一个“”型区域,如图,它是由两个面积相等的矩形和组成(其中边与边的一部分重合,重合部分仅计一次),且为的中点,设.
(1)用含有的式子表示的长;
(2)求围成的“”型区域的最大面积;
(3)在(2)的条件下,该渔场将所围区域划出一部分对外出租,每作为1个面积单位,现有两种出租方案:
方案一:出租费用随市场状况变动,且经调查发现:每个面积单位出租费固定为500元/年,此时可以全部租出;若每个面积单位出租费增长20元/年,则每年少租出1个面积单位;
方案二:每个面积单位出租费固定为800元/年.
渔场决定:若按照方案一,每租出1个面积单位拿元用于环保升级;若按照方案二,渔场一次性拿12600元用于环保升级.若要求当租出的面积单位为20个时,方案一的每年净收入大于方案二的每年净收入,求的取值范围(每年净收入出租费用环保升级费用).
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据矩形和面积相等,求出与之间的等量关系,再根据用长的渔网围成一个“”型区域,即可求出的长;
(2)先列出关于的函数解析式,根据二次函数的最值,求面积的最大值;
(3)分别求出方案一,方案二的每年净收入,再根据方案一的每年净收入大于方案二的每年净收入列不等式求解.
【详解】(1)解:为的中点,
.
∵矩形和面积相等,
,
,
.
,
,
.
.
(2)解:∵矩形和面积相等,
.
当时,.
(3)解:∵每作为1个面积单位,
∴为30个面积单位.
方案一每年净收入:(元),
方案二每年净收入:(元),
则,解得.
【题型二】图形运动问题
1、设定运动变量:设运动时间或移动距离为自变量,结合运动速度,表示出变化线段长度。
2、推导边长表达式:依据图形原有边长、运动路程,用变量写出动态边的长短数值。
3、建立函数关系式:套用三角形、四边形面积公式,整理得到二次函数解析式。
4、划定取值范围:根据动点起止位置、图形不消失原则,确定自变量有效区间。
常见图形运动考点:
1、动点在多边形边上运动:单点沿边移动,不断改变三角形、梯形底和高,面积随之改变,求解面积最值。
2、线段平移运动:线段平行移动,切割原图形成新图形,根据位置变化列式计算面积变化规律。
3、图形整体旋转平移:三角形、矩形整体位移,结合重合部分形状,列出重合面积函数,求取极值。
最值与取值判定:
1、对称轴落在运动区间内,顶点处取得面积最值。
2、对称轴超出区间,在运动起点、终点位置取最值。
3、结合运动过程,判断特殊时刻图形形状、线段等量关系。
【典例2】(2026·河南商丘·模拟预测)如图,在中,、动点、均以的速度从点同时出发,点沿折线向点运动、点沿边向点运动.当点运动到点时,两点都停止运动.的面积(单位:)与运动时间(单位:)的关系如图所示.其中点是该函数图象的最高点、则的值为( )
A.10 B.11 C. D.
【答案】C
【分析】观察图象知,当时,点P与点B重合,得到,当时,此时,,过P点作于D点,根据面积公式求得,证明,列出比例式求得,进而求得的关系式,根据二次函数的性质,即可求解.
【详解】解:观察图象可知,当时,点P与点B重合,
∵动点P,Q均以的速度从点C同时出发,
∴,
当时,,
此时,,
当时,如图,过P点作于D点,则,
,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴P点是的中点,
∴,
∴
设在上时,到的距离为,
∵,
∴
∴
∵点是该函数图象的最高点,则
∴的值为.
【变式2】(2026·黑龙江哈尔滨·二模)如图,在中,,,.动点以的速度从点出发,沿折线向终点运动,同时动点也以的速度从点出发,沿边向终点运动.设点,的运动时间为,的面积为,则与的函数图象大致是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】首先,得到,然后,根据,,,分三种情况分别求出对应的S关于t的函数表达式,再分别判断在对应取值范围内对应的函数图象即可得出答案.
【详解】解:∵,
∴,
根据题意知,,
①当时,,
∴当时,S随t的增大而增大;
②当时,,
如图1,过P作于D,
∵,
∴,
∴,
∴,即,解得,
∴,
∵,
∴此时,抛物线开口向下;
③如图2,当时,,
∵,
∴S随t的增大而减小,
综上,选项A符合题意,故选A .
【题型三】拱桥问题
一、解题核心思路
以拱桥顶点或水面中点为原点建立平面直角坐标系,把桥拱轮廓视作抛物线,列函数式求解高度、跨度、通行限制等实际问题。
二、建系常用方式
1、顶点在原点:顶点坐标(0,0),抛物线开口向下,解析式设为,计算简洁常用。
2、水面中点为原点左右跨度对称,对称轴为 y 轴,方便代入两岸端点坐标计算。
三、设式与求解步骤
1、根据建系位置,选取顶点式设抛物线解析式
2、代入已知跨度、拱高等点位坐标,求出系数a
3、把所求位置横坐标代入式子,算出对应竖直高度
4、结合车辆、船只通行高度,判断能否顺利通过
四、常见计算题型
1、已知跨度与拱高,求抛物函数表达式
2、固定水平位置,测算此处桥身垂直高度
3、给定通行高度,求解对应水平通行宽度
4、判断物体尺寸是否满足拱桥通行条件
【典例3】(2026·山西大同·二模)综合与实践
问题情境:“两水夹明镜,双桥落彩虹”出自唐代诗人李白的《秋登宣城谢朓北楼》,生动描绘了小桥倒映水中的美景.春节期间,某公园的工作人员计划对园中一处小桥进行装饰,营造出别样的节日美景.
测量数据:已知该桥拱呈抛物线型,测得桥拱与水面的交界点,的距离为6米,桥拱最高点到水面的距离为米.
数学建模:如图,以水面为轴,的垂直平分线为轴,建立平面直角坐标系.
(1)求该抛物线的函数表达式;
问题解决:
(2)如图,当水位上涨后,桥拱下水面宽为5米.
①若在桥拱最高点处有一个星形灯饰(大小忽略不计),求灯饰与其水中倒影之间的距离;
②工作人员计划在桥拱悬挂3盏红灯笼,其中1盏甲型灯笼自身高度为米,另外2盏乙型灯笼自身高度均为米,若要求灯笼底部距离水面的距离均为米,请直接写出3盏灯笼分别与桥拱最高点的水平距离.
【答案】(1)
(2)①灯饰与其水中倒影之间的距离为米;
②甲型灯笼与桥拱最高点的水平距离为0米,乙型灯笼与桥拱最高点的水平距离均为米.
【分析】本题考查了二次函数的应用,求二次函数的解析式,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
(1)由题意得出点的坐标,然后用待定系数法求解即可;
(2)①由抛物线的对称性得,然后把其代入解析式求解点的纵坐标,即可求出灯饰与其水中倒影之间的距离;
②先求出甲型灯笼到的距离,再由点与之间的距离即可得到甲型灯笼的悬挂点即为点;接着求出2盏乙型灯笼到的距离,再求出它们到的距离,代入解析式即可求解乙型灯笼与桥拱最高点的水平距离.
【详解】(1)解:轴垂直平分,,
,,
由题意得,
设该抛物线的函数表达式为,将,,代入,
得,解得,
该抛物线的函数表达式为;
(2)解:①由抛物线的对称性得,
当时,,
∴灯饰与其水中倒影之间的距离为(米);
②解:由题意可得,甲型灯笼的悬挂点到的距离为(米),
由①得,点与之间的距离为(米),
甲型灯笼的悬挂点即为点,
甲型灯笼与桥拱最高点的水平距离为0米;
由题意可得,乙型灯笼的悬挂点到的距离为(米),
由①得,与之间的距离为米,
该悬挂点到的距离为(米),
令,解得或,
乙型灯笼与桥拱最高点的水平距离均为米.
综上,甲型灯笼与桥拱最高点的水平距离为0米,乙型灯笼与桥拱最高点的水平距离均为米.
【变式3】(2026·内蒙古·一模)如图①,这是某地的一个拱形彩灯门,其横截面如图②所示,抽象为数学模型是由抛物线和垂直于地面的两条相等的线段构成的,以地面所在直线为轴,过抛物线的最高点且垂直于的直线为轴,建立平面直角坐标系,其中为的中点.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)如图②,为支撑拱形彩灯门的结构,需要制作3条支撑杆,其中和长度相等且垂直于地面,求所需支撑杆长度和的最大值;
(3)如图③,为喜迎元宵佳节,工作人员计划在拱形彩灯门上悬挂灯笼,要求挂满后呈轴对称分布,且灯笼到地面的垂直距离不低于,每两个相邻灯笼间的水平距离相等且至少间隔,若灯笼高度忽略不计,请设计一种悬挂方案,使悬挂灯笼的数量最多.(参考数据:)
【答案】(1)
(2)米
(3)以为中心,在、、、、、、、、、、的位置悬挂灯笼
【分析】(1)根据拱形彩灯门的横截面各部分的长度,得到抛物线顶点的坐标是,点的坐标是,利用待定系数法求出抛物线的解析式即可;
(2)设点的坐标是,则有支撑杆的长度和是,整理成顶点坐标式为,根据二次函数的性质可知所需支撑杆长度和的最大值为;
(3)因为灯笼到地面的垂直距离不低于,可得关于的一元二次方程,解一元二次方程得到时,两点之间的水平距离为,因为两端各需要悬挂一个灯笼,所以最多可以悬挂个灯笼,据此写成方案,即可求解.
【详解】(1)解:由题意可得,抛物线顶点的坐标是,
为的中点,,,
∴点的坐标是,
设抛物线的解析式为,
将代入解析式可得,
解得,
∴抛物线的函数表达式是;
(2)解:设点的坐标是,则由抛物线的对称性可得,
则,,
则支撑杆的长度和是,
整理得,
∴当时,所需支撑杆长度和的最大值为米;
(3)解:由(1)知,抛物线的函数表达式是,
令,
整理得,
解得,
∴时,两点之间的水平距离为,
要让数量最多,相邻间隔取1米,最多可以悬挂灯笼的数量是个.
悬挂方案:以O为中心,在、、、、、0、1、2、3、4、5的位置悬挂灯笼.
【题型四】销售问题
1、利润相关基础公式
(1)单件利润 = 单件售价 单件进价(成本)
(2)总利润 = 单件利润 销售数量
2、销量与售价的联动关系
题干常给出:每涨价/降价1元,销量减少/增加件,据此可列销量的一次函数表达式。
例:设商品原价为元,进价为元,原销量为件;若涨价元,则单件售价为元,单件利润为元,销量为件;若降价元,则单件售价为元,销量为件。
3、二次函数的最值性质
(1)一般式:(),顶点横坐标 。
(2)(最值判定:当时,抛物线开口向下,顶点为最大值;当时,开口向上,顶点为最小值(利润问题中通常为负数,求最大利润)。
(3)自变量取值范围约束:售价≥进价、销量≥0,由此确定的取值范围。
解题步骤
1、审题设元
(1)明确已知量:进价、原售价、原销量、销量随售价的变化规律(如每涨1元销量减5件)。
(2)设自变量:若涨价,设涨价元();若降价,设降价元();也可直接设新售价为元。
(3)设因变量:设总利润为元。
2、列销量与单件利润的表达式
(1)单件利润 = 新售价 进价(需用含的式子表示)
(2)销量 = 原销量 变化量(涨价取“”,降价取“”,变化量=)
3、构建总利润的二次函数解析式
(1)代入公式: 单件利润 销量
(2)化简整理:将解析式化为一般式 ()
4、确定自变量的取值范围
根实际意义列不等式组,核心约束条件:
(1)单件售价 进价 新售价 进价
(2)销量
5、求最值并检验作答
(1)计算顶点横坐标:
(2)判断是否在取值范围内:
① 若在范围内:将代入解析式,,此时对应的售价为;
② 若不在范围内:根据二次函数的增减性(时,开口向下,自变量离越近,值越大),取取值范围的端点值计算最大利润;
(3)检验结果的实际合理性,规范书写答案(带单位)。
【典例4】(2026·云南昆明·二模)请你根据下列素材,完成有关任务.
背景
云南七彩紫洋芋,亮如紫玉、口感香糯,表皮黑紫、果肉带深紫花纹,耐储存且营养丰富,富含多种人体必需微量元素,是健康饮食的优质选择.近年来,云南多地因地制宜发展其种植产业,在乡村振兴路上焕发出强劲动力.
素材一
某社区种植户今年种植的七彩紫洋芋喜获丰收,采挖上市15天全部售罄,该社区种植户对销售情况进行统计后发现,在该七彩紫洋芋上市第x天时,日销售量P(单位:千克)与x之间的函数关系式为;
素材二
七彩紫洋芋单价y(单位:元/千克)与x之间的函数关系如图所示.
请完成下列任务:
(1)任务一:当时,求y与x之间的函数关系式;
(2)任务二:该社区种植户售卖七彩紫洋芋的第一周(即),到第几天时,售卖日销售额最高?最高日销售额为多少元?
【答案】(1)当时,
(2)到第7天时,售卖日销售额最高,最高日销售额为644元
【分析】(1)根据函数图象和x的取值范围,用待定系数法,即可求解;
(2)设日销售额为W元,分别求出当和时,W关于x的解析式,根据函数的性质求出最大值,比较即可.
【详解】(1)解:由图象可知,当时,;
当时,设函数解析式为,
过点和,
,解得,
,
综上所述:当时,;
(2)解:设日销售额为W元,
当时,,,,
,W随x的增大而增大,
当时,W取最大值,为(元);
当时,,,
,
,开口向下,对称轴为直线,即时,W随x的增大而增大,
当时,W取最大值,为(元),
,
到第7天时,售卖日销售额最高,最高日销售额为644元.
【变式4】(2026·江苏徐州·二模)2026年春节期间,我国国产电影《熊猫计划之部落奇遇记》刷新了中国电影票房的新纪录,商家推出A、B两款“熊猫”文旅纪念品.已知购进A款个,B款个,需花费元;购进A款个,B款个,需花费元.
(1)求A,B两款“熊猫”纪念品每个进价分别为多少元?
(2)在销售中,该商家发现每个A款纪念品售价元时,可售出个,售价每增加元,销售量将减少个,设每个A款纪念品售价元,W表示该商家销售A款纪念品的利润(单位:元),求关于的函数表达式,并求出的最大值.
【答案】(1)A,B两款“熊猫”纪念品每个进价分别为元,元
(2);
【分析】(1)通过建立二元一次方程组求解即可;
(2)利用“利润单个利润销售量”列函数表达式,再通过二次函数性质结合自变量取值求最大值即可.
【详解】(1)解:设A款纪念品每个进价为元,B款纪念品每个进价为元,
,
解得;
答:A,B两款“熊猫”纪念品每个进价分别为元,元;
(2)解:,
∵,
∴抛物线开口向下,函数有最大值,
∵对称轴,在范围内,
∴当时,.
【题型五】投球问题
一、核心原理
将篮球、实心球等飞行轨迹看作开口向下的抛物线,利用二次函数求解飞行高度、水平距离、落点、最高点。
二、建立坐标系
通常以出手点正下方地面为原点,水平方向为 x 轴,竖直高度为 y 轴。
三、函数表达式
多用顶点式,(h,k)为球飞行最高点坐标,a<0
四、常考计算内容
1、求投掷轨迹对应的二次函数解析式
2、计算飞行过程中的最大高度
3、求解球落地时的水平投掷距离
4、判断指定位置高度、是否越过挡板
五、解题步骤
1、根据题意确定出手点、最高点、落地点坐标
2、代入坐标求出函数关系式
3、利用顶点求最大高度
4、令y=0算出落地水平距离
【典例5】(2026·河南开封·二模)篮球投篮的运动路线是一条抛物线.如图,一名运动员跳起投篮,篮球准确落入篮圈.以球员站立地面位置为原点,地平线为轴,垂直地面的直线为轴建立平面直角坐标系.已知该球员出手点距地面高度为,当篮球运行水平距离为时,篮球达到最大高度,篮筐中心B离地面高度为.
(1)求篮球飞行路线对应的抛物线解析式;
(2)求篮筐距离投篮球员的水平距离;(结果保留根号)
(3)一名防守队员站在球员前方水平距离处,他伸手最高能达到,通过计算判断他能否拦到篮球.
【答案】(1)篮球运行路线所在抛物线解析式为;
(2)篮筐距离投篮球员的水平距离为米;
(3)他不能拦到篮球.
【分析】()根据题意得抛物线顶点坐标为,经过点,然后利用待定系数法即可求解;
()把代入,求出的值即可;
()把代入,求出的值,然后比较即可.
【详解】(1)解:根据题意得,抛物线顶点坐标为,经过点,
设篮球运行路线所在抛物线解析式为,
∴,解得:,
∴篮球运行路线所在抛物线解析式为;
(2)解:把代入得,,
解得:,(舍去),
答:篮筐距离投篮球员的水平距离为米;
(3)解:把代入得,,
∵,
∴他不能拦到篮球.
【变式5】(2026·山西临汾·三模)综合与实践
问题背景:
中国单板滑雪名将苏翊鸣在2025年表现惊艳,不仅斩获2025—2026赛季国际雪联单板滑雪大跳台世界杯总冠军,还在世界锦标赛中摘银创造历史.
【数学建模】
某研究小组计划研究滑雪运动员的运动轨迹.经研究发现某运动员通过助滑道后在点起跳,在空中沿抛物线飞行后落在着陆坡上的点处.坡高为60 m,着陆坡的坡度,即,建立如图所示的平面直角坐标系.从起跳到着陆的过程中,运动员的竖直高度y(单位:m)与水平距离x(单位:m)近似满足二次函数关系.
(1)某运动员起跳后,该运动员的水平距离x与竖直高度y的几组数据如下:
水平距离
0
10
12
14
40
竖直高度
70
78.75
79
78.75
30
求这段抛物线的解析式;
(2)某运动员在空中飞行过程中,当他与着陆坡竖直方向上的距离达到最大时,求此时的水平距离和竖直距离的最大值.
【答案】(1)
(2)水平距离为,竖直距离的最大值是
【分析】(1)根据列表数据,选取两个特殊点:顶点、,运用待定系数法,即可求出函数解析式;
(2)设点M到竖直方向上的距离最大,作轴交抛物线和直线于点M、N.求出直线的解析式为,设,则,,根据二次函数的性质进行解答即可;
【详解】(1)解:由表格得,顶点坐标为,
设抛物线的解析式为,
把代入解析式得:,
解得,
所以该抛物线的解析式为或.
(2)解:设点到竖直方向上的距离最大,作轴交抛物线和直线于点、
在中,,
,
米,即,
设直线的解析式是,
把,代入得
,解得
直线的解析式为
设,
则,
,
,
当时,的值最大,
答:当他与着陆坡竖直方向上的距离达到最大时,此时的水平距离为,竖直距离的最大值是.
【题型六】喷水问题
一、核心原理
水流运动轨迹为开口向下抛物线,借助二次函数求解喷水高度、喷射距离、喷头参数相关问题。
二、坐标系搭建
以喷头位置为坐标原点,水平向右为 x 轴,竖直向上为 y 轴建立平面直角坐标系。
三、函数常用形式
优先使用顶点式,,顶点对应水流最高位置,系数a<0。
四、高频考查题型
1、代入已知点位坐标,求解水流轨迹函数解析式
2、计算水流喷出的最大竖直高度
3、算出水流落地处与喷头的水平最远距离
4、判定特定水平位置的水流高度,校核设施安装尺寸
五、标准解题步骤
1、确定喷头、最高点、落水点对应坐标
2、代入坐标计算参数,得出函数表达式
3、依据顶点坐标得到喷水最大高度
4、令函数值为 0,求解落地水平射程
【典例6】(2026·山西大同·模拟预测)综合与实践
问题情境:某现代科技农业示范园自主设计的“自动升降式喷灌器”如图1所示,其截面示意图如图2所示,为自动升降杆,喷头P喷出的水雾区域边缘为抛物线的一部分,并且左右两侧的抛物线对称.左右两侧的抛物线与水平地面的交点分别为A,B,则的长为该喷灌器的灌溉距离.当喷头P的高度变化时,其喷出的水雾区域边缘的形状不变.
数据收集:当喷头P位于初始位置时,,灌溉距离,右侧水雾区域边缘抛物线上的点C到水平地面的高度为,到喷头P的水平距离为.喷头P最高可升至点处,.
建立模型:以点O为原点,水平地面向右为x轴,所在直线为y轴建立平面直角坐标系(单位长度为).
(1)当喷头P位于初始位置时,求右侧抛物线的函数表达式.
(2)当喷头P升至最高点时,求该喷灌器的灌溉距离的长.
问题解决:
(3)该农业示范园在一块示范田中按正方形网格铺设了一批该“自动升降式喷灌器”,相邻两个喷灌器之间的距离为.为保证地面全部在其灌溉范围内,每个喷灌器的灌溉距离需不低于相邻两个喷灌器之间的距离的倍.直接写出喷头P的高度的取值范围.
【答案】(1)
(2)喷灌器的灌溉距离的长为
(3)
【分析】(1)右边的抛物线的解析式为,将,代入求解即可;
(2)求出右边的抛物线的解析式为,再求抛物线与轴的交点坐标,可得喷灌器的灌溉距离的长;
(3)设喷头高度,则抛物线解析式为,根据求解即可.
【详解】(1)解:根据题意得:点的坐标为,
设右边的抛物线的解析式为,
根据题意得,点的坐标为,点的坐标为,
将,代入,得:
,
解得:,
∴右边的抛物线的解析式为;
(2)解:∵,
∴当喷头P升至最高点时,右边的抛物线的解析式为,
当时,,
解得(舍去),,
∴点的坐标为,
∴,
∵左右两侧的抛物线对称,
∴,
∴该喷灌器的灌溉距离的长为;
(3)解:设喷头高度,则抛物线解析式为,
故灌溉总距离要求;
令,则,
解得:,
左右对称灌溉总距离为,
∴,
解得:,
又喷头最高限高高度为,
∴,即
【变式6】(2026·河北保定·模拟预测)某市新建了一个“水滴公园”,核心景观是一个智能化音乐喷泉(如图1),喷泉的喷头位于圆形水池的中心点O正上方处.喷头喷出的水流在忽略空气阻力的情况下,其运动轨迹呈抛物线型,且水流始终在同一竖直平面内,以水池中心O为原点,建立如图2所示的平面直角坐标系(x轴在水面水平方向,y轴竖直向上).经测量,在某一固定音乐节奏下,喷出的水流最高点B的坐标为,之后落回水面上的C点.
(1)求该抛物线的表达式;
(2)求音乐喷泉水池的半径的长;
(3)公园设计师认为,当水流落点C距离中心O恰好为时,视觉效果最好.
①在喷头高度不变的情况下,若要达到设计师的要求,最高点的坐标为,请求出n与m的函数关系式;
②为了控制成本,喷泉的驱动功率与最高点B的纵坐标(最大高度)成正比.原方案的最高点高度为,新方案与原方案的音乐喷泉所在的抛物线的对称轴相同.请你计算新方案需要消耗的功率是原方案的多少倍?
【答案】(1)
(2)
(3)①(且);②倍
【分析】(1)由题意,抛物线的顶点坐标为,且过点,运用待定系数法求解即可;
(2)令,代入解析式求一元二次方程即可;
(3)①设新抛物线的表达式为,运用待定系数法即可求解;
②由题意得,代入计算即可.
【详解】(1)解:由题意,抛物线的顶点坐标为,且过点,
设抛物线的表达式为,
将代入表达式,得,
解得,
∴抛物线的表达式为.
(2)解:令,则,
解得,(舍),
故音乐喷泉的水池半径的长为.
(3)解:①设新抛物线的表达式为,
将,代入得
解得(且).
②由题意得,
∴,
∵喷泉的驱动功率与最高点B的纵坐标(最大高度)成正比,
∴功率比为,
故新方案功率是原方案的倍.
【题型七】增长率问题
一、核心原理
依据基数、变化率推导数量变化规律,连续增减变化可用二次函数建模计算。
二、基础公式
设初始量为a,平均变化率为x两次变化后总量:\(y=a(1\pm x)^2\)增长取加号,降低取减号
三、考查题型
1、已知基数与变化率,求两次变化后的最终数量
2、根据变化前后数值,反推平均增长或下降幅度
3、结合取值范围,分析数量最值与变化趋势
四、解题步骤
1、确定初始基数,设定变化率为自变量
2、套用公式列出二次函数关系式
3、代入数值计算,求解对应数量或变化率
4、舍去负数、不合实际的结果
【典例7】(25-26九年级上·江苏南通·阶段检测)黄山毛峰是安徽最具代表性的绿茶之一,产于黄山山区,新茶一上市就获得全国人民的追捧,某地第一天销售额为万元,以后每天销售额按相同的增长率增长,三天后销售额累计达万元,若把增长率记作,则关于的函数关系式为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】本题考查了根据实际问题列二次函数关系式,根据各数量之间的关系,找出关于的函数关系式是解题的关键.
由第一天的销售额及以后每天销售额的增长率,可得出第二、三天的销售额,再将三天的销售额相加,即可找出关于的函数关系式.
【详解】解:该地第一天销售额为万元,以后每天销售额按相同的增长率增长,增长率记作,
第二天销售额为万元,第三天销售额为万元.
根据题意得:.
故选:D.
【变式7】(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.
【题型八】其他问题
一、题型范围
涵盖桥梁隧道、车辆通行、物资堆放、运动行程、用料规划等非常规实际题型,无固定模型,灵活建模求解。
二、通用解题思路
根据实际场景梳理变量关系,选取合适形式列出二次函数,结合实际约束确定自变量范围。
三、常见考查方向
1、用料规划:给定材料总量,设计造型尺寸,求用料最优、占地面积最值。
2、通行限界:结合轮廓曲线,判断车辆、物体能否顺利通行。
3、物料堆放:依据堆放形态数据,计算堆放高度、容纳总量极值。
4、行程能耗:结合行驶速度与损耗关系,求解能耗最低、路程最优方案。
四、解题步骤
1、梳理题干条件,设定合理自变量
2、结合数量、几何关系构建二次函数解析式
3、依据现实条件划定自变量取值区间
4、利用函数性质计算最值、对应参数数值
5、检验结果,剔除不符合实际的答案
【典例8】(2026·江苏泰州·二模)某碗竖直放置在水平桌面上,其截面图如图所示.已知瓷碗深度为,碗口宽为,碗底高为,,碗体呈抛物线状(碗体厚度不计).以碗底的中点为原点,以所在直线为轴,的中垂线为轴,建立平面直角坐标系.
(1)求碗体的抛物线解析式;
(2)若用碗盛面汤后与碗口相距(即距离),求面汤表面宽度;
(3)若存在一个圆经过、、三点,求该圆的半径.
【答案】(1)
(2)面汤表面宽度为.
(3)
【分析】(1)先根据题意写出点和顶点的坐标,再使用待定系数法求抛物线的解析式即可;
(2)根据题意,点的纵坐标为,代入抛物线的解析式求出点、的坐标,从而求出的值;
(3)设圆心为,容易判断点在轴上,连接,设圆的半径为,则,,利用勾股定理构造方程,求解出即可.
【详解】(1)解:根据题意可得,点的坐标为,顶点的坐标为,
设碗体的抛物线解析式为,
将代入,得,
解得,
∴碗体的抛物线解析式为;
(2)解:∵点的坐标为,,
∴点的坐标为,
将代入,得,
,
解得,
∴点的坐标为,点的坐标为,
∴.
答:面汤表面宽度为.
(3)解:由对称性可知,的外心在轴上,
如图,设的外心为点,连接,设圆的半径为,
∴,,
由题意可知,,
在中,,
∴,
解得,
∴圆的半径为.
【变式8】(2026·河北承德·一模)【问题背景】
“刻漏”是我国古代的一种利用水流计时的工具.综合实践小组准备用甲、乙两个透明的竖直放置的容器和一根带节流阀(控制水的流速大小)的软管制作简易计时装置.
【实验操作】
综合实践小组设计了如下的实验:先在甲容器里加满水,此时水面高度为,开始放水后每隔观察一次甲容器中的水面高度,获得的数据如下表:
流水时间
0
10
20
30
40
水面高度(观察值)
30
29
28.1
27
25.8
(1)任务1:分别计算表中每隔水面高度观察值的变化量.
【建立模型】
小组讨论发现:“”是初始状态下的准确数据,水面高度值的变化不均匀,但可以用一次函数近似地刻画水面高度与流水时间的关系.
(2)任务2:利用时,时,这两组数据求水面高度与流水时间的函数解析式.
【反思优化】
经检验,发现有两组表中观察值不满足任务2中求出的函数表达式,存在偏差.小组决定优化函数表达式,减少偏差.通过查阅资料后知道:t为表中数据时,根据表达式求出所对应的函数值,计算这些函数值与对应h的观察值之差的平方和,记为w;w越小,偏差越小.
任务3:
(3)计算任务2得到的函数表达式的w值;
(4)请确定经过点的一次函数表达式,使得w的值最小.
【答案】(1);;;
(2)
(3)
(4)
【分析】(1)根据表格每隔水面高度数据计算即可;
(2)根据每隔水面高度观察值的变化量大约相等,得出水面高度与流水时间是一次函数关系,由待定系数法求解;
(3)先求出对应时间的水面高度,再按要求计算值;
(4)设,然后根据表格中数据求出此时的值是关于的二次函数解析式;由此求出的值最小时值即可;
【详解】(1)解:变化量分别为;
;
;
,
所以每隔水面高度观察值的变化量为;;;;
(2)解:设水面高度h与流水时间t的函数表达式为,
因为时,;时,;
所以,解得,
所以水面高度h与流水时间t的函数表达式为;
(3)解:当时,.
当时,,
当时,,
当时,,
当时,,
(4)解:设,
所以
,
所以当时,w的最小值为.
所以函数表达式为.
链接中考
A
B
C
LOREM
LOREM
LOREM
1.(2025·四川巴中·中考真题)从地面竖直向上抛出一小球,小球高度与小球运动时间之间的关系式是.有下列结论:
①小球运动时间是时,高度为;
②小球运动中高度可以是;
③当时,高度h随着时间t的增大而减小.
其中正确结论的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】C
【分析】本题考查了二次函数的应用,熟练掌握二次函数的性质,化成顶点式的方法是解题的关键.
①当时,求出的值即可判断;②把函数解析式化为顶点式求出最大值即可判断;③根据函数的性质即可判断.
【详解】解:①当时,,故①正确;
②,
∵,
∴当时,有最大值,最大值为,故②错误;
③由②可知,二次函数的图象开口向下,对称轴为直线,
∴当时,高度随着时间的增大而减小,故③正确,
∴正确的个数有 2 个,
故选:C.
2.(2025·甘肃·中考真题)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,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,水流喷出的高度与水平距离之间的关系式是,则水流喷出的最大高度是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了二次函数的实际应用,把函数解析式化为顶点式,由函数性质求最大值.解题的关键是从实际问题中抽象出二次函数模型,难度中等.
【详解】解:,
,
当时,取最大值,最大值为,即2.75米,
故选:B.
3.(2025·江苏南通·中考真题)如图,在等边三角形的三边上,分别取点,使.若,的面积为,则关于的函数图象大致为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了等边三角形的性质,全等三角形的判定和性质,直角三角形30度角的性质,勾股定理,解题的关键是熟练掌握以上性质,并灵活应用.
利用等边三角形的性质得出相等的边和角,通过证明全等三角形得出对应边相等,判定是等边三角形,作垂线利用面积公式求出和的面积,即可得到函数关系式,再结合二次函数的性质判断图象即可.
【详解】解:是等边三角形,
∴,
∵
,
即,
,
∴,
过点A作于G点,则,
∴
∴,
∴,
∴,
过点D作于点H,则,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴
'
,
∴y关于x的函数图象开口向上,当时,当时,当时y的最小值为,
∴选项A,C,D均不符合题意,选项B符合题意,
故选:B
4.(2025·甘肃兰州·中考真题)如图,在正方形中,,对角线相交于点O,动点P从点O出发沿方向以的速度运动,同时点Q从点C出发沿方向以的速度运动,当点Q到达点D时,P,Q同时停止运动.若运动时间为x(s),的面积为,则点P分别在上运动时,y与x的函数关系分别是( )
A.均为一次函数 B.一次函数,二次函数
C.均为二次函数 D.二次函数,一次函数
【答案】D
【分析】本题考查了正方形的性质,勾股定理,二次函数的定义.当点P在上运动时,由题意得,,作于点,求得,利用列式计算即可;当点P在上运动时,利用三角形面积公式求解即可.
【详解】解:∵正方形中,,
∴,
∴,,
当点P在上运动时,由题意得,,
作于点,
∵,
∴,
∴,是二次函数;
当点P在上运动时,由题意得,
∴,是一次函数;
故选:D.
5.(2024·甘肃兰州·中考真题)如图1,在菱形中,,连接,点M从B出发沿方向以的速度运动至D,同时点N从B出发沿方向以的速度运动至C,设运动时间为,的面积为,y与x的函数图象如图2所示,则菱形的边长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查菱形的性质和二次函数的性质,根据题意可知,,结合菱形的性质得,过点M作于点H,则,那么,设菱形的边长为a,则,那么点M和点N同时到达点D和点C,此时的面积达到最大值为,利用最大值即可求得运动时间,即可知菱形边长.
【详解】解:根据题意知,,,
∵四边形为菱形,,
∴,
过点M作于点H,连接交于点O,如图,
则,
那么,的面积为,
设菱形的边长为a,
∴,
∴点M和点N同时到达点D和点C,此时的面积达到最大值为,
∴,解得,(负值舍去),
∴.
故选:C.
6.(2024·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)如图,在等腰中,,,动点E,F同时从点A出发,分别沿射线和射线的方向匀速运动,且速度大小相同,当点E停止运动时,点F也随之停止运动,连接,以为边向下做正方形,设点E运动的路程为,正方形和等腰重合部分的面积为y,下列图像能反映y与x之间函数关系的是( )
A. B.
C.D.
【答案】A
【分析】本题考查动态问题与函数图象,能够明确y与x分别表示的意义,并找到几何图形与函数图象之间的关系,以及对应点是解题的关键,根据题意并结合选项分析当与重合时,及当时图象的走势,和当时图象的走势即可得到答案.
【详解】解:当与重合时,设,由题可得:
∴,,
在中,由勾股定理可得:,
∴,
∴,
∴当时,,
∵,
∴图象为开口向上的抛物线的一部分,
当在下方时,设,由题可得:
∴,,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴当时,,
∵,
∴图象为开口向下的抛物线的一部分,
综上所述:A正确,
故选:A.
7.(2024·天津·中考真题)从地面竖直向上抛出一小球,小球的高度(单位:)与小球的运动时间(单位:)之间的关系式是.有下列结论:
①小球从抛出到落地需要;
②小球运动中的高度可以是;
③小球运动时的高度小于运动时的高度.
其中,正确结论的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】C
【分析】本题考查二次函数的图像和性质,令解方程即可判断①;配方成顶点式即可判断②;把和代入计算即可判断③.
【详解】解:令,则,解得:,,
∴小球从抛出到落地需要,故①正确;
∵,
∴最大高度为,
∴小球运动中的高度可以是,故②正确;
当时,;当时,;
∴小球运动时的高度大于运动时的高度,故③错误;
故选C.
8.(2024·山东烟台·中考真题)如图,水平放置的矩形中,,,菱形的顶点,在同一水平线上,点与的中点重合,,,现将菱形以的速度沿方向匀速运动,当点运动到上时停止,在这个运动过程中,菱形与矩形重叠部分的面积与运动时间之间的函数关系图象大致是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了解直角三角形的应用,菱形的性质,动点问题的函数图象,二次函数的图象的性质,先求得菱形的面积为,进而分三种情形讨论,重合部分为三角形,重合部分为五边形,重合部分为菱形,分别求得面积与运动时间的函数关系式,结合选项,即可求解.
【详解】解:如图所示,设交于点,
∵菱形,,
∴
又∵,
∴是等边三角形,
∵,,
∴
∴
∴
当时,重合部分为,
如图所示,
依题意,为等边三角形,
运动时间为,则,
∴
当时,如图所示,
依题意,,则
∴
∴
∵
∴当时,
当时,同理可得,
当时,同理可得,
综上所述,当时,函数图象为开口向上的一段抛物线,当时,函数图象为开口向下的一段抛物线,当时,函数图象为一条线段,当时,函数图象为开口向下的一段抛物线,当时,函数图象为开口向上的一段抛物线;
故选:D.
9.(2025·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)如图,在菱形中,,,动点从点出发沿边匀速运动,运动到点时停止,过点作的垂线,在点运动过程中,垂线扫过菱形(即阴影部分)的面积为,点运动的路程为.下列图象能反映与之间函数关系的是( )
A. B.
C.D.
【答案】A
【分析】分三种情况:点E在上时,点E在上且l与相交时,点E在上且l与相交时,分别计算出阴影部分面积的表达式,即可求解.
【详解】解:当点E在上时,如图,
,,
,
,,
,
此时图象为开口上的抛物线的一部分,排除C,D选项;
当点E在上且l与相交时,作,如图,
,,
,
,,
,
此时图象为直线一部分;
当点E在上且l与相交时,如图,
,,,
,
,
,
此时图象为开口下的抛物线的一部分,排除B选项;
故选A.
10.(2025·四川眉山·中考真题)如图1,在中,,点D在上,,动点P在的边上沿方向以每秒1个单位长度的速度匀速运动,到达点A时停止,以为边作正方形.设点P的运动时间为t秒,正方形的面积为S.当点P由点B运动到点A时,如图2,S是关于t的二次函数.在3个时刻,,对应的正方形的面积均相等.下列4个结论:①当时,;②点P在线段上时;③;④.其中正确结论的个数为( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B
【分析】先由函数图象可得当点P运动到B点时,,由此求出,当时,点P的运动路程为1,即此时点P在上,求出,再利用勾股定理求出,最后根据正方形面积公式求出S,据此可判断①;当点P在上时,由图2可知,对应的二次函数的顶点坐标为,可设S关于t的函数解析式为,利用待定系数法求出,据此可判断②;求出当时,t的值,可得的长,再利用勾股定理求出的长,据此可判断③;可求出P在上时,;函数可以看作是由函数向右平移四个单位得到的,设是函数上的两点,则,是函数上的两点,由此可得,则,根据题意可以看作,则,据此可判断④.
【详解】解:由图2可知当点P运动到B点时,,
在中,由勾股定理得,
∴,
∴或(舍去);
∵动点P在的边上沿方向以每秒1个单位长度的速度匀速运动,
∴当时,点P的运动路程为1,即此时点P在上,
∴此时,
在中,由勾股定理得,
∴,
∴当时,,故①正确;
当点P在上时,由图2可知,对应的二次函数的顶点坐标为,
∴可设S关于t的函数解析式为,
把代入中得:,
解得,
∴S关于t的函数解析式为,故②错误
在中,当时,解得或,
∴,
在中,由勾股定理得,
∴,故③错误;
∵动点P以每秒1个单位的速度从C点出发,在匀速运动,
∴,
∵,,
∴,
∴;
点P在上运动时,
函数可以看作是由函数向右平移四个单位得到的,
设是函数上的两点,则,是函数上的两点,
∴,
∴,
∵存在3个时刻()对应的正方形的面积均相等.
∴可以看作,
∴,故④正确;
综上所述,正确的有2个,
故选:B.
11.(2024·山东泰安·中考真题)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的菜园,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.
【答案】450
【分析】本题主要考查了二次函数的应用,熟练掌握并能灵活运用二次函数的性质是解题的关键.
设垂直于墙的边长为x米,则平行于墙的边长为米,又墙长为40米,从而可得,故,又菜园的面积,进而结合二次函数的性质即可解答.
【详解】解:由题意,设垂直于墙的边长为x米,则平行于墙的边长为米,
又墙长为40米,
∴.
∴.
菜园的面积,
∴当时,可围成的菜园的最大面积是450,即垂直于墙的边长为15米时,可围成的菜园的最大面积是450平方米.
故答案为:450.
12.(2023·吉林长春·中考真题)年5月8日,商业首航完成——中国民商业运营国产大飞机正式起步.时分航班抵达北京首都机场,穿过隆重的“水门礼”(寓意“接风洗尘”、是国际民航中高级别的礼仪).如图①,在一次“水门礼”的预演中,两辆消防车面向飞机喷射水柱,喷射的两条水柱近似看作形状相同的抛物线的一部分.如图②,当两辆消防车喷水口A、B的水平距离为米时,两条水柱在物线的顶点H处相遇,此时相遇点H距地面米,喷水口A、B距地面均为4米.若两辆消防车同时后退米,两条水柱的形状及喷水口、到地面的距离均保持不变,则此时两条水柱相遇点距地面__________米.
【答案】
【分析】根据题意求出原来抛物线的解析式,从而求得平移后的抛物线解析式,再令求平移后的抛物线与轴的交点即可.
【详解】解:由题意可知:
、、,
设抛物线解析式为:,
将代入解析式,
解得:,
,
消防车同时后退米,即抛物线向左(右)平移米,
平移后的抛物线解析式为:,
令,解得:,
故答案为:.
13.(2022·山东聊城·中考真题)某食品零售店新上架一款冷饮产品,每个成本为8元,在销售过程中,每天的销售量y(个)与销售价格x(元/个)的关系如图所示,当时,其图象是线段AB,则该食品零售店每天销售这款冷饮产品的最大利润为______________元(利润=总销售额-总成本).
【答案】121
【分析】利用待定系数法求一次函数解析式,然后根据“利润=单价商品利润×销售量”列出二次函数关系式,从而根据二次函数的性质分析其最值.
【详解】解:当时,设,把(10,20),(20,10)代入可得:
,
解得,
∴每天的销售量y(个)与销售价格x(元/个)的函数解析式为,
设该食品零售店每天销售这款冷饮产品的利润为w元,
,
∵1<0,
∴当时,w有最大值为121,
故答案为:121.
14.(2024·四川自贡·中考真题)九(1)班劳动实践基地内有一块面积足够大的平整空地.地上两段围墙于点O(如图),其中上的段围墙空缺.同学们测得m,m,m,m,m.班长买来可切断的围栏m,准备利用已有围墙,围出一块封闭的矩形菜地,则该菜地最大面积是________.
【答案】
【分析】本题考查了二次函数的应用.要利用围墙和围栏围成一个面积最大的封闭的矩形菜地,那就必须尽量使用原来的围墙,观察图形,利用和才能使该矩形菜地面积最大,分情况,利用矩形的面积公式列出二次函数,利用二次函数的性质求解即可.
【详解】解:要使该矩形菜地面积最大,则要利用和构成矩形,
设矩形在射线上的一段长为,矩形菜地面积为,
当时,如图,
则在射线上的长为
则,
∵,
∴当时,随的增大而增大,
∴当时,的最大值为;
当时,如图,
则矩形菜园的总长为,
则在射线上的长为
则,
∵,
∴当时,随的增大而减少,
∴当时,的值均小于;
综上,矩形菜地的最大面积是;
故答案为:.
15.(2022·辽宁营口·中考真题)如图1,在四边形中,,动点P,Q同时从点A出发,点P以的速度沿向点B运动(运动到B点即停止),点Q以的速度沿折线向终点C运动,设点Q的运动时间为,的面积为,若y与x之间的函数关系的图像如图2所示,当时,则____________.
【答案】
【分析】根据题意以及函数图像可得出,则点在上运动时,为等腰直角三角形,然后根据三角形面积公式得出当面积最大为时,此时,则,当时,过点作于点,则此时,分别表示出相关线段可得y与x之间的函数解析式,将代入解析式求解即可.
【详解】解:过点作,垂足为,
在中,
∵,,
∴,
∵点P的速度为,点Q的速度为,
∴,
∴,
在和中,
∵,,
∴,
∴点在上运动时,为等腰直角三角形,
∴,
∴当点在上运动时,,
由图像可知,当此时面积最大,或(负值舍去),
∴,
当时,过点作于点,如图:
此时,
在中,,,
∴,,,
∴,
即,
所以当时,,
故答案为:.
16.(2021·湖北武汉·中考真题)如图(1),在中,,,边上的点从顶点出发,向顶点运动,同时,边上的点从顶点出发,向顶点运动,,两点运动速度的大小相等,设,,关于的函数图象如图(2),图象过点,则图象最低点的横坐标是__________.
【答案】
【分析】先根据图形可知AE+CD=AB+AC=2,进而求得AB=AC=1、BC=以及图象最低点的函数值即为AE+CD的最小值;再运用勾股定理求得CD、AE,然后根据AE+CD得到+可知其表示点(x,0)到(0,-1)与(,)的距离之和,然后得当三点共线时有函数值.最后求出该直线的解析式,进而求得x的值.
【详解】解:由图可知,当x=0时,AE+CD=AB+AC=2
∴AB=AC=1,BC=,图象最低点函数值即为AE+CD的最小值
由题意可得:CD=,AE=
∴AE+CD=+,即点(x,0)到(0,-1)与(,)的距离之和
∴当这三点共线时,AE+CD最小
设该直线的解析式为y=kx+b
解得
∴
当y=0时,x=.
故填.
17.(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.
18.(2023·陕西·中考真题)某加工厂要加工一种抛物线型钢材构件,如图所示,该抛物线型构件的底部宽度米,顶点P到底部的距离为9米.将该抛物线放入平面直角坐标系中,点在轴上.其内部支架有两个符合要求的设计方案:方案一是“川”字形内部支架(由线段,,构成),点,,在上,且,点A,D在抛物线上,,,均垂直于;方案二是“H”形内部支架(由线段,,构成),点,在OM上,且,点,在抛物线上,,均垂直于,E,F分别是,的中点.
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)该加工厂要用某一规格的钢材来加工这种构件,那么哪一个方案的内部支架节省材料?请说明理由.
【答案】(1)
(2)方案二的内部支架节省材料,理由见解析
【分析】本题考查了二次函数的应用、待定系数法,熟练掌握以上知识点是解题的关键
(1)先确定顶点坐标,再利用待定系数法即可求出该抛物线的表达式;
(2)分别求出方案一和方案二的内部支架材料长度,再比较即可.
【详解】(1)解:∵,,为抛物线的顶点,
∴,∴顶点的坐标为,,
设抛物线的解析式为:,
代入,得:,
解得:,
∴该抛物线的函数表达式为:,即;
(2)解:方案二的内部支架节省材料,理由如下:
方案一:∵,,
∴,,
当时,,即,
当时,,即,
∴方案一内部支架材料长度为:;
方案二:∵,,
∴,,,
当时,,即,
当时,,即,
∴方案二内部支架材料长度为:;
∵,
∴方案二的内部支架节省材料.
19.(2025·江苏徐州·中考真题)急刹车时,停车距离是指骑车人从意识到应当刹车到车辆停下来所走的距离,记作;反应距离是指骑车人意识到应当刹车到实施刹车所走的距离,记作;刹车距离是指骑车人实施刹车到车辆停下来所走的距离,记作.已知,与骑行速度成正比,与骑行速度的平方成正比.当骑行速度为时,反应距离为,刹车距离为.
(1)若骑行速度为,则_______,_______;
(2)设骑行速度为,求y关于x的函数表达式;
(3)当刹车距离为时,停车距离为多少(精确到)?(参考数据:,,)
【答案】(1),
(2)
(3)停车距离约为.
【分析】本题考查正比例函数与二次函数的实际应用;
(1)设,,结合题意可得,,再进一步求解即可;
(2)结合(1)可得:;
(3)当刹车距离为时,可得,求解,再进一步求解即可.
【详解】(1)解:∵与骑行速度成正比,与骑行速度的平方成正比.骑行速度为,
∴,,
∵当骑行速度为时,反应距离为,
∴,
解得:,
∴,
当时,
∴,
∵当骑行速度为时,刹车距离为,
∴,
解得:,
∴,
当时,.
(2)解:设骑行速度为,而,,
∴y关于x的函数表达式为.
(3)解:∵当刹车距离为时,
∴,
解得:,(舍去),
∴
∴停车距离约为.
20.(2025·山东德州·中考真题)综合与实践
【活动背景】
数学活动课上,老师提供了如下素材:
某窗户生产厂家要用一根长为的铝合金型材制作一个“日”字形窗户框架(如图),要求恰好用完整条铝合金型材(接缝及型材宽度忽略不计).
【活动任务】
结合素材信息,运用所学数学知识,给出合理的窗户框架设计方案.
【方案一】
甲学习小组从美观角度出发,计划把窗户框架长宽之比设计为接近黄金分割比的.请帮助甲学习小组求出此时窗户框架的宽.
【方案二】
乙学习小组从实用角度出发,计划把窗户面积设计得尽可能大,从而使采光效果更好.请帮助乙学习小组求出窗户的最大面积.
【答案】(1)窗户框架的宽为;
(2)该窗户框架的分别为1米,米时,窗户框架的面积最大,最大值为.
【分析】此题考查的是二次函数在实际生活中的运用及求函数最值的方法,属较简单题目.解题的关键是用一个未知数表示出长和宽,利用面积公式来列出函数表达式后再求其最值.
(1)依据题意,设窗户框架的宽(横向边长)为长(纵向边长)为,由“日”字形框架由3条横向边和2条纵向边组成,总型材长度为,则,结合长宽之比为,可得,再将代入得,进而计算可以得解;
(2)依据题意,设窗户框架的长为,则宽为,则,即,从而要使窗户框架的面积最大,则,进而可以判断得解.
【详解】解:(1)由题意,设窗户框架的宽(横向边长)为长(纵向边长)为,
∵“日”字形框架由3条横向边和2条纵向边组成,总型材长度为,
∴.
∵长宽之比为,
∴长为横向边,宽为纵向边,黄金分割比中长宽,故,即:.
将代入得,.
∴.
答:窗户框架的宽为.
(2)由题意,设窗户框架的长为,则宽为,
∴,即,
∴要使窗户框架的面积最大,则,于是宽为.
∴当时,最大值为.
∴要使做成的窗户框架的面积最大,故该窗的分别为1米,米时,窗户框架的面积最大,最大值为.
1
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中考数学终极冲刺06 二次函数的应用
中考全国考情分析
A
B
C
LOREM
LOREM
LOREM
1、 考察方向与分值占比:
二次函数应用是中考高频必考题型,卷面分值占 6%-12%,大多以解答大题形式呈现,属于中档核心拉分考点。考题紧密贴合现实生活与几何场景,出题形式灵活多变,综合性较强。命题主要分为经济利润、实物拱桥、运动轨迹、几何面积四大类题型,核心考查数学建模能力。解题需要根据题干条件列出二次函数关系式,结合自变量实际取值范围分析计算。
题目常围绕最值求解、取值判定、方案选择设问,还会结合方程、不等式知识综合考查。该专题侧重检验学生数理运用与实际问题转化能力,解题需兼顾函数性质与现实约束条件,是稳固分数、拉开成绩差距的重要板块。
2、核心考查内容:
图形问题、图形运动问题、拱桥问题、销售问题、投球问题、喷水问题、增长率问题、其他问题。
(1)图形问题:依托几何图形边长列函数式,计算面积最值与边长取值。结合图形性质限定自变量,求解图形相关极值问题。
(2)图形运动问题:分析动点移动轨迹,根据位置变化构建二次函数模型。探究运动过程中线段、面积的变化规律与最值。
(3)拱桥问题:建立平面直角坐标系,求出拱桥对应的函数解析式。代入坐标计算跨度、高度,解决通行相关实际问题。
(4)销售问题:根据单价、销量关系列出利润函数关系式。求取利润最大值,确定最优定价与销售方案。
(5)投球问题:将运动轨迹看作抛物线,求解函数表达式。判断投掷距离、高度,分析运动落点相关数据。
(6)喷水问题:以水流轨迹建模,计算喷水高度与最远喷射距离。结合参数调整,求解喷头相关实际设计数值。
(7)增长率问题:套用变化规律列函数,核算连续增减后的总量。分析增长幅度,预判数值变化趋势与最终结果。
(8)其他问题:灵活转化实际场景,搭建二次函数计算模型。依据函数性质,解答各类非常规应用型题目。
核心知识点及具体题型
A
B
C
LOREM
LOREM
LOREM
【题型一】图形问题
1、构建函数关系式:以线段长度设为自变量,结合矩形、三角形、多边形边长关系列式。套用周长、面积公式,转化得出二次函数表达式。
2、划定自变量取值范围:边长数值必须大于 0,结合图形边界限制划定区间。动点移动范围、图形存续状态,均作为取值判定依据。
3、最值计算方法:自变量可取全体区间内顶点横坐标时,顶点处取得面积最值。顶点超出取值区间,依据函数增减性,在区间端点求取最值。
4、动点类图形变化:动点移动改变边长,对应图形面积、周长随之动态变化。根据动点位置分段列式,分别计算不同阶段函数数值。
5、几何定理联用计算:运用勾股定理、相似三角形性质推导边长等量关系。结合图形判定条件,检验计算结果是否符合几何实际形态。
【典例1】(2026·四川广元·二模)如图,农户家有两面垂直的院墙,墙角内侧N处有一棵果树,距两侧院墙的距离分别为10米和5米.现计划借助这两面院墙(足够长),用总长为24米的篱笆围成一个矩形菜园(篱笆只围、两边),果树在围成的区域内,设为x米.
(1)菜园的面积能否为119平方米?若能,求出x的值;若不能,请说明理由;
(2)求面积S与x的函数解析式,写出x的取值范围,并求出当x为何值时,菜园面积最大?
【变式1】(2026·湖北襄阳·一模)某渔场用长的渔网围成一个“”型区域,如图,它是由两个面积相等的矩形和组成(其中边与边的一部分重合,重合部分仅计一次),且为的中点,设.
(1)用含有的式子表示的长;
(2)求围成的“”型区域的最大面积;
(3)在(2)的条件下,该渔场将所围区域划出一部分对外出租,每作为1个面积单位,现有两种出租方案:
方案一:出租费用随市场状况变动,且经调查发现:每个面积单位出租费固定为500元/年,此时可以全部租出;若每个面积单位出租费增长20元/年,则每年少租出1个面积单位;
方案二:每个面积单位出租费固定为800元/年.
渔场决定:若按照方案一,每租出1个面积单位拿元用于环保升级;若按照方案二,渔场一次性拿12600元用于环保升级.若要求当租出的面积单位为20个时,方案一的每年净收入大于方案二的每年净收入,求的取值范围(每年净收入出租费用环保升级费用).
【题型二】图形运动问题
1、设定运动变量:设运动时间或移动距离为自变量,结合运动速度,表示出变化线段长度。
2、推导边长表达式:依据图形原有边长、运动路程,用变量写出动态边的长短数值。
3、建立函数关系式:套用三角形、四边形面积公式,整理得到二次函数解析式。
4、划定取值范围:根据动点起止位置、图形不消失原则,确定自变量有效区间。
常见图形运动考点:
1、动点在多边形边上运动:单点沿边移动,不断改变三角形、梯形底和高,面积随之改变,求解面积最值。
2、线段平移运动:线段平行移动,切割原图形成新图形,根据位置变化列式计算面积变化规律。
3、图形整体旋转平移:三角形、矩形整体位移,结合重合部分形状,列出重合面积函数,求取极值。
最值与取值判定:
1、对称轴落在运动区间内,顶点处取得面积最值。
2、对称轴超出区间,在运动起点、终点位置取最值。
3、结合运动过程,判断特殊时刻图形形状、线段等量关系。
【典例2】(2026·河南商丘·模拟预测)如图,在中,、动点、均以的速度从点同时出发,点沿折线向点运动、点沿边向点运动.当点运动到点时,两点都停止运动.的面积(单位:)与运动时间(单位:)的关系如图所示.其中点是该函数图象的最高点、则的值为( )
A.10 B.11 C. D.
【变式2】(2026·黑龙江哈尔滨·二模)如图,在中,,,.动点以的速度从点出发,沿折线向终点运动,同时动点也以的速度从点出发,沿边向终点运动.设点,的运动时间为,的面积为,则与的函数图象大致是( )
A. B.
C. D.
【题型三】拱桥问题
一、解题核心思路
以拱桥顶点或水面中点为原点建立平面直角坐标系,把桥拱轮廓视作抛物线,列函数式求解高度、跨度、通行限制等实际问题。
二、建系常用方式
1、顶点在原点:顶点坐标(0,0),抛物线开口向下,解析式设为,计算简洁常用。
2、水面中点为原点左右跨度对称,对称轴为 y 轴,方便代入两岸端点坐标计算。
三、设式与求解步骤
1、根据建系位置,选取顶点式设抛物线解析式
2、代入已知跨度、拱高等点位坐标,求出系数a
3、把所求位置横坐标代入式子,算出对应竖直高度
4、结合车辆、船只通行高度,判断能否顺利通过
四、常见计算题型
1、已知跨度与拱高,求抛物函数表达式
2、固定水平位置,测算此处桥身垂直高度
3、给定通行高度,求解对应水平通行宽度
4、判断物体尺寸是否满足拱桥通行条件
【典例3】(2026·山西大同·二模)综合与实践
问题情境:“两水夹明镜,双桥落彩虹”出自唐代诗人李白的《秋登宣城谢朓北楼》,生动描绘了小桥倒映水中的美景.春节期间,某公园的工作人员计划对园中一处小桥进行装饰,营造出别样的节日美景.
测量数据:已知该桥拱呈抛物线型,测得桥拱与水面的交界点,的距离为6米,桥拱最高点到水面的距离为米.
数学建模:如图,以水面为轴,的垂直平分线为轴,建立平面直角坐标系.
(1)求该抛物线的函数表达式;
问题解决:
(2)如图,当水位上涨后,桥拱下水面宽为5米.
①若在桥拱最高点处有一个星形灯饰(大小忽略不计),求灯饰与其水中倒影之间的距离;
②工作人员计划在桥拱悬挂3盏红灯笼,其中1盏甲型灯笼自身高度为米,另外2盏乙型灯笼自身高度均为米,若要求灯笼底部距离水面的距离均为米,请直接写出3盏灯笼分别与桥拱最高点的水平距离.
【变式3】(2026·内蒙古·一模)如图①,这是某地的一个拱形彩灯门,其横截面如图②所示,抽象为数学模型是由抛物线和垂直于地面的两条相等的线段构成的,以地面所在直线为轴,过抛物线的最高点且垂直于的直线为轴,建立平面直角坐标系,其中为的中点.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)如图②,为支撑拱形彩灯门的结构,需要制作3条支撑杆,其中和长度相等且垂直于地面,求所需支撑杆长度和的最大值;
(3)如图③,为喜迎元宵佳节,工作人员计划在拱形彩灯门上悬挂灯笼,要求挂满后呈轴对称分布,且灯笼到地面的垂直距离不低于,每两个相邻灯笼间的水平距离相等且至少间隔,若灯笼高度忽略不计,请设计一种悬挂方案,使悬挂灯笼的数量最多.(参考数据:)
【题型四】销售问题
1、利润相关基础公式
(1)单件利润 = 单件售价 单件进价(成本)
(2)总利润 = 单件利润 销售数量
2、销量与售价的联动关系
题干常给出:每涨价/降价1元,销量减少/增加件,据此可列销量的一次函数表达式。
例:设商品原价为元,进价为元,原销量为件;若涨价元,则单件售价为元,单件利润为元,销量为件;若降价元,则单件售价为元,销量为件。
3、二次函数的最值性质
(1)一般式:(),顶点横坐标 。
(2)(最值判定:当时,抛物线开口向下,顶点为最大值;当时,开口向上,顶点为最小值(利润问题中通常为负数,求最大利润)。
(3)自变量取值范围约束:售价≥进价、销量≥0,由此确定的取值范围。
解题步骤
1、审题设元
(1)明确已知量:进价、原售价、原销量、销量随售价的变化规律(如每涨1元销量减5件)。
(2)设自变量:若涨价,设涨价元();若降价,设降价元();也可直接设新售价为元。
(3)设因变量:设总利润为元。
2、列销量与单件利润的表达式
(1)单件利润 = 新售价 进价(需用含的式子表示)
(2)销量 = 原销量 变化量(涨价取“”,降价取“”,变化量=)
3、构建总利润的二次函数解析式
(1)代入公式: 单件利润 销量
(2)化简整理:将解析式化为一般式 ()
4、确定自变量的取值范围
根实际意义列不等式组,核心约束条件:
(1)单件售价 进价 新售价 进价
(2)销量
5、求最值并检验作答
(1)计算顶点横坐标:
(2)判断是否在取值范围内:
① 若在范围内:将代入解析式,,此时对应的售价为;
② 若不在范围内:根据二次函数的增减性(时,开口向下,自变量离越近,值越大),取取值范围的端点值计算最大利润;
(3)检验结果的实际合理性,规范书写答案(带单位)。
【典例4】(2026·云南昆明·二模)请你根据下列素材,完成有关任务.
背景
云南七彩紫洋芋,亮如紫玉、口感香糯,表皮黑紫、果肉带深紫花纹,耐储存且营养丰富,富含多种人体必需微量元素,是健康饮食的优质选择.近年来,云南多地因地制宜发展其种植产业,在乡村振兴路上焕发出强劲动力.
素材一
某社区种植户今年种植的七彩紫洋芋喜获丰收,采挖上市15天全部售罄,该社区种植户对销售情况进行统计后发现,在该七彩紫洋芋上市第x天时,日销售量P(单位:千克)与x之间的函数关系式为;
素材二
七彩紫洋芋单价y(单位:元/千克)与x之间的函数关系如图所示.
请完成下列任务:
(1)任务一:当时,求y与x之间的函数关系式;
(2)任务二:该社区种植户售卖七彩紫洋芋的第一周(即),到第几天时,售卖日销售额最高?最高日销售额为多少元?
【变式4】(2026·江苏徐州·二模)2026年春节期间,我国国产电影《熊猫计划之部落奇遇记》刷新了中国电影票房的新纪录,商家推出A、B两款“熊猫”文旅纪念品.已知购进A款个,B款个,需花费元;购进A款个,B款个,需花费元.
(1)求A,B两款“熊猫”纪念品每个进价分别为多少元?
(2)在销售中,该商家发现每个A款纪念品售价元时,可售出个,售价每增加元,销售量将减少个,设每个A款纪念品售价元,W表示该商家销售A款纪念品的利润(单位:元),求关于的函数表达式,并求出的最大值.
【题型五】投球问题
一、核心原理
将篮球、实心球等飞行轨迹看作开口向下的抛物线,利用二次函数求解飞行高度、水平距离、落点、最高点。
二、建立坐标系
通常以出手点正下方地面为原点,水平方向为 x 轴,竖直高度为 y 轴。
三、函数表达式
多用顶点式,(h,k)为球飞行最高点坐标,a<0
四、常考计算内容
1、求投掷轨迹对应的二次函数解析式
2、计算飞行过程中的最大高度
3、求解球落地时的水平投掷距离
4、判断指定位置高度、是否越过挡板
五、解题步骤
1、根据题意确定出手点、最高点、落地点坐标
2、代入坐标求出函数关系式
3、利用顶点求最大高度
4、令y=0算出落地水平距离
【典例5】(2026·河南开封·二模)篮球投篮的运动路线是一条抛物线.如图,一名运动员跳起投篮,篮球准确落入篮圈.以球员站立地面位置为原点,地平线为轴,垂直地面的直线为轴建立平面直角坐标系.已知该球员出手点距地面高度为,当篮球运行水平距离为时,篮球达到最大高度,篮筐中心B离地面高度为.
(1)求篮球飞行路线对应的抛物线解析式;
(2)求篮筐距离投篮球员的水平距离;(结果保留根号)
(3)一名防守队员站在球员前方水平距离处,他伸手最高能达到,通过计算判断他能否拦到篮球.
【变式5】(2026·山西临汾·三模)综合与实践
问题背景:
中国单板滑雪名将苏翊鸣在2025年表现惊艳,不仅斩获2025—2026赛季国际雪联单板滑雪大跳台世界杯总冠军,还在世界锦标赛中摘银创造历史.
【数学建模】
某研究小组计划研究滑雪运动员的运动轨迹.经研究发现某运动员通过助滑道后在点起跳,在空中沿抛物线飞行后落在着陆坡上的点处.坡高为60 m,着陆坡的坡度,即,建立如图所示的平面直角坐标系.从起跳到着陆的过程中,运动员的竖直高度y(单位:m)与水平距离x(单位:m)近似满足二次函数关系.
(1)某运动员起跳后,该运动员的水平距离x与竖直高度y的几组数据如下:
水平距离
0
10
12
14
40
竖直高度
70
78.75
79
78.75
30
求这段抛物线的解析式;
(2)某运动员在空中飞行过程中,当他与着陆坡竖直方向上的距离达到最大时,求此时的水平距离和竖直距离的最大值.
【题型六】喷水问题
一、核心原理
水流运动轨迹为开口向下抛物线,借助二次函数求解喷水高度、喷射距离、喷头参数相关问题。
二、坐标系搭建
以喷头位置为坐标原点,水平向右为 x 轴,竖直向上为 y 轴建立平面直角坐标系。
三、函数常用形式
优先使用顶点式,,顶点对应水流最高位置,系数a<0。
四、高频考查题型
1、代入已知点位坐标,求解水流轨迹函数解析式
2、计算水流喷出的最大竖直高度
3、算出水流落地处与喷头的水平最远距离
4、判定特定水平位置的水流高度,校核设施安装尺寸
五、标准解题步骤
1、确定喷头、最高点、落水点对应坐标
2、代入坐标计算参数,得出函数表达式
3、依据顶点坐标得到喷水最大高度
4、令函数值为 0,求解落地水平射程
【典例6】(2026·山西大同·模拟预测)综合与实践
问题情境:某现代科技农业示范园自主设计的“自动升降式喷灌器”如图1所示,其截面示意图如图2所示,为自动升降杆,喷头P喷出的水雾区域边缘为抛物线的一部分,并且左右两侧的抛物线对称.左右两侧的抛物线与水平地面的交点分别为A,B,则的长为该喷灌器的灌溉距离.当喷头P的高度变化时,其喷出的水雾区域边缘的形状不变.
数据收集:当喷头P位于初始位置时,,灌溉距离,右侧水雾区域边缘抛物线上的点C到水平地面的高度为,到喷头P的水平距离为.喷头P最高可升至点处,.
建立模型:以点O为原点,水平地面向右为x轴,所在直线为y轴建立平面直角坐标系(单位长度为).
(1)当喷头P位于初始位置时,求右侧抛物线的函数表达式.
(2)当喷头P升至最高点时,求该喷灌器的灌溉距离的长.
问题解决:
(3)该农业示范园在一块示范田中按正方形网格铺设了一批该“自动升降式喷灌器”,相邻两个喷灌器之间的距离为.为保证地面全部在其灌溉范围内,每个喷灌器的灌溉距离需不低于相邻两个喷灌器之间的距离的倍.直接写出喷头P的高度的取值范围.
【变式6】(2026·河北保定·模拟预测)某市新建了一个“水滴公园”,核心景观是一个智能化音乐喷泉(如图1),喷泉的喷头位于圆形水池的中心点O正上方处.喷头喷出的水流在忽略空气阻力的情况下,其运动轨迹呈抛物线型,且水流始终在同一竖直平面内,以水池中心O为原点,建立如图2所示的平面直角坐标系(x轴在水面水平方向,y轴竖直向上).经测量,在某一固定音乐节奏下,喷出的水流最高点B的坐标为,之后落回水面上的C点.
(1)求该抛物线的表达式;
(2)求音乐喷泉水池的半径的长;
(3)公园设计师认为,当水流落点C距离中心O恰好为时,视觉效果最好.
①在喷头高度不变的情况下,若要达到设计师的要求,最高点的坐标为,请求出n与m的函数关系式;
②为了控制成本,喷泉的驱动功率与最高点B的纵坐标(最大高度)成正比.原方案的最高点高度为,新方案与原方案的音乐喷泉所在的抛物线的对称轴相同.请你计算新方案需要消耗的功率是原方案的多少倍?
【题型七】增长率问题
一、核心原理
依据基数、变化率推导数量变化规律,连续增减变化可用二次函数建模计算。
二、基础公式
设初始量为a,平均变化率为x两次变化后总量:\(y=a(1\pm x)^2\)增长取加号,降低取减号
三、考查题型
1、已知基数与变化率,求两次变化后的最终数量
2、根据变化前后数值,反推平均增长或下降幅度
3、结合取值范围,分析数量最值与变化趋势
四、解题步骤
1、确定初始基数,设定变化率为自变量
2、套用公式列出二次函数关系式
3、代入数值计算,求解对应数量或变化率
4、舍去负数、不合实际的结果
【典例7】(25-26九年级上·江苏南通·阶段检测)黄山毛峰是安徽最具代表性的绿茶之一,产于黄山山区,新茶一上市就获得全国人民的追捧,某地第一天销售额为万元,以后每天销售额按相同的增长率增长,三天后销售额累计达万元,若把增长率记作,则关于的函数关系式为( )
A.
B.
C.
D.
【变式7】(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)
【题型八】其他问题
一、题型范围
涵盖桥梁隧道、车辆通行、物资堆放、运动行程、用料规划等非常规实际题型,无固定模型,灵活建模求解。
二、通用解题思路
根据实际场景梳理变量关系,选取合适形式列出二次函数,结合实际约束确定自变量范围。
三、常见考查方向
1、用料规划:给定材料总量,设计造型尺寸,求用料最优、占地面积最值。
2、通行限界:结合轮廓曲线,判断车辆、物体能否顺利通行。
3、物料堆放:依据堆放形态数据,计算堆放高度、容纳总量极值。
4、行程能耗:结合行驶速度与损耗关系,求解能耗最低、路程最优方案。
四、解题步骤
1、梳理题干条件,设定合理自变量
2、结合数量、几何关系构建二次函数解析式
3、依据现实条件划定自变量取值区间
4、利用函数性质计算最值、对应参数数值
5、检验结果,剔除不符合实际的答案
【典例8】(2026·江苏泰州·二模)某碗竖直放置在水平桌面上,其截面图如图所示.已知瓷碗深度为,碗口宽为,碗底高为,,碗体呈抛物线状(碗体厚度不计).以碗底的中点为原点,以所在直线为轴,的中垂线为轴,建立平面直角坐标系.
(1)求碗体的抛物线解析式;
(2)若用碗盛面汤后与碗口相距(即距离),求面汤表面宽度;
(3)若存在一个圆经过、、三点,求该圆的半径.
【变式8】(2026·河北承德·一模)【问题背景】
“刻漏”是我国古代的一种利用水流计时的工具.综合实践小组准备用甲、乙两个透明的竖直放置的容器和一根带节流阀(控制水的流速大小)的软管制作简易计时装置.
【实验操作】
综合实践小组设计了如下的实验:先在甲容器里加满水,此时水面高度为,开始放水后每隔观察一次甲容器中的水面高度,获得的数据如下表:
流水时间
0
10
20
30
40
水面高度(观察值)
30
29
28.1
27
25.8
(1)任务1:分别计算表中每隔水面高度观察值的变化量.
【建立模型】
小组讨论发现:“”是初始状态下的准确数据,水面高度值的变化不均匀,但可以用一次函数近似地刻画水面高度与流水时间的关系.
(2)任务2:利用时,时,这两组数据求水面高度与流水时间的函数解析式.
【反思优化】
经检验,发现有两组表中观察值不满足任务2中求出的函数表达式,存在偏差.小组决定优化函数表达式,减少偏差.通过查阅资料后知道:t为表中数据时,根据表达式求出所对应的函数值,计算这些函数值与对应h的观察值之差的平方和,记为w;w越小,偏差越小.
任务3:
(3)计算任务2得到的函数表达式的w值;
(4)请确定经过点的一次函数表达式,使得w的值最小.
链接中考
A
B
C
LOREM
LOREM
LOREM
1.(2025·四川巴中·中考真题)从地面竖直向上抛出一小球,小球高度与小球运动时间之间的关系式是.有下列结论:
①小球运动时间是时,高度为;
②小球运动中高度可以是;
③当时,高度h随着时间t的增大而减小.
其中正确结论的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
2.(2025·甘肃·中考真题)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,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,水流喷出的高度与水平距离之间的关系式是,则水流喷出的最大高度是( )
A. B. C. D.
3.(2025·江苏南通·中考真题)如图,在等边三角形的三边上,分别取点,使.若,的面积为,则关于的函数图象大致为( )
A. B. C. D.
4.(2025·甘肃兰州·中考真题)如图,在正方形中,,对角线相交于点O,动点P从点O出发沿方向以的速度运动,同时点Q从点C出发沿方向以的速度运动,当点Q到达点D时,P,Q同时停止运动.若运动时间为x(s),的面积为,则点P分别在上运动时,y与x的函数关系分别是( )
A.均为一次函数 B.一次函数,二次函数
C.均为二次函数 D.二次函数,一次函数
5.(2024·甘肃兰州·中考真题)如图1,在菱形中,,连接,点M从B出发沿方向以的速度运动至D,同时点N从B出发沿方向以的速度运动至C,设运动时间为,的面积为,y与x的函数图象如图2所示,则菱形的边长为( )
A. B. C. D.
6.(2024·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)如图,在等腰中,,,动点E,F同时从点A出发,分别沿射线和射线的方向匀速运动,且速度大小相同,当点E停止运动时,点F也随之停止运动,连接,以为边向下做正方形,设点E运动的路程为,正方形和等腰重合部分的面积为y,下列图像能反映y与x之间函数关系的是( )
A.B.
C.D.
7.(2024·天津·中考真题)从地面竖直向上抛出一小球,小球的高度(单位:)与小球的运动时间(单位:)之间的关系式是.有下列结论:
①小球从抛出到落地需要;
②小球运动中的高度可以是;
③小球运动时的高度小于运动时的高度.
其中,正确结论的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
8.(2024·山东烟台·中考真题)如图,水平放置的矩形中,,,菱形的顶点,在同一水平线上,点与的中点重合,,,现将菱形以的速度沿方向匀速运动,当点运动到上时停止,在这个运动过程中,菱形与矩形重叠部分的面积与运动时间之间的函数关系图象大致是( )
A. B.
C. D.
9.(2025·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)如图,在菱形中,,,动点从点出发沿边匀速运动,运动到点时停止,过点作的垂线,在点运动过程中,垂线扫过菱形(即阴影部分)的面积为,点运动的路程为.下列图象能反映与之间函数关系的是( )
A. B.
C.D.
10.(2025·四川眉山·中考真题)如图1,在中,,点D在上,,动点P在的边上沿方向以每秒1个单位长度的速度匀速运动,到达点A时停止,以为边作正方形.设点P的运动时间为t秒,正方形的面积为S.当点P由点B运动到点A时,如图2,S是关于t的二次函数.在3个时刻,,对应的正方形的面积均相等.下列4个结论:①当时,;②点P在线段上时;③;④.其中正确结论的个数为( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
11.(2024·山东泰安·中考真题)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的菜园,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.
12.(2023·吉林长春·中考真题)年5月8日,商业首航完成——中国民商业运营国产大飞机正式起步.时分航班抵达北京首都机场,穿过隆重的“水门礼”(寓意“接风洗尘”、是国际民航中高级别的礼仪).如图①,在一次“水门礼”的预演中,两辆消防车面向飞机喷射水柱,喷射的两条水柱近似看作形状相同的抛物线的一部分.如图②,当两辆消防车喷水口A、B的水平距离为米时,两条水柱在物线的顶点H处相遇,此时相遇点H距地面米,喷水口A、B距地面均为4米.若两辆消防车同时后退米,两条水柱的形状及喷水口、到地面的距离均保持不变,则此时两条水柱相遇点距地面__________米.
13.(2022·山东聊城·中考真题)某食品零售店新上架一款冷饮产品,每个成本为8元,在销售过程中,每天的销售量y(个)与销售价格x(元/个)的关系如图所示,当时,其图象是线段AB,则该食品零售店每天销售这款冷饮产品的最大利润为______________元(利润=总销售额-总成本).
14.(2024·四川自贡·中考真题)九(1)班劳动实践基地内有一块面积足够大的平整空地.地上两段围墙于点O(如图),其中上的段围墙空缺.同学们测得m,m,m,m,m.班长买来可切断的围栏m,准备利用已有围墙,围出一块封闭的矩形菜地,则该菜地最大面积是________.
15.(2022·辽宁营口·中考真题)如图1,在四边形中,,动点P,Q同时从点A出发,点P以的速度沿向点B运动(运动到B点即停止),点Q以的速度沿折线向终点C运动,设点Q的运动时间为,的面积为,若y与x之间的函数关系的图像如图2所示,当时,则____________.
16.(2021·湖北武汉·中考真题)如图(1),在中,,,边上的点从顶点出发,向顶点运动,同时,边上的点从顶点出发,向顶点运动,,两点运动速度的大小相等,设,,关于的函数图象如图(2),图象过点,则图象最低点的横坐标是__________.
17.(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.
18.(2023·陕西·中考真题)某加工厂要加工一种抛物线型钢材构件,如图所示,该抛物线型构件的底部宽度米,顶点P到底部的距离为9米.将该抛物线放入平面直角坐标系中,点在轴上.其内部支架有两个符合要求的设计方案:方案一是“川”字形内部支架(由线段,,构成),点,,在上,且,点A,D在抛物线上,,,均垂直于;方案二是“H”形内部支架(由线段,,构成),点,在OM上,且,点,在抛物线上,,均垂直于,E,F分别是,的中点.
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)该加工厂要用某一规格的钢材来加工这种构件,那么哪一个方案的内部支架节省材料?请说明理由.
∴,∴顶点的坐标为,,
设抛物线的解析式为:,
19.(2025·江苏徐州·中考真题)急刹车时,停车距离是指骑车人从意识到应当刹车到车辆停下来所走的距离,记作;反应距离是指骑车人意识到应当刹车到实施刹车所走的距离,记作;刹车距离是指骑车人实施刹车到车辆停下来所走的距离,记作.已知,与骑行速度成正比,与骑行速度的平方成正比.当骑行速度为时,反应距离为,刹车距离为.
(1)若骑行速度为,则_______,_______;
(2)设骑行速度为,求y关于x的函数表达式;
(3)当刹车距离为时,停车距离为多少(精确到)?(参考数据:,,)
20.(2025·山东德州·中考真题)综合与实践
【活动背景】
数学活动课上,老师提供了如下素材:
某窗户生产厂家要用一根长为的铝合金型材制作一个“日”字形窗户框架(如图),要求恰好用完整条铝合金型材(接缝及型材宽度忽略不计).
【活动任务】
结合素材信息,运用所学数学知识,给出合理的窗户框架设计方案.
【方案一】
甲学习小组从美观角度出发,计划把窗户框架长宽之比设计为接近黄金分割比的.请帮助甲学习小组求出此时窗户框架的宽.
【方案二】
乙学习小组从实用角度出发,计划把窗户面积设计得尽可能大,从而使采光效果更好.请帮助乙学习小组求出窗户的最大面积.
1
学科网(北京)股份有限公司
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