内容正文:
第09讲 实际问题与二次函数(暑假预习培优讲义)
析知识·讲要点
知识点01 二次函数求最值通用规则 2
知识点02 二次函数实际应用题六步法(必考答题规范) 2
知识点03 四大必考模型核心公式 3
剖题型·讲技巧
题型1 几何面积最值(围栏类) 4
题型2 销售利润最值(中考大题必考) 6
题型3 抛物线实物模型(拱桥、隧道、投篮) 7
题型4 动点面积压轴(培优难点) 11
释疑惑·重难拓展
题型1 二次函数最值分类讨论(中考压轴难点) 14
题型2 分段函数最值(高阶培优) 17
知中考·真题探源 18
练好题·提分培优 23
课标要点
1. 结合实际情境,经历从现实问题中抽象变量关系的过程,能够建立二次函数数学模型,用二次函数表达式刻画实际问题中的变量变化规律。
2. 熟练运用二次函数的图象与性质,求解实际问题中的最大值、最小值,重点掌握限定自变量取值范围下的最值求解方法。
3. 理解二次函数在最值优化问题中的应用价值,能解决几何面积、销售利润、运动轨迹、实物抛物线等常见实际问题,打通代数运算与几何直观的综合应用。
4. 结合实际问题验证函数解的合理性,感悟函数与方程、不等式的关联,提升数学应用能力。
知识点01 二次函数求最值通用规则
设二次函数 ,对称轴公式:
1. 全体实数取值范围
:开口向上,当时,函数有最小值
:开口向下,当时,函数有最大值
2. 实际问题限定区间(培优核心难点)
实际问题中自变量必有取值范围,仅当对称轴在取值区间内时,顶点为最值点;否则最值出现在区间端点。
解题步骤:①求对称轴;②判断对称轴是否在区间内;③分情况求最值
对称轴在区间内:顶点纵坐标为核心最值,可结合端点值对比验证;
对称轴不在区间内:函数在区间单调增减,最值直接取区间两端点函数值。
练习
1.(25-26九年级下·全国·单元复习)如图,某学校大门的形状是一条抛物线,其函数表达式为,现有一货车,它的车身宽为米,车厢面距离地面的高度为米,准备拉一车学习用品从大门的正中间进入校园,为了安全通过学校大门,则该车堆放学习用品的高度应不高于__________米.(假设堆放学习用品的宽度与车身宽度一致)
知识点02 二次函数实际应用题六步法(必考答题规范)
1.审:梳理题干常量、自变量、因变量,提取核心等量、不等关系;
2.设:合理设元,优先直接设所求量,统一题目所有单位;
3.列:依据几何公式、利润公式、运动规律,建立二次函数解析式;
4.限:结合实际场景,写出自变量准确取值范围(高频考点);
5.解:通过配方法或公式法求解最值,结合自变量区间合理取舍;
6.验答:检验结果符合实际意义,规范书写最终答案。
知识点03 四大必考模型核心公式
模型1 几何面积最值模型(围栏、多边形)
核心公式:矩形面积=长×宽;梯形面积=(上底+下底)×高
关键注意:靠墙围栏、单边遮挡场景,无需重复计算边长,严格根据篱笆总长列关系式。
模型2 销售利润最值模型(中考高频)
单件利润 = 售价 - 进价(成本)
总利润 单件利润 × 销售量
变化规律:单价上涨,销量减少;单价下降,销量增加,根据题干比例列出销量解析式。
模型3 抛物线实物模型(拱桥、投篮、喷水、隧道)
解题核心:建立平面直角坐标系,简化计算
优先设顶点式 (已知顶点);已知三点设一般式 。
常见考法:求宽度、高度、通行条件、落点距离等。
模型4 动点综合最值模型(培优压轴)
设运动时间为,用含的代数式表示动态线段长度,结合几何面积、周长公式构造二次函数,限定取值范围后求最值。
题型1 几何面积最值(围栏类)
方法技巧
技巧1:靠墙模型快速列式
垂直墙设,平行墙 = 总长 ;永远优先限制平行墙边长≤墙长,这是取值范围唯一来源。
技巧2:面积类二次函数特征
所有固定周长围图形最大面积,全部为二次开口向下抛物线,最大值唯一。
【典例1】(24-25九年级上·广东广州·阶段检测)如图,要使用长为米的篱笆,一面利用墙,围成中间隔有一道篱笆的长方形花圃.
(1)如果要围成面积为平方米的花圃,那么的长为多少米?
(2)若墙的最大可用长度为米,当围成花圃的面积最大时,此时花圃的长和宽分别是多少米?
【变式1-1】(25-26九年级上·山东·期末)如图,学校在教学楼后面搭建了两个简易的矩形自行车车棚,一边利用教学楼的后墙(可利用墙长为),其他的边用总长的不锈钢栅栏围成,左右两侧各开一个的出口,不锈钢栅栏形状如“山”字形.(备注信息:在自行车棚后面距教学楼后墙8米处,规划有机动车停车位)
(1)设自行车车棚面积为,车棚宽度为,求与之间的函数关系式为_____,并直接写出自变量的取值范围______;
(2)若学校拟利用现有栅栏对自行车车棚进行扩建,请问该车棚面积最大可达到多少?请通过计算说明.
【变式1-2】(25-26九年级上·山东·期末)为构建“五育并举”的教育体系,培育德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人,某学校在校园内开辟了一块矩形的劳动基地,其中一边靠墙,可利用的墙长不超过,另外三边由长的栅栏围成.设矩形中垂直于墙的边的长为,矩形的面积为(如图).
(1)求与之间的函数表达式,并写出自变量的取值范围;
(2)若矩形的面积为,求的值;
(3)当为何值时,矩形的面积最大?最大为多少?
【变式1-3】(25-26九年级上·吉林四平·期末)在美化校园的活动中,某兴趣小组借助如图所示的直角墙角(墙角两边和足够长),用长的篱笆围成一个矩形花园(篱笆只围和两边).设,.
(1)求与之间的函数关系式,并写出自变量的取值范围;
(2)当矩形花园的面积为时,求的长;
(3)如果在点处有一棵树(不考虑粗细),它与墙和的距离分别是和,如果要将这棵树围在矩形花园内部(含边界),直接写出此种情况下矩形花园面积的最大值.
题型2 销售利润最值(中考大题必考)
方法技巧
技巧1:涨跌价快速列式模板
涨价:售价↑、销量↓;降价:售价↓、销量↑,符号永远相反。
技巧2:利润最值避坑铁律
利润最大值不一定在顶点!受售价上限、成本下限、整数件数限制,端点最值高频考。
拓展:含捐赠、返利、损耗问题
所有额外支出,统一扣在单件利润上,不改变销量表达式,简化计算。
【典例2】(25-26九年级上·北京顺义·期末)因环保节能,新能源汽车越来越受到消费者的青睐;某经销商分两次购进甲、乙两种型号的新能源汽车(两次购进同一种型号汽车每辆的进价相同).第一次用万元购进甲型号汽车辆和乙型号汽车辆;第二次用万元购进甲型号汽车辆和乙型号汽车辆.
(1)求甲、乙两种型号新能源汽车每辆的进价;
(2)经销商发现,乙型号汽车以每辆万元的价格销售时较好,每月能售台,市场调查发现,乙型号汽车每辆售价,每降低万元,销售量会增加台,问乙种型号新能源汽车定价为多少万元时,月销售乙种型号新能源汽车获取的利润最大?
【变式2-1】(25-26九年级上·河北石家庄·期末)某花卉种植园原计划培育50个品种的月季,一个品种平均培育100株幼苗.现准备多培育几个品种的月季以扩大育苗总量,试验发现,每多培育1个品种的月季,每个品种平均培育的幼苗数量就会减少1株,要求多培育的品种数量不少于5个且不能超过30个.
(1)如果要使幼苗总量增加,那么应多培育多少个品种的月季?
(2)应多培育多少个品种的月季,幼苗总量取最小值,最小值是多少?应多培育多少个品种的月季,幼苗的总量会达到最大值,最大值是多少?
【变式2-2】(25-26九年级上·安徽合肥·期末)红灯笼,象征着阖家团圆,红红火火,挂灯笼成为我国的一种传统文化.小明在春节前购进一种畅销的红灯笼,灯笼每对的进价为35元/对,经市场调查发现,灯笼每对售价50元时,每天可售出98对,售价每提高1元,则每天少售出2对;物价部门规定其销售单价不高于每对65元,设灯笼每对涨价元,小明一天卖灯笼获得利润元.
(1)求出与之间的函数解析式;
(2)灯笼的销售单价为多少元时,一天获得利润最大?最大利润是多少元?
【变式2-3】(25-26九年级上·福建泉州·期末)某玩具厂计划生产一种变形金刚汽车玩具,已知每月生产x辆玩具汽车的成本为g(元),售价每辆为p(元),且g,p与x之间的关系式分别为,.
(1)当月产量为多少辆时,每月可获得1250元利润?
(2)当月产量为多少辆时,可获得最大利润?最大利润是多少?
题型3 抛物线实物模型(拱桥、隧道、投篮)
方法技巧
技巧1:建系最优方案(省时秒杀)
顶点居中 → 顶点放y轴,设 ,无一次项,计算减半。
技巧2:通行问题秒杀法
车宽一半代x,算高度比车高;水位问题固定高度代y,求宽度。
【典例3-1】(25-26九年级上·甘肃张掖·期末)如图,在一次模拟高层建筑物起火救援中,云梯消防车的喷水口距离地面,距离大楼起火侧面,喷出水柱呈抛物线型,水柱最高处距离地面,距离大楼起火侧面,建立如图所示的平面直角坐标系.
(1)求水柱所对应的抛物线解析式;
(2)若起火楼层的窗户顶端到地面的距离为,窗户底端到地面的距离为,云梯消防车此时所在位置喷出的水能否射进起火窗户内?
【典例3-2】(25-26九年级上·广西钦州·期末)在学校科技节中,某科学兴趣小组进行了水火箭发射展示,如图所示,发射点离地面的距离米,火箭在离发射点水平距离为48米时达到最高处,此时离地面24.5米,最后火箭落在地面上的点处.火箭飞行的过程可以看作是一条抛物线.现以为原点,所在的水平线为轴建立平面直角坐标系.
(1)求这条抛物线的解析式(不要求写出的取值范围);
(2)求火箭落地点到发射点的水平距离.
【典例3-3】(25-26九年级上·福建泉州·期末)今年元旦期间,小王一家人前往泉州西湖景区游玩,游玩时路过一个截面边缘是抛物线的景观(如图1).喜欢动脑筋的小王对此景观模型产生了兴趣.在游船船夫与家人的帮助下,测得水面的宽,景观最高点与水面的距离为.回岸后,小王想继续知道在离水面的、处的宽是否会超过?请你根据以上信息,帮助小王解决问题.
(1)若以图2中的点为顶点,建立平面直角坐标系,求抛物线的解析式;
(2)判断图2中的宽是否会超过?并说明理由.
【变式3-1】(25-26九年级上·广西河池·期末)掷实心球是某市中考体育选考项目.小西(男生)在抛掷实心球的过程中,实心球行进路线是一条抛物线,行进高度与水平距离之间的函数关系如图所示,已知小西掷球时的起点高度是,当水平距离为时,实心球行进至最高点处.
(1)求关于的函数表达式;
(2)下表为某市中考体育投掷实心球项目评分表,按此评分标准,该生在此项考试中得分为多少?说明理由.
项目
评分表(成绩)
20分
19分
18分
17分
16分
原地掷实心球
米
12.10
11.70
11.30
10.90
10.50
【变式3-2】(25-26九年级下·全国·单元复习)综合与实践
问题情境:
如图,隧道的截面由抛物线和矩形构成,其中矩形的长,宽.按照图中所示的平面直角坐标系,抛物线可以用表示,且抛物线上的C点到墙面的水平距离为时,到地面的距离为.为了安全起见,隧道正中间有宽为的隔离带.
问题解决:
(1)求b、c的值,并计算出拱顶D到地面的距离;
(2)在抛物线型拱壁上需要安装两排灯,且它们离地面的高度相等,如果灯离地面的高度不超过,那么两排灯的水平距离最小是多少米?
(3)一辆货运汽车载一长方体集装箱后高为,宽为,如果隧道内设双向行车道,那么这辆货车能否安全通过?
【变式3-3】(25-26九年级上·贵州毕节·期末)综合与实践
为践行五育融合,提升学生实践能力,某校开展了“劳动周”主题实践活动.如图是该学校劳动实践园地截面示意图,其中为该园地斜坡坡面所在直线,,分别表示斜坡在竖直平面内的铅直高度和水平宽度.斜坡顶部处有一竖立的喷灌,处喷头可以沿斜坡向下喷水(喷出的水流成抛物线状),用于浇灌园地内种植的植物.当喷灌喷射最远时,喷出的水流正好能喷到坡脚.处,此时水流最高点距的水平距离为1米.现已知米.米,米.
数学建模:
(1)如图,以点为原点,所在直线为轴,所在直线为轴,建立平面直角坐标系.当喷出的水流刚好喷到坡脚处时,设水流某处距离的高度为米,该处距离的水平距离为米,求与之间的函数表达式:
问题解决:
(2)“智慧小组”提出问题:若点为(1)中抛物线上任意一点,过点作的垂线,与相交于,设点的横坐标为,求线段长度的最大值.
题型4 动点面积压轴(培优难点)
方法技巧
技巧1:割补法优先
不规则动点面积,优先用整体减空白,避免复杂分段讨论。
技巧2:动点取值范围来源
由“点不超线段端点”锁定范围,没有范围的动点最值一律0分。
【典例4-1】(25-26九年级上·宁夏固原·期末)在矩形中,,,动点E从点A出发,以每秒1个单位的速度,沿向点B移动;同时点P从点B出发,仍以每秒1个单位的速度,沿向点C移动,连接,,.若两个点同时运动的时间为x秒,解答下列问题.
(1)设的面积为S,用含x的函数关系式表示S;当x为何值时,S有最小值?最小值是多少?
(2)是否存在x的值,使得?试说明理由.
【典例4-2】(25-26九年级上·吉林·期末)如图,在中,,,,动点P从点A向终点B运动,速度为1个单位长度/秒,过点P作,交射线于点Q.设点P的运动时间为t秒().
(1)当点Q在线段的延长线上时,线段的长为_______;(用含t的代数式表示)
(2)设与重叠部分的面积为S,求出S关于t的函数解析式,并写出自变量t的取值范围;
(3)当点Q在线段的延长线上时,连结,若是等腰三角形,直接写出t的值.
【变式4-1】(25-26九年级下·全国·单元复习)如图,在矩形中,厘米,厘米,点从点出发,沿边向点以1厘米/秒的速度移动,同时,点从点出发沿边向以2厘米/秒的速度移动,如果、两点分别到达、两点后就停止移动.据此解答下列问题:
(1)运动开始第几秒时,的面积等于8平方厘米?
(2)设运动开始后第秒时,五边形的面积为平方厘米,写出关于的函数表达式,并指出自变量的取值范围.
(3)求出当时的取值范围.
【变式3-2】(2025九年级上·江苏·专题练习)如图,在平面直角坐标系中,O为原点,是等腰直角三角形,,,顶点,点B在第一象限,正方形的顶点,点C在y轴的正半轴上,点D在第二象限.将正方形沿x轴向右平移,得到正方形,点O、C、D、E的对应点分别为、、、.设,正方形与重叠部分的面积为S.
(1)点B的坐标为_______,点D的坐标为_______;
(2)当点与点A重合时,求t的值;
(3)求S关于t的函数关系式,并直接写出自变量t的取值范围.
【变式4-3】(25-26九年级上·吉林松原·期末)如图1,在中,,,,于,点在的延长线上,连接,动点从点出发,沿方向以每秒1个单位的速度匀速运动,到达点时停止.连接,以为边作正方形.设点的运动时间为秒,以正方形的面积为,探究与的关系.
(1)如图1,当点由点运动到点时.
①当时,______.
②关于的函数解析式为______.
(2)
如图2,当点由点运动到点时,经探究发现是关于的二次函数,并绘制成如图3所示的图像.请根据图像信息,求关于的函数解析式及线段的长.
题型1 二次函数最值分类讨论(中考压轴难点)
1.(25-26九年级上·湖北咸宁·期中)某公司以元/千克的价格收购一批产品进行销售,经过市场调查发现:若每千克的平均销售价为元时,则每天可售出千克,当每千克的平均销售价每提高元,每天就少卖出千克,假设日销售量为千克,日平均销售价格为元/千克.
(1)求与之间的函数表达式;
(2)该公司应该如何确定这批产品的销售价格,才能使日销售利润最大?
(3)若该公司每销售1千克这种产品需支出元()的相关费用,当时,公司的日获利元的最大值为元,求的值.
2.(2026·江苏宿迁·一模)某小区考虑给新建的电动自行车充电车棚安装消防喷淋头(如图①),喷淋头喷洒的最外层水柱的形状为抛物线.如图②,已知车棚建在两面墙之间,为水平地面,,.消防喷淋头M安装在距离地面3米高的棚顶上,其到墙面的水平距离为2米,此时最外层的水柱喷射到墙面上的点E处,米.以O为原点,地面所在的水平线为x轴,墙面所在的直线为y轴建立平面直角坐标系.
(1)求这条抛物线的解析式;
(2)已知车棚的宽度为15米,为了确保发生火灾时可以完全把火扑灭,喷出的水需要覆盖离地面1米高的全部范围.工作人员计划在棚顶上安装若干个与消防喷淋头M相同型号的消防喷淋头(第一个喷淋头的位置不变).
①请通过计算,回答至少需要 个消防喷淋头;
②直接写出安装最少喷淋头时,第一个喷淋头和最后一个喷淋头之间的距离d的取值范围.
3.(25-26九年级下·山东青岛·阶段检测)如图1是某海底世界时空隧道的截面图,图2是它的示意图,隧道截面可近似看作抛物线和长方形构成.长方形的长是5米,宽是1米,小磊以为原点,建立如图2平面直角坐标系.设抛物线解析式为,抛物线经过点.
(1)求此抛物线的解析式;
(2)为保障观赏效果,定期对玻璃隧道进行清洁,工人师傅搭建一木板,点正好在对称轴右边的抛物线上,在木板的中点处设立米的支撑杆,且,求出木板所在直线的解析式;
(3)在(2)的条件下,工人师傅可以站在木板上进行清洁,他能刷到的最大高度是站立位置上方铅直高度米处.若工人师傅从点沿木板向上走2米,在此过程中,他能刷到正上方拋物线玻璃隧道的高度(米)范围是___________米.
4.(2026九年级下·吉林·专题练习)实践与探究
为了适应广东新中考,我校成立了九年级数学兴趣学习小组,参与同学集思广益,兴趣盎然,同时也成果斐然.以下是一次学习小组研究二次函数问题的集体智慧结晶,他们经历了实践——应用——探究的过程,下面请同学们尝试解决一下他们的设置问题.
【实践】(1)他们对惠州南山快速路的某段抛物线形隧道进行测量,测得隧道的路面宽12米,隧道顶部最高点离地面7.2米,并画出了隧道截面图,建立了如图1所示的平面直角坐标系,请你求出该抛物线的解析式.
【应用】(2)如图2,若计划在隧道上方安装一块高度为0.6米,宽度为3米的长方形电子显示屏,为确保行车安全,要求电子显示屏距地面至少5.5米,并且距左右墙需各留至少0.5米的安全距离,试通过计算说明能否满足安装设计要求.
【探究】(3)该课题学习小组为进一步探索抛物线的有关知识,他们借助上述抛物线模型,并过原点作一条的直线,交抛物线于点,交抛物线对称轴于点,提出了以下两个问题,请予解答:
①如图3,为直线上方抛物线上一动点,过作垂直于轴,交轴于,交直线于,过点作垂直于直线,交直线于,求的最大值;
②如图4,为线段上一动点,过点作轴的垂线交抛物线于点,点在坐标平面内.问:是否存在以、、、为顶点的四边形是正方形?若存在,直接写出点的坐标:若不存在,请说明理由.
题型2分段函数最值(高阶培优)
5.(25-26九年级上·湖北武汉·阶段检测)某科技公司计划将一款新型机器人投入市场,经市场调研发现,当售价为每台万元时,月销售量为台;当售价每提高万元时,月销售量就减少台.已知这款机器人生产成本为每台万元.设机器人的售价为每台万元(为正整数):
(1)求出月销售量(台)与售价(万元)之间的函数关系式;
(2)当售价为多少万元时,销售这款机器人的月利润最大?最大月利润是多少?
(3)该科技公司希望月生产成本不超过万元,月利润不低于万元,求机器人的售价(万元)的范围.
6.(25-26九年级下·河南商丘·开学考试)某厂家生产销售一种儿童电动玩具,3月份前4天该儿童电动玩具售价y(元/个)和销量t(个)的数据如下表所示:
第x天
1
2
3
4
售价 y(元/个)
30
32
34
36
销量 t/个
100
120
140
160
从第5天开始工厂对外调整价格为28元一个,据统计第5天以后儿童电动玩具销量t(个)和第x天的关系为(,且x为整数).
(1)写出销量t(个)与第x天(前4天)满足的关系式,并且求出第5天以后的最大销量.
(2)若成本价为20元/个,求该工厂这些天(按20天计)销售该儿童电动玩具得到的利润W(元)与第x天满足的关系式,并写出第几天的利润最大,最大利润为多少.
7.(25-26九年级上·江苏扬州·期末)某工厂计划从现在开始,在每个生产周期内生产并销售完某型号设备,该设备的生产成本为8万元/件.设第x个生产周期设备的售价为z万元/件,售价z与x之间的函数解析式是,其中x是正整数.当时,;当时,.
(1) __________; __________;
(2)设第x个生产周期生产并销售完设备的数量为y件,且y与x满足关系式.
①当时,工厂第几个生产周期获得的利润最大?最大的利润是多少万元?
②当时,若有且只有5个生产周期的利润不小于a万元,直接写出实数a的取值范围.
一、单选题
1.(2026·天津·中考真题)矩形中,,.动点从点出发,以的速度沿边、边向终点运动;动点从点同时出发,以的速度沿边、边向终点运动.设运动的时间为.当时,点,的位置如图所示.给出下面三个结论:
①当时,四边形是平行四边形;
②的最大面积为;
③当的面积为时,或.
上述结论中,所有正确结论的序号是( )
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
二、填空题
2.(2026·甘肃武威·中考真题)如图,据生物学资料介绍,射水鱼会从口中射出一股水流击中昆虫达到捕食目的,其射出的水流可以看作一条抛物线的一部分(不考虑空气阻力).图是一次捕食中一条射水鱼发现一只昆虫后射出水流的图象,其中水流从点射出,水流运动的高度与水平距离近似满足函数关系.若这只昆虫在点,则这次射出的水流________________击中昆虫.(填“能”或“不能”)
3.(2026·山东德州·中考真题)某水果店单件水果售价(元)与销售月份满足一次函数关系 ,单件水果进价(元)与销售月份满足二次函数关系,二次函数的图象如图所示,抛物线顶点为并且经过,则这个水果店在一年中的最高单件水果利润为___________元.
三、解答题
4.(2026·四川眉山·中考真题)2025年,在四川省城市足球联赛(简称“川超”)比赛期间,为促进体育经济发展,眉山市文旅局联合餐饮住宿企业、土特产生产企业推出各种优惠活动.
(1)某食品厂原计划每月生产芝麻糕2000件,为响应文旅局号召,连续两月提高产量后,月产量达到2880件,若每月产量的增长率相同,求每月产量的增长率;
(2)该食品厂原来每天可销售60件芝麻糕,每件盈利30元.参与优惠活动后,该食品厂每降价1元,就可多售出5件.问该食品厂应降价多少元,才能使利润最大?最大利润为多少?
5.(2026·山西·中考真题)综合与实践
问题情境:为探究不同土壤肥力条件下小麦产量与施氮量的关系,科研团队在某地选择土壤基础肥力不同的若干试验田开展研究,并对试验数据进行整理分析.研究发现,在中肥力与低肥力两种麦田中,小麦每亩的产量(千克)与每亩施氮量(千克)的关系可近似用下图中的两条抛物线描述,其中.设中肥力麦田每亩的产量为(千克),低肥力麦田每亩的产量为(千克).已知点,,均在描述与关系的抛物线上,且点是这条抛物线的顶点.
(1)建立模型:求中肥力麦田中小麦每亩的产量与的函数关系式;
(2)应用分析:已知低肥力麦田中小麦每亩的产量与的函数关系式为.
①假设低肥力、中肥力两种麦田每亩施氮量相同,当低肥力麦田每亩的产量最大时,求每亩的施氮量,以及此时两种麦田小麦每亩产量的差;
②现有面积均为1亩的中肥力、低肥力麦田各一块.当两块麦田每亩施氮量不同,且每亩的产量分别达到最大时,两块麦田的总产量为千克;当两块麦田每亩施氮量相同时,两块麦田总产量的最大值为千克.经判断小于,请直接写出与的差.
6.(2026·山东·中考真题)“踢枪”是京剧中的经典环节,通过踢、接、抛花枪等动作呈现故事场景(如图1).甲、乙、丙三人在表演“踢枪”时,花枪在飞行中始终与水平地面平行且不转动,忽略空气阻力,花枪的中点运动路线近似是抛物线的一部分(以下“花枪”均指花枪的中点).
(1)如图2,甲站在地面的点处,从距离地面高的点踢出花枪,点与点的水平距离是,花枪飞行到与O点水平距离的C处达到最高,高度为.
①设花枪离地面的高度为,到点的水平距离为.请建立平面直角坐标系,并求关于的函数表达式;
②花枪下落过程中,乙在与点水平距离处接花枪,能接到的高度最大为,最小为,求的取值范围.
(2)乙再抛出花枪,同时丙开始运动,恰好在花枪落地前接到花枪.已知花枪飞行高度与时间之间的关系式是(),丙在距花枪落地点处沿直线运动到花枪落地点.求丙的平均速度.
7.(2026·湖南·中考真题)如图,公路与铁路垂直交汇于河岸点处,公路与河岸的另一交点为,其中河岸段为抛物线的一部分,段为线段,,,点到公路的距离,抛物线的顶点到公路与铁路的距离分别为与.当地政府为了振兴乡村经济,拟开发河道与公路围成的区域,用于生态放牧.为了放牧安全,准备用栅栏与河道围成封闭区域,如图,栅栏紧挨公路(与公路的距离忽略不计),栅栏,点在该段抛物线上;栅栏,点在线段上.以点为坐标原点,直线与分别为轴与轴,规定个单位长度为,建立平面直角坐标系.
(1)请直接写出点的坐标;
(2)分别求直线与抛物线的函数表达式(不要求写出自变量的取值范围);
(3)点到铁路的距离小于,,已知建长栅栏的各项开支为万元,建完栅栏需花费万元.求栅栏到铁路的距离.
一、单选题
1.(25-26九年级下·河南·二轮复习)若从地面竖直向上抛一小球,小球的高度(单位:)与小球运动的时间(单位:)之间的函数关系如图所示,有以下结论:( )
①小球在空中经过的路程是;
②与之间的函数关系式为;
③小球运动的时间为;
④当小球的高度时,.以上结论中正确的有
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
2.(2026·河南驻马店·一模)老师带领学生进行“校园农业项目式学习”,实施无土栽培.通过观察,同学们发现:洒水少了,发芽率低,洒水多了要烂根,也会影响发芽率.通过实验与分析,同学们进一步发现:在温度一定的条件下,发芽率与洒水量(单位:)近似地满足二次函数关系(为常数),如图记录了三次实验的数据.根据上述函数模型和实验数据,可以得知最佳的洒水量为( )
A. B. C. D.
3.(25-26九年级下·全国·单元复习)某公司销售一种藜麦,成本价为30元/千克,若以35元/千克的价格销售,每天可售出450千克.当售价每涨元/千克时,日销售量就会减少15千克.若使日销售利润最大,则销售价格应定为( )元/千克.
A.42 B.40 C.38 D.35
4.(25-26九年级下·全国·单元复习)一位篮球运动员在距篮球框中心水平距离处起跳投篮,篮球沿抛物线运动.当球运动的水平距离为时,达到最大高度,随后准确落入篮球框.已知篮球框中心距地面,在如图所示的平面直角坐标系中,下列说法正确的是( )
A.抛物线表达式为 B.篮球框中心坐标是
C.抛物线顶点坐标是 D.篮球出手时离地面高度是
5.(25-26九年级下·全国·单元复习)软件的经营,主要是服务器租用和软件销售.服务器的月租金支出固定为a元,软件销售按份按年收费(即:服务器租金按月支付,软件按年收费).经过一段时间的试运营后,发现:某款软件年销售的份数n(份)与售价x(元/份)的关系为:.设该款软件经营的年销售收入为v(元).当元时,年收入记为元;当元时,年收入记为元,则下列判断正确的是( )
A.可以找到一个a,使得 B.无论a为多少,都有
C.可以找到一个a,使得 D.无论a为多少,都有
二、填空题
6.(2026·广东河源·一模)如图是小明借助工具设计的抛物线型帐篷.在抛物线上取,,,四点,且线段,都与地面平行,抛物线最高点到的距离为,,,则点到的距离为______.
7.(25-26九年级上·甘肃张掖·期末)如图是搭建一座蔬菜大棚的横截面,其形状可以用抛物线表示,施工队计划在大棚正中搭建一个矩形脚手架,点在抛物线上,若,则脚手架的高度为_________米.
8.(25-26九年级下·全国·单元复习)四边形中,,,,,.动点从点出发,以的速度沿边、边向终点运动;动点从点同时出发,以的速度沿边向终点运动.规定其中一个动点到达终点时,另一个动点也随之停止运动.设运动的时间为.当时,点、的位置如图所示,有下列结论:当时,;当时,的最大面积为;有两个不同的值满足的面积为.其中,正确结论的序号为___________.
三、解答题
9.(25-26九年级上·江苏盐城·期末)某厂生产的零件成本为20元/个,销售一段时间后发现,当零件售价为30元/个时,月销售量为560个,若在此基础上售价每上涨1元/个,则月销售量将减少8个.该厂生产的零件向车企进行销售.
(1)为使月销售利润达到9600元,而且尽可能让车企得到实惠,则该零件的实际售价应定为多少元/个?
(2)设该厂所取得的月销售利润为W元,问当售价定为多少元/个时,月销售利润最大?最大利润是多少?
10.(25-26九年级下·全国·单元复习)学校计划在体育馆旁搭建两个相连的矩形自行车车棚,如图所示,一边借助体育馆的外墙,可利用墙长为25米,其余部分用总长36米的铝合金材料围成,且在两个车棚中间及左右两侧各设置一个1米宽的通道(通道不用铝合金材料).
(1)设自行车车棚的面积为S平方米,车棚的宽度为x米,求S与x之间的函数关系式,并直接写出自变量x的取值范围;
(2)S是否总随x的增大而增大,请说明理由.
11.(24-25九年级上·山西大同·阶段检测)如图,抛物线过点,矩形的边在线段上(点A在点B的左边),点C,D在抛物线上.设,当时,.
(1)求抛物线的函数表达式.
(2)当t为何值时,矩形的周长有最大值?最大值是多少?
12.(25-26九年级上·湖北十堰·阶段检测)根据以下素材,探索完成任务:
如何计算工厂生产线数量?
素材1:近期居民接种流感疫苗迎来高峰期,导致相应医疗物资匮乏.某工厂及时引进了一条生产线生产一次性注射器.开工第一天日生产量400万个.
素材2:经调查发现,1条生产线的日最大生产量与生产线数量有关,若每增加一条生产线,每条生产线的最大日生产量将减少20万个/天.
问题解决:
任务1:1条生产线的日生产量从开工第一天起,按日平均增长率增加,到开工第三天达到最大日生产量,求1条生产线的最大日产量.
任务2:达到1条生产线最大日生产量后,工厂计划增加一定数量生产线,同时又要节省投入(生产线越多,投入越大).现该厂要保证每天生产一次性注射器4100万个,求增加的生产线数量
任务3:该厂想使每天生产一次性注射器达到10900万个,若能,应该增加几条生产线?若不能,请说明理由.
13.(25-26九年级上·广西玉林·期中)【综合与实践】
某社区为打造“绿色休闲空间”,计划建造一个如图所示矩形景观花坛,同时配套安装太阳能照明装置,工程设计与实施过程中涉及多学科知识,具体问题如下:已知矩形花坛的一边靠墙(墙长,墙为东西走向),另三边总长为的不锈钢护栏围成,设花坛垂直于墙的边长为,平行于墙的边长为,花坛的面积为.
(1)请先根据矩形的周长关系,用含的代数式表示;再写出与之间的二次函数关系式,并求出的取值范围(提示:护栏总长固定,且平行于墙的边长不能超过墙长).
(2)生物学家建议,花坛内种植花卉的区域面积需最大,才能达到最佳观赏与生态效果,求此时花坛垂直于墙的边长、平行于墙的边长,以及最大种植面积S.
(3)若在花坛内铺设营养液管道,管道总长h(单位:)与垂直于墙的边长x满足关系式,求当花坛面积为时,营养液管道的总长h.
(4)由于花坛靠墙(东西走向),地理学家指出,平行于墙的边长y需根据日照时长调整,当时,花卉日照充足,求在此条件下,花坛面积S的最大值与最小值的差.
14.(25-26九年级上·吉林四平·阶段检测)如图,在等腰直角三角形中,,,,动点以的速度从点出发,沿边向终点运动,过作于点,以为邻边作平行四边形,设点的运动时间为与重叠部分图形面积为.
(1)___________;
(2)当点落在边上时,求的值;
(3)求与之间的函数关系式,并直接写出自变量的取值范围.
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第09讲 实际问题与二次函数(暑假预习培优讲义)
析知识·讲要点
知识点01 二次函数求最值通用规则 2
知识点02 二次函数实际应用题六步法(必考答题规范) 3
知识点03 四大必考模型核心公式 3
剖题型·讲技巧
题型1 几何面积最值(围栏类) 4
题型2 销售利润最值(中考大题必考) 8
题型3 抛物线实物模型(拱桥、隧道、投篮) 11
题型4 动点面积压轴(培优难点) 17
释疑惑·重难拓展
题型1 二次函数最值分类讨论(中考压轴难点) 27
题型2 分段函数最值(高阶培优) 36
知中考·真题探源 40
练好题·提分培优 50
课标要点
1. 结合实际情境,经历从现实问题中抽象变量关系的过程,能够建立二次函数数学模型,用二次函数表达式刻画实际问题中的变量变化规律。
2. 熟练运用二次函数的图象与性质,求解实际问题中的最大值、最小值,重点掌握限定自变量取值范围下的最值求解方法。
3. 理解二次函数在最值优化问题中的应用价值,能解决几何面积、销售利润、运动轨迹、实物抛物线等常见实际问题,打通代数运算与几何直观的综合应用。
4. 结合实际问题验证函数解的合理性,感悟函数与方程、不等式的关联,提升数学应用能力。
知识点01 二次函数求最值通用规则
设二次函数 ,对称轴公式:
1. 全体实数取值范围
:开口向上,当时,函数有最小值
:开口向下,当时,函数有最大值
2. 实际问题限定区间(培优核心难点)
实际问题中自变量必有取值范围,仅当对称轴在取值区间内时,顶点为最值点;否则最值出现在区间端点。
解题步骤:①求对称轴;②判断对称轴是否在区间内;③分情况求最值
对称轴在区间内:顶点纵坐标为核心最值,可结合端点值对比验证;
对称轴不在区间内:函数在区间单调增减,最值直接取区间两端点函数值。
练习
1.(25-26九年级下·全国·单元复习)如图,某学校大门的形状是一条抛物线,其函数表达式为,现有一货车,它的车身宽为米,车厢面距离地面的高度为米,准备拉一车学习用品从大门的正中间进入校园,为了安全通过学校大门,则该车堆放学习用品的高度应不高于__________米.(假设堆放学习用品的宽度与车身宽度一致)
【答案】
【详解】解:如图:设抛物线的对称轴交x轴于G,
∵函数表达式为,
∴抛物线的对称轴直线为:,即点G的横坐标为,
∵,
∴点A的横坐标为:,
如图:延长交抛物线于点H,则点H的横坐标为3,
∴点H的纵坐标为,即,
∴米,
∴则该车堆放学习用品的高度应不高于米.
故答案为:.
知识点02 二次函数实际应用题六步法(必考答题规范)
1.审:梳理题干常量、自变量、因变量,提取核心等量、不等关系;
2.设:合理设元,优先直接设所求量,统一题目所有单位;
3.列:依据几何公式、利润公式、运动规律,建立二次函数解析式;
4.限:结合实际场景,写出自变量准确取值范围(高频考点);
5.解:通过配方法或公式法求解最值,结合自变量区间合理取舍;
6.验答:检验结果符合实际意义,规范书写最终答案。
知识点03 四大必考模型核心公式
模型1 几何面积最值模型(围栏、多边形)
核心公式:矩形面积=长×宽;梯形面积=(上底+下底)×高
关键注意:靠墙围栏、单边遮挡场景,无需重复计算边长,严格根据篱笆总长列关系式。
模型2 销售利润最值模型(中考高频)
单件利润 = 售价 - 进价(成本)
总利润 单件利润 × 销售量
变化规律:单价上涨,销量减少;单价下降,销量增加,根据题干比例列出销量解析式。
模型3 抛物线实物模型(拱桥、投篮、喷水、隧道)
解题核心:建立平面直角坐标系,简化计算
优先设顶点式 (已知顶点);已知三点设一般式 。
常见考法:求宽度、高度、通行条件、落点距离等。
模型4 动点综合最值模型(培优压轴)
设运动时间为,用含的代数式表示动态线段长度,结合几何面积、周长公式构造二次函数,限定取值范围后求最值。
题型1 几何面积最值(围栏类)
方法技巧
技巧1:靠墙模型快速列式
垂直墙设,平行墙 = 总长 ;永远优先限制平行墙边长≤墙长,这是取值范围唯一来源。
技巧2:面积类二次函数特征
所有固定周长围图形最大面积,全部为二次开口向下抛物线,最大值唯一。
【典例1】(24-25九年级上·广东广州·阶段检测)如图,要使用长为米的篱笆,一面利用墙,围成中间隔有一道篱笆的长方形花圃.
(1)如果要围成面积为平方米的花圃,那么的长为多少米?
(2)若墙的最大可用长度为米,当围成花圃的面积最大时,此时花圃的长和宽分别是多少米?
【详解】(1)解:设米,则米,
依题意得,
解得,,
答:如果要围成面积为平方米的花圃,那么的长为米或米;
(2)解:设米,则米,花圃的面积为平方米,
,
墙的最大可用长度为米,
,
解得,
当时,取得最大值,此时,,
答:当围成花圃的面积最大时,此时花圃的长和宽分别是米,米.
【变式1-1】(25-26九年级上·山东·期末)如图,学校在教学楼后面搭建了两个简易的矩形自行车车棚,一边利用教学楼的后墙(可利用墙长为),其他的边用总长的不锈钢栅栏围成,左右两侧各开一个的出口,不锈钢栅栏形状如“山”字形.(备注信息:在自行车棚后面距教学楼后墙8米处,规划有机动车停车位)
(1)设自行车车棚面积为,车棚宽度为,求与之间的函数关系式为_____,并直接写出自变量的取值范围______;
(2)若学校拟利用现有栅栏对自行车车棚进行扩建,请问该车棚面积最大可达到多少?请通过计算说明.
【详解】(1)解:由题意知,,
∴,
且墙长为,在自行车棚后面距教学楼后墙8米处,规划有机动车停车位,
∴,
解得;
故答案为: ;;
(2)解:
,
,对称轴为直线,而,
当时,有最大值为:,
自行车车棚面积最大可达到.
【变式1-2】(25-26九年级上·山东·期末)为构建“五育并举”的教育体系,培育德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人,某学校在校园内开辟了一块矩形的劳动基地,其中一边靠墙,可利用的墙长不超过,另外三边由长的栅栏围成.设矩形中垂直于墙的边的长为,矩形的面积为(如图).
(1)求与之间的函数表达式,并写出自变量的取值范围;
(2)若矩形的面积为,求的值;
(3)当为何值时,矩形的面积最大?最大为多少?
【详解】(1)解:由题意得,,
∵,
∴,
∴与之间的函数表达式为;
(2)解:当时,,
解得,,
∵,
∴不符合题意,舍去,
∴;
(3)解:∵,
∴二次函数的图象开口向下,对称轴为直线,且二次函数图象上的点离对称轴的距离越近函数值越大,
∵,
∴当,的值最大,,
答:当时,矩形的面积最大,最大为.
【变式1-3】(25-26九年级上·吉林四平·期末)在美化校园的活动中,某兴趣小组借助如图所示的直角墙角(墙角两边和足够长),用长的篱笆围成一个矩形花园(篱笆只围和两边).设,.
(1)求与之间的函数关系式,并写出自变量的取值范围;
(2)当矩形花园的面积为时,求的长;
(3)如果在点处有一棵树(不考虑粗细),它与墙和的距离分别是和,如果要将这棵树围在矩形花园内部(含边界),直接写出此种情况下矩形花园面积的最大值.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴y与x的关系式为;
(2)解:令,则,
解得或,
∴的长为或;
(3)解:∵点P在矩形内部,
∴,
解得,
∵,
当时,y随x增大而增大,
∴时,y取最大值为,
答:花园面积最大值为.
题型2 销售利润最值(中考大题必考)
方法技巧
技巧1:涨跌价快速列式模板
涨价:售价↑、销量↓;降价:售价↓、销量↑,符号永远相反。
技巧2:利润最值避坑铁律
利润最大值不一定在顶点!受售价上限、成本下限、整数件数限制,端点最值高频考。
拓展:含捐赠、返利、损耗问题
所有额外支出,统一扣在单件利润上,不改变销量表达式,简化计算。
【典例2】(25-26九年级上·北京顺义·期末)因环保节能,新能源汽车越来越受到消费者的青睐;某经销商分两次购进甲、乙两种型号的新能源汽车(两次购进同一种型号汽车每辆的进价相同).第一次用万元购进甲型号汽车辆和乙型号汽车辆;第二次用万元购进甲型号汽车辆和乙型号汽车辆.
(1)求甲、乙两种型号新能源汽车每辆的进价;
(2)经销商发现,乙型号汽车以每辆万元的价格销售时较好,每月能售台,市场调查发现,乙型号汽车每辆售价,每降低万元,销售量会增加台,问乙种型号新能源汽车定价为多少万元时,月销售乙种型号新能源汽车获取的利润最大?
【详解】(1)解:假设甲、乙两种型号新能源汽车每辆的进价分别为、万元,
根据题意,可得方程,
解得,
故甲、乙两种型号新能源汽车每辆的进价分别为、万元.
(2)解:假设乙种型号新能源汽车定价为万元,
则利润为,
当万元时,月销售乙种型号获取的利润最大.
【变式2-1】(25-26九年级上·河北石家庄·期末)某花卉种植园原计划培育50个品种的月季,一个品种平均培育100株幼苗.现准备多培育几个品种的月季以扩大育苗总量,试验发现,每多培育1个品种的月季,每个品种平均培育的幼苗数量就会减少1株,要求多培育的品种数量不少于5个且不能超过30个.
(1)如果要使幼苗总量增加,那么应多培育多少个品种的月季?
(2)应多培育多少个品种的月季,幼苗总量取最小值,最小值是多少?应多培育多少个品种的月季,幼苗的总量会达到最大值,最大值是多少?
【详解】(1)解:设应多培育x个品种的月季,且,
由题意可得:,
解得:,(因,舍去).
答:应多培育10个品种的月季.
(2)解:设多培育x个品种的月季时,幼苗总量为y.
由题意可得:
,
∵,,
∴抛物线开口向下,对称轴为,
∴当时,y取最小值,最小值为5225;
当时,y取最大值,最大值为5625.
答:应多培育5个品种的月季时幼苗总量取最小值,最小值是5225株;应多培育25个品种的月季时幼苗总量取最大值,最大值是5625株.
【变式2-2】(25-26九年级上·安徽合肥·期末)红灯笼,象征着阖家团圆,红红火火,挂灯笼成为我国的一种传统文化.小明在春节前购进一种畅销的红灯笼,灯笼每对的进价为35元/对,经市场调查发现,灯笼每对售价50元时,每天可售出98对,售价每提高1元,则每天少售出2对;物价部门规定其销售单价不高于每对65元,设灯笼每对涨价元,小明一天卖灯笼获得利润元.
(1)求出与之间的函数解析式;
(2)灯笼的销售单价为多少元时,一天获得利润最大?最大利润是多少元?
【详解】(1)解:由题意得,每对灯笼的利润为元 每天的销售量为对,
因为销售单价不高于65元
所以,
得,
又因为涨价金额,
∴;
所以,
(2)解:
∵,
∴二次函数的图象开口向下,函数有最大值. 对称轴为,
因为自变量的取值范围是,
所以,当时,W取得最大值 此时销售单价为(元),
将代入解析式得(元)
答:灯笼的销售单价为65元时,一天获得利润最大,最大利润是2040元.
【变式2-3】(25-26九年级上·福建泉州·期末)某玩具厂计划生产一种变形金刚汽车玩具,已知每月生产x辆玩具汽车的成本为g(元),售价每辆为p(元),且g,p与x之间的关系式分别为,.
(1)当月产量为多少辆时,每月可获得1250元利润?
(2)当月产量为多少辆时,可获得最大利润?最大利润是多少?
【详解】(1)解:由题意得,,
即,
整理得,,
解得,,,
即当月产量为25辆或35辆时,每月可获得1250元利润.
(2)解:记利润为元,
则.
,,
当时,,
即当月产量为30辆时,可获得最大利润,最大利润是1300元.
题型3 抛物线实物模型(拱桥、隧道、投篮)
方法技巧
技巧1:建系最优方案(省时秒杀)
顶点居中 → 顶点放y轴,设 ,无一次项,计算减半。
技巧2:通行问题秒杀法
车宽一半代x,算高度比车高;水位问题固定高度代y,求宽度。
【典例3-1】(25-26九年级上·甘肃张掖·期末)如图,在一次模拟高层建筑物起火救援中,云梯消防车的喷水口距离地面,距离大楼起火侧面,喷出水柱呈抛物线型,水柱最高处距离地面,距离大楼起火侧面,建立如图所示的平面直角坐标系.
(1)求水柱所对应的抛物线解析式;
(2)若起火楼层的窗户顶端到地面的距离为,窗户底端到地面的距离为,云梯消防车此时所在位置喷出的水能否射进起火窗户内?
【详解】(1)解:依题意,得抛物线的顶点坐标为,且经过点,
设抛物线解析式为,
将代入,得:,
∴抛物线解析式为;
(2)解:令,则,,
∴云梯消防车此时所在位置喷出的水能射进起火窗户内.
【典例3-2】(25-26九年级上·广西钦州·期末)在学校科技节中,某科学兴趣小组进行了水火箭发射展示,如图所示,发射点离地面的距离米,火箭在离发射点水平距离为48米时达到最高处,此时离地面24.5米,最后火箭落在地面上的点处.火箭飞行的过程可以看作是一条抛物线.现以为原点,所在的水平线为轴建立平面直角坐标系.
(1)求这条抛物线的解析式(不要求写出的取值范围);
(2)求火箭落地点到发射点的水平距离.
【详解】(1)解:由题意得:,顶点坐标,
设抛物线的解析式为,
将代入抛物线解析式可得,
解得:.
所以抛物线的解析式为;
(2)解:将代入可得:,
解得:(负值不符合题意舍去),
∴火箭落地点到发射点的水平距离为米.
【典例3-3】(25-26九年级上·福建泉州·期末)今年元旦期间,小王一家人前往泉州西湖景区游玩,游玩时路过一个截面边缘是抛物线的景观(如图1).喜欢动脑筋的小王对此景观模型产生了兴趣.在游船船夫与家人的帮助下,测得水面的宽,景观最高点与水面的距离为.回岸后,小王想继续知道在离水面的、处的宽是否会超过?请你根据以上信息,帮助小王解决问题.
(1)若以图2中的点为顶点,建立平面直角坐标系,求抛物线的解析式;
(2)判断图2中的宽是否会超过?并说明理由.
【详解】(1)解:当水面宽时,涵洞顶点与水面的距离为,
设抛物线(),点在抛物线上,
,
抛物线的解析式.
(2)解:宽不会超过,理由如下:
离水面的高
设点坐标为()
根据题意得,
解得:
的宽为
,
,
的宽不超过.
【变式3-1】(25-26九年级上·广西河池·期末)掷实心球是某市中考体育选考项目.小西(男生)在抛掷实心球的过程中,实心球行进路线是一条抛物线,行进高度与水平距离之间的函数关系如图所示,已知小西掷球时的起点高度是,当水平距离为时,实心球行进至最高点处.
(1)求关于的函数表达式;
(2)下表为某市中考体育投掷实心球项目评分表,按此评分标准,该生在此项考试中得分为多少?说明理由.
项目
评分表(成绩)
20分
19分
18分
17分
16分
原地掷实心球
米
12.10
11.70
11.30
10.90
10.50
【详解】(1)解:由题意得:函数的顶点的坐标为,且函数的图象经过点,
设函数解析式为,
则,
解得;
∴函数表达式为;
(2)解:该生得分为19分,理由如下:
在中,当时,则,
解得,(不合题意,舍去),
(米),
∵,
根据上表可得该生得分为19分.
【变式3-2】(25-26九年级下·全国·单元复习)综合与实践
问题情境:
如图,隧道的截面由抛物线和矩形构成,其中矩形的长,宽.按照图中所示的平面直角坐标系,抛物线可以用表示,且抛物线上的C点到墙面的水平距离为时,到地面的距离为.为了安全起见,隧道正中间有宽为的隔离带.
问题解决:
(1)求b、c的值,并计算出拱顶D到地面的距离;
(2)在抛物线型拱壁上需要安装两排灯,且它们离地面的高度相等,如果灯离地面的高度不超过,那么两排灯的水平距离最小是多少米?
(3)一辆货运汽车载一长方体集装箱后高为,宽为,如果隧道内设双向行车道,那么这辆货车能否安全通过?
【详解】(1)解:根据题意得,
将的坐标代入,
得,解得
抛物线的表达式为,
拱顶D到地面的距离为;
(2)解:令,则,
解得,则,
所以两排灯的水平距离最小是;
(3)解:由题意得货车最外侧与地面的交点为或,
当或时,,
所以这辆货车能安全通过.
【变式3-3】(25-26九年级上·贵州毕节·期末)综合与实践
为践行五育融合,提升学生实践能力,某校开展了“劳动周”主题实践活动.如图是该学校劳动实践园地截面示意图,其中为该园地斜坡坡面所在直线,,分别表示斜坡在竖直平面内的铅直高度和水平宽度.斜坡顶部处有一竖立的喷灌,处喷头可以沿斜坡向下喷水(喷出的水流成抛物线状),用于浇灌园地内种植的植物.当喷灌喷射最远时,喷出的水流正好能喷到坡脚.处,此时水流最高点距的水平距离为1米.现已知米.米,米.
数学建模:
(1)如图,以点为原点,所在直线为轴,所在直线为轴,建立平面直角坐标系.当喷出的水流刚好喷到坡脚处时,设水流某处距离的高度为米,该处距离的水平距离为米,求与之间的函数表达式:
问题解决:
(2)“智慧小组”提出问题:若点为(1)中抛物线上任意一点,过点作的垂线,与相交于,设点的横坐标为,求线段长度的最大值.
【详解】解:(1)根据题意,得到抛物线的顶点坐标的横坐标为1,
设抛物线的解析式为:,
根据题意,得,
故,,
代入解析式,得,解得,
,
故抛物线的解析式为.
(2)设直线的解析式为,
将,代入直线的解析式得:,
解得,
∴直线的解析式为.
设点,则,
则
,
,
∴抛物线开口向下,函数有最大值,
即当时,函数有最大值,最大值为,
答:线段长度的最大值为.
题型4 动点面积压轴(培优难点)
方法技巧
技巧1:割补法优先
不规则动点面积,优先用整体减空白,避免复杂分段讨论。
技巧2:动点取值范围来源
由“点不超线段端点”锁定范围,没有范围的动点最值一律0分。
【典例4-1】(25-26九年级上·宁夏固原·期末)在矩形中,,,动点E从点A出发,以每秒1个单位的速度,沿向点B移动;同时点P从点B出发,仍以每秒1个单位的速度,沿向点C移动,连接,,.若两个点同时运动的时间为x秒,解答下列问题.
(1)设的面积为S,用含x的函数关系式表示S;当x为何值时,S有最小值?最小值是多少?
(2)是否存在x的值,使得?试说明理由.
【详解】(1)解:矩形中,
,,,
由题意得,,
,,
,
,,
当时,;
综上,,当时,;
(2)解:存在,理由如下:
,
,
,
,
,
,
整理得,
解得,(舍去),
故当时,.
【典例4-2】(25-26九年级上·吉林·期末)如图,在中,,,,动点P从点A向终点B运动,速度为1个单位长度/秒,过点P作,交射线于点Q.设点P的运动时间为t秒().
(1)当点Q在线段的延长线上时,线段的长为_______;(用含t的代数式表示)
(2)设与重叠部分的面积为S,求出S关于t的函数解析式,并写出自变量t的取值范围;
(3)当点Q在线段的延长线上时,连结,若是等腰三角形,直接写出t的值.
【详解】(1)解:在中,,,,
∴,,
动点P从点A向终点B运动,速度为1个单位长度/秒,
∴,
当点Q在线段的延长线上时,
过P作于H,则H为中点,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴;
故答案为:;
(2)解:①如图,当点Q在线段上时,,与重叠部分为,
由(1)可得,,,
;
②当点Q在线段的延长线上时,,与重叠部分为四边形,
由(1)可得,,,,
∵,,
∴,
∴,,
∴,
∴
,
综上所述,与重叠部分的面积为;
(3)解:点Q在延长线上,如图,
∵,是等腰三角形,
∴,
∴当是等腰三角形时,仅存在,此时,,
∴,
∴,
∴,
∴,
则,
解得:.
【变式4-1】(25-26九年级下·全国·单元复习)如图,在矩形中,厘米,厘米,点从点出发,沿边向点以1厘米/秒的速度移动,同时,点从点出发沿边向以2厘米/秒的速度移动,如果、两点分别到达、两点后就停止移动.据此解答下列问题:
(1)运动开始第几秒时,的面积等于8平方厘米?
(2)设运动开始后第秒时,五边形的面积为平方厘米,写出关于的函数表达式,并指出自变量的取值范围.
(3)求出当时的取值范围.
【详解】(1)解:设运动的时间为t秒,则,那么.
由题意可得:,解得:或4.
所以运动开始第2秒或4秒时,的面积等于8平方厘米.
(2)解:根据题意,得,
所以.
(3)解:由题意可得:,即,
∵,
∴或,
∴对于不等式,对应的方程的根为或,
∴的解集为或,
∵,
∴或.
【变式3-2】(2025九年级上·江苏·专题练习)如图,在平面直角坐标系中,O为原点,是等腰直角三角形,,,顶点,点B在第一象限,正方形的顶点,点C在y轴的正半轴上,点D在第二象限.将正方形沿x轴向右平移,得到正方形,点O、C、D、E的对应点分别为、、、.设,正方形与重叠部分的面积为S.
(1)点B的坐标为_______,点D的坐标为_______;
(2)当点与点A重合时,求t的值;
(3)求S关于t的函数关系式,并直接写出自变量t的取值范围.
【详解】(1)解:过点作轴于,如图,
点,
,
,,
,
点的坐标为.
点,
,
四边形为正方形,
,,,
点坐标为;
故答案为:;;
(2)解:当点与点A重合时,;
(3)解:当时,正方形与重叠部分为等腰直角三角形,如图,
由题意:,
,
当时,正方形与重叠部分为五边形,如图,
是等腰直角三角形,,,
,
四边形为正方形,
,
正方形的边长为2,,
,,
,,
,,
.
当时,正方形与重叠部分为等腰直角三角形,如图,
由题意得:,
,
,
综上,.
【变式4-3】(25-26九年级上·吉林松原·期末)如图1,在中,,,,于,点在的延长线上,连接,动点从点出发,沿方向以每秒1个单位的速度匀速运动,到达点时停止.连接,以为边作正方形.设点的运动时间为秒,以正方形的面积为,探究与的关系.
(1)如图1,当点由点运动到点时.
①当时,______.
②关于的函数解析式为______.
(2)如图2,当点由点运动到点时,经探究发现是关于的二次函数,并绘制成如图3所示的图像.请根据图像信息,求关于的函数解析式及线段的长.
【详解】(1)解:①∵在中,,,,
∴根据勾股定理得,
∵,
∴根据三角形面积公式,可得,
∴,
当时,,即点P和点D重合,
∴,
∴.
②由题意可知:,
如图:当P在上,即时,
∴,
∴,
∴;
如图:当P在上,即时,
∴,
∴,
∴;
综上,.
(2)解:设,
当时,,即
由对称性可得∶
把代入得:,解得:,
∴.
∵如图:当时,,此时点P和点E重合,
∴,即.
题型1 二次函数最值分类讨论(中考压轴难点)
1.(25-26九年级上·湖北咸宁·期中)某公司以元/千克的价格收购一批产品进行销售,经过市场调查发现:若每千克的平均销售价为元时,则每天可售出千克,当每千克的平均销售价每提高元,每天就少卖出千克,假设日销售量为千克,日平均销售价格为元/千克.
(1)求与之间的函数表达式;
(2)该公司应该如何确定这批产品的销售价格,才能使日销售利润最大?
(3)若该公司每销售1千克这种产品需支出元()的相关费用,当时,公司的日获利元的最大值为元,求的值.
【详解】(1)解:∵当每千克的平均销售价每提高元,每天就少卖出千克,
∴当销售价提高元,即(元);每天就少卖出千克,即(千克)
由题意,设与的函数表达式为,且函数图象经过点,
,
解得,
∴;
(2)由题意得:日销售利润,
整理得:,
∵二次项系数,
∴当时,取得最大值,最大值为元,
答:这批产品的销售价格定为元/千克,才能使日销售利润最大;
(3)由题意得:,
整理得:,
则其对称轴为,
由二次函数的性质,分以下两种情况:
①当,即时,
在内,随的增大而增大,
则当时,有最大值,最大值为,
因此有,
解得(不符题设,舍去),
②当,即时(因为已知),
在内,随的增大而增大;在内,随的增大而减小,
则当时,有最大值,最大值为,
因此有,
解得或(不符题设,舍去),
综上,的值为.
2.(2026·江苏宿迁·一模)某小区考虑给新建的电动自行车充电车棚安装消防喷淋头(如图①),喷淋头喷洒的最外层水柱的形状为抛物线.如图②,已知车棚建在两面墙之间,为水平地面,,.消防喷淋头M安装在距离地面3米高的棚顶上,其到墙面的水平距离为2米,此时最外层的水柱喷射到墙面上的点E处,米.以O为原点,地面所在的水平线为x轴,墙面所在的直线为y轴建立平面直角坐标系.
(1)求这条抛物线的解析式;
(2)已知车棚的宽度为15米,为了确保发生火灾时可以完全把火扑灭,喷出的水需要覆盖离地面1米高的全部范围.工作人员计划在棚顶上安装若干个与消防喷淋头M相同型号的消防喷淋头(第一个喷淋头的位置不变).
①请通过计算,回答至少需要 个消防喷淋头;
②直接写出安装最少喷淋头时,第一个喷淋头和最后一个喷淋头之间的距离d的取值范围.
【详解】(1)解:由题意可知:顶点M的坐标为,点E的坐标为,
则可设最外层水柱所在抛物线的表达式为,
将点代入,得,解得,
最外层水柱所在抛物线的表达式为;
(2)解:①∵,
∴当时,,解得或,
设抛物线上横坐标为4的点为P,则,
∴一个喷淋头在高度覆盖的水平宽度为4米,
,
∴至少需要4个消防喷淋头;
②由题意可设消防最后一个喷淋头N的最外层水柱所在抛物线的表达式为,
当抛物线经过点时,有,
解得(舍去)或,
此时米,
米.
当抛物线经过点时,有,
解得(舍去)或,
此时米,
米.
综上所述,在满足所需条件时,第一个喷淋头和最后一个喷淋头之间的距离的取值范围为.
3.(25-26九年级下·山东青岛·阶段检测)如图1是某海底世界时空隧道的截面图,图2是它的示意图,隧道截面可近似看作抛物线和长方形构成.长方形的长是5米,宽是1米,小磊以为原点,建立如图2平面直角坐标系.设抛物线解析式为,抛物线经过点.
(1)求此抛物线的解析式;
(2)为保障观赏效果,定期对玻璃隧道进行清洁,工人师傅搭建一木板,点正好在对称轴右边的抛物线上,在木板的中点处设立米的支撑杆,且,求出木板所在直线的解析式;
(3)在(2)的条件下,工人师傅可以站在木板上进行清洁,他能刷到的最大高度是站立位置上方铅直高度米处.若工人师傅从点沿木板向上走2米,在此过程中,他能刷到正上方拋物线玻璃隧道的高度(米)范围是___________米.
【详解】(1)解:长方形的长是5米,宽是1米,小磊以为原点,
设抛物线解析式为,抛物线经过点,
故即,
又长方形的长是5米,宽是1米,
故抛物线经过,,
故即,
解得,,
故抛物线的解析式为.
(2)解:点G是对称轴右侧抛物线上一点,
不妨设,
又的中点为点,
故,
由,且米,
故,
整理,得,
解得,
又的对称轴是直线,
故舍去,
故,
故,
设直线的解析式为,
根据题意,得,
解得,
故直线的解析式为.
(3)解:过点M作轴,垂足为点E,交抛物线于点Q,
根据题意,得,
当时,,
故,
根据题意,得,
解得或(舍去),
故工人工作时站立的横坐标范围是;
过点Q作,
设的解析式为,
根据题意,得,
整理,得,
解得,
故直线与抛物线有两个交点,
故点P在抛物线上,
故时,,,
故,
过点P作轴,垂足为点F,交直线于点H,
此时,,符合题意,
此时他能刷到正上方拋物线玻璃隧道的高度(米)范围是米.
当时,此时他能刷到正上方拋物线玻璃隧道的高度(米)大于米,不符合题意.
故他能刷到正上方拋物线玻璃隧道的高度(米)范围是米.
故答案为:.
4.(2026九年级下·吉林·专题练习)实践与探究
为了适应广东新中考,我校成立了九年级数学兴趣学习小组,参与同学集思广益,兴趣盎然,同时也成果斐然.以下是一次学习小组研究二次函数问题的集体智慧结晶,他们经历了实践——应用——探究的过程,下面请同学们尝试解决一下他们的设置问题.
【实践】(1)他们对惠州南山快速路的某段抛物线形隧道进行测量,测得隧道的路面宽12米,隧道顶部最高点离地面7.2米,并画出了隧道截面图,建立了如图1所示的平面直角坐标系,请你求出该抛物线的解析式.
【应用】(2)如图2,若计划在隧道上方安装一块高度为0.6米,宽度为3米的长方形电子显示屏,为确保行车安全,要求电子显示屏距地面至少5.5米,并且距左右墙需各留至少0.5米的安全距离,试通过计算说明能否满足安装设计要求.
【探究】(3)该课题学习小组为进一步探索抛物线的有关知识,他们借助上述抛物线模型,并过原点作一条的直线,交抛物线于点,交抛物线对称轴于点,提出了以下两个问题,请予解答:
①如图3,为直线上方抛物线上一动点,过作垂直于轴,交轴于,交直线于,过点作垂直于直线,交直线于,求的最大值;
②如图4,为线段上一动点,过点作轴的垂线交抛物线于点,点在坐标平面内.问:是否存在以、、、为顶点的四边形是正方形?若存在,直接写出点的坐标:若不存在,请说明理由.
【详解】解:(1)根据坐标系可知此函数顶点坐标为,且图象过点,
设抛物线为,
,
解得:,
,
该抛物线的解析式为:;
(2)能满足安装设计要求,理由如下:
显示屏宽为 ,
,
当时,,
,
能满足安装设计要求;
(3)①,
抛物线的对称轴为直线,
点在抛物线的对称轴上,也在上,
∴,
,
,
,
,
.
设,则,
.
由,得当时,的最大值为
∴的最大值为;
②解:存在以为顶点的四边形是正方形,理由如下:
由①可得,
是等腰直角三角形,
联立,
解得,或(舍去),
,
为线段上一动点,
,
如图,分以下两种情况讨论:
若为对角线,
当四边形为正方形,则轴,
,
点的纵坐标为6,
令,
解得或,
点在线段上,
;
若为边,如图所示:
∵正方形,
,即,
设,
,
解得或,
点在线段上, ,
,
综上所述:点坐标为或.
题型2分段函数最值(高阶培优)
5.(25-26九年级上·湖北武汉·阶段检测)某科技公司计划将一款新型机器人投入市场,经市场调研发现,当售价为每台万元时,月销售量为台;当售价每提高万元时,月销售量就减少台.已知这款机器人生产成本为每台万元.设机器人的售价为每台万元(为正整数):
(1)求出月销售量(台)与售价(万元)之间的函数关系式;
(2)当售价为多少万元时,销售这款机器人的月利润最大?最大月利润是多少?
(3)该科技公司希望月生产成本不超过万元,月利润不低于万元,求机器人的售价(万元)的范围.
【详解】(1)解:由题意得,
月销售量(台)与售价(万元)之间的函数关系式为;
(2)设机器人的月销售利润为,
由题意得,
,
当时,有最大值为,
为正整数,当时,(万元),当时,(万元),
当售价为万元或万元时,销售这款机器人的月利润最大,最大月利润是万元;
(3)由题意可得,
解得,
为正整数,
,
答:机器人的售价(万元)的范围是.
6.(25-26九年级下·河南商丘·开学考试)某厂家生产销售一种儿童电动玩具,3月份前4天该儿童电动玩具售价y(元/个)和销量t(个)的数据如下表所示:
第x天
1
2
3
4
售价 y(元/个)
30
32
34
36
销量 t/个
100
120
140
160
从第5天开始工厂对外调整价格为28元一个,据统计第5天以后儿童电动玩具销量t(个)和第x天的关系为(,且x为整数).
(1)写出销量t(个)与第x天(前4天)满足的关系式,并且求出第5天以后的最大销量.
(2)若成本价为20元/个,求该工厂这些天(按20天计)销售该儿童电动玩具得到的利润W(元)与第x天满足的关系式,并写出第几天的利润最大,最大利润为多少.
【详解】(1)解:由表格可知,前4天销量t与第x天满足一次函数关系,
设,把代入得:
,
解得,
∴销量t与第x天满足的关系式为;
∵第5天以后儿童电动玩具销量t(个)和第x天的关系为,
∵,
∴当时,t随x的增大而增大,
∵,
∴当时,t有最大值,最大值为,
∴销量t(个)与第x天(前4天)满足的关系式为,第5天以后第20天的销量最大,最大值为500;
(2)解:设y与x的函数解析式为,
把代入得:
,
解得,
∴y与x的函数解析式为,
①当时,,
当时,W有最大值,最大值为;
②当时,,
∵,
∴当时,W有最大值,最大值为,
∴第20天时W的最大值为4000元.
∴W(元)与x的函数关系式为;第20天时工厂利润最大,最大利润为4000元.
7.(25-26九年级上·江苏扬州·期末)某工厂计划从现在开始,在每个生产周期内生产并销售完某型号设备,该设备的生产成本为8万元/件.设第x个生产周期设备的售价为z万元/件,售价z与x之间的函数解析式是,其中x是正整数.当时,;当时,.
(1) __________; __________;
(2)设第x个生产周期生产并销售完设备的数量为y件,且y与x满足关系式.
①当时,工厂第几个生产周期获得的利润最大?最大的利润是多少万元?
②当时,若有且只有5个生产周期的利润不小于a万元,直接写出实数a的取值范围.
【详解】(1)解:把时,;时,代入得:,
解得:,
故答案为:;
(2)解:设第个生产周期创造的利润为万元,由()知,当时,,
∴,
,
,
∵,,
∴当时,取得最大值,最大值为,
∴工厂第个生产周期获得的利润最大,最大的利润是万元;
当时,,
∴,
∴,
则与的函数图象如图:
当时,;
当时,;
当时,;
当时,;
当时,;
当时,;
当时,;
当时,;
当时,,
∴的取值范围.
一、单选题
1.(2026·天津·中考真题)矩形中,,.动点从点出发,以的速度沿边、边向终点运动;动点从点同时出发,以的速度沿边、边向终点运动.设运动的时间为.当时,点,的位置如图所示.给出下面三个结论:
①当时,四边形是平行四边形;
②的最大面积为;
③当的面积为时,或.
上述结论中,所有正确结论的序号是( )
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
【答案】D
【详解】解:①当时,如图2,
,,
∴,
∴,
∵矩形,
∴,即,
∴四边形是平行四边形,①正确;
②当点在上,点在上,此时时,如图1,
,,
∴当时,的最大面积为;
当点在上,点在上,此时时,如图3,
,,,
∴当时,的最大面积为;
当点在上,点在上,此时时,如图4,
,,,,
∴
,
∵,当时,随的增大而减少,
∴不存在最大值,
综上,的最大面积为,②正确;
③当点在上,点在上,此时时,
又②可知:,,
由题意得,
∴(负值已舍);
当点在上,点在上,此时时,
由②可知:,
由题意得,
∴(不符合题意,舍去);
当点在上,点在上,此时时,
,
由题意得,
∴(不符合题意,舍去)或;
综上,当的面积为时,或,③正确.
二、填空题
2.(2026·甘肃武威·中考真题)如图,据生物学资料介绍,射水鱼会从口中射出一股水流击中昆虫达到捕食目的,其射出的水流可以看作一条抛物线的一部分(不考虑空气阻力).图是一次捕食中一条射水鱼发现一只昆虫后射出水流的图象,其中水流从点射出,水流运动的高度与水平距离近似满足函数关系.若这只昆虫在点,则这次射出的水流________________击中昆虫.(填“能”或“不能”)
【答案】不能
【详解】解:当时,,
∵,即当水平距离为时,水流的高度为,低于昆虫所在的高度,
∴不在抛物线上,
∴这次射出的水流不能击中昆虫.
3.(2026·山东德州·中考真题)某水果店单件水果售价(元)与销售月份满足一次函数关系 ,单件水果进价(元)与销售月份满足二次函数关系,二次函数的图象如图所示,抛物线顶点为并且经过,则这个水果店在一年中的最高单件水果利润为___________元.
【答案】7
【详解】解:由题意设,
把代入得:,
解得:,
∴抛物线为,
设单件水果利润为:元,
∴,
∵,
∴当时,单件利润的最大值为元.
三、解答题
4.(2026·四川眉山·中考真题)2025年,在四川省城市足球联赛(简称“川超”)比赛期间,为促进体育经济发展,眉山市文旅局联合餐饮住宿企业、土特产生产企业推出各种优惠活动.
(1)某食品厂原计划每月生产芝麻糕2000件,为响应文旅局号召,连续两月提高产量后,月产量达到2880件,若每月产量的增长率相同,求每月产量的增长率;
(2)该食品厂原来每天可销售60件芝麻糕,每件盈利30元.参与优惠活动后,该食品厂每降价1元,就可多售出5件.问该食品厂应降价多少元,才能使利润最大?最大利润为多少?
【详解】(1)解:设每月产量的增长率为,
根据题意列方程得: ,
解得 , ,增长率不能为负,不符合实际,舍去,
答: 每月产量的增长率为;
(2)解:设降价元,每天总利润为 元,
根据题意,每件盈利为 元,每天销售量为 件,
∴,
,
当时, 取得最大值,最大值为,
答: 该食品厂应降价元,才能使利润最大,最大利润为 元.
5.(2026·山西·中考真题)综合与实践
问题情境:为探究不同土壤肥力条件下小麦产量与施氮量的关系,科研团队在某地选择土壤基础肥力不同的若干试验田开展研究,并对试验数据进行整理分析.研究发现,在中肥力与低肥力两种麦田中,小麦每亩的产量(千克)与每亩施氮量(千克)的关系可近似用下图中的两条抛物线描述,其中.设中肥力麦田每亩的产量为(千克),低肥力麦田每亩的产量为(千克).已知点,,均在描述与关系的抛物线上,且点是这条抛物线的顶点.
(1)建立模型:求中肥力麦田中小麦每亩的产量与的函数关系式;
(2)应用分析:已知低肥力麦田中小麦每亩的产量与的函数关系式为.
①假设低肥力、中肥力两种麦田每亩施氮量相同,当低肥力麦田每亩的产量最大时,求每亩的施氮量,以及此时两种麦田小麦每亩产量的差;
②现有面积均为1亩的中肥力、低肥力麦田各一块.当两块麦田每亩施氮量不同,且每亩的产量分别达到最大时,两块麦田的总产量为千克;当两块麦田每亩施氮量相同时,两块麦田总产量的最大值为千克.经判断小于,请直接写出与的差.
【详解】(1)解:由题意得,点是描述与关系的抛物线的顶点,
设,
点在描述与关系的抛物线上,
,解得,
与的函数关系式为;
(2)解:①.
∴,开口向下,
又,
当时,取得最大值,此时.
两种麦田每亩施氮量相同,
当时,,
此时.
答:当低肥力麦田每亩产量最大时,每亩的施氮量为13千克,此时两种麦田小麦每亩产量的差为299.5千克.
②∵,,
∴的最大值为646,的最大值为309.
.
令
,
当时,有最大值,为940.
,
.
6.(2026·山东·中考真题)“踢枪”是京剧中的经典环节,通过踢、接、抛花枪等动作呈现故事场景(如图1).甲、乙、丙三人在表演“踢枪”时,花枪在飞行中始终与水平地面平行且不转动,忽略空气阻力,花枪的中点运动路线近似是抛物线的一部分(以下“花枪”均指花枪的中点).
(1)如图2,甲站在地面的点处,从距离地面高的点踢出花枪,点与点的水平距离是,花枪飞行到与O点水平距离的C处达到最高,高度为.
①设花枪离地面的高度为,到点的水平距离为.请建立平面直角坐标系,并求关于的函数表达式;
②花枪下落过程中,乙在与点水平距离处接花枪,能接到的高度最大为,最小为,求的取值范围.
(2)乙再抛出花枪,同时丙开始运动,恰好在花枪落地前接到花枪.已知花枪飞行高度与时间之间的关系式是(),丙在距花枪落地点处沿直线运动到花枪落地点.求丙的平均速度.
【详解】(1)解:如图,建立平面直角坐标系.
由题意得,,设函数表达式为:,
把代入,得,
解得,
∴函数表达式为:.
②当时,,
由题意得,,
当时,整理得,,
令,
当时,,
解得,,
∴的解集为;
当时,整理得,,
令,
当时,,
解得,,
∴的解集为或;
由题意得,,
综上所述,的取值范围为.
(2)解:当时,,
解得,(舍去),
∴丙的平均速度为(米/秒).
7.(2026·湖南·中考真题)如图,公路与铁路垂直交汇于河岸点处,公路与河岸的另一交点为,其中河岸段为抛物线的一部分,段为线段,,,点到公路的距离,抛物线的顶点到公路与铁路的距离分别为与.当地政府为了振兴乡村经济,拟开发河道与公路围成的区域,用于生态放牧.为了放牧安全,准备用栅栏与河道围成封闭区域,如图,栅栏紧挨公路(与公路的距离忽略不计),栅栏,点在该段抛物线上;栅栏,点在线段上.以点为坐标原点,直线与分别为轴与轴,规定个单位长度为,建立平面直角坐标系.
(1)请直接写出点的坐标;
(2)分别求直线与抛物线的函数表达式(不要求写出自变量的取值范围);
(3)点到铁路的距离小于,,已知建长栅栏的各项开支为万元,建完栅栏需花费万元.求栅栏到铁路的距离.
【详解】(1)解:为原点,为轴,,
,
点到的距离,,
∴,
∴,
.
(2)解:设直线的函数表达式为:,
将、代入得:,
解得,
直线的函数表达式为:.
顶点到的距离为,到的距离为,
,
∴设抛物线的函数表达式为,
将代入得,
解得:,
,
抛物线的函数表达式为:.
(3)解:∵建长栅栏的各项开支为万元,建完栅栏需花费万元,
∴栅栏总长为,
,
设点的坐标为,且,
点到铁路的距离小于,
,
点在抛物线上,
,
,
设点的坐标为,且,
点在直线上,
,
,
,
,
整理得:,
又,
,
将代入,整理得:,
解得:,,
,
不合题意,舍去,
,
栅栏到铁路的距离为.
一、单选题
1.(25-26九年级下·河南·二轮复习)若从地面竖直向上抛一小球,小球的高度(单位:)与小球运动的时间(单位:)之间的函数关系如图所示,有以下结论:( )
①小球在空中经过的路程是;
②与之间的函数关系式为;
③小球运动的时间为;
④当小球的高度时,.以上结论中正确的有
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B
【详解】解:由图象可知,抛物线过点,顶点坐标为,
∴设二次函数的解析式为,
把代入,得,解得,
∴;故②错误;
∴当时,解得或;故④错误;
由图象可知:小球在空中经过的路程是,小球运动的时间为;故①③正确;
故选B.
2.(2026·河南驻马店·一模)老师带领学生进行“校园农业项目式学习”,实施无土栽培.通过观察,同学们发现:洒水少了,发芽率低,洒水多了要烂根,也会影响发芽率.通过实验与分析,同学们进一步发现:在温度一定的条件下,发芽率与洒水量(单位:)近似地满足二次函数关系(为常数),如图记录了三次实验的数据.根据上述函数模型和实验数据,可以得知最佳的洒水量为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:根据题意可得,把,,代入得,
,解得:,
∴,
∵,
∴ 当时,P有最大值为,
∴最佳的洒水量,
故选:.
3.(25-26九年级下·全国·单元复习)某公司销售一种藜麦,成本价为30元/千克,若以35元/千克的价格销售,每天可售出450千克.当售价每涨元/千克时,日销售量就会减少15千克.若使日销售利润最大,则销售价格应定为( )元/千克.
A.42 B.40 C.38 D.35
【答案】B
【详解】解:设销售价格定为元/千克,日销售利润为元,
∵每千克利润为元,
售价较35元上涨了元,每涨元日销量减少15千克,故日销量减少千克,
∴实际日销售量为千克,
则,
展开整理得,
∵二次项系数,函数图象开口向下,存在最大值,
∴当时,取得最大值.
即销售价格应定为40元/千克.
故选:B.
4.(25-26九年级下·全国·单元复习)一位篮球运动员在距篮球框中心水平距离处起跳投篮,篮球沿抛物线运动.当球运动的水平距离为时,达到最大高度,随后准确落入篮球框.已知篮球框中心距地面,在如图所示的平面直角坐标系中,下列说法正确的是( )
A.抛物线表达式为 B.篮球框中心坐标是
C.抛物线顶点坐标是 D.篮球出手时离地面高度是
【答案】A
【详解】解:∵抛物线的顶点坐标为,
∴设抛物线的函数关系式为.
∵,
∴篮球框中心在抛物线上,故选项B错误;
∴,解得,
∴此抛物线的解析式是,故选项A正确,
∴抛物线的顶点坐标是.故选项C错误;
设篮球出手时离地面的高度是,
当时,,
所以,篮球出手时离地面的高度是,故选项D错误.
故选:A.
5.(25-26九年级下·全国·单元复习)软件的经营,主要是服务器租用和软件销售.服务器的月租金支出固定为a元,软件销售按份按年收费(即:服务器租金按月支付,软件按年收费).经过一段时间的试运营后,发现:某款软件年销售的份数n(份)与售价x(元/份)的关系为:.设该款软件经营的年销售收入为v(元).当元时,年收入记为元;当元时,年收入记为元,则下列判断正确的是( )
A.可以找到一个a,使得 B.无论a为多少,都有
C.可以找到一个a,使得 D.无论a为多少,都有
【答案】A
【详解】解:由题意得,软件年收入,且,(租金为正数).
当时,
,
,
判断选项A:令,即,
,
,
,
,存在满足条件的(如),使得
所以A正确,B错误,
当时,
,
,
判断选项C:解不等式,
解得:,这与相矛盾
则不存在使得,
所以C错误,D错误.
二、填空题
6.(2026·广东河源·一模)如图是小明借助工具设计的抛物线型帐篷.在抛物线上取,,,四点,且线段,都与地面平行,抛物线最高点到的距离为,,,则点到的距离为______.
【答案】
【详解】解:如图建立坐标系:
∵抛物线最高点到的距离为,,,
∴,,
设,将代入得,,
解得,即,
当时,,
即点到的距离为,
故答案为:.
7.(25-26九年级上·甘肃张掖·期末)如图是搭建一座蔬菜大棚的横截面,其形状可以用抛物线表示,施工队计划在大棚正中搭建一个矩形脚手架,点在抛物线上,若,则脚手架的高度为_________米.
【答案】6
【详解】解:,矩形脚手架在大棚正中,
设,,则,
D点坐标为,
将代入,
得,
解得或(舍),
,
故答案为:6.
8.(25-26九年级下·全国·单元复习)四边形中,,,,,.动点从点出发,以的速度沿边、边向终点运动;动点从点同时出发,以的速度沿边向终点运动.规定其中一个动点到达终点时,另一个动点也随之停止运动.设运动的时间为.当时,点、的位置如图所示,有下列结论:当时,;当时,的最大面积为;有两个不同的值满足的面积为.其中,正确结论的序号为___________.
【答案】
【详解】解:根据题意得:点在上的运动时间为,点在上的运动时间为,点在上的运动时间为,
当时,点在上,
此时,,
,
,故正确;
当时,点在上,
此时,,
,
,
,
抛物线开口向下,当时,随的增大而增大,
,
当时,取得最大值,最大值为,
即当时,的最大面积为,故正确;
当点在上时,,此时, ,
的面积为,
,
解得,(舍去),
当时,的面积为;
当点在上时, ,
,,
,即,
此时,
解得,
当时,的面积为;
有两个不同的值满足的面积为,故正确.
故答案为:.
三、解答题
9.(25-26九年级上·江苏盐城·期末)某厂生产的零件成本为20元/个,销售一段时间后发现,当零件售价为30元/个时,月销售量为560个,若在此基础上售价每上涨1元/个,则月销售量将减少8个.该厂生产的零件向车企进行销售.
(1)为使月销售利润达到9600元,而且尽可能让车企得到实惠,则该零件的实际售价应定为多少元/个?
(2)设该厂所取得的月销售利润为W元,问当售价定为多少元/个时,月销售利润最大?最大利润是多少?
【详解】(1)解:设该零件的实际售价应定为元,由题意得:
整理得,
解得:.
∵尽可能让车企得到实惠,
答:零件的实际售价应定为40元.
(2)解:由题意得:
,
当时,月销售利润最大,最大利润为12800元.
10.(25-26九年级下·全国·单元复习)学校计划在体育馆旁搭建两个相连的矩形自行车车棚,如图所示,一边借助体育馆的外墙,可利用墙长为25米,其余部分用总长36米的铝合金材料围成,且在两个车棚中间及左右两侧各设置一个1米宽的通道(通道不用铝合金材料).
(1)设自行车车棚的面积为S平方米,车棚的宽度为x米,求S与x之间的函数关系式,并直接写出自变量x的取值范围;
(2)S是否总随x的增大而增大,请说明理由.
【详解】(1)解:设车棚宽度为,
∵铝合金材料总长36米,且在两个车棚中间及左右两侧各设置一个1米宽的通道(通道不用铝合金材料),
∴,
∴.
由,
解得:.
∴S与之间的函数关系式为,自变量的取值范围是.
(2)解:S不总随x的增大而增大,理由如下:
由(1)得:,
∵的对称轴为直线,且,
∴S不总是随x的增大而增大,当时,S随x的增大而增大;当时,S随x的增大而减小.
11.(24-25九年级上·山西大同·阶段检测)如图,抛物线过点,矩形的边在线段上(点A在点B的左边),点C,D在抛物线上.设,当时,.
(1)求抛物线的函数表达式.
(2)当t为何值时,矩形的周长有最大值?最大值是多少?
【详解】(1)解:设抛物线解析式为,
∵当时,,
∴点D的坐标为,
∴将点D坐标代入解析式得,
解得:,
∴抛物线的函数表达式为;
(2)解:由抛物线的对称性得,
∴,
当时,,
∴矩形的周长
,
∵,
∴当时,矩形的周长有最大值,最大值为.
12.(25-26九年级上·湖北十堰·阶段检测)根据以下素材,探索完成任务:
如何计算工厂生产线数量?
素材1:近期居民接种流感疫苗迎来高峰期,导致相应医疗物资匮乏.某工厂及时引进了一条生产线生产一次性注射器.开工第一天日生产量400万个.
素材2:经调查发现,1条生产线的日最大生产量与生产线数量有关,若每增加一条生产线,每条生产线的最大日生产量将减少20万个/天.
问题解决:
任务1:1条生产线的日生产量从开工第一天起,按日平均增长率增加,到开工第三天达到最大日生产量,求1条生产线的最大日产量.
任务2:达到1条生产线最大日生产量后,工厂计划增加一定数量生产线,同时又要节省投入(生产线越多,投入越大).现该厂要保证每天生产一次性注射器4100万个,求增加的生产线数量
任务3:该厂想使每天生产一次性注射器达到10900万个,若能,应该增加几条生产线?若不能,请说明理由.
【详解】解:任务1:∵(万个),
∴1条生产线的最大产量是900万个;
任务2:设增加m条生产线,由题意,得:
,
解得:,
∵要节省投入,
∴.
∴增加4条生产线.
任务3:每天生产一次性注射器不能达到10900万个,理由如下:
设增加x条生产线,每天生产一次性注射器y万个,
根据题意得:.
∵,
∴当时,y取最大值10580,即每天生产一次性注射器最多10580万个.
∵,
∴每天生产一次性注射器不能达到10900万个.
13.(25-26九年级上·广西玉林·期中)【综合与实践】
某社区为打造“绿色休闲空间”,计划建造一个如图所示矩形景观花坛,同时配套安装太阳能照明装置,工程设计与实施过程中涉及多学科知识,具体问题如下:已知矩形花坛的一边靠墙(墙长,墙为东西走向),另三边总长为的不锈钢护栏围成,设花坛垂直于墙的边长为,平行于墙的边长为,花坛的面积为.
(1)请先根据矩形的周长关系,用含的代数式表示;再写出与之间的二次函数关系式,并求出的取值范围(提示:护栏总长固定,且平行于墙的边长不能超过墙长).
(2)生物学家建议,花坛内种植花卉的区域面积需最大,才能达到最佳观赏与生态效果,求此时花坛垂直于墙的边长、平行于墙的边长,以及最大种植面积S.
(3)若在花坛内铺设营养液管道,管道总长h(单位:)与垂直于墙的边长x满足关系式,求当花坛面积为时,营养液管道的总长h.
(4)由于花坛靠墙(东西走向),地理学家指出,平行于墙的边长y需根据日照时长调整,当时,花卉日照充足,求在此条件下,花坛面积S的最大值与最小值的差.
(4)根据并结合(1)中可求出x的取值范围,然后根据二次函数的性质求解即可.
【详解】(1)解:根据题意,得,
∴,
,
根据题意,得,
解得;
(2)解:
,
又,
∴当时,S有最大值为,此时;
(3)解:当时,,
解得,,
当时,,
当时,,
∴营养液管道的总长h为或;
(4)解:当时,,
解得,
又,
∴,
∵,
∴当时,S有最大值为,
当时,,
当时,,
∴当时,S有最小值为100,
∴花坛面积S的最大值与最小值的差.
14.(25-26九年级上·吉林四平·阶段检测)如图,在等腰直角三角形中,,,,动点以的速度从点出发,沿边向终点运动,过作于点,以为邻边作平行四边形,设点的运动时间为与重叠部分图形面积为.
(1)___________;
(2)当点落在边上时,求的值;
(3)求与之间的函数关系式,并直接写出自变量的取值范围.
【详解】(1)解:在等腰直角三角形中,,,,
∴,,
∴,
∴;
故答案为:;
(2)解:∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵四边形是平行四边形,
∴,,,
∴,
如图1,点M在上,则,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
(3)解:当点P与点C重合时,则,
∴,
当时,如图2,
∵,
∴;
∵当时,如图3,作于点F,分别交于点D、点E,
∵,,
∴,
∴,
∴四边形是矩形,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵
∴,
综上所述,.
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