内容正文:
26.4实际问题与二次函数(解析版)
学习目标导航
1、能够运用二次函数的知识分析和解决几何图形面积、商品最大利润等实际生活中的最值问题。
2、体会建立二次函数模型解决实际问题的过程,提升综合运用数学知识解决实际问题的能力。
洞悉◆教材知识
知识点1、利用二次函数解实际问题的步骤
1.对于某些实际问题,如果其中的变量之间的关系可以用二次函数模型来刻画,那么我们就可以利用二次函数的图象和性质来研究.用二次函数解决实际问题的一般步骤:
(1)审:仔细审题,理清题意;
(2)设:找出问题中的变量和常量,分析它们之间的关系,与图形相关的问题要结合图形具体分析,设出适当的未知数;
(3)列:用二次函数表示出变量和常量之间的关系,建立二次函数模型,写出二次函数的解析式;
(4)解:依据已知条件,借助二次函数的解析式、图象和性质等求解实际问题;
(5)检:检验结果,进行合理取舍,得出符合实际意义的结论.
知识点2、图形面积的最值问题
在日常生活中,经常遇到求某种图形的最大面积问题,这类问题可以利用二次函数的图象和性质解决,也就是把最大面积问题转化为二次函数的最大值问题.
求图形的面积时常会涉及线段与线段之间的关系,通常是根据图形中线段的关系,找到相应线段与面积之间的函数关系,将其转化为二次函数问题,就可以用二次函数的图象与性质来解决.
知识点3、最大利润问题
求解最大利润问题时,要熟练掌握利润为题中相关数量的意义以及常用的数量关系.审清题意,根据具体问题,建立函数关系式,解决实际问题.常见销售问题中的数量关系:,,.
【提示】求函数的最值时,要注意实际问题中自变量的取值限制对最值的影响.若对称轴的取值不在自变量的取值范围内,则最值在自变量取值的端点处取得.
知识点4、抛物线形建筑问题
利用二次函数解决抛物线形建筑物问题的一般步骤:
①建立适当的平面直角坐标系,将抛物线形的图形放在坐标系中;
②设出函数解析式,结合图形和已知条件,用待定系数法求函数解析式;
③利用二次函数的图象与性质求解实际问题
【注意】同一个问题中,建立平面直角坐标系的方法有多种,建立适当的平面直角坐标系能简化解析式,通常应使已知点在坐标轴上.
常考类型◆归纳
【类型1】二次函数的应用:投球问题
【类型2】二次函数的应用:销售问题
【类型3】二次函数的应用:面积问题
【类型4】二次函数的应用:拱桥问题
【类型5】二次函数的应用:喷水问题
【类型6】二次函数的应用:动点问题
分层训练
题型解析◆精准备考
【类型1】二次函数的应用:投球问题
1.如图,一名男生推铅球,铅球行进高度y(单位:)与水平距离x(单位:)之间的关系式为:.有下列结论;
①该男生推铅球出手时,铅球的高度为;
②铅球飞行至水平距离4米时,到达最大高度,最大高度为;
③铅球落地时的水平距离为.
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应用,根据题意和题目中的函数解析式,可以分别计算出各个小题中的结论是否正确即可.
【详解】解:将代入,
得,
解得,,
∴这名男生铅球推出的水平距离为,
故③正确,符合题意;
∵,
∴铅球飞行至水平距离4米时,到达最大高度,最大高度为,
故②正确,符合题意;
当时,,
故①错误,不符合题意;
故选:C.
2.如图,运动员投掷标枪时的运动轨迹可看作抛物线的一部分,以地面所在直线为轴,过最高点且垂直于地面的直线为轴,建立平面直角坐标系.则该标枪运动轨迹的函数关系式为:,已知运动员出手点距离最高点的水平距离为,则该运动员投掷标枪的水平距离为 .
【答案】
【分析】本题考查了二次函数在实际问题中的应用,将代入,得出,结合题意,即可求解.
【详解】解:将代入,
,
解得:(舍去)
又∵运动员出手点距离最高点的水平距离为,
∴该运动员投掷标枪的水平距离为米
故答案为:.
【类型2】二次函数的应用:销售问题
3.某商家代销一种产品,销售中发现每件售价99元时,日销售量为200件,当每件产品下降1元时,日销售量增加2件.已知每售出1件产品,该商家需支付厂家和其他费用共50元,设每件产品售价为(元),商家每天的利润为(元),则与之间的函数解析式为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了二次函数的应用,正确列出函数解析式是解题关键.先求出日销售量为件,再根据利润(售价支付厂家和其他的费用)日销售量即可得.
【详解】解:设每件产品售价为(元),则日销售量为件,
∵每售出1件产品,该商家需支付厂家和其他费用共50元,
∴,
故选:D.
4.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(万元)与投资量(万元)成正比例关系,如图所示:种植果树的利润(万元)与投资量(万元)成二次函数关系,如图所示如果这位专业户投入种植茶树及果树资金共万元,则他能获取的最大总利润是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了二次函数的应用,待定系数法求一次函数和二次函数解析式,准确熟练地进行计算是解题的关键.先利用待定系数法求一次函数和二次函数解析式,然后设这位专业户投入种植果树的资金为万元,则投入种植茶树的资金为万元,他获得的利润为万元,根据题意可得:,最后进行计算即可解答.
【详解】解:设,
把代入中得:,
;
设,
把代入中得:
,
解得:,
;
设这位专业户投入种植果树的资金为万元,则投入种植茶树的资金为万元,他获得的利润为万元,
由题意得:
,
,
当时,,
,
当时,,
能获取的最大总利润是万元,
故选:D.
【类型3】二次函数的应用:面积问题
5.如图,一边靠墙(墙足够长),其它三边用长的篱笆围成一个矩形花圃,这个花圃的最大面积是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查二次函数的应用,理解题意,正确列出函数关系式是解答的关键.设,花圃面积为,根据题意得,利用二次函数的性质求解即可.
【详解】解:设,花圃面积为,则,
根据题意,,
∵,
∴当时,S有最大值,最大值为32,
故这个花圃的最大面积是,
故选:C.
6.如图是一面足够长的墙,用长的篱笆围成中间隔有一道篱笆的矩形花园,若设的长度为,则矩形花园的面积与的函数解析式为 .
【答案】
【分析】本题考查了二次函数的应用,解题的关键是根据等量关系列式.
设的长度为,则,即可得出.
【详解】解:设的长度为,则,
由题意得,,
故答案为:.
【类型4】二次函数的应用:拱桥问题
7.如图,是抛物线型拱桥,当拱顶离水面时,水面宽.若水面再上升,则水面的宽度是多少?( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了二次函数的应用,根据已知建立坐标系从而得出二次函数解析式是解决问题的关键,学会把实际问题转化为二次函数,利用二次函数的性质解决问题,属于中考常考题型.根据已知建立平面直角坐标系,进而求出二次函数解析式,再通过把代入抛物线解析式得出水面宽度,即可得出答案.
【详解】解:建立平面直角坐标系,设横轴x通过,纵轴y通过中点O且通过C点,
则:O为原点,,,
设函数解析式为,把A点坐标代入得,
∴抛物线解析式为,
当水面上升,通过抛物线在图上的观察可转化为:
当时,对应的抛物线上两点之间的距离,
把代入抛物线解析式得出:,
解得:,
∴此时的水面宽度为,
故选:C.
8.如图①,“东方之门”通过简单的几何曲线处理,将传统文化与现代建筑融为一体,最大程度地传承了苏州的历史文化.如图②,“门”的内侧曲线呈抛物线形,已知其底部宽度为80米,高度为200米.则离地面150米处的水平宽度(即的长)为 米.
【答案】40
【分析】
本题考查了二次函数在实际问题中的应用.以底部所在的直线为轴,以线段的垂直平分线所在的直线为轴建立平面直角坐标系,用待定系数法求得内侧抛物线的解析式,则可知点、的横坐标,从而可得的长.
【详解】
解:以底部所在的直线为轴,以线段的垂直平分线所在的直线为轴建立平面直角坐标系:
,,,
设抛物线的解析式为,将代入,得:
,
解得:,
抛物线的解析式为,
将代入得:,
解得:,
,,
米,
故答案为:40.
【类型5】二次函数的应用:喷水问题
9.某广场有一喷水池,水从地面喷出,如图:以水平地面为轴,出水点为原点,建立平面直角坐标系,水在空中运行路线是抛物线(单位:米)的一部分,则水喷出的最远水平距离是( )
A.4米 B.3米 C.2米 D.1米
【答案】A
【分析】本题主要考查了二次函数的应用,水喷出的最远水平距离即为抛物线与x轴两个交点的横坐标的差的绝对值,据此求解即可.
【详解】解:当时,解得或,
∴水喷出的最远水平距离是米,
故选:A.
20.(24-25九年级上·河北唐山·期末)如图,为了美化校园环境,学校计划在草坪中央修建一个直径为米的圆形喷水池,水池中心处立着一个圆柱形实心石柱,在圆形喷水池的四周安装了一圈喷头,喷射出的水柱呈抛物线型,水柱在距水池中心处到达最大高度为,从各方向喷出的水柱在石柱顶部的中心点处汇合,则要修建的高度是( )
A.米 B.米 C.米 D.米
【答案】B
【分析】本题考查了二次函数实际应用中的喷泉问题,选图中第一象限的抛物线,由题意得抛物线顶点坐标为,过点,则设抛物线解析式为,然后代入求出抛物线解析式为,然后令即可求解,正确求出二次函数解析式解题的关键.
【详解】解:选图中第一象限的抛物线,
由题意得,抛物线顶点坐标为,过点,
设抛物线解析式为,
∴,解得:,
∴抛物线解析式为,
当时,,
∴点,
∴,
故选:.
10.如图,公园的花坛正中间有一个喷灌嘴,将开关开至最大时,喷出的水流形状接近于抛物线.当水流距离地面时,距喷灌嘴的水平距离为,水流落地点距喷灌嘴的水平距离.
(1)求水流所在抛物线的函数表达式;
(2)为了给公园增添艺术氛围,园林部门计划在水流下方放置一些雕塑.
①若雕塑的高度为,求与喷灌嘴的水平距离在多大范围内时,雕塑不会被水流直接喷到;
②若在距喷灌嘴水平距离为处有一高度为的雕塑,请判断该雕塑是否会被水流直接喷到?
【答案】(1)
(2)①高度为的雕塑,其与喷灌嘴的水平距离在时,才不会被水流直接喷到;②不会.
【分析】本题考查了二次函数的应用,掌握二次函数的图象和性质是解题关键.
(1)利用待定系数法,将点,代入抛物线解析式求解即可;
(2)①令,求出对应的自变量取值,即可求解;②令,求出对应的函数值,再进行比较即可.
【详解】(1)解:由题意可知,水流所在抛物线经过点,,
将其分别代入得:
,解得,
水流所在抛物线的函数表达式为:;
(2)解:①令,则,
解得,,
高度为的雕塑,其与喷灌嘴的水平距离在时,才不会被水流直接喷到;
②令,则,
,
不会被水流直接喷到.
【类型6】二次函数的应用:动点问题
11.如图,在中,,,.动点从点开始以的速度沿边向点运动;动点从点开始以的速度沿边向点运动.如果,两点分别从,两点同时出发,设运动时间为秒.
①当时,的面积为
②有两个不同的值,都使的面积为
③面积的最大值为:
其中,正确结论的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】C
【分析】本题主要考查了一元二次方程的应用,二次函数的应用,根据题意和三角形的面积列出函数关系进而判断①②,根据二次函数的性质,即可判断③
【详解】解:①由题意得:根据题意得:,,
∴,
∴
,
当时,故①正确;
当时,
,
解得:,,
∵,
∴出发时间有两个不同的值满足的面积为,故②正确;
∵
∴当时,的面积最大,且最大值为,故③错误
故选:C.
12.如图,等边的边长为是上一点,过点作的垂线,交于,用表示线段的长度,显然,的面积是线段的二次函数,则这个函数顶点式是 .
【答案】
【分析】根据题意可知,,根据面积公式即可得到函数解析式,因为点是上一点,可列关于的一元一次不等式求出范围即可.
【详解】解:∵正三角形的边长为4,,,
∴,,
∴
∴,
∴
∴,
∵是上一点,
∴,即:,
∴.
故答案为:.
【点睛】本题考查等边三角形性质,含直角三角形三边关系,勾股定理,利用三角形面积公式列函数解析式,解题的关键是掌握以上知识点.
1.如图,要围一个矩形菜园,其中一边是墙,且的长不能超过,其余的三边用篱笆,且这三边的和为,有下列结论:①的长可以为;②的长有两个不同的值满足菜园面积为;③菜园面积的最大值为.其中不正确结论有( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【答案】B
【分析】本题考查了二次函数的应用,解一元二次方程,准确理解题意,列出二次函数解析式是解题的关键.
设,矩形菜园的面积为,根据矩形的面积公式列二次函数解析式,再分别根据的长不能超过,二次函数的最值,解一元二次方程求解即可.
【详解】解:设,矩形菜园的面积为,根据题意得:
,
∵的长不能超过,
∴,
∴,
∴的长不可以为,故①错误;
当时,,
解得:,
∴的长有两个不同的值满足菜园面积为,故②正确;
∵,
∴菜园面积的最大值为,故③正确.
故选:B
2.赛龙舟是中国端午节的习俗之一.某地计划进行一场划龙舟比赛,图①是比赛途中经过的一座拱桥,图②是该桥露出水面的主桥拱的示意图,可看作抛物线的一部分.如图所示建立平面直角坐标系,桥拱上的点到水面的竖直高度与到点的水平距离近似满足函数关系.据调查,龙舟最高处距离水面,为保障安全,通过拱桥时龙舟最高处到桥拱的竖直距离至少.有下列结论:
①水面宽度;
②拱桥的最大高度是;
③若每条龙舟赛道宽度为,最多可设计龙舟赛道条.
其中,正确结论的个数有( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】令,求出的值,可判断①正确,把解析式化为顶点式,可判定②正确,令,求出的值,可得水面的安全距离为,可得设计龙舟赛道数为,即可判定③正确;综上即可得答案.
【详解】解:∵竖直高度与到点的水平距离近似满足函数关系,
∴当时,,
解得:,,
∴水面宽度,故①正确;
∵,
∴拱桥的最大高度是,故②正确;
∵龙舟最高处距离水面,为保障安全,通过拱桥时龙舟最高处到桥拱的竖直距离至少,
∴通过拱桥时龙舟最高处到水面至少,
当时,,
解得:,,
∴水面的安全距离为,
∵每条龙舟赛道宽度为,
∴可设计龙舟赛道数为(个),
∴最多可设计龙舟赛道条,故③正确.
综上所述:正确结论的个数有个.
3.某服装店衣服售价为280元时,获得的利润是进价的,此时每天可卖出200件衣服.为尽快清空库存,店主决定降价处理,当衣服售价每降低5元时,每天销量增加25件.店主要想每天获得的利润最大,则需要将售价定为多少元?( )
A.200 B.220 C.240 D.260
【答案】D
【分析】先根据已知条件求出衣服进价,再通过设未知数得到总利润的二次函数表达式,利用二次函数的性质求出利润最大时的售价.
【详解】解:设衣服的进价为元,
∵售价为280元时,利润是进价的,
∴,
解得,即进价为200元.
设降价个5元,每天总利润为元,
则每件利润为元,每天销量为件,
∴,
整理得,
∵,二次函数开口向下,当时,取最大值,
∴,
∴总降价金额为元,
∴售价为元.
4.从地面竖直向上抛出一个小球,小球的高度(单位:)与小球的运动时间(单位:)之间的关系是.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】B
【分析】本题考查二次函数的实际应用,分别通过解方程求落地时间,配方求最大高度,代入计算函数值比较大小,逐一验证三个结论即可.
【详解】解:①:小球落地时高度,令,
得,
因式分解得,
解得或,
为抛出时刻,因此小球从抛出到落地需要,①正确.
②:,
,
的最大值为,,
因此小球高度不可能达到,②错误.
③:当时,,
当时,,
,
因此小球运动时的高度大于运动时的高度,③错误.
综上,正确结论的个数是,故选B.
5.某种鱼在捕食时,能从口中射出一股水流,如果不考虑空气阻力,那么射出的水流可以看成抛物线的一部分.按如图所示的平面直角坐标系,某条该种鱼在一次捕食中射出的水流的高度与水平距离的关系可以表示为,则这条鱼此次射出的水流的最大高度是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】把解析式化为顶点式即可得到答案.
【详解】解:,
∵,
∴当时,y有最大值,最大值为90,
∴这条鱼此次射出的水流的最大高度是.
6.某新能源汽车配件公司四月份生产配件万个,经过连续两个月的增长,到六月份生产配件达到了万个,设每个月增长的百分率都是,则与的函数表达式是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】此题考查了二次函数的应用,设每个月增长的百分率都是,根据题意列出函数表达式即可,读懂题意,列出关系式是解题的关键.
【详解】解:设每个月增长的百分率都是,依题意得:,
故选:.
7.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
【分析】本题考查了二次函数的应用,将,,代入得,进而求出解析式,结合二次函数的性质即可求解,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.
【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:.
8.如图1,在四边形中,,平分,,(a为常数),设的长为x,长为y,y关于x的函数图象如图2所示,最高点E的纵坐标为16,______,当时,四边形的面积为_______.
【答案】 8 或
【分析】先证明,得到,进而可得,结合图2知,,求出(负值舍去),当时,求出或,过点作于点,分和两种情况讨论即可,利用等腰三角形三线合一及勾股定理求出,即可解答.
【详解】解:∵,平分,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵(a为常数),长为x,长为y,
∴,
∵,
∴当时,有最大值,
由图2知,,
∴(负值舍去),
∴,
当时,则,即,
解得或,
过点作于点,
当时,则,
∴,
∵,
∴,
∵,即,
∴,
∴四边形的面积为;
当时,则,
∴,
同理,得,
∴四边形的面积为;
综上,四边形的面积为或.
9.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.则①当时,________;②________.
【答案】 3 11
【分析】先由函数图象可得当点运动到点时,,由此求出,当时,点的运动路程为1,即此时点在上,求出,再利用勾股定理求出,最后根据正方形面积公式求出,当点在上时,由图2可知,对应的二次函数的顶点坐标为,可设关于的函数解析式为,利用待定系数法求出,当时,.
【详解】解:由函数图象可得当点运动到点时,,,
∵, ,
∴,
∴,
当时,,此时点在上,
∴,
∴;
当点在上时,
由图可知,对应的二次函数的顶点坐标为,
∴设,
把代入,得,
解得,,
∴,
当时,
,
即.
10.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
【分析】先求解,设单件水果利润为:元,可得,再进一步求解即可.
【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.
11.如图1,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2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
【分析】本题主要考查了二次函数的应用.根据题意,把代入,把结果与50比较即可.
【详解】解:把代入,得,
,
不能击中昆虫.
12.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?
【答案】(1)抛物线的函数表达式为
(2)当时,矩形的周长有最大值,最大值为
【分析】(1)由点的坐标设抛物线的交点式,再把点D的坐标代入计算可得;
(2)由抛物线的对称性得,据此知,再由时,根据矩形的周长公式列出函数解析式,配方成顶点式即可求得.
【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.
13.2026年央视春晚在浙江义乌设立分会场,一只因缝制失误而嘴角下撇的毛绒小马“哭哭马”意外走红,成为春晚热销品.
(1)某电商平台数据显示,该毛绒小马2月份销量为10万件,4月份销量已增至12.1万件.求该电商平台“哭哭马”2月到4月销量的月平均增长率.
(2)某商铺以每件15元的价格购进“哭哭马”,分为线上和线下两种销售方式.线下市场调查发现,当售价为35元/件时,日销量为80件.售价每降低1元,日销量可增加10件.
①借助春晚热度尽快减少库存,商家决定降价促销.为使线下日销售利润达到1800元,则每件应降价多少元?
②若线上售价与线下相同,但每件产品商家需多付3元快递费,且线上日销量固定为100件.当每件降价多少元时,线上和线下的日利润总和最大?并求出最大利润.
【答案】(1);
(2)①每件应降价10元;②当降价1元/件时,线上和线下的日利润总和达到最大,最大利润为3310元.
【分析】(1)设该电商平台“哭哭马”2月到4月销量的月平均增长率为x,根据题意列出一元二次方程求解即可;
(2)①设每件应降价y元,则每件的销售利润为元,日销售量为件,根据每件利润乘以日销售量等于日总利润建立方程求解;
②设线上和线下的日利润总和为w元,售价为a元/件,列出关于的二次函数关系式,再根据二次函数的性质求解即可.
【详解】(1)解:设该电商平台“哭哭马”2月到4月销量的月平均增长率为x,
根据题意得:,
解得,(不符合题意,舍去).
答:该电商平台“哭哭马”2月到4月销量的月平均增长率为;
(2)解:①设每件应降价y元,则每件的销售利润为元,日销售量为件,
根据题意得:,
整理得:
解得:,
又∵要尽快减少库存,
∴,
答:每件应降价10元.
②设线上和线下的日利润总和为w元,售价为a元/件
则
,
,
∴当时,w有最大值,最大值为3310,
∴当售价为34元/件,即降价元/件时,线上和线下的日利润总和达到最大,最大利润为3310元.
14.某公园雕塑的顶端点A处安装有喷水装置,喷出的水呈抛物线形.测得雕塑的高度为,当喷出的水柱与的水平距离为时,达到最大高度.以点O为原点,所在直线为y轴建立平面直角坐标系(如图).
(1)求水柱所在抛物线的函数表达式;
(2)求水柱落地点与雕塑的水平距离.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)由题目所给条件可得点的坐标和抛物线顶点坐标,设出其顶点式,把点代入求解即可得到该抛物线的函数表达式;
(2)题意为求点的坐标,令(1)中求得的函数表达式值为求解即可.
【详解】(1)解:由题可得,点的坐标为,该抛物线的顶点为,
设该抛物线的顶点式为,
把点代入得,解得,
该抛物线的函数表达式为;
(2)解:令得,
两边同时乘以得,
因式分解得,
解得,,
点的坐标为,
水柱落地点与雕塑的水平距离为.
15.如图,小聪借助直角墙角建一个矩形花园,花园两边由总长为的篱笆围成,墙长,,则花园最大面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】设,则,求得的取值范围,再利用二次函数的性质即可解答.
【详解】解:设,则,
墙长,,
,,
解得,
花园的面积,
∴当时,花园面积最大,最大面积为.
16.如图所示,在中,,,点是边上一动点,沿的路径移动,过点作于点,设,的面积为S,则下列能大致反映S与m函数关系的图象是( )
A. B.C. D.
【答案】B
【分析】分两种情况分类讨论:当时,利用等腰直角三角形的性质得出与的函数关系的图象为开口向上的抛物线的一部分;当时,利用三角形面积公式得出y与x的函数关系的图象为开口向下的抛物线的一部分,然后利用此特征可对四个选项进行判断.
【详解】解:∵在中,,,
∴,,
过点C作与点H,
∴,
当时,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴抛物线开口向上,
当时,如图,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴抛物线开口向下,
故选项B符合题意.
17.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
【分析】先根据题意得到年收入的表达式,再分别计算出和,再逐一判断各选项即可.
【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.
18.如图,一小球从斜坡O点以一定的方向弹出,球的飞行路线可以用二次函数()刻画,斜坡可以用一次函数刻画,小球飞行的水平距离x(米)与小球飞行的高度y(米)的变化规律如下表:
x
0
1
2
m
4
5
6
…
y
0
6
8
n
…
有下列结论:
①;
②当小球飞行的水平距离为2米时,小球距离斜坡的高度为6米;
③小球的落点A距离斜坡起点O的水平距离为7米;
④小球在飞行的过程中与斜坡的最大高度差为米.
其中,正确结论的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】利用待定系数法可求出二次函数解析式为,可判断①;②分别求出当时,两函数对应函数值,可判断②;联立得两函数解析式,求出x的值,可判断③;求出小球在飞行的过程中与斜坡的最大高度差与x的函数关系,再利用二次函数的性质,可判断④.
【详解】解:①根据小球飞行的水平距离x(米)与小球飞行的高度y(米)的变化规律表可知:抛物线过点,
∴,
解得:,
∴二次函数解析式为,
当时,,
解得:或(舍去),
∴,
当时,,故①正确;
②对于,当时,,
对于,当时,,
∴当小球飞行的水平距离为2米时,小球距离斜坡的高度为米,故②错误;
联立得:,
解得:,
∴小球的落点A距离斜坡起点O的水平距离为7米,故③正确;
小球在飞行的过程中与斜坡的高度差,
∵,
∴当时,h的值最大,最大值为,
即小球在飞行的过程中与斜坡的最大高度差为米,故④错误;
综上所述,正确的有①③.
19.广场有一个小型喷泉,水流从垂直于地面的水管喷出,长为.水流在各个方向上沿抛物线路径落到水池.某方向上抛物线路径的形状如图所示,已知落点B到点O的距离为.建立如图所示的平面直角坐标系,水流喷出的高度与水平距离之间满足函数关系,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性质在实际生活中的应用,要吃透题意,确定变量,建立函数模型,然后结合实际进行求解.
由题意可得,抛物线经过点和,把上述两个点坐标代入二次函数表达式,可求出a和c的值,则抛物线的解析式可求出,再把抛物线解析式化为顶点式即可求出水流喷出的最大高度.
【详解】解:由题意可得,抛物线经过点和,
把上述两个点坐标代入二次函数表达式得:
,
解得:,
∴函数表达式为:,
∵,
∴函数有最大值,
∴当时,y取得最大值,此时,
即水流喷出的最大高度为.
故选:B.
20.如图1,在中,,D为上一点,,动点P以每秒1个单位长度的速度从点C出发,沿的方向匀速运动;到达点A时停止,以为边作正方形.设点P的运动时间为ts,正方形的面积为S,当点P由点B运动到点A时,经探究发现S是关于t的二次函数,并绘制成如图2所示的图象,则由图象可知线段的长为_________.
【答案】
【分析】本题主要考查二次函数的图象和性质,由图2可得:当点P运动到点A处时,,由此可得的长,进而可得的长.理解题意,结合图象,运用数形结合的思想是解题的关键.
【详解】解:由图2可得:当点P运动到点A处时,,
∴,
∴.
故答案为:.
21.某抛物线型的拱桥如图所示,已知该抛物线的函数表达式为,为了给行人提供安全保障,在该拱桥上距水面高为7米的点E、F处悬挂了两个救生圈,则这两个救生圈间的水平距离为_____米.
【答案】
【分析】本题主要考查了实际问题与二次函数(拱桥问题),直接开平方法解一元二次方程等知识点,熟练掌握实际问题与二次函数(拱桥问题)是解题的关键.
令,则,解方程可得,,然后根据即可求出这两个救生圈间的水平距离.
【详解】解:令,则,
解得:,,
,
故答案为:.
22.一种商品在原售价的基础上涨价销售,每件的利润y(元)与每件上涨的价格x(元)的函数关系如图1,日销售数量z(件)与每件上涨的价格x(元)的函数关系如图2.则日销售的最大利润为________元.
【答案】2450
【分析】本题考查了二次函数的实际应用,求一次函数解析式,读懂题意,正确列出函数解析式是解题的关键;先求出每件的利润y(元)与每件上涨的价格x(元)的函数关系,再求出日销售数量z(件)与每件上涨的价格x(元)的函数关系,根据日销售利润等于日销售数量与每件利润的积,得到二次函数,由二次函数的性质求出最大值即可.
【详解】解:设每件的利润y(元)与每件上涨的价格x(元)的函数关系为,
由图1知,函数图象过点,
把这两点坐标分别代入上述解析式中,得:,
解得,
∴;
设日销售数量z(件)与每件上涨的价格x(元)的函数关系为,
由图2知,函数图象过点,
把这两点坐标分别代入上述解析式中,得:,
解得:,
∴;
设日销售利润为w,则,
即,
∵,
∴当时,有最大利润,且最大利润为2450元;
故答案为:2450.
23.为了美观,在加工太阳镜时将下半部分轮廓制作成抛物线的形状(如图所示).对应的两条抛物线关于y轴对称,轴,,最低点C在x轴上,高,.则右轮廓线所在抛物线的函数解析式为__________·
【答案】
【分析】本题考查了二次函数的应用:关键是确定某些点的坐标,然后利用待定系数法确定抛物线的解析式,再利用抛物线的性质解决问题.
先根据、关于轴对称,得出点坐标为,再求出左边抛物线的顶点的坐标为,则右边抛物线的顶点的坐标为,设右边抛物线的解析式为,代入即可得出答案.
【详解】解:连接,
∵高,B、D关于轴对称,
∴点坐标为,
∵轴,,最低点在轴上,
∴点A、B关于点H对称,则,
∴左边抛物线的顶点的坐标为,
∴右边抛物线的顶点的坐标为,
设右边抛物线的解析式为,
把代入得,解得.
故右边抛物线的解析式为,
故答案为:.
24.如图所示,已知在中,,点Q从点A开始沿边向点B以的速度移动,点P从点B开始沿边向点C以的速度移动,当P运动到C时,两点停止运动.设运动时间为t秒.
(1)填空: , . (用含t的代数式表示);
(2)如果P、Q分别从A、B两点出发,那么几秒后,的面积等于?
(3)在(1)中,的面积能否等于?试说明理由.
(4)点P、Q运动几秒后,的面积最大?最大值为多少?
【答案】(1);;
(2)1秒后
(3)解:不能,理由如下:
当的面积等于时,则,
整理,得,
∴,
∴方程没有实数根,
故的面积不能等于;
(4)当P、Q运动2秒后,的面积最大,最大为.
【分析】(1)根据路程等于速度乘以时间以及线段的和差关系列出代数式即可;
(2)根据三角形的面积公式列出方程进行求解即可;
(3)根据三角形的面积公式列出方程,求出判别式的符号,即可得出结果;
(4)将三角形的面积转化为二次函数求最值即可.
【详解】(1)解:由题意,得,
∴;
(2)解:∵,,,
∴的面积,
解得或,
当时,(不符合题意,舍去);
∴,
答:1秒后,的面积等于;
(3)略
(4)解:当点运动到点时,秒;
由题意,,
∴抛物线的开口向下,对称轴为直线,
∴当时,随着的增大而增大,
∵,
∴当时,的值最大为;
故当P、Q运动2秒后,的面积最大,最大为.
25.如图,一位足球运动员在一次训练中,从球门正前方的处射门,已知球门为,球射向球门的路线可以看作是抛物线的一部分.当球飞行的水平距离为时,球达到最高点,此时球的竖直高度为.现以为原点,建立如图所示的平面直角坐标系.
(1)求抛物线的解析式并判断能否射进球门(忽略其他因素);
(2)若运动员射门路线的形状、最大高度均保持不变,则他应该带球向后方移动 米射门,才能让足球经过点正上方处.
【答案】(1)抛物线的解析式为:,不能射进球门
(2)1
【分析】(1)判断出抛物线的顶点坐标,用顶点式表示出抛物线的解析式,把点的坐标代入可得的值,进而取,求得对应的的值,与2.44比较,即可判断能否射进球门;
(2)移动后的抛物线的解析式为:,把代入求得合适的的值即可.
【详解】(1)解:由题意得:抛物线的顶点坐标为,
设抛物线的解析式为:,
经过点,
,
解得:,
抛物线的解析式为:,
当时,,
不能射进球门;
(2)解:设向后方移动,则移动后的抛物线的解析式为:,
经过点,
,
,
或,
解得:,(不合题意,舍去),
∴向后移动才能让足球经过点正上方处.
【点睛】本题考查二次函数的应用.用顶点式表示出二次函数的解析式是解决本题的关键;用到的知识点为:二次函数左右平移,不改变二次项的系数,只改变自变量的值,左加右减.
26.某公园的人工湖里有一处喷水景观(如图1),从垂直于湖面的喷头喷出的水柱呈抛物线形状.数学兴趣小组的同学对此展开研究,建立如图2所示的平面直角坐标系,并通过测量得出如下表中所示的几组数据,其中是水柱距喷水头的水平距离,是水柱距湖面的高度.
…
…
请解决以下问题:
(1)求喷出的水柱所在抛物线的表达式;
(2)已知喷出的水柱刚好落在人工湖边缘,如果改变喷头的推力大小,使得喷出的水柱所在抛物线为,那么此时喷出的水柱是否会落到人工湖外?请说明理由.
(3)在(1)的条件下,公园增设了新的游玩项目,购置了宽度为,顶棚到湖面高度为的平顶游船,游船从水柱最高处的正下方通过,别有一番趣味,请通过计算说明游船是否有被水柱喷到的危险.
【答案】(1)
(2)答:此时喷出的水柱会落到人工湖外.
理由如下:
对于,
令,得,
解得或(舍去),
对于,
令,得,
解得或(舍去),
∵,
∴此时喷出的水柱会落到人工湖外;
(3)解:对于,
当,即时,,
∵,
∴游船有被水柱喷到的危险.
【分析】(1)利用待定系数法求函数解析式即可;
(2)分别求出当时,改变喷头的推力前后的两个抛物线解析式中的,比较后即可得出结论;
(3)求出抛物线上时,的值,与船的高度比较后得出结论.
【详解】(1)解:由表格中数据,可知抛物线的顶点坐标为,
∴设抛物线的表达式为,
将代入,
得,
解得,
∴喷出的水柱所在抛物线的表达式为:.
(2)略
(3)略
27.综合与实践
【问题背景】浙江台州神仙居景区内有两座著名的景观桥——如意桥与圆梦桥.
如意桥由“鸟巢”设计师何云昌团队设计,两侧下沉的为主拱,两侧上升的为副拱,整体造型宛如一柄悬空的玉如意.主拱和副拱轮廓近似抛物线.
综合实践小组的同学研究这两座桥的对称美学时发现:将如意桥主拱抽象为一条抛物线绕某点旋转,得到的抛物线可以用来模拟如意桥的副拱.这种中心对称变换在桥梁设计中既能满足力学要求,又能形成和谐的视觉平衡.
【模型建立】
(1)如图1,实践小组记主拱所在抛物线为,副拱所在抛物线为,以它们的对称中心为原点建立平面直角坐标系,它们的交点所在直线为轴,即和关于原点中心对称.通过测量得知和的顶点间距离为32米,和的左右交点、间距离为米,则的顶点的坐标为(____),左交点的坐标为(____),抛物线的解析式为________,抛物线的解析式为________;
【模型应用】
(2)实践小组参考如意桥的对称美,设计了一座新的桥梁,主拱不变的情况下,改成两条关于轴对称的副拱和,如图2,和所在抛物线关于点对称,且恰好经过的顶点,请求出左副拱所在抛物线的解析式;
(3)在(2)的条件下,为了提高安全性,小组拟增加一段斜拉索,所在直线为,如图3,要求斜拉索和每一个主副拱至少要有一个连接点,即直线至少要与,和各有一个交点,求出的取值范围.
【答案】(1)16,,,
(2)
(3)
【分析】(1)由题意和对称性质即可求出顶点坐标和交点坐标,利用待定系数法即可求出抛物线,的解析式;
(2)由和所在抛物线关于点对称可得和,再将代入解析式即可得解;
(3)先确定直线与交于最高点时,由此确定此时直线与必有交点,最后再确定和直线有交点时,进而即可得解.
【详解】(1)解:∵和的顶点间距离为32米,和的左右交点、间距离为米,顶点在轴上,
∴即,即,
设抛物线的解析式为,
∴,解得,
∴抛物线的解析式为,
∵和关于原点中心对称,
∴抛物线的顶点坐标为,
∴可设抛物线的解析式为,
∴,解得,
∴抛物线的解析式为,
(2)解:设所在抛物线为
和所在抛物线关于点对称,
,
且的顶点和顶点也关于点对称,
即,
恰好经过的顶点,
,即,
解得,
在轴左侧,
,
所在抛物线为;
(3)解:观察图3可知,
和直线至少要有一个交点,
直线与最高可交于点,
和直线的交点坐标满足方程组,
,
消得,即,
当时,,
,
当时,和直线必有交点,
和直线的交点坐标满足方程组,
,
消得,即,
,解得,
的取值范围为.
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
学科网(北京)股份有限公司
$
26.4实际问题与二次函数(原卷版)
学习目标导航
1、能够运用二次函数的知识分析和解决几何图形面积、商品最大利润等实际生活中的最值问题。
2、体会建立二次函数模型解决实际问题的过程,提升综合运用数学知识解决实际问题的能力。
洞悉◆教材知识
知识点1、利用二次函数解实际问题的步骤
1.对于某些实际问题,如果其中的变量之间的关系可以用二次函数模型来刻画,那么我们就可以利用二次函数的图象和性质来研究.用二次函数解决实际问题的一般步骤:
(1)审:仔细审题,理清题意;
(2)设:找出问题中的变量和常量,分析它们之间的关系,与图形相关的问题要结合图形具体分析,设出适当的未知数;
(3)列:用二次函数表示出变量和常量之间的关系,建立二次函数模型,写出二次函数的解析式;
(4)解:依据已知条件,借助二次函数的解析式、图象和性质等求解实际问题;
(5)检:检验结果,进行合理取舍,得出符合实际意义的结论.
知识点2、图形面积的最值问题
在日常生活中,经常遇到求某种图形的最大面积问题,这类问题可以利用二次函数的图象和性质解决,也就是把最大面积问题转化为二次函数的最大值问题.
求图形的面积时常会涉及线段与线段之间的关系,通常是根据图形中线段的关系,找到相应线段与面积之间的函数关系,将其转化为二次函数问题,就可以用二次函数的图象与性质来解决.
知识点3、最大利润问题
求解最大利润问题时,要熟练掌握利润为题中相关数量的意义以及常用的数量关系.审清题意,根据具体问题,建立函数关系式,解决实际问题.常见销售问题中的数量关系:,,.
【提示】求函数的最值时,要注意实际问题中自变量的取值限制对最值的影响.若对称轴的取值不在自变量的取值范围内,则最值在自变量取值的端点处取得.
知识点4、抛物线形建筑问题
利用二次函数解决抛物线形建筑物问题的一般步骤:
①建立适当的平面直角坐标系,将抛物线形的图形放在坐标系中;
②设出函数解析式,结合图形和已知条件,用待定系数法求函数解析式;
③利用二次函数的图象与性质求解实际问题
【注意】同一个问题中,建立平面直角坐标系的方法有多种,建立适当的平面直角坐标系能简化解析式,通常应使已知点在坐标轴上.
常考类型◆归纳
【类型1】二次函数的应用:投球问题
【类型2】二次函数的应用:销售问题
【类型3】二次函数的应用:面积问题
【类型4】二次函数的应用:拱桥问题
【类型5】二次函数的应用:喷水问题
【类型6】二次函数的应用:动点问题
分层训练
题型解析◆精准备考
【类型1】二次函数的应用:投球问题
1.如图,一名男生推铅球,铅球行进高度y(单位:)与水平距离x(单位:)之间的关系式为:.有下列结论;
①该男生推铅球出手时,铅球的高度为;
②铅球飞行至水平距离4米时,到达最大高度,最大高度为;
③铅球落地时的水平距离为.
其中,正确结论的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
2.如图,运动员投掷标枪时的运动轨迹可看作抛物线的一部分,以地面所在直线为轴,过最高点且垂直于地面的直线为轴,建立平面直角坐标系.则该标枪运动轨迹的函数关系式为:,已知运动员出手点距离最高点的水平距离为,则该运动员投掷标枪的水平距离为 .
【类型2】二次函数的应用:销售问题
3.某商家代销一种产品,销售中发现每件售价99元时,日销售量为200件,当每件产品下降1元时,日销售量增加2件.已知每售出1件产品,该商家需支付厂家和其他费用共50元,设每件产品售价为(元),商家每天的利润为(元),则与之间的函数解析式为( )
A. B.
C. D.
4.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(万元)与投资量(万元)成正比例关系,如图所示:种植果树的利润(万元)与投资量(万元)成二次函数关系,如图所示如果这位专业户投入种植茶树及果树资金共万元,则他能获取的最大总利润是( )
A. B. C. D.
【类型3】二次函数的应用:面积问题
5.如图,一边靠墙(墙足够长),其它三边用长的篱笆围成一个矩形花圃,这个花圃的最大面积是( )
A. B. C. D.
6.如图是一面足够长的墙,用长的篱笆围成中间隔有一道篱笆的矩形花园,若设的长度为,则矩形花园的面积与的函数解析式为 .
【类型4】二次函数的应用:拱桥问题
7.如图,是抛物线型拱桥,当拱顶离水面时,水面宽.若水面再上升,则水面的宽度是多少?( )
A. B. C. D.
8.如图①,“东方之门”通过简单的几何曲线处理,将传统文化与现代建筑融为一体,最大程度地传承了苏州的历史文化.如图②,“门”的内侧曲线呈抛物线形,已知其底部宽度为80米,高度为200米.则离地面150米处的水平宽度(即的长)为 米.
【类型5】二次函数的应用:喷水问题
9.某广场有一喷水池,水从地面喷出,如图:以水平地面为轴,出水点为原点,建立平面直角坐标系,水在空中运行路线是抛物线(单位:米)的一部分,则水喷出的最远水平距离是( )
A.4米 B.3米 C.2米 D.1米
10.
如图,为了美化校园环境,学校计划在草坪中央修建一个直径为米的圆形喷水池,水池中心处立着一个圆柱形实心石柱,在圆形喷水池的四周安装了一圈喷头,喷射出的水柱呈抛物线型,水柱在距水池中心处到达最大高度为,从各方向喷出的水柱在石柱顶部的中心点处汇合,则要修建的高度是( )
A.米 B.米 C.米 D.米
【类型6】二次函数的应用:动点问题
11.如图,在中,,,.动点从点开始以的速度沿边向点运动;动点从点开始以的速度沿边向点运动.如果,两点分别从,两点同时出发,设运动时间为秒.
①当时,的面积为
②有两个不同的值,都使的面积为
③面积的最大值为:
其中,正确结论的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
12.如图,等边的边长为是上一点,过点作的垂线,交于,用表示线段的长度,显然,的面积是线段的二次函数,则这个函数顶点式是 .
1.如图,要围一个矩形菜园,其中一边是墙,且的长不能超过,其余的三边用篱笆,且这三边的和为,有下列结论:①的长可以为;②的长有两个不同的值满足菜园面积为;③菜园面积的最大值为.其中不正确结论有( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
2.赛龙舟是中国端午节的习俗之一.某地计划进行一场划龙舟比赛,图①是比赛途中经过的一座拱桥,图②是该桥露出水面的主桥拱的示意图,可看作抛物线的一部分.如图所示建立平面直角坐标系,桥拱上的点到水面的竖直高度与到点的水平距离近似满足函数关系.据调查,龙舟最高处距离水面,为保障安全,通过拱桥时龙舟最高处到桥拱的竖直距离至少.有下列结论:
①水面宽度;
②拱桥的最大高度是;
③若每条龙舟赛道宽度为,最多可设计龙舟赛道条.
其中,正确结论的个数有( )
A. B. C. D.
3.某服装店衣服售价为280元时,获得的利润是进价的,此时每天可卖出200件衣服.为尽快清空库存,店主决定降价处理,当衣服售价每降低5元时,每天销量增加25件.店主要想每天获得的利润最大,则需要将售价定为多少元?( )
A.200 B.220 C.240 D.260
4.从地面竖直向上抛出一个小球,小球的高度(单位:)与小球的运动时间(单位:)之间的关系是.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
5.某种鱼在捕食时,能从口中射出一股水流,如果不考虑空气阻力,那么射出的水流可以看成抛物线的一部分.按如图所示的平面直角坐标系,某条该种鱼在一次捕食中射出的水流的高度与水平距离的关系可以表示为,则这条鱼此次射出的水流的最大高度是( )
A. B. C. D.
6.某新能源汽车配件公司四月份生产配件万个,经过连续两个月的增长,到六月份生产配件达到了万个,设每个月增长的百分率都是,则与的函数表达式是( )
A. B. C. D.
7.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.
8.如图1,在四边形中,,平分,,(a为常数),设的长为x,长为y,y关于x的函数图象如图2所示,最高点E的纵坐标为16,______,当时,四边形的面积为_______.
9.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.则①当时,________;②________.
10.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.
11.如图1,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2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”)
12.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?
13.2026年央视春晚在浙江义乌设立分会场,一只因缝制失误而嘴角下撇的毛绒小马“哭哭马”意外走红,成为春晚热销品.
(1)某电商平台数据显示,该毛绒小马2月份销量为10万件,4月份销量已增至12.1万件.求该电商平台“哭哭马”2月到4月销量的月平均增长率.
(2)某商铺以每件15元的价格购进“哭哭马”,分为线上和线下两种销售方式.线下市场调查发现,当售价为
35元/件时,日销量为80件.售价每降低1元,日销量可增加10件.
①借助春晚热度尽快减少库存,商家决定降价促销.为使线下日销售利润达到1800元,则每件应降价多少元?
②若线上售价与线下相同,但每件产品商家需多付3元快递费,且线上日销量固定为100件.当每件降价多少元时,线上和线下的日利润总和最大?并求出最大利润.
14.某公园雕塑的顶端点A处安装有喷水装置,喷出的水呈抛物线形.测得雕塑的高度为,当喷出的水柱与的水平距离为时,达到最大高度.以点O为原点,所在直线为y轴建立平面直角坐标系(如图).
(1)求水柱所在抛物线的函数表达式;
(2)求水柱落地点与雕塑的水平距离.
15.如图,小聪借助直角墙角建一个矩形花园,花园两边由总长为的篱笆围成,墙长,,则花园最大面积为( )
A. B. C. D.
16.如图所示,在中,,,点是边上一动点,沿的路径移动,过点作于点,设,的面积为S,则下列能大致反映S与m函数关系的图象是( )
A. B.C. D.
17.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
18.如图,一小球从斜坡O点以一定的方向弹出,球的飞行路线可以用二次函数()刻画,斜坡可以用一次函数刻画,小球飞行的水平距离x(米)与小球飞行的高度y(米)的变化规律如下表:
x
0
1
2
m
4
5
6
…
y
0
6
8
n
…
有下列结论:
①;
②当小球飞行的水平距离为2米时,小球距离斜坡的高度为6米;
③小球的落点A距离斜坡起点O的水平距离为7米;
④小球在飞行的过程中与斜坡的最大高度差为米.
其中,正确结论的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
19.广场有一个小型喷泉,水流从垂直于地面的水管喷出,长为.水流在各个方向上沿抛物线路径落到水池.某方向上抛物线路径的形状如图所示,已知落点B到点O的距离为.建立如图所示的平面直角坐标系,水流喷出的高度与水平距离之间满足函数关系,则水流喷出的最大高度是( )
A. B. C. D.
20.如图1,在中,,D为上一点,,动点P以每秒1个单位长度的速度从点C出发,沿的方向匀速运动;到达点A时停止,以为边作正方形.设点P的运动时间为ts,正方形的面积为S,当点P由点B运动到点A时,经探究发现S是关于t的二次函数,并绘制成如图2所示的图象,则由图象可知线段的长为_________.
21.某抛物线型的拱桥如图所示,已知该抛物线的函数表达式为,为了给行人提供安全保障,在该拱桥上距水面高为7米的点E、F处悬挂了两个救生圈,则这两个救生圈间的水平距离为_____米.
22.一种商品在原售价的基础上涨价销售,每件的利润y(元)与每件上涨的价格x(元)的函数关系如图1,日销售数量z(件)与每件上涨的价格x(元)的函数关系如图2.则日销售的最大利润为________元.
23.为了美观,在加工太阳镜时将下半部分轮廓制作成抛物线的形状(如图所示).对应的两条抛物线关于y轴对称,轴,,最低点C在x轴上,高,.则右轮廓线所在抛物线的函数解析式为__________·
24.如图所示,已知在中,,点Q从点A开始沿边向点B以的速度移动,点P从点B开始沿边向点C以的速度移动,当P运动到C时,两点停止运动.设运动时间为t秒.
(1)填空: , . (用含t的代数式表示);
(2)如果P、Q分别从A、B两点出发,那么几秒后,的面积等于?
(3)在(1)中,的面积能否等于?试说明理由.
(4)点P、Q运动几秒后,的面积最大?最大值为多少?
25.如图,一位足球运动员在一次训练中,从球门正前方的处射门,已知球门为,球射向球门的路线可以看作是抛物线的一部分.当球飞行的水平距离为时,球达到最高点,此时球的竖直高度为.现以为原点,建立如图所示的平面直角坐标系.
(1)求抛物线的解析式并判断能否射进球门(忽略其他因素);
(2)若运动员射门路线的形状、最大高度均保持不变,则他应该带球向后方移动 米射门,才能让足球经过点正上方处.
26.某公园的人工湖里有一处喷水景观(如图1),从垂直于湖面的喷头喷出的水柱呈抛物线形状.数学兴趣小组的同学对此展开研究,建立如图2所示的平面直角坐标系,并通过测量得出如下表中所示的几组数据,其中是水柱距喷水头的水平距离,是水柱距湖面的高度.
…
…
请解决以下问题:
(1)求喷出的水柱所在抛物线的表达式;
(2)已知喷出的水柱刚好落在人工湖边缘,如果改变喷头的推力大小,使得喷出的水柱所在抛物线为,那么此时喷出的水柱是否会落到人工湖外?请说明理由.
(3)在(1)的条件下,公园增设了新的游玩项目,购置了宽度为,顶棚到湖面高度为的平顶游船,游船从水柱最高处的正下方通过,别有一番趣味,请通过计算说明游船是否有被水柱喷到的危险.
27.综合与实践
【问题背景】浙江台州神仙居景区内有两座著名的景观桥——如意桥与圆梦桥.
如意桥由“鸟巢”设计师何云昌团队设计,两侧下沉的为主拱,两侧上升的为副拱,整体造型宛如一柄悬空的玉如意.主拱和副拱轮廓近似抛物线.
综合实践小组的同学研究这两座桥的对称美学时发现:将如意桥主拱抽象为一条抛物线绕某点旋转,得到的抛物线可以用来模拟如意桥的副拱.这种中心对称变换在桥梁设计中既能满足力学要求,又能形成和谐的视觉平衡.
【模型建立】
(1)如图1,实践小组记主拱所在抛物线为,副拱所在抛物线为,以它们的对称中心为原点建立平面直角坐标系,它们的交点所在直线为轴,即和关于原点中心对称.通过测量得知和的顶点间距离为32米,和的左右交点、间距离为米,则的顶点的坐标为(____),左交点的坐标为(____),抛物线的解析式为________,抛物线的解析式为________;
【模型应用】
(2)实践小组参考如意桥的对称美,设计了一座新的桥梁,主拱不变的情况下,改成两条关于轴对称的副拱和,如图2,和所在抛物线关于点对称,且恰好经过的顶点,请求出左副拱所在抛物线的解析式;
(3)在(2)的条件下,为了提高安全性,小组拟增加一段斜拉索,所在直线为,如图3,要求斜拉索和每一个主副拱至少要有一个连接点,即直线至少要与,和各有一个交点,求出的取值范围.
试卷第1页,共2页
试卷第1页,共2页
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