内容正文:
第二十二章 二次函数
26.4 实际问题与二次函数
第3课时 抛物线型实际问题
情境引入
如图是二次函数的图象,现在请你根据给出的坐标系的位置,说出这个二次函数的解析式类型.
y=ax2
y=ax2+k
x
y
O
x
y
O
x
y
O
x
y
O
y=a(x+h)2
y=a(x+h)2+k
复习引入
如图是抛物线形拱桥,当拱顶离水面2m时,水面宽4m.水面下降1m,水面宽度增加多少?
建立函数模型
拱桥的纵截面是抛物线,所以应当是个二次函数
自主探究
问题1 怎样建立直角坐标系比较简单呢?
以拱顶为原点,抛物线的对称轴为y轴,建立直角坐标系.
x
y
1
2
-1
-2
-1
-2
O
自主探究
问题2 从图看出,什么形式的二次函数,它的图象是这条抛物线呢?
x
y
1
2
-1
-2
-1
-2
O
由于顶点坐标是(0,0),因此这个二次函数的形式为y=ax2.
问题3 如何确定a是多少?
∴点A(2,-2)在抛物线上.
∴解得.
∴抛物线解析式为 y=x2.
x
y
1
2
-1
-2
-1
-2
O
A
解:设这个抛物线解析式为 y=ax2.
∵水面宽4米时,拱顶离水面高2米
问题4 水面下降1m,水面宽度增加多少?
x
y
1
2
-1
-2
-1
-2
O
A
当水面下降1 m时,水面的纵坐标为-3,
∴把代入解析式得.
解得(舍去),.
∴水面下降1 m时,水面宽度增加
∵抛物线解析式为y=x2 ,
我们来比较一下
(0,0)
(4,0)
(2,2)
(-2,-2)
(2,-2)
(0,0)
(-2,0)
(2,0)
(0,2)
(-4,0)
(0,0)
(-2,2)
谁最合适
y
y
y
y
o
o
o
x
x
o
x
某公园要建造圆形喷水池,在水池中央垂直于水面处安装一个柱子OA,O恰在水面中心,OA=1.25 m,由柱子顶端A处的喷头向外喷水,水流在各个方向沿形状相同的抛物线落下,为使水流形状较为漂亮,要求设计成水流在离OA距离为1 m处达到距水面最大高度2.25 m.如果不计其他因素,那么水池的半径至少要多少米才能使喷出的水流不致落到池外?
自主探究
数学化
把实际问题转化为数学问题后,怎样建立平面直角坐标系?
∴如果不计其他因素,那么水池的半径至少要 2.5 m,才能使喷出的水流不致落到池外.
∴抛物线表达式为:y=-(x-1)2+2.25.
x
y
A
O
B
C
根据题意得,A点坐标为(0,1.25),顶点B坐标为(1,2.25).
解:建立如图所示的坐标系.
设抛物线解析式为y=a(x-1)2+2.25,
抛物线经过点A(0,1.25)
∴1.25=a(0-1)2+2.25.
解得 a=-1
当y=0时,
∴C的坐标为(2.5,0)
0=-(x-1)2+2.25.
解得 x=2.5.
把C(0,4)代入解析式,
如图,隧道的截面由抛物线和长方形构成,长方形OABC的长是12 m,宽是4 m,按照图中所示的平面直角坐标系,抛物线可以用 表示.
(1)请写出该抛物线的函数关系式;
O
A
B
C
x
y
解:根据题意得C(0,4).
解得c=4.
∴抛物线的解析式为4.
巩固练习
(2)一辆货运汽车载一长方体集装箱后高为6m,宽为4m,如果隧道 内设双向行车道,那么这辆货车能否安全通过?
∴这辆货车能安全通过.
∴对称轴为直线x=6
由题意得货运汽车最外侧与地面OA的交点为(2,0)或(10,0)
当x=2或x=10时,
O
A
B
C
x
y
(2,0)
(10,0)
解:∵抛物线的解析式为4,
化为顶点式为
(3)在抛物线形拱壁上需要安装两排灯,使它们离地面的高度相等.如果灯离地面的高度不超过8m,那么两排灯的水平距离最小是多少米?
O
A
B
C
x
y
解:当y=8时,
∴两排灯的水平距离最小是米.
解得
抽象
转化
数学问题
运用
数学知识
问题的解决
解题步骤:
1.分析题意,把实际问题转化为数学问题,画出图形.
2.根据已知条件建立适当的平面直角坐标系.
3.选用适当的解析式求解.
4.根据二次函数的解析式解决具体的实际问题.
实际问题
课堂小结
谢谢聆听
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