专题04 二次函数的实际应用(题型专练)数学新教材北师大版九年级上册
2026-07-23
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 初中数学北师大版九年级上册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 3 二次函数的应用 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 实际问题与二次函数 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 9.76 MB |
| 发布时间 | 2026-07-23 |
| 更新时间 | 2026-07-23 |
| 作者 | 焦数学 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-07-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58932339.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题04 二次函数的实际应用
(题型突破·举一反三)
题型01 图形问题
题型02 图形运动问题
题型03 拱桥问题
题型04 销售问题
题型05 投球问题
题型06 喷水问题
题型07 增长率问题
题型08 其他问题
▌题型01 图形问题
【典例1】【答案】
【变式1-1】【答案】
【变式1-2】
【答案】(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.
【变式1-3】
【答案】(1)解:米,三边栅栏总长为米,
米.
,即.
墙长米,
,
解得.
(2)解:令,则,
整理,得,
解得或.
,
,
当时,满足条件的花园面积能达到平方米.
(3)解:将化为顶点式为,
,
当时,最大,最大面积是平方米.
▌题型02 图形运动问题
【典例2】【答案】D
【变式2-1】【答案】B
【变式2-2】【答案】D
【变式2-3】
【答案】(1),
(2)函数图象如图所示:
函数的性质:当时,y随x的增大而减小,当时,y随x的增大而增大(答案不唯一)
(3)或
▌题型03 拱桥问题
【典例3】
【答案】解:以线段所在直线为x轴,线段的垂直平分线为y轴,建立平面直角坐标系,如答图所示.
,
,,
,.
设该抛物线的表达式为,
将,代入,得,
解得,
该抛物线的表达式为.
当时,.
答:主跨的高度约为.
【变式3-1】
【答案】(1)解:根据得,桥洞最高处点与桥面的距离为米,水面距离桥面,得顶点的纵坐标为,
故、、,
设抛物线为
解得,
∴桥洞所对应的抛物线的解析式为;
(2)解:
∴当时,,
解得,
∴横幅长为:米;
【变式3-2】
【答案】(1)解:由题意可知,抛物线对称轴为轴,顶点坐标为,
设该抛物线表达式为,
,,
由对称性得点的坐标为,
将代入表达式得:,
解得,
该抛物线的表达式为.
(2)解:要求离地高度不低于,即,
令代入抛物线表达式得 ,
整理得,
解得,,
两个交点的水平距离为:,
因此灯带两端水平距离的最大长度为.
【变式3-3】
【答案】(1)解:①由题意得,,右边钢缆的抛物线顶点为,
设右边钢缆的抛物线表达式为,
,
,
,
.
②由题意得,,左边钢缆的抛物线顶点为,
设左边钢缆的抛物线表达式为,
,
,
,
.
设拱桥抛物线表达式为,由题意得,
,
.
.
(2)解:设灯带长度为,
则,
,
当时,有最小值为.
答:灯带长度的最小值是.
▌题型04 销售问题
【典例4】
【答案】(1)解:设制作一件B品的成本为元,则制作一件A品的成本为元,
由题意可知:,
解得:,
经检验:是原方程的根,符合题意,
故,
答:制作一件A品的成本为6元,制作一件B品的成本为4元;
(2)解:∵当A品售价为元/件时,其销量为件,售价每涨元,销量减少件,
∴A品的销量为:(件),
∴B品的销量为:(件),
∴,
答:w关于的函数解析式为:;
(3)解:∵制作A品和B品的总成本不超过元,
∴,
解得:,
又∵且,即,
∴,
∵,,
∴当时,w随着x的增大而减小,
∴当时,.
此时,,总成本等于1400元,
答:制作A品100件,B品200件时,总成本不超过1400元且总利润最大.
【变式4-1】
【答案】(1)解:根据题意,可得:,
∵每台的利润不低于120元,
∴,
解得;
∴x的取值范围是;
(2)解:在中,
∵,∴函数开口向下,
∵对称轴为,且,
∴时,y随x的增大而增大,
∴当时,.
答:当每台降价80元时,每天的销售利润最大,那么最大利润为40800元.
【变式4-2】
【答案】(1)解:设A、B两款冰箱贴每件售价分别为元,元,
根据题意得:,解得.
答:A、B两款冰箱贴每件售价分别是元、元.
(2)解:销售单价下降元,
∴销售量为件,
根据题意得:,
,
,,
开口向下,
当时,有最大值为,
B款冰箱贴销售单价:(元).
答:当B款冰箱贴销售单价定为元时,该景区一天内销售这款冰箱贴获得的利润最大,最大利润是元.
【变式4-3】
【答案】(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.
▌题型05 投球问题
【典例5】
【答案】(1)解:根据题意可知,抛物线的顶点为,点坐标为,
设抛物线的顶点式为:,
∴,
∴,
∴抛物线的表达式为:;
(2)小明此次练习能得满分.
理由:由(1)知抛物线表达式为,出手点与落地点的水平距离,即点和点之间距离,
当时,,
解得,,
点坐标为或,
∵点在轴正半轴,
∴(不符合题意,舍去),
,
,
,
,
小明此次练习能得满分.
【变式5-1】【答案】
【变式5-2】
【答案】(1)解:①, 为顶点,
则抛物线,
∵过点 代入得:
,
∴,
抛物线解析式为;
②解:抛物线经过点时,
,
,
抛物线经过点时,,
,
当时,点落在上.
(2)解:顶点,
抛物线解析式为,
抛物线过点,
,
,
,且抛物线过,
,
,
当时,
,
,
点在点正上方处.
【变式5-3】
【答案】(1)解:∵飞机在距水面垂直高度为的处投放跳弹,直线的表达式为,
∴当时,,
解得:,
∴,
∵,
当时,,
解得:,,
∴;
(2)解:∵,抛物线在时距水面最高,
∴,
解得:,
∴,
∵过点,
∴当时,,
解得:,
∴,
当时,,
解得:,,
∴,
∵水面上处有一个高为(宽忽略不计)的障碍物,
∴当时,,
∵,
∴跳弹能避开障碍物,
∵暗礁的一个截面宽,,
∴,
∴当时,,
∵,
∴跳弹能避开暗礁,
综上所述,跳弹沿路径运动时能避开障碍物和暗礁;
(3)解:∵点的坐标,
设,
∵,
∴,,
∵,
∴,
∵要避开暗礁,
∴,
∴,即,
∵过点,
当时,,即,
∴当时,,
,
即,
∵,
∴,
解得:.
▌题型06 喷水问题
【典例6】
【答案】(1)解:由题意得,抛物线经过,对称轴为直线,
∴
解得;
∴,;
(2)解:由(1)可得原抛物线的表达式为,
配方可得,
∵现将水管向上增高1米,喷出的抛物线形水柱形状保持不变
∴新抛物线的表达式为,即,
当时,,
解得,(舍去),
∴(米)
∴改造后圆形喷水池的直径至少米.
【变式6-1】【答案】不能
【变式6-2】
【答案】(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)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.
【变式6-3】
【答案】(1)1;
(2)解:设抛物线解析式为,
由表格得,
解得,
∴抛物线解析式为,
当时,
解得或(舍去),
∴水滴从离开出水点到落在落地点,需要经过;
(3).
▌题型07 增长率问题
【典例7】【答案】B
【变式7-1】【答案】A
【变式7-2】【答案】
【变式7-3】
【答案】(1)
(2)空格处应填;17.5;10;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08 其他问题
【典例8】【答案】3.75
【变式8-1】
【答案】(1)解:由题意可得,,
将代入,得,
解得,
,
化为顶点式为,
,
当时,有最大值,最大值为,
,该运动员这次起跳后在空中飞行的最大高度为;
(2)由(1)可得,这位运动员这次起跳后在空中的运动轨迹近似满足抛物线,
令,则,
解得,,
,且,
,舍去,
,
,
,
,
即运动员着陆时他能越过点.
【变式8-2】
【答案】(1)
(2)解:∵媒体设备占总设备数,单台带宽2单位,普通设备占总设备数,单台带宽1单位,
∴,
代入,
;
(3)解:至少需要部署4个基站,理由如下:
,
∵,函数图象开口向下,对称轴为,
∴当时,p随x增大而增大,
当时p取得最大值:
,
单个基站带宽容量为单位,所需基站总数为,基站数量为正整数,向上取整得到至少需要部署4个基站;
(4)解:假设部署3个基站,总带宽容量为单位:
弹性策略启动阈值为,即当原始总带宽需求时,普通设备单台带宽降为单位,
此时调整后的总带宽需求为:
,
当时y取得最大值,
代入得调整后最大带宽需求,满足验证阈值触发区间;
令原始,
即,
解得,
对应x的取值范围约为,该区间内调整后的带宽需求始终小于,所有时刻带宽需求均可被3个基站覆盖,
∴采用该策略后,所需基站数可以从4减少到3,能够实现基站数减少.
【变式8-3】
【答案】(1)
(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.
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专题04 二次函数的实际应用
(题型突破·举一反三)
题型01 图形问题
题型02 图形运动问题
题型03 拱桥问题
题型04 销售问题
题型05 投球问题
题型06 喷水问题
题型07 增长率问题
题型08 其他问题
▌题型01 图形问题
基础知识:用一定长度的材料围矩形、花园、围栏等,使面积最大或周长最小。核心等量关系:篱笆总长各边之和。常见场景:一边靠墙(墙不需篱笆)、直角墙角两边足够长、三块矩形区域面积相等等。
思维路径(标准五步):
1. 审:弄清题中涉及哪些量,已知量有几个,已知量与变量之间的基本关系
2. 设:设出两个变量,注意分清自变量和因变量,同时还要注意所设变量的单位要准确
3. 列:用含x的式子表示其他边长,代入面积公式得二次函数
4.
解:化为顶点式或用公式求最值
5. 检:检验所得的解是否符合实际
易错提醒:
1. 自变量x的取值范围必须结合实际限制写出;
2. 顶点横坐标不在取值范围内时,最值在离对称轴最近的边界点处取得;
3. 一边靠墙时,靠墙的边不消耗篱笆,列式时易多算或少算。
【典例1】(25-26八年级下·山东济南·期末)如图所示,是一个长、宽的矩形花园,根据需要将它的长缩短、宽增加,要想使修改后的花园面积达到最大,则__________.
【答案】
【分析】先根据矩形的面积公式列出函数关系式,再根据二次函数的性质即可求得结果.
【详解】解:由题意得修改后的花园面积,
∵,
∴当时,修改后的花园面积达到最大.
【变式1-1】(25-26九年级下·辽宁铁岭·阶段检测)如图,一根铝合金型材长为,用它制作一个“日”字型窗户的框架,如果恰好用完整条铝合金型材,则窗户的最大面积是_______.
【答案】
【分析】设为,则,根据矩形的面积求得面积与的函数关系,根据二次函数的性质求解即可求得答案.
【详解】解:设为,则,
则窗户的面积
当时,取得最大值为.
【变式1-2】(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?
【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.
【变式1-3】(2026·内蒙古通辽·二模)某居民小区要在一块一边靠墙(墙长米)的空地上修建一个矩形花园,花园的一边靠墙,另外三边用总长为米的栅栏围成(如图所示).若设花园的边长为米,面积为平方米.
(1)求与之间的函数关系式,并写出自变量的取值范围;
(2)满足条件的花园面积能否达到平方米?若能,请求出的值;若不能,请说明理由;
(3)当是多少时,矩形花园面积最大?最大面积是多少?
【答案】(1);
(2)当时,满足条件的花园面积能达到平方米
(3)当时,最大,最大面积是平方米
【分析】(1)根据矩形周长、面积公式列二次函数,结合墙长限制求自变量范围;
(2)把代入解方程并检验取值;
(3)配方法求二次函数在定义域内的最值.
【详解】(1)解:米,三边栅栏总长为米,
米.
,即.
墙长米,
,
解得.
(2)解:令,则,
整理,得,
解得或.
,
,
当时,满足条件的花园面积能达到平方米.
(3)解:将化为顶点式为,
,
当时,最大,最大面积是平方米.
▌题型02 图形运动问题
基础知识:图形运动问题本质是抛物线轨迹建模,将运动过程转化为二次函数。典型载体:抛物运动的球、篮球、喷泉、跳水等。
思维路径(建系四步):
1. 建系:以抛物线的顶点或起点为原点
2.
选式:已知最高点坐标时优先使用顶点式;已知落地点时联立方程求解一般式
3. 代入:将起点坐标、顶点坐标等代入求参数
4. 求解:求水平距离解方程y=0时的x值(取正根);求最大高度即顶点坐标的纵坐标
易错提醒:
1. 忽略初始高度(如投篮起点不在水平面时y≠0);
2. 单位统一(速度米/秒与时间秒匹配);
3. 考虑实际意义——时间、距离不能为负数。
【典例2】(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
【分析】①利用三角形面积公式计算即可判断;②分三种情况讨论,利用三角形面积公式列式,再利用二次函数的性质即可判断;③同②分三种情况讨论,利用三角形面积公式列式计算即可判断.
【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.
【变式2-1】(2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测)如图,是等腰直角三角形,,,点是边上一个动点,沿的路径运动,过点作于点,设,的面积为,则下列能大致反映与函数关系的图象是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】过A点作于H,利用等腰直角三角形的性质得到,,分类讨论:当时,如图1,易得,根据三角形面积公式得到;当时,如图2,易得,根据三角形面积公式得,于是可判断当时,y与x的函数关系的图象为开口向上的抛物线的一部分,当时,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:过A点作于H,
∵是等腰直角三角形,
∴,,
当时,
∵,
∴,
∴,
∴;
当时,如图2,
∵,
∴,
∴,
∴,
当时,y与x的函数关系的图象为开口向上的抛物线的一部分,当时,y与x的函数关系的图象为开口向下的抛物线的一部分,故B选项符合题意.
【变式2-2】(2026·湖北襄阳·二模)如图1,中,,点从点出发以的速度沿折线运动,点从点出发以的速度沿运动,、两点同时出发,当某一点运动到点时,两点同时停止运动.设运动时间为(),的面积为(),关于的函数图象由两段组成,如图2所示,下列结论中错误的是( )
A.
B.
C.图象段的函数表达式为
D.面积的最大值为8
【答案】D
【分析】过点作于点,分段求得的解析式,结合函数图象求得根据二次函数的性质求得最值,逐项分析判断,即可求解.
【详解】解:过点作于点,
当点在上运动时,
,
当时,则,
解得:,故A正确;
由图象可知,,
当点在上时,如图
,
当时,则,
解得:,故B正确;
图象段的函数表达式为,故C正确;
当,,故D错误.
【变式2-3】(25-26九年级下·重庆·期中)如图,在平行四边形中,,,,动点P以每秒1个单位长度的速度从点B出发,沿B→A方向运动,动点Q以每秒2个单位长度的速度从点B出发,沿B→C方向运动,动点M以每秒2个单位长度的速度从点C出发,沿C→D→A方向运动.点P、Q、M三点同时出发,当点P到达点A时,点P,Q和M均停止运动,设动点P运动的时间为x秒,的面积为,点M与点D之间的距离为
(1)请直接写出,分别关于x的函数表达式,并注明自变量x的取值范围;
(2)在给定的平面直角坐标系中画出,的图象,并写出函数的一条性质;
(3)结合函数图象,请直接写出时x的取值范围.(近似值保留小数点后一位,误差不超过0.3)
【答案】(1),
(2)函数图象如图所示:
函数的性质:当时,y随x的增大而减小,当时,y随x的增大而增大(答案不唯一)
(3)或
【分析】(1)过点P作于点N,根据题意可得,则,结合30度直角三角形的性质表示出,然后利用三角形面积公式即可表示出,进而分点M在上和在上时,分别表示出即可;
(2)根据(1)中所求表达式,利用描点法作图即可;
(3)根据图象找出的图象在的图象下方时,x的取值范围即可.
【详解】(1)解:如图,过点P作于点N,
∵在平行四边形中,,,,
∴,,
根据题意可得,,则,
∵在中,,
∴,
∴;
当点M在上时,即时,,
当点M在上时,即时,;
∴综上可知:;
(2)解:描点如下:
x
1
2
3
4
5
6
7
3.5
6
7.5
8
7.5
6
3.5
6
4
2
0
2
4
6
所作函数图象(略);性质略(答案不唯一);
(3)解:由函数图象,当时,x的取值范围是或.
▌题型03 拱桥问题
基础知识:拱桥当作抛物线,桥面所在直线为x轴,过最高点垂直桥面的直线为y轴,建立平面直角坐标系。求拱高、跨度、安全通行高度。
思维路径(标准建模):
1. 建系:以拱顶为原点、对称轴为y轴(首选),水平为x轴,垂直为y轴
2.
选式:已知顶点直接用(顶点在原点时简化为);未知顶点给三点用标准式;有桥墩交点用交点式
3. 定点:将桥跨度和高度转为坐标
4. 求解:代入坐标求a;求水面宽度变化解方程y=某值时的x;安全通行高度解不等式
关键技巧:优先选择对称轴为y轴的方程简化运算;尽量用分数不用小数;利用对称性减半计算量。
易错提醒:
1. 水面下降时纵坐标y值增大(向下为负方向建系时需注意符号);
2. 验证开口方向向下、桥墩高度归零等是否符合实际。
【典例3】(2026·广东东莞·三模)如图1是佛山市顺德区顺峰山公园景区的大门,是一座三跨式巨型中式牌坊,享有“中华第一牌坊”的美誉.已知中间主跨地面宽度为35米,实际结构可简化为图2所示的组合图形:上部为抛物线形,下部为矩形.某测量小组测得为3米,从A点出发,沿主跨地面向右侧走2米到达点E,测得E点处对应的高度(即点E上方到抛物线轮廓的竖直距离)为6.3米,请你结合数据,求出主跨的高度(即抛物线顶点到地面的距离).(精确到)
【答案】主跨的高度约为.
【分析】以线段所在直线为x轴,线段的垂直平分线为y轴,建立平面直角坐标系,由题意可得,,设该抛物线的表达式为,求出抛物线的解析式即可解答.
【详解】解:以线段所在直线为x轴,线段的垂直平分线为y轴,建立平面直角坐标系,如答图所示.
,
,,
,.
设该抛物线的表达式为,
将,代入,得,
解得,
该抛物线的表达式为.
当时,.
答:主跨的高度约为.
【变式3-1】(2026·陕西西安·模拟预测)如图为某拱桥的示意图,桥面平行于水面,拱形桥洞可近似看作抛物线的一部分,桥洞最高处点与桥面的距离为米,当水面距离桥面时,拱孔横跨水面宽度为米.若以水面所在直线为轴,的中垂线为轴建立平面直角坐标系,请根据以上信息回答问题:
(1)请求出桥洞对应抛物线的表达式;
(2)若从桥面向下挂一条宽为米的长方形横幅,横幅上边沿与桥面重合,、恰好落在拱孔上,求横幅的长.
【答案】(1)
(2)米
【分析】(1)根据得,根据桥洞最高处点与桥面的距离为米,水面距离桥面,得顶点的纵坐标为,可设抛物线解析式为,求解即可;
(2)根据题意,得当时,,求解即可;
【详解】(1)解:根据得,桥洞最高处点与桥面的距离为米,水面距离桥面,得顶点的纵坐标为,
故、、,
设抛物线为
解得,
∴桥洞所对应的抛物线的解析式为;
(2)解:
∴当时,,
解得,
∴横幅长为:米;
【变式3-2】(2026·陕西咸阳·模拟预测)西安东站坐落于西安灞桥区,东依白鹿原、西邻浐河,是西北地区特大型综合交通枢纽,也是西安“米”字形高铁网核心枢纽之一,以“秦山渭水、丝路长安”为设计理念,如图①,其站房主门楼顶部采用大气、对称的抛物线形拱檐设计,线条流畅优美,其拱檐轮廓可近似看作开口向下的抛物线的一部分.如图②,现以拱檐对称轴与水平地面的交点为坐标原点,水平向右为轴,竖直向上为轴建立平面直角坐标系,结合东站实景真实比例:拱檐左右两端檐口水平总跨度为,檐口离地高度为,拱檐拱顶最高处离地高度为.
(1)求该抛物线的表达式;
(2)为美化夜景,需要在拱檐安装亮化灯带,要求灯带安装位置离地高度不低于,求灯带两端水平距离的最大长度.
【答案】(1)该抛物线的表达式为
(2)灯带两端水平距离的最大长度为
【分析】(1)设抛物线表达式为:,根据题意可得点坐标为,代入求解即可;
(2)要求离地高度不低于,即,将代入抛物线表达式求解即可.
【详解】(1)解:由题意可知,抛物线对称轴为轴,顶点坐标为,
设该抛物线表达式为,
,,
由对称性得点的坐标为,
将代入表达式得:,
解得,
该抛物线的表达式为.
(2)解:要求离地高度不低于,即,
令代入抛物线表达式得 ,
整理得,
解得,,
两个交点的水平距离为:,
因此灯带两端水平距离的最大长度为.
【变式3-3】(2026·新疆乌鲁木齐·三模)某抛物线型拱桥示意图如图所示.水面宽与桥长均为米,在距离点米的处,测得桥面到桥拱的距离为米,以桥拱顶点为原点,桥面所在直线为 轴建立平面直角坐标系.如图,桥面上方有根高度均为米的支柱、、,过相邻支柱顶端的两根钢缆可以近似看做两条形状相同的抛物线,其最低点到桥面距离为米.
(1)求拱桥和其中一条钢缆抛物线的函数解析式;
(2)春节前夕,市政打算在钢缆和桥拱之间沿竖直方向装饰若干条灯带(见图),求出可以在竖直方向安装的灯带中最短的灯带长度.
【答案】(1)拱桥抛物线表达式为;右边钢缆的抛物线表达式为;左边钢缆的抛物线表达式为
(2)灯带长度的最小值是
【分析】(1)利用待定系数法求解即可;
(2)设灯带长度为,则,即可得解.
【详解】(1)解:①由题意得,,右边钢缆的抛物线顶点为,
设右边钢缆的抛物线表达式为,
,
,
,
.
②由题意得,,左边钢缆的抛物线顶点为,
设左边钢缆的抛物线表达式为,
,
,
,
.
设拱桥抛物线表达式为,由题意得,
,
.
.
(2)解:设灯带长度为,
则,
,
当时,有最小值为.
答:灯带长度的最小值是.
▌题型04 销售问题
基础知识:核心公式——总利润每件利润×销售量;每件利润售价-进价。题目中常含“每涨1元少卖n件”的“每每”关系。
思维路径(利润建模四步):
1. 设自变量:设售价x元或设涨价x元
2. 找销量关系:销量原销量±变化量
3. 列利润等式:总利润(售价-进价)×销量,展开得二次函数
4.
配方求最值:化为顶点式,时顶点处取最大值
易错提醒:
1. 验证x的取值范围(销量≥0,售价≥进价);
2. 顶点横坐标不在定义域内时,最值在边界取得;
3. 结果需回代检验(如最大利润时售价是否合理)。
【典例4】(2026·湖北武汉·中考真题)某校九年级开展了“手工文创作品制作·模拟营销”的项目式学习活动.
市场调查 选取两类作品:原木小件(记作A品)、滴胶花艺(记作B品).
收集到如下信息:
信息1:制作一件A品比一件B品的成本高元,用元制作A品的件数与用元制作B品的件数相等.
信息2:当A品售价为元/件时,其销量为件,售价每涨元,销量减少件;B品售价固定为元/件.
信息3:根据市场需求,制作并销售A品和B品共件.
成本核算:
(1)分别求制作一件A品和一件B品的成本.
模型建立:
(2)设销售A品和B品的总利润为元,A品售价为元/件,求w关于的函数解析式(不要求写自变量的取值范围).
方案设计:
(3)若制作A品和B品的总成本不超过元,且总利润最大,请设计A品和B品的数量分配方案.
【答案】(1)制作一件A品的成本为6元,制作一件B品的成本为4元
(2)
(3)制作A品100件,B品200件时,总成本不超过1400元且总利润最大
【分析】(1)设制作一件B品的成本为元,则制作一件A品的成本为元,根据“用元制作A品的件数与用元制作B品的件数相等”列出分式方程并求解即可;
(2)根据“当A品售价为元/件时,其销量为件,售价每涨元,销量减少件”求出A品的销量,再根据总销量300件求出B品的销量,从而利用利润公式求出w关于的函数解析式;
(3)先利用不等式求出x的取值范围,再根据二次函数的图象和性质求解即可.
【详解】(1)解:设制作一件B品的成本为元,则制作一件A品的成本为元,
由题意可知:,
解得:,
经检验:是原方程的根,符合题意,
故,
答:制作一件A品的成本为6元,制作一件B品的成本为4元;
(2)解:∵当A品售价为元/件时,其销量为件,售价每涨元,销量减少件,
∴A品的销量为:(件),
∴B品的销量为:(件),
∴,
答:w关于的函数解析式为:;
(3)解:∵制作A品和B品的总成本不超过元,
∴,
解得:,
又∵且,即,
∴,
∵,,
∴当时,w随着x的增大而减小,
∴当时,.
此时,,总成本等于1400元,
答:制作A品100件,B品200件时,总成本不超过1400元且总利润最大.
【变式4-1】(2026·江苏徐州·模拟预测)每年6月的第三个星期日是父亲节,商家推出“健康守护”特惠活动,一批便携式血压血糖测试仪计划在该月销售.根据市场调查,每台盈利200元时,每天可售出20台;若每降价1元,每天可多售出4台.公司决定在成本不变的情况下降价销售,但每台盈利不得低于120元.设每台降价x元,每天的销售利润为y元.
(1)求y与x的函数表达式,并写出x的取值范围;
(2)每台降价多少元时,每天的销售利润最大?最大利润为多少元?
【答案】(1)函数表达式为,x的取值范围是
(2)当每台降价80元时,每天的销售利润最大,那么最大利润为40800元
【分析】(1)根据每天的销售利润每台的利润销售量列式求解即可;
(2)根据二次函数的性质求解即可.
【详解】(1)解:根据题意,可得:,
∵每台的利润不低于120元,
∴,
解得;
∴x的取值范围是;
(2)解:在中,
∵,∴函数开口向下,
∵对称轴为,且,
∴时,y随x的增大而增大,
∴当时,.
答:当每台降价80元时,每天的销售利润最大,那么最大利润为40800元.
【变式4-2】(25-26八年级下·重庆·期末)重庆市某景区是旅游热门景点,景区某商店有A、B两款热销冰箱贴,小鲁和小巴在旅游时购买了这两款冰箱贴,其中小鲁买件A款冰箱贴和件B款冰箱贴共花费元,小巴买件A款冰箱贴和件B款冰箱贴共花费元.
(1)求A、B两款冰箱贴每件售价分别是多少元?
(2)景区内游客如潮,该商店推出了B款冰箱贴的优惠活动.若按(1)中求出的单价销售,每天可销售B款冰箱贴件.销售单价每下降元,每天可多售出件.已知B款冰箱贴成本为元,请求出B款冰箱贴每天的销售利润(元)与销售单价下降(元)()之间的函数关系,当每件售价为多少元时,B款冰箱贴每天的销售利润最大,最大利润是多少?
【答案】(1)A、B两款冰箱贴每件售价分别是元、元
(2)当B款冰箱贴销售单价定为元时,该景区一天内销售这款冰箱贴获得的利润最大,最大利润是元
【分析】(1)设A、B两款冰箱贴每件售价分别为元,元,根据买件A款冰箱贴和件B款冰箱贴共花费元,买件A款冰箱贴和件B款冰箱贴共花费元,列方程组求解即可;
(2)根据销售利润等于销售量乘以售价与进价的差,列出销售利润(元)与销售单价下降(元)之间的函数关系式,再依据二次函数的性质求得最大利润即可.
【详解】(1)解:设A、B两款冰箱贴每件售价分别为元,元,
根据题意得:,解得.
答:A、B两款冰箱贴每件售价分别是元、元.
(2)解:销售单价下降元,
∴销售量为件,
根据题意得:,
,
,,
开口向下,
当时,有最大值为,
B款冰箱贴销售单价:(元).
答:当B款冰箱贴销售单价定为元时,该景区一天内销售这款冰箱贴获得的利润最大,最大利润是元.
【变式4-3】(25-26八年级下·安徽安庆·期末)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.
▌题型05 投球问题
基础知识:投球、投篮、足球、排球等运动轨迹均为抛物线。建立坐标系,将出手点、最高点、落地点转化为坐标。
思维路径:
1. 建系:以站立点为坐标原点,从站立点到球落地点形成的直线为x轴,人所在直线为y轴
2. 定点:确定球出手点坐标、最高点坐标(如有)、落地点坐标
3.
选式:已知顶点用顶点式;已知三点用一般式
4. 求解:求最大高度即顶点纵坐标;求水平距离解方程y=0的正根
易错提醒:
1. 出手点高度不为0,建模时纵坐标起点不是原点;
2. 球能否越过障碍(如篮筐、横杆)需比较在障碍横坐标处的y值与障碍高度;
3. 距离取正值。
【典例5】(25-26八年级下·湖南长沙·期末)为迎接体育考试,小明同学在体育课上练习投掷实心球,实心球被掷出后的运动路线可以看作是抛物线的一部分.如图,在某次练习中,小明投掷时出手点距水平地面的高度为1.8米,实心球到达最高点时,距出手点的水平距离是4米,距水平地面的高度是3米,记落地点为,以为原点,所在直线为轴,所在直线为轴建立平面直角坐标系.
(1)求实心球运动路线所在抛物线的表达式;
(2)若实心球投掷成绩(出手点与落地点的水平距离)达到10米为满分,请通过计算判断该次练习小明同学能否得满分.
【答案】(1);
(2)小明此次练习能得满分.
理由:由(1)知抛物线表达式为,出手点与落地点的水平距离,即点和点之间距离,
当时,,
解得,,
点坐标为或,
∵点在轴正半轴,
∴(不符合题意,舍去),
,
,
,
,
小明此次练习能得满分.
【分析】(1)根据题意写出坐标,待定系数法计算抛物线表达式;
(2)根据(1)中的抛物线表达式求出轴交点坐标,对比交点到原点的距离和大小关系即可.
【详解】(1)解:根据题意可知,抛物线的顶点为,点坐标为,
设抛物线的顶点式为:,
∴,
∴,
∴抛物线的表达式为:;
(2)略.
【变式5-1】(25-26八年级下·浙江金华·期末)2026年6月11日晚,“吴越杯”足球赛决赛,金华队对阵温州队.金华队在第83分钟时一记大力抽射,扳平比分.最终点球以战胜温州队,获得冠军.如图,据球迷目测,该球员在距离球门24米处射门,当球飞出14米远处,达到最高点,最终在球门离地面1.2米高处入网.这条抛物线的表达式为_________.
【答案】
【分析】先求出点的横坐标为,设这条抛物线的表达式为,再利用待定系数法计算即可得出结果.
【详解】解:由题意可得:点的横坐标为,
设这条抛物线的表达式为,
将,代入解析式得,
解得,
∴.
【变式5-2】(25-26八年级下·福建莆田·期末)“投壶”是古人宴会时的一种娱乐游戏,参与者需站在一定距离外,将箭矢投入壶中,以投入的数量和方式计算得分.嘉嘉体验了投壶游戏后作出示意图如图1,以投壶者所站位置为原点,地面为轴,为1个单位长度建立平面直角坐标系,投掷过程中箭矢前端点的运动路径可看作抛物线的一部分,点从点处出手,矩形为壶,,,.
(1)如图1,,若点为抛物线的顶点,,且抛物线经过点 .
①求抛物线的解析式;
②竖直提高点的出手位置(点),使点落在上(不含边界),求的取值范围.
(2)如图2,调整出手的力度和角度,使抛物线在点 处到达最高点.若点经过点正上方处,求出点在点正上方的距离(用含的式子表示).
【答案】(1)① ②
(2)
【分析】(1)①运用待定系数法求解即可;②根据函数值求自变量的值即可;
(2)根据题意得到抛物线解析式为,抛物线过点,则,抛物线解析式为,且抛物线过,,当时,代入计算即可.
【详解】(1)解:①, 为顶点,
则抛物线,
∵过点 代入得:
,
∴,
抛物线解析式为;
②解:抛物线经过点时,
,
,
抛物线经过点时,,
,
当时,点落在上.
(2)解:顶点,
抛物线解析式为,
抛物线过点,
,
,
,且抛物线过,
,
,
当时,
,
,
点在点正上方处.
【变式5-3】(2026·贵州·中考真题)某课外实践小组用模拟军事演习,设计了水面“跳弹”,并进行模拟演示如图所示.跳弹在空中飞行的高度与水平距离之间的关系如图所示.飞机在距水面垂直高度为的处投放跳弹,跳弹与水面接触于点开始弹跳,运动路径会在空中近似地形成一组抛物线,分别为,,,与水面分别接触于点,点.(演示过程在同一平面内,其他因素忽略不计)
(1)已知点与点所在直线的表达式为,分别求出,两点的坐标;
(2)若水面上处有一个高为(宽忽略不计)的障碍物和一个截面宽的暗礁,抛物线在时距水面最高,请判断跳弹沿路径运动时能否避开障碍物和暗礁;
(3)在的条件下,若跳弹从水面上点弹起后,沿路径撞击对方目标截面处时,启动跳弹内部回弹装置,避开暗礁沿直线加速飞向水面,接触水面后沿直线撞向目标,该过程始终保持.且目标露出水面的垂直高度,点的坐标,打击点距水面的距离为,且,求抛物线中的取值范围.
【答案】(1),;
(2)能避开障碍物和暗礁;
(3).
【分析】将,代入,求得的坐标,将,代入,即可求得的坐标;
先根据对称轴为得出,代入求得,得出,分别计算和的函数值,结合题意,即可求解;
设,根据已知得出,将代入,得出,将代入,得出,进而解不等式组,即可求解.
【详解】(1)解:∵飞机在距水面垂直高度为的处投放跳弹,直线的表达式为,
∴当时,,
解得:,
∴,
∵,
当时,,
解得:,,
∴;
(2)解:∵,抛物线在时距水面最高,
∴,
解得:,
∴,
∵过点,
∴当时,,
解得:,
∴,
当时,,
解得:,,
∴,
∵水面上处有一个高为(宽忽略不计)的障碍物,
∴当时,,
∵,
∴跳弹能避开障碍物,
∵暗礁的一个截面宽,,
∴,
∴当时,,
∵,
∴跳弹能避开暗礁,
综上所述,跳弹沿路径运动时能避开障碍物和暗礁;
(3)解:∵点的坐标,
设,
∵,
∴,,
∵,
∴,
∵要避开暗礁,
∴,
∴,即,
∵过点,
当时,,即,
∴当时,,
,
即,
∵,
∴,
解得:.
▌题型06 喷水问题
基础知识:喷泉、洒水车、水管喷水等轨迹为抛物线。以喷管在地面上的点为原点,原点与水落地点形成的直线为x轴,喷管所在直线为y轴建立平面直角坐标系。
思维路径:
1. 建系:喷管地面投影为原点,水平为x轴,喷管所在直线为y轴
2. 定点:喷水点坐标,落地点坐标
3.
选式:优先用顶点式(若已知最高点);或一般式
4. 求解:代入已知点求参数;求最大喷水高度即顶点纵坐标;求喷水距离即y=0时的正根
易错提醒:
1. 喷水点离地高度必须计入纵坐标;
2. 若已知喷头高度和落地点,两点加顶点形式可解;
3. 实际喷水距离受水压限制,需考虑取值范围。
【典例6】(2026·新疆·中考真题)政府要对某音乐广场上的圆形喷水池及其装置进行改造.
问题
圆形喷水池中心竖直安装一根水管,水管顶端安装一个向外喷水的喷水头,喷出抛物线形水柱.现将水管向上增高1米,喷出的抛物线形水柱形状保持不变,圆形喷水池的直径至少是多少米,水才不会喷到池外.
过程
方法说明
利用皮尺进行测量,利用二次函数模型进行计算.
操作说明
以水管与地面交点为原点,原点与水柱落地处所在直线为x轴,水管所在直线为y轴,建立平面直角坐标系.
数据测量
原喷水池直径为16米,喷水头距离地面0.8米,喷出的抛物线形水柱在与水池中心的水管水平距离为3.5米处达到最高.
建立模型
计算,交流展示……
请根据上述信息,完成下列问题:
(1)设改造前喷出水柱所在抛物线对应的函数解析式为,求a,b的值;
(2)求改造后圆形喷水池的直径至少是多少米?
【答案】(1),
(2)米
【分析】(1)抛物线经过,对称轴为直线,再由待定系数法求解即可;
(2)根据二次函数的平移求出平移后的抛物线的表达式,再令,求出,即可求解半径.
【详解】(1)解:由题意得,抛物线经过,对称轴为直线,
∴
解得;
∴,;
(2)解:由(1)可得原抛物线的表达式为,
配方可得,
∵现将水管向上增高1米,喷出的抛物线形水柱形状保持不变
∴新抛物线的表达式为,即,
当时,,
解得,(舍去),
∴(米)
∴改造后圆形喷水池的直径至少米.
【变式6-1】(2026·甘肃天水·中考真题)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.
【变式6-2】(2026·河南平顶山·三模)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
【变式6-3】(2026·湖北武汉·三模)问题背景:某小组设计了一款自动浇花装置,小组同学调节浇花装置出水管,使其沿水平方向.水滴从出水点水平喷出后的运动路线可以看作是抛物线的一部分.从水滴离开出水点到落地点的过程中,水滴距离地面的竖直高度为y(单位:m),水平距离为x(单位:m),建立如图1所示的平面直角坐标系.
信息1:通过仪器测量,小组同学记录了水滴离开出水点后的运动时间为t(单位:s)时的多组数据,其中几组数据如下:
时间
0
0.10
0.20
0.30
水平距离
0
0.10
0.20
0.30
竖直线高度
0.80
0.75
0.60
0.35
信息2:小组同学通过学习知道,水滴运动时,水平距离x与时间t的关系为(v为水滴离开出水点时的速度,单位)
根据以上信息,解决下列问题:
(1)v的值是______;
(2)水滴从离开出水点到落在落地点,需要经过多长时间?
(3)将如图2所示的一个高为,直径为的花盆放置在地面上,使花盆底面中心N在图1所示的x轴上,且.若该装置可以调节出水点的高度(出水管保持水平),水喷出后运动路径的形状不变,要使水滴落在花盆内(不包括边缘),出水点高度的变化量f的取值范围为____________.
【答案】(1)1;
(2);
(3).
【分析】(1)依据题意,由水平距离x与时间t的关系为,结合表格中的数据求解即可;
(2)依据题意,利用待定系数法求出对应的抛物线解析式,再求出时,x的值,然后根据时间距离速度,即可得到答案;
(3)设平移后的抛物线解析式为,由题意得,当时,,当时,,分别求出的值,最后下结论即可.
【详解】(1)解:由题意得,;
(2)解:设抛物线解析式为,
由表格得,
解得,
∴抛物线解析式为,
当时,
解得或(舍去),
∴水滴从离开出水点到落在落地点,需要经过;
(3)解:设平移后的抛物线解析式为,
∵一个高为,直径为的花盆放置在地面上,使花盆底面中心N在图1所示的x轴上,且,
∴当水落在花盆最左边时,,此时,解得;
当水落在花盆最右边时,时,,解得;
∴要使水滴落在花盆内(不包括边缘),出水点高度的变化量f的取值范围为.
▌题型07 增长率问题
基础知识:平均增长率模型:若基数为a,平均增长率为x,则n期后总量。当考查“总量关于增长率x的二次函数关系”时,展开即为二次函数。
思维路径:
1. 审:明确基数、增长率、期数、总量关系
2. 设:设平均增长率为x(或设降价率为x)
3.
列:第一期:;第二期:;第n期:。若求总量最值,将表达式展开为x的二次函数
4. 解:配方求最值,并结合实际意义(增长率通常为非负实数)检验
易错提醒:
1. 区分“增长量”与“增长率”——增长量是绝对数,增长率是相对比例;
2. 第三季度包含七、八、九月三个月,不能漏掉七月基数;
3. 增长率x通常为非负,但降价率模型x也为非负。
【典例7】(25-26九年级上·福建南平·阶段检测)某种药品售价为每盒300元,经过医保局连续两次“灵魂砍价”,药品企业同意降价若干进入国家医保用药目录.如果每次降价的百分率都是,则两次降价后的价格(元)与每次降价的百分率之间的函数关系式是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了二次函数的实际应用,明确题意,准确得到等量关系是解题的关键;
根据连续两次降价,每次降价的百分率为,则两次降价后的价格等于原价乘以的平方.
【详解】解:∵每次降价的百分率都是,
∴第一次降价后价格为,
第二次降价后价格为,
∴,
故选:B.
【变式7-1】(25-26九年级上·浙江·阶段检测)为方便市民进行垃圾分类投放,某环保公司第一个月投放a个垃圾桶,计划第三个月投放垃圾桶y个,设该公司第二、三两个月投放垃圾桶数量的月平均增长率为x,那么y与x的函数关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】主要考查增长率问题,列函数关系式,正确理解题意是关键;一般用增长后的量=增长前的量增长率,如果设该公司第二、三两个月投放垃圾桶数量的月平均增长率为x,然后根据已知条件可得答案.
【详解】解:设该公司投放垃圾桶数量的月平均增长率为x,
依题意得第三个月投放垃圾桶个,
则
故选:A.
【变式7-2】(25-26九年级上·浙江温州·期中)某商场开展了家电惠民补贴活动,其中9月份投入资金20万元,设平均每月投入资金的增长率为x(),11月份的投入资金为y万元,则可列y关于x的函数表达式为______.
【答案】
【分析】本题考查了根据实际问题列二次函数的关系式的知识,从9月到11月经过两个月,每月增长率为x,因此11月资金是9月资金乘以的平方.
【详解】解:9月份投入资金为20万元,每月增长率为x,则10月份投入资金为万元,11月份投入资金为万元,
故.
故答案为:.
【变式7-3】(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08 其他问题
基础知识:其他实际应用问题包括:车过隧道问题(拱桥模型的变体)、行程问题、最大视角问题、材料最省问题等。解题通法是"审、设、列、解、检、答"六步。
思维路径(通用建模):
1. 审:审清题意,弄清题中涉及哪些量,已知量有几个,已知量与变量之间的基本关系是什么,找出等量关系
2. 设:设出两个变量,注意分清自变量和因变量,同时还要注意所设变量的单位要准确
3. 列:抓住题中含有等量关系的语句,将此语句抽象为含变量的等式,得到二次函数
4. 解:按题目要求结合二次函数的性质解答相应的问题
5. 检:检验所得的解是否符合实际,即是否为所提问题的答案
6. 答:写出答案
关键技巧:遇到陌生情境,先抽取“输入量—输出量”关系,尝试用二次函数刻画;车过隧道类问题归到拱桥模型处理;行程问题关注“路程=速度×时间”的二次关系(如匀加速运动)。
易错提醒:
1. 任何实际应用都必须验定x的取值范围要符合现实;
2. 最值点不在定义域内时取边界;
3. 答案要回到原题语境作答,不能只写数学表达式。
【典例8】(2026·山西朔州·模拟预测)某食品加工厂专门生产爆米花,在生产过程中,爆开且不糊的粒数的百分比称为“可食用率”.为了提升产品品质、降低生产成本,技术人员研究发现,在特定生产条件下,可食用率与加工时间(单位:分钟)满足函数表达式,为了让爆米花的可食用率达到最高,最佳加工时间为_________分钟.
【答案】3.75
【分析】根据二次函数的最值问题进行求解即可.
【详解】解:∵,且,
∴当时,y取得最大值,
∴最佳加工时间为3.75分钟.
【变式8-1】(2026·辽宁铁岭·模拟预测)如图,一位跳台滑雪运动员在一次训练中从起跳点起跳飞出,在着陆坡着陆.已知起跳点与着陆坡上的计分参照点的竖直距离为,水平距离为.按如图所示的平面直角坐标系,这位运动员这次起跳后在空中的运动轨迹近似满足抛物线.
(1)求的值和该运动员这次起跳后在空中飞行的最大高度;
(2)请通过计算,判断着陆时他能越过点吗?
【答案】(1),该运动员这次起跳后在空中飞行的最大高度为
(2)运动员着陆时他能越过点
【分析】(1)由题意可得,,将其代入抛物线解析式即可得到的值,进而求出抛物线的解析式,再将解析式化为顶点式,利用函数的性质即可求解;
(2)在函数解析式中令,求出的值,再与比较,即可判断.
【详解】(1)解:由题意可得,,
将代入,得,
解得,
,
化为顶点式为,
,
当时,有最大值,最大值为,
,该运动员这次起跳后在空中飞行的最大高度为;
(2)由(1)可得,这位运动员这次起跳后在空中的运动轨迹近似满足抛物线,
令,则,
解得,,
,且,
,舍去,
,
,
,
,
即运动员着陆时他能越过点.
【变式8-2】(2026·广东深圳·三模)【问题背景】为落实2026年深圳峰会“开放创新,绿色发展”的办会理念,会议通信保障中心发现,现场设备分为两类:媒体设备(记者用于直播、传输视频,占总设备数的 ,每台需带宽2单位)和普通设备(占 ,每台需带宽1单位).每个通信基站带宽容量为600单位.会议通信保障中心的目标是在保障期的任意时刻,现场总带宽需求不超过基站总容量.
【模型构建】在会议开始前40分钟启动通信保障,现场总设备数y(台)与保障时间x(分钟)满足: .
【模型应用】
(1)第______分钟,现场总设备数达到1400台.
(2)请求出第 分钟时的现场总带宽需求 的表达式.
(3)为满足带宽需求,至少需要部署多少个基站?请说明理由.
(4)通信中心考虑优化方案:媒体设备区必须保证 带宽供应,普通设备区可接受“弹性保障”(当带宽不足时,可降速至0.5单位/台).若普通设备区降速策略生效的阈值为:当 (总带宽容量)时启动.请通过计算说明采用此策略后,所需基站数能否减少.
【答案】(1)
(2)
(3)解:至少需要部署4个基站,理由如下:
,
∵,函数图象开口向下,对称轴为,
∴当时,p随x增大而增大,
当时p取得最大值:
,
单个基站带宽容量为单位,所需基站总数为,基站数量为正整数,向上取整得到至少需要部署4个基站;
(4)解:假设部署3个基站,总带宽容量为单位:
弹性策略启动阈值为,即当原始总带宽需求时,普通设备单台带宽降为单位,
此时调整后的总带宽需求为:
,
当时y取得最大值,
代入得调整后最大带宽需求,满足验证阈值触发区间;
令原始,
即,
解得,
对应x的取值范围约为,该区间内调整后的带宽需求始终小于,所有时刻带宽需求均可被3个基站覆盖,
∴采用该策略后,所需基站数可以从4减少到3,能够实现基站数减少.
【分析】(1)将给定的总设备数代入已知的设备数和时间的关系式,得到一元二次方程,求解后结合x的取值范围舍去超出定义域的解,得到符合要求的时间;
(2)根据两类设备的占比和单台带宽需求,先推导出总带宽p和总设备数y的函数关系式,再将y关于x的表达式代入,展开整理得到p关于x的最终表达式,标注对应的x的取值范围;
(3)根据二次函数的开口方向和对称轴位置,找到p的最大值,用最大总带宽除以单个基站的容量,向上取整得到最少需要部署的基站数量;
(4)先假设部署比原方案少1个的基站,计算该配置下的总容量和弹性策略触发阈值,推导弹性策略生效后的总带宽需求表达式,计算调整后的最大带宽需求,验证其是否小于该配置的总容量,确认所有时刻的带宽需求都可以被覆盖,即可判断基站数是否可以减少.
【详解】(1)解:将代入总设备数关系式:
整理得:
解得,
∵,
∴;
(2)解:∵媒体设备占总设备数,单台带宽2单位,普通设备占总设备数,单台带宽1单位,
∴,
代入,
;
(3)解:略;
(4)解:略.
【变式8-3】(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.
【答案】(1)
(2)直线的函数表达式为:;抛物线的函数表达式为:
(3)
【分析】(1)由确定,利用勾股定理由、求点的横坐标.
(2)用待定系数法分别求直线和抛物线的解析式.
(3)先由总造价与单价求出栅栏总长为,即;设,利用抛物线解析式写出,利用直线解析式写出;由把用表示,再得到关于的一元二次方程,结合取根,即可得到栅栏到铁路(轴)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.
/
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$
专题04 二次函数的实际应用
(题型突破·举一反三)
题型01 图形问题
题型02 图形运动问题
题型03 拱桥问题
题型04 销售问题
题型05 投球问题
题型06 喷水问题
题型07 增长率问题
题型08 其他问题
▌题型01 图形问题
基础知识:用一定长度的材料围矩形、花园、围栏等,使面积最大或周长最小。核心等量关系:篱笆总长各边之和。常见场景:一边靠墙(墙不需篱笆)、直角墙角两边足够长、三块矩形区域面积相等等。
思维路径(标准五步):
1. 审:弄清题中涉及哪些量,已知量有几个,已知量与变量之间的基本关系
2. 设:设出两个变量,注意分清自变量和因变量,同时还要注意所设变量的单位要准确
3. 列:用含x的式子表示其他边长,代入面积公式得二次函数
4.
解:化为顶点式或用公式求最值
5. 检:检验所得的解是否符合实际
易错提醒:
1. 自变量x的取值范围必须结合实际限制写出;
2. 顶点横坐标不在取值范围内时,最值在离对称轴最近的边界点处取得;
3. 一边靠墙时,靠墙的边不消耗篱笆,列式时易多算或少算。
【典例1】(25-26八年级下·山东济南·期末)如图所示,是一个长、宽的矩形花园,根据需要将它的长缩短、宽增加,要想使修改后的花园面积达到最大,则__________.
【变式1-1】(25-26九年级下·辽宁铁岭·阶段检测)如图,一根铝合金型材长为,用它制作一个“日”字型窗户的框架,如果恰好用完整条铝合金型材,则窗户的最大面积是_______.
【变式1-2】(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?
【变式1-3】(2026·内蒙古通辽·二模)某居民小区要在一块一边靠墙(墙长米)的空地上修建一个矩形花园,花园的一边靠墙,另外三边用总长为米的栅栏围成(如图所示).若设花园的边长为米,面积为平方米.
(1)求与之间的函数关系式,并写出自变量的取值范围;
(2)满足条件的花园面积能否达到平方米?若能,请求出的值;若不能,请说明理由;
(3)当是多少时,矩形花园面积最大?最大面积是多少?
▌题型02 图形运动问题
基础知识:图形运动问题本质是抛物线轨迹建模,将运动过程转化为二次函数。典型载体:抛物运动的球、篮球、喷泉、跳水等。
思维路径(建系四步):
1. 建系:以抛物线的顶点或起点为原点
2.
选式:已知最高点坐标时优先使用顶点式;已知落地点时联立方程求解一般式
3. 代入:将起点坐标、顶点坐标等代入求参数
4. 求解:求水平距离解方程y=0时的x值(取正根);求最大高度即顶点坐标的纵坐标
易错提醒:
1. 忽略初始高度(如投篮起点不在水平面时y≠0);
2. 单位统一(速度米/秒与时间秒匹配);
3. 考虑实际意义——时间、距离不能为负数。
【典例2】(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
【变式2-1】(2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测)如图,是等腰直角三角形,,,点是边上一个动点,沿的路径运动,过点作于点,设,的面积为,则下列能大致反映与函数关系的图象是( )
A. B.
C. D.
【变式2-2】(2026·湖北襄阳·二模)如图1,中,,点从点出发以的速度沿折线运动,点从点出发以的速度沿运动,、两点同时出发,当某一点运动到点时,两点同时停止运动.设运动时间为(),的面积为(),关于的函数图象由两段组成,如图2所示,下列结论中错误的是( )
A.
B.
C.图象段的函数表达式为
D.面积的最大值为8
【变式2-3】(25-26九年级下·重庆·期中)如图,在平行四边形中,,,,动点P以每秒1个单位长度的速度从点B出发,沿B→A方向运动,动点Q以每秒2个单位长度的速度从点B出发,沿B→C方向运动,动点M以每秒2个单位长度的速度从点C出发,沿C→D→A方向运动.点P、Q、M三点同时出发,当点P到达点A时,点P,Q和M均停止运动,设动点P运动的时间为x秒,的面积为,点M与点D之间的距离为
(1)请直接写出,分别关于x的函数表达式,并注明自变量x的取值范围;
(2)在给定的平面直角坐标系中画出,的图象,并写出函数的一条性质;
(3)结合函数图象,请直接写出时x的取值范围.(近似值保留小数点后一位,误差不超过0.3)
▌题型03 拱桥问题
基础知识:拱桥当作抛物线,桥面所在直线为x轴,过最高点垂直桥面的直线为y轴,建立平面直角坐标系。求拱高、跨度、安全通行高度。
思维路径(标准建模):
1. 建系:以拱顶为原点、对称轴为y轴(首选),水平为x轴,垂直为y轴
2.
选式:已知顶点直接用(顶点在原点时简化为);未知顶点给三点用标准式;有桥墩交点用交点式
3. 定点:将桥跨度和高度转为坐标
4. 求解:代入坐标求a;求水面宽度变化解方程y=某值时的x;安全通行高度解不等式
关键技巧:优先选择对称轴为y轴的方程简化运算;尽量用分数不用小数;利用对称性减半计算量。
易错提醒:
1. 水面下降时纵坐标y值增大(向下为负方向建系时需注意符号);
2. 验证开口方向向下、桥墩高度归零等是否符合实际。
【典例3】(2026·广东东莞·三模)如图1是佛山市顺德区顺峰山公园景区的大门,是一座三跨式巨型中式牌坊,享有“中华第一牌坊”的美誉.已知中间主跨地面宽度为35米,实际结构可简化为图2所示的组合图形:上部为抛物线形,下部为矩形.某测量小组测得为3米,从A点出发,沿主跨地面向右侧走2米到达点E,测得E点处对应的高度(即点E上方到抛物线轮廓的竖直距离)为6.3米,请你结合数据,求出主跨的高度(即抛物线顶点到地面的距离).(精确到)
【变式3-1】(2026·陕西西安·模拟预测)如图为某拱桥的示意图,桥面平行于水面,拱形桥洞可近似看作抛物线的一部分,桥洞最高处点与桥面的距离为米,当水面距离桥面时,拱孔横跨水面宽度为米.若以水面所在直线为轴,的中垂线为轴建立平面直角坐标系,请根据以上信息回答问题:
(1)请求出桥洞对应抛物线的表达式;
(2)若从桥面向下挂一条宽为米的长方形横幅,横幅上边沿与桥面重合,、恰好落在拱孔上,求横幅的长.
【变式3-2】(2026·陕西咸阳·模拟预测)西安东站坐落于西安灞桥区,东依白鹿原、西邻浐河,是西北地区特大型综合交通枢纽,也是西安“米”字形高铁网核心枢纽之一,以“秦山渭水、丝路长安”为设计理念,如图①,其站房主门楼顶部采用大气、对称的抛物线形拱檐设计,线条流畅优美,其拱檐轮廓可近似看作开口向下的抛物线的一部分.如图②,现以拱檐对称轴与水平地面的交点为坐标原点,水平向右为轴,竖直向上为轴建立平面直角坐标系,结合东站实景真实比例:拱檐左右两端檐口水平总跨度为,檐口离地高度为,拱檐拱顶最高处离地高度为.
(1)求该抛物线的表达式;
(2)为美化夜景,需要在拱檐安装亮化灯带,要求灯带安装位置离地高度不低于,求灯带两端水平距离的最大长度.
【变式3-3】(2026·新疆乌鲁木齐·三模)某抛物线型拱桥示意图如图所示.水面宽与桥长均为米,在距离点米的处,测得桥面到桥拱的距离为米,以桥拱顶点为原点,桥面所在直线为 轴建立平面直角坐标系.如图,桥面上方有根高度均为米的支柱、、,过相邻支柱顶端的两根钢缆可以近似看做两条形状相同的抛物线,其最低点到桥面距离为米.
(1)求拱桥和其中一条钢缆抛物线的函数解析式;
(2)春节前夕,市政打算在钢缆和桥拱之间沿竖直方向装饰若干条灯带(见图),求出可以在竖直方向安装的灯带中最短的灯带长度.
▌题型04 销售问题
基础知识:核心公式——总利润每件利润×销售量;每件利润售价-进价。题目中常含“每涨1元少卖n件”的“每每”关系。
思维路径(利润建模四步):
1. 设自变量:设售价x元或设涨价x元
2. 找销量关系:销量原销量±变化量
3. 列利润等式:总利润(售价-进价)×销量,展开得二次函数
4.
配方求最值:化为顶点式,时顶点处取最大值
易错提醒:
1. 验证x的取值范围(销量≥0,售价≥进价);
2. 顶点横坐标不在定义域内时,最值在边界取得;
3. 结果需回代检验(如最大利润时售价是否合理)。
【典例4】(2026·湖北武汉·中考真题)某校九年级开展了“手工文创作品制作·模拟营销”的项目式学习活动.
市场调查 选取两类作品:原木小件(记作A品)、滴胶花艺(记作B品).
收集到如下信息:
信息1:制作一件A品比一件B品的成本高元,用元制作A品的件数与用元制作B品的件数相等.
信息2:当A品售价为元/件时,其销量为件,售价每涨元,销量减少件;B品售价固定为元/件.
信息3:根据市场需求,制作并销售A品和B品共件.
成本核算:
(1)分别求制作一件A品和一件B品的成本.
模型建立:
(2)设销售A品和B品的总利润为元,A品售价为元/件,求w关于的函数解析式(不要求写自变量的取值范围).
方案设计:
(3)若制作A品和B品的总成本不超过元,且总利润最大,请设计A品和B品的数量分配方案.
【变式4-1】(2026·江苏徐州·模拟预测)每年6月的第三个星期日是父亲节,商家推出“健康守护”特惠活动,一批便携式血压血糖测试仪计划在该月销售.根据市场调查,每台盈利200元时,每天可售出20台;若每降价1元,每天可多售出4台.公司决定在成本不变的情况下降价销售,但每台盈利不得低于120元.设每台降价x元,每天的销售利润为y元.
(1)求y与x的函数表达式,并写出x的取值范围;
(2)每台降价多少元时,每天的销售利润最大?最大利润为多少元?
【变式4-2】(25-26八年级下·重庆·期末)重庆市某景区是旅游热门景点,景区某商店有A、B两款热销冰箱贴,小鲁和小巴在旅游时购买了这两款冰箱贴,其中小鲁买件A款冰箱贴和件B款冰箱贴共花费元,小巴买件A款冰箱贴和件B款冰箱贴共花费元.
(1)求A、B两款冰箱贴每件售价分别是多少元?
(2)景区内游客如潮,该商店推出了B款冰箱贴的优惠活动.若按(1)中求出的单价销售,每天可销售B款冰箱贴件.销售单价每下降元,每天可多售出件.已知B款冰箱贴成本为元,请求出B款冰箱贴每天的销售利润(元)与销售单价下降(元)()之间的函数关系,当每件售价为多少元时,B款冰箱贴每天的销售利润最大,最大利润是多少?
【变式4-3】(25-26八年级下·安徽安庆·期末)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.
▌题型05 投球问题
基础知识:投球、投篮、足球、排球等运动轨迹均为抛物线。建立坐标系,将出手点、最高点、落地点转化为坐标。
思维路径:
1. 建系:以站立点为坐标原点,从站立点到球落地点形成的直线为x轴,人所在直线为y轴
2. 定点:确定球出手点坐标、最高点坐标(如有)、落地点坐标
3.
选式:已知顶点用顶点式;已知三点用一般式
4. 求解:求最大高度即顶点纵坐标;求水平距离解方程y=0的正根
易错提醒:
1. 出手点高度不为0,建模时纵坐标起点不是原点;
2. 球能否越过障碍(如篮筐、横杆)需比较在障碍横坐标处的y值与障碍高度;
3. 距离取正值。
【典例5】(25-26八年级下·湖南长沙·期末)为迎接体育考试,小明同学在体育课上练习投掷实心球,实心球被掷出后的运动路线可以看作是抛物线的一部分.如图,在某次练习中,小明投掷时出手点距水平地面的高度为1.8米,实心球到达最高点时,距出手点的水平距离是4米,距水平地面的高度是3米,记落地点为,以为原点,所在直线为轴,所在直线为轴建立平面直角坐标系.
(1)求实心球运动路线所在抛物线的表达式;
(2)若实心球投掷成绩(出手点与落地点的水平距离)达到10米为满分,请通过计算判断该次练习小明同学能否得满分.
【变式5-1】(25-26八年级下·浙江金华·期末)2026年6月11日晚,“吴越杯”足球赛决赛,金华队对阵温州队.金华队在第83分钟时一记大力抽射,扳平比分.最终点球以战胜温州队,获得冠军.如图,据球迷目测,该球员在距离球门24米处射门,当球飞出14米远处,达到最高点,最终在球门离地面1.2米高处入网.这条抛物线的表达式为_________.
【变式5-2】(25-26八年级下·福建莆田·期末)“投壶”是古人宴会时的一种娱乐游戏,参与者需站在一定距离外,将箭矢投入壶中,以投入的数量和方式计算得分.嘉嘉体验了投壶游戏后作出示意图如图1,以投壶者所站位置为原点,地面为轴,为1个单位长度建立平面直角坐标系,投掷过程中箭矢前端点的运动路径可看作抛物线的一部分,点从点处出手,矩形为壶,,,.
(1)如图1,,若点为抛物线的顶点,,且抛物线经过点 .
①求抛物线的解析式;
②竖直提高点的出手位置(点),使点落在上(不含边界),求的取值范围.
(2)如图2,调整出手的力度和角度,使抛物线在点 处到达最高点.若点经过点正上方处,求出点在点正上方的距离(用含的式子表示).
【变式5-3】(2026·贵州·中考真题)某课外实践小组用模拟军事演习,设计了水面“跳弹”,并进行模拟演示如图所示.跳弹在空中飞行的高度与水平距离之间的关系如图所示.飞机在距水面垂直高度为的处投放跳弹,跳弹与水面接触于点开始弹跳,运动路径会在空中近似地形成一组抛物线,分别为,,,与水面分别接触于点,点.(演示过程在同一平面内,其他因素忽略不计)
(1)已知点与点所在直线的表达式为,分别求出,两点的坐标;
(2)若水面上处有一个高为(宽忽略不计)的障碍物和一个截面宽的暗礁,抛物线在时距水面最高,请判断跳弹沿路径运动时能否避开障碍物和暗礁;
(3)在的条件下,若跳弹从水面上点弹起后,沿路径撞击对方目标截面处时,启动跳弹内部回弹装置,避开暗礁沿直线加速飞向水面,接触水面后沿直线撞向目标,该过程始终保持.且目标露出水面的垂直高度,点的坐标,打击点距水面的距离为,且,求抛物线中的取值范围.
▌题型06 喷水问题
基础知识:喷泉、洒水车、水管喷水等轨迹为抛物线。以喷管在地面上的点为原点,原点与水落地点形成的直线为x轴,喷管所在直线为y轴建立平面直角坐标系。
思维路径:
1. 建系:喷管地面投影为原点,水平为x轴,喷管所在直线为y轴
2. 定点:喷水点坐标,落地点坐标
3.
选式:优先用顶点式(若已知最高点);或一般式
4. 求解:代入已知点求参数;求最大喷水高度即顶点纵坐标;求喷水距离即y=0时的正根
易错提醒:
1. 喷水点离地高度必须计入纵坐标;
2. 若已知喷头高度和落地点,两点加顶点形式可解;
3. 实际喷水距离受水压限制,需考虑取值范围。
【典例6】(2026·新疆·中考真题)政府要对某音乐广场上的圆形喷水池及其装置进行改造.
问题
圆形喷水池中心竖直安装一根水管,水管顶端安装一个向外喷水的喷水头,喷出抛物线形水柱.现将水管向上增高1米,喷出的抛物线形水柱形状保持不变,圆形喷水池的直径至少是多少米,水才不会喷到池外.
过程
方法说明
利用皮尺进行测量,利用二次函数模型进行计算.
操作说明
以水管与地面交点为原点,原点与水柱落地处所在直线为x轴,水管所在直线为y轴,建立平面直角坐标系.
数据测量
原喷水池直径为16米,喷水头距离地面0.8米,喷出的抛物线形水柱在与水池中心的水管水平距离为3.5米处达到最高.
建立模型
计算,交流展示……
请根据上述信息,完成下列问题:
(1)设改造前喷出水柱所在抛物线对应的函数解析式为,求a,b的值;
(2)求改造后圆形喷水池的直径至少是多少米?
【变式6-1】(2026·甘肃天水·中考真题)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”)
【变式6-2】(2026·河南平顶山·三模)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.
【变式6-3】(2026·湖北武汉·三模)问题背景:某小组设计了一款自动浇花装置,小组同学调节浇花装置出水管,使其沿水平方向.水滴从出水点水平喷出后的运动路线可以看作是抛物线的一部分.从水滴离开出水点到落地点的过程中,水滴距离地面的竖直高度为y(单位:m),水平距离为x(单位:m),建立如图1所示的平面直角坐标系.
信息1:通过仪器测量,小组同学记录了水滴离开出水点后的运动时间为t(单位:s)时的多组数据,其中几组数据如下:
时间
0
0.10
0.20
0.30
水平距离
0
0.10
0.20
0.30
竖直线高度
0.80
0.75
0.60
0.35
信息2:小组同学通过学习知道,水滴运动时,水平距离x与时间t的关系为(v为水滴离开出水点时的速度,单位)
根据以上信息,解决下列问题:
(1)v的值是______;
(2)水滴从离开出水点到落在落地点,需要经过多长时间?
(3)将如图2所示的一个高为,直径为的花盆放置在地面上,使花盆底面中心N在图1所示的x轴上,且.若该装置可以调节出水点的高度(出水管保持水平),水喷出后运动路径的形状不变,要使水滴落在花盆内(不包括边缘),出水点高度的变化量f的取值范围为____________.
▌题型07 增长率问题
基础知识:平均增长率模型:若基数为a,平均增长率为x,则n期后总量。当考查“总量关于增长率x的二次函数关系”时,展开即为二次函数。
思维路径:
1. 审:明确基数、增长率、期数、总量关系
2. 设:设平均增长率为x(或设降价率为x)
3.
列:第一期:;第二期:;第n期:。若求总量最值,将表达式展开为x的二次函数
4. 解:配方求最值,并结合实际意义(增长率通常为非负实数)检验
易错提醒:
1. 区分“增长量”与“增长率”——增长量是绝对数,增长率是相对比例;
2. 第三季度包含七、八、九月三个月,不能漏掉七月基数;
3. 增长率x通常为非负,但降价率模型x也为非负。
【典例7】(25-26九年级上·福建南平·阶段检测)某种药品售价为每盒300元,经过医保局连续两次“灵魂砍价”,药品企业同意降价若干进入国家医保用药目录.如果每次降价的百分率都是,则两次降价后的价格(元)与每次降价的百分率之间的函数关系式是( )
A. B.
C. D.
【变式7-1】(25-26九年级上·浙江·阶段检测)为方便市民进行垃圾分类投放,某环保公司第一个月投放a个垃圾桶,计划第三个月投放垃圾桶y个,设该公司第二、三两个月投放垃圾桶数量的月平均增长率为x,那么y与x的函数关系是( )
A. B.
C. D.
【变式7-2】(25-26九年级上·浙江温州·期中)某商场开展了家电惠民补贴活动,其中9月份投入资金20万元,设平均每月投入资金的增长率为x(),11月份的投入资金为y万元,则可列y关于x的函数表达式为______.
【变式7-3】(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08 其他问题
基础知识:其他实际应用问题包括:车过隧道问题(拱桥模型的变体)、行程问题、最大视角问题、材料最省问题等。解题通法是"审、设、列、解、检、答"六步。
思维路径(通用建模):
1. 审:审清题意,弄清题中涉及哪些量,已知量有几个,已知量与变量之间的基本关系是什么,找出等量关系
2. 设:设出两个变量,注意分清自变量和因变量,同时还要注意所设变量的单位要准确
3. 列:抓住题中含有等量关系的语句,将此语句抽象为含变量的等式,得到二次函数
4. 解:按题目要求结合二次函数的性质解答相应的问题
5. 检:检验所得的解是否符合实际,即是否为所提问题的答案
6. 答:写出答案
关键技巧:遇到陌生情境,先抽取“输入量—输出量”关系,尝试用二次函数刻画;车过隧道类问题归到拱桥模型处理;行程问题关注“路程=速度×时间”的二次关系(如匀加速运动)。
易错提醒:
1. 任何实际应用都必须验定x的取值范围要符合现实;
2. 最值点不在定义域内时取边界;
3. 答案要回到原题语境作答,不能只写数学表达式。
【典例8】(2026·山西朔州·模拟预测)某食品加工厂专门生产爆米花,在生产过程中,爆开且不糊的粒数的百分比称为“可食用率”.为了提升产品品质、降低生产成本,技术人员研究发现,在特定生产条件下,可食用率与加工时间(单位:分钟)满足函数表达式,为了让爆米花的可食用率达到最高,最佳加工时间为_________分钟.
【变式8-1】(2026·辽宁铁岭·模拟预测)如图,一位跳台滑雪运动员在一次训练中从起跳点起跳飞出,在着陆坡着陆.已知起跳点与着陆坡上的计分参照点的竖直距离为,水平距离为.按如图所示的平面直角坐标系,这位运动员这次起跳后在空中的运动轨迹近似满足抛物线.
(1)求的值和该运动员这次起跳后在空中飞行的最大高度;
(2)请通过计算,判断着陆时他能越过点吗?
【变式8-2】(2026·广东深圳·三模)【问题背景】为落实2026年深圳峰会“开放创新,绿色发展”的办会理念,会议通信保障中心发现,现场设备分为两类:媒体设备(记者用于直播、传输视频,占总设备数的 ,每台需带宽2单位)和普通设备(占 ,每台需带宽1单位).每个通信基站带宽容量为600单位.会议通信保障中心的目标是在保障期的任意时刻,现场总带宽需求不超过基站总容量.
【模型构建】在会议开始前40分钟启动通信保障,现场总设备数y(台)与保障时间x(分钟)满足: .
【模型应用】
(1)第______分钟,现场总设备数达到1400台.
(2)请求出第 分钟时的现场总带宽需求 的表达式.
(3)为满足带宽需求,至少需要部署多少个基站?请说明理由.
(4)通信中心考虑优化方案:媒体设备区必须保证 带宽供应,普通设备区可接受“弹性保障”(当带宽不足时,可降速至0.5单位/台).若普通设备区降速策略生效的阈值为:当 (总带宽容量)时启动.请通过计算说明采用此策略后,所需基站数能否减少.
【变式8-3】(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.
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