专题03 实际问题与二次函数(专项训练)数学新教材人教版九年级上册
2026-07-28
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 初中数学人教版九年级上册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 26.4 实际问题与二次函数,小结 |
| 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-单元练习 |
| 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 | 11.78 MB |
| 发布时间 | 2026-07-28 |
| 更新时间 | 2026-07-28 |
| 作者 | 初中数学培优研究室 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-07-28 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58996152.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦二次函数实际应用,按高频/重/难分级6类题型,通过真实情境问题构建数学模型,强化模型意识与应用能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|销售问题|3题|利润计算与最值,含成本核算、方案设计|单价-销量关系→二次函数解析式→最值求解|
|拱桥/投球/喷水问题|各3题|抛物线建模,涉及坐标系建立、解析式求法|实际场景→坐标转化→二次函数表达式→应用计算|
|图形/图形运动问题|各3题|面积/动态问题,含静态图形与动点轨迹|几何量关系→二次函数模型→范围与最值分析|
内容正文:
专题03 实际问题与二次函数
常考题型·精准突破
题型1 销售问题(高频)
题型2 拱桥问题(重)
题型3 投球问题(高频)
题型4 喷水问题(重)
题型5 图形问题(难)
题型6 图形运动问题(难)
综合攻坚·知能拔高
常考题型·精准突破
◆题型1 销售问题
1.
【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
【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.
2.
【答案】(1)此月平均增长率为
(2)
①每架迷你无人机的售价应降低元;②要想获得利润最大,售价应定为元.
【详解】(1)解:设此月平均增长率为x,
由题意得,,
解得或(舍去),
答:此月平均增长率为;
(2)解:①设每架迷你无人机的售价应降低m元,
由题意得,,
整理得,
解得或,
∵需要尽量减少库存,
∴,
答:每架迷你无人机的售价应降低元;
②设获得的利润为W元,每架迷你无人机的售价应降低n元,
由题意得,
,
∵,
∴当时,W有最大值,最大值为1250,
此时,
答:要想获得利润最大,售价应定为元.
3.
【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
【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.
◆题型2 拱桥问题
4.
【答案】(1)方案一,;方案二,;方案三,
(2)方案一,;方案二;方案三,
(3)
【详解】(1)解:分情况讨论:
选择方案一:
由题意得,;
选择方案二:
由题意得,;
选择方案三:
由对称性可知点与点关于轴对称,,,
又桥洞与水面的最大距离是,,
.
(2)解:分情况讨论:
选择方案一:由题意得抛物线顶点坐标为,
抛物线开口向下,故设抛物线解析式为,
代入,得,
解得,
抛物线解析式为;
选择方案二:由题意得抛物线顶点坐标为,
抛物线开口向下,故设抛物线解析式为,
代入,得,
解得,
抛物线解析式为;
选择方案三:由题意得抛物线顶点坐标为,
抛物线开口向下,故设抛物线解析式为,
代入,得,
解得,
抛物线解析式为.
(3)解:选择方案三中的解析式,
,
暴雨水位上升后,代入,得,
解得或,
水面宽为.
5.
【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
【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.
6.
【答案】(1)①;②44米
(2)98米
【详解】(1)解:①由题意得抛物线的顶点为桥拱最高点,横坐标为,纵坐标为9,即顶点坐标为.
设函数表达式为,
将原点代入上式,得,
解得,
∴该桥拱抛物线的函数表达式为;
②平台距离桥面的垂直距离为5米,即点的纵坐标,
将其代入抛物线解析式,
得,
解得,
∴(米).
答:该水平作业平台的长度为44米;
(2)解:设点的横坐标为,
由抛物线的对称性可知,点的横坐标为,
∴,
矩形的高即为点的纵坐标,.
设矩形的周长为,
∴
,
∴抛物线的对称轴为直线,开口向下,
∴当时,函数随的增大而减小,
根据题意,边到桥墩距离不小于11米,即.
∴当取最小值11时,周长取得最大值.
当时,(米).
答:单块宣传牌的周长最大值为98米.
◆题型3 投球问题
7.
【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.
8.
【答案】(1)8,1000
(2)
(3)
【详解】(1)解:把,代入得;
把,代入,得:,
解得:;
(2)解:由(1)知,.
.
.
钢球运动轨迹所形成的抛物线的表达式为.
(3)解:当钢球恰好落到箱子里,且从箱子左侧进入,此时箱子左侧到点O的水平距离最远.
.
当,即,解得(负值已舍去).
箱子左侧到点O的水平距离最远是.
9.
【答案】(1),;
(2)能避开障碍物和暗礁;
(3).
【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4 喷水问题
10.
【答案】(1);
(2).
【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.
11.
【答案】(1),
(2)米
【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.
12.
【答案】(1)1;
(2);
(3).
【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5 图形问题
13.
【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
【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.
14.
【答案】(1)长米,长米
(2)花园可以围出的最大面积是
【详解】(1)解:设长米,则长米,
根据题意,得:,
解得;
∴;
答:长米,长米;
(2)解:设长米,则长米,
由题意得,
解得,
∵花园面积
,
∴抛物线开口向下,
∵对称轴为,
∴当时,随的增大而增大,
∴当时,花园的面积取得最大值,
,
答:花园可以围出的最大面积是.
15.
【答案】(1);9
(2)或
(3)时,面积差的最大值为
【详解】(1)解:,
,
抛物线的开口方向向下,当时,滞洪池的滞洪面积随长度增加而减小,
,
当时,滞洪池的滞洪面积随长度增加而减小,滞洪池的最大调洪容量为;
(2)解:由图像得,两函数交于点,,
所以,表示两个水池面积相等的点是,,
联立方程组
解得:,,
,,
由图像知:图像中点C的左侧部分和点E的右侧部分,一次函数的函数值大于二次函数的函数值,
当或时调蓄池1的蓄水面积大于滞洪池的滞洪面积;
(3)解:在范围内,由图像知滞洪池的滞洪面积大于调蓄池1的蓄水面积,
两个水池面积差,
,
函数有最大值,
当时,函数有最大值,为,
当时,面积差的最大值为.
◆题型6 图形运动问题
16.
【答案】(1)
(2)
(3)当时,的最大值为
【详解】(1)解:时,,
,
;
(2)解:,,
,
(3)解:
,
当时,的最大值为.
17.
【答案】(1);
(2)16;
【详解】(1)解:①点P从点A出发以的速度沿路线运动,点Q从点A出发以的速度沿运动.设运动时间为,
当时,,,
作于点E,如图1,
,
,
平行四边形的面积为:;
故答案为:;
②由题意,得:,,
,
,
故答案为:;
(2)解:①由图象可知,当时,此时点P恰好运动到点C,由(1)②可知:,
故,
故答案为:16;
②由图象和①可知,抛物线过,,将两点坐标分别代入,得:
,
解得,
关于t的函数解析式为.
18.
【答案】(1)①5;②;(2);(3)0或1;或;(4)点A在内部时x的取值范围为,y的取值范围为.
【详解】解:(1)①若,则;
②y关于x的函数关系式为;
故答案为:5;;
(2)由题意可知,当时,点与点重合,
∴,此时,
连接,
由题图(2)可知点与点重合时,,即,
在中,,即,
∴(负值已舍),
当点在上运动时,,
∴,
∴在中,,
∴,
即当点在上运动时,y关于x的函数关系式为;
(3)当时,,
则时,,
解得(舍去)或(舍去);
当时,,
则时,,
解得或;
当时,,此时,
当时,,此时,
∴当时,的长为0或1,此时y关于x的函数图象上点的坐标为或;
故答案为:0或1;或;
(4)由(2)知,,,
又∵D为的中点,
∴,
取的中点,连接,
∴,是的中位线,
∴,
又∵,
∴是等腰直角三角形,
∵四边形是正方形,
∴是等腰直角三角形,
分析点的运动规律可知,当点运动到,即点运动到点处时,点与点重合,
点在线段(不含点)上运动时,点在内部,
当点运动到点处时,,此时;
当,;
∴点A在内部时x的取值范围为,y的取值范围为.
综合攻坚·知能拔高
一、单选题
1.B
2.B
二、填空题
3.
4.米
三、解答题
5.
【答案】(1);
(2)当的值是时,矩形实验田的面积最大,最大面积是
【详解】(1)解:设矩形实验田与墙垂直的一边长为,与墙平行的一边长为,面积为,
∵栅栏总长为,
∴,即,
其中,
由,可得,
∴与的函数解析式为;
由矩形的面积可知,;
(2)解:∵,
∴
当时,矩形实验田的面积最大,为800,且满足的取值范围,
答:当的值是时,矩形实验田的面积最大,最大面积是.
6.
【答案】(1)
(2)或
【详解】(1)解:设抛物线的解析式为,
由题可知:抛物线过点、,
,
解得:,
抛物线的解析式为;
(2)设,此时篮球高度为,
要想拦截成功,必须能触碰到篮球,即篮球高度不高于米,就能拦截成功,
当时,解得或,
抛物线开口向下,对称轴为直线,最高点为,
根据抛物线的函数值随自变量的变化趋势可知,当时,篮球高度不高于米;当时,篮球高度高于米;当时,篮球高度不高于米.
小亮站在点与点之间,即,
当或时,篮球高度不超过米,小亮可以成功拦截,
或.
7.
【答案】(1);洒水车喷出水的最大射程为
(2)点的坐标为
(3)
【详解】(1)解:由题意得:,,且是上边缘抛物线的顶点,
设,
又抛物线过点,
,解得:,
上边缘抛物线的函数解析式为;
令,则,解得或(舍去),
洒水车喷出水的最大射程为.
(2)解:∵,
∴的对称轴为直线,
点的对称点为,
平移后仍过点,
是由向左平移得到的,
,点是由点向左平移得到的,
点的坐标为.
(3)解:由题意可得,当点与点重合时,最小,
点的坐标为,
,
的最小值为,
当点在抛物线上时,最大,也最大
,
点的纵坐标为,
当时,解得或(舍去),
的最大值为,
的最大值为,
的取值范围为:.
8.
【答案】(1)
(2)①线段的长为;②,
【详解】(1)解:根据题意得:,,,
设抛物线的解析式为:,把代入得:
,
解得:,
∴抛物线的解析式为:
;
(2)解:①根据题意得:抛物线的顶点坐标为:,
设抛物线的解析式为:,把代入得:
,
∴抛物线的解析式为:
,
把代入得:,
解得:,,
∵点在点的左侧,
∴,,
∴;
②把代入得:,
∵,
∴圆柱形装饰杆应该安装在点D的左边,点E的右侧,
∴,
解得:,,
把代入得:,
把代入得:,
∴,.
9.
【答案】(1)一次函数,
(2)当销售单价为137.5元时,该文创企业销售这款刻花瓷的月利润最大,最大利润是5125元
(3)① ;②单价元,销量件
【详解】(1)解:由表格数据观察,售价每增加5元,销量减少4件,变化量均匀,
因此月销量y(件)与售价(元)之间是一次函数关系,
可设 ,
将代入可得,
,解得,
因此;
(2)解:设月利润为元,由题意可得,
,
当时,不低于元,符合题意,
此时最大,为5125元.
答:当销售单价为137.5元时,该文创企业销售这款刻花瓷的月利润最大,最大利润是5125元.
(3)解:①令,得 .
解得 .
由(2)知 ,
抛物线开口向下.
当时, .
②尽可能提高销量,
单价应最小,即元.
此时销量 (件).
10.
【答案】(1)① ②
(2)①,自变量的取值范围为;②
【详解】(1)解:①当时,点与点重合,
在中,,,
,
,
,
此时正方形的边长为,面积为:,即,
故答案为:;
②当点P由点B运动到点D时,每秒1个单位的速度匀速运动,
,
,
,
,即,
正方形的面积为,
,
故答案为:;
(2)①由图象可知,当点运动到点时,,
,
解得:,(舍去),
当点运动到点时,二次函数图象过点,
由图象知顶点坐标为,
设,
将点代入,得,
解得,,
y关于x的函数解析式为,自变量的取值范围为;
②如图所示,当时,正方形的面积最小,
由,
当时,,
,
由上得,当点运动到点时,,则,
,
点运动到点时,,
即,
解得:(舍去),,
,
,,
,,
,
故答案为:.
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专题03 实际问题与二次函数
常考题型·精准突破
题型1 销售问题(高频)
题型2 拱桥问题(重)
题型3 投球问题(高频)
题型4 喷水问题(重)
题型5 图形问题(难)
题型6 图形运动问题(难)
综合攻坚·知能拔高
常考题型·精准突破
◆题型1 销售问题
1.(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.
2.(2026·四川雅安·一模)综合与实践:
【项目主题】探究新款迷你无人机校园营销案
【项目背景】某校科技实践小组计划引入一批符合国家微型无人机标准、具备简易编程模块的新款迷你无人机,作为教育实践器材,并希望通过校园营销活动筹集社团活动经费.
【项目成果】请解答任务1,任务2.
【项目实施】
(1)任务1:从线上旗舰店调研数据知,2026年1月该款迷你无人机的销量为1100架,2026年3月该款迷你无人机的销量为1331架,若2026年1月至3月该款迷你无人机的月平均增长率相同,求此月平均增长率.
(2)任务2:校园调查发现该旗舰店迷你无人机的进价为每架80元且售价定为每架120元时,每天能销售20架,且售价每降低1元,每天可多销售2架.
①若需要尽量减少库存,且使每天销售获利1200元,则每架迷你无人机的售价应降低多少元?
②要想获得利润最大,售价应定为多少元?
3.(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?
◆题型2 拱桥问题
4.(25-26八年级下·内蒙古呼和浩特·期末)如图是一座古拱桥的截面图,拱桥桥洞的上沿是抛物线形状,水面的宽度为,桥洞与水面的最大距离是.经过讨论,同学们得出三种建立平面直角坐标系的方案(如图).
(1)你选择的方案是______(填“方案一”“方案二”或“方案三”),则B点坐标是______;
(2)求出你所选方案中的抛物线的解析式;
(3)因降暴雨水位上升,此时水面宽为多少?
5.(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.
6.(2026·山西吕梁·二模)综合与实践
问题情境:漪汾桥是太原首座双七拱吊桥,具有划时代意义,它是中承式连续拱桥,其最亮眼的设计在于桥体两侧对称舒展的抛物线形桥拱,远远望去犹如两道绚丽的彩虹横跨汾河,早已成为汾河畔极具辨识度的城市景观,兼具工程美学与力学价值.
数学建模:图1是太原漪汾桥实物图,桥面上方的桥拱可近似看作完全相同的抛物线,图2为其一桥拱的示意图,以桥面所在直线为轴,桥墩立柱所在直线为轴,建立如图所示的平面直角坐标系.已知桥拱的跨度米,桥拱最高点到桥面的距离为9米.
问题解决:
(1)①求该桥拱抛物线的函数表达式;
②为了方便给桥拱顶部喷涂除锈剂,养护工人需在桥拱上距离桥面5米高的位置,搭建施工水平支架平台(点均在桥拱上),对桥拱横向作业,求该水平作业平台的长度.
(2)如图3,若需在漪汾桥桥拱下方安装一块内容为“晋善晋美,马到成功”的矩形灯牌,其中点在抛物线上,点在桥面上,边靠近桥墩且到桥墩的距离不小于11米,为更好地筹备所需材料,需测算单块宣传牌的周长最大值(宣传牌厚度忽略不计),请你帮忙计算一下,直接写出结果即可.
◆题型3 投球问题
7.(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.
8.(2026·河南平顶山·三模)如图1,将一钢球从斜槽的点A处静止释放,钢球在点O处被向右水平抛出后,用频闪相机观察到钢球在下落过程中的几个位置如图2所示,并以点O为原点,钢球运动的水平方向为x轴建立平面直角坐标系,得到钢球的位置坐标为,钢球的运动轨迹为抛物线.根据运动的原理,可知x,y(单位:)与钢球下落运动时的时间t(单位:s)的关系式分别为(为钢球在水平方向上的速度,g为重力加速度).根据钢球的运动位置,测量数据如下:
0.1
0.2
0.3
0.8
1.6
2.4
(1)根据测量数据,钢球在水平方向上的速度 ______,重力加速度 _____
(2)求钢球运动轨迹所形成的抛物线的表达式
(3)若点O距离地面的高度为,钢球被水平抛出的正前方地面上有一个高为的无盖的正方体箱子(箱子厚度忽略不计),若要使钢球落到箱子里,则箱子左侧到点O的水平距离最远是多少?
9.(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4 喷水问题
10.(2026·广东清远·三模)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.
11.(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?
12.(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5 图形问题
13.(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?
14.(2026·福建三明·二模)在美化校园的活动中,某兴趣小组想借助如图所示的直角墙角(两边足够长),用米长的栅栏围成一个矩形花园(栅栏只围,两边).
(1)若比长米,求、的长;
(2)若在墙角处有一棵树与墙、的距离分别是米和米,要将这棵树围在花园内(含边界,不考虑树的粗细),花园可以围出的最大面积是多少?
15.(2026·广东茂名·一模)【生活情境】
为提升城市防洪排涝能力,某市对矩形雨水调蓄池进行扩建,原池长,宽(如图①).改造后形成调蓄池(简称调蓄池1),用于雨季蓄水减灾:同时新建周长为的防洪滞洪池(如图②),通过弹性扩容缓解内涝压力.
【建立模型】
设调蓄池1的边扩建长度为,扩建后蓄水面积为,则;设滞洪池的边长为,滞洪面积为,则.两函数图像如图③.
【问题解决】
(1)若滞洪池的滞洪面积随长度增加而减小,则的取值范围是______,滞洪池的最大调洪容量为______;
(2)当调蓄池1的蓄水面积大于滞洪池的滞洪面积时,求的取值范围;
(3)在范围内,求两池协同治水时面积差的最大值及对应的值.
◆题型6 图形运动问题
16.(25-26九年级下·河南周口·阶段检测)如图,在 中,,,,动点P 从 A沿以向 B 运动, 动点Q 从B 沿以向C 运动,同时出发.设 面积为 S,运动时间为t().
(1)当时,求S 的值;
(2)求S 关于t的函数表达式;
(3)求S的最大值及对应t的值.
17.(25-26九年级上·江西南昌·期中)如图(1),在中,,点P从点A出发以的速度沿路线运动,点Q从点A出发以的速度沿运动,,Q两点同时出发,当某一点运动到点B时,两点同时停止运动.以为边在的上方作平行四边形,设运动时间为,平行四边形的面积为(当点A,P,Q重合或在一条直线上时,不妨设).探究S与t的关系.
(1)当点P由点A运动到点C时,
若,______;
S关于t的函数解析式为______.
(2)当点P由点C运动到点B时,经探究发现S关于t的函数解析式为,其图象如图(2)所示.
m的值为______;
求S关于t的函数解析式.
18.(25-26九年级上·江西上饶·期末)综合与实践:
【问题提出】如图(1)在中,,为的中点,点沿折线运动(运动到点停止),以为边在上方作正方形.设点运动的路程为,正方形的面积为.
【初步感悟】(1)当点在上运动时,①若,则 ;
②关于的函数关系式为 ;
(2)当点从点运动到点时,经探究发现是关于的二次函数,并绘制成如图(2)所示的函数图象,直线是其图象所在抛物线的对称轴,求关于的函数关系式(写出自变量的取值范围).
【延伸探究】(3)当时,的长为 ,此时关于的函数图象上点的坐标为 ;
(4)连接正方形的对角线,两对角线的交点为,求点在内部时和的取值范围.
综合攻坚·知能拔高
一、单选题
1.(26-27九年级·全国·暑假作业)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
2.(2026·天津和平·三模)矩形中,,.动点从点出发,以的速度沿边向终点运动;动点从点出发,以的速度沿边、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:
①当时,;
②当时,的面积随的增大而减小;
③在点,运动的过程中,的最大面积为;
④有两个不同的值满足的面积为.
其中,正确结论的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
二、填空题
3.(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_________.
4.(2026·甘肃平凉·模拟预测)景区喷泉以出水口为原点建立坐标系,水柱高度(单位:米)与水平距离(单位:米)满足:.在水柱最高点正下方修建矩形观景通道,通道顶部距离水柱竖直高度不少于2米,通道宽度米,求通道顶部距离地面的最大高度:_______.
三、解答题
5.(2026·四川成都·模拟预测)如图,某校劳动实践基地用总长为的栅栏,围成一块一边靠墙的矩形实验田,墙长为,栅栏在安装过程中不重叠、无损耗,设矩形实验田与墙垂直的一边长为(单位:),与墙平行的一边长为(单位:),面积为(单位:).
(1)直接写出与,与之间的函数解析式(要求写出的取值范围);
(2)当的值是多少时,矩形实验田的面积最大?最大面积是多少?
6.(2026·福建福州·三模)在学校组织的班级篮球比赛中,九年级班数学兴趣小组的同学想用数学知识研究投篮轨迹.他们拍摄了小明投篮的照片(如图),并测量了相关数据进行研究.如图所示,小明投篮的出手点在地面的正投影为点,以为原点,水平方向为轴,竖直方向为轴,建立平面直角坐标系.
小明在某次投篮中,成功命中篮筐.已知小明出手点离地面高度为米,篮筐中心到点的水平距离为米,离地面高度为米,篮球运动路线的最高点到点的水平距离为米.假设篮球运动的轨迹是抛物线的一部分.根据以上信息完成下列问题.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)如果球员小亮准备站在点与点之间的点(与点、点不重合)处拦截篮球,他起跳后能成功拦截的最大高度为米,当他能成功拦截时,求的取值范围.
7.(2026·湖北武汉·一模)如图1,一辆洒水车正在沿着公路行驶(平行于绿化带),为绿化带浇水.如图2,选取合适的原点,建立直角坐标系,使得洒水车的喷水口点在轴上,喷水口离地竖直高度为,把绿化带横截面抽象为矩形,其中,点在轴上,测得其水平宽度,竖直高度.那么,洒水车与绿化带之间的距离就可以用线段的长来表示.
信息1:把洒水车喷出的水的上、下边缘抽象为平面直角坐标系中两条抛物线的部分图象,分别为,,上边缘抛物线的最高点离喷水口的水平距离为,高出喷水口.
信息2:下边缘抛物线可以看作由上边缘抛物线向左平移得到,其开口方向与大小不变.
问题解决
(1)求上边缘抛物线的函数解析式,并求洒水车喷出水的最大射程.
(2)求出下边缘抛物线与轴的正半轴交点的坐标.
(3)要使洒水车行驶时喷出的水能浇灌到整个绿化带(矩形),求出的取值范围.
8.(2026·山西晋中·二模)综合与实践
【问题情境】
小明热爱数学与建筑,梦想长大后成为一名建筑设计师.他想以抛物线为创作灵感,运用绘图软件设计一个造型别致又富有数学美感的创意建筑——山岚之眼(图1).请你帮他一起设计,解决相关问题.
【建立模型】
整座建筑分为上下两部分,上部是一条抛物线的造型,其最高点到水平地面的距离为,左右两端,两点到水平地面的距离均为,且两点相距.
如图2,以水平地面所在直线为轴,垂直于水平地面且经过左端点的直线为轴,建立平面直角坐标系.
(1)求建筑上部抛物线造型对应的函数表达式;
【问题解决】
(2)将建筑上部的抛物线造型沿直线折叠得到一条新的抛物线,其与水平地面交于,两点(点在点的左侧).抛物线在水平地面之上的部分与线段共同组成了建筑的下部.
①求线段的长;
②小明带着这份设计方案虚心请教了相关老师,老师建议增设两根竖直的圆柱形装饰杆,(在的左侧),其中点,在建筑的上部,点,在建筑的下部.小明只记得两根装饰杆的高度均为,却忘记了它们的具体位置,请你直接写出点,的坐标.
9.(2026·山西忻州·二模)综合与实践
【问题情境】“刻花瓷,黑白花,一刀一剔见风华.”平定刻花瓷是山西国家级非物质文化遗产,始于唐、兴于宋,以黑白对比的刻花技艺闻名,被誉为“中国古代陶瓷艺术的活化石”.某文创企业以平定刻花瓷为特色,开发了系列文创产品.某校综合实践小组的同学想要了解该企业某款刻花瓷的销售情况,他们对这款刻花瓷的制作成本和销售情况进行了数据收集与分析.
【信息收集】
信息①:该款刻花瓷的成本为50元/件.
信息②:该款刻花瓷的售价(元)不低于80元.
信息③:该款刻花瓷的月销量(件)与售价(元)关系如下表所示.
售价x(元)
90
95
100
105
110
月销量y(件)
108
104
100
96
92
信息④:制作该款刻花瓷每月固定成本(设备折旧、场地租金等)为1000元,且每月最大制作数量为150件.
【问题解决】
(1)任务一:根据收集的信息可知,该款刻花瓷的月销量y(件)与售价(元)之间是_____关系(填“一次函数”“反比例函数”或“二次函数”),月销量(件)与售价(元)之间的函数关系式为__________.
(2)任务二:在销售规律不变的情况下,销售单价为多少时,该文创企业销售这款刻花瓷的月利润最大,最大利润是多少元?
(3)任务三:该文创企业计划使这款刻花瓷的月利润不低于5000元,请解答下列问题:
①请结合售价与销量的实际关系,确定销售单价(元)的取值范围;
②为进一步扩大市场占有率,企业希望在满足利润条件的前提下尽可能提高销量,试求此时的销售单价及对应的月销量.
10.(2025九年级上·全国·专题练习)综合与实践:
如图1,在中,,,.点D在射线上,点E在射线上,动点P从点B开始,以每秒1个单位的速度匀速运动,沿折线运动到点E时停止.以为边作正方形.设点P的运动时间为x秒,正方形的面积为y,探究y与x的关系.
(1)填空:如图1,当点P由点B运动到点D时,
①当时,________;
②y关于x的函数解析式为________(不必写出自变量的取值范围)
(2)如图2,当点P由点D运动到点E时,经探究发现y是关于x的二次函数,并绘制成如图3所示的图象段,请根据图象信息:
①求y关于x的函数解析式,并直接写出自变量的取值范围;
②当正方形的面积最小时,直接写出的比值为________.
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学科网(北京)股份有限公司
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专题03 实际问题与二次函数
常考题型·精准突破
题型1 销售问题(高频)
题型2 拱桥问题(重)
题型3 投球问题(高频)
题型4 喷水问题(重)
题型5 图形问题(难)
题型6 图形运动问题(难)
综合攻坚·知能拔高
常考题型·精准突破
◆题型1 销售问题
1.(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.
2.(2026·四川雅安·一模)综合与实践:
【项目主题】探究新款迷你无人机校园营销案
【项目背景】某校科技实践小组计划引入一批符合国家微型无人机标准、具备简易编程模块的新款迷你无人机,作为教育实践器材,并希望通过校园营销活动筹集社团活动经费.
【项目成果】请解答任务1,任务2.
【项目实施】
(1)任务1:从线上旗舰店调研数据知,2026年1月该款迷你无人机的销量为1100架,2026年3月该款迷你无人机的销量为1331架,若2026年1月至3月该款迷你无人机的月平均增长率相同,求此月平均增长率.
(2)任务2:校园调查发现该旗舰店迷你无人机的进价为每架80元且售价定为每架120元时,每天能销售20架,且售价每降低1元,每天可多销售2架.
①若需要尽量减少库存,且使每天销售获利1200元,则每架迷你无人机的售价应降低多少元?
②要想获得利润最大,售价应定为多少元?
【答案】(1)此月平均增长率为
(2)
①每架迷你无人机的售价应降低元;②要想获得利润最大,售价应定为元.
【分析】(1)设此月平均增长率为x,根据1月和3月的销量建立方程求解即可;
(2)①设每架迷你无人机的售价应降低m元,根据利润(售价进价)销售量建立方程求解即可;②设获得的利润为W元,每架迷你无人机的售价应降低n元,根据利润(售价进价)销售量列出W关于n的二次函数关系式,再利用二次函数的性质求解即可.
【详解】(1)解:设此月平均增长率为x,
由题意得,,
解得或(舍去),
答:此月平均增长率为;
(2)解:①设每架迷你无人机的售价应降低m元,
由题意得,,
整理得,
解得或,
∵需要尽量减少库存,
∴,
答:每架迷你无人机的售价应降低元;
②设获得的利润为W元,每架迷你无人机的售价应降低n元,
由题意得,
,
∵,
∴当时,W有最大值,最大值为1250,
此时,
答:要想获得利润最大,售价应定为元.
3.(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.
◆题型2 拱桥问题
4.(25-26八年级下·内蒙古呼和浩特·期末)如图是一座古拱桥的截面图,拱桥桥洞的上沿是抛物线形状,水面的宽度为,桥洞与水面的最大距离是.经过讨论,同学们得出三种建立平面直角坐标系的方案(如图).
(1)你选择的方案是______(填“方案一”“方案二”或“方案三”),则B点坐标是______;
(2)求出你所选方案中的抛物线的解析式;
(3)因降暴雨水位上升,此时水面宽为多少?
【答案】(1)方案一,;方案二,;方案三,
(2)方案一,;方案二;方案三,
(3)
【分析】(1)根据水面的宽度为,桥洞与水面的最大距离是,求出点坐标;
(2)三种方案中抛物线开口都向下,故抛物线解析式二次项系数为负,根据题意先求出顶点坐标,设解析式为顶点式,再代入(1)中点B坐标,即可求出抛物线解析式;
(3)任意选择三种方案中的一种,根据暴雨水位上升代入对应抛物线解析式,求解即可.
【详解】(1)解:分情况讨论:
选择方案一:
由题意得,;
选择方案二:
由题意得,;
选择方案三:
由对称性可知点与点关于轴对称,,,
又桥洞与水面的最大距离是,,
.
(2)解:分情况讨论:
选择方案一:由题意得抛物线顶点坐标为,
抛物线开口向下,故设抛物线解析式为,
代入,得,
解得,
抛物线解析式为;
选择方案二:由题意得抛物线顶点坐标为,
抛物线开口向下,故设抛物线解析式为,
代入,得,
解得,
抛物线解析式为;
选择方案三:由题意得抛物线顶点坐标为,
抛物线开口向下,故设抛物线解析式为,
代入,得,
解得,
抛物线解析式为.
(3)解:选择方案三中的解析式,
,
暴雨水位上升后,代入,得,
解得或,
水面宽为.
5.(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.
6.(2026·山西吕梁·二模)综合与实践
问题情境:漪汾桥是太原首座双七拱吊桥,具有划时代意义,它是中承式连续拱桥,其最亮眼的设计在于桥体两侧对称舒展的抛物线形桥拱,远远望去犹如两道绚丽的彩虹横跨汾河,早已成为汾河畔极具辨识度的城市景观,兼具工程美学与力学价值.
数学建模:图1是太原漪汾桥实物图,桥面上方的桥拱可近似看作完全相同的抛物线,图2为其一桥拱的示意图,以桥面所在直线为轴,桥墩立柱所在直线为轴,建立如图所示的平面直角坐标系.已知桥拱的跨度米,桥拱最高点到桥面的距离为9米.
问题解决:
(1)①求该桥拱抛物线的函数表达式;
②为了方便给桥拱顶部喷涂除锈剂,养护工人需在桥拱上距离桥面5米高的位置,搭建施工水平支架平台(点均在桥拱上),对桥拱横向作业,求该水平作业平台的长度.
(2)如图3,若需在漪汾桥桥拱下方安装一块内容为“晋善晋美,马到成功”的矩形灯牌,其中点在抛物线上,点在桥面上,边靠近桥墩且到桥墩的距离不小于11米,为更好地筹备所需材料,需测算单块宣传牌的周长最大值(宣传牌厚度忽略不计),请你帮忙计算一下,直接写出结果即可.
【答案】(1)①;②44米
(2)98米
【分析】(1)①待定系数法求函数表达式;②根据题意可得点的纵坐标,代入解析式,解方程可得点的横坐标,即可求解;
(2)设点的横坐标为,表示出矩形的周长,根据二次函数的图象和性质求出最值.
【详解】(1)解:①由题意得抛物线的顶点为桥拱最高点,横坐标为,纵坐标为9,即顶点坐标为.
设函数表达式为,
将原点代入上式,得,
解得,
∴该桥拱抛物线的函数表达式为;
②平台距离桥面的垂直距离为5米,即点的纵坐标,
将其代入抛物线解析式,
得,
解得,
∴(米).
答:该水平作业平台的长度为44米;
(2)解:设点的横坐标为,
由抛物线的对称性可知,点的横坐标为,
∴,
矩形的高即为点的纵坐标,.
设矩形的周长为,
∴
,
∴抛物线的对称轴为直线,开口向下,
∴当时,函数随的增大而减小,
根据题意,边到桥墩距离不小于11米,即.
∴当取最小值11时,周长取得最大值.
当时,(米).
答:单块宣传牌的周长最大值为98米.
◆题型3 投球问题
7.(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.
8.(2026·河南平顶山·三模)如图1,将一钢球从斜槽的点A处静止释放,钢球在点O处被向右水平抛出后,用频闪相机观察到钢球在下落过程中的几个位置如图2所示,并以点O为原点,钢球运动的水平方向为x轴建立平面直角坐标系,得到钢球的位置坐标为,钢球的运动轨迹为抛物线.根据运动的原理,可知x,y(单位:)与钢球下落运动时的时间t(单位:s)的关系式分别为(为钢球在水平方向上的速度,g为重力加速度).根据钢球的运动位置,测量数据如下:
0.1
0.2
0.3
0.8
1.6
2.4
(1)根据测量数据,钢球在水平方向上的速度 ______,重力加速度 _____
(2)求钢球运动轨迹所形成的抛物线的表达式
(3)若点O距离地面的高度为,钢球被水平抛出的正前方地面上有一个高为的无盖的正方体箱子(箱子厚度忽略不计),若要使钢球落到箱子里,则箱子左侧到点O的水平距离最远是多少?
【答案】(1)8,1000
(2)
(3)
【分析】(1)取,代入可求;取,代入,可求;
(2)由(1)知,求出,消去即可;
(3)把代入二次函数解析式求解即可.
【详解】(1)解:把,代入得;
把,代入,得:,
解得:;
(2)解:由(1)知,.
.
.
钢球运动轨迹所形成的抛物线的表达式为.
(3)解:当钢球恰好落到箱子里,且从箱子左侧进入,此时箱子左侧到点O的水平距离最远.
.
当,即,解得(负值已舍去).
箱子左侧到点O的水平距离最远是.
9.(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4 喷水问题
10.(2026·广东清远·三模)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.
11.(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.
12.(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5 图形问题
13.(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.
14.(2026·福建三明·二模)在美化校园的活动中,某兴趣小组想借助如图所示的直角墙角(两边足够长),用米长的栅栏围成一个矩形花园(栅栏只围,两边).
(1)若比长米,求、的长;
(2)若在墙角处有一棵树与墙、的距离分别是米和米,要将这棵树围在花园内(含边界,不考虑树的粗细),花园可以围出的最大面积是多少?
【答案】(1)长米,长米
(2)花园可以围出的最大面积是
【分析】(1)设长米,依据比长6米表示出的代数式,再结合栅栏总长米列一元一次方程,解方程得到长后算出长度;
(2)先设为米,用总长表示,根据树木位置列出的取值不等式确定取值范围,列出面积二次函数,根据函数性质即可求出最大面积.
【详解】(1)解:设长米,则长米,
根据题意,得:,
解得;
∴;
答:长米,长米;
(2)解:设长米,则长米,
由题意得,
解得,
∵花园面积
,
∴抛物线开口向下,
∵对称轴为,
∴当时,随的增大而增大,
∴当时,花园的面积取得最大值,
,
答:花园可以围出的最大面积是.
15.(2026·广东茂名·一模)【生活情境】
为提升城市防洪排涝能力,某市对矩形雨水调蓄池进行扩建,原池长,宽(如图①).改造后形成调蓄池(简称调蓄池1),用于雨季蓄水减灾:同时新建周长为的防洪滞洪池(如图②),通过弹性扩容缓解内涝压力.
【建立模型】
设调蓄池1的边扩建长度为,扩建后蓄水面积为,则;设滞洪池的边长为,滞洪面积为,则.两函数图像如图③.
【问题解决】
(1)若滞洪池的滞洪面积随长度增加而减小,则的取值范围是______,滞洪池的最大调洪容量为______;
(2)当调蓄池1的蓄水面积大于滞洪池的滞洪面积时,求的取值范围;
(3)在范围内,求两池协同治水时面积差的最大值及对应的值.
【答案】(1);9
(2)或
(3)时,面积差的最大值为
【分析】(1)依据函数图像和函数解析式,利用 二次函数的性质解答即可;
(2)依据图像,利用数形结合法解答即可;
(3)在范围内,求得两个水池面积差的解析式,利用二次函数性质解答即可.
【详解】(1)解:,
,
抛物线的开口方向向下,当时,滞洪池的滞洪面积随长度增加而减小,
,
当时,滞洪池的滞洪面积随长度增加而减小,滞洪池的最大调洪容量为;
(2)解:由图像得,两函数交于点,,
所以,表示两个水池面积相等的点是,,
联立方程组
解得:,,
,,
由图像知:图像中点C的左侧部分和点E的右侧部分,一次函数的函数值大于二次函数的函数值,
当或时调蓄池1的蓄水面积大于滞洪池的滞洪面积;
(3)解:在范围内,由图像知滞洪池的滞洪面积大于调蓄池1的蓄水面积,
两个水池面积差,
,
函数有最大值,
当时,函数有最大值,为,
当时,面积差的最大值为.
◆题型6 图形运动问题
16.(25-26九年级下·河南周口·阶段检测)如图,在 中,,,,动点P 从 A沿以向 B 运动, 动点Q 从B 沿以向C 运动,同时出发.设 面积为 S,运动时间为t().
(1)当时,求S 的值;
(2)求S 关于t的函数表达式;
(3)求S的最大值及对应t的值.
【答案】(1)
(2)
(3)当时,的最大值为
【分析】(1)时,,,由三角形面积公式求解即可;
(2),,由三角形面积公式求解即可;
(3),由二次函数的性质即可求解.
【详解】(1)解:时,,
,
;
(2)解:,,
,
(3)解:
,
当时,的最大值为.
17.(25-26九年级上·江西南昌·期中)如图(1),在中,,点P从点A出发以的速度沿路线运动,点Q从点A出发以的速度沿运动,,Q两点同时出发,当某一点运动到点B时,两点同时停止运动.以为边在的上方作平行四边形,设运动时间为,平行四边形的面积为(当点A,P,Q重合或在一条直线上时,不妨设).探究S与t的关系.
(1)当点P由点A运动到点C时,
若,______;
S关于t的函数解析式为______.
(2)当点P由点C运动到点B时,经探究发现S关于t的函数解析式为,其图象如图(2)所示.
m的值为______;
求S关于t的函数解析式.
【答案】(1);
(2)16;
【分析】本题属于二次函数综合题,主要考查动点的函数图象,含30度角的直角三角形,待定系数法求函数解析式,正确求出函数解析式是解题的关键,
(1)①作于点E,求出的长,根据平行四边形的性质,求出面积即可;
②同①法计算即可;
(2)①把代入(1)①中的解析式,计算即可;
②待定系数法求出函数解析式即可.
【详解】(1)解:①点P从点A出发以的速度沿路线运动,点Q从点A出发以的速度沿运动.设运动时间为,
当时,,,
作于点E,如图1,
,
,
平行四边形的面积为:;
故答案为:;
②由题意,得:,,
,
,
故答案为:;
(2)解:①由图象可知,当时,此时点P恰好运动到点C,由(1)②可知:,
故,
故答案为:16;
②由图象和①可知,抛物线过,,将两点坐标分别代入,得:
,
解得,
关于t的函数解析式为.
18.(25-26九年级上·江西上饶·期末)综合与实践:
【问题提出】如图(1)在中,,为的中点,点沿折线运动(运动到点停止),以为边在上方作正方形.设点运动的路程为,正方形的面积为.
【初步感悟】(1)当点在上运动时,①若,则 ;
②关于的函数关系式为 ;
(2)当点从点运动到点时,经探究发现是关于的二次函数,并绘制成如图(2)所示的函数图象,直线是其图象所在抛物线的对称轴,求关于的函数关系式(写出自变量的取值范围).
【延伸探究】(3)当时,的长为 ,此时关于的函数图象上点的坐标为 ;
(4)连接正方形的对角线,两对角线的交点为,求点在内部时和的取值范围.
【答案】(1)①5;②;(2);(3)0或1;或;(4)点A在内部时x的取值范围为,y的取值范围为.
【分析】(1)根据正方形面积公式求解即可;
(2)当时,点与点重合,求得,由题图(2)可知点与点重合时,,即,在中,利用勾股定理即可求解;
(3)分当和当时,即可求解;
(4)取的中点,连接,分析点的运动规律可求得,点A在内部时x的取值范围为,y的取值范围为.
【详解】解:(1)①若,则;
②y关于x的函数关系式为;
故答案为:5;;
(2)由题意可知,当时,点与点重合,
∴,此时,
连接,
由题图(2)可知点与点重合时,,即,
在中,,即,
∴(负值已舍),
当点在上运动时,,
∴,
∴在中,,
∴,
即当点在上运动时,y关于x的函数关系式为;
(3)当时,,
则时,,
解得(舍去)或(舍去);
当时,,
则时,,
解得或;
当时,,此时,
当时,,此时,
∴当时,的长为0或1,此时y关于x的函数图象上点的坐标为或;
故答案为:0或1;或;
(4)由(2)知,,,
又∵D为的中点,
∴,
取的中点,连接,
∴,是的中位线,
∴,
又∵,
∴是等腰直角三角形,
∵四边形是正方形,
∴是等腰直角三角形,
分析点的运动规律可知,当点运动到,即点运动到点处时,点与点重合,
点在线段(不含点)上运动时,点在内部,
当点运动到点处时,,此时;
当,;
∴点A在内部时x的取值范围为,y的取值范围为.
综合攻坚·知能拔高
一、单选题
1.(26-27九年级·全国·暑假作业)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.
2.(2026·天津和平·三模)矩形中,,.动点从点出发,以的速度沿边向终点运动;动点从点出发,以的速度沿边、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:
①当时,;
②当时,的面积随的增大而减小;
③在点,运动的过程中,的最大面积为;
④有两个不同的值满足的面积为.
其中,正确结论的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】根据题意分段讨论点的位置,分别计算的长度和的面积表达式,进而判断各个结论的正确性.
【详解】解:由题意可知,点到达点所需时间为,
点到达点所需时间为,
运动时间的取值范围是.
当时,点运动的路程为,即,
点在上;
点运动的路程为,
∵,
∴点在上,且,
∴,故①正确;
②当时,点在上,点在上,
此时,,
∴,
的高为,
∴,
当时,,随的增大而减小;
当时,,随的增大而增大,故②错误;
③当时,点在上,,点在上,,
此时以为底,为高,
∴,,
∴当时,取得最大值;
当时,由②知,
当时,;当时,;当时,,
∴此阶段的最大值为,
综上,的最大面积为,故③正确;
④当时,令,解得(负值舍去),符合题意;
当时,令,解得,
∴或,
解得或,均符合题意,
∴共有个不同的值满足条件,故④错误.
综上所述,正确的结论有①③,共个.
二、填空题
3.(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,
∴.
4.(2026·甘肃平凉·模拟预测)景区喷泉以出水口为原点建立坐标系,水柱高度(单位:米)与水平距离(单位:米)满足:.在水柱最高点正下方修建矩形观景通道,通道顶部距离水柱竖直高度不少于2米,通道宽度米,求通道顶部距离地面的最大高度:_______.
【答案】米
【分析】由题意易得该二次函数的顶点坐标为,对称轴为直线,然后可得,当通道顶部到水柱的竖直距离均等于2米时,通道顶端到地面有最大高度,进而问题可求解.
【详解】解:∵喷出水的竖直高度y(单位:米)与距出水口的水平距离x(单位:米)近似满足函数关系,
∴该二次函数的顶点坐标为,对称轴为直线,
∵在喷泉水柱最高处的正下方搭建矩形通道,
∴矩形关于抛物线的对称轴对称,
∵通道宽为2米,
∴,即,
∵通道顶部到水柱的竖直距离均不小于2米,
∴,即,
即当通道顶部到水柱的竖直距离均等于2米时,通道顶端到地面有最大高度,
当时,则有,
∴通道顶端到地面的最大高度为(米).
三、解答题
5.(2026·四川成都·模拟预测)如图,某校劳动实践基地用总长为的栅栏,围成一块一边靠墙的矩形实验田,墙长为,栅栏在安装过程中不重叠、无损耗,设矩形实验田与墙垂直的一边长为(单位:),与墙平行的一边长为(单位:),面积为(单位:).
(1)直接写出与,与之间的函数解析式(要求写出的取值范围);
(2)当的值是多少时,矩形实验田的面积最大?最大面积是多少?
【答案】(1);
(2)当的值是时,矩形实验田的面积最大,最大面积是
【分析】(1)根据栅栏总长为可得到与的函数解析式,再由矩形的面积公式得到与的函数解析式;
(2)将与的函数解析式转化为顶点式,结合的取值范围求解最大值即可.
【详解】(1)解:设矩形实验田与墙垂直的一边长为,与墙平行的一边长为,面积为,
∵栅栏总长为,
∴,即,
其中,
由,可得,
∴与的函数解析式为;
由矩形的面积可知,;
(2)解:∵,
∴
当时,矩形实验田的面积最大,为800,且满足的取值范围,
答:当的值是时,矩形实验田的面积最大,最大面积是.
6.(2026·福建福州·三模)在学校组织的班级篮球比赛中,九年级班数学兴趣小组的同学想用数学知识研究投篮轨迹.他们拍摄了小明投篮的照片(如图),并测量了相关数据进行研究.如图所示,小明投篮的出手点在地面的正投影为点,以为原点,水平方向为轴,竖直方向为轴,建立平面直角坐标系.
小明在某次投篮中,成功命中篮筐.已知小明出手点离地面高度为米,篮筐中心到点的水平距离为米,离地面高度为米,篮球运动路线的最高点到点的水平距离为米.假设篮球运动的轨迹是抛物线的一部分.根据以上信息完成下列问题.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)如果球员小亮准备站在点与点之间的点(与点、点不重合)处拦截篮球,他起跳后能成功拦截的最大高度为米,当他能成功拦截时,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)设抛物线的解析式为,将点P、A的坐标代入计算即可;
(2)设,先求出当时x的值,再根据二次函数的性质,可得答案.
【详解】(1)解:设抛物线的解析式为,
由题可知:抛物线过点、,
,
解得:,
抛物线的解析式为;
(2)设,此时篮球高度为,
要想拦截成功,必须能触碰到篮球,即篮球高度不高于米,就能拦截成功,
当时,解得或,
抛物线开口向下,对称轴为直线,最高点为,
根据抛物线的函数值随自变量的变化趋势可知,当时,篮球高度不高于米;当时,篮球高度高于米;当时,篮球高度不高于米.
小亮站在点与点之间,即,
当或时,篮球高度不超过米,小亮可以成功拦截,
或.
7.(2026·湖北武汉·一模)如图1,一辆洒水车正在沿着公路行驶(平行于绿化带),为绿化带浇水.如图2,选取合适的原点,建立直角坐标系,使得洒水车的喷水口点在轴上,喷水口离地竖直高度为,把绿化带横截面抽象为矩形,其中,点在轴上,测得其水平宽度,竖直高度.那么,洒水车与绿化带之间的距离就可以用线段的长来表示.
信息1:把洒水车喷出的水的上、下边缘抽象为平面直角坐标系中两条抛物线的部分图象,分别为,,上边缘抛物线的最高点离喷水口的水平距离为,高出喷水口.
信息2:下边缘抛物线可以看作由上边缘抛物线向左平移得到,其开口方向与大小不变.
问题解决
(1)求上边缘抛物线的函数解析式,并求洒水车喷出水的最大射程.
(2)求出下边缘抛物线与轴的正半轴交点的坐标.
(3)要使洒水车行驶时喷出的水能浇灌到整个绿化带(矩形),求出的取值范围.
【答案】(1);洒水车喷出水的最大射程为
(2)点的坐标为
(3)
【分析】(1)由顶点得,设,再根据抛物线过点,可得a的值,即可求得抛物线的解析式;令,求得x的值,即可确定最大射程;
(2)由对称轴知点的对称点为,则下边缘抛物线是由上边缘抛物线向左平移得到的,即可得点B的坐标;
(3)求出的最小值为,的最大值为,得到的最大值为,从而确定的取值范围.
【详解】(1)解:由题意得:,,且是上边缘抛物线的顶点,
设,
又抛物线过点,
,解得:,
上边缘抛物线的函数解析式为;
令,则,解得或(舍去),
洒水车喷出水的最大射程为.
(2)解:∵,
∴的对称轴为直线,
点的对称点为,
平移后仍过点,
是由向左平移得到的,
,点是由点向左平移得到的,
点的坐标为.
(3)解:由题意可得,当点与点重合时,最小,
点的坐标为,
,
的最小值为,
当点在抛物线上时,最大,也最大
,
点的纵坐标为,
当时,解得或(舍去),
的最大值为,
的最大值为,
的取值范围为:.
8.(2026·山西晋中·二模)综合与实践
【问题情境】
小明热爱数学与建筑,梦想长大后成为一名建筑设计师.他想以抛物线为创作灵感,运用绘图软件设计一个造型别致又富有数学美感的创意建筑——山岚之眼(图1).请你帮他一起设计,解决相关问题.
【建立模型】
整座建筑分为上下两部分,上部是一条抛物线的造型,其最高点到水平地面的距离为,左右两端,两点到水平地面的距离均为,且两点相距.
如图2,以水平地面所在直线为轴,垂直于水平地面且经过左端点的直线为轴,建立平面直角坐标系.
(1)求建筑上部抛物线造型对应的函数表达式;
【问题解决】
(2)将建筑上部的抛物线造型沿直线折叠得到一条新的抛物线,其与水平地面交于,两点(点在点的左侧).抛物线在水平地面之上的部分与线段共同组成了建筑的下部.
①求线段的长;
②小明带着这份设计方案虚心请教了相关老师,老师建议增设两根竖直的圆柱形装饰杆,(在的左侧),其中点,在建筑的上部,点,在建筑的下部.小明只记得两根装饰杆的高度均为,却忘记了它们的具体位置,请你直接写出点,的坐标.
【答案】(1)
(2)①线段的长为;②,
【分析】(1)待定系数法求出抛物线的解析式即可;
(2)①先求出抛物线的解析式为:,然后求出,,再求出的长度即可;
②先判断圆柱形装饰杆应该安装在点D的左边,点E的右侧,然后根据函数解析式得出,求出x的值,即可得出答案.
【详解】(1)解:根据题意得:,,,
设抛物线的解析式为:,把代入得:
,
解得:,
∴抛物线的解析式为:
;
(2)解:①根据题意得:抛物线的顶点坐标为:,
设抛物线的解析式为:,把代入得:
,
∴抛物线的解析式为:
,
把代入得:,
解得:,,
∵点在点的左侧,
∴,,
∴;
②把代入得:,
∵,
∴圆柱形装饰杆应该安装在点D的左边,点E的右侧,
∴,
解得:,,
把代入得:,
把代入得:,
∴,.
9.(2026·山西忻州·二模)综合与实践
【问题情境】“刻花瓷,黑白花,一刀一剔见风华.”平定刻花瓷是山西国家级非物质文化遗产,始于唐、兴于宋,以黑白对比的刻花技艺闻名,被誉为“中国古代陶瓷艺术的活化石”.某文创企业以平定刻花瓷为特色,开发了系列文创产品.某校综合实践小组的同学想要了解该企业某款刻花瓷的销售情况,他们对这款刻花瓷的制作成本和销售情况进行了数据收集与分析.
【信息收集】
信息①:该款刻花瓷的成本为50元/件.
信息②:该款刻花瓷的售价(元)不低于80元.
信息③:该款刻花瓷的月销量(件)与售价(元)关系如下表所示.
售价x(元)
90
95
100
105
110
月销量y(件)
108
104
100
96
92
信息④:制作该款刻花瓷每月固定成本(设备折旧、场地租金等)为1000元,且每月最大制作数量为150件.
【问题解决】
(1)任务一:根据收集的信息可知,该款刻花瓷的月销量y(件)与售价(元)之间是_____关系(填“一次函数”“反比例函数”或“二次函数”),月销量(件)与售价(元)之间的函数关系式为__________.
(2)任务二:在销售规律不变的情况下,销售单价为多少时,该文创企业销售这款刻花瓷的月利润最大,最大利润是多少元?
(3)任务三:该文创企业计划使这款刻花瓷的月利润不低于5000元,请解答下列问题:
①请结合售价与销量的实际关系,确定销售单价(元)的取值范围;
②为进一步扩大市场占有率,企业希望在满足利润条件的前提下尽可能提高销量,试求此时的销售单价及对应的月销量.
【答案】(1)一次函数,
(2)当销售单价为137.5元时,该文创企业销售这款刻花瓷的月利润最大,最大利润是5125元
(3)① ;②单价元,销量件
【分析】(1)由表格数据观察,售价每增加5元,销量减少4件,变化量均匀,符合一次函数特征,设 ,代入两组数据求解即可;
(2)设月利润为元,由月利润=(售价-成本)×销量-固定成本 ,列出,再将二次函数配方,根据二次函数的性质求出最大值即可;
(3)①令解二次方程得或,结合抛物线开口向下,得的解集为,
②销量随售价的增大而减小,要销量最大需售价最低,故取,代入销量公式得件即可.
【详解】(1)解:由表格数据观察,售价每增加5元,销量减少4件,变化量均匀,
因此月销量y(件)与售价(元)之间是一次函数关系,
可设 ,
将代入可得,
,解得,
因此;
(2)解:设月利润为元,由题意可得,
,
当时,不低于元,符合题意,
此时最大,为5125元.
答:当销售单价为137.5元时,该文创企业销售这款刻花瓷的月利润最大,最大利润是5125元.
(3)解:①令,得 .
解得 .
由(2)知 ,
抛物线开口向下.
当时, .
②尽可能提高销量,
单价应最小,即元.
此时销量 (件).
10.(2025九年级上·全国·专题练习)综合与实践:
如图1,在中,,,.点D在射线上,点E在射线上,动点P从点B开始,以每秒1个单位的速度匀速运动,沿折线运动到点E时停止.以为边作正方形.设点P的运动时间为x秒,正方形的面积为y,探究y与x的关系.
(1)填空:如图1,当点P由点B运动到点D时,
①当时,________;
②y关于x的函数解析式为________(不必写出自变量的取值范围)
(2)如图2,当点P由点D运动到点E时,经探究发现y是关于x的二次函数,并绘制成如图3所示的图象段,请根据图象信息:
①求y关于x的函数解析式,并直接写出自变量的取值范围;
②当正方形的面积最小时,直接写出的比值为________.
【答案】(1)① ②
(2)①,自变量的取值范围为;②
【分析】本题考查了二次函数的应用,直角三角形的性质,勾股定理,垂线段最短等知识,熟练掌握以上知识点的应用是解题的关键.
(1)①当时,点与点重合,然后利用直角三角形的性质得,再由勾股定理求出,最后由面积公式即可求解;②由勾股定理求出,最后由面积公式即可求解;
(2)①由图象可知,当点运动到点时,,则二次函数图象过点,由图象知顶点坐标为,再通过待定系数法即可求解;
②当时,正方形的面积最小,分别求出,,的长,然后根据直角三角形斜边上的中线等于斜边一半得出,然后代入即可求解.
【详解】(1)解:①当时,点与点重合,
在中,,,
,
,
,
此时正方形的边长为,面积为:,即,
故答案为:;
②当点P由点B运动到点D时,每秒1个单位的速度匀速运动,
,
,
,
,即,
正方形的面积为,
,
故答案为:;
(2)①由图象可知,当点运动到点时,,
,
解得:,(舍去),
当点运动到点时,二次函数图象过点,
由图象知顶点坐标为,
设,
将点代入,得,
解得,,
y关于x的函数解析式为,自变量的取值范围为;
②如图所示,当时,正方形的面积最小,
由,
当时,,
,
由上得,当点运动到点时,,则,
,
点运动到点时,,
即,
解得:(舍去),,
,
,,
,,
,
故答案为:.
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