1.5 二次函数实际应用 专项练习 2026--2027学年浙教版九年级数学上册
2026-08-01
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 初中数学浙教版九年级上册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 1.5 二次函数的应用 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 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 | DOCX |
| 文件大小 | 1.34 MB |
| 发布时间 | 2026-08-01 |
| 更新时间 | 2026-08-01 |
| 作者 | 快乐灵魂 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-08-01 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59049688.html |
| 价格 | 0.50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,通过六大生活场景构建"问题情境-模型建立-性质应用"的完整解题链,强化数学建模与应用意识。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|拱桥问题|1例2变式|桥拱/隧道截面,求解析式与宽度|坐标系建立→抛物线顶点式→实际意义验证|
|经济利润|2例2变式|销售利润、增长率,含最值与方案|利润公式→二次函数表达式→最值/方程求解|
|面积最值|1例2变式|靠墙矩形、中间隔断,含墙长限制|矩形面积公式→函数关系式→定义域内求最值|
|球类问题|2例2变式|抛射运动轨迹,求时间与最高点|顶点坐标→抛物线表达式→行程计算|
|喷泉喷水|2例2变式|水流轨迹、消防喷水,含落点计算|顶点式设解析式→代入点坐标求解|
|安检问题|1例1变式|排队人数与通道数,含动态变化|排队模型→二次函数关系式→最值分析|
内容正文:
二次函数实际应用
【类型1拱桥问题】
【例题1】(2026•龙岗区校级模拟)某湖面上有一座抛物线型拱桥,按如图所示的方式建立平面直角坐标系,得到抛物线的函数解析式为,正常水位时,水面宽AB为16m,此时拱顶O到水面AB的距离为( )
A.4m B.3m C.2m D.1m
【变式1】(2026•广东模拟)如图(1)是一个横断面为抛物线形状的拱桥,当水面宽AB为4m时,拱顶与水面距离为2m.
(1)请你在图(2)中,建立适当的平面直角坐标系,使该抛物线拱桥的函数关系式符合y=ax2形式,并求此时,函数关系式;
(2)当水面上升0.5m时,求水面宽度.
【变式2】(2026•南阳一模)某地为提升区域交通效率,促进经济发展,修建了一条隧道,如图是其截面图,轮廓可近似看作是抛物线的一部分.若隧道底部宽12米,高8米,按照如图所示的方式建立平面直角坐标系.
(1)求该抛物线的函数解析式;
(2)该隧道设计为单向双车道通行,车辆顶部在竖直方向上与隧道的空隙不少于0.5米,当两辆车在隧道内并排行驶时,需沿中心线两侧行驶,且两车至少间隔2米(中心线的宽度不计).若宽3米,高3.5米的两辆车并排行驶,能否安全通过?请说明理由.
【类型2经济利润问题】
【例题1】(2025秋•辛集市期末)将进货价格为35元的商品按单价40元售出时,能卖出200个.已知该商品单价每上涨1元,其销售量就减少5个.设这种商品的售价上涨x元时,获得的利润为y元,则下列关系式正确的是( )
A.y=(x﹣35)(200﹣5x) B.y=(x+40)(200﹣10x)
C.y=(x+5)(200﹣5x) D.y=(x+5)(200﹣10x)
【例题2】(2026春•开封期末)某义乌玩具厂赶制2026马年春节吉祥物笑笑马(设计为上扬微笑、喜庆吉祥),缝纫工人赶工时操作失误,把原本向上弯的嘴角反向缝制,笑笑马变成满脸委屈丧萌的“哭哭马”,引起年轻人的情绪共鸣,更被网友解读为“不完美也值得被喜欢”,一跃成为2026顶流网红马.
(1)某网店“哭哭马”今年1月份的销售量为1200件,3月份的销售量为1728件.若1月份到3月份销售量的月平均增长率都相同,求月平均增长率;
(2)若该“哭哭马”的进价为每件15元,售价为每件25元,每天能销售40件;若售价每降价1元,每天可多售出10件.该店决定降价促销,若使销售“哭哭马”每天获利480元,为了尽快清理库存,则售价应降低多少元?
(3)当“哭哭马”售价降低多少元时,该网店每天获利最大,最大利润多少元?
【变式1】(2025秋•青阳县期末)某商场经营某种品牌的玩具,购进时的单价为30元,根据市场调查:在一段时间内,销售单价为40元时,销售量是600件,而销售单价每涨1元,就会少售出10件玩具.不妨设该种品牌玩具的实际销售单价为x元(x>40),销售该品牌玩具获得的利润为w元.
(1)求出w与x之间的函数关系式;
(2)若商场只获得了6000元的销售利润,求该玩具销售单价为多少元?
(3)若玩具厂规定该品牌玩具销售单价不低于44元,且商场要完成不少于500件的销售任务,求商场销售该品牌玩具获得的最大利润是多少?
【变式2】(2026•漳州模拟)【项目主题】探究商品生产、销售过程中的数学问题.
【问题情境】某品牌快餐店发源于安徽合肥,是一家以中式快餐为特色的全国连锁餐饮企业.综合实践小组的同学到该品牌快餐店研学,了解到该店研发了一种新的菜品,他们对该菜品的生产和销售情况进行了数据收集.
【信息展示】小华:该店这种菜品每日生产量x(单位:千克)的范围是30≤x≤120.
小冉:该菜品每千克的生产成本y1(单位:元)与每日生产量x(单位:千克)之间的关系如下表所示.
每日生产量x
30
60
90
120
每千克的生产成本y1
55
50
45
40
小敏:该菜品每千克的售价y2(单位:元)与每日生产量x(单位:千克)之间的关系可用如图所示的平面直角坐标系中的线段AB表示,AB所在直线与纵轴的交点为(0,m)(其中m>70).
小安:该店每日生产的这种菜品全部售完(每日销售量=每日生产量).
【问题解决】
根据小冉收集的信息可知,该菜品每千克的生产成本y1(单位:元)与每日生产量x(单位:千克)之间是一次函数关系.若小敏绘制的图中m=90.
(1)任务一:请分别求出y1,y2与每日生产量x之间的函数关系式.
(2)任务二:若该菜品某日的销售利润为750元,求当日该菜品的生产量.
(3)任务三:问当日该菜品的生产量为多少千克时,日销售利润最大?并求出最大日销售利润.
【类型3面积最值问题】
【例题1】(2026春•衢州期中)某居民小区要建一个长方形花园ABCD,花园一边靠墙(墙足够长),另三边由总长为40m的材料围成.如图,设AB=x(m),问:当x= m时,花园的面积最大,最大面积是 m2.
【变式1】(2026春•衢州期末)综合与实践
如图,某农户计划利用已有的一堵墙(墙足够长),用篱笆围成一个矩形菜园ABCD.现有可用的篱笆总长为20m.设边AB长为xm,请列方程解决下列问题.
(1)若矩形菜园的面积为48m2,求AB的长;
(2)矩形菜园的面积有可能是55m2吗?若有,求x的值;若无,说明理由;
(3)当x取何值时,矩形菜园的面积最大,并求出最大面积.
【变式2】(2026春•杭州期中)2026年6月5日是第55个世界环境日,为响应倡议,杭州某中学的学生参与校园环保宣传.他们计划利用一面长为20米的围墙,用总长度为34米的环保材料围成一个中间有一道隔断的矩形环保宣传区ABCD,且留如图所示的两个1米宽的小门,设BC长为x米.
(1)AB= 米(用含x的代数式表示);
(2)若宣传区ABCD的面积为96平方米,求BC的长度;
(3)x取何值时,宣传区ABCD的面积最大,最大值是多少?
【类型4球类问题】
【例题1】(2025秋•游仙区期末)一个小球从水平面开始竖直向上发射,小球的高度h(m)关于运动时间t(s)的函数表达式为h=at2+bt,其图象如图所示.若小球在发射后第2s与第6s时的高度相等,则小球从发射到回到水平面共需时间 (s).
【例题2】(2026春•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6:5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1】(2025秋•嘉兴期末)如图为小张的一次投篮示意图,其路线为抛物线.已知出手时篮球距地面的高度AB=2m,当篮球运行的水平距离BD为2.5m时,达到距地面的最大高度CD为3.5m.
(1)建立适当的直角坐标系,并求出该抛物线所在的函数表达式;
(2)若篮圈中心距地面的高度EF=3.05m,若BF=4.5m,则此次投篮是否能投进?请说明理由.
【变式2】(2026春•伊金霍洛旗期末)综合与实践:篮球的自由落地和反弹.
任务1:将同一个篮球从不同的高度放开,让其自由落下,测量其落地后反弹的高度,得到数据如表:
下落高度x(单位:m)
0.8
0.9
1
1.1
1.2
反弹高度y(单位:m)
0.4
0.45
0.5
0.55
0.6
(1)请选择适当的函数模型描述该篮球的反弹高度y与下落高度x之间的关系,直接写出y与x之间的函数解析式 ;
任务2:已知,篮球从下落高度x(单位:m)处自由下落与到达地面所用时间t(单位:s)始终满足:x=5t2;篮球下落后从地面反弹,其反弹高度y(单位:m)与反弹时间t(单位:s)始终满足:y=5t2.
(2)根据任务1中发现的规律,分别求出篮球从高为1m处下落到地面所用时间和从地面第一次反弹到最高点所用的时间;
(3)篮球从高为1m处自由下落,当篮球反弹高度小于2cm时,不再进行下一次反弹,直接写出篮球最后一次下落到达地面的时间.
【类型5喷泉、喷水问题】
【例题1】(2024秋•海伦市期末)如图,某幢建筑物从2.25米高的窗口A用水管向外喷水,喷的水流呈抛物线型(抛物线所在平面与墙面垂直),如果抛物线的最高点M离墙1米,离地面3米,则水流下落点B离墙的距离OB是 .
【例题2】(2026•西安模拟)某市消防中队引进一种新型高层专用消防车,为了熟练掌握其性能,在某广场进行了一次消防演练.如图所示,打开云梯后,消防车喷水口A离地面的高度为OA,水流落地点为点B,喷出的水流呈抛物线型.以OB所在直线为x轴,OA所在直线为y轴,建立平面直角坐标系.(喷水装置和水流粗细忽略不计)
已知OA=21m,OB=7m,从A处喷出的水流高度y(m)与水平距离x(m)之间的关系为y=﹣3x2+bx+c.
(1)求b,c的值;
(2)点C在点B正前方1米处,在水压和喷口方向不变的情况下,要求在C处的水流高度达到36米,则消防车从O点应至少前进多少米?
【变式1】(2026•吴忠校级模拟)盛元广场中心有一个圆形喷泉池,喷泉池的中央安装一个可以竖直升降的喷头,它向四周喷出的水柱,效果图如图1所示,某学习小组对该喷泉池从数学的角度进行研究.
(1)当喷头高度一定时,从喷泉口喷出的水柱呈抛物线,经测算,水柱的落点在水平地面半径为2米的圆上,在距离池中心水平距离0.75米处,水柱达到最高,高度为1.25米.学习小组根据喷泉的实景进行抽象,以池中心为原点,水平方向为x轴,竖直方向为y轴建立平面直角坐标系,画出图2所示的函数图象,求水柱所在抛物线(第一象限部分)的函数表达式(不需要写自变量取值范围);
(2)第二象限的抛物线与第一象限的抛物线关于y轴对称,由轴对称性,直接写出第二象限的抛物线的解析式;
(3)学习小组通过进一步分析发现:当喷头竖直高度调整时,喷头喷出的水柱抛物线形状不发生改变,当喷头竖直高度增加h米,水柱落点形成的圆半径相应增加d米,h与d之间存在一定的数量关系,求出h与d之间的数量关系式;
(4)已知喷泉池的半径是2.1米,四周种植了一圈宽度为0.5米的绿化带,为了提高对水资源的利用率,可通过调整喷头的高度,喷灌四周的绿化带,当喷头竖直高度增加米时,绿化带能否被水柱喷灌到?请说明理由.
【变式2】(2026•郏县一模)消防事关千万家,我国水罐消防车是指车上除了装备消防水泵、器材,还设有较大容量的贮水罐及水枪、水炮等,可将水和消防人员输送到火场独立进行扑救火灾.一次消防车演练时,水流喷出的高度y(m)与水平距离x(m)之间的关系式是:y=﹣x2+mx+n(x>0),水从距离地面的管道口点A喷出,点A正下方为车与地面接触点O,水流形状如图所示.
(1)已知该消防车在距车水平方向8m处水流达到最高,最高点离地面81m,求该二次函数的解析式及OA的长;
(2)若消防车停在与建筑有6m宽的绿化带旁时,此时水流恰能灭多高楼层的火势?
【类型6安检问题】
【例题1】(2026•桂林模拟)综合与实践
【问题情境】2025年广西玉林首届马拉松赛吸引了近1.5万名跑者参赛,赛前运动员需在玉林市政广场的主检录区完成检录入场.组委会采用电子芯片核验与人脸识别技术,检录时间为赛前30分钟.某校数学兴趣小组针对该主检录区,开展“检录排队人数与开放通道之间的关系”进行探究活动.经调研与测算,该主检录区每个通道每分钟可检录10名运动员,每人完成核验后立即入场,不再排队;检录开始后,陆续到达该检录区的运动员总人数y(人)与时间x(分钟)满足关系式:
y=﹣x2+50x+24(0≤x≤30);
任意时刻满足:排队人数=到达总人数﹣已完成检录人数(通道空场时间忽略不计).
(1)若组委会先开放4个检录通道.
①直接写出排队人数m(人)与检录时间x(分钟)之间的函数关系式;
②求第几分钟后,该检录区不再有运动员排队等待检录.
【模型运用】
(2)根据赛事保障要求及尽可能减少检录通道,需在15分钟内(包含15分钟),排队等待检录的人数开始减少,至少要开放多少条检录通道?
【变式1】(2026•舒城县校级模拟)综合与实践
【问题背景】排队是生活中常见的场景.如图,某数学小组针对进场看某次演出,研究了进场过程中排队人数与安检时间、安排通道数之间的关系.
【研究条件】
条件1:观众进场立即排队安检,在任意时刻都满足:排队人数=现场总人数﹣已入场人数;
条件2:该演出场地最多可开放9条安检通道,平均每条通道每分钟可安检6人.
【模型构建】若该演出前30分钟开始进行安检,经研究发现,现场总人数y与安检时间x之间满足关系式:y=﹣x2+60x+100(0≤x≤30).
结合上述信息,请解决下列问题:
(1)当开通3条安检通道时,安检时间x分钟时,已入场人数为 ,排队人数w与安检时间x之间的函数关系式为 .
【模型应用】
(2)在(1)的条件下,排队人数在第几分钟达到最大值,最大人数为多少?
课后小练习
1.(2025•浙江)为了实时规划路径,卫星导航系统需要计算运动点与观测点之间距离的平方.如图1,点P是一个固定观测点,运动点Q从A处出发,沿笔直公路AB向目的地B处运动.设AQ为x(单位:km)(0≤x≤n),PQ2为y(单位:km2).如图2,y关于x的函数图象与y轴交于点C,最低点D(m,81),且经过E(1,225)和F(n,225)两点.下列选项正确的是( )
A.m=12
B.n=24
C.点C的纵坐标为240
D.点(15,85)在该函数图象上
2.(2026春•鼓楼区校级期末)某足球运动员将足球沿与地面成一定角度的方向踢出,如果不考虑空气阻力,足球飞行的高度h(单位:m)与足球飞行的时间t(单位:s)之间具有二次函数关系,其部分图象如图所示,则足球到达最高点所需的时间是 s.
3.(2026•芙蓉区校级模拟)如图,足球训练中,嘉嘉从球门正前方A处射门,球射向球门的路线呈抛物线,建立如图所示的平面直角坐标系,则抛物线对应的解析式为y=a(x﹣2)2+2.8.已知球门高OB为2.44米,忽略其他因素,若足球能沿抛物线直接射进球门,则a的值可能是( )
A.﹣0.8 B.﹣0.1 C.﹣0.05 D.﹣0.01
4.(2026•临平区二模)物体自由下落的高度h(m)和下落时间t(s)的关系为ht2(g为重力加速度).记地球重力加速度为g1,月球重力加速度为g2.当物体自由下落高度相同时,在地球上的下落时间为t1,在月球上的下落时间为t2.若6,则 .
5.(2025•龙华区三模)如图,壮壮同学投掷实心球,出手(点P处)的高度OP是,出手后实心球沿一段抛物线运行,到达最高点时,水平距离是5m,高度是4m.若实心球落地点为M,则OM= m.
6.(2026•西湖区一模)如图,小聪借助直角墙角建一个矩形花园ABCD,花园两边由总长为18m的篱笆围成,墙长DE=8m,DF=12m,则花园最大面积为( )
A.72m2 B.80m2 C.81m2 D.96m2
7.(2026•白银模拟)在投掷铅球项目中,铅球脱手后的飞行路线可以看作如图所示抛物线的一部分.设铅球落地点离投掷者的距离为S(m),则S的范围为( )
A.8<s<9 B.9<s<10 C.10<s<11 D.11<s<12
8.(2025秋•蒙城县期末)如图所示,某建筑物有一抛物线形的大门,小强想知道这道门的高度,他先测出门的宽度AB=8m,然后用一根长为4m的小竹竿CD竖直的接触地面和门的内壁,并测得AC=1m,则门高OE为( )
A.9m B.m C.8.7m D.9.3m
9.(2026•烟台模拟)某景区为吸引游客,将门票单价定为x元/张,并且要求单价不能低于21元.经市场调查,每日游客人数y(人)与门票单价x(元)满足一次函数关系,部分数据如表:
门票单价x(元)
21
22
23
…
游客人数y(人)
110
100
90
…
景区每日运营成本为每人10元,另需支付固定维护费每日100元和环保费.经统计,环保费m元与游客人数y人之间满足二次函数关系(若所有门票均售出),其图象如图所示.
(1)求游客人数y与门票单价x的函数表达式;
(2)设扣除运营成本、环保费和固定维护费后的利润为W元,求W与单价x的函数关系式,并求出当单价多少时利润最大,最大利润是多少?
(3)随着智能设备的引入,景区运营成本每人降低a元(a>3),且降低运营成本后的单价也不能低于21元.求在此条件下利润W的最大值(用含a的式子表示),并求当利润最大值为1429元时a的值.
10.(2026•榆林校级模拟)如图1,某洗手间的洗手台上放了一瓶洗手液,按住顶部下压,洗手液瞬间从喷口点A喷出,喷出的一滴洗手液轨迹呈抛物线型.现以吸液管底为原点,洗手台水平面为x轴,吸液管所在直线为y轴,建立如图2所示的平面直角坐标系.已知:喷口点A到台面的高度AB=18cm,OB=4cm,当一滴洗手液在水平方向喷出4cm时,到台面高度为13cm,此时该抛物线的表达式为y=ax2+bx+15.
(1)求这滴洗手液轨迹的函数表达式;
(2)当这滴洗手液落到台面上时,求落点离喷口点A的水平距离.
11.(2026•让胡路区校级模拟)排队购餐是学校生活中常见的现象.某校数学兴趣小组开展以“就餐排队人数与开放窗口之间的关系”为题的综合实践活动.
【问题背景】小组某天经调查发现:该校食堂每个用餐服务窗口每分钟可服务10人(每人限购1份,购餐后立即不再排队),食堂用餐人数y(人)与开放窗口时间x(分钟)满足关系式y=﹣x2+80x+129,接下来,不断有新的同学进入食堂排队,队列中的同学买到餐后立即离开.进餐厅排队用餐,任意时刻都满足:排队人数=用餐总人数﹣已买到餐人数,食堂开放服务窗口,就有同学买餐,空场时间忽略不计.
【构建模型】
(1)食堂先开放4个服务窗口.
①直接写出排队人数m(人)与开放窗口时间x(分)间的函数关系式;(不需要写出x的范围)
②求第几分钟不再有同学排队买餐.
【模型运用】
(2) 根据学校活动安排,需要在15分钟内(包含第15分钟),排队用餐的人数开始减少,若开放服务窗口为n个,直接写出n的取值范围.
12.(2026•秦都区校级模拟)数学兴趣小组的同学到户外进行实践探究活动,如图①是一座三孔桥,三个孔都呈抛物线型,左右两个抛物线形状相同,该三孔桥的截面图如图②所示,研究小组以线段AB所在的直线表示水平的水面,以AB的中点O为坐标原点,OB所在直线为x轴,过点O垂直于x轴的直线为y轴,建立平面直角坐标系,小组通过查阅资料,了解到正常水位时,中间大孔水面宽度AB=20m,顶点C距离水面的高度OC为5m,小孔顶点距离水面的高度DE为4.2m.
(1)求中间大孔抛物线的函数表达式;
(2)若雨季来临水位上涨,大孔水面宽度MN≤10m时桥面警戒,禁止通行,请通过计算判断当小孔刚好被淹没时,此桥面可否通行?
13.(2025秋•唐山期末)今年夏天,桨板这一水上运动成为“夏日新宠”,这项小众的运动从竞技场走向了大众视野,丰富了人们的生活.如图1,人们可以坐在、跪在或者站在桨板上,通过划桨实现前进、转弯,穿梭在城市的河道之间,感受夏日的清凉并欣赏宁波这座城市的夜景.若现在在这个划行的河道之上,有一座桥,其示意图如图2,正常水位时水面AB宽为24米,此时桥拱最高点C到水面的高度为5米,桥拱可以看成抛物线.
(1)若以AB所在直线为x轴,AB的垂直平分线为y轴建立直角坐标系,求此时的函数表达式.
(2)已知小兰的身高是165cm,桨板厚度为15cm,在正常水位时,若小兰要笔直的站在桨板上通过这座桥,则其在河道中可通行的安全范围是多少米?(为保证安全,要求头顶距离桥拱至少20cm)
14.(2026春•温岭市期中)根据以下素材,探索完成任务.
探索设计停车场
背景
社区利用一块长方形空地建了一个小型停车场,其布局如图所示,空地四周围墙,入口与出口通道位置如图所示.已知AB=18m,BC=32m.
方案
社区工作者设计了四列阴影部分为停车位,按照中小车型停车位划线标准,停车位的宽度都相同,即GH=2BE=2DF,且停车位的宽度不小于4.8m,其余部分是等宽的通道.
任务1
①设停车位的宽度为xm,通道的宽度为ym,求y与x之间的函数关系式;
②若停车位总面积为180m2,请计算停车位的宽度是否符合标准.
任务2
若通道的宽度要求
15.(2026•江夏区校级模拟)在一场篮球赛中,运动员小杨在距篮下4米处跳起投篮,球运行的路线呈抛物线形,当球运行的水平距离为2.5米时,到达最高点,此时球离地面的距离是3.5米,然后准确落入篮圈,已知篮圈中心到地面的距离为3.05米.
(1)如图1建立平面直角坐标系.
①求此抛物线的表达式;
②如果小杨的身高是1.8米,在这次跳投中,球在头顶上方0.25米,那么球出手时,他跳离地面的高度是多少米?
(2)如图2,在这场篮球赛中,另一位运动员小浦跳起投篮,已知球出手时离地面高米,与篮圈中心的水平距离为7米,当球出手后水平距离为4米时到达最高点,此时球离地面的距离是4米,设篮球运行的路线也呈抛物线形,问此球能否投中这个篮圈?
不小于4m,当停车位宽度取多少时,停车位总面积最大,并求出最大停车位总面积.
参考答案
【类型1拱桥问题】
【例题1】(2026•龙岗区校级模拟)某湖面上有一座抛物线型拱桥,按如图所示的方式建立平面直角坐标系,得到抛物线的函数解析式为,正常水位时,水面宽AB为16m,此时拱顶O到水面AB的距离为( )
A.4m B.3m C.2m D.1m
【解答】解:由题意得:
把x=8代入为中得:y82=﹣4,
∴B(8,﹣4),
∴此时拱顶O到水面AB的距离为4m,
故选:A.
【变式1】(2026•广东模拟)如图(1)是一个横断面为抛物线形状的拱桥,当水面宽AB为4m时,拱顶与水面距离为2m.
(1)请你在图(2)中,建立适当的平面直角坐标系,使该抛物线拱桥的函数关系式符合y=ax2形式,并求此时,函数关系式;
(2)当水面上升0.5m时,求水面宽度.
【解答】解:(1)建立平面直角坐标系,则通过画图可得知O为原点,
抛物线以y轴为对称轴,且经过A,B两点,抛物线顶点O坐标为(0,0),
通过以上条件可设顶点式y=ax2,其中a可通过代入A点坐标(﹣2,﹣2),
到抛物线解析式得出:a=﹣0.5,
所以抛物线解析式为y=﹣0.5x2;
(2)∵水面上升0.5m,
∴y=﹣1.5,
故﹣0.5x2=﹣1.5,
解得:x1,x2,
则水面的宽为()=2(m).
【变式2】(2026•南阳一模)某地为提升区域交通效率,促进经济发展,修建了一条隧道,如图是其截面图,轮廓可近似看作是抛物线的一部分.若隧道底部宽12米,高8米,按照如图所示的方式建立平面直角坐标系.
(1)求该抛物线的函数解析式;
(2)该隧道设计为单向双车道通行,车辆顶部在竖直方向上与隧道的空隙不少于0.5米,当两辆车在隧道内并排行驶时,需沿中心线两侧行驶,且两车至少间隔2米(中心线的宽度不计).若宽3米,高3.5米的两辆车并排行驶,能否安全通过?请说明理由.
【解答】解:(1)由题意得,顶点为,即(6.,8).
设抛物线的解析式为:y=a(x﹣6)2+8(a≠0),
∵抛物线过 (12,0),
∴a(12﹣6)2+8=0.
∴.
∴;
(2)能安全通过.理由如下:
如图,由题意得:,
∴将x=2代入,
∴.
∵,
∴能安全通过.
【类型2经济利润问题】
【例题1】(2025秋•辛集市期末)将进货价格为35元的商品按单价40元售出时,能卖出200个.已知该商品单价每上涨1元,其销售量就减少5个.设这种商品的售价上涨x元时,获得的利润为y元,则下列关系式正确的是( )
A.y=(x﹣35)(200﹣5x) B.y=(x+40)(200﹣10x)
C.y=(x+5)(200﹣5x) D.y=(x+5)(200﹣10x)
【解答】解:根据题意可得:y=(40+x﹣35)(200﹣5x)=(x+5)(200﹣5x),
故选:C.
【例题2】(2026春•开封期末)某义乌玩具厂赶制2026马年春节吉祥物笑笑马(设计为上扬微笑、喜庆吉祥),缝纫工人赶工时操作失误,把原本向上弯的嘴角反向缝制,笑笑马变成满脸委屈丧萌的“哭哭马”,引起年轻人的情绪共鸣,更被网友解读为“不完美也值得被喜欢”,一跃成为2026顶流网红马.
(1)某网店“哭哭马”今年1月份的销售量为1200件,3月份的销售量为1728件.若1月份到3月份销售量的月平均增长率都相同,求月平均增长率;
(2)若该“哭哭马”的进价为每件15元,售价为每件25元,每天能销售40件;若售价每降价1元,每天可多售出10件.该店决定降价促销,若使销售“哭哭马”每天获利480元,为了尽快清理库存,则售价应降低多少元?
(3)当“哭哭马”售价降低多少元时,该网店每天获利最大,最大利润多少元?
【解答】解:(1)设月平均增长率为x,某网店“哭哭马”今年1月份的销售量为1200件,3月份的销售量为1728件.
根据题意得,1200(x+1)2=1728,
解得x1=0.2=20%,x2=﹣2.2(舍去),
∴月平均增长率为20%;
(2)若售价每降价1元,每天可多售出10件.
设售价应降低y元,
根据题意得,(25﹣y﹣15)(40+10y)=480,
解得y1=2,y2=4,
∵为了尽快清理库存,
∴40+10y要尽可能大,
∴售价应降低4元;
(3)设每天的利润为w,
根据题意得,w=(25﹣y﹣15)(40+10y)=﹣10y2+60y+400=﹣10(y﹣3)2+490,
∵﹣10<0,
∴抛物线开口向下,
∴当y=3时,w取得最大值490,
∴当售价降低3元时,每天获利最大,最大利润为490元.
【变式1】(2025秋•青阳县期末)某商场经营某种品牌的玩具,购进时的单价为30元,根据市场调查:在一段时间内,销售单价为40元时,销售量是600件,而销售单价每涨1元,就会少售出10件玩具.不妨设该种品牌玩具的实际销售单价为x元(x>40),销售该品牌玩具获得的利润为w元.
(1)求出w与x之间的函数关系式;
(2)若商场只获得了6000元的销售利润,求该玩具销售单价为多少元?
(3)若玩具厂规定该品牌玩具销售单价不低于44元,且商场要完成不少于500件的销售任务,求商场销售该品牌玩具获得的最大利润是多少?
【解答】解:(1)由题意,∵销售单价每涨1元,就会少售出10件玩具,且购进时的单价为30元,
∴w与x之间的函数关系式为:w=(x﹣30)[600﹣10(x﹣40)]=﹣10x2+1300x﹣30000.
答:w与x之间的函数关系式为w=﹣10x2+1300x﹣30000(x>40).
(2)由题意,∵w=﹣10x2+1300x﹣30000,
∴令w=6000,则6000=﹣10x2+1300x﹣30000.
∴x=40(不合题意,舍去)或x=90.
答:该玩具销售单价为90元.
(3)由题意,∵,
∴44≤x≤50.
又∵w=﹣10x2+1300x﹣30000=﹣10(x﹣65)2+12250,
∴当x<65时,w随x的增大而增大.
又∵44≤x≤50,
∴当x=50时,w取最大值,最大值为10000.
答:商场销售该品牌玩具获得的最大利润为10000元.
【变式2】(2026•漳州模拟)【项目主题】探究商品生产、销售过程中的数学问题.
【问题情境】某品牌快餐店发源于安徽合肥,是一家以中式快餐为特色的全国连锁餐饮企业.综合实践小组的同学到该品牌快餐店研学,了解到该店研发了一种新的菜品,他们对该菜品的生产和销售情况进行了数据收集.
【信息展示】小华:该店这种菜品每日生产量x(单位:千克)的范围是30≤x≤120.
小冉:该菜品每千克的生产成本y1(单位:元)与每日生产量x(单位:千克)之间的关系如下表所示.
每日生产量x
30
60
90
120
每千克的生产成本y1
55
50
45
40
小敏:该菜品每千克的售价y2(单位:元)与每日生产量x(单位:千克)之间的关系可用如图所示的平面直角坐标系中的线段AB表示,AB所在直线与纵轴的交点为(0,m)(其中m>70).
小安:该店每日生产的这种菜品全部售完(每日销售量=每日生产量).
【问题解决】
根据小冉收集的信息可知,该菜品每千克的生产成本y1(单位:元)与每日生产量x(单位:千克)之间是一次函数关系.若小敏绘制的图中m=90.
(1)任务一:请分别求出y1,y2与每日生产量x之间的函数关系式.
(2)任务二:若该菜品某日的销售利润为750元,求当日该菜品的生产量.
(3)任务三:问当日该菜品的生产量为多少千克时,日销售利润最大?并求出最大日销售利润.
【解答】解:(1)设y1与x之间的函数关系式为y1=k1x+b,
将(30,55),(60,50)代入,
得
解得
∴.
当m=90时,设y2=k2x+90,
将(120,50)代入,得50=120k2+90,
解得,
∴.
(2)根据题意,得(y2﹣y1)x=750,即,
解得x1=30,x2=150(不合题意,舍去).
答:当日该菜品的生产量为30千克.
(3)设该菜品日销售利润为ω元.
.
∵,
∴当x=90时,ω有最大值,最大值为1350.
答:当日该菜品的生产量为90千克时,日销售利润最大,最大日销售利润为1350元.
【类型3面积最值问题】
【例题1】(2026春•衢州期中)某居民小区要建一个长方形花园ABCD,花园一边靠墙(墙足够长),另三边由总长为40m的材料围成.如图,设AB=x(m),问:当x= m时,花园的面积最大,最大面积是 m2.
【解答】解:由题意可得,花园的面积为:x(40﹣2x)=﹣2x2+40x=﹣2(x2﹣20x)=﹣2(x﹣10)2+200,
∴当x=10时,花园的面积取得最大值,此时花园的面积是200,BC的长是40﹣2×10=20,
即当x=10时,花园的面积最大,最大面积是200m2.
故答案为:10;200.
【变式1】(2026春•衢州期末)综合与实践
如图,某农户计划利用已有的一堵墙(墙足够长),用篱笆围成一个矩形菜园ABCD.现有可用的篱笆总长为20m.设边AB长为xm,请列方程解决下列问题.
(1)若矩形菜园的面积为48m2,求AB的长;
(2)矩形菜园的面积有可能是55m2吗?若有,求x的值;若无,说明理由;
(3)当x取何值时,矩形菜园的面积最大,并求出最大面积.
【解答】解:(1)设边AB长为xm,则BC=20﹣2x(m),
∵矩形菜园的面积为48m2,
∴x(20﹣2x)=48,
整理得,x2﹣10x+24=0,
解得x1=4,x2=6,
∵20﹣2x>0,x>0,
∴0<x<10,
∴AB的长为4m或6m;
(2)矩形菜园的面积不可能是55m2,理由如下:
根据题意得,x(20﹣2x)=55,
整理得,2x2﹣20x+55=0,
∴Δ=(﹣20)2﹣4×2×55=﹣40<0,
∴方程无实数解,
∴矩形菜园的面积不可能是55m2;
(3)设矩形菜园的面积为S,
根据题意得,S=x(20﹣2x)=﹣2x2+20x=﹣2(x﹣5)2+50,
∵﹣2<0,
∴当x=5时,矩形菜园的面积最大,最大面积为50m2.
【变式2】(2026春•杭州期中)2026年6月5日是第55个世界环境日,为响应倡议,杭州某中学的学生参与校园环保宣传.他们计划利用一面长为20米的围墙,用总长度为34米的环保材料围成一个中间有一道隔断的矩形环保宣传区ABCD,且留如图所示的两个1米宽的小门,设BC长为x米.
(1)AB= 米(用含x的代数式表示);
(2)若宣传区ABCD的面积为96平方米,求BC的长度;
(3)x取何值时,宣传区ABCD的面积最大,最大值是多少?
【解答】解:(1)观察图形可知,垂直于墙面的边共有3条(左边AD、中间隔断、右边BC),且长度相等,均为x米,3条边的总长度需要减去门的宽度.
垂直方向实际使用的材料长度=3条边的总长﹣2个门的宽度=3x﹣2×1=3x﹣2(米),
材料总长度为34米.水平方向只有AB这一条边,
∴AB的长度=材料总长度﹣垂直方向实际使用的材料长度.
AB=34﹣(3x﹣2).
化简代数式:AB=34﹣3x+2AB=36﹣3x.
∴AB的长为(36﹣3x)米;
故答案为:36﹣3x;
(2)矩形面积公式:面积=长×宽.
已知面积为96平方米,宽为x米,长为(36﹣3x),
列出方程:x(36﹣3x)=96.
解方程:去括号:36x﹣3x2=96.
移项并整理为一般形式(两边同时除以﹣3):x2﹣12x+32=0.
因式分解:(x﹣4)(x﹣8)=0.
解得:x1=4,x2=8.
检验解的合理性:题目中墙长为20米,所以AB的长度不能超过20米,即 36﹣3x≤20.
解不等式:﹣3x≤﹣16,得(约5.33).
当x=4时,AB=36﹣3×4=24米,24>20,超出墙长,不符合题意,舍去.
当x=8时,AB=36﹣3×8=12米,12<20,符合题意,
∴BC的长度为8米;
(3)设宣传区ABCD的面积为S平方米.
根据面积公式:S=x(36﹣3x).
展开得:S=﹣3x2+36x.
求最大值:这是一个开口向下的二次函数(a=﹣3<0),有最大值.
利用配方法求顶点坐标:S=﹣3(x2﹣12x),
S=﹣3(x2﹣12x+36﹣36),
S=﹣3(x﹣6)2+108,
顶点坐标公式.
检验定义域:由第(2)问分析可知,x的取值范围需满足且x>0.
计算出的对称轴x=6满足(因为,所以在定义域内.
∴当 x=6时,面积S取得最大值,最大值为108平方米.
【类型4球类问题】
【例题1】(2025秋•游仙区期末)一个小球从水平面开始竖直向上发射,小球的高度h(m)关于运动时间t(s)的函数表达式为h=at2+bt,其图象如图所示.若小球在发射后第2s与第6s时的高度相等,则小球从发射到回到水平面共需时间 (s).
【例题2】(2026春•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6:5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 .
【解答】解:由题意得:顶点B的横坐标=24﹣14=10,
∴抛物线的表达式为:y=a(x﹣10)2+k,
把(24,0),(0,1.2)代入y=a(x﹣10)2+k中得:,
解得:,
∴这条抛物线的表达式为:y(x﹣10)2,
故答案为:y(x﹣10)2.
【变式1】(2025秋•嘉兴期末)如图为小张的一次投篮示意图,其路线为抛物线.已知出手时篮球距地面的高度AB=2m,当篮球运行的水平距离BD为2.5m时,达到距地面的最大高度CD为3.5m.
(1)建立适当的直角坐标系,并求出该抛物线所在的函数表达式;
(2)若篮圈中心距地面的高度EF=3.05m,若BF=4.5m,则此次投篮是否能投进?请说明理由.
【解答】解:(1)以B为原点,BD所在的直线为x轴,BA所在的直线为y轴,建立直角坐标系,如图即为所求;
由题意得:A(0,2),顶点C(2.5,3.5),
设抛物线表达式为y=a(x﹣2.5)2+3.5,将点A的坐标代入得:
a(0﹣2.5)2+3.5=2,
解得:,
∴该函数表达式为;
(2)此次投篮不能投进;理由如下:
当x=4.5时,得:,
∴此次投篮不能投进.
【变式2】(2026春•伊金霍洛旗期末)综合与实践:篮球的自由落地和反弹.
任务1:将同一个篮球从不同的高度放开,让其自由落下,测量其落地后反弹的高度,得到数据如表:
下落高度x(单位:m)
0.8
0.9
1
1.1
1.2
反弹高度y(单位:m)
0.4
0.45
0.5
0.55
0.6
(1)请选择适当的函数模型描述该篮球的反弹高度y与下落高度x之间的关系,直接写出y与x之间的函数解析式 ;
任务2:已知,篮球从下落高度x(单位:m)处自由下落与到达地面所用时间t(单位:s)始终满足:x=5t2;篮球下落后从地面反弹,其反弹高度y(单位:m)与反弹时间t(单位:s)始终满足:y=5t2.
(2)根据任务1中发现的规律,分别求出篮球从高为1m处下落到地面所用时间和从地面第一次反弹到最高点所用的时间;
(3)篮球从高为1m处自由下落,当篮球反弹高度小于2cm时,不再进行下一次反弹,直接写出篮球最后一次下落到达地面的时间.
【解答】解:(1)由表格数据知,对应的函数表达式为一次函数,
设y=kx+b,
把(1,0.5),(0.8,0.4),代入可得,
,
解得,
所以y=0.5x;
(2)根据题意可得1=5t2,
解得(负数舍去),
当x=1时,y=0.5,
0.5=5t2,
解得(舍去负数),
答:篮球从高为1m处下落到地面所用时间为,从地面第一次反弹到最高点所用的时间为;
(3)2cm=0.02m,
篮球第一次反弹时,反弹高度为1×0.5=0.5m,
篮球第二次反弹时,反弹高度为0.5×0.5=0.25m,
篮球第三次反弹时,反弹高度为0.25×0.5=0.125m,
篮球第四次反弹时,反弹高度为0.125×0.5=0.0625m,
篮球第五次反弹时,反弹高度为0.0625×0.5=0.03125m,
篮球第六次反弹时,反弹高度为0.03125×0.5=0.015625m<0.02m,不再进行下一次反弹,
0.015625=5t2,
解得(负数舍去),
答:当篮球反弹高度小于2cm时,不再进行下一次反弹,则篮球最后一次下落到达地面的时间为.
【类型5喷泉、喷水问题】
【例题1】(2024秋•海伦市期末)如图,某幢建筑物从2.25米高的窗口A用水管向外喷水,喷的水流呈抛物线型(抛物线所在平面与墙面垂直),如果抛物线的最高点M离墙1米,离地面3米,则水流下落点B离墙的距离OB是 .
【解答】解:由题意可得,抛物线的顶点坐标为(1,3),
设抛物线的解析式为:y=a(x﹣1)2+3,
2.25=a(0﹣1)2+3,
解得a=﹣0.75,
∴y(x﹣1)2+3,
当y=0时,(x﹣1)2+3=0,
解得,x1=﹣1,x2=3,
∴点B的坐标为(3,0),
∴OB=3,
∴水流下落点B离墙距离OB的长度是3米.
故答案为:3米.
【例题2】(2026•西安模拟)某市消防中队引进一种新型高层专用消防车,为了熟练掌握其性能,在某广场进行了一次消防演练.如图所示,打开云梯后,消防车喷水口A离地面的高度为OA,水流落地点为点B,喷出的水流呈抛物线型.以OB所在直线为x轴,OA所在直线为y轴,建立平面直角坐标系.(喷水装置和水流粗细忽略不计)
已知OA=21m,OB=7m,从A处喷出的水流高度y(m)与水平距离x(m)之间的关系为y=﹣3x2+bx+c.
(1)求b,c的值;
(2)点C在点B正前方1米处,在水压和喷口方向不变的情况下,要求在C处的水流高度达到36米,则消防车从O点应至少前进多少米?
【解答】解:(1)将A(0,21)和B(7,0)代入y=﹣3x2+bx+c中,得
解得 .
(2)令y=36,得﹣3x2+18x+21=36,
解之,得x=1或x=5.
∴8﹣5=3,
∴消防车从O点至少前进3米才能使C处的水流高度达到36米.
【变式1】(2026•吴忠校级模拟)盛元广场中心有一个圆形喷泉池,喷泉池的中央安装一个可以竖直升降的喷头,它向四周喷出的水柱,效果图如图1所示,某学习小组对该喷泉池从数学的角度进行研究.
(1)当喷头高度一定时,从喷泉口喷出的水柱呈抛物线,经测算,水柱的落点在水平地面半径为2米的圆上,在距离池中心水平距离0.75米处,水柱达到最高,高度为1.25米.学习小组根据喷泉的实景进行抽象,以池中心为原点,水平方向为x轴,竖直方向为y轴建立平面直角坐标系,画出图2所示的函数图象,求水柱所在抛物线(第一象限部分)的函数表达式(不需要写自变量取值范围);
(2)第二象限的抛物线与第一象限的抛物线关于y轴对称,由轴对称性,直接写出第二象限的抛物线的解析式;
(3)学习小组通过进一步分析发现:当喷头竖直高度调整时,喷头喷出的水柱抛物线形状不发生改变,当喷头竖直高度增加h米,水柱落点形成的圆半径相应增加d米,h与d之间存在一定的数量关系,求出h与d之间的数量关系式;
(4)已知喷泉池的半径是2.1米,四周种植了一圈宽度为0.5米的绿化带,为了提高对水资源的利用率,可通过调整喷头的高度,喷灌四周的绿化带,当喷头竖直高度增加米时,绿化带能否被水柱喷灌到?请说明理由.
【解答】解:(1)设抛物线的顶点式为y=a(x﹣0.75)2+1.25,
将点(2,0)代入,得0=a(2﹣0.75)2+1.25,
解得,
∴水柱所在的抛物线的函数表达式为;
(2)∵第二象限的抛物线与第一象限的抛物线关于y轴对称,第一象限的抛物线的顶点坐标为(0.75,1.25),且经过点(2,0),
∴第二象限的抛物线的顶点坐标为(﹣0.75,1.25),且经过点(﹣2,0),
∴抛物线的顶点式为;
(3)根据题意得:
,
则;
(4)能,理由如下:
当时,,
解得或(舍去),
∵,2.1+0.5=2.6,
则2.1<2.351<2.6,
所以绿化带能被水柱喷灌到.
【变式2】(2026•郏县一模)消防事关千万家,我国水罐消防车是指车上除了装备消防水泵、器材,还设有较大容量的贮水罐及水枪、水炮等,可将水和消防人员输送到火场独立进行扑救火灾.一次消防车演练时,水流喷出的高度y(m)与水平距离x(m)之间的关系式是:y=﹣x2+mx+n(x>0),水从距离地面的管道口点A喷出,点A正下方为车与地面接触点O,水流形状如图所示.
(1)已知该消防车在距车水平方向8m处水流达到最高,最高点离地面81m,求该二次函数的解析式及OA的长;
(2)若消防车停在与建筑有6m宽的绿化带旁时,此时水流恰能灭多高楼层的火势?
【解答】解:(1)∵y=﹣x2+mx+n的顶点坐标为(8,81),
y=﹣(x﹣8)2+81=﹣x2+16x+17,
将x=0代入解析式,得
y=﹣02+16×0+17=17,
∴A(0,17),
∴OA=17.
答:y=﹣x2+16x+17,OA的长为17m;
(2)消防车与建筑间隔6m宽的绿化带,
因此水流到达建筑位置对应的水平距离x=6,
将x=6代入二次函数解析式:
y=﹣62+16×6+17=﹣36+96+17=77(m),
∴若消防车停在与建筑有6m宽的绿化带旁时,此时水流恰能扑灭高度为77m楼层的火势
【类型6安检问题】
【例题1】(2026•桂林模拟)综合与实践
【问题情境】2025年广西玉林首届马拉松赛吸引了近1.5万名跑者参赛,赛前运动员需在玉林市政广场的主检录区完成检录入场.组委会采用电子芯片核验与人脸识别技术,检录时间为赛前30分钟.某校数学兴趣小组针对该主检录区,开展“检录排队人数与开放通道之间的关系”进行探究活动.经调研与测算,该主检录区每个通道每分钟可检录10名运动员,每人完成核验后立即入场,不再排队;检录开始后,陆续到达该检录区的运动员总人数y(人)与时间x(分钟)满足关系式:
y=﹣x2+50x+24(0≤x≤30);
任意时刻满足:排队人数=到达总人数﹣已完成检录人数(通道空场时间忽略不计).
(1)若组委会先开放4个检录通道.
①直接写出排队人数m(人)与检录时间x(分钟)之间的函数关系式;
②求第几分钟后,该检录区不再有运动员排队等待检录.
【模型运用】
(2)根据赛事保障要求及尽可能减少检录通道,需在15分钟内(包含15分钟),排队等待检录的人数开始减少,至少要开放多少条检录通道?
【解答】解:(1)①由题意得,m=﹣x2+50x+24﹣10x×4=﹣x2+10x+24,
即队人数m(人)与检录时间x(分钟)之间的函数关系式m=﹣x2+10x+24;
②令m=0,则﹣x2+10x+24=0,
解得x1=12,x2=﹣2(舍去),
答:第12分钟后,该检录区不再有运动员排队等待检录;
(2)设开放n条检录通道,则m=﹣x2+50x+24﹣10x×n=﹣x2+(50﹣10n)x+24,
∵a=﹣1<0,
∴排队人数开始减少的时间为顶点横坐标,
由题意得,0≤25﹣5n≤15,
解得2≤n≤5,
答:至少要开放2条检录通道.
【变式1】(2026•舒城县校级模拟)综合与实践
【问题背景】排队是生活中常见的场景.如图,某数学小组针对进场看某次演出,研究了进场过程中排队人数与安检时间、安排通道数之间的关系.
【研究条件】
条件1:观众进场立即排队安检,在任意时刻都满足:排队人数=现场总人数﹣已入场人数;
条件2:该演出场地最多可开放9条安检通道,平均每条通道每分钟可安检6人.
【模型构建】若该演出前30分钟开始进行安检,经研究发现,现场总人数y与安检时间x之间满足关系式:y=﹣x2+60x+100(0≤x≤30).
结合上述信息,请解决下列问题:
(1)当开通3条安检通道时,安检时间x分钟时,已入场人数为 ,排队人数w与安检时间x之间的函数关系式为 .
【模型应用】
(2)在(1)的条件下,排队人数在第几分钟达到最大值,最大人数为多少?
【解答】解:(1)根据题意列出已入场人数和现场总人数,再根据排队人数=现场总人数﹣已入场人数列出函数关系式如下:
当开通3条安检通道时,安检时间x分钟,已入场人数为:3x×6=18x(人),
∵排队人数=现场总人数﹣已入场人数,现场总人数y与安检时间x之间满足关系式:y=﹣x2+60x+100(0≤x≤30)
∴w=y﹣18x=﹣x2+60x+100﹣18x=﹣x2+42x+100(0≤x≤30);
故答案为:18x;w=﹣x2+42x+100(0≤x≤30);
(2)由条件可知抛物线开口向下,在顶点处取得最大值,
∵对称轴是直线,
∴当x=21时,,
∴排队人数在第21分钟达到最大值,最大人数为541人.
课后小练习
1.(2025•浙江)为了实时规划路径,卫星导航系统需要计算运动点与观测点之间距离的平方.如图1,点P是一个固定观测点,运动点Q从A处出发,沿笔直公路AB向目的地B处运动.设AQ为x(单位:km)(0≤x≤n),PQ2为y(单位:km2).如图2,y关于x的函数图象与y轴交于点C,最低点D(m,81),且经过E(1,225)和F(n,225)两点.下列选项正确的是( )
A.m=12
B.n=24
C.点C的纵坐标为240
D.点(15,85)在该函数图象上
【解答】解:如图,作PG⊥AB于G,当x=1时,动点Q运动到点H的位置,则由题意和图象可知PH2=225,当点Q运动到点G的时候,PQ2最小,即:PG2=81,HG=m﹣1=12.
在Rt△PGH中,由勾股定理,得225=81+(m﹣1)2,
∴m=13.
∴A错误.
∴AG=m=13,HG=m﹣1=12.
当x=n时,点Q运动到点B,则PB2=225=PH2,
∴PB=PH,
∵PG⊥AB,
∴BG=HG=12,
∴AB=13+12=25,
∴选项B错误.
∴当x=0,即点Q在A点时,
∴AP2=AG2+PG2=132+81=250.
∴点C的纵坐标为250.
∴选项C错误.
当x=15时,点Q运动到点K,
∴AK=15.
∴GK=AK﹣AG=2.
∴PK2=KG2+PG2=4+81=85.
∴点(15,85)在该函数图象上.
∴选项D正确.
故选:D.
2.(2026春•鼓楼区校级期末)某足球运动员将足球沿与地面成一定角度的方向踢出,如果不考虑空气阻力,足球飞行的高度h(单位:m)与足球飞行的时间t(单位:s)之间具有二次函数关系,其部分图象如图所示,则足球到达最高点所需的时间是 s.
【解答】解:设h=at2+bt,
将(0.5,2.75),(1.1,2.75)代入,得
,
解得,
∴h=﹣5t2+8t,
∴﹣5<0,
∴抛物线开口向下,
∵对称轴为直线,
∴足球到达最高点所需的时间是0.8s.
故答案为:0.8.
3.(2026•芙蓉区校级模拟)如图,足球训练中,嘉嘉从球门正前方A处射门,球射向球门的路线呈抛物线,建立如图所示的平面直角坐标系,则抛物线对应的解析式为y=a(x﹣2)2+2.8.已知球门高OB为2.44米,忽略其他因素,若足球能沿抛物线直接射进球门,则a的值可能是( )
A. ﹣0.8 B.﹣0.1 C.﹣0.05 D.﹣0.01
【解答】解:当x=0时,y=4a+2.8,
∵足球能射进球门,
∴0<y<2.44,
∴,
解得﹣0.7<a<﹣0.09,
则a的值可能是﹣0.1.
故选:B.
4.(2026•临平区二模)物体自由下落的高度h(m)和下落时间t(s)的关系为ht2(g为重力加速度).记地球重力加速度为g1,月球重力加速度为g2.当物体自由下落高度相同时,在地球上的下落时间为t1,在月球上的下落时间为t2.若6,则 .
【解答】解:由题意,∵ht2,
∴t(负值舍去).
∵6,
∴.
∴.
5.(2025•龙华区三模)如图,壮壮同学投掷实心球,出手(点P处)的高度OP是,出手后实心球沿一段抛物线运行,到达最高点时,水平距离是5m,高度是4m.若实心球落地点为M,则OM= m.
【解答】解:设抛物线解析式为:y=a(x﹣5)2+4,
把点代入得:,
∴,
∴;
当y=0时,,
解得,(舍去),,
即此次实心球被推出的水平距离OM为.
故答案为:.
6.(2026•西湖区一模)如图,小聪借助直角墙角建一个矩形花园ABCD,花园两边由总长为18m的篱笆围成,墙长DE=8m,DF=12m,则花园最大面积为( )
A.72m2 B.80m2 C.81m2 D.96m2
【解答】解:设AB=xm,矩形花园的面积为Sm2,则BC=(18﹣x)m,
根据题意得:S=x(18﹣x)=﹣(x﹣9)2+81,
∵DE=8m,DF=12m,
∴,
解得10≤x≤12,
∵﹣1<0,
∴但x=10m时,矩形的面积最大,最大面积为80m2,
故选:B.
7.(2026•白银模拟)在投掷铅球项目中,铅球脱手后的飞行路线可以看作如图所示抛物线的一部分.设铅球落地点离投掷者的距离为S(m),则S的范围为( )
A.8<s<9 B.9<s<10 C.10<s<11 D.11<s<12
【解答】解:由题意,设抛物线的解析式为y=a(x﹣4)2+3.4.
又抛物线过点(0,1.8),
∴16a+3.4=1.8.
∴a=﹣0.1.
∴抛物线的解析式为y=﹣0.1(x﹣4)2+3.4.
令y=0,
∴0=﹣0.1(x﹣4)2+3.4.
∴x=4±.
显然s>0,
∴s=4.
∵56,
∴9<s=410.
故选:B.
8.(2025秋•蒙城县期末)如图所示,某建筑物有一抛物线形的大门,小强想知道这道门的高度,他先测出门的宽度AB=8m,然后用一根长为4m的小竹竿CD竖直的接触地面和门的内壁,并测得AC=1m,则门高OE为( )
A.9m B.m C.8.7m D.9.3m
【解答】解:由题意得,抛物线过点A(﹣4,0)、B(4,0)、D(﹣3,4),
设y=a(x+4)(x﹣4),
把D(﹣3,4)代入y=a(x+4)(x﹣4),
得4=a(﹣3+4)(﹣3﹣4),
解得a,
∴y(x+4)(x﹣4).
令x=0得y,即(0,),
∴OE
∴门的高度约为m.
故选:B.
9.(2026•烟台模拟)某景区为吸引游客,将门票单价定为x元/张,并且要求单价不能低于21元.经市场调查,每日游客人数y(人)与门票单价x(元)满足一次函数关系,部分数据如表:
门票单价x(元)
21
22
23
…
游客人数y(人)
110
100
90
…
景区每日运营成本为每人10元,另需支付固定维护费每日100元和环保费.经统计,环保费m元与游客人数y人之间满足二次函数关系(若所有门票均售出),其图象如图所示.
(1)求游客人数y与门票单价x的函数表达式;
(2)设扣除运营成本、环保费和固定维护费后的利润为W元,求W与单价x的函数关系式,并求出当单价多少时利润最大,最大利润是多少?
(3)随着智能设备的引入,景区运营成本每人降低a元(a>3),且降低运营成本后的单价也不能低于21元.求在此条件下利润W的最大值(用含a的式子表示),并求当利润最大值为1429元时a的值.
【解答】解:(1)设y=kx+b(k≠0),
将(21,110)、(22,100)代入:,
解得,
∴函数表达式为:y=﹣10x+320(21≤x≤32);
(2)环保费m与y的函数关系设m=ay2(a≠0),将(50,25)代入:25=a×502,
a,
∴my2,
利润W=门票收入﹣运营成本﹣固定维护费﹣环保费xy﹣10y﹣100y2
=(﹣10x+320)(x﹣10)﹣100(﹣10x+320)2
=﹣10x2+420x﹣3200﹣100﹣(x2﹣64x+1024)
=﹣11x2+484x﹣4324,
二次函数W=﹣11x2+484x﹣4324开口向下,对称轴为:x=22,
∵x≥21,且22在取值范围内,
∴当x=22时,Wmax=﹣11×222+484×22﹣4324=1000,
∴函数关系式为W=﹣11x2+484x﹣4324,当单价为22元时,利润最大为1000元;
(3)运营成本变为(10﹣a)y,则:W=xy﹣(10﹣a)y﹣100y2
=(﹣10x+320)(x﹣10+a)﹣100﹣(x2﹣64x+1024)
=﹣11x2+(484﹣10a)x+320a﹣4324,
对称轴为:x=22,
∵a>3,
∴2221,
又∵x≥21,函数开口向下,在x≥21时单调递减,
∴最大值在x=21时取得:Wmax=﹣11×212+(484﹣10a)×21+320a﹣4324=989+110a,
当Wmax=1429时:989+110a=1429,
解得a=4,
∴利润最大值为110a+989,当最大值为1429元时,a=4.
10.(2026•榆林校级模拟)如图1,某洗手间的洗手台上放了一瓶洗手液,按住顶部下压,洗手液瞬间从喷口点A喷出,喷出的一滴洗手液轨迹呈抛物线型.现以吸液管底为原点,洗手台水平面为x轴,吸液管所在直线为y轴,建立如图2所示的平面直角坐标系.已知:喷口点A到台面的高度AB=18cm,OB=4cm,当一滴洗手液在水平方向喷出4cm时,到台面高度为13cm,此时该抛物线的表达式为y=ax2+bx+15.
(1)求这滴洗手液轨迹的函数表达式;
(2)当这滴洗手液落到台面上时,求落点离喷口点A的水平距离.
【解答】解:(1)由条件可得,
解得,
∴这滴洗手液轨迹的函数表达式为;
(2)令y=0,即,
解得:x=12或x=﹣5(舍去),
与喷口点A的水平距离为:12﹣4=8cm,
答:这滴洗手液落点离喷口点A的水平距离是8cm.
11.(2026•让胡路区校级模拟)排队购餐是学校生活中常见的现象.某校数学兴趣小组开展以“就餐排队人数与开放窗口之间的关系”为题的综合实践活动.
【问题背景】小组某天经调查发现:该校食堂每个用餐服务窗口每分钟可服务10人(每人限购1份,购餐后立即不再排队),食堂用餐人数y(人)与开放窗口时间x(分钟)满足关系式y=﹣x2+80x+129,接下来,不断有新的同学进入食堂排队,队列中的同学买到餐后立即离开.进餐厅排队用餐,任意时刻都满足:排队人数=用餐总人数﹣已买到餐人数,食堂开放服务窗口,就有同学买餐,空场时间忽略不计.
【构建模型】
(1)食堂先开放4个服务窗口.
①直接写出排队人数m(人)与开放窗口时间x(分)间的函数关系式;(不需要写出x的范围)
②求第几分钟不再有同学排队买餐.
【模型运用】
(2) 根据学校活动安排,需要在15分钟内(包含第15分钟),排队用餐的人数开始减少,若开放服务窗口为n个,直接写出n的取值范围.
【解答】解:(1)①m=﹣x2+40x+129;理由如下:
食堂用餐人数y(人)与开放窗口时间x(分钟)满足关系式y=﹣x2+80x+129,
食堂开放4个服务窗口x分钟,则已买到餐的人数为40x人,
∴排队人数m(人)与开放窗口时间x(分)间的函数关系式为m=﹣x2+80x+129﹣40x=﹣x2+40x+129;
②当m=0时,得:﹣x2+40x+129=0,
解得:x1=43,x2=﹣3(不合题意,舍去),
答:第43分钟不再有同学排队就餐;
(2)n的取值范围为n≥5(n为正整数).理由如下:
∵开放服务窗口为n个,则第x分钟时已买到餐的人数为10nx人,
∴排队人数为m=﹣x2+80x+129﹣10nx=﹣x2+(80﹣10n)x+129,
∵需要在15 分钟内(包含第15分钟),排队用餐的人数开始减少,
∴,
解得:n≥5(n为正整数).
12.(2026•秦都区校级模拟)数学兴趣小组的同学到户外进行实践探究活动,如图①是一座三孔桥,三个孔都呈抛物线型,左右两个抛物线形状相同,该三孔桥的截面图如图②所示,研究小组以线段AB所在的直线表示水平的水面,以AB的中点O为坐标原点,OB所在直线为x轴,过点O垂直于x轴的直线为y轴,建立平面直角坐标系,小组通过查阅资料,了解到正常水位时,中间大孔水面宽度AB=20m,顶点C距离水面的高度OC为5m,小孔顶点距离水面的高度DE为4.2m.
(1)求中间大孔抛物线的函数表达式;
(2)若雨季来临水位上涨,大孔水面宽度MN≤10m时桥面警戒,禁止通行,请通过计算判断当小孔刚好被淹没时,此桥面可否通行?
【解答】解:(1)已知抛物线的顶点为C(0,5),
∴可设中间大孔抛物线的函数表达式为y=ax2+5(a≠0),
∵正常水位时,中间大孔水面宽度AB=20m,AB在x轴上,且O为坐标原点,
∴A点坐标为 (﹣10,0),B点坐标为(10,0)(因为AB关于y轴对称,AB的中点在y轴上,所以A、B到y轴的距离都是10),
把B(10,0)代入y=ax2+5中,可得:0=a×102+5,
∴中间大孔抛物线的函数表达式为;
(2)当小孔刚好被淹没时,水位高度为DE=4.2m,即此时y=4.2.
把y=4.2代入中间大孔抛物线的函数表达式中,
∴4,则x=±4,
∴此时大孔水面宽度MN的长度为|4﹣(﹣4)|=|8|=8m.
∵8m<10m,
∴根据“大孔水面宽度MN小于等于10米时桥面警戒,禁止通行”,故当小孔刚好被淹没时,桥面警戒,禁止通行.
13.(2025秋•唐山期末)今年夏天,桨板这一水上运动成为“夏日新宠”,这项小众的运动从竞技场走向了大众视野,丰富了人们的生活.如图1,人们可以坐在、跪在或者站在桨板上,通过划桨实现前进、转弯,穿梭在城市的河道之间,感受夏日的清凉并欣赏宁波这座城市的夜景.若现在在这个划行的河道之上,有一座桥,其示意图如图2,正常水位时水面AB宽为24米,此时桥拱最高点C到水面的高度为5米,桥拱可以看成抛物线.
(1)若以AB所在直线为x轴,AB的垂直平分线为y轴建立直角坐标系,求此时的函数表达式.
(2)已知小兰的身高是165cm,桨板厚度为15cm,在正常水位时,若小兰要笔直的站在桨板上通过这座桥,则其在河道中可通行的安全范围是多少米?(为保证安全,要求头顶距离桥拱至少20cm)
【解答】解:(1)以AB所在直线为x轴,AB的垂直平分线为y轴建立直角坐标系,
由题意得OA=OBAB=12米,点C的坐标为(0,5),
∴点A的坐标为(﹣12,0),
设抛物线的表达式为y=ax2+5(a≠0),
把A(﹣12,0)代入,得144a+5=0,
解得:a,
∴该抛物线的表达式为yx2+5;
(2)∵165+15+20=200(cm)=2(m),
∴当y=2时,x2+5=2,
解得x1,x2,
∴在河道中可通行的安全范围是米.
14.(2026春•温岭市期中)根据以下素材,探索完成任务.
探索设计停车场
背景
社区利用一块长方形空地建了一个小型停车场,其布局如图所示,空地四周围墙,入口与出口通道位置如图所示.已知AB=18m,BC=32m.
方案
社区工作者设计了四列阴影部分为停车位,按照中小车型停车位划线标准,停车位的宽度都相同,即GH=2BE=2DF,且停车位的宽度不小于4.8m,其余部分是等宽的通道.
任务1
①设停车位的宽度为xm,通道的宽度为ym,求y与x之间的函数关系式;
②若停车位总面积为180m2,请计算停车位的宽度是否符合标准.
【解答】解:任务1:①∵BE=FD=x,则GH=2x,
由题意得:4x+2y=32,
∴y与x之间的函数关系式为y=﹣2x+16;
②∵停车位总面积为180m2,
∴2x(18﹣y)+2x(18﹣2y)=180,
将①中y=﹣2x+16代入,得2x[18﹣(﹣2x+16)]+2x[18﹣2(﹣2x+16)]=180,
整理得:2x2﹣2x﹣15=0,
解得:x=5或x=3,
∵停车位的宽度不小于4.8m,
∴x=5;
任务2:设停车位的总面积为S,
∴S=2x(18﹣y)+2x(18﹣2y)
=12x2﹣24x
=12(x2﹣2x)
=12(x2﹣2x+1﹣1)
=12(x﹣1)2﹣12,
∵y=﹣2x+16≥4且x≥4.8
∴4.8≤x≤6,
∵12>0,
∴当x=6时,,
∴当停车位宽度取6m时,停车位总面积最大,最大停车位总面积288m2.
15.(2026•江夏区校级模拟)在一场篮球赛中,运动员小杨在距篮下4米处跳起投篮,球运行的路线呈抛物线形,当球运行的水平距离为2.5米时,到达最高点,此时球离地面的距离是3.5米,然后准确落入篮圈,已知篮圈中心到地面的距离为3.05米.
(1)如图1建立平面直角坐标系.
①求此抛物线的表达式;
②如果小杨的身高是1.8米,在这次跳投中,球在头顶上方0.25米,那么球出手时,他跳离地面的高度是多少米?
(2)如图2,在这场篮球赛中,另一位运动员小浦跳起投篮,已知球出手时离地面高米,与篮圈中心的水平距离为7米,当球出手后水平距离为4米时到达最高点,此时球离地面的距离是4米,设篮球运行的路线也呈抛物线形,问此球能否投中这个篮圈?
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【解答】解:(1)①∵当球运行的水平距离为2.5米时,达到最大高度3.5米,
∴抛物线的顶点坐标为(2.5,3.5),
∴设抛物线的表达式为y=a(x﹣2.5)2+3.5.
由图知图象过点:(4,3.05).
∴2.25a+3.5=3.05,
∴a=﹣0.2,
∴抛物线的表达式为y=﹣0.2(x﹣2.5)2+3.5.
②设球出手时,他跳离地面的高度为hm,
∵(1)中求得y=﹣0.2(x﹣2.5)2+3.5,
∴球出手时,球的高度为h+1.8+0.25=(h+2.05)m,
∴h+2.05=﹣0.2×(0﹣2.5)2+3.5,
∴h=0.2(m).
答:球出手时,他跳离地面的高度为0.2m;
(2)由题意得,此时顶点为(4,4),
∴可设y=m(x﹣4)2+4.
又∵图象过(0,),
∴16m+4.
∴m.
∴y(x﹣4)2+4.
∴令x=7,则y=3<3.05.
∴此球不能投中这个篮圈.
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