专题02 二次函数实际应用压轴(压轴题专项训练)数学新教材沪科版九年级上册
2026-08-10
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2份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 初中数学沪科版九年级上册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 21.4 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-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 | 7.83 MB |
| 发布时间 | 2026-08-10 |
| 更新时间 | 2026-08-10 |
| 作者 | 宋老师数学图文制作室 |
| 品牌系列 | 学科专项·压轴题 |
| 审核时间 | 2026-08-10 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59151926.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以五步解题通法为核心,系统整合四大中考高频题型,通过典例-变式-挑战三级训练,构建二次函数实际应用的方法体系与知识逻辑,培养数学建模与逻辑推理能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|解题通法|5步骤+公式|审题建模→列式整理→判断开口→求解最值→回归实际|从二次函数概念到实际应用的完整推理链|
|销售利润最值|2典例+3变式|设变化量为自变量,关注销量与价格关系,标注取值范围|利润公式与二次函数最值的结合应用|
|几何面积最值|2典例+3变式|靠墙/动点模型线段表示,面积公式转化为函数|图形性质与二次函数区间最值的综合|
|抛物线型模型|3典例+3变式|固定对称轴建系,利用对称性简化计算|坐标系建立与抛物线解析式的实际意义|
|动点运动压轴|3典例+3变式|动点坐标表示,面积/距离转化为函数,判断区间端点|动态几何与二次函数综合的高阶应用|
|压轴挑战|16题(选择/填空/解答)|综合应用四大题型方法,突破思维上限|中考压轴题的综合能力考查|
内容正文:
专题02 二次函数实际应用压轴
目 录
解题通法—明晰核心解法,助力能力迁移
题型归纳—精讲典型题法,夯实解题根基
题型一、销售利润最值问题(中考最高频压轴)
题型二、几何面积最值问题(矩形、多边形、动点面积)
题型三、抛物线型实际模型(拱桥、隧道、喷水、投篮)
题型四、动点运动类二次函数压轴(难度最高、中考压轴压轴问)
压轴挑战—攻克高难压轴,突破思维上限
解题通法—明晰核心解法,助力能力迁移
步骤1:审题建模,锁定自变量与因变量
1. 常规设元:优先设变化量(涨价/降价金额、运动时间、线段长度、水平距离)为 ,贴合题意、简化计算;
2. 梳理关系:提取题干中单价、销量、边长、高度、速度等核心等量关系;
3. 判定模型:化简后形如 ,即为二次函数模型。
步骤2:列式整理,规范写出函数解析式
根据题意列等式,展开合并同类项,化为一般式或顶点式;
核心必考细节:必须标注自变量取值范围(实际意义约束:长度、销量、时间均大于0,为压轴高频扣分点)。
步骤3:判断开口方向,确定最值求解逻辑
1. :抛物线开口向上,函数有最小值,无最大值;
2.:抛物线开口向下,函数有最大值,无最小值;
3. 区间核心原则:顶点横坐标 在自变量取值区间内,顶点处取最值;顶点不在区间内,最值仅在区间左右端点取得。
步骤4:代入运算,精准求解目标最值
1. 顶点式 :直接通过顶点 读出最值 ;
2. 一般式:计算对称轴 ,代入解析式求最值;
3. 区间偏移:对称轴不在定义域内,直接代入区间两端数值对比大小。
步骤5:回归实际,规范作答
检验结果是否符合现实意义,舍去负数、超范围等不合理数值,完整书写答句。
通用核心公式
对称轴:
最值:
题型归纳—精讲典型题法,夯实解题根基
题型一、销售利润最值问题(中考最高频压轴)
【典例1】.(24-25九年级上·安徽安庆·阶段检测)某水果店一种水果的日销售量(千克)与销售价格(元/千克)满足一次函数,已知这种水果购进的价格为4元/千克,求这种水果在日销售量不超过7千克的条件下可获得的最大毛利润.(毛利润销售额购进成本)
【答案】最大毛利润为63元
【知识点】用一元一次不等式解决实际问题、销售问题(实际问题与二次函数)
【分析】本题考查了二次函数的应用,根据利润=售出的钱-成本列出函数解析式,然后利用二次函数的性质求解即可.
【详解】解:设最大毛利润为,
,
∴抛物线对称轴是直线,抛物线开口向下.
日销售量不超过7千克,
,
解得.
又,
当时,取得最大值为.
答:最大毛利润为63元.
【典例2】.(24-25九年级上·安徽合肥·期中)某商店经营一种文具,已知成批购进时的单价是20元.调查发现销售单价是30元时,月销售量是240件,而销售单价每上涨1元,月销售量就减少10件,且每件文具售价不能高于40元,设每件文具的销售单价上涨了元时(为正整数),月销售利润为元.
(1)求与的函数关系式并求出的取值范围;
(2)每件文具的售价定为多少元时可使月销售利润最大?最大的月利润是多少?
【答案】(1);
(2)当售价定为37时,月销售利润最大,最大值是2890元.
【知识点】销售问题(实际问题与二次函数)
【分析】本题考查二次函数的应用,解题的关键是掌握利润问题的列式方法和求二次函数最值的方法.
(1)根据销售单价上涨x元,表示出销量,从而列出月销售利润的函数关系式;
(2)利用(1)的结果,通过配方法即可求出最大值.
【详解】(1)解:当销售单价上涨了x元时,销量是件,
∵每件文具售价不能高于40元,
∴,
列式:,
整理得:;
(2)解:∵,,
∴当时,有最大值,最大值是2890,
,
答:当售价定为37时,月销售利润最大,最大值是2890元.
题型模版
1. 高频易错坑点
① 遗漏自变量取值范围,直接默认顶点为最值;
② 混淆涨价、降价对应的销量变化规律;
③ 求出最优 x 后,忘记计算最终售价。
【变式1-1】.(24-25九年级上·安徽安庆·期中)某超市销售一种成本为每千克元的商品,已知这种商品的月销售是(千克)与销售单价(元/千克)之间的函数关系式为.
(1)当这种商品的销售单价定为多少时,每月可获得最大利润?
(2)如果这种商品的销售单价不超过元/千克,超市想要每月通过销售这种商品获得的利润不低于元,那么该超市对这种商品的月投资总成本最少是多少元?(月投资总成本商品每千克的成本月销售量)
【答案】(1)销售单价定为元时,每月可获得最大利润
(2)月投资总成本最少是元
【知识点】最大利润问题(一次函数的实际应用)、销售问题(实际问题与二次函数)
【分析】本题考查二次函数的实际应用,一次函数的实际应用.读懂题意,找到等量关系,正确列出函数关系是解题关键.
(1)根据利润=(售价进价)销售量求解即可,结合题意即可直接得出自变量的取值范围;
(2)根据二次函数的性质求解即可;
【详解】(1)解:设利润为,则由题意得
,
,
答:这种商品的销售单价定为元时,每月可获得最大利润;
(2)解:由题意得:,
解得:,,
,
抛物线开口向下,
时,,
,
当时,,
设成本为元,由题意,得:,
,
随的增大而减小,
当时,,
答:想要每月通过销售这种商品获得的利润不低于元,那么该超市对这种商品的月投资总成本最少是元;
【变式1-2】.(24-25九年级上·安徽安庆·期中)杭州亚运会吉祥物组合名为“江南忆”,三个吉祥物以机器人作为整体造型,融合了杭州的历史人文、自然生态和创新基因,既有深厚的文化底蕴又充满了时代活力.某商家购进了A、B两种类型的吉祥物纪念品,已知每套B型纪念品比每套A型纪念品的多元,套A型纪念品与套B型纪念品共元.
(1)求A、B两种类型纪念品的进价;
(2)该商家准备购进A型纪念品m套,均以每套n元的价格全部售完,且m与n之间的关系满足一次函数,物价局规定该纪念品利润率不能高于,问n的值为多少时,A型纪念的销售总利润最大?最大利润是多少?
【答案】(1)A型纪念品的进价是元,B型纪念品的进价是元;
(2)当n为元,A型纪念的销售总利润最大,最大利润是元.
【知识点】销售、利润问题(二元一次方程组的应用)、销售问题(实际问题与二次函数)
【分析】本题考查二元一次方程组的应用和二次函数的应用,解题的关键是读懂题意,列出方程组和函数关系式.
(1)设A种类型纪念品的进价为x元,B种类型纪念品的进价为y元,由每套B型纪念品比每套A型纪念品的多元,套A型纪念品与套B型纪念品共元列方程组可解得答案;
(2)设A型纪念品的销售总利润为w元,求出n的取值范围是,而,根据二次函数性质可得答案.
【详解】(1)解:设A种类型纪念品的进价为x元,B种类型纪念品的进价为y元,由题意得:
解得
答∶A种类型纪念品的进价为元,B种类型纪念品的进价为元.
(2)解:设A型纪念品的销售总利润为w元,
物价局规定该纪念品利润率不能高于,
A型纪念品的最高售价为:(元),
的取值范围为:
,,w随n的增大而增大,
当时,
答∶当n为元,A型纪念的销售总利润最大,最大利润是元.
【变式1-3】.(24-25九年级上·安徽安庆·期中)某款童装,每件售价60元,每星期可卖100件.为了促销,该店决定降价销售,市场调查反映:每降价1元,每星期可多卖10件.已知该款童装每件成本价30元.
设该款童装每件售价元,每星期的销售量为件.
(1)根据题意,填写下表:
每件售价(元)
60
59
58
每星期售出商品的数量(件)
100
110
每星期售出商品的利润(元)
3000
3190
(2)求与之间的函数解析式;
(3)当每件售价定为多少元时,每星期的销售利润最大,最大利润是多少?
【答案】(1)120,3360,,
(2)
(3)每件降价定为10元时,每星期的销售利润最大,最大利润4000元
【知识点】求一次函数解析式、销售问题(实际问题与二次函数)
【分析】本题考查二次函数的综合应用,涉及一次函数及应用,解题的关键是构建二次函数解决最值问题.
(1)根据每降价1元,每星期可多卖10件及利润每件利润乘销售量即可得到答案;
(2)根据售量(件与售价(元件)之间的关系即可得到结论;
(3)设每星期利润为元,构建二次函数利用二次函数性质解决问题.
【详解】(1)解:每件售价58元,可卖120件,每件利润为元,
所以每星期售出商品的利润元,
每件售价元,可卖件,每件利润为元,
所以每星期售出商品的利润元,
填写表格如下:
每件售价(元)
60
59
58
每星期售出商品的数量(件)
100
110
120
每星期售出商品的利润(元)
3000
3190
3360
(2)由题意,得:;
(3)设每星期利润为元,
,
时,最大值.
当每件售价为50元时,即降价了(元,
每件降价定为10元时,每星期的销售利润最大,最大利润4000元.
题型二、几何面积最值问题(矩形、多边形、动点面积)
【典例3】.(25-26九年级上·安徽阜阳·期末)如图,在矩形中,M是的中点,,P,Q两点分别从点B,点M同时出发,并都以的速度沿着方向运动,当点Q到达点D时,两点同时停止运动.在P,Q两点运动的过程中,与的面积S随时间t变化的图象最接近的是( )
A.B.C. D.
【答案】B
【知识点】动点问题的函数图象、列二次函数关系式、图形运动问题(实际问题与二次函数)、根据矩形的性质求线段长
【分析】本题主要考查了动点问题的函数图像,二次函数的图象,矩形的性质,求二次函数关系式,
先根据矩形的性质,再结合图象可知,再分三种情况求出关系式,然后结合关系式可得图象.
【详解】解:连接,
∵四边形是矩形,点M是的中点,
∴,,
∴.
当点P与点B重合时,此时;
当点P与点M重合时,运动时间是,则,
∴,
解得.
当时,即线段在上运动时,
;
当时,即线段在,上运动时,
可知,则,,
∴;
,
抛物线开口向上,当时,;
当时,即线段在上运动时,
.
所以图B符合题意
故选:B.
【典例4】.(25-26九年级上·安徽合肥·期中)在安徽黄山的一家茶叶合作社,计划用篱笆围成一个矩形茶叶加工区.加工区一面靠墙(墙的最大可用长度为,此面不需要篱笆),在加工区中间有一道篱笆垂直于墙(用于分隔揉捻和干燥区域,厚度忽略不计),在平行于墙的边上开有两扇宽为的门(门不用篱笆材料).现有篱笆材料总长为.设垂直于墙的边的长为(如图所示).
(1)求平行于墙的边的长关于的函数表达式及自变量的取值范围;
(2)求加工区面积关于的函数表达式,并求的最大值及此时的值.
【答案】(1)
(2);当时,的最大值.
【知识点】一元一次不等式组的其他应用、其他问题(一次函数的实际应用)、图形问题(实际问题与二次函数)
【分析】本题考查了一次函数的应用,二次函数的应用,一元一次不等式组的应用.
(1)根据篱笆材料总长面墙长两扇宽为的门求出关于的函数表达式,再根据墙的最大可用长度为求取值范围即可;
(2)求出关于的函数表达式,化为顶点式作答即可.
【详解】(1)解:,
∵墙的最大可用长度为,边的长
∴,
解得,
即;
(2)解:,
这是一个二次函数,开口向下,最大值在顶点处取得,
当时,的最大值.
题型模版
1. 专属解题技巧
① 靠墙模型:仅需围三条边,优先区分靠墙边与围栏边,避免长度计算错误;
② 动点模型:设运动时间 t 为自变量,用「速度×时间」表示动态线段长度;
③ 公式套用:矩形面积S=ab,三角形面积 S=12ah,化简后求最值。
2. 易错核心点
所有边长必须大于0,自变量上下限由围栏总长、图形边界、动点运动范围严格约束。
【变式2-1】.(25-26九年级上·安徽阜阳·期末)如图,某校在教学楼后面搭建了两个简易的矩形自行车车棚,一边利用教学楼的后墙(可利用墙长为),其他的边用总长的不锈钢栅栏围成,左右两侧各开一个的出口.若要使车棚的面积最大,则的长为___________.
【答案】12
【知识点】y=ax²+bx+c的最值、图形问题(实际问题与二次函数)
【分析】本题主要考查了一元二次函数的应用及一元二次函数的最值,掌握一元二次函数的最值求法是解题的关键.
设车棚宽度的长为,则车棚长度为,列出一元二次函数,再求最值即可;
【详解】解:如图:设车棚宽度的长为,则车棚长度为,
则,,
所以车棚的面积
,
所以,当,即,时,车棚的面积最大.
故答案为:12.
【变式2-2】.(24-25九年级上·安徽合肥·阶段检测)如图,在一面靠墙的空地上用长为24的篱笆围成中间隔有两道篱笆的长方形花圃,设花圃的宽为,面积为.
(1)求S与x的函数表达式及自变量的取值范围;
(2)当x取何值时所围成的花圃面积最大?最大值是多少?
【答案】(1)
(2)时,S最大为
【知识点】求不等式组的解集、y=ax²+bx+c的最值、图形问题(实际问题与二次函数)
【分析】(1)设花圃的宽为,则长为,依题意得,,由,,解得,,然后作答即可;
(2)由题意知,,然后根据二次函数的性质,求解作答即可.
【详解】(1)解:设花圃的宽为,则长为,
依题意得,,
∵,,
解得,,
∴;
(2)解:由题意知,,
∵,
∴当时,S最大为.
【点睛】本题考查了二次函数的应用,二次函数的图象与性质,解不等式组.解题的关键在于对知识的熟练掌握与灵活运用.
【变式2-3】.(25-26九年级上·安徽阜阳·期中)综合与实践:学校数学兴趣小组围绕“校园花圃方案设计”开展主题学习活动,已知花圃一边靠墙(墙的长度不限),其余部分用总长为的栅栏围成,兴趣小组设计了以下两种:
方案一
方案二
如图1,围成一个面积为的矩形花圃.
如图2,围成矩形花圃,有栅栏(栅栏宽度忽略不计)将该花圃分隔为两个不同矩形区域,用来种植不同花卉,并在花圃两侧各留一个宽为的门(此处不用栅栏).
(1)求方案一中与墙垂直的边的长度;
(2)要使方案二中花圃的面积最大,与墙平行的边的长度为多少?最大面积是多少?
【答案】(1)10米
(2)与墙平行的边的长度为23米时,花圃的面积最大,是平方米
【知识点】与图形有关的问题(一元二次方程的应用)、图形问题(实际问题与二次函数)
【分析】本题考查了一元二次方程的应用以及二次函数的实际应用,熟练掌握矩形的周长、面积公式,以及二次函数的性质(如顶点式求最值)是解题的关键.
(1)设与墙垂直的边为,根据矩形周长(栅栏总长)表示出与墙平行的边,再结合面积公式列方程求解.
(2)设与墙平行的边为,根据栅栏总长和出口情况表示出与墙垂直的边,从而得出面积函数,利用二次函数性质求面积S最大值t时的值.
【详解】(1)解:设与墙垂直的边的长度为,则与墙平行的边的长度为,
根据题意得,解得
答:与墙垂直的边的长度为10米;
(2)解:设与墙平行的长度为,花圃的面积为,
根据题意得
当时,有最大值,
答:当与墙平行的边的长度为23米时,花圃的面积最大,是平方米.
题型三、抛物线型实际模型(拱桥、隧道、喷水、投篮)
【典例5】.(25-26九年级上·安徽合肥·期末)合肥市某隧道横截面由抛物线的一部分和矩形的三边构成.隧道的最高点C到地面距离为6米,两侧墙面高米,地面跨度米.车辆进入隧道,应在行驶车道内通行(禁止压线),线的宽度忽略不计.右侧车道线与墙面的距离为1米.且必须保证车辆顶部与隧道顶部在竖直方向的空隙不小于米.
(1)建立适当的平面直角坐标系,求抛物线的解析式;
(2)求该隧道右侧车道的最大安全限高h的值.(精确到个位)
【答案】(1)建立平面直角坐标系如图;;
(2)最大安全限高h的值为米.
【知识点】拱桥问题(实际问题与二次函数)
【分析】本题考查了二次函数的应用.
(1)以D为原点,所在直线为x轴,所在直线为y轴建立平面直角坐标系,根据题意求出,,,设抛物线的解析式为,将代入求出,即可求出抛物线的解析式;
(2)根据题意求出,进而求出,根据“车辆顶部与隧道顶部在竖直方向的空隙不小于米”即可求出最大安全限高h的值.
【详解】(1)解:∵,,
∴,,,
∵隧道的最高点C到地面距离为6米,
∴,
设抛物线的解析式为,
将代入得:,
解得:,
即抛物线的解析式为;
(2)解:∵右侧车道线与墙面的距离为1米,
∴,
此时,
∵车辆顶部与隧道顶部在竖直方向的空隙不小于米,
∴(米).
即最大安全限高h的值为米.
【典例6】.(25-26九年级上·安徽阜阳·阶段检测)“水幕电影”的工作原理是把影像打在抛物线状的水幕上,通过光学原理折射出图象.水幕是由若干个水嘴喷出的水柱组成的(如图),水柱的最高点为P,,,水嘴高.
(1)以A为坐标原点,AB所在的直线为x轴,AD所在的直线为y轴,建立平面直角坐标系,求抛物线的解析式;
(2)求水柱落点C与水嘴底部A的距离AC.
【答案】(1)
(2)
【知识点】待定系数法求二次函数解析式、y=a(x-h)²+k的图象和性质、抛物线与x轴的交点问题、喷水问题(实际问题与二次函数)
【分析】本题考查了二次函数的应用问题,掌握二次函数的图象和性质是解决本题的关键.
(1)根据题意可得抛物线的解析式为,将代入,即可求解;
(2)令,解方程,即可求解.
【详解】(1)解:设抛物线的解析式为,
∵,,
∴,
∵.
∴,
把代入得:
∴,
∴,
∴.
(2)解:令,
∴,
∴,
解得:,(舍),
∴点,
∴.
【典例7】.(25-26九年级上·安徽合肥·期中)某数学兴趣小组利用公园里一个斜坡做数学探究活动,如图,斜坡(其中,),他们站在处抛球,球从离地面高的处扔出,小球的运动轨迹可看作抛物线的一部分,已知小球在水平距离点时达到最高,小球抛向斜坡上.设小球的水平距离为,竖直高度为.
(1)求与的函数关系式;
(2)若时,小球的最大高度为,求的值;
(3)若小球的落点为,并沿着斜坡经历秒滚回到起点,求这次滚动的平均速度.
【答案】(1)
(2)或
(3)小球滚动的平均速度为米/秒
【知识点】待定系数法求二次函数解析式、y=ax²+bx+c的图象与性质、y=ax²+bx+c的最值、投球问题(实际问题与二次函数)
【分析】本题主要考查二次函数的实际问题,勾股定理,关键是求出函数的解析式.
(1)利用待定系数法求解即可;
(2)结合图象,分情况讨论即可;
(3)根据题意求出的解析式,进而求出小球的落点的坐标,再利用勾股定理即可解答.
【详解】(1)解:由题意和图可知,抛物线的顶点坐标为,
故设与的函数关系式为,,
把点代入得,,
解得,,
.
(2)解:当时,随的增大而增大,
时,,
解得,(舍去);
当时,随的增大而减小,
时,,
解得,(舍去);
当时,,不符合题意,舍去;
综上:的值为或.
(3)解:设的解析式为,,
把代入得,,
解得,,
,
由,
解得,,(不符合题意,舍去),
,
,
由勾股定理得(米),
即小球滚动的平均速度为米/秒.
题型模版
1. 高分技巧
固定对称轴为y轴建系,充分利用抛物线左右对称性质,算出单侧距离直接翻倍得到总宽度,大幅减少计算量。
【变式3-1】.(2025·安徽蚌埠·三模)一种移动灌溉装置(如图1)喷出的水柱的路径可近似看作一条抛物线,喷水头距水平地面的距离为,若采用最大功率灌溉,则喷出的抛物线形水柱在距离喷水头水平距离为处达到最高,高度为,灌溉时水柱的高度y(单位:m)与水柱落地处距离喷水头的水平距离x(单位:m)的图象如图2所示.李师傅采用最大功率灌溉一坡度为的斜坡草地.
(1)求此时抛物线形水柱的解析式;
(2)求水柱与坡面之间的最大铅直高度;
(3)若到喷水头水平距离为的A处有一棵大树,由于刚喷洒过农药不能灌溉(水柱经过大树上方会有水滴落),则应该将灌溉装置向左至少移动多少米,才能避开对这棵大树的灌溉?
【答案】(1)
(2)水柱与坡面之间的最大铅直高度为;
(3)应该将移动灌溉装置向左至少移动,才能避开对这棵大树的灌溉.
【知识点】喷水问题(实际问题与二次函数)
【分析】本题考查了二次函数的应用.
(1)设喷出的抛物线形水柱的解析式为,再利用待定系数法求解即可;
(2)先求得坡面的函数解析式,设抛物线上一点,过点P向x轴作垂线,交于点Q,用表示出,再利用二次函数的性质求解即可;
(3)设灌溉装置向左平移后的抛物线的解析式为,求得,再代入求解即可.
【详解】(1)解:由题意可知,采用最大功率灌溉时,抛物线的顶点坐标为,
设喷出的抛物线形水柱的解析式为,
将代入,
得,解得,
此时抛物线形水柱的解析式为;
(2)解:设坡面的函数解析式为,由坡度为可知,
当时, ,即,
∴坡面的函数解析式为,
令,
解得,,
又∵,
∴,
设抛物线上一点,
如图,过点P向x轴作垂线,交于点Q,则,
∴,
其中,
∵,其中,
∴当时,最大,最大值为,
答:水柱与坡面之间的最大铅直高度为;
(3)解:设灌溉装置向左平移后的抛物线的解析式为,
由(2)可知,,
将代入,得,
∴,
将代入,
得,
解得,(不符合题意,舍去),
答:应该将移动灌溉装置向左至少移动,才能避开对这棵大树的灌溉.
【变式3-2】.(25-26九年级上·安徽淮北·阶段检测)某校的围墙上端由一段段相同的凹曲拱形栅栏组成.如图所示,其拱形为抛物线的一部分,栅栏由立柱和横杆用相同的钢筋切割而成,横杆间按相同的间距米用根立柱加固,的长为米.
(1)建立适当的平面直角坐标系,求出抛物线的解析式;
(2)计算一段栅栏所需钢筋的总长度(精确到米);
(3)现为了安全考虑,栅栏需整体抬高,使的长为米,立柱间距仍然为米,试判断一根长为米的钢筋能不能做成一段符合要求的新栅栏?请说明理由.
【答案】(1)
(2)栅栏所需钢筋的总长度为米.
(3)
解:一根长为米的钢筋符合要求.
栅栏抬升后,点坐标为,
设此时的抛物线解析式为,
,
解得,
此时抛物线解析式为,
当,;时,.
栅栏所需钢筋的总长度,
,
一根长为米的钢筋符合要求.
答:一根长为米的钢筋能做成一段符合要求的新栅栏.
【知识点】待定系数法求二次函数解析式、拱桥问题(实际问题与二次函数)
【分析】本题考查抛物线的解析式求解、抛物线的实际应用以及线段长度的和差运算,合理建立坐标系、正确计算立柱的实际长度是解题关键.
(1)以抛物线顶点为原点,所在直线为轴,建立平面直角坐标系;
(2)利用横杆间隔确定每根立柱的横坐标,代入抛物线解析式求出对应值,再分别用减去该值即为立柱的实际长度,将所有立柱长度和横杆的长度相加即可;
(3)由新的长度确定点坐标,求出栅栏抬高后的解析式,然后使用(2)的方法求出每根立柱的实际长度,将所有立柱长度和横杆的长度相加即可.
【详解】(1)解:以点为原点,水平向右为轴正方向,竖直向上为轴正方向,建立直角坐标系,如图所示:
横杆间按相同的间距米用根立柱加固,的长为米,
的坐标为,
设抛物线的解析式为,则
,
解得,
抛物线的解析式为
答:抛物线的解析式为.
(2)解:在中,
当,,
当,,
当,,
当,,
当时,,
立柱的实际长度米,
横杆的长度米,
栅栏所需钢筋的总长度米.
答:栅栏所需钢筋的总长度为米.
【变式3-3】.(24-25九年级·安徽黄山·阶段检测)如图1所示的某种发石车是古代一种远程攻击的武器.将发石车置于山坡底部O处,以点O为原点,水平方向为x轴,建立如图2所示的平面直角坐标系,将发射出去的石块当作一个点看,其飞行路线可以近似看作抛物线的一部分,山坡上有一堵防御墙,其竖直截面为,墙宽米,与x轴平行,点B与点O的水平距离为28米,垂直距离为6米.
(1)若,求发射石块在空中飞行的最大高度.
(2)在(1)的条件下判断石块能否飞越防御墙.
(3)①若石块恰好落在防御墙顶部的B处,求抛物线的表达式.
②若石块飞跃防御墙后落在斜坡上点的左侧,直接写出a的范围.
【答案】(1)石块在空中飞行的最大高度为10米
(2)
解:石块能飞越防御墙,理由如下:
由(1)可知抛物线的表达式为,
把代入上式,
得,
,
石块能飞越防御墙.
(3)①;②
【知识点】投球问题(实际问题与二次函数)
【分析】本题考查了二次函数的实际应用,正确理解题意,求出函数解析式是解题的关键.
(1)先求出函数解析式,再求最大值即可;
(2)把代入函数解析式,求出值,与垂直距离的高度比较即可;
(3)①由待定系数法即可求解;②将和代入中,解得,将和代入中,解得,即可求解取值范围.
【详解】(1)解:当时,抛物线的表达式为,
将代入上式,得,
解得,
∴解析式为:,
∵,
石块在空中飞行的最大高度为10米;
(2)略
(3)解:①将和代入中,
得,,
解得.
此时抛物线的表达式为
②将和代入中,
得,
解得,
将和代入中,
得,解得,
.
题型四、动点运动类二次函数压轴(难度最高、中考压轴压轴问)
【典例8】.(2024九年级·安徽合肥·阶段检测)如图,二次函数y=﹣x2+(k﹣1)x+3的图象与x轴的负半轴交于点A,与y轴交于点B,且OA=OB.
(1)求该二次函数的解析式;
(2)若点C是二次函数图象上的一个动点,且位于第二象限;
①若CA=CB,求点C的坐标;
②设△ABC的面积为S,试求出S的最大值.
【答案】(1);(2)①点C的坐标为(,);②.
【知识点】二次函数综合
【分析】(1)先由函数解析式求出点C坐标,根据OA=OB,得出点A坐标,再代入二次函数解析式,可求得k;
(2)①由CA=CB,得点C在AB的垂直平分线线上,先求出AB的解析式,再求出垂直平分线的解析式,联立垂直平分线与二次函数解析式,可求得C点的坐标;
②过点C做CE||y轴交AB于E,计算CE的长度,则进行计算.
【详解】(1)由y=﹣x2+(k﹣1)x+3得,即
∵,即,
∴
将点A代入y=﹣x2+(k﹣1)x+3,解得
∴二次函数的解析式为
(2)①∵
∴点C在线段的垂直平分线上
设直线的解析式为:,则,
解得:,即的解析式为:
设的垂直平分线为,解析式为:
∵
∴的中点为:
将代入直线得:
联立与得:
解得:(舍去)或
∴点C的坐标为:.
②过点C作轴交于E,如图所示:
设点,,
∴
∴
∵
∴当时,.
【点睛】本题考查了二次函数的综合,涉及待定系数法,铅垂高水平宽的使用,熟悉知道以上解法是解题的关键.
【典例9】.(24-25九年级上·安徽合肥·阶段检测)如图,在平面直角坐标系中,直线与x轴交于点B,与y轴交于点C,二次函数的图象经过B,C两点,且与x轴的负半轴交于点A,动点D在直线BC下方的二次函数图象上.
(1)求二次函数的表达式;
(2)连接DC,DB,设的面积为S,求S的最大值.
【答案】(1)
(2)4
【知识点】待定系数法求二次函数解析式、y=ax²+bx+c的最值
【分析】(1)根据直线求出点B、C的坐标,再根据B、C的坐标即可求出二次函数的表达式;
(2)添加辅助线,将分解为和,设点,计算出线段MD的长度,从而得到的面积表达式,最后通过配方法求出最值即可.
【详解】(1)解:在直线上,当时,,当时,,
∴,,
∵二次函数经过点B、C,
∴ ,
解方程得,,
∴二次函数的表达式为;
(2)如下图所示,过点D作轴,交直线BC与点M,过点C作,垂足为P,设点,
∵点M在直线上,
∴当M的坐标为,
∵点D在抛物线上,
∴当M的坐标为,
∵点D在BC下方,
∴MD的长度为,
∵,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴S是以t为自变量的二次函数,且开口向下,顶点为
∴当时,最大,且,
故S的最大值为4.
【点睛】本题考查二次函数,解题的关键是熟练掌握待定系数法求二次函数的解析式,并将三角形面积的最大值问题转换为二次函数最大值的问题.
【典例10】.(2026·安徽蚌埠·一模)如图1,在平面直角坐标系中,二次函数的图象经过,两点,且与y轴交于点.
(1)求该二次函数表达式;
(2)如图2设抛物线顶点为E,连接,将线段绕着B点旋转,得到线段,连接,求经过A,D两点的直线表达式;
(3)若点P为x轴上方该二次函数图象上的动点,当P在对称轴右侧时,求面积的最大值,及此时P点坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)面积的最大值为,此时P点坐标为
【知识点】待定系数法求二次函数解析式、y=ax²+bx+c的图象与性质、根据旋转的性质求解、面积问题(二次函数综合)
【分析】(1)利用待定系数法即可求解;
(2)先求得二次函数的顶点坐标为,过点E作轴于点F,过点D作轴于点G,可证明,可得,,则可得点D坐标为,再利用待定系数法即可求得直线的表达式;
(3)设,过点P作轴于点,交于点H,先求得的表达式,则可得,则,再根据即可求解.
【详解】(1)解:∵二次函数的图象经过,两点,
∴设二次函数表达式为,
将代入得,
解得,
∴,即.
(2)解:由(1)可知二次函数表达式为,
∴对称轴为直线,顶点纵坐标为,
∴,
过点E作轴于点F,
∴,,
∵,
∴,
∴,
过点D作轴于点G,则,
由旋转的性质得,,
∴,
∵,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∴点的横坐标为,纵坐标为2,
∴点D的坐标为,
设直线的表达式为,
把,代入得,
解得.
∴经过A,D两点的直线表达式为.
(3)解:设,
设直线的表达式为,
把,代入得,
解得,
∴直线的表达式为,
过P作轴于点,交于点H,
∴,
∴,
过点作于点,
∴
,
∴当时,面积的最大值为,
当时,,
∴点P的坐标为.
题型模版
1.核心提醒
动点到达图形端点即停止运动,t 存在明确上下界;若顶点横坐标超出取值区间,最值只能在区间端点处取得。
【变式4-1】.(2025九年级上·安徽黄山·阶段检测)如图,已知二次函数的图象经过点、和原点O. P为二次函数图象上的一个动点,过点P作x轴的垂线,垂足为,并与直线OA交于点C.
求出二次函数的解析式;
当点P在直线OA的上方时,求线段PC的最大值;
当点P在直线OA的上方时,求的最大面积.
【答案】(1);(2)当点P在直线OA的上方时,线段PC的最大值是;(3)
【知识点】求一次函数解析式、待定系数法求二次函数解析式、y=ax²+bx+c的最值、图形运动问题(实际问题与二次函数)
【分析】(1)利用待定系数法求解即可;
(2)由题意可知,易求得直线OA的解析式,可得点,由=,利用二次函数最值求法求解即可;
(3)根据点A坐标和PC的最大值即可求解.
【详解】解:设,
把A点坐标代入得:
,
∴二次函数的解析式是;
,轴,P在上,
∴,
∵点,
∴直线OA的解析式为y=x,又点C在直线OA上,
∴点C(m,m)
当点P在直线OA的上方时,,
,
,
,开口向下,
当m=时,PC有最大值,
即当点P在直线OA的上方时,线段PC的最大值是.
(3)∵A点坐标,且PC有最大值,
∴.
【点睛】本题考查了求二次函数的解析式、求正比例函数的解析式、二次函数与几何最值,熟练掌握待定系数法求二次函数解析式的步骤,会利用二次函数的性质求解几何图形的最值是解答的关键.
【变式4-2】.(2025·安徽阜阳·三模)对于二次函数,当自变量时,函数y的最大值为.
(1)求二次函数的解析式.
(2)如图,二次函数的图象与x轴相交于A,B两点,与y轴相交于点C,P,Q是A与C之间的二次函数图象上的两个动点,轴交直线于点M,轴交直线于点N,轴于点E,轴于点D,,求当P,Q两点不重合时,线段的长.
(3)在(2)的条件下,连接,求的面积的最大值.
【答案】(1)
(2)2
(3)
【知识点】待定系数法求二次函数解析式、线段周长问题(二次函数综合)、面积问题(二次函数综合)
【分析】本题主要考查了二次函数综合,求二次函数解析式等等,熟知二次函数的性质是解题的关键.
(1)根据题意可得对称轴为直线,则可推出,再利用待定系数法求解即可;
(2)求出,;进而得到直线解析式为;设,则,则,可求出,,
,根据,可推出,据此可得答案;
(3)求出,则,据此根据二次函数的性质求解即可.
【详解】(1)解:∵当自变量时,函数y的最大值为,
∴对称轴为直线,
∴,
∴,
把代入到中得,
解得,
∴抛物线解析式为;
(2)解:在中,当时,解得或,
∴,
在中,当时,,
∴;
设直线解析式为,
∴,
∴,
∴直线解析式为;
设,则,
∴,
∴,,
,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵P,Q两点不重合,即,
∴,
∴,
∴;
(3)解:∵,
∴,
∴,
∵,
∴当时,有最大值,最大值为.
【变式4-3】.(2026·安徽合肥·三模)已知二次函数的图象经过点,与轴交于点(不是原点).
(1)求的值;
(2)如图1,该二次函数图象的顶点为,求四边形的面积;
(3)如图2,点和点是该二次函数图象上的两个动点,且,过点作轴交直线于,过点作轴交直线于,若,是否存在以点,,,构成的平行四边形?若存在,求出点的横坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,点的横坐标为或.
【知识点】待定系数法求二次函数解析式、利用平行四边形的性质求解、面积问题(二次函数综合)、特殊四边形(二次函数综合)
【分析】(1)把点代入即可得到答案;
(2)如图,过作于,过作于,利用四边形的面积求解即可.
(3)求解直线为,分两种情况:当在的上方时,此时,如图,当在的下方时,此时,再结合建立方程求解即可.
【详解】(1)解:∵二次函数的图象经过点,
∴,
解得:.
(2)解:如图,过作于,过作于,
由(1)得:二次函数为:,
∴,
当时,,
解得:或,
∴,
∵,
∴,,,,,
∴四边形的面积
.
(3)解:如图,∵,,
设直线为,
∴,
解得:,
∴直线为,
当在的上方时,此时,
∵过点作轴交直线于,过点作轴交直线于,
∴,
∵,,,,
∴,,
∴,,
∴,
,
∵以点,,,为顶点的四边形是平行四边形,
∴,
∴,
解得:(不符合题意舍去)
∴点的横坐标为;
如图,当在的下方时,此时,
∵,,,,
∴,,
∴,,
∴,
,
同理:,
∴,
解得:,
综上:点的横坐标为或.
压轴挑战—攻克高难压轴,突破思维上限
一、单选题
1.(25-26九年级上·安徽亳州·期中)如图是根据某拱桥形状建立的平面直角坐标系,从中得到函数,在正常水位时水面宽,当水位上升5m时,水面的宽为( )
A.16m B.18m C.20m D.24m
【答案】C
【知识点】y=ax²的图象和性质、拱桥问题(实际问题与二次函数)
【分析】本题主要考查了二次函数的实际应用.由题意得,点A的横坐标为,据此求出,进而得到点C的纵坐标为,再求出即可得到答案.
【详解】解:由题意得,点A的横坐标为,
在中,
当时,,
∴,
∴点C的纵坐标为,
在中,
当时,
解得或,
∴,
∴(m),
故选:C.
2.(24-25九年级·安徽六安·阶段检测)如图,点在的边上,,设,,则关于的函数图象大致为( )
A.B.C.D.
【答案】C
【知识点】动点问题的函数图象、图形运动问题(实际问题与二次函数)、三线合一、用勾股定理解三角形
【分析】本题考查了动点问题的函数图象,二次函数的图象,等腰三角形的性质,勾股定理;过点作于点,分别在中,用勾股定理表示出,进而得出关于的函数的解析式,根据二次函数的性质,即可求解.
【详解】解:如图所示,过点作于点,
∵,且,
∴;
∵,
∴,
∴,,
∴,
∴;
故选:C.
3.(2025·安徽合肥·一模)如图,抛物线与轴交于点,,与轴交于点,连接,若点为线段上的动点(与,不重合),作射线交抛物线于点,在点的运动过程的最大值为( )
A. B. C. D.不存在
【答案】A
【知识点】待定系数法求二次函数解析式、用勾股定理解三角形、相似三角形的判定与性质综合、线段周长问题(二次函数综合)
【分析】首先求出抛物线表达式,连接, 得到点的坐标, 利用得出的面积,证明 ,根据相似三角形的判定与性质,可得根据三角形的面积,可得 ,根据二次函数的性质,可得答案.
【详解】解:∵抛物线,可得:
,
解得:,
∴抛物线的解析式为:,
令,则 ,
∴点的坐标为;
连接,
设点的横坐标为,
,
,
如图, 过点作于,
,,,
满足,
,
又,,
,
,
,
,
.
∴当时,存在最大值.
故选:A.
【点睛】本题考查了二次函数综合题,涉及到相似三角形的判定与性质,三角形面积求法,待定系数法,勾股定理,综合性强,有一定难度,解题时要注意数形结合.
二、填空题
4.(25-26九年级上·安徽合肥·阶段检测)如图,一个圆形喷水池的中央竖直安装了一个柱形喷水装置,喷头A向外喷水,水流在各个方向上沿形状相同的抛物线路径落下,按如图所示的直角坐标系,水流喷出的高度与水平距离之间的关系式是,则水流喷出的最大高度是________.
【答案】
【知识点】喷水问题(实际问题与二次函数)
【分析】本题主要考查了二次函数的实际应用,把二次函数解析式化为顶点式,顶点的纵坐标即为水流喷出的最大高度,据此求解即可.
【详解】解:∵抛物线解析式为,
∴抛物线的顶点坐标为,
∴水流喷出的最大高度是,
故答案为:.
5.(25-26九年级上·安徽芜湖·期中)如图为函数和的图象,则图中阴影部分的面积为________.
【答案】4
【知识点】二次函数图象的平移、y=ax²+bx+c的图象与性质、面积问题(二次函数综合)
【分析】本题考查二次函数图象的平移、平行四边形的面积等知识,掌握相关知识是解题关键.
连接,根据平移的性质得出阴影部分的面积即可.
【详解】解:各点如图所示,连接,
根据抛物线的对称性和平移可得,
函数的图象是由的图象向上平移一个单位长度得到,
∴,
∴四边形为平行四边形,
由图可知,平行四边形的高为2,
∴阴影部分的面积为,
故答案为:4.
6.(25-26九年级上·安徽合肥·阶段检测)如图,平面直角坐标系中有两条抛物线,它们的顶点P,Q都在轴上,平行于轴的直线与两条抛物线相交于A,B,C,D四点,若,则PQ的长为______________.
【答案】
【知识点】图形问题(实际问题与二次函数)
【分析】本题考查了抛物线的性质,矩形的性质,熟练掌握抛物线的性质是解题的关键.
分别作出两条抛物线的对称轴,,交于点,,得四边形是矩形,利用抛物线的对称性计算即可.
【详解】解:通过点、分别作出两条抛物线的对称轴,,交于点,,如图所示,
四边形是矩形,
,
,
,
,
.
故答案为:.
7.(2024·安徽合肥·模拟预测)如图,在平面直角坐标系中,正方形OABC的顶点A在x轴正半轴上,顶点C在y轴正半轴上,抛物线经过点B、C.
(1)点B的坐标为______.
(2)若抛物线的顶点在正方形OABC的内部,则a的取值范围是______.
【答案】 B(2,2) 0<a<2
【知识点】求不等式组的解集、坐标与图形、y=ax²+bx+c的图象与性质、特殊四边形(二次函数综合)
【分析】(1)观察图象即可得到,求得对称轴为直线,即可求得,即可求出点B的坐标;
(2)易求得,得到抛物线为,根据题意得到,即可求解.
【详解】解:(1)∵抛物线开口向上,
∴.
∵对称轴为直线,且经过点B、C,
∴,
∴正方形的边长为2,
∴,
故答案为:B(2,2);
(2)可求得点C坐标为(0,2),∴.
∴抛物线为.
∵抛物线的顶点在正方形OABC的内部,
∴,
解得,
∴.
故答案为:.
【点睛】本题考查了二次函数图象与系数的关系,坐标与图形、二次函数图象上点的坐标特征,正方形的性质、解一元一次不等式组,根据题意得到关于a的不等式组是解题的关键.
8.距离地面有一定高度的某发射装置竖直向上发射物体,物体离地面的高度(米)与物体运动的时间(秒)之间满足函数关系,其图像如图所示,物体运动的最高点离地面米,物体从发射到落地的运动时间为秒,设表示秒到秒时的值的“极差”(即秒到秒时的最大值与最小值的差).
(1)____,____;
(2)当时,的取值范围是____.
【答案】 , , .
【知识点】投球问题(实际问题与二次函数)
【分析】(1)利用待定系数法求得、;
(2)由(1)得出抛物线的解析式,再利用配方法求得抛物线的顶点坐标,结合函数图像即可求解.
【详解】解:(1)∵物体运动的最高点离地面米,物体从发射到落地的运动时间为秒,
∴抛物线的顶点的纵坐标为,且经过点,
∴,
解得:,不合题意,舍去,
∴,,
故答案为:,;
(2)∴抛物线的解析式为,
∵,
∴抛物线的最高点的坐标为.
∵,
∴当时,的取值范围是:;
当时,,当时,,
∵,,
∴当时,的取值范围是:.
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了二次函数的应用,待定系数法确定函数的解析式,二次函数的性质,理解“极差”的意义是解题的关键.
三、解答题
9.(24-25九年级上·安徽阜阳·期末)定远池河大桥,原名太平桥,位于安徽省定远县池河镇西官驿道上,雄跨于蜿蜒的池河之上,如图,拱桥的拱形是抛物线形状,在拱桥中,当水面宽度米时,水面离桥洞最大距离为1米,以水平面为轴,点为原点建立平面直角坐标系.
(1)求该拱桥所在抛物线的解析式;
(2)当水面离桥洞最大距离为3米时,求此时拱桥内水面的宽度.
【答案】(1)拱桥所在抛物线的解析式为:;
(2)此时拱桥内水面的宽度为米.
【知识点】待定系数法求二次函数解析式、拱桥问题(实际问题与二次函数)
【分析】(1)根据水面宽度,求出抛物线的对称轴,进而通过水面离桥洞最大距离,确定抛物线顶点坐标,设顶点式抛物线方程,将点坐标代入即可求解,
(2)根据题意,得出水面所在的直线解析式,与抛物线方程联立,求出两交点间的距离,即为所求答案,
本题考查了二次函数的实际应用,待定系数法求函数解析式,以及求一元二次方程与直线交点,解题的关键是:实际问题到数学问题的转化.
【详解】(1)解:∵,
∴该抛物线的对称轴为直线,.
∵水面离桥洞最大距离为1米,
∴该抛物线顶点坐标为.
设该抛物线解析式为,把代入,
得,解得,
故该拱桥所在抛物线的解析式为:;
(2)由题意,得.
把代入,
得,解得:,,
(米),
故此时拱桥内水面的宽度为米.
10.(25-26九年级上·安徽淮南·阶段检测)如图,在平面坐标系中,二次函数的图形与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,其顶点为D.
(1)求抛物线的对称轴;
(2)若且与的面积比为,求k的值.
【答案】(1)直线
(2)
【知识点】y=ax²+bx+c的图象与性质、面积问题(二次函数综合)
【分析】本题考查了二次函数的性质.
(1)根据对称轴为直线计算即可;
(2)将二次函数化为顶点式,得到顶点,将代入得到,即,根据的面积,的面积,结合与的面积比为列方程求解即可.
【详解】(1)解:对称轴为直线;
(2)解:,
顶点
当时,
即,
,
的面积,的面积,与的面积比为,
,
解得:.
11.某超市购进一批20元/千克的绿色食品,如果以30元/千克销售,那么每天可售出400千克.由销售经验知,每天销售量(千克)与销售单价(元)存在如下图所示的一次函数关系.
(1)试求出与的函数关系式;
(2)设该超市销售该绿色食品每天获得利润元,当销售单价为何值时,每天可获得最大利润?最大利润是多少?
(3)根据市场调查,该超市经理要求每天利润不得低于4320元,请你帮助该超市确定绿色食品销售单价的范围(直接写出).
【答案】(1)
(2)当销售单价为35元/千克时,每天可获得最大利润,最大利润是4500元
(3)
【知识点】求一次函数解析式、其他问题(一次函数的实际应用)、销售问题(实际问题与二次函数)
【分析】本题主要考查了一次函数的应用,二次函数的实际应用:
(1)由图象过点和易求直线解析式;
(2)每天利润每千克的利润销售量.据此列出表达式,运用函数性质解答;
(3)求出当时,x的直即可得到答案.
【详解】(1)解:设,由图象可知
解得
,
与的函数关系式为:;
(2)解:由题意得
.
,
有最大值.
∴当时,P有最大值,最大值为.
∴当销售单价为35元千克时,每天可获得最大利润,最大利润是4500元.
(3)解:当时,则,
整理得,
解得,,
,
抛物线的开口向下,
∴当每天利润不得低于4320元时,销售单价的范围为.
12.(24-25九年级上·安徽合肥·期末)如图1放置的木板余料,下方边缘为,上方边缘呈抛物线形状,最大高度为.如图2,建立平面直角坐标系,在轴上,轴正好是此木板的对称轴.
(1)求木板上方边缘对应的抛物线的函数表达式;
(2)如图3,若从此木板中切割出矩形,且边在轴上,求此矩形的最大周长;
(3)若从此木板中横向切割出短边为的矩形木板若干块(矩形的长边与轴共线或平行),然后拼接成一个短边为的矩形,如何切割才能使拼接后的矩形的长边最长?请在备用图上画出此时的切割方案,并直接写出拼接后矩形长边的最长长度.(结果保留根号)
【答案】(1)
(2)
(3)如图是画出的切割方案:
【知识点】待定系数法求二次函数解析式、y=ax²+bx+c的最值、已知二次函数的函数值求自变量的值、图形问题(实际问题与二次函数)
【分析】(1)根据已知可得抛物线的顶点坐标为,,,再设抛物线表达式为,把代入,可求出,即可得出抛物线的函数表达式;
(2)在矩形中,设,由抛物线的对称性可知,因此矩形的周长为,由于,且,当时,矩形的周长有最大值,最大值为;
(3)如图画出的切割方案,分别令,,,,即可求出,,,,再加起来即为拼接后的矩形的长边长.
【详解】(1)根据题意可得,抛物线的顶点坐标为,,,
设抛物线的函数表达式为
点在此抛物线上,
,
,
木板上方边缘对应的抛物线的函数表达式为;
(2)在矩形中,设,
由抛物线的对称性可知,
矩形的周长为
,
,且,
当时,矩形的周长有最大值,最大值为,
此矩形的最大周长为;
(3)在中,令,则有
,
,
,
在中,令,则有
,
,
,
在中,令,则有
,
,
,
在中,令,则有
,
,
,
拼接后的矩形的长边长为
.
【点睛】本题主要考查了求二次函数的表达式和二次函数的图象与性质,熟练掌握二次函数的图象与性质是解本题的关键.
13.(25-26九年级上·安徽安庆·期末)综合与实践
【问题背景】排队是生活中常见的场景.如图,某数学小组针对某次演出,研究了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:若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,现场总人数与安检时间之间满足关系式:
结合上述信息,请完成下述问题:
(1)当开通4条安检通道时,安检时间分钟时,已入场人数为_____,排队人数与安检时间的函数关系式为_____.
【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?
(3)已知该演出主办方要求:
①排队人数在安检开始8分钟内(包含8分钟)减少;
②尽量少安排安检通道,以节省开支.
若同时满足以上两个要求,可开设几条安检通道,请说明理由?
【总结反思】
函数可刻画生活实际场景,但要注意验证模型的正确性,未来可结合更多变量(如突发情况、安检流程优化等)进行更深入的分析.以提高模型的准确性和实用性.
【答案】(1),;(2)排队人数在第18分钟达到最大值,最大人数为424人;(3)最少开8条通道
【知识点】其他问题(一次函数的实际应用)、y=ax²+bx+c的最值、其他问题(实际问题与二次函数)
【分析】本题主要考查二次函数的应用,理解题意是解答本题的关键.
(1)根据题意得安检时间为分钟,则已入场人数为与的函数表达式为;
(2)根据二次函数的性质可得出结论;
(3)运用二次函数的性质解答即可;
【详解】解:(1)∵平均每条通道每分钟可安检6人,开通4条安检通道时,安检时间为分钟,
则已入场人数为人;
若排队人数为,则与的函数表达式为;
(2),
∴当时,,
故排队人数在第18分钟达到最大值,最大人数为424人;
(3)设开了条通道则:,
∴对称轴为,
∵排队人数 在安检开始8分钟内(包含8分钟)减少,
,
即,
又 ∵最多开通9条,
,
∵为正整数,
∴最小值为8,
∴最少开8条通道.
14.(24-25九年级·安徽淮北·阶段检测)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于,两点,与轴交于点.
(1)求拋物线的表达式;
(2)如图,点是第四象限抛物线上的动点,令四边形的面积为,求的最大值及此时点的坐标;
(3)如图,点是第三象限抛物线上一点,直线交轴于点,直线交轴于点,若四边形的面积被坐标轴分为两部分,求点的坐标.
【答案】(1);
(2),点的坐标为;
(3)点的坐标为.
【知识点】待定系数法求二次函数解析式、y=ax²+bx+c的最值、面积问题(二次函数综合)、特殊四边形(二次函数综合)
【分析】()利用待定系数法解答即可求解;
()连接,设点的坐标为,根据解答即可求解;
()设,直线的表达式为,直线的表达式为,求出的解析式,求出,再求出的解析式,求出,分两种情况:四边形的面积被轴分为两部分;四边形的面积被轴分为两部分;进行解答即可求解;
本题考查了待定系数法求函数解析式,二次函数的性质,二次函数与几何问题,二次函数与一次函数的交点问题,掌握二次函数的性质是解题的关键.
【详解】(1)解:将,代入得,
,
解得,
∴抛物线的表达式为;
(2)解:连接,设点的坐标为,
则
,
,
,
,
∵,,
∴当时,最大,最大值为,此时点的坐标为;
(3)解:设,直线的表达式为,直线的表达式为,
∵,,
∴,
解得,
∴,
同理可得,
∴,
∴,
∵,
∴设的表达式为,代入,得,
∴,
∴,
∴,
当四边形的面积被轴分为两部分时,
∵,
∴此情况不成立;
当四边形的面积被轴分为两部分时,
()当时,,
∴,
∵点在第三象限,
∴,
∴此情况不成立;
()当时,,
∴,
此时;
综上,点的坐标为.
15.(25-26九年级上·安徽亳州·阶段检测)乒乓球被誉为中国国球,2025年在卡塔尔多哈举办的第58届世界乒乓球锦标赛共设置男单、女单、男双、女双及混双五个单项比赛,中国队成功获得了混双、女单、男单、女双四个项目的冠军,成绩的取得与平时的刻苦训练和精准的技术分析是分不开的,下面,我们尝试用学到的数学知识来进行技术分析:图①是乒乓球台的截面示意图,一位运动员从球台边缘正上方的高度击球,将乒乓球向正前方击打到对面球台,若乒乓球到球台的竖直高度记为(单位:),乒乓球运行的水平距离记为(单位:),测得如表数据:
水平距离
0
10
50
90
130
170
230
竖直高度
28.75
33
45
49
45
33
0
(1)画图猜想:在平面直角坐标系中,描出表格中各组数值所对应的点,并画出表示乒乓球运行轨迹形状的大致图象,由此看出乒乓球的运行路线的图象近似是一条___________(填写:直线、抛物线或双曲线);
(2)函数模拟:求满足条件的乒乓球运行路线的函数表达式;
(3)技术分析:如图②,乒乓球台长为,球网高为.假设上下调整击球高度,乒乓球(大小忽略不计)的运行轨迹形状不变,那么为了确保乒乓球既能过网,又能落在对面球台上,为了利于有针对性的训练,请计算出的取值范围.
【答案】(1)所作图形见解析;抛物线
(2)
(3)击球高度的取值范围为
【知识点】待定系数法求二次函数解析式、y=a(x-h)²+k的图象和性质、画y=ax²+bx+c的图象、投球问题(实际问题与二次函数)
【分析】本题考查了二次函数综合应用,涉及画函数图像,求解析式和抛物线的平移的应用,解题关键在于熟练掌握二次函数的图像及性质.
(1)根据表格描点,然后用平滑的曲线顺次连接,画出图像,进而可判断其图象的性质;
(2)根据表格确定对称轴,进而确定顶点坐标,然后设顶点式的解析式,根据待定系数法求解即可;
(3)当时,抛物线的解析式为,设击球高度的值为,即将原抛物线平移,平移距离为,然后表示出平移后的解析式,再根据平移后恰好经过点和点,分别求得对应的值即可.
【详解】(1)解:描出各点,图象如下图即为所求:
由图可知,乒乓球的运行路线近似是一条抛物线;
故答案为:抛物线;
(2)解:观察表格数据,可知当和时,函数值相等,
对称轴为直线,
∴顶点坐标为,
设抛物线解析式为,
将代入,得,
解得,
抛物线解析式为;
(3)解:当时,抛物线的解析式为,
设击球高度的值为,即将原抛物线平移,平移距离为,
则平移后的抛物线的解析式为,
当乒乓球恰好落在对面球台边缘点处时,即平移后抛物线经过点,
代入解析式,得,
解得;
当乒乓球刚过球网时,即平移后抛物线经过点,
,球网高为,
,
代入解析式,得
解得;
答:为了确保乒乓球既能过网,又能落在对面球台上,击球高度的取值范围为.
16.(2024·安徽合肥·二模)在平面直角坐标系中,为坐标原点,已知抛物线:与抛物线:关于y轴对称,抛物线与x轴相交于A,B两点(点A在点B的左侧).
(1)写出抛物线的函数表达式,并求出的长;
(2)在抛物线上是否存在一点P,在抛物线上是否存在一点Q,使得以AB为边,且以A,B,P,Q为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出此平行四边形的面积;若不存在,请说明理由;
(3)设抛物线与x轴相交于C,D两点(点C在点D的左侧).抛物线与y轴交于E,经过点A的直线与线段DE交于F,与y轴交于G,记的面积为,的面积为,若,求OG的长.
【答案】(1)函数表达式为,
(2)存在,20或12
(3)
【知识点】利用平行四边形的性质求解、面积问题(二次函数综合)
【分析】(1)先根据轴对称的性质求出抛物线的解析式,再求出其与x轴的交点坐标,即可求得的长;
(2)设点P的坐标为,根据平行四边形的性质,分两种情况讨论,分别列方程求解,即得答案;
(3)设直线AF的函数表达式为,可求出,则,然后联立方程组求出点F的坐标,以及,的表达式,再根据列方程求解,即得答案.
【详解】(1)抛物线:,
因为抛物线:与抛物线:关于y轴对称,
所以抛物线的函数表达式为,
令,解得或,
即,,
∴;
(2)(2)存在;理由如下:
以为边,且以A,B,P,Q为顶点的四边形是平行四边形,
,.,
设点P的坐标为,则点Q的坐标为或,
当点Q的坐标为时,,解得,
当时,,此时平行四边形ABQP的面积为20(如图1);
当点Q的坐标为时,,解得,
当时,,此时平行四边形ABPQ的面积为12(如图2);
综上,平行四边形的面积为20或12;
(3)(3)令,解得或,即,.
如图3,设直线AF的函数表达式为,
直线AF经过点,
,
,
直线AF的函数表达式为,易得直线的函数表达式为,
联立,
解得,
点F的坐标为,
,
,
,即,
,
,
解得或,
点的纵坐标为或(不合题意,舍去),
.
【点睛】本题考查了二次函数的图象与性质,轴对称的性质,平行四边形的性质,二次函数与一元二次方程,熟练掌握相关知识是解题的关键.
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专题02 二次函数实际应用压轴
目 录
解题通法—明晰核心解法,助力能力迁移
题型归纳—精讲典型题法,夯实解题根基
题型一、销售利润最值问题(中考最高频压轴)
题型二、几何面积最值问题(矩形、多边形、动点面积)
题型三、抛物线型实际模型(拱桥、隧道、喷水、投篮)
题型四、动点运动类二次函数压轴(难度最高、中考压轴压轴问)
压轴挑战—攻克高难压轴,突破思维上限
解题通法—明晰核心解法,助力能力迁移
步骤1:审题建模,锁定自变量与因变量
1. 常规设元:优先设变化量(涨价/降价金额、运动时间、线段长度、水平距离)为 ,贴合题意、简化计算;
2. 梳理关系:提取题干中单价、销量、边长、高度、速度等核心等量关系;
3. 判定模型:化简后形如 ,即为二次函数模型。
步骤2:列式整理,规范写出函数解析式
根据题意列等式,展开合并同类项,化为一般式或顶点式;
核心必考细节:必须标注自变量取值范围(实际意义约束:长度、销量、时间均大于0,为压轴高频扣分点)。
步骤3:判断开口方向,确定最值求解逻辑
1. :抛物线开口向上,函数有最小值,无最大值;
2.:抛物线开口向下,函数有最大值,无最小值;
3. 区间核心原则:顶点横坐标 在自变量取值区间内,顶点处取最值;顶点不在区间内,最值仅在区间左右端点取得。
步骤4:代入运算,精准求解目标最值
1. 顶点式 :直接通过顶点 读出最值 ;
2. 一般式:计算对称轴 ,代入解析式求最值;
3. 区间偏移:对称轴不在定义域内,直接代入区间两端数值对比大小。
步骤5:回归实际,规范作答
检验结果是否符合现实意义,舍去负数、超范围等不合理数值,完整书写答句。
通用核心公式
对称轴:
最值:
题型归纳—精讲典型题法,夯实解题根基
题型一、销售利润最值问题(中考最高频压轴)
【典例1】.(24-25九年级上·安徽安庆·阶段检测)某水果店一种水果的日销售量(千克)与销售价格(元/千克)满足一次函数,已知这种水果购进的价格为4元/千克,求这种水果在日销售量不超过7千克的条件下可获得的最大毛利润.(毛利润销售额购进成本)
【典例2】.(24-25九年级上·安徽合肥·期中)某商店经营一种文具,已知成批购进时的单价是20元.调查发现销售单价是30元时,月销售量是240件,而销售单价每上涨1元,月销售量就减少10件,且每件文具售价不能高于40元,设每件文具的销售单价上涨了元时(为正整数),月销售利润为元.
(1)求与的函数关系式并求出的取值范围;
(2)每件文具的售价定为多少元时可使月销售利润最大?最大的月利润是多少?
题型模版
1. 高频易错坑点
① 遗漏自变量取值范围,直接默认顶点为最值;
② 混淆涨价、降价对应的销量变化规律;
③ 求出最优 x 后,忘记计算最终售价。
【变式1-1】.(24-25九年级上·安徽安庆·期中)某超市销售一种成本为每千克元的商品,已知这种商品的月销售是(千克)与销售单价(元/千克)之间的函数关系式为.
(1)当这种商品的销售单价定为多少时,每月可获得最大利润?
(2)如果这种商品的销售单价不超过元/千克,超市想要每月通过销售这种商品获得的利润不低于元,那么该超市对这种商品的月投资总成本最少是多少元?(月投资总成本商品每千克的成本月销售量)
【变式1-2】.(24-25九年级上·安徽安庆·期中)杭州亚运会吉祥物组合名为“江南忆”,三个吉祥物以机器人作为整体造型,融合了杭州的历史人文、自然生态和创新基因,既有深厚的文化底蕴又充满了时代活力.某商家购进了A、B两种类型的吉祥物纪念品,已知每套B型纪念品比每套A型纪念品的多元,套A型纪念品与套B型纪念品共元.
(1)求A、B两种类型纪念品的进价;
(2)该商家准备购进A型纪念品m套,均以每套n元的价格全部售完,且m与n之间的关系满足一次函数,物价局规定该纪念品利润率不能高于,问n的值为多少时,A型纪念的销售总利润最大?最大利润是多少?
【变式1-3】.(24-25九年级上·安徽安庆·期中)某款童装,每件售价60元,每星期可卖100件.为了促销,该店决定降价销售,市场调查反映:每降价1元,每星期可多卖10件.已知该款童装每件成本价30元.
设该款童装每件售价元,每星期的销售量为件.
(1)根据题意,填写下表:
每件售价(元)
60
59
58
每星期售出商品的数量(件)
100
110
每星期售出商品的利润(元)
3000
3190
(2)求与之间的函数解析式;
(3)当每件售价定为多少元时,每星期的销售利润最大,最大利润是多少?
题型二、几何面积最值问题(矩形、多边形、动点面积)
【典例3】.(25-26九年级上·安徽阜阳·期末)如图,在矩形中,M是的中点,,P,Q两点分别从点B,点M同时出发,并都以的速度沿着方向运动,当点Q到达点D时,两点同时停止运动.在P,Q两点运动的过程中,与的面积S随时间t变化的图象最接近的是( )
A.B.C. D.
【典例4】.(25-26九年级上·安徽合肥·期中)在安徽黄山的一家茶叶合作社,计划用篱笆围成一个矩形茶叶加工区.加工区一面靠墙(墙的最大可用长度为,此面不需要篱笆),在加工区中间有一道篱笆垂直于墙(用于分隔揉捻和干燥区域,厚度忽略不计),在平行于墙的边上开有两扇宽为的门(门不用篱笆材料).现有篱笆材料总长为.设垂直于墙的边的长为(如图所示).
(1)求平行于墙的边的长关于的函数表达式及自变量的取值范围;
(2)求加工区面积关于的函数表达式,并求的最大值及此时的值.
题型模版
1. 专属解题技巧
① 靠墙模型:仅需围三条边,优先区分靠墙边与围栏边,避免长度计算错误;
② 动点模型:设运动时间 t 为自变量,用「速度×时间」表示动态线段长度;
③ 公式套用:矩形面积S=ab,三角形面积 S=12ah,化简后求最值。
2. 易错核心点
所有边长必须大于0,自变量上下限由围栏总长、图形边界、动点运动范围严格约束。
【变式2-1】.(25-26九年级上·安徽阜阳·期末)如图,某校在教学楼后面搭建了两个简易的矩形自行车车棚,一边利用教学楼的后墙(可利用墙长为),其他的边用总长的不锈钢栅栏围成,左右两侧各开一个的出口.若要使车棚的面积最大,则的长为___________.
【变式2-2】.(24-25九年级上·安徽合肥·阶段检测)如图,在一面靠墙的空地上用长为24的篱笆围成中间隔有两道篱笆的长方形花圃,设花圃的宽为,面积为.
(1)求S与x的函数表达式及自变量的取值范围;
(2)当x取何值时所围成的花圃面积最大?最大值是多少?
【变式2-3】.(25-26九年级上·安徽阜阳·期中)综合与实践:学校数学兴趣小组围绕“校园花圃方案设计”开展主题学习活动,已知花圃一边靠墙(墙的长度不限),其余部分用总长为的栅栏围成,兴趣小组设计了以下两种:
方案一
方案二
如图1,围成一个面积为的矩形花圃.
如图2,围成矩形花圃,有栅栏(栅栏宽度忽略不计)将该花圃分隔为两个不同矩形区域,用来种植不同花卉,并在花圃两侧各留一个宽为的门(此处不用栅栏).
(1)求方案一中与墙垂直的边的长度;
(2)要使方案二中花圃的面积最大,与墙平行的边的长度为多少?最大面积是多少?
题型三、抛物线型实际模型(拱桥、隧道、喷水、投篮)
【典例5】.(25-26九年级上·安徽合肥·期末)合肥市某隧道横截面由抛物线的一部分和矩形的三边构成.隧道的最高点C到地面距离为6米,两侧墙面高米,地面跨度米.车辆进入隧道,应在行驶车道内通行(禁止压线),线的宽度忽略不计.右侧车道线与墙面的距离为1米.且必须保证车辆顶部与隧道顶部在竖直方向的空隙不小于米.
(1)建立适当的平面直角坐标系,求抛物线的解析式;
(2)求该隧道右侧车道的最大安全限高h的值.(精确到个位)
【典例6】.(25-26九年级上·安徽阜阳·阶段检测)“水幕电影”的工作原理是把影像打在抛物线状的水幕上,通过光学原理折射出图象.水幕是由若干个水嘴喷出的水柱组成的(如图),水柱的最高点为P,,,水嘴高.
(1)以A为坐标原点,AB所在的直线为x轴,AD所在的直线为y轴,建立平面直角坐标系,求抛物线的解析式;
(2)求水柱落点C与水嘴底部A的距离AC.
【典例7】.(25-26九年级上·安徽合肥·期中)某数学兴趣小组利用公园里一个斜坡做数学探究活动,如图,斜坡(其中,),他们站在处抛球,球从离地面高的处扔出,小球的运动轨迹可看作抛物线的一部分,已知小球在水平距离点时达到最高,小球抛向斜坡上.设小球的水平距离为,竖直高度为.
(1)求与的函数关系式;
(2)若时,小球的最大高度为,求的值;
(3)若小球的落点为,并沿着斜坡经历秒滚回到起点,求这次滚动的平均速度.
题型模版
1. 高分技巧
固定对称轴为y轴建系,充分利用抛物线左右对称性质,算出单侧距离直接翻倍得到总宽度,大幅减少计算量。
【变式3-1】.(2025·安徽蚌埠·三模)一种移动灌溉装置(如图1)喷出的水柱的路径可近似看作一条抛物线,喷水头距水平地面的距离为,若采用最大功率灌溉,则喷出的抛物线形水柱在距离喷水头水平距离为处达到最高,高度为,灌溉时水柱的高度y(单位:m)与水柱落地处距离喷水头的水平距离x(单位:m)的图象如图2所示.李师傅采用最大功率灌溉一坡度为的斜坡草地.
(1)求此时抛物线形水柱的解析式;
(2)求水柱与坡面之间的最大铅直高度;
(3)若到喷水头水平距离为的A处有一棵大树,由于刚喷洒过农药不能灌溉(水柱经过大树上方会有水滴落),则应该将灌溉装置向左至少移动多少米,才能避开对这棵大树的灌溉?
【变式3-2】.(25-26九年级上·安徽淮北·阶段检测)某校的围墙上端由一段段相同的凹曲拱形栅栏组成.如图所示,其拱形为抛物线的一部分,栅栏由立柱和横杆用相同的钢筋切割而成,横杆间按相同的间距米用根立柱加固,的长为米.
(1)建立适当的平面直角坐标系,求出抛物线的解析式;
(2)计算一段栅栏所需钢筋的总长度(精确到米);
(3)现为了安全考虑,栅栏需整体抬高,使的长为米,立柱间距仍然为米,试判断一根长为米的钢筋能不能做成一段符合要求的新栅栏?请说明理由.
【变式3-3】.(24-25九年级·安徽黄山·阶段检测)如图1所示的某种发石车是古代一种远程攻击的武器.将发石车置于山坡底部O处,以点O为原点,水平方向为x轴,建立如图2所示的平面直角坐标系,将发射出去的石块当作一个点看,其飞行路线可以近似看作抛物线的一部分,山坡上有一堵防御墙,其竖直截面为,墙宽米,与x轴平行,点B与点O的水平距离为28米,垂直距离为6米.
(1)若,求发射石块在空中飞行的最大高度.
(2)在(1)的条件下判断石块能否飞越防御墙.
(3)①若石块恰好落在防御墙顶部的B处,求抛物线的表达式.
②若石块飞跃防御墙后落在斜坡上点的左侧,直接写出a的范围.
题型四、动点运动类二次函数压轴(难度最高、中考压轴压轴问)
【典例8】.(2024九年级·安徽合肥·阶段检测)如图,二次函数y=﹣x2+(k﹣1)x+3的图象与x轴的负半轴交于点A,与y轴交于点B,且OA=OB.
(1)求该二次函数的解析式;
(2)若点C是二次函数图象上的一个动点,且位于第二象限;
①若CA=CB,求点C的坐标;
②设△ABC的面积为S,试求出S的最大值.
【典例9】.(24-25九年级上·安徽合肥·阶段检测)如图,在平面直角坐标系中,直线与x轴交于点B,与y轴交于点C,二次函数的图象经过B,C两点,且与x轴的负半轴交于点A,动点D在直线BC下方的二次函数图象上.
(1)求二次函数的表达式;
(2)连接DC,DB,设的面积为S,求S的最大值.
【典例10】.(2026·安徽蚌埠·一模)如图1,在平面直角坐标系中,二次函数的图象经过,两点,且与y轴交于点.
(1)求该二次函数表达式;
(2)如图2设抛物线顶点为E,连接,将线段绕着B点旋转,得到线段,连接,求经过A,D两点的直线表达式;
(3)若点P为x轴上方该二次函数图象上的动点,当P在对称轴右侧时,求面积的最大值,及此时P点坐标.
题型模版
1.核心提醒
动点到达图形端点即停止运动,t 存在明确上下界;若顶点横坐标超出取值区间,最值只能在区间端点处取得。
【变式4-1】.(2025九年级上·安徽黄山·阶段检测)如图,已知二次函数的图象经过点、和原点O. P为二次函数图象上的一个动点,过点P作x轴的垂线,垂足为,并与直线OA交于点C.
求出二次函数的解析式;
当点P在直线OA的上方时,求线段PC的最大值;
当点P在直线OA的上方时,求的最大面积.
【变式4-2】.(2025·安徽阜阳·三模)对于二次函数,当自变量时,函数y的最大值为.
(1)求二次函数的解析式.
(2)如图,二次函数的图象与x轴相交于A,B两点,与y轴相交于点C,P,Q是A与C之间的二次函数图象上的两个动点,轴交直线于点M,轴交直线于点N,轴于点E,轴于点D,,求当P,Q两点不重合时,线段的长.
(3)在(2)的条件下,连接,求的面积的最大值.
【变式4-3】.(2026·安徽合肥·三模)已知二次函数的图象经过点,与轴交于点(不是原点).
(1)求的值;
(2)如图1,该二次函数图象的顶点为,求四边形的面积;
(3)如图2,点和点是该二次函数图象上的两个动点,且,过点作轴交直线于,过点作轴交直线于,若,是否存在以点,,,构成的平行四边形?若存在,求出点的横坐标;若不存在,请说明理由.
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一、单选题
1.(25-26九年级上·安徽亳州·期中)如图是根据某拱桥形状建立的平面直角坐标系,从中得到函数,在正常水位时水面宽,当水位上升5m时,水面的宽为( )
A.16m B.18m C.20m D.24m
2.(24-25九年级·安徽六安·阶段检测)如图,点在的边上,,设,,则关于的函数图象大致为( )
A.B.C.D.
3.(2025·安徽合肥·一模)如图,抛物线与轴交于点,,与轴交于点,连接,若点为线段上的动点(与,不重合),作射线交抛物线于点,在点的运动过程的最大值为( )
A. B. C. D.不存在
二、填空题
4.(25-26九年级上·安徽合肥·阶段检测)如图,一个圆形喷水池的中央竖直安装了一个柱形喷水装置,喷头A向外喷水,水流在各个方向上沿形状相同的抛物线路径落下,按如图所示的直角坐标系,水流喷出的高度与水平距离之间的关系式是,则水流喷出的最大高度是________.
5.(25-26九年级上·安徽芜湖·期中)如图为函数和的图象,则图中阴影部分的面积为________.
6.(25-26九年级上·安徽合肥·阶段检测)如图,平面直角坐标系中有两条抛物线,它们的顶点P,Q都在轴上,平行于轴的直线与两条抛物线相交于A,B,C,D四点,若,则PQ的长为______________.
7.(2024·安徽合肥·模拟预测)如图,在平面直角坐标系中,正方形OABC的顶点A在x轴正半轴上,顶点C在y轴正半轴上,抛物线经过点B、C.
(1)点B的坐标为______.
(2)若抛物线的顶点在正方形OABC的内部,则a的取值范围是______.
8.距离地面有一定高度的某发射装置竖直向上发射物体,物体离地面的高度(米)与物体运动的时间(秒)之间满足函数关系,其图像如图所示,物体运动的最高点离地面米,物体从发射到落地的运动时间为秒,设表示秒到秒时的值的“极差”(即秒到秒时的最大值与最小值的差).
(1)____,____;
(2)当时,的取值范围是____.
三、解答题
9.(24-25九年级上·安徽阜阳·期末)定远池河大桥,原名太平桥,位于安徽省定远县池河镇西官驿道上,雄跨于蜿蜒的池河之上,如图,拱桥的拱形是抛物线形状,在拱桥中,当水面宽度米时,水面离桥洞最大距离为1米,以水平面为轴,点为原点建立平面直角坐标系.
(1)求该拱桥所在抛物线的解析式;
(2)当水面离桥洞最大距离为3米时,求此时拱桥内水面的宽度.
10.(25-26九年级上·安徽淮南·阶段检测)如图,在平面坐标系中,二次函数的图形与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,其顶点为D.
(1)求抛物线的对称轴;
(2)若且与的面积比为,求k的值.
11.某超市购进一批20元/千克的绿色食品,如果以30元/千克销售,那么每天可售出400千克.由销售经验知,每天销售量(千克)与销售单价(元)存在如下图所示的一次函数关系.
(1)试求出与的函数关系式;
(2)设该超市销售该绿色食品每天获得利润元,当销售单价为何值时,每天可获得最大利润?最大利润是多少?
(3)根据市场调查,该超市经理要求每天利润不得低于4320元,请你帮助该超市确定绿色食品销售单价的范围(直接写出).
12.(24-25九年级上·安徽合肥·期末)如图1放置的木板余料,下方边缘为,上方边缘呈抛物线形状,最大高度为.如图2,建立平面直角坐标系,在轴上,轴正好是此木板的对称轴.
(1)求木板上方边缘对应的抛物线的函数表达式;
(2)如图3,若从此木板中切割出矩形,且边在轴上,求此矩形的最大周长;
(3)若从此木板中横向切割出短边为的矩形木板若干块(矩形的长边与轴共线或平行),然后拼接成一个短边为的矩形,如何切割才能使拼接后的矩形的长边最长?请在备用图上画出此时的切割方案,并直接写出拼接后矩形长边的最长长度.(结果保留根号)
13.(25-26九年级上·安徽安庆·期末)综合与实践
【问题背景】排队是生活中常见的场景.如图,某数学小组针对某次演出,研究了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:若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,现场总人数与安检时间之间满足关系式:
结合上述信息,请完成下述问题:
(1)当开通4条安检通道时,安检时间分钟时,已入场人数为_____,排队人数与安检时间的函数关系式为_____.
【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?
(3)已知该演出主办方要求:
①排队人数在安检开始8分钟内(包含8分钟)减少;
②尽量少安排安检通道,以节省开支.
若同时满足以上两个要求,可开设几条安检通道,请说明理由?
【总结反思】
函数可刻画生活实际场景,但要注意验证模型的正确性,未来可结合更多变量(如突发情况、安检流程优化等)进行更深入的分析.以提高模型的准确性和实用性.
14.(24-25九年级·安徽淮北·阶段检测)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于,两点,与轴交于点.
(1)求拋物线的表达式;
(2)如图,点是第四象限抛物线上的动点,令四边形的面积为,求的最大值及此时点的坐标;
(3)如图,点是第三象限抛物线上一点,直线交轴于点,直线交轴于点,若四边形的面积被坐标轴分为两部分,求点的坐标.
15.(25-26九年级上·安徽亳州·阶段检测)乒乓球被誉为中国国球,2025年在卡塔尔多哈举办的第58届世界乒乓球锦标赛共设置男单、女单、男双、女双及混双五个单项比赛,中国队成功获得了混双、女单、男单、女双四个项目的冠军,成绩的取得与平时的刻苦训练和精准的技术分析是分不开的,下面,我们尝试用学到的数学知识来进行技术分析:图①是乒乓球台的截面示意图,一位运动员从球台边缘正上方的高度击球,将乒乓球向正前方击打到对面球台,若乒乓球到球台的竖直高度记为(单位:),乒乓球运行的水平距离记为(单位:),测得如表数据:
水平距离
0
10
50
90
130
170
230
竖直高度
28.75
33
45
49
45
33
0
(1)画图猜想:在平面直角坐标系中,描出表格中各组数值所对应的点,并画出表示乒乓球运行轨迹形状的大致图象,由此看出乒乓球的运行路线的图象近似是一条___________(填写:直线、抛物线或双曲线);
(2)函数模拟:求满足条件的乒乓球运行路线的函数表达式;
(3)技术分析:如图②,乒乓球台长为,球网高为.假设上下调整击球高度,乒乓球(大小忽略不计)的运行轨迹形状不变,那么为了确保乒乓球既能过网,又能落在对面球台上,为了利于有针对性的训练,请计算出的取值范围.
16.(2024·安徽合肥·二模)在平面直角坐标系中,为坐标原点,已知抛物线:与抛物线:关于y轴对称,抛物线与x轴相交于A,B两点(点A在点B的左侧).
(1)写出抛物线的函数表达式,并求出的长;
(2)在抛物线上是否存在一点P,在抛物线上是否存在一点Q,使得以AB为边,且以A,B,P,Q为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出此平行四边形的面积;若不存在,请说明理由;
(3)设抛物线与x轴相交于C,D两点(点C在点D的左侧).抛物线与y轴交于E,经过点A的直线与线段DE交于F,与y轴交于G,记的面积为,的面积为,若,求OG的长.
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