内容正文:
第1章 二次函数
1.5二次函数的应用
选择题(每题3分,共30分)
1.某工厂一种产品今年产量是20件,如果每一年都比上一年的产量增加x倍,那么两年后该产品的产量y与x之间的函数关系为 ( )
A. B. y=20+2x C. D.
2.一个乒乓球从光滑斜面自由滚下的路程y(m)与时间x(s)的平方成正比例,当乒乓球滚下3m时,经过的时间为1.5s,则当x=2时,该乒乓球所经过的路程为 ( )
A.5m B.
c.
D.
3.如图,在平面直角坐标系中,直线y=mx+n与抛物线 bx+c交于A(-1,p),B(2,q)两点,则关于x的不等式 mx+n> 的解集是 ( )
A. x<-1 B. x>2
C.-1<x<2 D. x<-1或x>2
4.某汽车刹车后行驶的距离y(m)与行驶的时间t(s)之间近似满足函数关系: 如图记录了y与t的两组数据,根据上述函数模型和数据,可推断出该汽车刹车后到停下来所用的时间为 ( )
A.2.25s B.1.25s
C.0.75s D.0.25s
5.小明乘坐摩天轮转一圈,他距离地面的高度y(m)与旋转时间x(min)之间的关系可以近似地用二次函数来刻画。经测试得部分数据如下表所示:
x(min)
…
2.66
3.23
3.46
…
y(m)
…
69.16
69.62
68.46
…
下列选项中,最接近摩天轮转一圈的时间的是 ( )
A.7 min B.6.5min C.6min D.5.5min
6.某农户销售一种商品,成本价为每千克40元,按规定,该商品每千克的售价不低于成本价,且不高于60元。经调查每天的销售量y(千克)与每千克售价x(元)满足一次函数关系,部分数据如下表,设销售该商品每天的利润为W(元),则W的最大值为 ( )
售价x(元/千克)
40
50
60
销售量y(千克)
120
100
80
A.1800 B.1600 C.1400 D.1200
7.若抛物线 向上平移p(p为正数且不等于3)个单位后,在-2<x<3范围内与x轴只有一个交点,则p的取值范围是 ( )
A. p>7 B.7<p≤12 C. p≥12 D.7≤p<12
8.如图所示为王阿姨晚饭后步行的路程s(m)与时间t(min)的函数图象,其中曲线段AB是以B为顶点的抛物线的一部分。下列说法不正确的是( )
A.25 min~50 min,王阿姨步行的路程为800m
B.线段CD的函数表达式为s=32t+400(25≤t≤50)
C.5min~20 min,王阿姨步行速度由慢到快
D.曲线段AB的函数表达式为.
9.超市里有一种果冻礼盒,内装两个上下倒置的果冻,果冻高为4cm,底面是个直径为6cm的圆,轴截面可以近似地看作一个抛物线(如图),为了节省成本,包装应尽可能小,这个包装盒的长AD(不计重合部分,两个果冻之间没有挤压)至少为( )
10.如图,已知A₁,A₂,A₃,…,An是x轴上的点,且( 1,分别过点A₁,A₂,A₃,···,An作x轴的垂线交二次函数 的图象于点 P₁,P₂,P₃,…,Pn。若记△OA₁P₁的面积为S₁,过点P₁作P₁B₁⊥A₂P₂于点B₁,记△P₁B₁P₂的面积为S₂,过点P₂作P₂B₂⊥A₃P₃于点B₂,记△P₂B₂P₃的面积为S₃……依次进行下去,最后记 的面积为 Sn,则 Sn等于( )
填空题(每题3分,共18分)
11.一运动员推铅球,铅球经过的路线为如图所示的抛物线,(4,3)为该抛物线的顶点,则该抛物线所对应的函数表达式为 。
12.一养鸡专业户计划用116m长的篱笆围成如图所示的三间长方形鸡舍,门MN宽2m,门PQ和RS的宽都是1m,围成的鸡舍面积最大是 m²。
13.如图,抛物线. 交x轴于点G,F,交y轴于点D,在x轴上方的抛物线上有两点B,E,它们关于y轴对称,点G,B在y轴左侧,BA⊥OG于点A,BC⊥OD于点C,四边形OABC与四边形ODEF 的面积分别为6 和10,则△ABG与△BCD的面积之和为 。
14.某网店出售吉祥物玩偶礼盒,每盒进价为30元。当地物价部门规定,该礼盒销售单价最高不能超过50元/盒。在销售过程中发现该礼盒每周的销量y(盒)与销售单价x(元)之间近似满足函数关系y=-2x+180(30≤x≤50)。
(1)设该网店每周销售该礼盒所获利润为w(元),则ω关于x的函数表达式为 。
(2)该网店每周销售该礼盒所获最大利润为 元。
15.小林家的洗手台上有一瓶洗手液(如图1)。如图2,当手按住顶部A下压位置时,洗手液瞬间从喷口B流出,路线呈抛物线且经过C与E两点。瓶子上部分是由CE和FD组成的,其圆心分别为D,C,下部分是矩形CGHD,GH=10cm,点E到台面GH的距离为14cm,点B距台面的距离为16cm,且B,D,H三点共线。若手心距DH的水平距离为2cm去接洗手液,则手心距水平台面的高度为 cm。
16.如图,图1是一个瓷碗,图2是其截面图,碗体DEC呈抛物线状(碗体厚度不计),碗口宽CD=12cm,碗的最大深度EG=8cm。
(1)当碗中水的深度ET为4cm时,水面的直径PQ长为 。
(2)如图3,把瓷碗绕点B缓缓倾斜倒出部分水,当∠ABM=45°时停止,此时碗中水面宽度CH= 。
三解答题(共72分)
17.(6分)心理学家发现,学生对概念的接受能力y与提出概念所用的时间x(min)之间满足函数关系: y值越大,表示接受能力越强。
(1)x在什么范围内,学生的接受能力逐步增强?
(2)某同学思考10 min后提出概念,他的接受能力是多少?
18.(6分)如图,有一座抛物线形拱桥,在正常水位时桥下水面AB的宽度为20m,这时,拱高(点O到AB的距离)为4m。
(1)在如图1所示的坐标系中,求抛物线的函数表达式。
(2)如果将平面直角坐标系建成如图2所示,抛物线的形状、表达式与(1)中相比有变化吗?
19.(8分)某公司推销一种产品,公司付给推销员的月报酬有两种方案如图:方案一所示图形是顶点在原点的抛物线的一部分,方案二所示图形是射线,其中x(件)表示推销员推销产品的数量,y(元)表示付给推销员的月报酬。
(1)分别求两种方案中y关于x的函数表达式。
(2)当推销员推销产品的数量达到多少件时,两种方案的月报酬差额将达到7125元?
20.(8分)一段长为25m的墙MN前有一块矩形ABCD空地,用90m长的篱笆围成如图所示的图形(靠墙的一边不用篱笆,篱笆的厚度忽略不计),其中四边形AEFH和四边形CDHG是矩形,四边形EBGF是边长为5m的正方形,设CD= xm。
(1)若矩形CDHG的面积为125m²,求CD的长。
(2)当CD的长为多少时,矩形ABCD的面积最大,最大面积是多少?
21.(10分)有一建筑的一面墙近似呈抛物线形,该抛物线的水平跨度OQ=8m,顶点P的高度为4m,建立平面直角坐标系。现计划给该墙面安装门窗,已经确定需要安装矩形门框ABCD(点B,C在抛物线上,边AD在地面上),针对窗框的安装设计师给出了两种方案。
方案一:如图1,在门框的两边加装两个矩形窗框(点G,H在抛物线上),AE=DF=1m。
方案二:如图2,在门框的上方加装一个矩形的窗框(点G,H在抛物线上),BE=CF=1m。
(1)求该抛物线的函数表达式。
(2)若要求门框AB的高度为3m,哪种方案的透光面积(窗框和门框的面积和)较大?(窗框与门框的宽度忽略不计)
22.(10分)九(1)班数学兴趣小组经过市场调查,整理出某种商品在第x(1≤x≤90)天的售价与销量的相关信息如下表所示:
时间x(天)
1≤x<50
50≤x≤90
售价(元/件)
x+40
90
每天销量(件)
200-2x
已知该商品的进价为每件30元,设销售该商品的利润为每天y元。
(1)求出y关于x的函数表达式。
(2)问:销售该商品第几天时,当天销售利润最大?最大利润是多少元?
(3)该商品在销售过程中,共有多少天每天销售利润不低于4800元?请直接写出结果。
23.(12分)根据以下素材,探索完成任务。
你知道羽毛球的比赛规则吗?
问题背景
素材1
如图1,在羽毛球单打比赛中,场地的边界线分为左、右边界和前、后边界。球员站在自己一方的后场发球,将球发到对角的对方的后场,或使用其他技巧将球发到对方的前场。
素材2
球员在发球时,必须将球击过网并发到对方场地的对角后场边界之内。若球落在边界之外,则发球方失分。在接发球时,球员必须站在自己一方的接发球区域内。
素材3
如图2,若发球队员的击球点距离地面1m,网高1.55m,对方的前边界与击球点水平距离为3.96m,对方的后边界与击球点水平距离为8.68m,羽毛球的运行轨迹可以抽象为抛物线的一部分。
问题解决
条件
在水平地面上建x轴,过击球点A向水平地面作垂线,建y轴。在平面直角坐标系中,发球人的击球点A的坐标为(0,1)。(以下三次发球均为有效发球,不考虑左、右边界)
任务1
第一次发球时,羽毛球的运行轨迹近似满足 (a≠0),此时球网与发球人的击球点的水平距离为2m,且抛物线恰好关于球网对称,如果按轨迹运行,羽毛球能够过网。
请问:此时的羽毛球是否出界?请说明理由。
任务2
第二次发球时,羽毛球的运行轨迹近似满足 bx+c,如果按轨迹运行,落地点与击球点的水平距离为4m,此时球网与发球人的击球点的水平距离为2m。
请问:此时的羽毛球能过网吗?请说明理由。
任务3
第三次发球时,羽毛球的运行轨迹近似满足 bx+c,如果按轨迹运行,落地点与击球点的水平距离为8m,球网与发球人的击球点的水平距离为2m,此时对方球员站立的地点与球网的水平距离为3m,该球员向上伸直手臂挥拍的最大高度为2.2m。
(参考数据:(
请问:该球员至少要后退多少米才能接到球?
24.(12分)定义:由两条与x轴有着相同的交点,并且开口方向相同的抛物线所围成的封闭曲线称为“月牙线”。如图,抛物线C₁与抛物线C₂组成一个开口向上的“月牙线”,抛物线C₁、抛物线C₂与x轴有相同的交点M,N(点M在点N的左侧),与y轴的交点分别为A,B且点A的坐标为(0,-3),抛物线C₂的函数表达式为
(1)请你根据“月牙线”的定义,设计一个开口向下的“月牙线”,直接写出两条抛物线的函数表达式。
(2)求M,N两点的坐标。
(3)在第三象限内的抛物线C₁上是否存在一点P,使得△PAM的面积最大?若存在,求出△PAM的面积的最大值;若不存在,请说明理由。
1. C
2. B 【解析】设 将(1.5,3)代入,得3=2.25a,解得 当x=2时, 即乒乓球所经过的路程是 故选B。
3. D 4. B 5. C
6. B 【解析】设y与x的函数表达式为y= kx+b。把(40,120),(50,100)代入,得 解得 ∴y=-2x+200。由题意得W=(x-40)·
∵-2<0,抛物线开口向下,∴当x<70时,W随x的增大而增大。又∵40≤x≤60,∴当x=60时, 故选B。
7. D【解析】根据题意得,平移后的抛物线的表达式为 ∵平移后抛物线的开口向下,对称轴为直线x=1,∴要使在-2<x<3范围内与x轴只有一个交点,则当x=-2时,函数值小于零;当x=3时,函数值大于或等于零。
解得7≤p<12。故选D。
8. C
9. A【解析】设左侧抛物线的函数表达式为. 由题意得点A的坐标为(-3,4),将点A坐标代入上式并解得 ∴抛物线的函数表达式为 由题意得,MG是矩形HFEO的中线,∴点N的纵坐标为2。将y=2代入抛物线的函数表达式得 解得 (负值舍去)。∴AD=2AH+2MN= 故选A。
10. A 12.450 13.4
(2)1600
【解析】(1)由题意得,该网店每周销售该礼盒所获利润w=(x-30)(-2x+180), 5400。
∴抛物线开口向下,对称轴是直线x=60。又∵30≤x≤50,∴当x=50时,该网店每周销售该礼盒所获利润最大为 (元)。15.11
16.(1)6 cm 【解析】(1)以E为原点,直线GF为y轴建立坐标系。∵CD=12cm,EG=8cm,∴C(6,8),D(-6,8)。设抛物线表达式为y=ax²。将(6,8)代入,得36a=8,解得 当 y=4 时 , 解得
(2)由题意得∠DCH=∠ABM=45°。如图,以E为原点,直线EG为y轴建立坐标系。设CH与y轴的交点为M。∵∠CGM=90°,
∴GM=GC=6cm。∴EM=EG-
GM=2cm,即M(0,2)。设直线CH的表达式为y= kx+b。
将(6,8),(0,2)代入,得 解得 ∴y=x+2。联立 解 得
17.(1)∵y=-0.1(x²-26x+169)+16.9+43= ∴对称轴是直线x=13。
∴当0≤x≤13时,学生的接受能力逐步增强。
(2)当x=10时,
18.(1)设抛物线的函数表达式为 由题意得B(10,-4),代入 得100a=-4,解得a=- ∴抛物线的函数表达式为
(2)设抛物线的表达式为 由题意得,点(10,0)(0,4)在函数图象上,代入得 解得 .抛物线的表达式为y=- x²+4。
与(1)中抛物线比较,形状不变、表达式有变化。
19.(1)设 把(60,7500)代入得3600a=7500,解得 设 把(0,3000),(60,7500)代入得 解得
(2)由题意得 整理得 解得x₁=90,x₂=-54(舍去)。
∴当销售数量达到90件时,两种方案的月报酬差额将达到7125元。
20.(1)∵CD=HG=AB= xm,EF=BG=5m,∴GC=90-3x-5-5=(80-3x)m。
由题意得x(80-3x)=125,解得
∵BC=80-3x+5≤25,∴x≥20。∴CD的长为25m。
(2)设矩形ABCD的面积为Sm²,则S=BC•CD=
∵-3<0,∴抛物线开口向下。∵x≥20,∴当x=20时,S取得最大值为
∴当CD的长为20m时,矩形ABCD的面积最大,最大面积是500m²。
21.(1)由题意得,抛物线的顶点P的坐标为(4,4)。设抛物线的表达式为 把(0,0)代入表达式中,得( 解得 ∴该抛物线的表达式为
(2)当y=3时, 解得 ∴点A的坐标为(2,0),点B的坐标为(2,3),BC=4m。方案一:∵AE=DF=1m,∴点E的坐标为(1,0)。
当x=1时
方案二:∵BE=CF=1m,∴点E的坐标为(3,3)。当x=3时
∴方案一的透光面积较大。
22.(1)当1≤x<50时,y=(200-2x)(x+40-30)=
当50≤x≤90时,y=(200-2x)(90-30)=-120x+12000。
综上所述,
(2)当1≤x<50时,二次函数开口向下,二次函数对称轴为直线x=45,当x=45时, 180×45+2000=6050。当50≤x≤90时,y随x的增大而减小,当x=50时,y最大=6000。综上所述,销售该商品第45天时,当天销售利润最大,最大利润是6050元。
(3)当1≤x<50时,. 解得20≤x≤70,因此利润不低于4800元的天数是20≤x<50,共30天。当50≤x≤90时,y=-120x+12000≥4800,解得x≤60。∴利润不低于4800元的天数是50≤x≤60,共11天,∴该商品在销售过程中,共有41天每天销售利润不低于4800元。
23.任务1:羽毛球未出界。理由如下:∵抛物线y= 经过点(0,1),抛物线的对称轴是直线x=2,∴c=1,-b/a=2,l即(b=-4a。
当羽毛球落地时,y=0,l即 解得x=
∵羽毛球能够过网,∴当x=2时,y≥1.55,即1-4a≥1.55。∴a≤-0.1375。
∴羽毛球未出界。
任务2:羽毛球不能过网。理由如下:由题意得,y= 经过点(0,1),(4,0),
解得 ∴∴抛物线表达式为 当x=2时,y=-1+1.5+1=1.5。∵1.5<1.55,∴羽毛球不能过网。
任务3:由题意得 经过点(8,0),(0.1),. 解得 当y=2.2 时, 解得 (不合题意,舍去)。∵6.4-2-3=1.4(m),∴该球员至少要后退1.4m。
24.(1)答案不唯一,如图1所示,抛物线. 2x+3与抛物线 所围成的封闭曲线即为开口向下的“月牙线”。
(2)在抛物线C₂的函数表达式 中,当y=0时, ∵m≠0, 4x-12=0,解得. ∵点M在点N的左边,∴M(-6,0),N(2,0)。
(3)存在。如图2所示,连结AM,PO,PM,PA。∵抛物线C₁和抛物线C₂与x轴有着相同的交点,并且开口方向相同,∴可设抛物线C₁的函数表达式为y= ∵抛物线C₁与y轴的交点为A(0,-3),∴-12n=-3。∴ 抛物线C₁的函数表达式为 ∴可设点P的坐标为 -6<t<0,∴当t=-3时,即点P的坐标为 时,△PAM的面积有最大值,最大值为
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