26.4 实际问题与二次函数 讲义 2026-2027学年人教版九年级数学上册
2026-09-11
|
2份
|
78页
|
352人阅读
|
4人下载
普通
摘要:
本讲义聚焦“实际问题与二次函数”核心知识点,系统梳理解决实际问题的基本步骤、求最值方法,以及与图形面积、销售利润、抛物线形问题等的应用,构建从理论原理到实际场景的学习支架。
资料通过丰富题型(如矩形菜园面积、汽车出租利润、喷灌抛物线建模)和分层通关设计,培养学生抽象能力与模型意识,课中辅助教师教学,课后助力学生查漏补缺,提升用数学思维解决实际问题的能力。
内容正文:
26.4 实际问题与二次函数
目录
Part1考点突破
考点1:二次函数解决实际问题的基本步骤
考点2:二次函数与图形面积问题
考点3:二次函数与销售利润及抛物线形问题
Part2 题型探究
题型1:图形面积问题与二次函数
题型2:销售利润问题与二次函数
题型3:抛物线形与实物建模问题
题型4:动态图形与二次函数
题型5:二次函数的综合应用
Part3 分层通关
【考点1:二次函数解决实际问题的基本步骤】
1、列二次函数解决实际问题的基本步骤
①审:理解题意,明确常量、变量以及它们之间的数量关系;
②设:根据题意,可以直接设未知数,也可以间接设未知数;
③列:建立二次函数模型,根据题目的数量关系列出二次函数解析式;
④解:根据已知条件,借助二次函数的图象与性质解决实际问题;
⑤验:检验结果,得出符合实际意义的结论;
⑥答:写出答案。
2、求二次函数最值的方法
对于二次函数(),当时,抛物线开口向上,函数有最小值;当时,抛物线开口向下,函数有最大值。最值在顶点处取得,顶点横坐标为
,将其代入解析式即可求得最值。在实际问题中,还需注意自变量的取值范围必须符合实际意义。
【考点2:二次函数与图形面积问题】
1、面积问题的基本思路
解决图形的面积问题时,常会涉及线段与线段之间的关系。根据图形找出面积与线段的关系,将其转化为二次函数问题,然后利用二次函数的图象与性质求面积的最大值或最小值。
2、常见图形面积公式
矩形面积:;三角形面积:;正方形面积:。
3、动点图形面积问题
对于动点问题,先用含自变量的代数式表示出相关线段的长度,再根据面积公式列出面积关于自变量的二次函数解析式,最后利用二次函数的性质求最值。注意自变量的取值范围由动点的运动范围决定。
【考点3:二次函数与销售利润及抛物线形问题】
1、销售利润问题
计算公式:①每件的利润=销售单价-成本单价;②总利润=总销售价-总成本价=每件利润×销售量。
利用二次函数的最值解答商品销售中的"最大利润"问题时,可采用以下步骤:①设出自变量,用含自变量的代数式表示销售单价或销售量及销售收入;②用含自变量的代数式表示销售商品的成本;③用因变量及含自变量的代数式分别表示销售利润,得到函数表达式;④根据函数表达式求出最值及取得最值时自变量的值,注意结果要符合实际意义及题意。
2、抛物线形问题
对于拱桥、喷灌、投掷等抛物线形实际问题:①建立适当的平面直角坐标系,将抛物线形状的图形放置在平面直角坐标系中;②从已知条件和图象中,获取求二次函数表达式所需要的条件;③利用待定系数法求函数表达式;④运用求出的抛物线的图象和性质解决实际问题。
3、顶点式的应用
当已知抛物线的顶点坐标时,可设顶点式,再代入另一个已知点求出的值。这种方法在抛物线形实际问题中尤为常用。
【题型1:图形面积问题与二次函数】
【例1】如图,用一段长为的篱笆围成一个一边靠墙的矩形菜园,墙长为.设矩形菜园的边的长为,面积为,其中.
有下列结论:
①的长可以是;
②的长有两个不同的值满足该矩形菜园的面积为;
③矩形菜园的面积的最大值为.
其中,正确结论的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】B
【分析】此题考查了一元一次方程和二次函数的应用,解题的关键是正确列出方程或函数.
①若的长是,求出,然后求出,即可判断①;
②设矩形菜园的边的长为,则,根据题意列出方程求解判断即可;
③根据题意表示出S,然后利用二次函数的性质求解即可.
【详解】解:①若的长是
∴
∴,不符合题意,故①错误;
②设矩形菜园的边的长为,则,
根据题意得,
解得或10
当时,,不符合题意;
当时,,符合题意
∴的长只有1个值满足该矩形菜园的面积为,故②错误;
③设矩形菜园的边的长为,则,面积为,
∴
∵
∴抛物线开口向下
∴当时,,符合题意,
∴矩形菜园的面积的最大值为,故③正确.
综上所述,正确结论的个数是1.
故选:B.
【变式1】长为,宽为的矩形,四个角上分别剪去边长为的小正方形,然后把四边折起来,做成底面积为的无盖的长方体盒子,则与之间的函数关系式为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了实际问题与二次函数,剪去四个角的小正方形后,折成的无盖长方体盒子的底面长和宽各减少,因此底面积等于减少后的长与宽的乘积,由此即可得解,理解题意是解此题的关键.
【详解】解:∵矩形原长,宽,四个角剪去边长为的小正方形,
∴折起后,长方体底面的长为,宽为,
∴底面积,
∵,且,,
∴,
∴,
故选:C.
【变式2】阅读材料:
配方法可以用来解一元二次方程,还可以用它来解决一些最值问题,比如:因为,所以就有最小值1,即,只有当时,才能得到这个式子的最小值1.同样,因为,所以有最大值1,即,只有在时,才能得到这个式子的最大值1.
请解决下列问题:
(1)当 时,代数式有最 (填“大”或“小” 值为 ;
(2)当 时,代数式有最 (填“大”或“小” 值为 ;
(3)矩形花园的一面靠墙,另外三面栅栏的总长度16m,求:当花园与墙相邻(即垂直于墙)的边长为多少时,花园的面积最大?最大面积是多少?
【答案】(1)、小、
(2)、大、5
(3)花园与墙相邻(即垂直于墙)的边长为时,花园的面积最大,最大面积是
【分析】(1)根据阅读材料即可求解;
(2)根据阅读材料即可求解;
(3)根据矩形面积公式列出二次函数解析式,再根据二次函数的性质即可求解.
【详解】(1)当时,代数式有最小值;
(2)代数式
当时,代数式有最大值5.
(3)设花园与墙相邻(即垂直于墙)的边长为,花园的面积为.根据题意,得
,当时,有最大值32,
答:花园与墙相邻(即垂直于墙)的边长为时,花园的面积最大,最大面积是.
【变式3】把一边长为的正方形硬纸板,进行适当的剪裁,折成一个长方形盒子(纸板的厚度忽略不计).如图,若在正方形硬纸板的四角各剪一个同样大小的正方形,将剩余部分折成一个无盖的长方形盒子.
(1)要使折成的长方形盒子的底面积为,那么剪掉的正方形的边长为多少?
(2)折成的长方形盒子的侧面积为,那么剪掉的正方形的边长为多少?
(3)折成的长方形盒子的侧面积是否有最大值?如果有,求出这个最大值和此时剪掉的正方形边长;如果没有,说明理由.
【答案】(1)
(2)或
(3)侧面积有最大值,最大值为,此时正方形的边长为,理由见解析
【分析】(1)设剪掉的正方形的边长为,根据“长方形盒子的底面积为”列方程求解;
(2)设剪掉的正方形的边长为,根据“侧面积为”列方程求解
(3)列出侧面积S关于正方形的边长y的二次函数,根据二次函数的性质进行求解.
【详解】(1)解:设剪掉的正方形的边长为,根据题意得,
,
解得或(不符合题意,舍去)
∴剪掉的正方形的边长为;
(2)解:设剪掉的正方形的边长为,根据题意得,
,
解得或
∴剪掉的正方形的边长为或;
(3)解:侧面积有最大值,最大值为,此时正方形的边长为,理由如下:
由(2)可得,
长方形盒子的侧面积,
∴当时,为最大值,
∴折成的长方形盒子的侧面积有最大值,最大值为,此时正方形的边长为.
【题型2:销售利润问题与二次函数】
【例2】某汽车出租公司每辆汽车月租费为3000元时,100辆汽车可以全部租出,若每辆汽车的月租费每增加50元,则少租出1辆汽车.已知每辆租出的汽车支付月维护费200元,
(1)若每月租出辆汽车,则每辆汽车月租费增加______元,该出租公司的月利润______元;
(2)若出租公司的月利润为304000元,则租出多少辆汽车?
(3)当每月租出多少辆汽车时,该出租公司的月利润最大?最大月利润是多少?
【答案】(1) ;
(2)80或76
(3)当每月租出辆汽车时,该出租公司的月利润最大,是元
【分析】(1)根据若每辆汽车的月租费每增加50元,则少租出1辆汽车,列式计算每辆汽车月租费增加钱数,再根据每辆汽车月租费乘以车辆数,并减去维护费等于总收益计算该出租公司的月利润;
(2)由(1)中月利润等于304000,列方程计算即可;
(3)根据题意找出月利润和车辆数的函数关系式,根据二次函数的性质确定答案.
【详解】(1)解:由题意知,共100辆汽车,若每月租出辆汽车,则少租出
辆汽车,
∵若每辆汽车的月租费每增加50元,则少租出1辆汽车,
∴每辆汽车月租费增加;
∵每辆汽车月租费为(元),
∴该出租公司的月利润为(元);
(2)解:,
化简得,,
,
,,
答:租出80辆或76辆汽车;
(3)解:设每月租出辆汽车,该出租公司的月利润为y元,
由题意知,,
整理得,,
∵,∴开口向下,
当时,y有最大值,最大值为304200,
答:当每月租出78辆汽车时,该出租公司的月利润最大,最大月利润是304200元.
【变式1】清明节是我国的传统节日.这天人们都会以扫墓献花等方式来缅怀逝者.八年级小宇同学的爸爸是开花店的,于是他就想趁着清明假期赚点零花钱,他以8元束的价格从爸爸那里购入一批菊花,准备在清明节那天销售.开花店的爸爸告诉他前4天的这种菊花日销售量y(束)与销售单价x(元)的对应值表:
销售单价元
16
18
20
22
日销售量束
24
20
16
12
小宇马上判断出y与x是一次函数关系.请你根据以上信息,帮助小宇完成下列问题:
(1)y与x之间的函数关系式是:________.
(2)当销售单价为多少元时,日销售利润为182元?
(3)当销售单价为多少元时,小宇获得的日销售利润最大?最大利润是多少?
【答案】(1)
(2)销售单价为15元或21元
(3)当销售单价为18元时,日销售利润最大,最大利润为200元
【分析】(1)用待定系数法求一次函数的解析式即可;
(2)根据单束花的利润与销售量的乘积等于利润列一元二次方程求解即可;
(3)设日销售利润为W元,列二次函数解析式,并根据二次函数的性质求解即可.
【详解】(1)解:设y与x之间的函数关系式为,
将,代入,得,
解得,
与x之间的函数关系式为.
(2)解:由题意列方程:,
解得,,
答:当销售单价为15元或21元时,日销售利润为182元.
(3)解:设日销售利润为W元,
则由题意知
,
,
抛物线开口向下
当时,W有最大值200,
答:当销售单价为18元时,日销售利润最大,最大利润为200元.
【变式2】某义乌玩具厂赶制2026年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年顶流网红马.
(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?
【答案】(1)月平均增长率为
(2)售价应降低元
(3)当售价降低元时,每天获利最大,最大利润为元
【分析】(1)设月平均增长率为x,根据题意列一元二次方程求解即可;
(2)设售价应降低y元,根据题意列一元二次方程求解即可;
(3)设每天的利润为w,表示出,然后利用二次函数的性质求解.
【详解】(1)解:设月平均增长率为x,
根据题意得,
解得,(舍去)
∴月平均增长率为;
(2)解:设售价应降低y元
根据题意得,
解得,
∵为了尽快清理库存
∴要尽可能大
∴售价应降低元;
(3)解:设每天的利润为w
根据题意得,
∵
∴抛物线开口向下
∴当时,w取得最大值490
∴当售价降低元时,每天获利最大,最大利润为元.
【变式3】某工厂接到一批产品生产任务,按要求在20天内完成,已知这批产品的出厂价为每件9元,为按时完成任务,该工厂招收了新工人,设第天每件产品的成本价为元,(元)与(天)之间的函数关系图象如图所示:
(1)求与之间的函数关系式;
(2)设新工人小强第天生产的产品数量为件,与满足的关系式为:.设小强第天创造的利润为元.求小强第几天创造的利润最大?最大利润是多少元?
【答案】(1)
(2)小强第天创造的利润最大,最大利润是元
【分析】(1)由图象分两种情况分别求与之间的函数关系式即可;
(2)分两种情况分别求出w的函数解析式,根据函数的形式作答即可.
【详解】(1)解:由图象得,当时,;
当时,设,
由题意可得,
解得:,.
综上可得,与之间的函数关系式为:;
(2)解:当时,,
,
随的增大而增大,
当时,有最大值为:(元);
当时,,
可知当时,有最大值,最大值为(元),
综上可知,第天时,利润最大,最大值为元,
小强第天创造的利润最大,最大利润是元.
【题型3:抛物线形与实物建模问题】
【例3】某村响应国家高效节水灌溉的号召,引入了现代化喷灌设备.喷灌机从喷水口点向四周旋转喷洒,喷出的水流轨迹可近似看作形状相同的抛物线.如图,以地面为轴,喷灌机所在的竖直直线为轴,建立平面直角坐标系.已知喷水口距离地面的高度为,水流在离喷灌机的水平距离处达到最高点,此时喷洒高度为.
(1)求这条水流所在抛物线的函数表达式;
(2)若在距离喷灌机水平距离处,有一棵高的果树为了让水流能喷洒到果树右侧的土地,需要将喷水口沿竖直方向向上平移.已知平移后水流的速度、压力不变(抛物线的形状、大小保持不变),求喷水口至少需要向上平移多少米.
【答案】(1);
(2).
【分析】由题意可得,顶点,然后利用待定系数法即可求解;
当时,,然后计算,则可得出喷水口至少需要向上平移的距离.
【详解】(1)解:由题意可得,顶点,
设这条水流所在抛物线的函数表达式为,
将代入得,解得,
∴这条水流所在抛物线的函数表达式为;
(2)解:当时,,
则(米),
∴喷水口至少需要向上平移米.
【变式1】如图为某拱桥的示意图,桥面平行于水面,拱形桥洞可近似看作抛物线的一部分,桥洞最高处点与桥面的距离为米,当水面距离桥面时,拱孔横跨水面宽度为米.若以水面所在直线为轴,的中垂线为轴建立平面直角坐标系,请根据以上信息回答问题:
(1)请求出桥洞对应抛物线的表达式;
(2)若从桥面向下挂一条宽为米的长方形横幅,横幅上边沿与桥面重合,、恰好落在拱孔上,求横幅的长.
【答案】(1)
(2)米
【分析】(1)根据得,根据桥洞最高处点与桥面的距离为米,水面距离桥面,得顶点的纵坐标为,可设抛物线解析式为,求解即可;
(2)根据题意,得当时,,求解即可;
【详解】(1)解:根据得,桥洞最高处点与桥面的距离为米,水面距离桥面,得顶点的纵坐标为,
故、、,
设抛物线为
解得,
∴桥洞所对应的抛物线的解析式为;
(2)解:
∴当时,,
解得,
∴横幅长为:米;
【变式2】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,实心球到达最高点时,距出手点的水平距离是,距水平地面的高度是,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)达到为满分,请通过计算判断该次练习小明同学能否得满分;
(3)小明投掷实心球时,有一位身高的同学正好闯入实心球场地且在线段上跑动,若闯入的同学是安全的,求此时该同学所在位置的横坐标的取值范围.
【答案】(1)
(2)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.
(3)
【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.
(3)利用抛物线对称轴求出点关于对称轴对称点坐标,为了保证安全,即可求出横坐标范围,
【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
(3)由题意可知,抛物线的对称轴为直线,
,
点P关于抛物线对称轴对称的点的坐标为,
∵同学身高,为了保证安全,此时,
此时该同学所在位置的横坐标的取值范围为.
【变式3】综合实践
探究投掷实心球的出手角度对投掷距离影响
试验说明
数学兴趣小组为了探究此问题,由一名男生做了两次投掷试验(出手角度不同).建立如图1所示的平面直角坐标系.
实心球出手后的飞行路线可以看作是抛物线的一部分,实心球着地点到出手点的水平距离为d米(即掷球成绩).
男生实心球评分标准如下表所示.
d/米
8.4
8.2
7.8
7.6
7.0
6.7
得分
10
9.5
9.0
8.5
7.8
7.6
从投掷到着地的过程中,实心球的竖直高度y与水平距离x(单位:米)近似满足二次函数关系,两次试验实心球所达到的最大高度相同.
试验过程
【第一次试验】:实心球的水平距离x与竖直高度y的几组对应数据如下:
水平距离x/米
0
1
2
3
4
5
6
竖直高度y/米
2
2.7
3.2
3.5
3.6
3.5
n
【第二次试验】:实心球的竖直高度y与水平距离x的函数图象的一部分如图2所示,其中A为第二次试验抛物线的顶点.
解决问题
(1)根据第一次试验数据,直接写出: ________;此次试验中实心球达到的最大高度是________米;
(2)求第二次试验的抛物线的解析式;
(3)通过计算说明该男生两次投掷试验的最好成绩是多少分?
【答案】(1)3.2;3.6(2)(3)该男生两次投掷试验的最好成绩是10分
【分析】(1)由对称性可得第一次试验中,对应的抛物线的对称轴为直线 ,据此可得对应的顶点坐标,则可得到第二空的答案,再由对称性可得第一空的答案;
(2)根据题意可得第二次试验的抛物线的顶点坐标为,把解析式设为顶点式,再利用待定系数法求解即可;
(3)求出第一次试验的抛物线的解析式,进而求出即可得到答案.
【详解】(1)解:∵第一次试验中, 时的函数值与 时的函数值相同,
∴第一次试验中,对应的抛物线的对称轴为直线 ,
∴第一次试验中,对应的抛物线的顶点坐标为,
∴此次试验中实心球达到的最大高度是 米,
由对称性可得 时的函数值与 时的函数值相同,即 ;
(2)解:∵两次试验实心球所达到的最大高度相同,
∴第二次试验的抛物线的顶点坐标为,
设第二次试验的抛物线的解析式为,
把代入,得 ,
解得,
∴第二次试验的抛物线的解析式为 ;
(3)解:设第一次试验的抛物线的解析式为,
把代入,得 ,
解得,
∴第一次试验的抛物线的解析式为 ,
在 中,令 ,得 ,
解得 或 (舍去),
米,
在 中,令 ,得 ,
解得 或 (舍去),
米,
,
∴第一次试验成绩最好;
,
∴第一次试验成绩为10分,
∴该男生两次投掷试验的最好成绩是10分.
【题型4:动态图形与二次函数】
【例4】如图,在中,,,,动点P从点B出发,沿向点A以的速度移动,动点Q从点C出发,沿向点B以的速度移动.若P、Q两点分别从B、C两点同时出发,当其中一点到达时两点同时停止运动,则的面积S与出发时间t的函数图像大致是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了动点问题的函数图像,正确得出函数关系式是解题关键.根据题意表示出的面积S与t的关系式,进而得出答案.
【详解】解:由题意可得,
的面积S随出发时间t的函数关系图像大致是二次函数图像,且开口向下.
故选C.
【变式1】为筹备校园“正方形主题文化角”,工作人员用两个边长相同的正方形展板布置:如图1,固定展板(顶点、在直线展台上)与移动展板(顶点、在直线展台上),移动展板可沿平移.设固定展板顶点与移动展板顶点的距离为(单位:),两个展板重叠部分的面积为(单位:),关于的函数图象如图2所示.下列选项不正确的是( )
A.正方形的边长为 B.当时,重叠面积
C.函数图象的最高点的坐标为 D.当时,重叠面积
【答案】D
【分析】由正方形的性质,结合函数图象,分析正方形平移过程中,两个正方形重叠部分的变化,用对角线表示正方形的面积,对各选项进行分析判断即可.
【详解】解: 由图可知,当及时,,
∴两个正方形对角线长之和,
∵两个正方形边长相同,
∴,
设正方形边长为,则,
解得,
∴正方形的边长为,
∴选项A正确,不符合题意;
当时,重叠部分是对角线长为的正方形,
∴,
当时,,
∴选项B正确,不符合题意;
当时,取得最大值,此时两正方形重合,
∴,
∴函数图象的最高点坐标为,
∴选项C正确,不符合题意;
当时,重叠部分是对角线长为的正方形,
∴,
当时,,
∴选项D不正确,符合题意.
【变式2】如图,在平面直角坐标系中,矩形的顶点A在y轴正半轴上,顶点C在x轴正半轴上,顶点B的坐标为.点D在边上,且.点M在线段上(不与点A,O重合),将线段绕点D逆时针旋转得到线段,连接,.
(1)求点N的纵坐标;
(2)求四边形面积的最大值.
【答案】(1)点N的纵坐标为(2)
【分析】本题考查了图形与坐标,矩形的性质,全等三角形的判定与性质,二次函数与图形运动综合,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
(1)理解题意,结合矩形的性质以及旋转的性质,得出,得出,故点N的纵坐标为;
(2)与(1)同理得,点N的纵坐标为,得出,则四边形面积,代入数值计算,得出四边形面积,结合二次函数的图象性质进行分析,即可作答.
【详解】(1)解:过点N作于T,如图所示:
∴,
∴,
∵四边形是矩形,
∴,
∵将线段绕点D逆时针旋转得到线段,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
即点N的纵坐标为;
(2)解:设点,其中,
∵四边形是矩形,
∴,
∴,
与(1)同理得,点N的纵坐标为;
∴,,
∴,
四边形面积
,
∵,
∴当时,四边形面积有最大值,且为.
【变式3】如图1,在正方形中,是边上一点,动点从处出发沿向目的地运动,同时动点从处出发沿向目的地运动,它们同时到达终点.设为(单位:),的面积为(单位:),关于的函数图象如图2所示,当点在线段上运动时,该时段函数图象的最高点坐标为.下列选项错误的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先设正方形边长为,根据动点从到的路程为、动点从沿到的路程为且二者同时到达终点,得出的速度是的倍,即的运动路程为;再分三段讨论的运动位置:当在上运动时,写出的面积表达式,代入、求出的长度,即可判断选项;当在上运动时,写出对应的面积表达式,代入、和已求得的,求出正方形边长,即可判断选项B;当在上运动时,此时在线段上,写出面积的二次函数表达式并化为顶点式,得到顶点坐标即该时段函数图象的最高点,即可判断选项C和D.
【详解】解:设正方形边长为,则动点从到的路程为,动点从沿到的路程为,
∵二者同时到达终点,
∴点的速度是点的倍,即的运动路程为,
当在上运动(即)时,的纵坐标为,
的面积,
将,代入,得
,
解得,
∴选项A正确,该选项不符合题意;
当在上运动(即)时,的纵坐标为,
的面积,
将,,代入,得
,
解得,即正方形边长,
∴选项B正确,该选项不符合题意;
当在上运动(即)时,的纵坐标为,
此时在线段上,,
的面积,
这是开口向下的二次函数,顶点坐标为,
∴,,
∴选项C正确,该选项不符合题意;
选项D错误,该选项符合题意.
【题型5:二次函数的综合应用】
【例5】某工厂响应绿色环保政策,安排60名工人在规定时段内全部参与加工A,B,C三种零件,其中A零件为可回收材料制成,B零件生产过程需节能减排,C零件为新材料研发产品.在该时段内,每名工人只能加工A零件3件,或B零件1件,或C零件1件.工厂要求加工A零件和C零件总数相等,B零件总数至少8件.若加工的零件都能销售出去,扣除各种成本,加工A零件每件获利9元,加工B零件总数为8件时,每件获利64元,每多加工1件,则所有B零件每件获利减少1元;加工C零件每件获利20元,同时每生产一件C零件可获得政府的环保研发补贴3元.
(1)当安排28名工人加工B零件时,安排加工A零件的工人人数为_____ ;
(2)合理安排工人分工使工厂在规定时段内获利最大时,加工B零件的人数为_____ .
【答案】
【分析】(1)设安排加工A零件的工人人数为名,根据题意知加工C零件的工人人数为名,进而根据工人总人数为60名列方程求解即可;
(2)设加工B零件的工人人数为y名,加工A零件的工人人数为x名,则加工C零件的工人人数为名,根据题意列不等式得到,且x为正整数;分别求得生产A、B、C三种零件的总利润,则可得总利润且化简为,利用二次函数的性质求解即可.
【详解】解:(1)设安排加工A零件的工人人数为名,因为加工A零件和C零件总数相等,且每名工人只能加工A零件3件或C零件1件,所以加工C零件的工人人数为名,
由题意得,解得,
所以安排加工A零件的工人人数为8名;
(2)设加工B零件的工人人数为y名,加工A零件的工人人数为x名,则加工C零件的工人人数为名,
满足:,即且,
即,
解得,
同时x为正整数;
由题意,A零件总利润:,
B零件总利润:,代入,得:,
C零件总利润:,
总利润W为:,
展开并整理得,
这是一个开口向下的二次函数,对称轴为直线,
此时,且,符合条件;
所以加工B零件的人数为24名.
【变式1】“道路千万条,安全第一条.”刹车系统是车辆行驶安全的重要保障,由于惯性的作用,行驶中的汽车在刹车后还要继续向前行驶一段距离才能停止,这段距离称为“刹车距离”.某车的刹车距离与行驶时间之间有如下的函数关系:.已知当时,;当时,.
(1)求关于的函数关系式;
(2)请结合平面直角坐标系中已描出的点,画出符合题意的函数图像(至少再描个点,画图,不必列表);
(3)求该汽车刹车后到停下来,需要多长时间?前进了多远?
【答案】(1);(2)见解析;(3);.
【分析】本题考查了二次函数的应用,二次函数的图像与性质,画函数图像,掌握知识点的应用是解题的关键.
()利用待定系数法即可求解;
()当时;当时;当时,;当时,;然后描点、连线即可;
()由,,则时,取最大值,最大为,从而求解.
【详解】(1)解:根据题意得,
解得,
∴该函数的解析式为;
(2)解:在中,当时;
当时,;
当时,;
当时,;
描点画出符合题意的函数图像如下:
(3)解:∵,,
∴时,取最大值,最大为,
∴该汽车刹车后到停下来,需要,前进了.
【变式2】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:
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进出口(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米?
【答案】(1)15米;(2)当与墙平行的边的长度为33米时,花圃的面积最大.
【分析】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最大值时的值.
【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15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363,
答:当与墙平行的边的长度为33米时,花圃的面积最大.
【变式3】【问题背景】为落实2026年深圳峰会“开放创新,绿色发展”的办会理念,会议通信保障中心发现,现场设备分为两类:媒体设备(记者用于直播、传输视频,占总设备数的 ,每台需带宽2单位)和普通设备(占 ,每台需带宽1单位).每个通信基站带宽容量为600单位.会议通信保障中心的目标是在保障期的任意时刻,现场总带宽需求不超过基站总容量.
【模型构建】在会议开始前40分钟启动通信保障,现场总设备数y(台)与保障时间x(分钟)满足: .
【模型应用】
(1)第______分钟,现场总设备数达到1400台.
(2)请求出第 分钟时的现场总带宽需求 的表达式.
(3)为满足带宽需求,至少需要部署多少个基站?请说明理由.
(4)通信中心考虑优化方案:媒体设备区必须保证 带宽供应,普通设备区可接受“弹性保障”(当带宽不足时,可降速至0.5单位/台).若普通设备区降速策略生效的阈值为:当 (总带宽容量)时启动.请通过计算说明采用此策略后,所需基站数能否减少.
【答案】(1)(2)
(3)解:至少需要部署4个基站,理由如下:
,
∵,函数图象开口向下,对称轴为,
∴当时,p随x增大而增大,
当时p取得最大值:
,
单个基站带宽容量为单位,所需基站总数为,基站数量为正整数,向上取整得到至少需要部署4个基站;
(4)解:假设部署3个基站,总带宽容量为单位:
弹性策略启动阈值为,即当原始总带宽需求时,普通设备单台带宽降为单位,
此时调整后的总带宽需求为:
,
当时y取得最大值,
代入得调整后最大带宽需求,满足验证阈值触发区间;
令原始,
即,
解得,
对应x的取值范围约为,该区间内调整后的带宽需求始终小于,所有时刻带宽需求均可被3个基站覆盖,
∴采用该策略后,所需基站数可以从4减少到3,能够实现基站数减少.
【分析】(1)将给定的总设备数代入已知的设备数和时间的关系式,得到一元二次方程,求解后结合x的取值范围舍去超出定义域的解,得到符合要求的时间;
(2)根据两类设备的占比和单台带宽需求,先推导出总带宽p和总设备数y的函数关系式,再将y关于x的表达式代入,展开整理得到p关于x的最终表达式,标注对应的x的取值范围;
(3)根据二次函数的开口方向和对称轴位置,找到p的最大值,用最大总带宽除以单个基站的容量,向上取整得到最少需要部署的基站数量;
(4)先假设部署比原方案少1个的基站,计算该配置下的总容量和弹性策略触发阈值,推导弹性策略生效后的总带宽需求表达式,计算调整后的最大带宽需求,验证其是否小于该配置的总容量,确认所有时刻的带宽需求都可以被覆盖,即可判断基站数是否可以减少.
【详解】(1)解:将代入总设备数关系式:
整理得:
解得,
∵,
∴;
(2)解:∵媒体设备占总设备数,单台带宽2单位,普通设备占总设备数,单台带宽1单位,
∴,
代入,
;
(3)解:略;
(4)解:略.
【基础通关练】
1.如图,一矩形场地,两边长分别为、,现欲在矩形内修两条宽为的小路,剩余部分的面积是,则与之间的函数关系式为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了平移、二次函数的应用等知识.把两条路进行平移,一条移动到上方,一条移动到左方,那么剩余部分就变成了边长为和的长方形,然后根据长方形的面积公式即可确定函数关系式.
【详解】解:依题意得把两条路分别进行平移,
长为的路移动到上方,长为的路移动到左方,
∴草坪就变成了边长为和的长方形,
∴,
故选:C.
2.如图所示,是一个长、宽的矩形花园,根据需要将它的长缩短、宽增加,要想使修改后的花园面积达到最大,则__________.
【答案】
【分析】先根据矩形的面积公式列出函数关系式,再根据二次函数的性质即可求得结果.
【详解】解:由题意得修改后的花园面积,
∵,
∴当时,修改后的花园面积达到最大.
3.金华佛手是金华的名产,某特产店销售一批优质佛手,若每斤盈利15元,每天可售出30斤,经市场调查发现,若每斤售价降低1元,每天可多售出5斤,设每斤降价元,每天盈利为y元,则y与x的函数关系式为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题需根据每斤盈利的变化量、销量的变化量,结合“总盈利=每斤盈利×销量”的基本关系推导函数关系式.
【详解】解:∵每斤降价元,
∴每斤盈利为元,
∵每斤降1元多售5斤,降x元,
∴每天销量为斤,
∵总盈利=每斤盈利×每天销量,
∴,
故选:B.
4.如图,在滑雪大跳台比赛中,运动员从跳台滑出后,在空中飞行的高度(米)与时间(秒)之间满足函数关系:,则运动员从起跳到落地所需要的时间为( )
A.2秒 B.3秒 C.3.5秒 D.4秒
【答案】D
【分析】本题考查了二次函数的应用,解决本题的关键是熟练地解一元二次方程.
令,解方程求即可.
【详解】解:令,则,
解得(舍去),,
运动员从起跳到落地所需要的时间为秒.
故选:D.
5.为方便市民进行垃圾分类投放,某环保公司第一个月投放a个垃圾桶,计划第三个月投放垃圾桶y个,设该公司第二、三两个月投放垃圾桶数量的月平均增长率为x,那么y与x的函数关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】主要考查增长率问题,列函数关系式,正确理解题意是关键;一般用增长后的量=增长前的量增长率,如果设该公司第二、三两个月投放垃圾桶数量的月平均增长率为x,然后根据已知条件可得答案.
【详解】解:设该公司投放垃圾桶数量的月平均增长率为x,
依题意得第三个月投放垃圾桶个,
则
故选:A.
6.某水果店单件水果售价(元)与销售月份满足一次函数关系 ,单件水果进价(元)与销售月份满足二次函数关系,二次函数的图象如图所示,抛物线顶点为并且经过,则这个水果店在一年中的最高单件水果利润为___________元.
【答案】7
【分析】先求解,设单件水果利润为:元,可得,再进一步求解即可.
【详解】解:由题意设,
把代入得:,
解得:,
∴抛物线为,
设单件水果利润为:元,
∴,
∵,
∴当时,单件利润的最大值为元.
【提升通关练】
1.如图1,中,,点P从A点出发沿折线运动,点Q从点A出发沿线段运动,P,Q两点同时出发,当某一点运动到B时,另一点同时停止运动,已知点P的速度为,点Q的速度为,设P点运动时间为,的面积为.如图2是关于的函数图象,下列选项正确的是( )
A. B.
C.y的最大值为2.75 D.点在该函数图象上
【答案】D
【分析】由题意可分当点P在线段上时,当点P在线段上时,然后得出y与x的函数关系式,进而问题可求解.
【详解】解:当点P在线段上时,则,,过点P作于点D,如图所示:
∵,
∴,
∴,
由图象可知:当时,则有,解得:(负根舍去),故A错误;
当时,,说明此时点P与点B重合,
∴,故B错误;
当点P在线段上时,分别过点C、P作,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴当时,面积最大,最大值为,故C错误;
∴,
∴当时,,故D正确.
2.某温室大棚的拱架呈抛物线型(图),如图,以拱架底部的中点为原点,所在直线为轴,过点且垂直于的直线为轴建立平面直角坐标系,轴与抛物线交于顶点.已知,现要在距离底部高处安装一根与平行的通风管,通风管的长度为,则拱架最高点距底部的高度为_______.
【答案】
【分析】由题意得,,求出抛物线解析式为,得,从而求出拱架最高点距底部的高度.
【详解】解:由题意得,,,
设抛物线解析式为,
∴,解得:,
∴抛物线解析式为,
当时,,
∴,
∴,
∴拱架最高点距底部的高度为米.
3.如图所示,某建筑物有一抛物线形的大门,小树想知道这道门的高度,他先测出门的宽度,然后用一根长为的小竹竿竖直地接触地面和门的内壁,并测得,则门高为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了二次函数的应用,设抛物线的解析式为,由题意可得,,利用待定系数法求出抛物线的解析式即可求解,正确求出抛物线的解析式是解题的关键.
【详解】解:设抛物线的解析式为,
由题意可得,,,
把和代入得,
,
解得,
∴抛物线的解析式为,
∵当时,,
∴门高为,
故选:.
4.某体育馆外的下沉式广场正在进行音乐喷泉调试.喷泉的水流轨迹可以近似地看成抛物线.广场一侧有一段草坡,坡面上临时放置一棵装饰用的发光小树,用于测试水流水压.将草坡截面抽象为直角三角形,如图,,米,米,坡面上有一棵小树(小树粗细忽略不计,点在斜坡上且与点不重合,),现在斜坡底处安装一个喷水管,水流呈抛物线状,恰好落在处.技术人员以为原点,水平向右为轴,竖直向上为轴,记录了喷头开启后喷水管喷出水流到的水平距离(米)与水流的高度(米)的变化规律如表:
0
1
2
3
4
…
…
(1)根据表格数据,求出水流的函数解析式;
(2)若调试时,水流恰好经过树顶点,
①为了美观,小树不能太高.请计算在现有水流轨迹下,这棵小树可达到的最大高度是多少?
②在灯光测试中,需要在右侧(靠近的一侧)再放置一棵与等高的小树(在坡面上,树干垂直),且水流也能刚好经过树顶.为保证两棵树不在同一地点,求第一棵树底的横坐标的取值范围.
【答案】(1)
(2)①2米;②
【分析】(1)利用待定系数法求解即可;
(2)①求出直线的函数解析式为;设,则,可求出,据此可得答案;②设第二棵树底横坐标为,同理可得,根据题意可得,,则可推出,再根据求出m的取值范围即可.
【详解】(1)解:设水流的函数解析式为,
由题意得
∴,
∴水流的函数解析式为;
(2)解:①∵米,米,
∴,
设直线的函数解析式为,
∴,
∴,
∴直线的函数解析式为;
设,则,
∴,
∵,
∴当时,有最大值,最大值为2,
答:这棵小树可达到的最大高度是2米;
②设第二棵树底横坐标为,
同理可得,
∵两棵树等高,即,
∴,
∴,
∴,
∵,即,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴.
5.如图1,是积水管道的圆形截面,水面为.排水过程中,设水面下降的高度为x(单位:),为y(单位:).如图2,y关于x的函数图象与y轴交于点C,最高点,且经过.下列选项正确的是( )
A. B.点C的纵坐标为24
C.点在该函数图象上 D.点在该函数图象上
【答案】D
【分析】本题主要考查了垂径定理的实际应用,二次函数的实际应用.设圆心为点E,过点E作于点F,交圆于点G,连接,根据题意得圆E的直径为,,可得到半径,从而得到,在中,利用勾股定理可得,从而得到,再求出抛物线的解析式即可求解.
【详解】解:设圆心为点E,过点E作于点F,交圆于点G,连接,
根据题意得圆E的直径为,,
∴半径,
∴,即,故A选项错误;
∴
在中,,
∴,即,
∴点C的纵坐标为20,故B选项错误;
设抛物线的解析式为,
把点代入得:,
解得:,
∴抛物线的解析式为,
当时,,即点不在该函数图象上,故C选项错误;
当时,,即点在该函数图象上,故D选项正确;
故选:D
6.党的二十大即将召开,各行各业的人们用拼搏奋斗凝聚起奋进新征程、建功新时代的磅礴力量,信心满怀向未来.某商店决定对某类商品进行降价促销活动.已知进价为每件元,平时以单价元的价格售出一天可卖件.根据调查单价每降低元,每天可多售出件;设商品售价 元(售价不低于进价, 为正整数),这批商品的日利润为元(单件利润售价成本),请解决以下问题:
(1)设商品售价 元,则一天可以卖出 件
(2)当商品的售价 为多少元时,销售这批商品的日利润最大,最大值为多少?
(3)若商店每卖一件就捐 元()给希望小学,该店发现售价为元时可获得最大日利润,直接写出 的取值范围.
【答案】(1)(2);(3)
【分析】(1)根据“单价每降低元,每天可多售出件”可知数量是原来的数量加上新增的数量,直接套用“新增数量降低的价格”即可;
(2)根据“单件利润售价进价”,“总利润单件利润数量”列出这批商品得日利润关于售价的二次函数,再利用二次函数的顶点式求出当售价为多少时,日利润最大;
(3)利用“总利润单件利润数量”列出这批商品得日利润关于售价的二次函数,因为为正整数,且当时取得最大值,所以二次函数的对称轴在和之间,将对称轴代入求出的取值范围.
【详解】(1)解:由题意知,降低了元,
卖出件;
(2)解:设这批商品的日利润为元,
由题意得;
∴当时,取得最大值元,
即当售价为元时,这批商品的日利润最大为元;
(3)解:由题意知,
∵二次函数开口向下,离对称轴越近,函数值越大,
又∵在售价为元时可获得最大日利润,
∴,
解得.
7.某校乒乓球社团用智能发球机开展训练,并用二次函数模型分析乒乓球的飞行轨迹.如图,以发球机出球口A在球台水平面的垂直投影O为坐标原点,球台长度方向为x轴,竖直向上为y轴建立平面直角坐标系.已知标准乒乓球台总长,球网位于球台正中间,球网高,球网与原点O的水平距离为.发球机出球口A在y轴上,乒乓球的飞行轨迹为开口向下的抛物线;当时,球的飞行轨迹最高点与出球口A的水平距离为,距离球台水平面的高度为.
(1)求乒乓球飞行轨迹对应的抛物线的函数表达式;
(2)请通过计算判断,乒乓球此次飞行能否顺利越过球网;
(3)乒乓球首次落台面后立即弹起,弹起后的轨迹与原抛物线形状完全相同,且弹起轨迹的最高点距离球台水平面的高度为.若最佳击球高度为,运动员想抢先台内击球(球弹起后第一次达到最佳击球高度),求此时击球点与原点O的水平距离.
【答案】(1)
(2)乒乓球此次飞行能够顺利越过球网
(3)击球点与原点O的水平距离为
【分析】(1)根据题意设函数表达式为,将点代入即可求得结果;
(2)将代入函数表达式进行判断即可;
(3)先求出乒乓球在桌上的落球点坐标,再根据题意设平移后的,代入求出a的值,最后将代入即可求得结果.
【详解】(1)解:由题意知,设函数表达式为,
∵抛物线过点,
∴,
解得:,
∴.
(2)解:当时,,
∴乒乓球此次飞行能够顺利越过球网.
(3)解:对于函数,
当时,,,
∴乒乓球在桌上落球点坐标为,
由题意,弹起后的图象是由y向右平移a个单位,再向下平移0.25个单位得到,
∴,
∵过点,
∴,解得:,(不合题意,舍去),
∴,
当时,
解得,(球在桌外,不合题意舍去),
∴击球点与原点O的水平距离为.
8.云港市某企业安排名工人生产甲、乙两种产品,每人每天生产2件甲或1件乙,甲产品每件可获利元.根据市场需求和生产经验,乙产品每天产量不少于5件,当每天生产5件时,每件可获利元,每增加1件,当天平均每件获利减少2元.设每天安排x人生产乙产品.
(1)根据信息填表:
产品种类
每天工人数(人)
每天产量(件)
每件产品可获利润(元)
甲
乙
x
x
(2)若每天生产甲产品可获得的利润比生产乙产品可获得的利润多元,求每件乙产品可获得的利润;
(3)如何安排工人,可获得的总利润(元)最大?并求w的最大值.
【答案】(1)
产品种类
每天工人数(人)
每天产量(件)
每件产品可获利润(元)
甲
15
乙
(2)每件乙产品可获得的利润是元
(3)安排名工人生产乙产品,40名工人生产甲产品获得利润最大,为元
【分析】(1)根据题意列出代数式即可;
(2)以“每天生产甲产品可获得的利润比生产乙产品可获得的利润多元”为等量关系列出方程进行求解,并保留符合实际意义的解;
(3)写出W关于x的函数,利用二次函数的性质求最值.
【详解】(1)解:每天安排x人生产乙产品时,生产甲产品的有人,
共生产甲产品件,
在乙每件元获利的基础上,每增加1件,利润减少元每件,则乙产品的每件利润为元;
(2)解:由题意得,
,
∴
解得,(不合题意,舍去),
∴(元),
答:每件乙产品可获得的利润是元;
(3)解:根据题意得:
,
∵,
∴当时,有最大值为,
此时(人),
所以安排名工人生产乙产品,40名工人生产甲产品获得利润最大,为元.
9.如图,中,,P在边上,于D,点E在P的右侧.
(1)若设为x,则的面积是多少.
(2)若P是边上的动点,P从点A出发,沿方向运动,始终有,当E到达点B时,P停止运动,求整个运动过程中,阴影部分面积的最小值.
【答案】(1) (2)
【分析】本题考查了相似三角形的判定与性质,二次函数的实际应用,熟记相关定理内容是解题关键.
(1)根据勾股定理求出,设边上的高为h,,用三角形面积法求出h,然后证明,对应边成比例可以求出,进而用三角形面积公式即可解决问题;
(2)结合(1)构建二次函数,利用二次函数的性质解决问题即可.
【详解】(1)解:由题意得:;
设边上的高为h,∴;
∵,
∴,
∴,
∴,即
∴,
∴的面积;
(2)解:由(1)可知:;
∴,
∵,
∴当时,阴影部分面积有最小值,且最小值为;
10.为研究某种化学试剂的挥发情况,某研究团队在A、B两种不同的场景下做对比实验,分别收集了试剂挥发过程中剩余质量(克)和(克)与时间x(分钟)()的部分数据:
(分钟)
0
5
10
15
20
(克)
(克)
经研究发现,可以分别用函数刻画,与x之间的关系.场景A下试剂挥发过程中的剩余质量与时间x近似满足函数关系:,与x近似满足一次函数关系,图象如图所示.
(1)写出表中m的值: ,并在给定的平面直角坐标系中画出场景A下试剂挥发过程中的剩余质量(克)与时间x(分钟)的函数图象;
(2)根据以上数据与函数图象,解决下列问题:
①在场景A下,剩余质量随时间减少的变化趋势是 ;
A.匀速变化
B.先快后慢
C.先慢后快
②查阅文献可知,该化学试剂发挥作用的最低质量为3克.在上述实验中,该化学试剂在场景 (填“A”或“B”)下发挥作用的时间更长;
(3)当时,两种场景下试剂挥发过程中剩余质量的差值达到最大时,此时对应的时间是第 分钟(结果保留小数点后一位).
【答案】(1),(克)与时间(分钟)的函数图象如图所示;
(2)C;(3)
【分析】(1)直接根据表格中已知数据得出的变化规律,即可得到的值;再将表格的数据描点,并用平滑的曲线画出的函数图象即可;
(2)观察表格和图象读取信息即可;
(3)利用待定系数法求得、的函数关系式,进而得到的函数关系式,利用二次函数的性质即可求得最值.
【详解】(1)解:与近似满足一次函数关系,观察表格数据可知,时间每增加分钟时,剩余质量减少克,
;
则(克)与时间(分钟)的函数图象:略
(2)解:观察图象可知,在场景A下,剩余质量随时间减少的变化趋势是先慢后快;
由表格可知,当时,(克);(克);
而该化学试剂发挥作用的最低质量为克,故该化学试剂在场景A下发挥作用的时间更长.
(3)解:将点和代入中得,
,
解得,
;
设与的函数关系式为,
将点和代入得,
,
解得,
,
,
,
抛物线开口向下,
当分钟时,取最大值,最大值为克,
∵结果保留小数点后一位
∴
即两种场景下试剂挥发过程中剩余质量的差值达到最大时,此时对应的时间是第分钟.
11.已知直角三角形两条直角边之和为5,则这个直角三角形的面积的最大值为__________
【答案】
【分析】本题考查二次函数的应用,设一条直角边为,则另一条直角边为,则,变形为顶点式,即可求出最值.
【详解】解:设一条直角边为,则另一条直角边为,
,
,
当时,S取最大值,
即这个直角三角形的面积的最大值为.
故答案为:.
【培优通关练】
1.如图是抛物线型拱桥,当拱顶离水面时,水面宽,若水面下降,则水面宽度增加________.(结果可保留根号)
【答案】
【分析】本题考查了二次函数的实际应用,建立平面直角坐标系求出函数式子是解题的关键.
建立平面直角坐标系求出函数式子,再代入数据运算求解即可.
【详解】解:建立平面直角坐标系,设横轴通过水面,纵轴通过中点且通过点,
如图所示:
则通过画图可得知为原点,则抛物线以轴为对称轴,且经过,两点,可知,
∴,,
由图可得:抛物线顶点坐标为,
∴设二次函数的顶点式为:,
把代入可得:,
解得:,
∴,
把代入可得:,
解得:,
∴此时水面宽度为,
∴比原先的宽度增加了,
故答案为:.
2.某抛物线型拱桥示意图如图所示.水面宽与桥长均为米,在距离点米的处,测得桥面到桥拱的距离为米,以桥拱顶点为原点,桥面所在直线为 轴建立平面直角坐标系.如图,桥面上方有根高度均为米的支柱、、,过相邻支柱顶端的两根钢缆可以近似看做两条形状相同的抛物线,其最低点到桥面距离为米.
(1)求拱桥和其中一条钢缆抛物线的函数解析式;
(2)春节前夕,市政打算在钢缆和桥拱之间沿竖直方向装饰若干条灯带(见图),求出可以在竖直方向安装的灯带中最短的灯带长度.
【答案】(1)拱桥抛物线表达式为;右边钢缆的抛物线表达式为;左边钢缆的抛物线表达式为
(2)灯带长度的最小值是
【分析】(1)利用待定系数法求解即可;
(2)设灯带长度为,则,即可得解.
【详解】(1)解:①由题意得,,右边钢缆的抛物线顶点为,
设右边钢缆的抛物线表达式为,
,
,
,
.
②由题意得,,左边钢缆的抛物线顶点为,
设左边钢缆的抛物线表达式为,
,
,
,
.
设拱桥抛物线表达式为,由题意得,
,
.
.
(2)解:设灯带长度为,
则,
,
当时,有最小值为.
答:灯带长度的最小值是.
3.图1是我国著名建筑“东方之门”,它通过简单的几何曲线处理,将传统文化与现代建筑融为一体,最大程度地传承了中国的历史文化.“门”的内侧曲线呈抛物线形,如图2,已知其底部宽度为,高度为,则离地面处的水平宽度(即的长)为___________.
【答案】40
【分析】本题主要考查了二次函数的应用,正确地求出函数解析式是解题的关键.先建立直角坐标系,再根据题意设抛物线的解析式,然后根据点在抛物线上,可求出抛物线的解析式,最后将代入求出x的值,即可得的长.
【详解】解:以底部所在的直线为x轴,以线段的垂直平分线所在的直线为y轴建立平面直角坐标系,
,
设抛物线的解析式为,
将代入,
得,
解得:,
∴抛物线的解析式为,
将代入得:,
解得:,
,
故答案为:40.
4.如图,公路与铁路垂直交汇于河岸点处,公路与河岸的另一交点为,其中河岸段为抛物线的一部分,段为线段,,,点到公路的距离,抛物线的顶点到公路与铁路的距离分别为与.当地政府为了振兴乡村经济,拟开发河道与公路围成的区域,用于生态放牧.为了放牧安全,准备用栅栏与河道围成封闭区域,如图,栅栏紧挨公路(与公路的距离忽略不计),栅栏,点在该段抛物线上;栅栏,点在线段上.以点为坐标原点,直线与分别为轴与轴,规定个单位长度为,建立平面直角坐标系.
(1)请直接写出点的坐标;
(2)分别求直线与抛物线的函数表达式(不要求写出自变量的取值范围);
(3)点到铁路的距离小于,,已知建长栅栏的各项开支为万元,建完栅栏需花费万元.求栅栏到铁路的距离.
【答案】(1)
(2)直线的函数表达式为:;抛物线的函数表达式为:
(3)
【分析】(1)由确定,利用勾股定理由、求点的横坐标.
(2)用待定系数法分别求直线和抛物线的解析式.
(3)先由总造价与单价求出栅栏总长为,即;设,利用抛物线解析式写出,利用直线解析式写出;由把用表示,再得到关于的一元二次方程,结合取根,即可得到栅栏到铁路(轴)的距离.
【详解】(1)解:为原点,为轴,,
,
点到的距离,,
∴,
∴,
.
(2)解:设直线的函数表达式为:,
将、代入得:,
解得,
直线的函数表达式为:.
顶点到的距离为,到的距离为,
,
∴设抛物线的函数表达式为,
将代入得,
解得:,
,
抛物线的函数表达式为:.
(3)解:∵建长栅栏的各项开支为万元,建完栅栏需花费万元,
∴栅栏总长为,
,
设点的坐标为,且,
点到铁路的距离小于,
,
点在抛物线上,
,
,
设点的坐标为,且,
点在直线上,
,
,
,
,
整理得:,
又,
,
将代入,整理得:,
解得:,,
,
不合题意,舍去,
,
栅栏到铁路的距离为.
学科网(北京)股份有限公司
$
26.4 实际问题与二次函数
目录
Part1考点突破
考点1:二次函数解决实际问题的基本步骤
考点2:二次函数与图形面积问题
考点3:二次函数与销售利润及抛物线形问题
Part2 题型探究
题型1:图形面积问题与二次函数
题型2:销售利润问题与二次函数
题型3:抛物线形与实物建模问题
题型4:动态图形与二次函数
题型5:二次函数的综合应用
Part3 分层通关
【考点1:二次函数解决实际问题的基本步骤】
1、列二次函数解决实际问题的基本步骤
①审:理解题意,明确常量、变量以及它们之间的数量关系;
②设:根据题意,可以直接设未知数,也可以间接设未知数;
③列:建立二次函数模型,根据题目的数量关系列出二次函数解析式;
④解:根据已知条件,借助二次函数的图象与性质解决实际问题;
⑤验:检验结果,得出符合实际意义的结论;
⑥答:写出答案。
2、求二次函数最值的方法
对于二次函数(),当时,抛物线开口向上,函数有最小值;当时,抛物线开口向下,函数有最大值。最值在顶点处取得,顶点横坐标为
,将其代入解析式即可求得最值。在实际问题中,还需注意自变量的取值范围必须符合实际意义。
【考点2:二次函数与图形面积问题】
1、面积问题的基本思路
解决图形的面积问题时,常会涉及线段与线段之间的关系。根据图形找出面积与线段的关系,将其转化为二次函数问题,然后利用二次函数的图象与性质求面积的最大值或最小值。
2、常见图形面积公式
矩形面积:;三角形面积:;正方形面积:。
3、动点图形面积问题
对于动点问题,先用含自变量的代数式表示出相关线段的长度,再根据面积公式列出面积关于自变量的二次函数解析式,最后利用二次函数的性质求最值。注意自变量的取值范围由动点的运动范围决定。
【考点3:二次函数与销售利润及抛物线形问题】
1、销售利润问题
计算公式:①每件的利润=销售单价-成本单价;②总利润=总销售价-总成本价=每件利润×销售量。
利用二次函数的最值解答商品销售中的"最大利润"问题时,可采用以下步骤:①设出自变量,用含自变量的代数式表示销售单价或销售量及销售收入;②用含自变量的代数式表示销售商品的成本;③用因变量及含自变量的代数式分别表示销售利润,得到函数表达式;④根据函数表达式求出最值及取得最值时自变量的值,注意结果要符合实际意义及题意。
2、抛物线形问题
对于拱桥、喷灌、投掷等抛物线形实际问题:①建立适当的平面直角坐标系,将抛物线形状的图形放置在平面直角坐标系中;②从已知条件和图象中,获取求二次函数表达式所需要的条件;③利用待定系数法求函数表达式;④运用求出的抛物线的图象和性质解决实际问题。
3、顶点式的应用
当已知抛物线的顶点坐标时,可设顶点式,再代入另一个已知点求出的值。这种方法在抛物线形实际问题中尤为常用。
【题型1:图形面积问题与二次函数】
【例1】如图,用一段长为的篱笆围成一个一边靠墙的矩形菜园,墙长为.设矩形菜园的边的长为,面积为,其中.
有下列结论:
①的长可以是;
②的长有两个不同的值满足该矩形菜园的面积为;
③矩形菜园的面积的最大值为.
其中,正确结论的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【变式1】长为,宽为的矩形,四个角上分别剪去边长为的小正方形,然后把四边折起来,做成底面积为的无盖的长方体盒子,则与之间的函数关系式为( )
A. B.
C. D.
【变式2】阅读材料:
配方法可以用来解一元二次方程,还可以用它来解决一些最值问题,比如:因为,所以就有最小值1,即,只有当时,才能得到这个式子的最小值1.同样,因为,所以有最大值1,即,只有在时,才能得到这个式子的最大值1.
请解决下列问题:
(1)当 时,代数式有最 (填“大”或“小” 值为 ;
(2)当 时,代数式有最 (填“大”或“小” 值为 ;
(3)矩形花园的一面靠墙,另外三面栅栏的总长度16m,求:当花园与墙相邻(即垂直于墙)的边长为多少时,花园的面积最大?最大面积是多少?
【变式3】把一边长为的正方形硬纸板,进行适当的剪裁,折成一个长方形盒子(纸板的厚度忽略不计).如图,若在正方形硬纸板的四角各剪一个同样大小的正方形,将剩余部分折成一个无盖的长方形盒子.
(1)要使折成的长方形盒子的底面积为,那么剪掉的正方形的边长为多少?
(2)折成的长方形盒子的侧面积为,那么剪掉的正方形的边长为多少?
(3)折成的长方形盒子的侧面积是否有最大值?如果有,求出这个最大值和此时剪掉的正方形边长;如果没有,说明理由.
【题型2:销售利润问题与二次函数】
【例2】某汽车出租公司每辆汽车月租费为3000元时,100辆汽车可以全部租出,若每辆汽车的月租费每增加50元,则少租出1辆汽车.已知每辆租出的汽车支付月维护费200元,
(1)若每月租出辆汽车,则每辆汽车月租费增加______元,该出租公司的月利润______元;
(2)若出租公司的月利润为304000元,则租出多少辆汽车?
(3)当每月租出多少辆汽车时,该出租公司的月利润最大?最大月利润是多少?
【变式1】清明节是我国的传统节日.这天人们都会以扫墓献花等方式来缅怀逝者.八年级小宇同学的爸爸是开花店的,于是他就想趁着清明假期赚点零花钱,他以8元束的价格从爸爸那里购入一批菊花,准备在清明节那天销售.开花店的爸爸告诉他前4天的这种菊花日销售量y(束)与销售单价x(元)的对应值表:
销售单价元
16
18
20
22
日销售量束
24
20
16
12
小宇马上判断出y与x是一次函数关系.请你根据以上信息,帮助小宇完成下列问题:
(1)y与x之间的函数关系式是:________.
(2)当销售单价为多少元时,日销售利润为182元?
(3)当销售单价为多少元时,小宇获得的日销售利润最大?最大利润是多少?
【变式2】某义乌玩具厂赶制2026年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年顶流网红马.
(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3】某工厂接到一批产品生产任务,按要求在20天内完成,已知这批产品的出厂价为每件9元,为按时完成任务,该工厂招收了新工人,设第天每件产品的成本价为元,(元)与(天)之间的函数关系图象如图所示:
(1)求与之间的函数关系式;
(2)设新工人小强第天生产的产品数量为件,与满足的关系式为:.设小强第天创造的利润为元.求小强第几天创造的利润最大?最大利润是多少元?
【题型3:抛物线形与实物建模问题】
【例3】某村响应国家高效节水灌溉的号召,引入了现代化喷灌设备.喷灌机从喷水口点向四周旋转喷洒,喷出的水流轨迹可近似看作形状相同的抛物线.如图,以地面为轴,喷灌机所在的竖直直线为轴,建立平面直角坐标系.已知喷水口距离地面的高度为,水流在离喷灌机的水平距离处达到最高点,此时喷洒高度为.
(1)求这条水流所在抛物线的函数表达式;
(2)若在距离喷灌机水平距离处,有一棵高的果树为了让水流能喷洒到果树右侧的土地,需要将喷水口沿竖直方向向上平移.已知平移后水流的速度、压力不变(抛物线的形状、大小保持不变),求喷水口至少需要向上平移多少米.
【变式1】如图为某拱桥的示意图,桥面平行于水面,拱形桥洞可近似看作抛物线的一部分,桥洞最高处点与桥面的距离为米,当水面距离桥面时,拱孔横跨水面宽度为米.若以水面所在直线为轴,的中垂线为轴建立平面直角坐标系,请根据以上信息回答问题:
(1)请求出桥洞对应抛物线的表达式;
(2)若从桥面向下挂一条宽为米的长方形横幅,横幅上边沿与桥面重合,、恰好落在拱孔上,求横幅的长.
【变式2】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,实心球到达最高点时,距出手点的水平距离是,距水平地面的高度是,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)达到为满分,请通过计算判断该次练习小明同学能否得满分;
(3)小明投掷实心球时,有一位身高的同学正好闯入实心球场地且在线段上跑动,若闯入的同学是安全的,求此时该同学所在位置的横坐标的取值范围.
【变式3】综合实践
探究投掷实心球的出手角度对投掷距离影响
试验说明
数学兴趣小组为了探究此问题,由一名男生做了两次投掷试验(出手角度不同).建立如图1所示的平面直角坐标系.
实心球出手后的飞行路线可以看作是抛物线的一部分,实心球着地点到出手点的水平距离为d米(即掷球成绩).
男生实心球评分标准如下表所示.
d/米
8.4
8.2
7.8
7.6
7.0
6.7
得分
10
9.5
9.0
8.5
7.8
7.6
从投掷到着地的过程中,实心球的竖直高度y与水平距离x(单位:米)近似满足二次函数关系,两次试验实心球所达到的最大高度相同.
试验过程
【第一次试验】:实心球的水平距离x与竖直高度y的几组对应数据如下:
水平距离x/米
0
1
2
3
4
5
6
竖直高度y/米
2
2.7
3.2
3.5
3.6
3.5
n
【第二次试验】:实心球的竖直高度y与水平距离x的函数图象的一部分如图2所示,其中A为第二次试验抛物线的顶点.
解决问题
(1)根据第一次试验数据,直接写出: ________;此次试验中实心球达到的最大高度是________米;
(2)求第二次试验的抛物线的解析式;
(3)通过计算说明该男生两次投掷试验的最好成绩是多少分?
【题型4:动态图形与二次函数】
【例4】如图,在中,,,,动点P从点B出发,沿向点A以的速度移动,动点Q从点C出发,沿向点B以的速度移动.若P、Q两点分别从B、C两点同时出发,当其中一点到达时两点同时停止运动,则的面积S与出发时间t的函数图像大致是( )
A. B.
C. D.
【变式1】为筹备校园“正方形主题文化角”,工作人员用两个边长相同的正方形展板布置:如图1,固定展板(顶点、在直线展台上)与移动展板(顶点、在直线展台上),移动展板可沿平移.设固定展板顶点与移动展板顶点的距离为(单位:),两个展板重叠部分的面积为(单位:),关于的函数图象如图2所示.下列选项不正确的是( )
A.正方形的边长为 B.当时,重叠面积
C.函数图象的最高点的坐标为 D.当时,重叠面积
【变式2】如图,在平面直角坐标系中,矩形的顶点A在y轴正半轴上,顶点C在x轴正半轴上,顶点B的坐标为.点D在边上,且.点M在线段上(不与点A,O重合),将线段绕点D逆时针旋转得到线段,连接,.
(1)求点N的纵坐标;
(2)求四边形面积的最大值.
【变式3】如图1,在正方形中,是边上一点,动点从处出发沿向目的地运动,同时动点从处出发沿向目的地运动,它们同时到达终点.设为(单位:),的面积为(单位:),关于的函数图象如图2所示,当点在线段上运动时,该时段函数图象的最高点坐标为.下列选项错误的是( )
A. B. C. D.
【题型5:二次函数的综合应用】
【例5】某工厂响应绿色环保政策,安排60名工人在规定时段内全部参与加工A,B,C三种零件,其中A零件为可回收材料制成,B零件生产过程需节能减排,C零件为新材料研发产品.在该时段内,每名工人只能加工A零件3件,或B零件1件,或C零件1件.工厂要求加工A零件和C零件总数相等,B零件总数至少8件.若加工的零件都能销售出去,扣除各种成本,加工A零件每件获利9元,加工B零件总数为8件时,每件获利64元,每多加工1件,则所有B零件每件获利减少1元;加工C零件每件获利20元,同时每生产一件C零件可获得政府的环保研发补贴3元.
(1)当安排28名工人加工B零件时,安排加工A零件的工人人数为_____ ;
(2)合理安排工人分工使工厂在规定时段内获利最大时,加工B零件的人数为_____ .
【变式1】“道路千万条,安全第一条.”刹车系统是车辆行驶安全的重要保障,由于惯性的作用,行驶中的汽车在刹车后还要继续向前行驶一段距离才能停止,这段距离称为“刹车距离”.某车的刹车距离与行驶时间之间有如下的函数关系:.已知当时,;当时,.
(1)求关于的函数关系式;
(2)请结合平面直角坐标系中已描出的点,画出符合题意的函数图像(至少再描个点,画图,不必列表);
(3)求该汽车刹车后到停下来,需要多长时间?前进了多远?
【变式2】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:
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进出口(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米?
【变式3】【问题背景】为落实2026年深圳峰会“开放创新,绿色发展”的办会理念,会议通信保障中心发现,现场设备分为两类:媒体设备(记者用于直播、传输视频,占总设备数的 ,每台需带宽2单位)和普通设备(占 ,每台需带宽1单位).每个通信基站带宽容量为600单位.会议通信保障中心的目标是在保障期的任意时刻,现场总带宽需求不超过基站总容量.
【模型构建】在会议开始前40分钟启动通信保障,现场总设备数y(台)与保障时间x(分钟)满足: .
【模型应用】
(1)第______分钟,现场总设备数达到1400台.
(2)请求出第 分钟时的现场总带宽需求 的表达式.
(3)为满足带宽需求,至少需要部署多少个基站?请说明理由.
(4)通信中心考虑优化方案:媒体设备区必须保证 带宽供应,普通设备区可接受“弹性保障”(当带宽不足时,可降速至0.5单位/台).若普通设备区降速策略生效的阈值为:当 (总带宽容量)时启动.请通过计算说明采用此策略后,所需基站数能否减少.
【基础通关练】
1.如图,一矩形场地,两边长分别为、,现欲在矩形内修两条宽为的小路,剩余部分的面积是,则与之间的函数关系式为( )
A. B.
C. D.
2.如图所示,是一个长、宽的矩形花园,根据需要将它的长缩短、宽增加,要想使修改后的花园面积达到最大,则__________.
3.金华佛手是金华的名产,某特产店销售一批优质佛手,若每斤盈利15元,每天可售出30斤,经市场调查发现,若每斤售价降低1元,每天可多售出5斤,设每斤降价元,每天盈利为y元,则y与x的函数关系式为( )
A. B.
C. D.
4.如图,在滑雪大跳台比赛中,运动员从跳台滑出后,在空中飞行的高度(米)与时间(秒)之间满足函数关系:,则运动员从起跳到落地所需要的时间为( )
A.2秒 B.3秒 C.3.5秒 D.4秒
5.为方便市民进行垃圾分类投放,某环保公司第一个月投放a个垃圾桶,计划第三个月投放垃圾桶y个,设该公司第二、三两个月投放垃圾桶数量的月平均增长率为x,那么y与x的函数关系是( )
A. B.
C. D.
6.某水果店单件水果售价(元)与销售月份满足一次函数关系 ,单件水果进价(元)与销售月份满足二次函数关系,二次函数的图象如图所示,抛物线顶点为并且经过,则这个水果店在一年中的最高单件水果利润为___________元.
【提升通关练】
1.如图1,中,,点P从A点出发沿折线运动,点Q从点A出发沿线段运动,P,Q两点同时出发,当某一点运动到B时,另一点同时停止运动,已知点P的速度为,点Q的速度为,设P点运动时间为,的面积为.如图2是关于的函数图象,下列选项正确的是( )
A. B.
C.y的最大值为2.75 D.点在该函数图象上
2.某温室大棚的拱架呈抛物线型(图),如图,以拱架底部的中点为原点,所在直线为轴,过点且垂直于的直线为轴建立平面直角坐标系,轴与抛物线交于顶点.已知,现要在距离底部高处安装一根与平行的通风管,通风管的长度为,则拱架最高点距底部的高度为_______.
3.如图所示,某建筑物有一抛物线形的大门,小树想知道这道门的高度,他先测出门的宽度,然后用一根长为的小竹竿竖直地接触地面和门的内壁,并测得,则门高为( )
A. B. C. D.
4.某体育馆外的下沉式广场正在进行音乐喷泉调试.喷泉的水流轨迹可以近似地看成抛物线.广场一侧有一段草坡,坡面上临时放置一棵装饰用的发光小树,用于测试水流水压.将草坡截面抽象为直角三角形,如图,,米,米,坡面上有一棵小树(小树粗细忽略不计,点在斜坡上且与点不重合,),现在斜坡底处安装一个喷水管,水流呈抛物线状,恰好落在处.技术人员以为原点,水平向右为轴,竖直向上为轴,记录了喷头开启后喷水管喷出水流到的水平距离(米)与水流的高度(米)的变化规律如表:
0
1
2
3
4
…
…
(1)根据表格数据,求出水流的函数解析式;
(2)若调试时,水流恰好经过树顶点,
①为了美观,小树不能太高.请计算在现有水流轨迹下,这棵小树可达到的最大高度是多少?
②在灯光测试中,需要在右侧(靠近的一侧)再放置一棵与等高的小树(在坡面上,树干垂直),且水流也能刚好经过树顶.为保证两棵树不在同一地点,求第一棵树底的横坐标的取值范围.
5.如图1,是积水管道的圆形截面,水面为.排水过程中,设水面下降的高度为x(单位:),为y(单位:).如图2,y关于x的函数图象与y轴交于点C,最高点,且经过.下列选项正确的是( )
A. B.点C的纵坐标为24
C.点在该函数图象上 D.点在该函数图象上
6.党的二十大即将召开,各行各业的人们用拼搏奋斗凝聚起奋进新征程、建功新时代的磅礴力量,信心满怀向未来.某商店决定对某类商品进行降价促销活动.已知进价为每件元,平时以单价元的价格售出一天可卖件.根据调查单价每降低元,每天可多售出件;设商品售价 元(售价不低于进价, 为正整数),这批商品的日利润为元(单件利润售价成本),请解决以下问题:
(1)设商品售价 元,则一天可以卖出 件
(2)当商品的售价 为多少元时,销售这批商品的日利润最大,最大值为多少?
(3)若商店每卖一件就捐 元()给希望小学,该店发现售价为元时可获得最大日利润,直接写出 的取值范围.
7.某校乒乓球社团用智能发球机开展训练,并用二次函数模型分析乒乓球的飞行轨迹.如图,以发球机出球口A在球台水平面的垂直投影O为坐标原点,球台长度方向为x轴,竖直向上为y轴建立平面直角坐标系.已知标准乒乓球台总长,球网位于球台正中间,球网高,球网与原点O的水平距离为.发球机出球口A在y轴上,乒乓球的飞行轨迹为开口向下的抛物线;当时,球的飞行轨迹最高点与出球口A的水平距离为,距离球台水平面的高度为.
(1)求乒乓球飞行轨迹对应的抛物线的函数表达式;
(2)请通过计算判断,乒乓球此次飞行能否顺利越过球网;
(3)乒乓球首次落台面后立即弹起,弹起后的轨迹与原抛物线形状完全相同,且弹起轨迹的最高点距离球台水平面的高度为.若最佳击球高度为,运动员想抢先台内击球(球弹起后第一次达到最佳击球高度),求此时击球点与原点O的水平距离.
8.云港市某企业安排名工人生产甲、乙两种产品,每人每天生产2件甲或1件乙,甲产品每件可获利元.根据市场需求和生产经验,乙产品每天产量不少于5件,当每天生产5件时,每件可获利元,每增加1件,当天平均每件获利减少2元.设每天安排x人生产乙产品.
(1)根据信息填表:
产品种类
每天工人数(人)
每天产量(件)
每件产品可获利润(元)
甲
乙
x
x
(2)若每天生产甲产品可获得的利润比生产乙产品可获得的利润多元,求每件乙产品可获得的利润;
(3)如何安排工人,可获得的总利润(元)最大?并求w的最大值.
9.如图,中,,P在边上,于D,点E在P的右侧.
(1)若设为x,则的面积是多少.
(2)若P是边上的动点,P从点A出发,沿方向运动,始终有,当E到达点B时,P停止运动,求整个运动过程中,阴影部分面积的最小值.
10.为研究某种化学试剂的挥发情况,某研究团队在A、B两种不同的场景下做对比实验,分别收集了试剂挥发过程中剩余质量(克)和(克)与时间x(分钟)()的部分数据:
(分钟)
0
5
10
15
20
(克)
(克)
经研究发现,可以分别用函数刻画,与x之间的关系.场景A下试剂挥发过程中的剩余质量与时间x近似满足函数关系:,与x近似满足一次函数关系,图象如图所示.
(1)写出表中m的值: ,并在给定的平面直角坐标系中画出场景A下试剂挥发过程中的剩余质量(克)与时间x(分钟)的函数图象;
(2)根据以上数据与函数图象,解决下列问题:
①在场景A下,剩余质量随时间减少的变化趋势是 ;
A.匀速变化
B.先快后慢
C.先慢后快
②查阅文献可知,该化学试剂发挥作用的最低质量为3克.在上述实验中,该化学试剂在场景 (填“A”或“B”)下发挥作用的时间更长;
(3)当时,两种场景下试剂挥发过程中剩余质量的差值达到最大时,此时对应的时间是第 分钟(结果保留小数点后一位).
11.已知直角三角形两条直角边之和为5,则这个直角三角形的面积的最大值为__________
【培优通关练】
1.如图是抛物线型拱桥,当拱顶离水面时,水面宽,若水面下降,则水面宽度增加________.(结果可保留根号)
2.某抛物线型拱桥示意图如图所示.水面宽与桥长均为米,在距离点米的处,测得桥面到桥拱的距离为米,以桥拱顶点为原点,桥面所在直线为 轴建立平面直角坐标系.如图,桥面上方有根高度均为米的支柱、、,过相邻支柱顶端的两根钢缆可以近似看做两条形状相同的抛物线,其最低点到桥面距离为米.
(1)求拱桥和其中一条钢缆抛物线的函数解析式;
(2)春节前夕,市政打算在钢缆和桥拱之间沿竖直方向装饰若干条灯带(见图),求出可以在竖直方向安装的灯带中最短的灯带长度.
3.图1是我国著名建筑“东方之门”,它通过简单的几何曲线处理,将传统文化与现代建筑融为一体,最大程度地传承了中国的历史文化.“门”的内侧曲线呈抛物线形,如图2,已知其底部宽度为,高度为,则离地面处的水平宽度(即的长)为___________.
4.如图,公路与铁路垂直交汇于河岸点处,公路与河岸的另一交点为,其中河岸段为抛物线的一部分,段为线段,,,点到公路的距离,抛物线的顶点到公路与铁路的距离分别为与.当地政府为了振兴乡村经济,拟开发河道与公路围成的区域,用于生态放牧.为了放牧安全,准备用栅栏与河道围成封闭区域,如图,栅栏紧挨公路(与公路的距离忽略不计),栅栏,点在该段抛物线上;栅栏,点在线段上.以点为坐标原点,直线与分别为轴与轴,规定个单位长度为,建立平面直角坐标系.
(1)请直接写出点的坐标;
(2)分别求直线与抛物线的函数表达式(不要求写出自变量的取值范围);
(3)点到铁路的距离小于,,已知建长栅栏的各项开支为万元,建完栅栏需花费万元.求栅栏到铁路的距离.
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。