内容正文:
数学 · 九年级上册
1.5 二次函数的应用(2)
【重点提示】与二次函数有关的实际问题有以下几类:①面积问题;②销售问题;③增长率问题;④利用勾股定理求距离等。列函数表达式时要注意正确应用等量关系。
▍基础过关集训
1. 烟花厂为春节特别设计了一种新型礼炮,这种礼炮的升空高度 (m)关于飞行时间 (s)的函数表达式为 。若这种礼炮在上升到最高点时引爆,则从点火升空到引爆,需要的时间为( )。
A. 3 s B. 4 s C. 5 s D. 6 s
2. 如图所示,假设篱笆(虚线部分)的长度为 16 m,则所围成矩形 的最大面积是( )。
A. 60 m B. 63 m C. 64 m D. 66 m
3. 如图所示, 是直角三角形,, cm, cm。点 从点 出发,沿 方向以 2 cm/s 的速度向点 运动,同时点 从点 出发,沿 方向以 1 cm/s 的速度向点 运动,其中一个动点到达终点时另一个动点也停止运动,则 的最大面积是( )。
A. 4 cm B. 8 cm C. 16 cm D. 24 cm
4. 某农场拟建两间矩形饲养室,一面靠现有的墙(墙足够长),中间用一道墙隔开,并在如图所示的三处各留 1 m 宽的门。已知计划使用的材料可建造的墙体(不包括门)的总长度为 27 m,则能建成的饲养室的面积最大为____ m。
5. 用长度一定的不锈钢材料设计、制作外观为矩形的框架(如图 1,2 所示的一种)。设竖档 (m),请根据图案解答下列问题(题中的不锈钢材料的总长度均指各图中所有黑线的长度和,所有横档和竖档分别与 , 平行):
(1) 在图 1 中,如果不锈钢材料的总长度为 12 m,当 为多少时,矩形框架 的面积为 3 m?
(2) 在图 2 中,如果不锈钢材料的总长度为 12 m,当 为多少时,矩形框架 的面积 最大?最大面积是多少?
6. , 两个水管同时开始向一个空容器内注水。如图所示为 , 两个水管各自的注水量 (m)与注水时间 (h)之间的函数图象,已知 水管的注水速度是 1 m/h,1 h 后, 水管的注水量随时间的变化是一段抛物线,其顶点是 ,且注水 9 h,容器刚好注满。请根据图象所提供的信息解答下列问题:
(1) 写出 , 的注水量 (m)与注水时间 (h)之间的函数表达式,并注明自变量的取值范围。
(2) 求容器的容量。
(3) 根据图象,求:当 时, 的取值范围。
▍进阶能力拓展
7. 一同学推铅球,铅球的高度 (m)关于时间 (s)的函数表达式为 。若铅球在第 7 秒与第 14 秒时的高度相等,则在( )时铅球最高。
A. 第 7 秒 B. 第 8 秒 C. 第 10.5 秒 D. 第 21 秒
8. 某公园草坪的防护栏由 100 段形状相同的抛物线形构件组成,为了牢固起见,每段护栏下每隔 0.4 m 需要加设一根不锈钢的支柱,防护栏的最高点距底部 0.5 m(如图所示),则该条防护栏需要不锈钢支柱的总长度至少为____。
9. 如图所示,线段 的长为 2, 为线段 上的一个动点,分别以 , 为斜边在 的同侧作两个等腰直角三角形: 和 。 长的最小值为____。
10. 科技馆是少年儿童节假日游玩的乐园。如图所示,图中点的横坐标 表示科技馆从 8:30 开门后经过的时间(min),纵坐标 表示到达科技馆的总人数。图中曲线对应的函数表达式为 10:00 之后来的游客较少,可忽略不计。
(1) 请写出图中曲线对应的函数表达式。
(2) 为保证科技馆内游客的游玩质量,馆内人数不得超过 684 人,后来的人需在馆外休息区等待。从 10:30 开始到 12:00 馆内陆续有人离馆,平均每分钟离馆 4 人,直到馆内人数减少到 624 人时,馆外等待的游客方可全部进入。请问:馆外游客最长等待了多少分钟?
11. 工人师傅用一块长 10 dm、宽 6 dm 的矩形铁皮制作一个无盖的长方体容器,现需要将它的四角各裁掉一个正方形(厚度不计)。
(1) 在图中画出裁剪示意图,用实线表示裁剪线,虚线表示折痕;当长方体的底面积为 12 dm 时,裁掉的正方形的边长为多少?
(2) 若要求制作的长方体的底面长不大于底面宽的 5 倍,并将容器进行防锈处理,侧面每平方分米的费用为 0.5 元,底面每平方分米的费用为 2 元,裁掉的正方形的边长为多少时,总费用最低?最低为多少?
▍中考真题实训
12. 【衢州】某农场拟建三间矩形种牛饲养室,饲养室的一面靠墙(墙长 50 m),中间用两道墙隔开(如图所示)。已知计划使用的建筑材料可建造的墙的总长度为 48 m,则这三间矩形种牛饲养室的总占地面积的最大值为____ m。
13. 【连云港】某快餐店销售 , 两种快餐,每份的利润分别为 12 元、8 元,每天卖出的份数分别为 40 份、80 份。该店为了增加利润,准备降低每份 种快餐的利润,同时提高每份 种快餐的利润。售卖时发现,在一定范围内,每份 种快餐的利润每降 1 元可多卖 2 份,每份 种快餐利润每提高 1 元就少卖 2 份。如果这两种快餐每天销售的总份数不变,那么这两种快餐一天的总利润最多是____元。
▍综合应用探究
14. 如图 1 所示,为美化校园环境,某校计划在一块长为 60 m、宽 40 m 的长方形空地上修建一个长方形花圃,并将花圃四周余下的空地修建成同样宽的通道,设通道的宽为 (m)。
(1) 用含 的代数式表示花圃的面积。
(2) 如果通道所占的面积是整个长方形空地面积的 ,求此时通道的宽。
(3) 已知某园林公司修建通道、花圃的造价 (元),(元)与修建面积 (m)之间的函数关系如图 2 所示,如果学校决定由该公司承建此项目,并要求修建的通道的宽度不少于 2 m 且不超过 10 m,那么通道的宽为多少时,修建的通道和花圃的总造价最低?最低为多少元?
参考答案
1. B
2. C
3. C
4. 75
5.
(1) 由题意得 的长为 m,∴,即 ,解得 ,。∴当 或 3 时,矩形框架 的面积为 3 m。
(2) 由题意得 ,∴。∴当 时,矩形框架 的面积最大,最大面积是 3 m。
6.
(1) 。
(2) 容器的总容量是: 时,(m)。
(3) 当 时,解得 ,,利用图象可得,当 时, 的取值范围是 或 。
7. C
8. 160 m
9. 1
10.
(1) 由图象可知 ,解得 ,由 ,,解得 ,∴
(2) 由题意得 ,解得 或 (舍去)。∴(min)。∵(min),∴馆外游客最长等待了 57 min。
11.
(1) 如图所示。
设裁掉的正方形的边长为 (dm)。由题意得 ,即 ,解得 或 (舍去)。∴裁掉的正方形的边长为 2 dm,底面积为 12 dm。
(2) ∵长不大于宽的 5 倍,∴,解得 。
设总费用为 元,由题意可知 ,
∵对称轴为直线 ,开口向上,∴当 时, 随 的增大而减小。∴当 时, 有最小值,最小值为 50 元。∴当裁掉的边长为 2.5 dm 的正方形时,总费用最低,最低费用为 50 元。
12. 144
13. 1264
解析 设每份 种快餐降价 元,则每天卖出 份,每份 种快餐提高 元,则每天卖出 份。由题意可得 ,解得 。∴总利润 。∵,∴当 时, 取得最大值 1264,即两种快餐一天的总利润最多为 1264 元。
14.
(1) 花圃的面积为 m。
(2) 由题意得 ,解得 ,(舍去)。∴通道的宽为 5 m。
(3) 设修建的道路和花圃的总造价为 (元)。设 的函数表达式为 ,把点 代入,得 ,解得 ,∴。
当 时,设 ,把点 代入,得 ,解得 ;当 时,设 ,把点 , 代入,得 解得 ∴
花圃的面积 ;通道的面积 ,∴通道造价 ()。当 时, 花圃的面积 ,∴。∴当 时, 有最小值,最小值为 105920。∴当通道的宽为 2 m 时,修建的通道和花圃的总造价最低,最低为 105920 元。
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