内容正文:
数学 · 九年级上(人教版)
26.4 实际问题与二次函数
第1课时 几何图形面积问题
应用1 与三角形面积结合
1.一块三角形材料如图所示,,,.九年级(8)班的同学在劳动课上用这块材料剪出一个矩形 ,其中点 分别在边 上.设 的长为 ,矩形 的面积为 .
(1)写出 关于 的函数解析式,并写出 的取值范围;
(2)当矩形 的面积为 时,求 的长;
(3)若矩形 的面积不小于 ,请直接写出 的长 的取值范围.
应用2 与展开图结合
2.在一次劳动课中,老师准备了一些长为 cm、宽为 cm 的长方形硬纸板,准备利用这些纸板制作无盖的长方体纸盒,且每张纸板可制作两个纸盒(接头处忽略不计).如图①,活动小组将纸板在四个角裁掉四个边长均为 cm 的正方形,再在中间裁掉一个正方形 ,将纸板沿 剪开,折叠后,得到两个相同的无盖长方体纸盒,其中一个纸盒的底面是矩形 (如图②).
(1)求制作的无盖纸盒的底面的边 的长;
(2)写出一个无盖纸盒的体积 (单位:cm)与 (单位:cm)之间的函数关系式,并求出当 的值为 时,单个无盖纸盒的体积 的值.
应用3 与特殊四边形面积结合
3.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 m 的栅栏围成,兴趣小组设计了以下两种方案:
(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?
应用4 与几何动点结合
4.如图①,在平面直角坐标系中, 为原点,,,顶点 ,点 在第一象限,矩形 的顶点 的坐标为 ,点 在 轴的正半轴上,点 在第二象限,射线 经过点 .
(1)求点 的坐标.
(2)将矩形 沿 轴向右平移,得到矩形 ,点 的对应点分别为 .设 ,矩形 与 重叠部分的面积为 .①如图②,当点 在 轴正半轴上,且矩形 与 重叠部分为四边形时, 与 相交于点 ,试用含有 的式子表示 ,并直接写出 的取值范围;②当 时,求 的取值范围(直接写出结果即可).
第2课时 最大利润问题
应用1 “每、每”问题
5.某商品现在的售价为每件 元,每星期可卖出 件.市场调查反映:如调整价格,每涨价 元,每星期要少卖出 件;每降价 元,每星期可多卖出 件.已知商品的进价为每件 元,据以上信息得出下列结论,其中错误的是 ( )
A. 定价 元时,利润为 元
B. 定价 元时,利润为 元
C. 降价 元,能使所获利润最大
D. 涨价 元,能使所获利润最大
应用2 销售问题与图象、表格相结合
6.某民族服饰店销售一款苗族服饰,成本为 元/件,在销售过程中发现销售量 (件)与售价 (元/件,售价不低于成本价)满足如图所示的一次函数关系.物价部门规定:该服饰每件售价不得超过 元.
(1)求 与 之间的函数解析式.
(2)该服饰每件售价为多少元时,民族服饰店获得的利润 (元)最大?此时的最大利润为多少元?
7.商场购进一批儿童智力玩具,调查发现该玩具的月销售量 (个)与销售单价 (元/个)之间满足一次函数关系,销售单价 (元/个)与月销售量 (个)、月销售利润 (元)的对应值如下:
(1)直接写出 与 的函数解析式.
(2)① __,该商场购进玩具的价格为 __ 元/个.②求 与 的函数解析式,并求出当销售单价定为多少时,月销售利润最大.
(3)由于生产玩具成本增加,商场购进玩具的价格提高 元/个(, 为整数),商场规定每个玩具的销售单价不能低于 元/个,该商场在今后的销售中,月销售量与销售单价仍然满足(1)中的函数关系.若月销售利润最大是 元,求 的值.
第3课时 抛物线形问题
应用1 池塘问题
8.某池塘的截面如图所示,池底呈抛物线形,以水平地面为 轴,垂直于水平地面且位于池塘中心的线为 轴建立平面直角坐标系,池塘的宽 m,池底最深处距离水平地面 m,原来的水面宽 m,若池塘中水面的宽度减少为原来的一半,则最深处到水面的距离变为 __.
应用2 拱桥问题
9.如图,某跨海钢箱梁悬索桥的主跨长 km,主塔高 km,主缆可视为抛物线,主缆垂度为 km,主缆最低处距离桥面 km,桥面距离海平面约 km.请在示意图中建立合适的平面直角坐标系,并求该抛物线的解析式.
应用3 隧道问题
10.某隧道的截面由抛物线和长方形 构成,若隧道宽度 为 m,最高处离地面 m,长方形的宽为 m.如图,现以 点为原点, 所在的直线为 轴, 所在的直线为 轴建立平面直角坐标系.
(1)求出抛物线的解析式(写出自变量的取值范围).
(2)一辆货运汽车载一长方体集装箱后高为 m,宽为 m,如果隧道内设双向车道,那么这辆货运汽车能否安全通过?
(3)在抛物线的拱壁上需要安装两排路灯,使路灯离地面的高度相同,如果路灯离地面的高度不超过 m,那么两排路灯的水平距离最小是多少?
应用4 喷水问题
11.公园要建造一个如图①的圆形喷水池,在水池中央垂直于水面安装一个花形柱子 , 高度为 m, 恰在水面中心,安置在柱子顶端 处的喷头向外喷水,水流在各个方向上沿形状相同的抛物线路径落下,设计成水流在与 水平距离为 m 时,达到距水面最大高度 m(不计其他因素),水池的半径至少为 __ m,才能使喷出的水流不致落到池外.
应用5 运动轨迹问题
12.在校园科技节期间,科普员为同学们进行了水火箭的发射表演,水火箭发射后的运动路线可以看作是一条抛物线.为了解水火箭的相关性能,同学们进一步展开研究.如图,建立平面直角坐标系,水火箭发射后落在水平地面 处.科普员提供了该型号水火箭与地面成一定角度时,从发射到着陆过程中,水火箭距离地面 的竖直高度 (m)与离发射点 的水平距离 (m)的几组数据如下表:
(1)根据上表,请确定抛物线的解析式;
(2)请计算当水火箭飞行至离发射点 的水平距离为 m 时,水火箭距离地面的竖直高度.
应用6 缆索问题
13.一条河上横跨着一座宏伟壮观的悬索桥.桥梁的缆索 与缆索 均呈抛物线形,桥塔 与桥塔 均垂直于桥面,如图所示,以 为原点,以直线 为 轴,以桥塔 所在直线为 轴,建立平面直角坐标系.已知:缆索 所在抛物线与缆索 所在抛物线关于 轴对称,桥塔 与桥塔 之间的距离 m, m,缆索 的最低点 到 的距离 m(桥塔的粗细忽略不计).
(1)求缆索 所在抛物线的函数解析式;
(2)点 在缆索 上,,且 m,,求 的长.
参 考 答 案
1.
(1)【解】 四边形 为矩形,,.在 Rt 中,,,,.在 Rt 中,,,,,,. .
(2)由题意,得 ,整理,得 ,解得 ,,即 的长为 或 .
(3).【点拨】由题意,得 ,整理,得 ,解得 .
2.
(1)【解】由题意可知, cm, (cm).
(2)根据题意,可知无盖纸盒的长、宽、高分别为 cm, cm, cm,, 当 时,.
3.
(1)【解】设与墙垂直的边的长度为 m,则与墙平行的边的长度为 m,根据题意,得 ,解得 .答:与墙垂直的边的长度为 m.
(2)设与墙平行的边的长度为 m,花圃的面积为 m,根据题意,得 ., 当 时, 有最大值 .答:当与墙平行的边的长度为 m 时,花圃的面积最大.
4.
(1)【解】如图①,过点 作 ,垂足为 .由点 ,得 .,,. 点 的坐标为 .
(2)①由点 得 ,由平移的性质知,,.,.,,.....,即 .② 的取值范围为 .【点拨】当 时,由①知 , 当 时, 有最小值为 ,当 时, 有最大值为 ,此时 ;当 时,如图②,易得 ,;当 时,如图③,易得 ,.综上, 的取值范围为 .
5.C
【点拨】定价 元时,利润为 (元),故选项 A 正确;定价 元时,利润为 (元),故选项 B 正确;设每件降价 元,利润为 元,则 ,当 时利润最大,故选项 C 错误;设每件涨价 元,利润为 元,则 ,当 时利润最大,故选项 D 正确.故选 C.
6.
(1)【解】设 与 之间的函数解析式为 ,把 , 分别代入上式,得 ,解得 . 该服饰成本为 元/件,售价不低于成本价且每件售价不得超过 元,. 与 之间的函数解析式为 .
(2)由题意可得 ., 当 时, 随 的增大而增大., 当 时,. 该服饰每件售价为 元时,民族服饰店获得的利润 (元)最大,最大利润为 元.
7.
(1)【解】.【点拨】设 .由题意,得 ,解得 , 与 的函数解析式为 .
(2)①;.②由题意得 ., 当 时, 有最大值,为 . 当销售单价定为 元/个时,月销售利润最大.
(3)设购进玩具的价格提高后,月销售利润为 元.由题意得 , 函数图象的对称轴为直线 ., 为整数,., 在对称轴的右侧, 随 的增大而减小., 函数在 时取得最大值,,解得 .
8. m
【点拨】由题意可得,抛物线的顶点坐标为 ,且过点 , 设池底所在抛物线的解析式为 ,把点 的坐标代入解析式可得 ,解得 ,.当池塘中水面的宽度减少为原来的一半,即 m 时,易知 ,, 此时最深处到水面的距离为 (m).
9.【解】(答案不唯一)建立平面直角坐标系,如图所示.则抛物线顶点坐标为 ,,即 ,设该抛物线的解析式为 ,将 的坐标代入 ,得 ,解得 , 该抛物线的解析式为 .【点方法】本题答案不唯一,建立不同的平面直角坐标系,可得不同的抛物线解析式.一般以顶点为原点建立平面直角坐标系比较简便.
10.
(1)【解】 隧道宽度 为 m,最高处离地面 m, 抛物线的顶点坐标为 . 设该抛物线的解析式为 . 长方形的宽为 m, 抛物线经过点 .把 的坐标代入 ,得 ,.. 该抛物线的解析式为 .
(2)由(1)知该抛物线的顶点坐标为 . 一辆货运汽车载一长方体集装箱后的宽为 m,隧道内设双向车道, 货运汽车靠路面中心线行驶时,其另一侧与地面交点的横坐标为 或 . 当 时,;当 时,. 这辆货运汽车能安全通过.
(3)由(1)知 ,依题意,令 ,则 ,,解得 ,,则 , 两排路灯的水平距离最小是 m.
11.
【点拨】根据题意,右侧抛物线的顶点坐标是 ,并且经过点 ,设该抛物线的解析式为 ,则 ,解得 , 该抛物线的解析式为 ,当 时,,解得 ,(舍去), 水池的半径至少为 m.
12.
(1)【解】根据题意可知抛物线过原点,设抛物线的解析式为 ,由表格数据得抛物线的顶点坐标为 ,则 ,解得 , 抛物线的解析式为 .
(2)当 时,, 此时水火箭距离地面的竖直高度为 m.
13.
(1)【解】由题意得顶点 的坐标为 ,点 的坐标为 ,设缆索 所在抛物线的函数解析式为 ,把 的坐标代入,得 ,解得 , 缆索 所在抛物线的函数解析式为 .
(2) 缆索 所在抛物线与缆索 所在抛物线关于 轴对称,且缆索 所在抛物线的函数解析式为 , 缆索 所在抛物线的函数解析式为 . m, 把 代入,得 ,解得 ,. m 或 m. m, 的长为 m.
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