内容正文:
数学
一、选择题(共12小题,每题3分,共36分)
1. 下列函数中,属于二次函数的是( )
A. B. C. D.
2. 若反比例函数的图象经过点,则该反比例函数的图象分别位于( )
A. 第一、第三象限 B. 第一、第四象限
C. 第二、第三象限 D. 第二、第四象限
3. 抛物线的顶点坐标是,且形状及开口方向与抛物线相同,则a,c的值分别为( )
A. ,2 B. , C. ,2 D. ,
4. 在平面直角坐标系中,将函数的图象先向左平移2个单位长度,再向下平移1个单位长度,所得抛物线对应的函数表达式为( )
A. B. C. D.
5. 下列数中,能使不等式成立的的值为( )
A. 3 B. 2 C. 1 D. 0
6. 如图,点在抛物线上,若点的横坐标为2,则点到轴的距离为( )
A. 2 B. 3 C. 10 D. 11
7. 如下是嘉嘉求抛物线的顶点坐标的过程,则( )
解:
……①
……②
∴抛物线的顶点坐标为……③
A. 该过程完全正确 B. 该过程从①开始出错
C. 该过程从②开始出错 D. 该过程从③开始出错
8. 多人花样跳绳形式多样、对场地要求低、操作简单、健身效果明显,受到大众的喜爱.如图,绳被甩至最高处时的形状满足抛物线,甩绳的两名同学两手之间的距离,两人甩绳之手距地面的距离均为,则绳的最高点与地面之间的距离为( )
A. B. C. D.
9. 二次函数的图象在平面直角坐标系中的位置如图所示,则一次函数与反比例函数在同一平面直角坐标系中的图象可能是( )
A. B.
C. D.
10. 若x和y成反比例关系,则的值是( )
x
2
a
y
6
b
A. 7 B. 8 C. 9 D. 10
11. 已知抛物线 经过点,.若 ,且 ,则的取值可以是( )
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
12. 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.
二、填空题(每题3分,共15分)
13. 计算:________.
14. 二次函数的部分对应值如下表:
…
…
…
…
由表可知该二次函数的图象对称轴为直线________.
15. 已知关于x的一元二次方程有两个不相等的实数根,,若,则m的值是________.
16. 用绘图软件绘制抛物线与动直线相交于两点,图1为时的视窗情形.
(1)图1中,两交点之间的距离为______;
(2)视窗的大小不变,但其可视范围可以变化,且变化前后原点始终在视窗中心(例如:将图1中坐标系的单位长度变为原来的2倍,如图2,其可视范围就由及变成了及),若与的交点分别是点和点,为能看到抛物线在点,之间的一整段图像,需要将图1中坐标系的单位长度至少变为原来的倍,整数的值是______.
三、解答题(共8道小题,共69分)
17. 计算:
(1);
(2).
18. 用运算律或乘法公式可以简化运算,例如:
.
(1)证明,并用以上方法计算;
(2)计算:.
19. 约定:如果抛物线的顶点在直线上,那么我们把这样的抛物线叫做“完美抛物线”,根据约定,解答下列问题:
(1)抛物线_________“完美抛物线”(填“是”或“不是”);
(2)如图,已知“完美抛物线”的顶点为A,将该抛物线沿直线向上平移,点A平移到点B,设点B的横坐标为.
①求点A的坐标;
②若,求平移后的抛物线的解析式.
20. 已知关于x的一元二次方程有两个不相等的实数根,.
(1)求m的取值范围;
(2)若,求m的值.
21. 如图,在平面直角坐标系中,直线与双曲线相交于,两点.
(1)求的函数解析式;
(2)求的函数解析式;
(3)求的面积.
22. 某商店销售一种商品,童威经市场调查发现:该商品的周销售量(件)是售价(元/件)的一次函数,其售价、周销售量、周销售利润(元)的三组对应值如下表:
售价(元/件)
50
60
80
周销售量(件)
100
80
40
周销售利润(元)
1000
1600
1600
注:周销售利润=周销售量×(售价-进价)
(1)①求关于的函数解析式(不要求写出自变量的取值范围)
②该商品进价是_________元/件;当售价是________元/件时,周销售利润最大,最大利润是__________元
(2)由于某种原因,该商品进价提高了元/件,物价部门规定该商品售价不得超过65元/件,该商店在今后的销售中,周销售量与售价仍然满足(1)中的函数关系.若周销售最大利润是1400元,求的值
23. 嘉淇设计了一个程序,如图,抛物线为导电的线缆,第一象限内有一矩形区域,边,分别在y轴,x轴上,点B的坐标为,其中矩形的顶点A,D对应有两个通电开关.
(1)点A的坐标为 ;
(2)当时,写出此时抛物线L的对称轴和y的最小值;
(3)抛物线L的位置随a的变化而变化.
①用含a的式子表示抛物线L顶点P的坐标,并说明无论a如何变化,点P都在一条确定的直线上;
②当导电线缆L的顶点P在矩形的边上时,求点P的坐标;
(4)当导电线缆L与线段有交点时,即可通电,直接写出符合条件的整数a的个数为 .
24. 根据以下信息,探索完成任务:
探索目的
制作简易水流装置
信息1
如图,是进水通道,是出水通道,是圆柱形容器的底面直径,从将圆柱形容器注满水,内部安装调节器,使水流从B处流出且呈抛物线形.以点O为坐标原点,所在直线为x轴,所在直线为y轴建立平面直角坐标系,水流最终落到x轴上的点M处.
信息2
圆柱的高为,点A到圆柱顶端的距离为,轴,,,B为水流所在抛物线的顶点,点A,B,O,E,M均在同一平面内.
问题解决
(1)填空:的长度为________,该抛物线顶点坐标为( ).
任务二
(2)求水流所在抛物线的函数解析式.
任务三
(3)现有一个底面半径为,高为的圆柱形水杯,将该水杯底面圆的圆心恰好放在点M处,水流是否能流到圆柱形水杯内?请通过计算说明理由.(圆柱形水杯的厚度忽略不计)
任务四
(4)水杯的底面在x轴上运动,为了使水流能流到圆柱形水杯内,直接写出长的最大整数值为______.
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数学
一、选择题(共12小题,每题3分,共36分)
1. 下列函数中,属于二次函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据二次函数的定义,判断各选项是否符合形如(、、为常数,)的整式函数,且最高次项次数为2.
【详解】解:选项A:中含有(即项),不是整式,不符合二次函数定义,故A不符合题意;
选项B:最高次项次数为1,是一次函数,不符合二次函数定义,故B不符合题意;
选项C:符合(,,)的形式,是二次函数,故C符合题意;
选项D:展开为,最高次项次数为1,是一次函数,不符合二次函数定义,故D不符合题意.
2. 若反比例函数的图象经过点,则该反比例函数的图象分别位于( )
A. 第一、第三象限 B. 第一、第四象限
C. 第二、第三象限 D. 第二、第四象限
【答案】A
【解析】
【分析】本题主要考查了反比例函数的解析式,反比例函数的性质,设反比例函数,根据反比例函数的图象经过点可得出,进而可得出该反比例函数的图象分别位于第一、第三象限.
【详解】解:设反比例函数,
∵反比例函数的图象经过点,
∴,
∴该反比例函数的图象分别位于第一、第三象限,
故选:A
3. 抛物线的顶点坐标是,且形状及开口方向与抛物线相同,则a,c的值分别为( )
A. ,2 B. , C. ,2 D. ,
【答案】A
【解析】
【分析】本题考查了利用抛物线的性质求解参数,抛物线的形状和开口方向由二次项系数a决定,形状与开口方向相同的抛物线二次项系数a相同,再将顶点坐标代入解析式即可求出c.
【详解】∵抛物线的形状及开口方向与相同,
∴,
∵抛物线的顶点坐标是,
∴将,代入解析式得:
,
∴.
4. 在平面直角坐标系中,将函数的图象先向左平移2个单位长度,再向下平移1个单位长度,所得抛物线对应的函数表达式为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据二次函数图象平移的“左加右减,上加下减”法则即可解答.
【详解】解:∵ 函数图象向左平移2个单位长度,
∴ 平移后表达式为.
∵ 再向下平移1个单位长度,
∴ 最终表达式为,即.
5. 下列数中,能使不等式成立的的值为( )
A. 3 B. 2 C. 1 D. 0
【答案】D
【解析】
【分析】此题考查了解一元一次不等式,
解不等式,求出满足条件的的范围,再结合选项判断.
【详解】解:
移项得,
合并得,
两边同时除以3得:
∴检验各选项,能使不等式成立的的值为0.
故选:D.
6. 如图,点在抛物线上,若点的横坐标为2,则点到轴的距离为( )
A. 2 B. 3 C. 10 D. 11
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查了二次函数的定义,将代入解析式,先求出点P的纵坐标即可解答.
【详解】解:将代入解析式中,则,
∴点到轴的距离.
故选:B.
7. 如下是嘉嘉求抛物线的顶点坐标的过程,则( )
解:
……①
……②
∴抛物线的顶点坐标为……③
A. 该过程完全正确 B. 该过程从①开始出错
C. 该过程从②开始出错 D. 该过程从③开始出错
【答案】B
【解析】
【详解】解:
抛物线的顶点坐标为.
题目步骤①中,减去的未乘括号外的系数3,过程从①开始出错.
8. 多人花样跳绳形式多样、对场地要求低、操作简单、健身效果明显,受到大众的喜爱.如图,绳被甩至最高处时的形状满足抛物线,甩绳的两名同学两手之间的距离,两人甩绳之手距地面的距离均为,则绳的最高点与地面之间的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】本题考查了二次函数的应用,熟练掌握待定系数法是解题关键.先利用待定系数法求出的值,再求出点的坐标,由此即可得.
【详解】解:由题意可知,点的坐标为,
将点代入得:,
解得,
则抛物线的解析式为,
当时,,
所以,
因为两人甩绳之手距地面的距离均为,
所以绳的最高点与地面之间的距离为,
故选:C.
9. 二次函数的图象在平面直角坐标系中的位置如图所示,则一次函数与反比例函数在同一平面直角坐标系中的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据二次函数图象得到,再判断一次函数与反比例函数在同一平面直角坐标系中的图象即可.
【详解】解:二次函数的图象开口向下,
,
对称轴在轴右侧,
,
,
抛物线与轴的交点在轴的正半轴,
;
一次函数经过第一、二、四象限,
反比例函数图象在第一、三象限;
只有C选项同时符合两个函数的位置特点.
10. 若x和y成反比例关系,则的值是( )
x
2
a
y
6
b
A. 7 B. 8 C. 9 D. 10
【答案】C
【解析】
【分析】根据反比例关系得到求解即可;
【详解】 x和y成反比例关系,,,
,
,,
,,
.
11. 已知抛物线 经过点,.若 ,且 ,则的取值可以是( )
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
【答案】C
【解析】
【分析】先将A、 B两点横坐标代入抛物线解析式,得到 关于n的表达式,再结合 和 的条件列不等式,求出n的取值范围,即可判断符合条件的选项.
【详解】解:∵ 抛物线 经过点 , ,
∴将 代入解析式得 ,
将 代入解析式得 ,
∵ , 且 ,
∴ ,
∴
解得
观察选项,只有符合该范围.
12. 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
【解析】
【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.
二、填空题(每题3分,共15分)
13. 计算:________.
【答案】
【解析】
【详解】解:.
14. 二次函数的部分对应值如下表:
…
…
…
…
由表可知该二次函数的图象对称轴为直线________.
【答案】
【解析】
【分析】从表格中找到函数值相等的两个点,借助二次函数的对称性推导对称轴位置.
【详解】解:从表格中可知,当和时,对应的值都为,
∵二次函数图象上纵坐标相等的两个点关于对称轴对称,
∴对称轴为这两个点横坐标的中点,计算得直线.
15. 已知关于x的一元二次方程有两个不相等的实数根,,若,则m的值是________.
【答案】
【解析】
【分析】结合已知的两根倍数关系,利用根与系数的关系求出两根的值,再通过两根积的关系求解,同时验证判别式满足方程有两个不等实根的要求.
【详解】解:∵关于的一元二次方程有两个不相等的实数根,
∴根据根与系数的关系,可得
,,
∵
∴将代入,得
,
∴,
解得,
∴,
∴
∵
∴,
解得,
验证:当时,方程的判别式,符合题设中方程有两个不相等实数根的条件.
16. 用绘图软件绘制抛物线与动直线相交于两点,图1为时的视窗情形.
(1)图1中,两交点之间的距离为______;
(2)视窗的大小不变,但其可视范围可以变化,且变化前后原点始终在视窗中心(例如:将图1中坐标系的单位长度变为原来的2倍,如图2,其可视范围就由及变成了及),若与的交点分别是点和点,为能看到抛物线在点,之间的一整段图像,需要将图1中坐标系的单位长度至少变为原来的倍,整数的值是______.
【答案】 ①. 2 ②. 6
【解析】
【分析】本题考查的是二次函数的性质,求解线段长度的最值,不等式的应用,理解题意,建立方程或不等式是解本题的关键.
(1)把代入解方程可得A,B的坐标,从而可得答案;
(2)先求解.结合抛物线m的对称轴为直线.点P与点Q关于对称,可得.通过P,Q两点坐标可知,若能看到m在点P,Q之间的一整段图象,应使视窗下边缘在P,Q两点下方,视窗左右边缘没有影响,可得,从而可得答案.
【详解】解:(1)将代入中,
得,解得,
∴点,点,
∴.
故答案为:2
(2)将代入到中,得,
∴.
∵,
∴抛物线m的对称轴为直线.
∵点P与点Q关于对称,
∴.
通过P,Q两点坐标可知,若能看到m在点P,Q之间的一整段图象,应使视窗下边缘在P,Q两点下方,视窗左右边缘没有影响,
∴,解得,
故最小整数k的值为6.
故答案为:6
三、解答题(共8道小题,共69分)
17. 计算:
(1);
(2).
【答案】(1),;
(2),.
【解析】
【分析】本题主要考查解一元二次方程的能力,熟练掌握解一元二次方程的几种常用方法:直接开平方法、因式分解法、公式法、配方法,结合方程的特点选择合适、简便的方法是解题的关键.
(1)利用直接开平方法解方程即可;
(2)把方程左边分解因式,再化为两个一次方程求解即可.
【小问1详解】
解:,
∴,
解得:,;
【小问2详解】
解:,
∴,
∴或,
解得:,.
18. 用运算律或乘法公式可以简化运算,例如:
.
(1)证明,并用以上方法计算;
(2)计算:.
【答案】(1)
证明:左边,
右边,
∴ 左边=右边,成立;
(2)
【解析】
【分析】(1)化简等式右侧验证等式成立;将101凑整为整百数相关形式,套用所得公式简化计算;
(2)利用平方性质将负数平方转化为正数平方,凑整后套用公式计算.
【小问1详解】
证明见答案,
取,,
代入公式得:
;
【小问2详解】
解:
.
19. 约定:如果抛物线的顶点在直线上,那么我们把这样的抛物线叫做“完美抛物线”,根据约定,解答下列问题:
(1)抛物线_________“完美抛物线”(填“是”或“不是”);
(2)如图,已知“完美抛物线”的顶点为A,将该抛物线沿直线向上平移,点A平移到点B,设点B的横坐标为.
①求点A的坐标;
②若,求平移后的抛物线的解析式.
【答案】(1)不是 (2)①②
【解析】
【分析】(1)先化将解析式成顶点式,再根据约定将顶点坐标代入即可得解;
(2)①根据约定将顶点坐标代入即可得解,②先根据题意得出,再根据两点间距离公式求出值进行取舍,得出点B的坐标,最后由平移的规律即可得解.
【小问1详解】
解:∵抛物线,
∴顶点坐标为,
将 代入得 ,
顶点不在直线上,
抛物线不是“完美抛物线”;
【小问2详解】
解:①由抛物线解析式可知,其顶点的坐标为,
∵完美抛物线”的顶点为A,
顶点在直线上,将 代入,得 ,
点的坐标为;
② 抛物线沿直线 向上平移,点 平移到 点 ,
点 在直线 上,
∴点 的坐标为 ,
,,且 ,
根据两点间距离公式得:,
两边平方得,
,
,
,
解得 或 ,
∴ 或 ,
,
,
点 的坐标为 ,
平移不改变抛物线的形状和开口方向,
平移后的抛物线二次项系数仍为 ,
平移后的抛物线解析式为,
∴展开得.
20. 已知关于x的一元二次方程有两个不相等的实数根,.
(1)求m的取值范围;
(2)若,求m的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据题意可知,代入求解即可.
(2)根据根与系数的关系得出,,代入到,得出关于m的一元二次方程,利用因式分解法解方程即可.
【小问1详解】
解:∵关于x的一元二次方程有两个不相等的实数根,
∴,
∴.
【小问2详解】
解:∵关于x的一元二次方程有两个不相等的实数根,,
∴,,
将,,代入,
∴,即,
∴,
解得,
由(1)知,
∴.
21. 如图,在平面直角坐标系中,直线与双曲线相交于,两点.
(1)求的函数解析式;
(2)求的函数解析式;
(3)求的面积.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)把点代入,即可;
(2)把点代入,求出点的坐标,再根据待定系数法求出的解析式,即可;
(3)连接,,根据,即可.
【小问1详解】
解:∵点在的图像上,
∴,
解得:,
∴;
∴的函数解析式;.
【小问2详解】
解:∵点在双曲线上,
∴,
解得:,
∴点,
∵点,点在一次函数上,
∴
解得:,
∴,
的函数解析式为:.
【小问3详解】
解:连接,,
设直线与轴的交点为点,
∴当时,,即;
∴
.
22. 某商店销售一种商品,童威经市场调查发现:该商品的周销售量(件)是售价(元/件)的一次函数,其售价、周销售量、周销售利润(元)的三组对应值如下表:
售价(元/件)
50
60
80
周销售量(件)
100
80
40
周销售利润(元)
1000
1600
1600
注:周销售利润=周销售量×(售价-进价)
(1)①求关于的函数解析式(不要求写出自变量的取值范围)
②该商品进价是_________元/件;当售价是________元/件时,周销售利润最大,最大利润是__________元
(2)由于某种原因,该商品进价提高了元/件,物价部门规定该商品售价不得超过65元/件,该商店在今后的销售中,周销售量与售价仍然满足(1)中的函数关系.若周销售最大利润是1400元,求的值
【答案】(1)①与的函数关系式是;②40,70,1800;(2)5.
【解析】
【分析】(1)①设与的函数关系式为,根据表格中的数据利用待定系数法进行求解即可;
②设进价为a元,根据利润=售价-进价,列方程可求得a的值,根据“周销售利润=周销售量×(售价-进价)”可得w关于x的二次函数,利用二次函数的性质进行求解即可得;
(2)根据“周销售利润=周销售量×(售价-进价)”可得,进而利用二次函数的性质进行求解即可.
【详解】(1)①设与的函数关系式为,将(50,100),(60,80)分别代入得,
,解得,,,
∴与的函数关系式是;
②设进价为a元,由售价50元时,周销售是为100件,周销售利润为1000元,得
100(50-a)=1000,
解得:a=40,
依题意有,
=
=
∵,
∴当x=70时,w有最大值为1800,
即售价为70元/件时,周销售利润最大,最大为1800元,
故答案为40,70,1800;
(2)依题意有,
∵,∴对称轴,
∵,∴抛物线开口向下,
∵,∴随的增大而增大,
∴当时,∴有最大值,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了一次函数的应用,二次函数的应用,弄清题意,找准各量间的关系正确列出函数解析式是解题的关键.
23. 嘉淇设计了一个程序,如图,抛物线为导电的线缆,第一象限内有一矩形区域,边,分别在y轴,x轴上,点B的坐标为,其中矩形的顶点A,D对应有两个通电开关.
(1)点A的坐标为 ;
(2)当时,写出此时抛物线L的对称轴和y的最小值;
(3)抛物线L的位置随a的变化而变化.
①用含a的式子表示抛物线L顶点P的坐标,并说明无论a如何变化,点P都在一条确定的直线上;
②当导电线缆L的顶点P在矩形的边上时,求点P的坐标;
(4)当导电线缆L与线段有交点时,即可通电,直接写出符合条件的整数a的个数为 .
【答案】(1)
(2)抛物线的对称轴为直线,y的最小值为
(3)①抛物线L顶点P的坐标为,点P始终在直线上;
②当导电线缆L的顶点P在矩形的边上时,点P的坐标为或
(4)4
【解析】
【分析】(1)首先已知点B的坐标,即可得到和的长度,再利用矩形的性质,得到的长度,即可得到点A的坐标.
(2)首先将代入抛物线L的解析式中,得到一个新的不含未知数a的解析式,将其转化为顶点式,即可得到抛物线L的对称轴和y的最小值.
(3)①将抛物线L的解析式直接转化为顶点式,即可得到抛物线L顶点P的坐标,再发现顶点P的横坐标与纵坐标都含有同一未知数a,即确定点P在一条确定的直线上;
②先利用顶点P的坐标分别在矩形的四条边上进行分类讨论,确定点P的坐标是否在边上即可.
(4)先明确导电线缆L与y轴的交点在线段上,即可将点A与点D的坐标分别代入交点中,进而得到a的取值范围,再判断在取值范围中存在多少整数点即可.
【小问1详解】
解:∵点B的坐标为,
∴,,
∵四边形是矩形,
∴,
∴,
故答案为:;
【小问2详解】
解:当时,,
∴抛物线的对称轴为直线,y的最小值为;
【小问3详解】
解:①∵,
∴抛物线L顶点P的坐标为,
∴点P始终在直线上;
②∵点P始终在直线上,
当时,,
∴此时点,不在边上,
∴不符合题意,舍去;
当时,,
∴此时点,,在边上,
∴符合题意;
当时,,
∴此时点,不在边上,
∴不符合题意,舍去;
当时,,
∴此时点,,在边上,
∴符合题意;
答:当导电线缆L的顶点P在矩形的边上时,点P的坐标为或;
【小问4详解】
解:∵当导电线缆L与线段有交点时,即可通电,
∴导电线缆L与y轴的交点在线段上,
令,则,
∴导电线缆L与y轴的交点为,
当经过点D时,将,代入,得,
∴解得:或,
当经过点A时,将,代入,得,
∴解得:,
∴或,
当时,或,
当时,或2,
答:整数a的个数为4.
【点睛】本题主要考查了矩形的性质,抛物线的解析式,含参的抛物线解析式等知识点,将抛物线转化为顶点式和求解含参的抛物线是解题的关键.
24. 根据以下信息,探索完成任务:
探索目的
制作简易水流装置
信息1
如图,是进水通道,是出水通道,是圆柱形容器的底面直径,从将圆柱形容器注满水,内部安装调节器,使水流从B处流出且呈抛物线形.以点O为坐标原点,所在直线为x轴,所在直线为y轴建立平面直角坐标系,水流最终落到x轴上的点M处.
信息2
圆柱的高为,点A到圆柱顶端的距离为,轴,,,B为水流所在抛物线的顶点,点A,B,O,E,M均在同一平面内.
问题解决
(1)填空:的长度为________,该抛物线顶点坐标为( ).
任务二
(2)求水流所在抛物线的函数解析式.
任务三
(3)现有一个底面半径为,高为的圆柱形水杯,将该水杯底面圆的圆心恰好放在点M处,水流是否能流到圆柱形水杯内?请通过计算说明理由.(圆柱形水杯的厚度忽略不计)
任务四
(4)水杯的底面在x轴上运动,为了使水流能流到圆柱形水杯内,直接写出长的最大整数值为______.
【答案】(1);
(2)或
(3)解:水流不能流到圆柱形水杯内,理由如下:
∵现有一个底面半径为,高为的圆柱形水杯,将该水杯底面圆的圆心恰好放在点M处,
∴圆柱形水杯口最左端到点的距离是,
当时,,
∵,
∴水流不能流到圆柱形水杯内.
(4)
【解析】
【分析】(1) 根据题意得出,抛物线顶点坐标为;
(2) 待定系数法求解析式,即可求解;
(3) 圆柱形水杯口最左端到点O的距离是9,将代入二次函数解析式,比较大小即可求解.
(4)先设出水杯口最左端的坐标,水杯最右端的坐标,代入解析式求出,得出的取值范围,进而即得解.
【小问1详解】
解:由题意可得:,
∵轴,,
∴B的横坐标为5,,
∴该抛物线顶点坐标为;
【小问2详解】
解:∵该抛物线顶点坐标为,
设抛物线解析式为,
将点代入得,,
解得:,
∴抛物线解析式为或;
【小问3详解】
略;
【小问4详解】
解:由题意设水杯口最左端的坐标,水杯最右端的坐标,
∴将代入得,
解方程得:,(不符合题意;舍去);
将代入得,
解方程得:,(不符合题意;舍去);
∴,
∵,
∴,
∴长的最大整数值为.
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