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文档简介
专题22.5二次函数的应用
典例精析
【典例1】某企业安排75名工人生产甲,乙两种产品,每名工人每天可生产2件甲产品或1件乙产品,且
每名工人每天只能生产一种产品,甲产品每件可获利20元.根据市场需求,乙产品每天产量不少于5件,
当乙产品每天生产5件时,每件可获利150元,每增加1件,当天平均每件利润减少2元,设每天安排x
(尤为不小于5的整数)名工人生产乙产品.
(1)用含x的代数式表示:每天生产甲产品的工人有名;每件乙产品可获利润元;
(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450元,求每件乙产品可获得的利润;
(3)该企业在不增加工人数量的情况下,增加生产丙产品,要求每天甲,丙两种产品的产量相等.已知每
名工人每天可生产1件丙产品,丙产品每件可获利25元,该企业每天生产三种产品,且可获得的总利润的
和最大时,请求出尤的值.
【思路点拨】
(1)根据题意列代数式即可;
(2)根据(1)中数据表示每天生产甲乙产品获得利润,根据题意构造方程即可;
(3)设生产甲产品机人,则生产丙产品人,则切=等,设生产三种产品每天可获得的总利润的和为
卬元,根据题意列出函数解析式,再根据函数的性质求最值即可.
【解题过程】
解:(1)由已知,每天安排无人生产乙产品时,生产甲产品的有(75-x)人;
在乙每件150元获利的基础上,增加(尤-5)人,利润减少2(尤-5)元每件,则乙产品的每件利润为150
-2(%-5)=(160-2x)元.
故答案为:(75-x);(160-2x);
(2)由题意
20x2(75-x)=x(160-2x)+450,
-100x+1275=0,
解得xi=15,%2=85(不合题意,舍去),
••x~~15,
・•・160-2%=130,
答:每件乙产品可获得的利润是130元;
(3)设生产甲产品加人,则生产丙产品2根人,可获得的总利润的和为w元,
m+2m+x=75,
根据题意得:
w=20x2m+25x2m+x(160-2x)
=90m+160x-22
=90x+160x-2/
=-2/+130x+2250,
.,.对称轴为直线x=-J及八=32-,
•・”为正整数,-2<0,
.•.%=32或%=33时w最大,
当x=32时,机=与必不是整数,
当%=33时,m=-g-=14,
:・%=33,
答:x的值为33.
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1.(2022•鞍山)某超市购进一批水果,成本为8元/依,根据市场调研发现,这种水果在未来10天的售价
m(元伙g)与时间第x天之间满足函数关系式相=%+18(1金10,x为整数),又通过分析销售情况,发
现每天销售量y(饭)与时间第无天之间满足一次函数关系,下表是其中的三组对应值.
时间第X天259
销售量W依333026
(1)求y与尤的函数解析式;
(2)在这10天中,哪一天销售这种水果的利润最大,最大销售利润为多少元?
【思路点拨】
(1)利用待定系数法求解即可;
(2)设销售这种水果的日利润为w元,得出w=(-x+35)($+18-8)=-1(x—苧)?+出含,再结合
1SE10,x为整数,利用二次函数的性质可得答案.
【解题过程】
解:(1)设每天销售量y与时间第x天之间满足的一次函数关系式为>=日+6,
根据题意,得:蔚仁爵
解嘱/
.\y=-x+35(l<x<10,x为整数);
(2)设销售这种水果的日利润为w元,
,1
贝i]w=(-x+35)(-x+18-8)
2
——^.v~H--^t+SSO
Vl<x<10,x为整数,
.•.当x=7或x=8时,w取得最大值,最大值为378,
答:在这10天中,第7天和第8天销售这种水果的利润最大,最大销售利润为378元.
2.(2022•沙市区模拟)荆州某旅游公司在景区内配置了50辆观光车供游客租赁使用,假定每辆观光车一
天内最多只能出租一次,且每辆车的日租金尤(元)是5的倍数.发现每天的营运规律如下:当无不超过100
元时,观光车能全部租出;当尤超过100元时,每辆车的日租金每增加5元,租出去的观光车就会减少1
辆.已知所有观光车每天的管理费是1100元.
(1)如果要使观光车全部租出且每天的净收入为正,则每辆车的日租金至少应为多少元?(注:净收入=
租车收入-管理费)
(2)当每辆车的日租金为多少元时,每天的净收入最多?
【思路点拨】
(1)观光车全部租出每天的净收入=出租自行车的总收入-管理费,根据不等关系:净收入为正,列出不
等式求解即可;
(2)由函数解析式是分段函数,在每一段内求出函数最大值,比较得出函数的最大值.
【解题过程】
解:(1)由题意知,若观光车能全部租出,则0〈烂100,
由50x-1100>0,
解得尤>22,
又是5的倍数,
每辆车的日租金至少应为25元;
(2)设每天的净收入为y元,
当0〈烂100时,yi=50x-1100,
随x的增大而增大,
...当x=100时,yi的最大值为50x100-1100=3900;
当x>100时,
”=(50」一;00)%-1100
1
=50x—/92+20%-1100
=-1^2+70X-1100
=-1(.x-175)2+5025,
当x=175时,”的最大值为5025,
V5025>3900,
当每辆车的日租金为175元时,每天的净收入最多是5025元.
3.(2022•朝阳)某商店购进了一种消毒用品,进价为每件8元,在销售过程中发现,每天的销售量y(件)
与每件售价x(元)之间存在一次函数关系(其中8M15,且x为整数).当每件消毒用品售价为9元时,
每天的销售量为105件;当每件消毒用品售价为11元时,每天的销售量为95件.
(1)求y与尤之间的函数关系式.
(2)若该商店销售这种消毒用品每天获得425元的利润,则每件消毒用品的售价为多少元?
(3)设该商店销售这种消毒用品每天获利w(元),当每件消毒用品的售价为多少元时,每天的销售利润
最大?最大利润是多少元?
【思路点拨】
(1)根据给定的数据,利用待定系数法即可求出y与x之间的函数关系式;
(2)根据每件的销售利润x每天的销售量=425,解一元二次方程即可;
(3)利用销售该消毒用品每天的销售利润=每件的销售利润x每天的销售量,即可得出w关于x的函数关
系式,再利用二次函数的性质即可解决最值问题.
【解题过程】
解:(1)设每天的销售量〉(件)与每件售价X(元)函数关系式为:y=kx+b,
由题意可知:{常,==喘,
解得:{广总,
3=150
与x之间的函数关系式为:y=-5尤+150;
(2)(-5x+150)(%-8)=425,
解得:xi=13,X2=25(舍去),
.♦•若该商店销售这种消毒用品每天获得425元的利润,则每件消毒用品的售价为13元;
(3)w=y(x-8),
=(-5x+150)(x-8),
w=-5f+190x-1200,
=-5(x-19)2+605,
V8<r<15,且x为整数,
当x<19时,w随x的增大而增大,
.•.当x=15时,w有最大值,最大值为525.
答:每件消毒用品的售价为15元时,每天的销售利润最大,最大利润是525元.
4.(2022•九龙坡区自主招生)在脐橙丰收时,为了减少脐橙的库存,某脐橙销售公司决定开发市场增加销
售点进行销售,经销售发现,脐橙的每日销售量y(保)与销售单价元/依)满足关系式:y=-100X+3000,
销售单价不低于6元/像且不高于20元/依.当每日销售量低于2000依时,该脐橙的成本价格为6元饭,当
每日销售量不低于2000依时,该脐橙的成本价格5元/依,设该公司销售脐橙的日获利为w(元).
(1)求该公司销售脐橙的日获利w与销售单价尤之间的函数关系式;
(2)当销售单价定为多少时,销售这种脐橙日获利最大?最大利润为多少元?
【思路点拨】
(1)分两种情况讨论,由日获利=(销售单价-成本)x日销售量,可求解;
(2)分两种情况讨论,由二次函数的性质,分别求出6SE10和10<后20时的最大利润,即可求解.
【解题过程】
解:(1)当心2000时,即-100尤+3000N2000,
解得:烂10,
当6<x<10时,w=(x-5)(-WOx+3000)=-100?+3500.r-15000,
当10<x<20时,w=(x-6)(-lOOx+3000)=-100/+3600x-18000,
综上所述:日获利.与销售单价x之间的函数关系式为四*35。。,-15000(6WxW10)
(-100/+3600X-18000(10<%<20)
(2)当6<x<10时,w=-100/+3500尤-15000=-100(x-17.5)2+15625,
-100<0,对称轴为x=17.5,
二当6WE10时,w随x的增大而增大,
当尤=10时,w有最大值,最大值为10000,
当10<x<20时,w=-100?+3600x-18000=-100(%-18)2+14400,
':a=-100<0,对称轴为x=18,
...当x=18时,w有最大值为14400,
V14400>10000,
.•.当销售单价定为18元时,销售这种板栗日获利最大,最大利润为14400元.
5.(2022•鞍山二模)某科技公司生产一款精密零件,每个零件的成本为80元,当每个零件售价为200元
时,每月可以售出1000个该款零件,若每个零件售价每降低5元,每月可以多售出100个零件,设每个零
件售价降低尤元,每月的销售利润为w元.
(1)求w与x之间的函数关系式;
(2)为了更好地回馈社会,公司决定每销售1个零件就捐款〃(0<«<6)元作为抗疫基金,当40M60时,
捐款后每月最大的销售利润为135000元,求n的值.
【思路点拨】
(1)根据销售利润=单件利润*销售量列出函数解析式即可;
(2)根据销售利润-捐款额列出函数解析式,再根据函数的性质结合x的取值范围求值即可.
【解题过程】
解:(1)设每个零件售价降低x元,则每个零件的实际售价为(200-x)元,
每月的实际销售量为(1000+5X100),
贝Uw=(200-%-80)(1000+1X100)=20?十1400x+120000,
..[%>0
*1200-%-80>0'
0<x<120,
与X之间的函数关系式为w=-20J+1400X+120000(0<x<120);
(2)设捐款后的实际利润为〃元,
贝【Jp=-20X2+1400X+120000-(1000+|x100)n,
整理得:p=-20?+(1400-20")x+120000-1000”,
1400—20n70—n
则p是x的二次函数,其对称轴为直线%=-
2x(—2。)——2
V0<n<6,
.•.32<^^<35,
・・,-20<0,
.•・函数图象开口向下,当40W烂60时,p随x的增大而减小,
当x=40时,p有最大值135000,
即-20X402+40(1400-20n)+120000-1000^=135000,
解得:n=5.
6.(2022•南京模拟)某地实施产业扶贫种植某种水果,其成本经过测算为20元/千克,投放市场后,经过
市场调研发现,这种水果在上市的一段时间内的销售单价p(元/千克)与时间t(天)之间的函数图象如图,
且其日销售量y(千克)与时间f(天)的关系是:y=-2f+160.(0<r<80,且f为整数)
(1)试求销售单价p(元/千克)与时间f(天)之间的函数表达式;
(2)哪一天的销售利润最大?最大日销售利润为多少?
【思路点拨】
(1)当0</<40时,设销售单价p(元/千克)与时间f(天)之间的函数关系式为p=kt+b,根据待定系数
法求解即可,当40VfV80时,p=40,即可求解;
(2)设日销售利润为w元,分别求出分段函数中w的最大值,即可求解.
【解题过程】
解:(1)当g日40时,
设销售单价P(元/千克)与时间r(天)之间的函数关系式为p=n+6,
.(30=b
"Uo=40k+b'
(b=30
1
.*./?=4%+30,
当40W80时,T?=40,
综上所述:片忤+30(0—40):
.40(40<t<80)
(2)设日销售利润为w元,
当0</<40时,
w=(p-20)*y
1
=(一什30-20)(-2Z+160)
4
=-1t2+20t+1600
=(f-20)2+1800,
1
•••-『0,
.•.当f=20时,w有最大值为1800元,
当40</<80时,
w=(p-20)・y=20(-27+160)=-40什3200,
:-40<0,-40x40+3200,即w<1600,
...综上可得,第20天的销售利润最大,最大日销售利润为1800元.
7.(2022•惠民县一模)为落实“精准扶贫”精神,市农科院专家指导李大爷利用坡前空地种植优质草莓.根
据市场调查,在草莓上市销售的28天中,其销售价格m(元/公斤)与第x天之间满足巾=
1一(X为正整数),销售量〃(公斤)与第X天之间的函数关系如图所示.
[-%+58(14<x<28)
(1)求销售量〃与第x天之间的函数关系式;
(2)求草莓上市销售第8天李大爷的销售收入;
(3)求草莓上市销售的第11天至14天这4天,每天的销售收入y与第%天之间的函数关系式;并求出这
4天当中哪一天的销售额最高?为多少元?
n.
【思路点拨】
(1)依据图象,分段求出解析式,方法采用待定系数法;
(2)令x=8代入到销售量解析式和价格解析式分别得出销售量和价格,即可得到销售收入.
(3)联立价格函数和销量函数得到到一个关于x的一元二次函数,在根据二次函数的性质即可求解.
【解题过程】
解:(1)当Z<x<10,设直线AB的解析式为n=kx+b,
将A(1,12)>B(10,30)代入可得:
(k+b—12
V10k+b=30)
解得:吊=3
lb=10
即此时解析式为:n=2x+10.
当10〈烂28时,同理可得:n=—2^+45,
则销售量"与第x天之间的函数关系式为:
2%+10(1<%<10)
n=3(x为整数).
-|x+45(10<x<28)
(2)解:令x=8分别代入价格函数和销量函数,
得:根=2x8+16=32,
几=2x8+10=26,
则第8天的销售收入为卯1=32x26=832(元);
(3)解:在11天至14天这4天里,
3
根=2x+16,n——尹+45,
则每天的销售收入>="〃?=(2x+16)(-2^+45),
化简,配成顶点式得y=-3(x-11)2+1083,(ll<x<14,且为整数).
可知当x=ll时,即第11天时,销售收入最高,且最高收入为1083元.
8.(2022•南陵县自主招生)交通工程学理论把在单向道路上行驶的汽车看成连续的流体,并用流量、速度、
密度三个概念描述车流的基本特征,其中流量g(辆/小时)指单位时间内通过道路指定断面的车辆数;速
度v(千米/小时)指通过道路指定断面的车辆速度,密度k(辆/千米)指通过道路指定断面单位长度内的
车辆数.为配合大数据治堵行动,测得某路段流量g与速度v之间关系为q=-2V2+120V.
(1)当该路段的车流速度为多少时,流量达到最大?最大流量是多少?
(2)已知q,v,左满足q=就.
①市交通运行监控平台显示,当1狂区28该路段不会出现交通拥堵现象.试分析当车流密度上在什么范围
时,该路段不会出现交通拥堵现象;
②在理想状态下,假设前后两车车头之间的距离d(米)均相等,当d=25米时请求出此时的速度v.
【思路点拨】
(1)利用配方法,根据二次函数的性质即可解决问题;
(2)①求出v=28或18时,定义的上的值即可解决问题;
②当d=25时,左=堞5=40,此时g=40v,即q=-2~+120丫=401,,即可求解.
【解题过程】
解:(1),函数关系式4=-2俨+120%化为项点式得4=-2(v-30)2+1800,
:-2<0,
...v=30时,q达到最大值,q的最大值为1800;
(2),:q,v,k满足q=vk,
:.k=^.
V
①当v=18时,q=-2X82+120X18=1512,此时k==84,
当v=28时,q=-2x282+120x8=1792,此时k==64,
.•.6名公84,即当车流密度上满足64m公84时,该路段不会出现交通拥堵现象;
②在理想状态下,假设前后两车车头之间的距离d(米)均相等,且"=25,
fc=1黑。=40(辆/千米),
/.^=40v.
又•:q=-2V2+120V,
40v=-2V2+120V.
解得:vi=40,V2=O(舍去),
/.v=40,即此时的速度v=40千米/小时.
9.(2022•城厢区校级一模)为了防控新冠疫情,某市计划在体育中考时增设考生进入考点需进行体温检测
的措施.防疫部门为了解学生错峰进入考点进行体温检测的情况,调查了一所学校某天上午考生进入考点
的累计人数y(人)与时间x(分钟)的变化情况,数据如下表:(表中9〜15表示9V后15)
时间X(分钟)01234567899〜15
人数y(人)0170320450560650720770800810810
(1)根据这15分钟内考生进入考点的累计人数与时间的变化规律,利用初中所学函数知识求出y与x之间
的函数关系式;
(2)如果考生一进考点就开始测量体温,体温检测点有2个,每个检测点每分钟检测20人,考生排队测
量体温,求排队人数最多时有多少人?全部考生都完成体温检测需要多少时间?
【思路点拨】
(1)分两种情况讨论,利用待定系数法可求解析式;
(2)设第x分钟时的排队人数为w人,由二次函数的性质和一次函数的性质可求当x=7时,w的最大值
=490,当9c烂15时,210<w<450,可得排队人数最多时是490人,由全部考生都完成体温检测时间义每
分钟检测的人数=总人数,可求解.
【解题过程】
解:(1)由表格中数据的变化趋势可知,
①当0WE9时,y是x的二次函数,
当x=0时,y=0,
二次函数的关系式可设为:y=a^+bx,
由题意可得:{:a+b=170
9a+3b=450'
解得:{、瑞
二次函数关系式为:y=-10x2+180%,
②当9〈止15时,>=810,
(—10x2+180x(0<x<9)
与x之间的函数关系式为:(810(9<x<15)
(2)设第尤分钟时的排队人数为卬人,
—10x2+140x(0<%<9)
由题意可得:w=y-40x=
810-40x(9<x<15)
①当Of烂9时,w=-10X2+140X=-10(x-7)2+490,
.,.当x=7时,w的最大值=490,
②当9〈止15时,w=810-40x,w随尤的增大而减小,
.".210<w<450,
.••排队人数最多时是490人,
要全部考生都完成体温检测,根据题意得:810-40x=0,
解得:x=20.25,
答:排队人数最多时有490人,全部考生都完成体温检测需要20.25分钟.
10.(2022•江岸区校级模拟)中考临近,七一中学、七一华源中学食堂为提高全体初三学子伙食,精心购
买4、8两种食材共600依,A食材的价格为每千克5元,当2食材购买量不大于300版时,2食材的价格
为每千克9元,当8食材购买量大于300像时,每增加10像,B食材的价格降低0.1元.设购买B种食材
xkg(x为10的整数倍).
(1)若x<300,购买A、8两种食材共花了3800元,求A、8两种食材各多少千克?
(2)若尤>300,且购买A食材的数量不少于B食材数量的一半,求购买A种食材多少千克时,购买的总
费用最少,最少总费用是多少元?
(3)若购买A食材不超过机像(机<250),购买B食材超过300口,商家获得的最大销售额为4000元,
求相的值.
【思路点拨】
(1)设购买8种食材x千克,则购买A种食材(600-%)千克,根据题意列出方程求解即可;
(2)根据总费用=4,2两种食材费用之和列出函数解析式,再根据函数的性质求最值;
(3)令(2)中解析式w=0,则解一元二次方程即可.
【解题过程】
解:由于购买2种食材x千克,则购买A种食材(600-无)千克,
(1)当x<300时,购买8种食材的价格为每千克9元,
由题意得5(600-%)十9x=3800,
解得:x=200,
则600-x=600-200=400,
答:购买A种食材400千克,B种食材200千克;
(2)当x>300时,购买8种食材的价格为每千克(9-q泮x0.1)元,设购买的总费用为w元,
由题意得w=5(600-x)+(9—二翟X0.1)x,
整理得w=-0.01/+7尤+3000,
即w是x的二次函数,其对称轴为直线工=-不彳々万K=350,
ZX^—U.U1)
依>300
V1且x为10的整数倍,
600—x>/
300〈后400且x为10的整数倍,
:-0.0K0,
函数图象开口向下,当300<x<350时,w随x的增大而增大,当350〈烂400时,w随尤的增大而减小,
为10的整数倍,
.,.当x=400时,w有最小值,最小值为-0.01x40()2+7x400十3000=4200,
此时600-尤=600-400=200,
二购买A种食材200千克时,购买的总费用最少,最少总费用是4200元;
(3)由题意,结合(2)可得,令-0.0l/+7x十3000=4000,
解得:xi=200,X2=5OO,
,/购买B食材超过300千克,
.,.尤=200应舍去,只取x=500,
Am=600-500=100.
11.(2022•洪山区模拟)某超市销售A、B两种玩具,每个A型玩具的进价比每个2型玩具的进价高2元,
若用600元进A型玩具的数量与用500元进B型玩具的数量相同.
(1)求A、8两种玩具每个进价是多少元?
(2)超市某天共购进A、8两种玩具共50个,当天全部销售完.销售A型玩具的价格y(单位:元/个)与
销售量无(单位:个)之间的函数关系是:y=-2x+80;销售B型玩具日获利优(单位:元)与销售量”(单
位:个)之间的关系为:机=16〃-260.
①若该超市销售这50个玩具日获利共300元,问B型玩具的销售单价是多少元?
②该超市购进的50个玩具中,B型玩具的数量不少于A型玩具数量的数量的4倍,超市想尽快售完,决定
每个A型玩具降价a(0<«<6)元销售,B型玩具的销售情况不变,若超市销售这50个玩具日获利的最大
值为820元,直接写出a的值.
【思路点拨】
(1)设B种玩具每种6元,则A种玩具每种(6+2)元,根据题意列出方程,求解即可;
(2)设该超市的日利润为w元,由题意可知x+〃=50,所以〃=50-x,①由题意可知,w—(.y-12)x+m
=(-2x+80-12)x+16(50-x)-260=-2x?+52尤+540,由该超市销售这50个玩具日获利共300元,所
以-2/+52X+540=300,解该方程即可求出x的值,进而可得出8种玩具的个数;设此时8种玩具的售价
为c元,则加=15x20-260=(c-10)x20,解之即可;
②根据题意可知,此时w=(y-12-a)x+m=(-2尤+80-12-a)x+16(50-x)-260=-2/+(52-a)
x+540,由a的取值范围,可得出该二次函数的对称轴的取值范围;由2型玩具的数量不少于A型玩具数量
的数量的4倍,可得出x的取值范围,根据二次函数的性质可列出方程,求解即可.
【解题过程】
解:(1)设2种玩具每种6元,则A种玩具每种(6+2)元,
,皿仁一八600500
由题息可知,---=—;一,
b+2b
解得6=10,
经检验,6=10是原分式方程的解且符合实际意义;
."+2=12,
:.B种玩具每种10元,则A种玩具每种12元;
(2)设该超市的日利润为w元,
由题意可知x+n—50,
-
•・77^50XJ
①由题意可知,w=(y-12)x+m
=(-2x+80-12)x+16(50-x)-260
=-2X2+52X+540,
・・,该超市销售这50个玩具日获利共300元,
・•・-2X2+52X+540=300,
解得%=30或%=-4(舍).
.*.n=50-x=20,
设此时8种玩具的售价为c元,
..m15x20-260=(c-10)x20,
解得c=13,
・・・8型玩具的销售单价是13元;
②根据题意可知,此时w=(y-12-a)x+m
=(-2x+80-12-〃)x+16(50-x)-260
=-2小+(52-〃)x+540,
0V〃<6,
46<52-a<52,
152—ci52—a
11-<x=-<13;
22x(-2)
B型玩具的数量不少于A型玩具数量的数量的4倍,
n>4x,
50-x>4x,解得立10,
当x=10时,w取得最大值,
-2x102+10(52-a)+540=820,
解得<2=4.
二。的值为4.
12.(2022春•鼓楼区校级期末)如图,学校要用一段长为36米的篱笆围成一个一边靠墙的矩形花圃,墙
长为16米.
(1)若矩形A8C。的面积为144平方米,求矩形的边A8的长.
(2)要想使花圃的面积最大、AB边的长应为多少米?最大面积为多少平方米?
AD
花圃
B
【思路点拨】
(1)根据题意:矩形的面积=A2x2C,设未知数列方程可解答;
(2)设AB为x米,矩形的面积为y平方米,则BC=(36-2%)米,可以得到y与x的函数关系式,在x
的取值范围内求出函数的最大值即可.
【解题过程】
解:(1)设A3为x米,则BC=(36-2尤)米,
由题意得:x(36-2x)=144,
解得:xi=6,X2=12,
•.•墙长为16米,36米的篱笆,
.*.36-2x<16,2x<36,
.,.10<x<18,
.,.尤=12,
.•.AB=12,
答:矩形的边A2的长为12米;
(2)设A8为x米,矩形的面积为y平方米,则BC=(36-2x)米,
.,.y—x(36-2无)=-2X2+36X—-2(x-9)2+162,
V10<r<18,且-2<0,故抛物线开口向下,
...当尤=10时,y有最大值是160,
答:A3边的长应为10米时,有最大面积,且最大面积为160平方米.
13.(2022春•宿豫区期中)如图,正常水位时,抛物线形拱桥下的水面宽AB为20加,此时拱桥的最高点
到水面的距离为4m.
(1)把拱桥看作一个二次函数的图象,建立恰当的平面直角坐标系,求出这个二次函数的表达式;
(2)当水面宽10优时,达到警戒水位,如果水位以02M/Z的速度持续上涨,那么达到警戒水位后,再过
多长时间此桥孔将被淹没?
AB
【思路点拨】
(1)建立如图所示坐标系,根据题意设抛物线的解析式为y=a/+4,把A点坐标代入解析式求出a即可;
(2)首先求出警戒水位到桥面的距离,再求出时间f.
【解题过程】
解:(1)以水面所在直线为x轴,以过拱顶垂直于的直线为y轴建立平面直角坐标系,如图所示:
设二次函数的解析式为y=a?+4(存0),
把点A坐标代入解析式得:100〃+4=0,
1
解得:a=一石,
.••这个函数的表达式为:尸—奈+4;
(2)当水面宽10根时,即尤=5时,y=-与x5?+4=3,
此时水面离拱顶4-3=1(%),
"0.2=5(/?),
答:达到警戒水位后,再过5/7此桥孔将被淹没.
14.(2022•宁夏)2022北京冬奥会自由式滑雪空中技巧比赛中,某运动员比赛过程的空中剪影近似看作一
条抛物线,跳台高度为4米,以起跳点正下方跳台底端。为原点,水平方向为横轴,竖直方向为纵轴,
建立如图所示平面直角坐标系.已知抛物线最高点8的坐标为(4,12),着陆坡顶端C与落地点。的距
CE3
离为2.5米,若斜坡8的坡度=3:4(即;二=二).
DE4
_、
ED
求:(1)点A的坐标;
(2)该抛物线的函数表达式;
(3)起跳点A与着陆坡顶端C之间的水平距离OC的长.(精确到0.1米)
(参考数据:V3-1.73)
【思路点拨】
(1)由抛物线的图象可直接得出结论;
(2)由抛物线的顶点可设出抛物线的顶点式,将点A的坐标代入即可得出结论;
(3)根据勾股定理可得出CE和DE的长,进而得出点Z)的坐标,由0C的长为点。的横坐标减去OE的
长可得出结论.
【解题过程】
解:(1);。4=4,且点A在y轴正半轴,
AA(0,4).
(2):抛物线最高点B的坐标为(4,12),
.•.设抛物线的解析式为:y=a(x-4)2+12,
VA(0,4),
:.a(0-4)2+12=4,解得。=一去
.••抛物线的解析式为:丫=一±(尤-4)2+12.
CE3
(3)在RtACDE中,一=CD=2.5,
DE4
,CE=L5,DE=2.
二点D的纵坐标为-1.5,
令—2(x-4)~+12=-1.5,
解得,x=4+3k=9.19或x=4-3百Q-1.19(不合题意,舍去),
:.D(9.19,-1.5).
.•.00=9.19-2=7.19=7.2(m).
:.OC的长约为7.2米.
15.(2022•钦州一模)跳绳是大家喜爱的一项体育运动,当绳子甩到最高处时,其形状视为抛物线.如图
是甲,乙两人将绳子甩到最高处时的示意图,已知两人拿绳子的手离地面的高度都为1m,并且相距4m,
现以两人的站立点所在的直线为x轴,过甲拿绳子的手作无轴的垂线为y轴,建立如图所示的平面直角坐标
系,且绳子所对应的抛物线解析式为y=-卷/+bx+c.
(1)求绳子所对应的抛物线解析式(不要求写自变量的取值范围);
(2)身高1.70根的小明,能否站在绳子的正下方,让绳子通过他的头顶?
(3)身高1.64机的小军,站在绳子的下方,设他距离甲拿绳子的手S",为确保绳子能通过他的头顶,请求
出s的取值范围.
【思路点拨】
(1)把(0,1),(4,1)代入抛物线y=-1/+日+©,得到二元一次方程组,解方程组即可;
(2)由自变量的值求出函数值,再比较便可;
(3)由y=1.64时求出其自变量的值,便可确定s的取值范围.
【解题过程】
解:(1)根据题意,抛物线丫=一司/+bx+c经过点(0,1),(4,1).
c—1,
11
4b+c-
解得k=I'
(C=1.
绳子所对应的抛物线解析式为:尸-射2+/+1.
(2)身高1.70%的小明,不能站在绳子的正下方让绳子通过他的头顶.
理由如下:
•.•产2
-1x+|x+1,当x=一W=2时,
yo32x(4)
177
y最大值=一小、22+@义2+1=JV1.7.
绳子能碰到小明,小明不能站在绳子的正下方让绳子通过他的头顶.
1c2
(3)当y=1.64时,一G%2+可%+1=1.64,
即W-4x-3.84=0,
解得x=9粤4±0.8
-2-
•・xi^2.4,X2=1.6.
.,.1,6<5<2,4.
16.(2022•环江县模拟)如图1是一座抛物线型拱桥Ci侧面示意图.水面宽A8与桥面长均为24H7,
点E在CD上,DE=6m,测得桥面到桥拱的距离所为15”,以桥拱顶点。为原点,桥面为x轴建立平面
直角坐标系.
图1图2
(1)求桥拱顶部。离水面的距离;
(2)如图2,在(1)的条件下,桥面上方有3根高度均为的支柱CG,OH,DI,过相邻两根支柱顶端
的钢缆是形状相同的抛物线C2,C3,其最低点与桥面8的距离均为求拱桥抛物线C1与钢缆抛物线
C2的竖距离的最小值.
【思路点拨】
(1)利用待定系数法求函数解析式,然后结合二次函数图象上点的坐标特征计算求解;
(2)由图象分析右边钢缆所在抛物线的顶点坐标为(6,1),然后利用待定系数法求函数解析式;再根据
题意,列式yi利用二次函数的性质求最值.
【解题过程】
解:(1)根据题意可知点尸的坐标为(6,-1.5),可设拱桥侧面所在二次函数表达式为:yi=ai^.
将尸(6,-1.5)代入yi=ai尤2有:-1.5=36ai,求得ai=-克,
•_12
♦•v=~24X>
当x=12时,yi—2^X12?=-6,
二桥拱顶部离水面高度为6m;
(2)由题意可知右边钢缆所在抛物线的顶点坐标为(6,1),可设其表达式为”=及(x-6)2+1,
将H(0,4)代入其表达式有:4=及(0-6)2+1,求得。2=白,
二右边钢缆所在抛物线表达式为:”=张(x-6)2+1,同理可得左边钢缆所在抛物线表达式为:*=条(x+6)
2+1
设拱桥抛物线Ci与钢缆抛物线C2的竖距离为Lm,
贝!JL=yi-yi=R(x-6)2+1-(一4/)=#2-x+4=g(x-4)2+2,
1
V->0,
8
当x=4时,L最小值=2,
答:拱桥抛物线Ci与钢缆抛物线C2的竖距离的最小值是2m.
17.(2022春•江夏区校级月考)某公园要修建一个圆形喷水池,在池中心竖直安装一根水管,水管OA长
2.25M在水管的顶端安装一个喷水头,使喷出的抛物线形水柱在与池中心的水平距离为1相处达到最高,
高度为3m.
(1)建立如图所示平面直角坐标系,求抛物线(第一象限部分)的解析式;
(2)不考虑其它因素,水池的直径至少要多少米才能使喷出的水流不落到池外?
(3)实际施工时,经测量,水池的最大半径只有25%,在不改变喷出的抛物线形水柱形状的情况下,且喷
出的抛物线形水柱在与池中心的水平距离为1相处达到最高,需对水管的长度进行调整,求调整后水管的最
【思路点拨】
(1)由题意可知,抛物线的顶点坐标为(1,3),设抛物线的解析式为:y=a(x-1)2+3,将(0,2.25)
代入得,求出。的值即可;
(2)令y=0,得,0=(X-1)2+3,解得x=-l(舍)或x=3,可得直径至少为2x3=6(米);
(3)将抛物线向下平移,使平移后的抛物线经过点(2.5,0),设平移后的抛物线的解析式为:y=(x
-1)2+h,将(2.5,0)代入得求出的值,得出平移后的抛物线的解析式,再令x=0求出y即可.
【解题过程】
解:(1)由题意可知,抛物线的顶点坐标为(1,3),
.•.设抛物线的解析式为:y=a(x-1)2+3,
将(0,2.25)代入得,a(0-1)2+3=2.25,
Q
解得4=—五,
.♦•抛物线的解析式为:y=~l(x-1)2+3.
(2)令y=0,得,0=(尤-1)2+3,
解得尤=T(舍)或x=3,
:2x3=6(米),
水池的直径至少要6米才能使喷出的水流不落到池外.
(3)将抛物线向下平移,使平移后的抛物线经过点(2.5,0),
设平移后的抛物线的解析式为:y=-l(尤-1)2+h,
将(2.5,0)代入得,一,(2.5-1)2+h=0,
解得h=条
当时,产一'-1)=磊
15
调整后水管的最大长度一米.
16
18.(2022•承德二模)如图1,在建筑工人临时宿舍外,有两根相距10米的立柱AB,。垂直于水平地面
上,在48,间拉起一根晾衣绳,由于绳子本身的重力,使绳子无法绷直,其形状可近似看成抛物线>=
17
2Q^+bx+c,已知绳子最低点距离地面1米.以点8为坐标原点,直线8。为无轴,直线A8为y轴建立平面
直角坐标系.
(1)求立柱A8的长度;
(2)一段时间后,绳子被抻长,下垂更多,为了防止衣服碰到地面,在线段8。之间与相距4米的地
方加上一根立柱撑起绳子,这时立柱左侧的抛物线月的最低点相对点A下降了1米,距立柱MN也是
1米,如图2所示,求MN的长;
(3)若加在线段3。之间的立柱的长度是2.4米,并通过调整的位置,使抛物线印的开口大小与
抛物线y=m/+l的开口大小相同,顶点距离地面L92米.求与CD的最近距离.
图1图2
【思路点拨】
(1)利用待定系数法求出抛物线的解析式即可;
(2)利用待定系数法求出抛物线的解析式即可;
(3)先利用待定系数法求出抛物线的解析式,再令y=2.4解方程求出无即可.
【解题过程】
解:⑴由题意抛物线的解析式为尸4(厂5)2+1,
即y=2Q-^—‘
令x=0,得至!Jy=3,
:.AB^3米;
(2)由题意设抛物线为的解析式为y=a(x-3)2+2,
把A(0,3)代入解析式得:3=a(0-3)2+2,
解得:a=
(x-3)2+2,
当x=4时,y=导,
/.AB=3米;
(3)抛物线四的开口大小与抛物线、=今/+1的开口大小相同,顶点距离地面1.92米,
.•.设抛物线人的解析式为y=条(x-h)2+1.92,
把A(0,3)代入解析式得:3=务(-〃)2+1.92,
解得:hi=-3.6(舍去),"2=3.6,
・,•抛物线为的解析式为产条(x-3.6)2+1.92,
•;MN=2A,
1
.•.当y=2.4时,—(x-3.6)2+1.92=2.4,
解得:xi=1.2,X2=6,
当尤=1.2时,DM=10-1.2=8.8(米),
当x=6时,0A1=10-6=4(米),
V4<8.8,
:.MN与CD的最近距离为4米.
19.(2022•路南区二模)如图是某同学正在设计的一动画示意图,尤轴上依次有A,O,N三个点,且AO
=2,在ON上方有五个台阶乃〜75(各拐角均为90。),每个台阶的高、宽分别是1和1.5,台阶乃到尤
轴距离0K=10.从点A处向右上方沿抛物线L:y=-W+4x+12发出一个带光的点P.
(1)写出抛物线L与y轴的交点坐标为(0,⑵,点A的坐标为(-2,0);
(2)通过计算说明点P会落在哪个台阶上;
(3)当点P落到台阶上后立即弹起,又形成了另一条与L形状相同的抛物线C,且最大高度为11,求C
的解析式,并说明其对称轴是否与台阶T5有交点.
【思路点拨】
(1)求A点坐标,令抛物线的y=0,求抛物线工与y轴的交点坐标,令抛物线的x=0即可;
(2)由题意台阶人的左边端点(4.5,7),右边端点的坐标(6,7),求出x=4.5,6时的y的值,即可
判断;
(3)由题意抛物线C:-jr+bx+c,经过(5,7),最高点的纵坐标为11,构建方程组求出6,c,可得
结论;
【解题过程】
解:(1)对于抛物线y=-/+4x+12,
令x=0,解得y=12,
.••抛物线工与y轴的交点坐标为(0,12);
令y=0,-,+4x+12=0,解得x=-2或6,
.".A(-2,0),
故答案为:(0,12),(-2,0);
(2)由题意台阶看左边的端点坐标(4.5,7),右边的端点(6,7),
当尤=4.5时,y=9.75>7,
当x=6时,y=0<7,
当y=7时,7=-f+4x+12,
解得x=-1或5,
抛物线与台阶方有交点,交点为(5,7),
.•.点尸会落在台阶川上;
(3)由题意抛物线C:y=-x^+bx+c,经过(5,7),最高点的纵坐标为11,
一一庐
4c=11
A-4,
、―25+5
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