初中数学人教版九年级上册——22.3实际问题与二次函数②抛物线型问题
一、单选题
1.(2021·洪洞模拟)在中考体育训练期间,小宇对自己某次实心球训练的录像进行分析,发现实心球飞行高度y(米)与水平距离x(米)之间的关系式为 ,由此可知小宇此次实心球训练的成绩为( )
A. 米 B.8米 C.10米 D.2米
【答案】B
【知识点】二次函数的实际应用-抛球问题
【解析】【解答】解:当y=0时,即 =0,
解得:x1=﹣2(舍去),x2=8,
所以小宇此次实心球训练的成绩为8米,
故答案为:B.
【分析】求出中y=0时的x值即可.
2.(2021·建湖模拟)从地面竖直向上抛出一小球,小球的高度h(单位:m)与小球运动时间t(单位:s)之间的函数关系如图所示.下列结论:①小球抛出3秒时达到最高点;②小球从抛出到落地经过的路程是80m;③小球的高度h=20时,t=1s或5s.④小球抛出2秒后的高度是35m.其中正确的有( )
A.①② B.②③ C.①③④ D.①②③
【答案】A
【知识点】二次函数的实际应用-抛球问题
【解析】【解答】解:由图象可知,点(0,0),(6,0),(3,40)在抛物线上,顶点为(3,40),
设函数解析式为h=a(t﹣3)2+40,
将(0,0)代入得:0=a(0﹣3)2+40,
解得:a= ,
∴h= (t﹣3)2+40.
①∵顶点为(3,40),
∴小球抛出3秒时达到最高点,故①正确;
②小球从抛出到落地经过的路程应为该小球从上升到落下的长度,故为40×2=80m,故②正确;
③令h=20,则20= (t﹣3)2+40,
解得t=3± ,故③错误;
④令t=2,则h= (2﹣3)2+40= m,故④错误.
综上,正确的有①②.
故答案为:A.
【分析】由图象可知,点(0,0),(6,0),(3,40)在抛物线上,顶点为(3,40),设函数解析式为h=a(t﹣3)2+40,用待定系数法求得解析式,再逐个选项分析或计算即可.
3.(2021九上·八步期末)某广场有一个小型喷泉,水流从垂直于地面的水管 喷出, 长为 .水流在各个方向上沿形状相同的抛物线路径落到地面上,某方向上抛物线路径的形状如图所示,落点B到O的距离为 .建立平面直角坐标系,水流喷出的高度 与水平距离 之间近似满足函数关系 ,则水流喷出的最大高度为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】二次函数的实际应用-喷水问题
【解析】【解答】解:由题意可得,抛物线经过点(0,1.5)和(3,0),
把上述两个点坐标代入二次函数表达式得:
,
解得: ,
∴函数表达式为: ,
∵a<0,故函数有最大值,
∴当x=1时,y取得最大值,此时y=2,
答:水流喷出的最大高度为2米.
故答案为:D.
【分析】由题意可知抛物线经过点(0,1.5)和(3,0),用待定系数法可求抛物线的解析式,并将求得的解析式配成顶点式根据二次函数的性质可求解.
4.(2020九上·武汉月考)如图是抛物线型拱桥,当拱顶离水面 时,水面宽 .若水面再下降 ,水面宽度为( ) .
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】二次函数的实际应用-拱桥问题
【解析】【解答】解:如图,以AB所在直线为x轴,以过拱顶C且垂直于AB的直线为y轴,建立平面直角坐标系,
则由题意可知A(-2,0),B(2,0),C(0,2),
设该抛物线的解析式为y=ax2+2,将B(2,0)代入得:
0=a×4+2,
解得:a=- .
∴抛物线的解析式为y=- x2+2,
∴若水面再下降1.5m,则有-1.5=- x2+2,
解得:x=± .
∵ -(- )=2 ,
∴水面宽度为2 m.
故答案为:D.
【分析】以AB所在直线为x轴,以过拱顶C且垂直于AB的直线为y轴,建立平面直角坐标系,由待定系数法求得二次函数的解析式,然后将y=-1.5代入解析式得关于x的一元二次方程,解得x的值,用较大的x值减去较小的x值即可得出答案.
5.(2020九上·石家庄月考)一位篮球运动员在距离篮圈中心水平距离4m处起跳投篮,球沿一条抛物线运动,当球运动的水平距离为2.5m时,达到最大高度3.5m,然后准确落入篮框内.已知篮圈中心距离地面高度为3.05m,在如图所示的平面直角坐标系中,下列说法正确的是( )
A.此抛物线的解析式是y=- x2+3.5
B.篮圈中心的坐标是(4,3.05)
C.此抛物线的顶点坐标是(3.5,0)
D.篮球出手时离地面的高度是2m
【答案】A
【知识点】二次函数的实际应用-抛球问题
【解析】【解答】解:A、∵抛物线的顶点坐标为(0,3.5),
∴可设抛物线的函数关系式为y=ax2+3.5.
∵篮圈中心(1.5,3.05)在抛物线上,将它的坐标代入上式,得 3.05=a×1.52+3.5,
∴a=- ,
∴y=- x2+3.5.
故本选项符合题意;
B、由图示知,篮圈中心的坐标是(1.5,3.05),
故本选项不符合题意;
C、由图示知,此抛物线的顶点坐标是(0,3.5),
故本选项不符合题意;
D、设这次跳投时,球出手处离地面hm,
因为(1)中求得y=-0.2x2+3.5,
∴当x=-2.5时,
h=-0.2×(-2.5)2+3.5=2.25m.
∴这次跳投时,球出手处离地面2.25m.
故本选项不符合题意.
故答案为:A.
【分析】根据题干中给的点坐标代入计算求出抛物线解析式,再利用函数的性质求解即可。
6.(2020九上·舒城月考)图2是图1中拱形大桥的示意图,桥拱与桥面的交点为O,B,以点O为原点,水平直线OB为x轴,建立平面直角坐标系,桥的拱形可近似看成抛物线y=﹣ (x﹣80)2+16,桥拱与桥墩AC的交点C恰好在水面,有AC⊥x轴,若OA=10米,则桥面离水面的高度AC为( )
A.16 米 B. 米 C.16 米 D. 米
【答案】B
【知识点】二次函数的实际应用-拱桥问题
【解析】【解答】∵AC⊥x轴,OA=10米,
∴点C的横坐标为﹣10,
当x=﹣10时,y=﹣ (x﹣80)2+16=﹣ (﹣10﹣80)2+16=﹣ ,
∴C(﹣10,﹣ ),∴桥面离水面的高度AC为 m.
故答案为:B.
【分析】根据图象求出点C的横坐标,再将-10代入抛物线解析式计算即可。
7.(2020九上·亳州月考)如图,某幢建筑物从2.25米高的窗口A用水管向外喷水,喷的水流呈抛物线型(抛物线所在平面与墙面垂直),如果抛物线的最高点M离墙1米,离地面3米,则水流下落点B离墙的距离OB是( )
A.2.5米 B.3米 C.3.5米 D.4米
【答案】B
【知识点】二次函数的实际应用-喷水问题
【解析】【解答】解:设抛物线的解析式为y=a(x-1)2+3,
把A(0,2.25)代入,得
2.25=a+3,
a=-0.75.
∴抛物线的解析式为:y=-0.75(x-1)2+3.
当y=0时,
0=-0.75(x-1)2+3,
解得:x1=-1(舍去),x2=3.
OB=3米.
故答案为:B.
【分析】由题意可以知道M(1,3),A(0,2.25),用待定系数法就可以求出抛物线的解析式,当y=0时就可以求出x的值,这样就可以求出OB的值.
8.(2020九上·瑞安期中)我校门口道路的隔离栏通常会涂上醒目的颜色,呈抛物线形状(如图1),图2是一个长为2米,宽为1米的矩形隔离栏,中间被4根栏杆五等分,每根栏杆的下面一部分涂上醒目的蓝色,颜色的分界处(点E,点P)以及点A,点B落上同一条抛物线上,若第1根栏杆涂色部分(EF)与第2根栏杆未涂色部分(PQ)长度相等,则EF的长度是( )
A. 米 B. 米 C. 米 D. 米
【答案】C
【知识点】二次函数的实际应用-拱桥问题
【解析】【解答】解:如图,令P下方的点为H,以AB中点为原点,建立坐标系xOy,则A(1,0)B(-1,O),
设抛物线的方程为y=ax2+bx+c
∴抛物线的对称轴为x=0,则 =0,即b=0.
∴y=ax2 +c.
将A(1,0)代入得a+c=0,则c=-a.
∴y=ax2-a.
∵OH=2× × =0.2,则点H的坐标为(-0.2,0)
同理可得:点F的坐标为(-0.6,0).
∴PH=a×(-0.2)2-a=-0.96a
EF=a×(-0.6)2-a=-0.64a.
又∵PQ=EF=1-(-0.96a)=-0.64a
∴1+0.96a=-0.64a.
解得a= .
∴y= x2+ .
∴EF=( )×(-0.6)2+ = .
故选:C.
【分析】设P下方的点为H,以AB中点为原点,建立坐标系xOy,则A(1,0)B(-1,O),根据图像设抛物线的函数解析式为y=ax2 +c,根据题意可知点A,B的坐标,由中间被4根栏杆五等分,可得到点H,点F的坐标;再用含a代数式表示出PH,EF的长,然后根据PQ=EF,建立关于a的方程,解方程求出a的值,可得到函数解析式,利用函数解析式可求出EF的长。
9.(2020九上·鹿城月考)如图,某隧道美化施工,横截面形状为抛物线y =- x2 + 8(单位:米),施工队计划在隧道正中搭建一个矩形脚手架DEFG,已知DE:EF = 3:2,则脚手架高DE为( )
A.7米 B.6.3米 C.6米 D.5米
【答案】C
【知识点】二次函数的实际应用-拱桥问题
【解析】【解答】解:设EF=2k, EF=3k,
∴OF=k,
∴G(k,3k),
∴3k= - k2 + 8 ,
∴k2+6k-16=0,
∴(k+8)(k-2)=0,
∴k=-8(舍去), 或k=2,
∴DE=3k=6(米).
故答案为:C.
【分析】设EF=2k, EF=3k, 把G的坐标用含k的代数式表示, 代入函数式求出求出k值,则脚手架高DE可求.
10.(2020九上·沧州开学考)从地面竖直向上抛出一小球,小球的高度 h (单位: m )与小球运动时间 (单位: s )之间的函数关系如图所示.下列结论:
①小球在空中经过的路程是 40m ;②小球运动的时间为 6s ;③小球抛出3秒时,速度为0;
④当 时,小球的高度 .其中正确的是( )
A.①④ B.①② C.②③④ D.②④
【答案】C
【知识点】二次函数的实际应用-抛球问题
【解析】【解答】解:①由图象知小球在空中达到的最大高度是40m,故①不符合题意;
②当t=6时,高度为0,则运动时间是6s,故②符合题意;
③小球抛出3秒时达到最高点即速度为0,故③符合题意;
④设函数解析式为:h=a(t-3)2+40,
把O点(0,0)代入得 ,
解得: ,
∴ ,
当t=1.5时, ,
解得:h=30米,故④符合题意;
故答案为:C.
【分析】根据函数图象依次判断各选项即可.
二、填空题
11.(2021九下·杭州开学考)一个球从地面上竖直向上弹起的过程中,距离地面高度 (米)与经过的时间 (秒)满足以下函数关系: ,则该球从弹起回到地面需要经过 秒,距离地面的最大高度为 米.
【答案】3;
【知识点】二次函数的实际应用-抛球问题
【解析】【解答】解:在h=-5t2+15t中,令h=0,
则-5t2+15t=0,
∴5t(3-t)=0,
∴t1=0,t2=3,
∴该球从弹起至回到地面的时间需3-0=3(秒);
∵h=15t-5t2
=-5(t-)2+,
∴当t=,h有最大值,即它距离地面的最大高度为米.
故答案为:3,.
【分析】 在h=-5t2+15t中,令h=0得关于t的一元二次方程,求得方程的解则可得球从弹起至回到地面的时间;将h=-5t2+15t写成顶点式,根据二次函数的性质可得答案.
12.(2021·三台模拟)如图所示,三孔桥横截面的三个孔都呈抛物线形,两小孔形状、大小都相同.正常水位时,大孔水面宽度 为 ,顶点M距水面 (即 ),小孔顶点N距水面 (即 ).当水位上涨到刚好淹没小孔时,借助图中的直角坐标系,可以得出此时大孔的水面宽度 是 m.
【答案】
【知识点】二次函数的实际应用-拱桥问题
【解析】【解答】解:设大孔抛物线的解析式为 ,
把点 解析式,得
,解得 ,
因此大孔抛物线的解析式为 ;
由 ,可知点F的纵坐标为4,
代入解析式 ,
解得 .
所以 ,
所以 .
故答案为: .
【分析】利用待定系数法求出大孔抛物线的解析式,然后根据NC的长即可求出点E、F的坐标,从而求出结论.
13.(2020九上·顺义期末)如图,小明抛投一个沙包,沙包被抛出后距离地面的高度h(米)和飞行时间t(秒)近似满足函数关系式 ,则沙包在飞行过程中距离地面的最大高度是 米.
【答案】5
【知识点】二次函数的实际应用-抛球问题
【解析】【解答】由 可得,当t=6时,h最大=5,
所以小球距离地面的最大高度是5米,
故答案为:5.
【分析】根据函数解析式可知:当x=6时,h最大。
14.(2021九上·甘州期末)河北省赵县的赵州桥的桥拱是近似的抛物线,建立如图所示的平面直角坐标系,其函数表达式为y=- ,当水面离桥拱的高度DO是4m时,这时水面宽度AB为 m
【答案】20
【知识点】二次函数的实际应用-拱桥问题
【解析】【解答】解:根据题意A、B的纵坐标为-4,
把y=-4代入 ,
得x=±10,
∴A(-10,-4),B(10,-4),
∴AB=20m,
即水面宽度AB为20m.
故答案为:20.
【分析】根据题意,把y=-4直接代入解析式即可解答.
15.(2021九上·浦北期末)甲、乙两人进行羽毛球比赛,甲发出一颗十分关键的球,出手点为 ,羽毛球飞行的水平距离 (米)与其距地面高度 (米)之间的关系式为 ,如图,已知球网 距原点 米,乙(用线段 表示)扣球的最大高度为 米,设乙的起跳点 的横坐标为 ,若乙原地起跳,因球的高度高于乙扣球的最大高度而导致接球失败,则 的取值范围是 .
【答案】
【知识点】二次函数的实际应用-抛球问题
【解析】【解答】解:当 时, ,解得 ;
∵扣球点必须在球网右边,即 ,
∴ .
故答案为:.
【分析】首先将代入二次函数解析式中,求出对应的S的值,然后根据扣球点必须在球网右边,知m>5,据此不难求得m的范围.
16.(2020九上·瑞安期中)如图,一个拱形桥架可以近似看作是由等腰梯形ABD8D1和其上方的抛物线D1OD8组成.若建立如图所示的直角坐标系,跨度AB=44米,∠A=45°,AC1=4米,点D2的坐标为(-13,-1.69),则桥架的拱高OH= 米.
【答案】7.24
【知识点】二次函数的实际应用-拱桥问题
【解析】【解答】设抛物线D1OD8的解析式为y=ax2,将x=-13,y=-1.69代入,解得a=-
∵横梁D1D8=C1C8=AB-2AC1=36m
∴点D1的横坐标是-18,代入y=- x2里可得y=3.24
又∵∠A=45°,
∴D1C1=AC1=4m
∴OH=3.24+4=7.24m.
【分析】根据函数图象设抛物线D1OD8的解析式为y=ax2,将x=-13,y=-1.69代入建立关于a的方程,解方程求出a的值,根据题意可得到点D1的横坐标是-18,将其代入函数解析式可求出对应的函数值,再求出D1C1=AC1=4m,然后求出OH的长。
三、解答题
17.(2019九上·北京月考)图中所示的物线形拱桥,当拱顶离水面
m时,水面宽
m,水面上升
米,水面宽度减少多少
【答案】解:建立如图所示坐标系.
则可得过点
设解析式为
代入 得 .
所以解析式为 .
把 代入,得 ,
则水面的宽减少 米
【知识点】二次函数的实际应用-拱桥问题
【解析】【分析】根据已知得出直角坐标系,再设抛物线解析式,求出解析式确定出水面的宽度即可.
18.(2020九上·海门月考)如图所示,公园要造圆形的喷水池,在水池中央垂直于水面处安装一个柱子OA,O恰在水面中心,OA=1.25m,由柱子顶端A处的喷头向外喷水,水流在各个方向沿形状相同的抛物线路线落下,为使水流形状较为漂亮,要求设计成水流在离OA距离为1m处达到距水面距离最大,高度2.25m.若不计其他因素,那么水池的半径至少要多少米才能使喷出的水流不致落到池外
【答案】解:以地面上任一条直线为x轴,OA为y轴建立直角坐标系,
设y=a(x-1)2+2.25,则当x=0时,y=1.25,故a+2.25=1,a=-1.
由y=0得-(x-1)2+2.25=0,得(x-1)2=2.25,解得x1=2.5,x2=-0.5(舍去)
故水池的半径至少要2.5米.
【知识点】二次函数的实际应用-喷水问题
【解析】【分析】以地面上任一条直线为x轴,OA为y轴建立直角坐标系,由题意可设y=a(x-1)2+2.25,再根据x=0时,y=1.25即可求得函数关系式,再求出抛物线与x轴的交点坐标即可得到结果.
19.(2019九上·鄂尔多斯期中)要修一个圆形喷水池,在池中心竖直安装一根水管,水管的顶端安一个喷水头,使喷出的抛物线形水柱在与池中心的水平距离为1m处达到最高,高度为3m,水柱落地处离池中心3m,水管应多长?
【答案】解:以池中心为原点,竖直安装的水管为y轴,与水管垂直的为x轴建立直角坐标系. 由于在距池中心的水平距离为1m时达到最高,高度为3m, 则设抛物线的解析式为: y=a(x﹣1)2+3(0≤x≤3), 代入(3,0)求得:a= . 将a值代入得到抛物线的解析式为: y= (x﹣1)2+3(0≤x≤3), 令x=0,则y= =2.25. 故水管长为2.25m.
【知识点】二次函数的实际应用-喷水问题
【解析】【分析】以池中心为原点,竖直安装的水管为y轴,与水管垂直的为x轴建立直角坐标系,设抛物线的解析式为y=a(x﹣1)2+3(0≤x≤3),将(3,0)代入求得a值,则x=0时得的y值即为水管的长.
20.(2019九上·西岗期末)某工厂大门是一抛物线形水泥建筑物(如图),大门地面宽AB=4米,顶部C离地面高度为4.4米.现有一辆满载货物的汽车欲通过大门,货物顶部距地面2.8米,装货宽度为2.4米.请通过计算,判断这辆汽车能否顺利通过大门?
【答案】解:根据题意知,A(-2,-4.4),B(2,-4.4),设这个函数为y=kx2.
将A的坐标代入,得y=-1.1x2,
∴E、F两点的横坐标就应该是-1.2和1.2,
∴将x=1.2代入函数式,得
y≈-1.6,
∴GH=CH-CG=4.4-1.6=2.8m,
因此这辆汽车正好可以通过大门.
【知识点】二次函数的实际应用-拱桥问题
【解析】【分析】本题只要计算大门顶部宽2.4米的部分离地面是否超过2.8米即可.如果设C点是原点,那么A的坐标就是(-2,-4.4),B的坐标是(2,-4.4),可设这个函数为y=kx2,那么将A的坐标代入后即可得出y=-1.1x2,那么大门顶部宽2.4m的部分的两点的横坐标就应该是-1.2和1.2,因此将x=1.2代入函数式中可得y≈-1.6,因此大门顶部宽2.4m部分离地面的高度是4.4-1.6=2.8m,因此这辆汽车正好可以通过大门.
1 / 1初中数学人教版九年级上册——22.3实际问题与二次函数②抛物线型问题
一、单选题
1.(2021·洪洞模拟)在中考体育训练期间,小宇对自己某次实心球训练的录像进行分析,发现实心球飞行高度y(米)与水平距离x(米)之间的关系式为 ,由此可知小宇此次实心球训练的成绩为( )
A. 米 B.8米 C.10米 D.2米
2.(2021·建湖模拟)从地面竖直向上抛出一小球,小球的高度h(单位:m)与小球运动时间t(单位:s)之间的函数关系如图所示.下列结论:①小球抛出3秒时达到最高点;②小球从抛出到落地经过的路程是80m;③小球的高度h=20时,t=1s或5s.④小球抛出2秒后的高度是35m.其中正确的有( )
A.①② B.②③ C.①③④ D.①②③
3.(2021九上·八步期末)某广场有一个小型喷泉,水流从垂直于地面的水管 喷出, 长为 .水流在各个方向上沿形状相同的抛物线路径落到地面上,某方向上抛物线路径的形状如图所示,落点B到O的距离为 .建立平面直角坐标系,水流喷出的高度 与水平距离 之间近似满足函数关系 ,则水流喷出的最大高度为( )
A. B. C. D.
4.(2020九上·武汉月考)如图是抛物线型拱桥,当拱顶离水面 时,水面宽 .若水面再下降 ,水面宽度为( ) .
A. B. C. D.
5.(2020九上·石家庄月考)一位篮球运动员在距离篮圈中心水平距离4m处起跳投篮,球沿一条抛物线运动,当球运动的水平距离为2.5m时,达到最大高度3.5m,然后准确落入篮框内.已知篮圈中心距离地面高度为3.05m,在如图所示的平面直角坐标系中,下列说法正确的是( )
A.此抛物线的解析式是y=- x2+3.5
B.篮圈中心的坐标是(4,3.05)
C.此抛物线的顶点坐标是(3.5,0)
D.篮球出手时离地面的高度是2m
6.(2020九上·舒城月考)图2是图1中拱形大桥的示意图,桥拱与桥面的交点为O,B,以点O为原点,水平直线OB为x轴,建立平面直角坐标系,桥的拱形可近似看成抛物线y=﹣ (x﹣80)2+16,桥拱与桥墩AC的交点C恰好在水面,有AC⊥x轴,若OA=10米,则桥面离水面的高度AC为( )
A.16 米 B. 米 C.16 米 D. 米
7.(2020九上·亳州月考)如图,某幢建筑物从2.25米高的窗口A用水管向外喷水,喷的水流呈抛物线型(抛物线所在平面与墙面垂直),如果抛物线的最高点M离墙1米,离地面3米,则水流下落点B离墙的距离OB是( )
A.2.5米 B.3米 C.3.5米 D.4米
8.(2020九上·瑞安期中)我校门口道路的隔离栏通常会涂上醒目的颜色,呈抛物线形状(如图1),图2是一个长为2米,宽为1米的矩形隔离栏,中间被4根栏杆五等分,每根栏杆的下面一部分涂上醒目的蓝色,颜色的分界处(点E,点P)以及点A,点B落上同一条抛物线上,若第1根栏杆涂色部分(EF)与第2根栏杆未涂色部分(PQ)长度相等,则EF的长度是( )
A. 米 B. 米 C. 米 D. 米
9.(2020九上·鹿城月考)如图,某隧道美化施工,横截面形状为抛物线y =- x2 + 8(单位:米),施工队计划在隧道正中搭建一个矩形脚手架DEFG,已知DE:EF = 3:2,则脚手架高DE为( )
A.7米 B.6.3米 C.6米 D.5米
10.(2020九上·沧州开学考)从地面竖直向上抛出一小球,小球的高度 h (单位: m )与小球运动时间 (单位: s )之间的函数关系如图所示.下列结论:
①小球在空中经过的路程是 40m ;②小球运动的时间为 6s ;③小球抛出3秒时,速度为0;
④当 时,小球的高度 .其中正确的是( )
A.①④ B.①② C.②③④ D.②④
二、填空题
11.(2021九下·杭州开学考)一个球从地面上竖直向上弹起的过程中,距离地面高度 (米)与经过的时间 (秒)满足以下函数关系: ,则该球从弹起回到地面需要经过 秒,距离地面的最大高度为 米.
12.(2021·三台模拟)如图所示,三孔桥横截面的三个孔都呈抛物线形,两小孔形状、大小都相同.正常水位时,大孔水面宽度 为 ,顶点M距水面 (即 ),小孔顶点N距水面 (即 ).当水位上涨到刚好淹没小孔时,借助图中的直角坐标系,可以得出此时大孔的水面宽度 是 m.
13.(2020九上·顺义期末)如图,小明抛投一个沙包,沙包被抛出后距离地面的高度h(米)和飞行时间t(秒)近似满足函数关系式 ,则沙包在飞行过程中距离地面的最大高度是 米.
14.(2021九上·甘州期末)河北省赵县的赵州桥的桥拱是近似的抛物线,建立如图所示的平面直角坐标系,其函数表达式为y=- ,当水面离桥拱的高度DO是4m时,这时水面宽度AB为 m
15.(2021九上·浦北期末)甲、乙两人进行羽毛球比赛,甲发出一颗十分关键的球,出手点为 ,羽毛球飞行的水平距离 (米)与其距地面高度 (米)之间的关系式为 ,如图,已知球网 距原点 米,乙(用线段 表示)扣球的最大高度为 米,设乙的起跳点 的横坐标为 ,若乙原地起跳,因球的高度高于乙扣球的最大高度而导致接球失败,则 的取值范围是 .
16.(2020九上·瑞安期中)如图,一个拱形桥架可以近似看作是由等腰梯形ABD8D1和其上方的抛物线D1OD8组成.若建立如图所示的直角坐标系,跨度AB=44米,∠A=45°,AC1=4米,点D2的坐标为(-13,-1.69),则桥架的拱高OH= 米.
三、解答题
17.(2019九上·北京月考)图中所示的物线形拱桥,当拱顶离水面
m时,水面宽
m,水面上升
米,水面宽度减少多少
18.(2020九上·海门月考)如图所示,公园要造圆形的喷水池,在水池中央垂直于水面处安装一个柱子OA,O恰在水面中心,OA=1.25m,由柱子顶端A处的喷头向外喷水,水流在各个方向沿形状相同的抛物线路线落下,为使水流形状较为漂亮,要求设计成水流在离OA距离为1m处达到距水面距离最大,高度2.25m.若不计其他因素,那么水池的半径至少要多少米才能使喷出的水流不致落到池外
19.(2019九上·鄂尔多斯期中)要修一个圆形喷水池,在池中心竖直安装一根水管,水管的顶端安一个喷水头,使喷出的抛物线形水柱在与池中心的水平距离为1m处达到最高,高度为3m,水柱落地处离池中心3m,水管应多长?
20.(2019九上·西岗期末)某工厂大门是一抛物线形水泥建筑物(如图),大门地面宽AB=4米,顶部C离地面高度为4.4米.现有一辆满载货物的汽车欲通过大门,货物顶部距地面2.8米,装货宽度为2.4米.请通过计算,判断这辆汽车能否顺利通过大门?
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】二次函数的实际应用-抛球问题
【解析】【解答】解:当y=0时,即 =0,
解得:x1=﹣2(舍去),x2=8,
所以小宇此次实心球训练的成绩为8米,
故答案为:B.
【分析】求出中y=0时的x值即可.
2.【答案】A
【知识点】二次函数的实际应用-抛球问题
【解析】【解答】解:由图象可知,点(0,0),(6,0),(3,40)在抛物线上,顶点为(3,40),
设函数解析式为h=a(t﹣3)2+40,
将(0,0)代入得:0=a(0﹣3)2+40,
解得:a= ,
∴h= (t﹣3)2+40.
①∵顶点为(3,40),
∴小球抛出3秒时达到最高点,故①正确;
②小球从抛出到落地经过的路程应为该小球从上升到落下的长度,故为40×2=80m,故②正确;
③令h=20,则20= (t﹣3)2+40,
解得t=3± ,故③错误;
④令t=2,则h= (2﹣3)2+40= m,故④错误.
综上,正确的有①②.
故答案为:A.
【分析】由图象可知,点(0,0),(6,0),(3,40)在抛物线上,顶点为(3,40),设函数解析式为h=a(t﹣3)2+40,用待定系数法求得解析式,再逐个选项分析或计算即可.
3.【答案】D
【知识点】二次函数的实际应用-喷水问题
【解析】【解答】解:由题意可得,抛物线经过点(0,1.5)和(3,0),
把上述两个点坐标代入二次函数表达式得:
,
解得: ,
∴函数表达式为: ,
∵a<0,故函数有最大值,
∴当x=1时,y取得最大值,此时y=2,
答:水流喷出的最大高度为2米.
故答案为:D.
【分析】由题意可知抛物线经过点(0,1.5)和(3,0),用待定系数法可求抛物线的解析式,并将求得的解析式配成顶点式根据二次函数的性质可求解.
4.【答案】D
【知识点】二次函数的实际应用-拱桥问题
【解析】【解答】解:如图,以AB所在直线为x轴,以过拱顶C且垂直于AB的直线为y轴,建立平面直角坐标系,
则由题意可知A(-2,0),B(2,0),C(0,2),
设该抛物线的解析式为y=ax2+2,将B(2,0)代入得:
0=a×4+2,
解得:a=- .
∴抛物线的解析式为y=- x2+2,
∴若水面再下降1.5m,则有-1.5=- x2+2,
解得:x=± .
∵ -(- )=2 ,
∴水面宽度为2 m.
故答案为:D.
【分析】以AB所在直线为x轴,以过拱顶C且垂直于AB的直线为y轴,建立平面直角坐标系,由待定系数法求得二次函数的解析式,然后将y=-1.5代入解析式得关于x的一元二次方程,解得x的值,用较大的x值减去较小的x值即可得出答案.
5.【答案】A
【知识点】二次函数的实际应用-抛球问题
【解析】【解答】解:A、∵抛物线的顶点坐标为(0,3.5),
∴可设抛物线的函数关系式为y=ax2+3.5.
∵篮圈中心(1.5,3.05)在抛物线上,将它的坐标代入上式,得 3.05=a×1.52+3.5,
∴a=- ,
∴y=- x2+3.5.
故本选项符合题意;
B、由图示知,篮圈中心的坐标是(1.5,3.05),
故本选项不符合题意;
C、由图示知,此抛物线的顶点坐标是(0,3.5),
故本选项不符合题意;
D、设这次跳投时,球出手处离地面hm,
因为(1)中求得y=-0.2x2+3.5,
∴当x=-2.5时,
h=-0.2×(-2.5)2+3.5=2.25m.
∴这次跳投时,球出手处离地面2.25m.
故本选项不符合题意.
故答案为:A.
【分析】根据题干中给的点坐标代入计算求出抛物线解析式,再利用函数的性质求解即可。
6.【答案】B
【知识点】二次函数的实际应用-拱桥问题
【解析】【解答】∵AC⊥x轴,OA=10米,
∴点C的横坐标为﹣10,
当x=﹣10时,y=﹣ (x﹣80)2+16=﹣ (﹣10﹣80)2+16=﹣ ,
∴C(﹣10,﹣ ),∴桥面离水面的高度AC为 m.
故答案为:B.
【分析】根据图象求出点C的横坐标,再将-10代入抛物线解析式计算即可。
7.【答案】B
【知识点】二次函数的实际应用-喷水问题
【解析】【解答】解:设抛物线的解析式为y=a(x-1)2+3,
把A(0,2.25)代入,得
2.25=a+3,
a=-0.75.
∴抛物线的解析式为:y=-0.75(x-1)2+3.
当y=0时,
0=-0.75(x-1)2+3,
解得:x1=-1(舍去),x2=3.
OB=3米.
故答案为:B.
【分析】由题意可以知道M(1,3),A(0,2.25),用待定系数法就可以求出抛物线的解析式,当y=0时就可以求出x的值,这样就可以求出OB的值.
8.【答案】C
【知识点】二次函数的实际应用-拱桥问题
【解析】【解答】解:如图,令P下方的点为H,以AB中点为原点,建立坐标系xOy,则A(1,0)B(-1,O),
设抛物线的方程为y=ax2+bx+c
∴抛物线的对称轴为x=0,则 =0,即b=0.
∴y=ax2 +c.
将A(1,0)代入得a+c=0,则c=-a.
∴y=ax2-a.
∵OH=2× × =0.2,则点H的坐标为(-0.2,0)
同理可得:点F的坐标为(-0.6,0).
∴PH=a×(-0.2)2-a=-0.96a
EF=a×(-0.6)2-a=-0.64a.
又∵PQ=EF=1-(-0.96a)=-0.64a
∴1+0.96a=-0.64a.
解得a= .
∴y= x2+ .
∴EF=( )×(-0.6)2+ = .
故选:C.
【分析】设P下方的点为H,以AB中点为原点,建立坐标系xOy,则A(1,0)B(-1,O),根据图像设抛物线的函数解析式为y=ax2 +c,根据题意可知点A,B的坐标,由中间被4根栏杆五等分,可得到点H,点F的坐标;再用含a代数式表示出PH,EF的长,然后根据PQ=EF,建立关于a的方程,解方程求出a的值,可得到函数解析式,利用函数解析式可求出EF的长。
9.【答案】C
【知识点】二次函数的实际应用-拱桥问题
【解析】【解答】解:设EF=2k, EF=3k,
∴OF=k,
∴G(k,3k),
∴3k= - k2 + 8 ,
∴k2+6k-16=0,
∴(k+8)(k-2)=0,
∴k=-8(舍去), 或k=2,
∴DE=3k=6(米).
故答案为:C.
【分析】设EF=2k, EF=3k, 把G的坐标用含k的代数式表示, 代入函数式求出求出k值,则脚手架高DE可求.
10.【答案】C
【知识点】二次函数的实际应用-抛球问题
【解析】【解答】解:①由图象知小球在空中达到的最大高度是40m,故①不符合题意;
②当t=6时,高度为0,则运动时间是6s,故②符合题意;
③小球抛出3秒时达到最高点即速度为0,故③符合题意;
④设函数解析式为:h=a(t-3)2+40,
把O点(0,0)代入得 ,
解得: ,
∴ ,
当t=1.5时, ,
解得:h=30米,故④符合题意;
故答案为:C.
【分析】根据函数图象依次判断各选项即可.
11.【答案】3;
【知识点】二次函数的实际应用-抛球问题
【解析】【解答】解:在h=-5t2+15t中,令h=0,
则-5t2+15t=0,
∴5t(3-t)=0,
∴t1=0,t2=3,
∴该球从弹起至回到地面的时间需3-0=3(秒);
∵h=15t-5t2
=-5(t-)2+,
∴当t=,h有最大值,即它距离地面的最大高度为米.
故答案为:3,.
【分析】 在h=-5t2+15t中,令h=0得关于t的一元二次方程,求得方程的解则可得球从弹起至回到地面的时间;将h=-5t2+15t写成顶点式,根据二次函数的性质可得答案.
12.【答案】
【知识点】二次函数的实际应用-拱桥问题
【解析】【解答】解:设大孔抛物线的解析式为 ,
把点 解析式,得
,解得 ,
因此大孔抛物线的解析式为 ;
由 ,可知点F的纵坐标为4,
代入解析式 ,
解得 .
所以 ,
所以 .
故答案为: .
【分析】利用待定系数法求出大孔抛物线的解析式,然后根据NC的长即可求出点E、F的坐标,从而求出结论.
13.【答案】5
【知识点】二次函数的实际应用-抛球问题
【解析】【解答】由 可得,当t=6时,h最大=5,
所以小球距离地面的最大高度是5米,
故答案为:5.
【分析】根据函数解析式可知:当x=6时,h最大。
14.【答案】20
【知识点】二次函数的实际应用-拱桥问题
【解析】【解答】解:根据题意A、B的纵坐标为-4,
把y=-4代入 ,
得x=±10,
∴A(-10,-4),B(10,-4),
∴AB=20m,
即水面宽度AB为20m.
故答案为:20.
【分析】根据题意,把y=-4直接代入解析式即可解答.
15.【答案】
【知识点】二次函数的实际应用-抛球问题
【解析】【解答】解:当 时, ,解得 ;
∵扣球点必须在球网右边,即 ,
∴ .
故答案为:.
【分析】首先将代入二次函数解析式中,求出对应的S的值,然后根据扣球点必须在球网右边,知m>5,据此不难求得m的范围.
16.【答案】7.24
【知识点】二次函数的实际应用-拱桥问题
【解析】【解答】设抛物线D1OD8的解析式为y=ax2,将x=-13,y=-1.69代入,解得a=-
∵横梁D1D8=C1C8=AB-2AC1=36m
∴点D1的横坐标是-18,代入y=- x2里可得y=3.24
又∵∠A=45°,
∴D1C1=AC1=4m
∴OH=3.24+4=7.24m.
【分析】根据函数图象设抛物线D1OD8的解析式为y=ax2,将x=-13,y=-1.69代入建立关于a的方程,解方程求出a的值,根据题意可得到点D1的横坐标是-18,将其代入函数解析式可求出对应的函数值,再求出D1C1=AC1=4m,然后求出OH的长。
17.【答案】解:建立如图所示坐标系.
则可得过点
设解析式为
代入 得 .
所以解析式为 .
把 代入,得 ,
则水面的宽减少 米
【知识点】二次函数的实际应用-拱桥问题
【解析】【分析】根据已知得出直角坐标系,再设抛物线解析式,求出解析式确定出水面的宽度即可.
18.【答案】解:以地面上任一条直线为x轴,OA为y轴建立直角坐标系,
设y=a(x-1)2+2.25,则当x=0时,y=1.25,故a+2.25=1,a=-1.
由y=0得-(x-1)2+2.25=0,得(x-1)2=2.25,解得x1=2.5,x2=-0.5(舍去)
故水池的半径至少要2.5米.
【知识点】二次函数的实际应用-喷水问题
【解析】【分析】以地面上任一条直线为x轴,OA为y轴建立直角坐标系,由题意可设y=a(x-1)2+2.25,再根据x=0时,y=1.25即可求得函数关系式,再求出抛物线与x轴的交点坐标即可得到结果.
19.【答案】解:以池中心为原点,竖直安装的水管为y轴,与水管垂直的为x轴建立直角坐标系. 由于在距池中心的水平距离为1m时达到最高,高度为3m, 则设抛物线的解析式为: y=a(x﹣1)2+3(0≤x≤3), 代入(3,0)求得:a= . 将a值代入得到抛物线的解析式为: y= (x﹣1)2+3(0≤x≤3), 令x=0,则y= =2.25. 故水管长为2.25m.
【知识点】二次函数的实际应用-喷水问题
【解析】【分析】以池中心为原点,竖直安装的水管为y轴,与水管垂直的为x轴建立直角坐标系,设抛物线的解析式为y=a(x﹣1)2+3(0≤x≤3),将(3,0)代入求得a值,则x=0时得的y值即为水管的长.
20.【答案】解:根据题意知,A(-2,-4.4),B(2,-4.4),设这个函数为y=kx2.
将A的坐标代入,得y=-1.1x2,
∴E、F两点的横坐标就应该是-1.2和1.2,
∴将x=1.2代入函数式,得
y≈-1.6,
∴GH=CH-CG=4.4-1.6=2.8m,
因此这辆汽车正好可以通过大门.
【知识点】二次函数的实际应用-拱桥问题
【解析】【分析】本题只要计算大门顶部宽2.4米的部分离地面是否超过2.8米即可.如果设C点是原点,那么A的坐标就是(-2,-4.4),B的坐标是(2,-4.4),可设这个函数为y=kx2,那么将A的坐标代入后即可得出y=-1.1x2,那么大门顶部宽2.4m的部分的两点的横坐标就应该是-1.2和1.2,因此将x=1.2代入函数式中可得y≈-1.6,因此大门顶部宽2.4m部分离地面的高度是4.4-1.6=2.8m,因此这辆汽车正好可以通过大门.
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