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二次函数的应用 专项练习
一.选择题(共2小题)
1.某农产品市场经销一种销售成本为40元的水产品.据市场分析,若按每千克50元销售,一个月能售出500千克;销售单价每涨一元,月销售量就减少10千克.设销售单价为每千克x元,月销售利润为y元,则y与x的函数关系式为( )
A.y=(x﹣40)(500﹣10x)
B.y=(x﹣40)(10x﹣500)
C.y=(x﹣40)[500﹣10(x﹣50)]
D.y=(x﹣40)[500﹣10(50﹣x)]
2.如图,从地面竖直向上抛出一个小球,小球的高度h(单位:m)与小球运动时间t(单位:s)之间的函数关系式为h=30t﹣5t2,那么小球从抛出至回落到地面所需的时间是( )
A.6 s B.4 s C.3 s D.2 s
二.填空题(共3小题)
3.为了节省材料,某农场主利用围墙(围墙足够长)为一边,用总长为80m的篱笆围成了如图所示的①②③三块矩形区域,而且这三块矩形区域的面积相等,则能围成的矩形区域ABCD的面积最大值是 m2.
4.如图,在边长为6cm的正方形ABCD中,点E、F、G、H分别从点A、B、C、D同时出发,均以1cm/s的速度向点B、C、D、A匀速运动,当点E到达点B时,四个点同时停止运动,在运动过程中,当运动时间为 s时,四边形EFGH的面积最小,其最小值是 cm2.
5.崇左市政府大楼前广场有一喷水池,水从地面喷出,喷出水的路径是一条抛物线.如果以水平地面为x轴,建立如图所示的平面直角坐标系,水在空中划出的曲线是抛物线y=﹣x2+4x(单位:米)的一部分.则水喷出的最大高度是 米.
三.解答题(共19小题)
6.某电子厂商投产一种新型电子产品,每件制造成本为18元,试销过程中发现,每月销售量y(万件)与销售单价x(元)之间的关系可以近似地看作一次函数y=﹣2x+100(利润=售价﹣制造成本).
(1)写出每月的利润z(万元)与销售单价x(元)之间的函数关系式.
(2)当销售单价为多少元时,厂商每月能获得最大利润?最大利润是多少?
(3)根据有关部门规定,这种电子产品的销售单价不能高于32元,如果厂商要获得每月不低于350万元的利润,那么制造出这种产品每月的最低制造成本需要多少万元?
7.某种水果进价为每千克20元,市场调查发现,该水果每天的销售量y(千克)与售价x(元/千克)有如下关系:y=﹣2x+80,设这种水果每天的销售利润为w元.
(1)求w与x之间的函数关系式;
(2)该水果售价定为每千克多少元时,每天销售利润最大?最大利润是多少元?
(3)如果商家为“薄利多销”,规定这种水果售价每千克不高于28元,则商家要想每天获利150元的销售利润,售价应定为每千克多少元?
8.某公司营销A,B两种产品,根据市场调研,发现如下信息:信息1:销售A种产品所获利润y(万元) 与所售产品x(吨)之间存在二次函数关系,其x,y对应值如表:信息2:销售B种产品所获利润y(万元)与所售产品x(吨)之间函数关系的图象如图:根据以上信息,解答下列问题:
销量x(吨) 0 1 5 …
利润y(万元) 0 1.4 5 …
(1)求二次函数解析式;
(2)该公司营销A,B两种产品共10吨,请设计一个营销方案,使销售A,B两种产品获得的利润之和最大,并求出最大利润.
9.某公司经过市场调查,整理出某种商品在某个月的第x天的售价与销量的相关信息如下表:
第x天 售价(元/件) 日销售量(件)
1≤x≤30 x+40 100﹣2x
已知该商品的进价为20元/件,设销售该商品的日销售利润为y元.
(1)求y与x的函数关系式;
(2)问销售该商品第几天时,日销售利润为2250元?
(3)问在当月有多少天的日销售利润不低于2400元,请直接写出结果.
10.为满足市场需求,某超市在端午节前夕购进价格为30元/盒的某品牌粽子,根据市场预测,该品牌粽子每盒售价40元时,每天能出售500盒,并且售价每上涨1元,其销售量将减少10盒,为了维护消费者利益,物价部门规定,该品牌粽子售价不能超过进价的180%.
(1)求每天销售利润y(元)与每盒售价x(元)之间的函数关系式,并求每天销售利润的最大值;
(2)如果超市想要每天获得利润不少于8000元,求售价的范围.
11.如图,在一面靠墙的空地上用长24m的篱笆,围成中间隔有两道篱笆的长方形花圃,设花圃的宽AB为x(m),面积S(m2).
(1)求S与x之间的函数关系式,并直接写出自变量x的取值范围;
(2)若墙的最大可用长度为8m,求围成花圃的最大面积.
12.(1)某农场拟建一间矩形饲养室,饲养室的一而靠现有墙(墙足够长),已知计划中的建筑材料可建围墙的总长为50m.如图1,问饲养室长为多少时,占地面积最大.
(2)解决(1)后,我们反思:如果要求在图示位置留2m宽的门(如图2),且仍使饲养室占地面积最大,这时小敏回答,只要饲养室长比(1)的长多1m就行,请你通过计算,判断小敏的回答是否正确.
(3)对于(1)、(2),进一步反思:如果要求在图中所示位置留2m宽的门(如图3),这时小敏回答,只要饲养室长比(1)的长多2m就行,请你通过计算,判断小敏的回答是否正确.
13.工人师傅用一块长为10dm,宽为6dm的矩形铁皮制作一个无盖的长方体容器,需要将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;并求长方体底面面积为12dm2时,裁掉的正方形边长多大?
(2)若要求制作的长方体的底面长不大于底面宽的五倍,并在容器外表面进行防锈处理,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,裁掉的正方形边长多大时,总费用最低,最低为多少?
14.如图,为了做好天府新区的规划展览,人民公园要设计修建一个矩形花坛,作为展览区的休息场所.已知花坛长150米,宽80米.设计在花坛中修建一条横向通道和两条纵向通道,各通道的宽度相等.设通道的宽为x米.
(1)用含x的式子表示横向通道的面积;
(2)当三条通道的面积是矩形面积的八分之一时,求通道的宽;
(3)根据设计的要求,通道的宽不能超过6米.如果修建通道的总费用(万元)与通道的宽度成正比例关系,比例系数是5.7,花坛其余部分的绿化费用为每平方米0.02万元,那么当通道的宽度为多少米时,所建花坛的总费用最少?最少费用是多少万元?
15.已知:在△ABC中,BC=20,高AD=16,内接矩形EFGH的顶点E、F在BC上,G、H分别在AC、AB上,求内接矩形EFGH的最大面积.
16.如图,在△ABC中,AH⊥BC于H,BC=12,AH=8,D、E分别为AB、AC上的点,G、F是BC上的两点,四边形DEFG是矩形,设EF=X.
(1)用x表示DE的长;
(2)当矩形DEFG的面积最大时,求EF的长,并求出矩形DEFG的最大面积.
17.如图,一小球沿与地面成一定角度的方向飞出,小球的飞行路线是一条抛物线.如果不考虑空气阻力,小球的飞行高度y(单位:m)与飞行时间x(单位:s)之间具有函数关系y=﹣5x2+20x,请根据要求解答下列问题:
(1)在飞行过程中,当小球的飞行高度为15m时,飞行时间是多少?
(2)在飞行过程中,小球从飞出到落地所用时间是多少?
(3)在飞行过程中,小球飞行高度何时最大?最大高度是多少?
18.如图,隧道的截面由抛物线AED和矩形ABCD构成,矩形的长BC为8m,宽AB为2m,以BC所在的直线为x轴,线段BC的垂直平分线为y轴,建立平面直角坐标系,y轴是抛物线的对称轴,顶点E到坐标原点O的距离为6m.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如果该隧道内设双行道,一辆货运卡车高4.2m,宽2.4m,它能通过该隧道吗?
19. 如图,在某场足球比赛中,球员甲从球门底部中心点O的正前方10m处起脚射门,足球沿抛物线飞向球门中心线;当足球飞离地面高度为3m时达到最高点,此时足球飞行的水平距离为6m.已知球门的横梁高OA为2.44m.
(1)在如图所示的平面直角坐标系中,问此飞行足球能否进球门?(不计其它情况)
(2)守门员乙站在距离球门2m处,他跳起时手的最大摸高为2.52m,他能阻止球员甲的此次射门吗?如果不能,他至少后退多远才能阻止球员甲的射门?
20.如图,杂技团进行杂技表演,演员从跷跷板右端A处弹跳到人梯顶端椅子B处.其身体(看成一点)的路线是抛物线y=﹣x2+3x的一部分.
(1)求演员弹跳离地面的最大高度;
(2)已知人梯高BC=2.75米,在一次表演中,人梯到起跳点A的水平距离是3米,问这次表演能否成功?请说明理由.
21.某菜农搭建了一个横截面为抛物线的大棚,宽度AB为20米,棚顶距离水地面高度OC为4米.
(1)根据如图直角坐标系求该抛物线的解析式;
(2)若菜农身高为1.60米,则在他不弯腰的情况下,在棚内的横向活动范围有几米?
22.某涵洞是抛物线形,它的截面如图所示,现测得水面宽AB=1.6米,涵洞顶点O到水面的距离为2.4米,建立如图所示的直角坐标系.
(1)试写出涵洞所在抛物线的解析式;
(2)当水面上涨了1.4米时,求水面的宽.
23.如图,隧道的截面由抛物线AED和矩形ABCD构成,矩形的长BC为8m,宽AB为2m,以BC所在的直线为x轴,线段BC的中垂线为y轴,建立平面直角坐标系(如图1),y轴是抛物线的对称轴,顶点E到坐标原点O的距离为6m.
(1)求抛物线的解析式;
(2)现有一辆货运卡车,高4.4m,宽2.4m,它能通过该隧道吗?
(3)如果该隧道内设双向道(如图2),为了安全起见,在隧道正中间设有0.4m的隔离带,则该辆货运卡车还能通过隧道吗?
24.一座拱桥的轮廓是抛物线型(如图1所示),拱高6m,跨度20m,相邻两支柱间的距离均为5m.
(1)将抛物线放在所给的直角坐标系中(如图2所示),其表达式是y=ax2+c的形式.请根据所给的数据求出a,c的值.
(2)求支柱MN的长度.
(3)拱桥下地平面是双向行车道(正中间是一条宽2m的隔离带),其中的一条行车道能否并排行驶宽2m、高3m的三辆汽车(汽车间的间隔忽略不计)?请说说你的理由.中小学教育资源及组卷应用平台
二次函数的应用 专项练习
一.选择题(共2小题)
1.某农产品市场经销一种销售成本为40元的水产品.据市场分析,若按每千克50元销售,一个月能售出500千克;销售单价每涨一元,月销售量就减少10千克.设销售单价为每千克x元,月销售利润为y元,则y与x的函数关系式为( )
A.y=(x﹣40)(500﹣10x)
B.y=(x﹣40)(10x﹣500)
C.y=(x﹣40)[500﹣10(x﹣50)]
D.y=(x﹣40)[500﹣10(50﹣x)]
【思路点拔】直接利用每千克利润×销量=总利润,进而得出关系式.
【解答】解:设销售单价为每千克x元,月销售利润为y元,
则y与x的函数关系式为:y=(x﹣40)[500﹣10(x﹣50)].
故选:C.
2.如图,从地面竖直向上抛出一个小球,小球的高度h(单位:m)与小球运动时间t(单位:s)之间的函数关系式为h=30t﹣5t2,那么小球从抛出至回落到地面所需的时间是( )
A.6 s B.4 s C.3 s D.2 s
【思路点拔】根据题意得出h=0时,解方程求出t的值即可.
【解答】解:由题意可得:h=0时,0=30t﹣5t2,
解得:t1=6,t2=0,
∴小球从抛出至回落到地面所需的时间是6秒,
故选:A.
二.填空题(共3小题)
3.为了节省材料,某农场主利用围墙(围墙足够长)为一边,用总长为80m的篱笆围成了如图所示的①②③三块矩形区域,而且这三块矩形区域的面积相等,则能围成的矩形区域ABCD的面积最大值是 300 m2.
【思路点拔】根据三个矩形面积相等,得到矩形AEFD面积是矩形BCFE面积的2倍,可得出AE=2BE,设BE=a,则有AE=2a,表示出a与2a,进而表示出y与x的关系式,并求出x的范围即可;再利用二次函数的性质求出面积S的最大值即可.
【解答】解:如图,
∵三块矩形区域的面积相等,
∴矩形AEFD面积是矩形BCFE面积的2倍,
∴AE=2BE,
设BC=x,BE=FC=a,则AE=HG=DF=2a,
∴DF+FC+HG+AE+EB+EF+BC=80,即8a+2x=80,
∴ax+10,3ax+30,
∴矩形区域ABCD的面积S=(x+30)xx2+30x,
∵ax+10>0,
∴x<40,
则Sx2+30x(0<x<40);
∵Sx2+30x(x﹣20)2+300(0<x<40),且二次项系数为0,
∴当x=20时,S有最大值,最大值为300m2.
故答案为:300.
4.如图,在边长为6cm的正方形ABCD中,点E、F、G、H分别从点A、B、C、D同时出发,均以1cm/s的速度向点B、C、D、A匀速运动,当点E到达点B时,四个点同时停止运动,在运动过程中,当运动时间为 3 s时,四边形EFGH的面积最小,其最小值是 18 cm2.
【思路点拔】设运动时间为t(0≤t≤6),则AE=t,AH=6﹣t,由四边形EFGH的面积=正方形ABCD的面积﹣4个△AEH的面积,即可得出S四边形EFGH关于t的函数关系式,配方后即可得出结论.
【解答】解:设运动时间为t(0≤t≤6),则AE=t,AH=6﹣t,
根据题意得:S四边形EFGH=S正方形ABCD﹣4S△AEH=6×6﹣4t(6﹣t)=2t2﹣12t+36=2(t﹣3)2+18,
∴当t=3时,四边形EFGH的面积取最小值,最小值为18.
故答案为:3;18
5.崇左市政府大楼前广场有一喷水池,水从地面喷出,喷出水的路径是一条抛物线.如果以水平地面为x轴,建立如图所示的平面直角坐标系,水在空中划出的曲线是抛物线y=﹣x2+4x(单位:米)的一部分.则水喷出的最大高度是 4 米.
【思路点拔】根据题意可以得到喷水的最大高度就是水在空中划出的抛物线y=﹣x2+4x的顶点坐标的纵坐标,利用配方法或公式法求得其顶点坐标的纵坐标即为本题的答案.
【解答】解:∵水在空中划出的曲线是抛物线y=﹣x2+4x,
∴喷水的最大高度就是水在空中划出的抛物线y=﹣x2+4x的顶点坐标的纵坐标,
∴y=﹣x2+4x=﹣(x﹣2)2+4,
∴顶点坐标为:(2,4),
∴喷水的最大高度为4米,
故答案为:4.
三.解答题(共19小题)
6.某电子厂商投产一种新型电子产品,每件制造成本为18元,试销过程中发现,每月销售量y(万件)与销售单价x(元)之间的关系可以近似地看作一次函数y=﹣2x+100(利润=售价﹣制造成本).
(1)写出每月的利润z(万元)与销售单价x(元)之间的函数关系式.
(2)当销售单价为多少元时,厂商每月能获得最大利润?最大利润是多少?
(3)根据有关部门规定,这种电子产品的销售单价不能高于32元,如果厂商要获得每月不低于350万元的利润,那么制造出这种产品每月的最低制造成本需要多少万元?
【思路点拔】(1)根据利润=销售量×(销售单价﹣成本),代入代数式求出函数关系式;
(2)根据函数的性质求最值即可;
(3)根据销售单价不能高于32元,厂商要获得每月不低于350万元的利润得出销售单价的取值范围,进而解决问题.
【解答】解:(1)由题意得,z=y(x﹣18)
=(﹣2x+100)(x﹣18)
=﹣2x2+136x﹣1800,
∴z与x之间的函数关系式为z=﹣2x2+136x﹣1800;
(2)由(1)知,
z=﹣2x2+136x﹣1800
=﹣2(x﹣34)2+512,
∵﹣2<0,
∴当x=34时,z有最大值,最大值为552元,
∴销售单价为32元时,厂商每月能获得最大利润,最大利润是512元;
(3)∵电子产品的销售单价不能高于32元,如果厂商要获得每月不低于350万元的利润,
则,
解得:25≤x≤32,
根据一次函数的性质,得y=﹣2x+100中y随x的增大而减小,
∴当x=32时,每月制造成本最低.最低成本是18×(﹣2×32+100)=648(万元),
因此,所求每月最低制造成本为648万元.
7.某种水果进价为每千克20元,市场调查发现,该水果每天的销售量y(千克)与售价x(元/千克)有如下关系:y=﹣2x+80,设这种水果每天的销售利润为w元.
(1)求w与x之间的函数关系式;
(2)该水果售价定为每千克多少元时,每天销售利润最大?最大利润是多少元?
(3)如果商家为“薄利多销”,规定这种水果售价每千克不高于28元,则商家要想每天获利150元的销售利润,售价应定为每千克多少元?
【思路点拔】(1)根据销售额=销售量×销售单价,列出函数关系式;
(2)用配方法将(1)的函数关系式变形,利用二次函数的性质求最大值;
(3)把y=150代入(2)的函数关系式中,解一元二次方程求x,根据x的取值范围求x的值.
【解答】解:(1)由题意得出:
w=(x﹣20) y
=(x﹣20)(﹣2x+80)
=﹣2x2+120x﹣1600,
故w与x的函数关系式为:w=﹣2x2+120x﹣1600;
(2)w=﹣2x2+120x﹣1600=﹣2(x﹣30)2+200,
∵﹣2<0,
∴当x=30时,w有最大值.w最大值为200.
答:该产品销售价定为每千克30元时,每天销售利润最大,最大销售利润200元.
(3)当w=150时,可得方程﹣2(x﹣30)2+200=150.
解得 x1=25,x2=35.
∵35>28,
∴x2=35不符合题意,应舍去.
答:该农户想要每天获得150元的销售利润,销售价应定为每千克25元.
8.某公司营销A,B两种产品,根据市场调研,发现如下信息:信息1:销售A种产品所获利润y(万元) 与所售产品x(吨)之间存在二次函数关系,其x,y对应值如表:信息2:销售B种产品所获利润y(万元)与所售产品x(吨)之间函数关系的图象如图:根据以上信息,解答下列问题:
销量x(吨) 0 1 5 …
利润y(万元) 0 1.4 5 …
(1)求二次函数解析式;
(2)该公司营销A,B两种产品共10吨,请设计一个营销方案,使销售A,B两种产品获得的利润之和最大,并求出最大利润.
【思路点拔】(1)把两组数据代入二次函数解析式,然后利用待定系数法求解即可;
(2)设购进A产品m吨,购进B产品(10﹣m)吨,销售A、B两种产品获得的利润之和为W元,根据总利润等于两种产品的利润的和列式整理得到W与m的函数关系式,再根据二次函数的最值问题解答.
【解答】解:(1)将x=1,y=1.4;x=5,y=5代入y=ax2+bx得:
,
解得:.
二次函数解析式为y=﹣0.1x2+1.5x;
(2)设购进A产品m吨,购进B产品(10﹣m)吨,销售A、B两种产品获得的利润之和为W元,
则W=﹣0.1m2+1.5m+0.3(10﹣m)=﹣0.1m2+1.2m+3=﹣0.1(m﹣6)2+6.6,
∵﹣0.1<0,
∴当m=6时,W有最大值6.6万,
∴购进A产品6吨,购进B产品4吨,销售A、B两种产品获得的利润之和最大,最大利润是6.6万元.
9.某公司经过市场调查,整理出某种商品在某个月的第x天的售价与销量的相关信息如下表:
第x天 售价(元/件) 日销售量(件)
1≤x≤30 x+40 100﹣2x
已知该商品的进价为20元/件,设销售该商品的日销售利润为y元.
(1)求y与x的函数关系式;
(2)问销售该商品第几天时,日销售利润为2250元?
(3)问在当月有多少天的日销售利润不低于2400元,请直接写出结果.
【思路点拔】(1)根据日销售利润等于单件利润乘以销售量即可求解;
(2)根据(1)中所得关系式,把y=2250代入即可求解;
(3)把y=2400代入(1)中的关系式,根据二次函数的图象,利用直线y=2400与抛物线的交点的横坐标即可写出结果.
【解答】解:(1)根据题意,得
y=(x+40﹣20)(100﹣2x)
=﹣2x2+60x+2000(1≤x≤30).
(2)当y=2250时,
2250=﹣2x2+60x+2000,
x2﹣30x+125=0,
解得x1=5,x2=25,
答:销售该商品第5天或第25天时,日销售利润为2250元.
(3)∵y=﹣2x2+60x+2000
=﹣2(x﹣15)2+2450,
当y=2400时,
2400=﹣2(x﹣15)2+2450,
2(x﹣15)2=50
解得x1=10,x2=20.
根据二次函数的图象可知:
当10≤x≤20时,日销售利润不低于2400元.
答:当月有11天的日销售利润不低于2400元.
10.为满足市场需求,某超市在端午节前夕购进价格为30元/盒的某品牌粽子,根据市场预测,该品牌粽子每盒售价40元时,每天能出售500盒,并且售价每上涨1元,其销售量将减少10盒,为了维护消费者利益,物价部门规定,该品牌粽子售价不能超过进价的180%.
(1)求每天销售利润y(元)与每盒售价x(元)之间的函数关系式,并求每天销售利润的最大值;
(2)如果超市想要每天获得利润不少于8000元,求售价的范围.
【思路点拔】(1)根据题意列出函数关系式即可得到结论;
(2)根据题意,令利润等于8000,然后再根据y关于x的关系式,从而可以解答本题.
【解答】解:(1)根据题意得:y=(x﹣30)[500﹣10(x﹣40)]=﹣10x2+1200x﹣27000,
配方得,y=﹣10(x﹣60)2+9000,
∵a<0,
∴x<60时,y随x的增大而减小,
∵该品牌粽子售价不能超过进价的180%,
∴当x=54时,y由最大值,此时,y=﹣10×(54﹣60)2+9000=8640,
∴当售价为每盒54元时,获得的最大利润是8640元;
(2)令y=8000,﹣10x2+1200x﹣27000=8000,
解得:x1=50,x2=70,
∴50≤x≤70时,y≥8000,
∵x≤54,
∴50≤x≤54时,y≥8000,
即超市想要每天获得利润不少于8000元,售价的范围是50≤x≤54.
11.如图,在一面靠墙的空地上用长24m的篱笆,围成中间隔有两道篱笆的长方形花圃,设花圃的宽AB为x(m),面积S(m2).
(1)求S与x之间的函数关系式,并直接写出自变量x的取值范围;
(2)若墙的最大可用长度为8m,求围成花圃的最大面积.
【思路点拔】(1)根据花圃的宽AB为x米,得出BC,再根据长方形的面积公式列式计算即可;
(2)根据S与x之间的函数关系式,结合x的取值范围求出函数的最值即可.
【解答】解:(1)∵花圃的宽AB为x米,
∴BC=(24﹣4x)米,
∴S=x(24﹣4x)=﹣4x2+24x(0<x<6);
(2)∵S=﹣4x2+24x=﹣4(x﹣3)2+36,
∵24﹣4x≤8,
∴x≥4,
∵0<x<6,
∴4≤x<6,
∵a=﹣4<0,
∴S随x的增大而减小,
∴当x=4时,S最大值=32,
答;当x取4时所围成的花圃的面积最大,最大面积是32平方米.
12.(1)某农场拟建一间矩形饲养室,饲养室的一而靠现有墙(墙足够长),已知计划中的建筑材料可建围墙的总长为50m.如图1,问饲养室长为多少时,占地面积最大.
(2)解决(1)后,我们反思:如果要求在图示位置留2m宽的门(如图2),且仍使饲养室占地面积最大,这时小敏回答,只要饲养室长比(1)的长多1m就行,请你通过计算,判断小敏的回答是否正确.
(3)对于(1)、(2),进一步反思:如果要求在图中所示位置留2m宽的门(如图3),这时小敏回答,只要饲养室长比(1)的长多2m就行,请你通过计算,判断小敏的回答是否正确.
【思路点拔】(1)设饲养室的面积为y m2,根据矩形的面积公式写出y与x的函数关系式,根据函数的性质求最值即可;
(2)根据(1)中方法求出面积取最大值时x的值与(1)中x的值比较即可;
(3)根据(1)中方法求出面积取最大值时x的值与(1)中x的值比较即可.
【解答】解:(1)设饲养室的面积为y m2,根据题意得:
y=x (x﹣25)2,
∵0,
∴当x=25时,占地面积最大,
∴饲养室长x为25m时,占地面积y最大;
(2)由题意得:y=x (x﹣26)2+338,
∵0,
∴当x=26时,占地面积最大,
即饲养室长x为26m时,占地面积y最大,
∵26﹣25=1(cm),
∴小敏的说法正确;
(3)由题意得:y=x (x﹣27)2,
∵0,
∴当x=27时,占地面积最大,
即饲养室长x为26m时,占地面积y最大,
∵27﹣25=2(cm),
∴小敏的说法正确.
13.工人师傅用一块长为10dm,宽为6dm的矩形铁皮制作一个无盖的长方体容器,需要将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;并求长方体底面面积为12dm2时,裁掉的正方形边长多大?
(2)若要求制作的长方体的底面长不大于底面宽的五倍,并在容器外表面进行防锈处理,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,裁掉的正方形边长多大时,总费用最低,最低为多少?
【思路点拔】(1)由题意可画出图形,设裁掉的正方形的边长为xdm,则题意可列出方程,可求得答案;
(2)由条件可求得x的取值范围,用x可表示出总费用,利用二次函数的性质可求得其最小值,可求得答案.
【解答】解:
(1)如图所示:
设裁掉的正方形的边长为xdm,
由题意可得(10﹣2x)(6﹣2x)=12,
即x2﹣8x+12=0,解得x=2或x=6(舍去),
答:裁掉的正方形的边长为2dm,底面积为12dm2;
(2)∵长不大于宽的五倍,
∴10﹣2x≤5(6﹣2x),解得0<x≤2.5,
设总费用为w元,由题意可知
w=[0.5×2x(16﹣4x)+2(10﹣2x)(6﹣2x)]=4x2﹣48x+120=4(x﹣6)2﹣24,
∵对称轴为x=6,开口向上,
∴当0<x≤2.5时,w随x的增大而减小,
∴当x=2.5时,w有最小值,最小值为25元,
答:当裁掉边长为2.5dm的正方形时,总费用最低,最低费用为25元.
14.如图,为了做好天府新区的规划展览,人民公园要设计修建一个矩形花坛,作为展览区的休息场所.已知花坛长150米,宽80米.设计在花坛中修建一条横向通道和两条纵向通道,各通道的宽度相等.设通道的宽为x米.
(1)用含x的式子表示横向通道的面积;
(2)当三条通道的面积是矩形面积的八分之一时,求通道的宽;
(3)根据设计的要求,通道的宽不能超过6米.如果修建通道的总费用(万元)与通道的宽度成正比例关系,比例系数是5.7,花坛其余部分的绿化费用为每平方米0.02万元,那么当通道的宽度为多少米时,所建花坛的总费用最少?最少费用是多少万元?
【思路点拔】(1)根据矩形的面积公式进而得出的函数关系式.
(2)根据题意得出甬道总面积为各甬道面积之和,即150x+160x﹣2x2=310x﹣2x2,
(3)花坛总费用y=甬道总费用+绿化总费用:y=5.7x+(12000﹣S)×0.02,即可求出.
【解答】解:(1)横向甬道的面积为:150x(m2);
(2)横向甬道的面积为:150x,
甬道总面积为150x+(80﹣x)×2x=310x﹣2x2,
依题意:310x﹣2x2150×80,
整理得:x2﹣155x+750=0,
x1=5,x2=150(不符合题意,舍去),
∴甬道的宽为5米;
(3)∵花坛长150米,宽80米,
∴矩形的面积为:150×80=12000,
∵甬道总面积为S=310x﹣2x2,
绿化总面积为12000﹣S,
花坛总费用y=甬道总费用+绿化总费用:
∴y=5.7x+(12000﹣S)×0.02,
=5.7x﹣0.02S+240,
=5.7x﹣0.02(310x﹣2x2)+240,
=0.04x2﹣0.5x+240,
当x6.25时,y的值最小.
∵根据设计的要求,甬道的宽不能超过6米,
∴当x=6米时,总费用最少.
即最少费用为:0.04×62﹣3+240=238.44万元.
15.已知:在△ABC中,BC=20,高AD=16,内接矩形EFGH的顶点E、F在BC上,G、H分别在AC、AB上,求内接矩形EFGH的最大面积.
【思路点拔】设HG=x,PD=y,根据矩形的对边平行可得HG∥EF,然后得到△AHG与△ABC相似,根据相似三角形对应高的比等于相似比列出比例式,用x表示出y,然后根据矩形的面积公式求解并整理,再利用二次函数的最值问题进行求解即可.
【解答】解:如图,设HG=x,PD=y,
∵四边形EFGH是矩形,
∴HG∥EF,
∴△AHG∽△ABC,
∴,
∵BC=20,AD=16,
∴,
解得yx+16,
∴矩形EFGH的面积=xy=x(x+16)(x﹣10)2+80,
∴当x=10,即HG=10时,内接矩形EFGH有最大面积,最大面积是80.
16.如图,在△ABC中,AH⊥BC于H,BC=12,AH=8,D、E分别为AB、AC上的点,G、F是BC上的两点,四边形DEFG是矩形,设EF=X.
(1)用x表示DE的长;
(2)当矩形DEFG的面积最大时,求EF的长,并求出矩形DEFG的最大面积.
【思路点拔】(1)根据EF=x,AH=8可知AK=8﹣x,再利用相似三角形的性质即可得出结论;
(2)利用x表示出矩形DEFG的面积,利用二次函数的最值问题即可得出结论.
【解答】解:(1)EF=x,AH=8,则AK=8﹣x,
∵DE∥BC,
∴△ADE∽△ABC,
∴,
∴DE12x;
(2)∵EF=x,DE=12x,
∴S矩形DEFG=EF DE=12xx2,
当x4时,矩形DEFG的最大面积=24.
17.如图,一小球沿与地面成一定角度的方向飞出,小球的飞行路线是一条抛物线.如果不考虑空气阻力,小球的飞行高度y(单位:m)与飞行时间x(单位:s)之间具有函数关系y=﹣5x2+20x,请根据要求解答下列问题:
(1)在飞行过程中,当小球的飞行高度为15m时,飞行时间是多少?
(2)在飞行过程中,小球从飞出到落地所用时间是多少?
(3)在飞行过程中,小球飞行高度何时最大?最大高度是多少?
【思路点拔】(1)根据题目中的函数解析式,令y=15即可解答本题;
(2)令y=0,代入题目中的函数解析式即可解答本题;
(3)将题目中的函数解析式化为顶点式即可解答本题.
【解答】解:(1)当y=15时,
15=﹣5x2+20x,
解得,x1=1,x2=3,
答:在飞行过程中,当小球的飞行高度为15m时,飞行时间是1s或3s;
(2)当y=0时,
0=﹣5x2+20x,
解得,x1=0,x2=4,
∵4﹣0=4,
∴在飞行过程中,小球从飞出到落地所用时间是4s;
(3)y=﹣5x2+20x=﹣5(x﹣2)2+20,
∴当x=2时,y取得最大值,此时,y=20,
答:在飞行过程中,小球飞行高度第2s时最大,最大高度是20m.
18.如图,隧道的截面由抛物线AED和矩形ABCD构成,矩形的长BC为8m,宽AB为2m,以BC所在的直线为x轴,线段BC的垂直平分线为y轴,建立平面直角坐标系,y轴是抛物线的对称轴,顶点E到坐标原点O的距离为6m.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如果该隧道内设双行道,一辆货运卡车高4.2m,宽2.4m,它能通过该隧道吗?
【思路点拔】(1)根据抛物线在坐标系中的特殊位置,可以设抛物线的一般式,顶点式,求抛物线的解析式;
(2)根据题意,把x=±1.2代入解析式,得到y=5.64.由于5.64>4.2,于是得到货运卡车能通过.
【解答】解:(1)根据题意,A(﹣4,2),D(4,2),E(0,6).
设抛物线的解析式为y=ax2+6(a≠0),把A(﹣4,2)或D(4,2)代入得
16a+6=2.
解得a,
∴抛物线的解析式为yx2+6;
(2)根据题意,把x=±2.4代入解析式,得y=4.86.
∵4.86>4.2,
∴货运卡车能通过.
19. 如图,在某场足球比赛中,球员甲从球门底部中心点O的正前方10m处起脚射门,足球沿抛物线飞向球门中心线;当足球飞离地面高度为3m时达到最高点,此时足球飞行的水平距离为6m.已知球门的横梁高OA为2.44m.
(1)在如图所示的平面直角坐标系中,问此飞行足球能否进球门?(不计其它情况)
(2)守门员乙站在距离球门2m处,他跳起时手的最大摸高为2.52m,他能阻止球员甲的此次射门吗?如果不能,他至少后退多远才能阻止球员甲的射门?
【思路点拔】(1)根据条件可以得到抛物线的顶点坐标是(4,3),利用待定系数法即可求得函数的解析式;
(2)求出当x=2时,抛物线的函数值,与2.52米进行比较即可判断,再利用y=2.52求出x的值即可得出答案.
【解答】解:(1)抛物线的顶点坐标是(4,3),
设抛物线的解析式是:y=a(x﹣4)2+3,
把(10,0)代入得36a+3=0,
解得a,
则抛物线是y(x﹣4)2+3,
当x=0时,y16+3=32.44米,
故能射中球门;
(2)当x=2时,y(2﹣4)2+32.52,
∴守门员乙不能阻止球员甲的此次射门,
当y=2.52时,y(x﹣4)2+3=2.52,
解得:x1=1.6,x2=6.4(舍去),
∴2﹣1.6=0.4(m),
答:他至少后退0.4m,才能阻止球员甲的射门.
20.如图,杂技团进行杂技表演,演员从跷跷板右端A处弹跳到人梯顶端椅子B处.其身体(看成一点)的路线是抛物线y=﹣x2+3x的一部分.
(1)求演员弹跳离地面的最大高度;
(2)已知人梯高BC=2.75米,在一次表演中,人梯到起跳点A的水平距离是3米,问这次表演能否成功?请说明理由.
【思路点拔】(1)将二次函数化简为y=﹣(x)2+5,即可解出y最大的值.
(2)当x=2.75时代入二次函数解析式,可得点B的坐标在抛物线上.
【解答】解:(1)将二次函数y=﹣x2+3x化成y=﹣(x)2+5,
当x时,y有最大值,y最大值=5,
因此,演员弹跳离地面的最大高度是5米;
(2)能成功表演.理由是:
当x=3时,y=﹣32+3×32.75,
即点B(3,2.75)在抛物线y=﹣x2+3x上,
因此,能表演成功.
21.某菜农搭建了一个横截面为抛物线的大棚,宽度AB为20米,棚顶距离水地面高度OC为4米.
(1)根据如图直角坐标系求该抛物线的解析式;
(2)若菜农身高为1.60米,则在他不弯腰的情况下,在棚内的横向活动范围有几米?
【思路点拔】(1)直接根据图象假设出函数解析式,进而得出答案;
(2)利用y=1.6代入求出答案.
【解答】解:(1)设抛物线解析式为:y=ax2+c,
由题意可得:A(﹣10,0),C(0,4),
则,
解得:a,
故抛物线解析式为:yx2+4;
(2)当y=1.6时,则1.6x2+4,
解得:x1=2,x2=﹣2,
故菜农身高为1.60米,则在他不弯腰的情况下,在棚内的横向活动范围有(22)=4米.
22.某涵洞是抛物线形,它的截面如图所示,现测得水面宽AB=1.6米,涵洞顶点O到水面的距离为2.4米,建立如图所示的直角坐标系.
(1)试写出涵洞所在抛物线的解析式;
(2)当水面上涨了1.4米时,求水面的宽.
【思路点拔】(1)本题需先设此抛物线所对应的函数表达式是 y=ax2(a≠0),再求出点B的坐标代入即可求出结果;
(2)当水面上涨了1.4米时,涵洞顶点O到水面的距离为1米,把y=﹣1代入函数表达式即可解决问题.
【解答】解:(1)设此抛物线所对应的函数表达式是:y=ax2(a≠0),
∵水面宽AB为1.6米,涵洞顶点O到水面的距离为2.4米,
∴点B的坐标为(0.8,﹣2.4),
∴﹣2.4=a×0.82.
∴设此抛物线所对应的函数表达式是:yx2.
(2)当水面上涨了1.4米时,涵洞顶点O到水面的距离为1米,把y=﹣1代入函数表达式得:﹣1x2.
解得:x,
所以水面的宽为米.
23.如图,隧道的截面由抛物线AED和矩形ABCD构成,矩形的长BC为8m,宽AB为2m,以BC所在的直线为x轴,线段BC的中垂线为y轴,建立平面直角坐标系(如图1),y轴是抛物线的对称轴,顶点E到坐标原点O的距离为6m.
(1)求抛物线的解析式;
(2)现有一辆货运卡车,高4.4m,宽2.4m,它能通过该隧道吗?
(3)如果该隧道内设双向道(如图2),为了安全起见,在隧道正中间设有0.4m的隔离带,则该辆货运卡车还能通过隧道吗?
【思路点拔】(1)抛物线的解析式为y=ax2+c,根据E点及D点的坐标由待定系数法就可以求出结论;
(2)当y=2.4时代入(1)的解析式求出x的值就求出结论;
(3)将(2)求出的宽度﹣0.4m后除以2的值与2.4比较就可以求出结论.
【解答】解:(1)∵OE为线段BC的中垂线,
∴OCBC.
∵四边形ABCD是矩形,
∴AD=BC=8m,AB=CD=2m,
∴OC=4.
∴D(4,2,).E(0,6).
设抛物线的解析式为y=ax2+c,由题意,得
,
解得:,
∴yx2+6;
(2)由题意,得
当y=4.4时,4.4x2+6,
解得:x=±,
∴宽度为:22.4,
∴它能通过该隧道;
(3)据题意,x=﹣0.2﹣2.4=﹣2.6m或x=0.2+2.4=2.6m,
把x=±2.6代入解析式,
得y=4.31m.
∵4.31m<4.4m,
∴货运卡车不能通过
24.一座拱桥的轮廓是抛物线型(如图1所示),拱高6m,跨度20m,相邻两支柱间的距离均为5m.
(1)将抛物线放在所给的直角坐标系中(如图2所示),其表达式是y=ax2+c的形式.请根据所给的数据求出a,c的值.
(2)求支柱MN的长度.
(3)拱桥下地平面是双向行车道(正中间是一条宽2m的隔离带),其中的一条行车道能否并排行驶宽2m、高3m的三辆汽车(汽车间的间隔忽略不计)?请说说你的理由.
【思路点拔】(1)根据题目可知A,B,C的坐标,设出抛物线的解析式代入可求解.
(2)设N点的坐标为(5,yN)可求出支柱MN的长度.
(3)设DE是隔离带的宽,EG是三辆车的宽度和.做GH垂直AB交抛物线于H则可求解.
【解答】解:(1)根据题目条件,A、B、C的坐标分别是(﹣10,0)、(10,0)、(0,6).
将B、C的坐标代入y=ax2+c,得
解得.
所以抛物线的表达式是;
(2)可设N(5,yN),于是.
从而支柱MN的长度是10﹣4.5=5.5米;
(3)设DE是隔离带的宽,EG是三辆车的宽度和,则G点坐标是(7,0),
(7=2÷2+2×3).
过G点作GH垂直AB交抛物线于H,则yH72+6=33.
根据抛物线的特点,可知一条行车道能并排行驶这样的三辆汽车.