专题12 二次函数的应用-2025年精选中考数学真题分类汇编
一、选择题
1.(2025·武威)如图,一个圆形喷水池的中央竖直安装了一个柱形喷水装置OM,喷头M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,按如图所示的直角坐标系,水流喷出的高度与水平距离之间的关系式是,则水流喷出的最大高度是( )
A.3m B.2.75m C.2m D.1.75m
【答案】B
【知识点】二次函数的最值;二次函数的实际应用-喷水问题
【解析】【解答】
解:由 可得:
∵-1
∴当x=1肘,y取最大值,最大值为,即2.75米,
故答案为:B.
【分析】根据二次函数的最大高度的应用,把函数解析式化为,由-1可得当x=1肘,y取最大值,解答即可.
2.(2025·山东)在水分、养料等条件一定的情况下,某植物的生长速度厘米天和光照强度勒克斯之间存在一定关系.在低光照强度范围内,与近似成一次函数关系;在中高光照强度范围内,与近似成二次函数关系.其部分图象如图所示.根据图象,下列结论正确的是( )
A.当时,随的增大而减小
B.当时,有最大值
C.当时,
D.当时,
【答案】B
【知识点】二次函数的最值;待定系数法求二次函数解析式;二次函数的其他应用;二次函数与一次函数的图象共存判断
【解析】【解答】解:观察图象知,直线与抛物线两个交点的横坐标分别为,则抛物线对称轴为,由于抛物线开口向下,则当时,随的增大而减小;当,有最大值;当时,;由于,则直线与抛物线有两个交点,即或与;
故答案为:B.
【分析】A、观察图象知,抛物线与直线与抛物线两个交点的横坐标分别为,即抛物线上两点 与关于对称轴对称,则对称轴为直线,由于抛物线开口向下,则在对称右侧,即当时随的增大而减小;B、由于抛物线开口向下,则当时,有最大值 ;C、观察图象知,当时,对应在自变量的取值范围为;D、由于在对称轴左侧,即时,随的增大而增大,因为,所以直线与抛物线也有两个交点,即的值应该有两个,且到对称轴的距离相等.
二、填空题
3.(2025·连云港)如图,小亮同学掷铅球时,铅球沿抛物线y=a(×-3)2+2.5运行,其中x是铅球离初始位置的水平距离,y是铅球离地面的高度.若铅球抛出时离地面的高度OA为1.6m,则铅球掷出的水平距离OB为 m.
【答案】8
【知识点】二次函数的实际应用-抛球问题
【解析】【解答】解:∵OA=1.6
∴点A(0,1.6)
∴ a(0-3)2+2.5 =1.6
解之:
∴,
当y=0时,
解之:x1=8,x2=-2(舍去)
∴铅球掷出的水平距离OB为8m.
故答案为:8.
【分析】利用OA的长,可得到点A的坐标,将点A的坐标代入函数解析式,求出a的值,可得到的函数解析式,再求出y=0时的x的值,可得到OB的长.
三、解答题
4.(2025·武汉)某校数学小组开展以“羽毛球飞行路线”为主题的综合实践活动.
【研究背景】羽毛球飞行路线所在的平面与球网垂直.
【收集数据】某次羽毛球飞行的高度y(单位:m)与距发球点的水平距离x(单位:m)的对应值如下表(不考虑空气阻力).
水平距离x/m 0 2 3 5 6 …
竖直高度y/m 1.1 2.3 2.6 2.6 2.3 …
【探索发现】数学小组借助计算机画图软件,建立平面直角坐标系、描点、连线(如图),发现羽毛球飞行路线是抛物线 y=ax2+kx+1.1的一部分.
【建立模型】求y与x的函数解析式(不要求写自变量取值范围).
【应用模型】
(1)羽毛球在此次飞行过程中,飞行的高度能否达到2.8m 请说明理由.
(2)保持羽毛球飞行路线对应的抛物线的形状不变,改变发球方式,使其解析式变为y=ax2+kx+1.1发球点与球网的水平距离是5m.若羽毛球飞过球网正上方时,飞行的高度超过2.1m,且球的落地点与球网的水平距离小于6m.求k的取值范围.
【答案】(1)解:把,代入得:
,
解得
∴,
∴,
∴当x=4时,y有最大值,最大值为2.7,
∴,
∴羽毛球在此次飞行过程中,飞行的高度不能达到2.8m;解答:
(2)解:∵保持羽毛球飞行路线对应的抛物线的形状不变,
∴,
∴解析式为,
当时,,
解得;
∵球的落地点与球网的水平距离小于6,
∴当时,,
解得,
∴k的取值范围为.
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数的实际应用-抛球问题
【解析】【分析】(1)根据待定系数法将点,代入抛物线解析式可得,将x=4代入解析式求出y值,再比较大小即可求出答案.
(2)由题意可得解析式为,将x=5,x=11分别代入解析式,建立不等式,解不等式即可求出答案.
5.(2025·广东)如图,某跨海钢箱梁悬索桥的主跨长1.7km,主塔高0.27km,主缆可视为抛物线,主缆垂度0.1785km,主缆设低处距离桥面0.0015km,桥面距离海平面约0.09km.请在示意图中建立合适的平面直角坐标系,并求该抛物线的表达式.
【答案】解:如图所示建立平面直角坐标系
设抛物线的解析式为
由题意可知: 点(0.85,0.18)和点(0,0.0015)在函数图象上,
代入得:
解得:
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数的实际应用-拱桥问题
【解析】 【分析】 以主缆最低点(设低处)为原点,平行桥面水平方向为x轴,竖直向上为y轴建系。
由主缆垂度0.1785km,主缆设低处距离桥面0.0015km,可得一点(0,0.0015);
由主跨长1.7km,主塔高0.27km, 桥面距离海平面约0.09km ,可得两点(0.85,0.18)和(-0.85,0.18);
将点(0.85,0.18)和点(0,0.0015)代入 抛物线可以解得抛物线表达式为y= 。
6.(2025·贵州)用石块打水漂是一项有趣的活动.抛掷后的石块与平静的水面接触.石块会在空中近似的形成一组抛物线的运动路径.如图①,小星站在河边的安全位置用一个石块打水漂,石块在空中飞行的高度y与水平距离之间的关系如图②所示.石块第一次与水面接触于点,运动路径近似为抛物线,且,石块在水面上弹起后第二次与水面接触于点,运动路径近似为抛物线,且.(小星所在地面、水面在同一平面内,且石块形状大小、空气阻力等因素忽略不计)
(1)如图②,当时,若点坐标为,求抛物线的表达式;
(2)在(1)的条件下,若,在水面上有一个截面宽,高的矩形的障碍物,点的坐标为,判断此时石块沿抛物线运动时是否能越过障碍物?请说明理由;
(3)小星在抛掷石块时,若的顶点需在一个正方形区域内(包括边界),且点在和之间(包括这两点),其中,求的取值范围.(在抛掷过程中正方形与拋物线在同一平面内)
【答案】(1)解:∵当时,
∵点坐标为
∴
∴
∴抛物线的表达式为.
(2)解:不能,理由如下:
∵,点坐标为
∴
∴
∵点的坐标为,
∴
∴将代入
∴此时石块沿抛物线运动时不能越过障碍物.
(3)解:∵正方形,
∴
∴如图所示,
∵抛物线开口向下
∴
∵越小开口越大,越大开口越小,点在和之间(包括这两点)
∴由图象可得,当抛物线顶点为点M,且经过点时,开口最大,此时a最大
∴设的表达式为
将代入得,
解得;
∴由图象可得,当抛物线顶点为点P,且经过点时,开口最小,此时a最小
∴设的表达式为
将代入得,
解得;
∴的取值范围为.
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数的其他应用
【解析】【分析】(1)已知抛物线系数、和点坐标,代入解析式求,确定表达式.
(2)先由长度求坐标,确定表达式;再根据障碍物坐标,代入求对应值,与障碍物高度比较.
(3)先确定正方形顶点,根据抛物线开口方向( ),结合顶点在正方形内、点的范围,分别求顶点在(开口最大 )和(开口最小 )时的值,确定取值范围.
7.(2025·辽宁)为方便悬挂电子屏幕,学校需要在校门上方的抛物线形框架结构上增加立柱.为此,某数学兴趣小组开展了综合与实践活动,记录如下:
活动主题 为校门上方的抛物线形框架结构增加立柱
活动准备 1.去学校档案馆查阅框架结构的图纸; 2.准备皮尺等测量工具.
采集数据 图1是校门及上方抛物线形框架结构的平面示意图,信息如下: 1.大门形状为矩形(矩形); 2.底部跨度(的长)为 ;3.立柱的长为,且,垂足为.
设计方案 考虑实用和美观等因素,在间增加两根与垂直的立柱,垂足分别为,立柱的另一端点在抛物线形框架结构上,其中.
确定思路 小组成员经过讨论,确定以点为坐标原点,线段所在直线为轴,建立如图2所示的平面直角坐标系.点的坐标为(0,2),设抛物线的表达式为,分析数据得到点或点的坐标,进而求出抛物线的表达式,再利用表达式求出增加立柱的长度,从而解决问题.
根据以上信息,解决下列问题:
(1)求抛物线的表达式;
(2)现有一根长度为的材料,如果用它制作这两根立柱,请你通过计算,判断这根材料的长度是否够用(因施工产生的材料长度变化忽略不计)
【答案】(1)解:∵AD=8,OA=OD=4,
∴A(-4,0),
设抛物线的表达式为,
∵抛物线过点A,
∴0=16a+2,
∴,
∴;
(2)解:∵OM1=OM2=3,
∴N1,N2关于y轴对称,
∵,
∴当x=3时,,
∴,
∵,
∴这根材料的长度够用.
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数的其他应用
【解析】【分析】(1)求出A点坐标,代入函数解析式,进行求解即可;
(2)求出N1的坐标,进而求出M1N1的长,进行判断即可.
8.(2025·新疆维吾尔自治区)天山胜利隧道预计于2025年建成通车,它将成为世界上最长的高速公路隧道,能大大提升区域交通效率,促进经济发展.如图是隧道截面图,其轮廓可近似看作是抛物线的一部分.若隧道底部宽12米,高8米,按照如图所示的方式建立平面直角坐标系.
(1)求抛物线的函数解析式;
(2)该隧道设计为单向双车道通行,车辆顶部在竖直方向上与隧道的空隙不少于0.5米,当两辆车在隧道内并排行驶时,需沿中心线两侧行驶,且两车至少间隔2米(中心线宽度不计).若宽3米,高3.5米的两辆车并排行驶,能否安全通过?请说明理由.
【答案】(1)解:由题意得,顶点为,即(6,8),
设抛物线的解析式为:y=a(x﹣6)2+8(a≠0),
代入点(12,0)得a(12﹣6)2+8=0,
解得:,
∴抛物线解析式为;
(2)解:能安全通过,理由如下:
如图,
由题意得:,
将x=2代入,
则,
∵,
∴能安全通过.
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数的实际应用-拱桥问题
【解析】【分析】(1)设抛物线的解析式为:y=a(x﹣6)2+8(a≠0),根据待定系数法将点(12,0)代入解析式即可求出答案.
(2)由题意可得,将x=2代入解析式可得y值,再比较大小即可求出答案.
9.(2025·连云港)一块直角三角形木板,它的一条直角边BC长2m,面积为1.5m2.
(1)甲、乙两人分别按图1、图2用它设计一个正方形桌面,请说明哪个正方形面积较大;
(2)丙、丁两人分别按图3、图4用它设计一个长方形桌面.请分别求出图3、图4中长方形的面积y(m2)与DE的长x(m)之间的函数表达式,并分别求出面积的最大值
【答案】(1)解:∵Rt△ABC中,,面积为,
∴及
解之:,
;
设正方形的边长为xm,
图1,∵正方形DCFE,
∴DE∥CF,∠ADE=∠EFB=90°,
∴∠AED=∠B,
∴,
∴,即,
解得.
由图2知,RtDECRtABC,得,即,
所以.,
由,得,即,解得.
因为,所以图1的正方形面积较大
(2)解:在图3中,由,
得,则,,
所以长方形的面积,
当时,长方形的面积有最大值为.
在图4中,由Rt,得,所以,由Rt,得,则,所以长方形的面积,当时,长方形的面积有最大值为
【知识点】勾股定理;相似三角形的实际应用;二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【分析】(1)利用三角形的面积公式求出AC的长,再利用勾股定理求出AB的长;设正方形的边长为xm,图1:利用正方形的性质可证得DE∥CF,∠ADE=∠EFB=90°,利用平行线的性质可推出∠AED=∠B,可证得△ADE∽△ACB,利用相似三角形的性质可求出x的值;图2:利用相似三角形的性质可得到DC与DE的比值,可表示出DC,AD的长,易证△ADG∽△ABC,利用相似三角形的性质,可得到关于x的方程,解方程求出x的值;然后比较大小,可作出判断.
(2)图3:易证△ADE∽△ACB,利用相似三角形的性质可表示出AD,DC的长,利用长方形的面积公式可得到y关于x的函数解析式,利用二次函数的性质,可求出长方形面积最大时x的值;图4:易证△ADE∽△ACB,利用相似三角形的性质可表示出AD,DC的长,再证明△ADG∽△ABC,可表示出DG的长;由此可得到y关于x的函数解析式,再利用二次函数的性质可求出长方形面积最大时x的值.
10.(2025·深圳)【问题背景】排队是生活中常见的场景,如图,某数学小组针对某次演出,研究了排队人数与安检时间,安排通道数之间的关系
【研究条件】
条件1:观众进场立即排队安检,在任意时刻都满足:排队人数=现场总人数-已入场人数;
条件2:若该演出场地最多可开放9条安检通道,平均每条通道每分钟可安检6人.
【模型构建】若该演出前30分钟开始进行安检,经研究发现,现场总人数y与安检时间x之间满足关系式:
结合上述信息,请完成下述问题:
(1) 若开设 3 条安检通道, 安检时间为 x 分钟, 则已入场人数为 (用 x 表示), 若排队人数为 w, 则 w 与 x 的函数表达式 .
(2)【模型应用】 在(1)的条件下, 当安检时间在几分钟时, 排队人数达到最大值 最大值为多少
(3)已知该演出主办方要求:
①排队人数在 10 分钟内 (包含 10 分钟) 减少;
②尽量少安排安检通道,以节省开支.
若同时满足以上两个要求,可开设几条安检通道,请说明理由
【总结反思】
函数可刻画生活实际场景,但要注意验证模型的正确性,未来可结合更多变量(如突发情况、安检流程优化等)进行更深入的分析,以提高模型的准确性和实用性.
【答案】(1)18x;
(2)解:由(1)知
∴当时,
(3)解:设开了m条通道则:
∴对称轴为
若按照①的方式理解:
∵排队人数10分钟(包括10分钟)内减少
,即:
又∵最多开通9条
∴
∵m为正整数
∴m最小值为7
∴最少开7条通道
【知识点】二次函数的最值;二次函数的其他应用
【解析】【解答】解:(1) 平均每条通道每分钟可安检6人,故3条安检通道的入场人数为18x,
排队人数w=y-18x=,即
【分析】(1) 由平均每条通道每分钟可安检6人,可知3条通道x分钟通过的人数;由w=y-18x可得w与x的函数关系;
(2)由(1)中的二次函数关系,可知当x=21时,w取最大值;
(3)设开通m条通道,可得关于m的不等关系,可得m的取值范围,即可得m的最小值.
11.(2025·内江) 2025年春节期间,我国国产动画电影《哪吒之魔童闹海》刷新了中国电影票房的新纪录,商家推出A、B两款“哪吒”文旅纪念品.已知购进A款200个,B款300个,需花费14000元;购进A款100个,B款200个,需花费8000元.
(1)求A、B两款“哪吒”纪念品每个进价分别的多少元?
(2)根据网上预约的情况,如果该商家计划用不超过12000元的资金购进A、B两款“哪吒”纪念品共400个,那么至少需要购进B款纪念品多少个?
(3)在销售中,该商家发现每个A款纪念品售价60元时,可售出200个,售价每增加1元,销售量将减少5个.设每个A款纪念品售价元,W表示该商家销售A款纪念品的利润(单位:元),求W关于a的函数表达式,并求出W的最大值.
【答案】(1)解:设A款“哪吒”纪念品每个进价为x元,B款“哪吒”纪念品每个进价为y元,
由题意得,
解得
答:A款“哪吒”纪念品每个进价为40元,B款“哪吒”纪念品每个进价为20元;
(2)解:设需要购进B款纪念品m个,则需要购进A款纪念品(400-m)个,
由题意得,40(400-m)+20m≤12000,
解得m≥200,
∴m的最小值为200,
答:至少需要购进B款纪念品200个;
(3)解:由题意得,W=(a-40)[200-5(a-60)]
=(a-40)(200-5a+300)
=(a-40)(500-5a)
=500a-20000-5a2+200a
=-5(a-70)2+4500,
∵-5<0,60≤a≤100,
∴当a-70=0,即a=70时,W最大,最大值为4500.
【知识点】一元一次不等式的应用;二元一次方程组的实际应用-销售问题;二次函数的实际应用-销售问题
【解析】【分析】(1)设A款“哪吒”纪念品每个进价为x元,B款“哪吒”纪念品每个进价为y元,根据单价乘以数量等于总价及“ 购进A款200个,B款300个,需花费14000元;购进A款100个,B款200个,需花费8000元 ”列出关于字母a、b的二元一次方程组,求解即可;
(2)设需要购进B款纪念品m个,则需要购进A款纪念品(400-m)个,根据单价乘以数量等于总价及购进m个B款纪念品的费用+购进(400-m)个A款纪念品的费用不超过12000元,列出不等式,求出m的最小整数解即可;
(3)每一个A款纪念品的利润为(a-40)元,可销售A款纪念品的数量为[200-5(a-60)]个,根据每个A款纪念品的利润乘以销售数量等于总利润建立出w关于a的函数关系式,然后根据所得函数的性质求解即可.
12.(2025·达州) 为弘扬达州地方文化,让更多游客了解巴人故里,某文旅公司推出多款文创产品.已知某款巴小虎吉祥物的成本价是30元,当售价为40元时,每天可以售出60件,经调查发现,售价每降价1元,每天可以多售出10件.
(1)设该款巴小虎吉祥物降价x元,则每天售出的数量是 件;
(2)为让利于游客,该款巴小虎吉祥物应该降价多少元,文旅公司每天的利润是630元;
(3)文旅公司每天售卖该款巴小虎吉祥物的利润为W元,当售价为多少元时,每天的利润最大?最大利润是多少?
【答案】(1)
(2)解:设该款巴小虎吉祥物降价x元,
根据题意可得: (40-30-x)(60+10x)=630,
解得:
∴该款巴小虎吉祥物降价3元时文旅公司每天的利润是630元.
(3)解:设该款巴小虎吉祥物降价x元,
则 ),
当x=2时, W取最大值为640元,此时销售价为38元,
故售价为38元时,每天的利润最大,最大利润是640元.
【知识点】二次函数的最值;一元二次方程的实际应用-销售问题;二次函数的实际应用-销售问题
【解析】【分析】(1)原来每天售出60件,再加上多售出的10x即可得到答案;
(2)根据单件利润×销量=总利润,列方程求解即可;
(3)根据单件利润×销量=总利润,可列出二次函数关系式,再根据二次函数的性质解答即可.
13.(2025·南充)学校计划租用客车送师生到某红色基地,参加主题为“缅怀先烈,强国有我”的研学活动,请阅读下列材料,并完成相关问题.
材料一 租车公司有A,B两种型号的客车可供租用,在每辆车满员情况下,每辆A 型客车比每辆B型客车多载客15人;用A 型客车载客600人与用B型客车载客450人的车辆数相同.
材料二 A 型客车租车费用为3200元/辆;B型客车租车费用为3000元/辆.优惠方案:租用A 型客车m辆,租车费用(3200-50m)元/辆;租用B型客车,租车费用打八折.
材料三 租车公司最多提供8辆A型客车; 学校参加研学活动师生共有530人,租用A,B两种型号客车共10辆.
(1)A,B两种型号的客车每辆载客量分别是多少
(2)本次研学活动学校的最少租车费用是多少
【答案】(1)解:设A 型客车每辆载客量为x人,由题意得:
解之得:x=60.
经检验: x=60是方程的根.
∴B型客车每辆载客量为:60-15=45(人),
答:A型客车每辆载客量为60人,B型客车每辆载客量为45人;
(2)解:设租A型客车m辆, B型客车(10-m) 辆,租车总费用w, 则
60m+45(10-m)≥530
解之得
w=(3200-50m)m+3000×0.8×(10-m)
=-50(m-8)2+27200
∵ 对称轴为m=8,a=-50<0,
∴ m≤8时, w随着m的增大而增大.
∵m取正整数,且
∴当m=6时, w最小值为27000(元).
∴本次研学活动学校最少租车费用为27000元.
【知识点】分式方程的实际应用;二次函数的最值;二次函数与不等式(组)的综合应用
【解析】【分析】(1)设A 型客车每辆载客量为x人,根据题中的相等关系“A 型客车载客600人的车辆数=用B型客车载客450人的车辆数”可列关于x的分式方程,解这个方程并检验即可求解;
(2)设租A型客车m辆, B型客车(10-m) 辆,租车总费用w,根据题意“ 学校参加研学活动师生共有530人”列关于m的不等式,解不等式可得m的范围;根据租车总费用w=m辆A型车的费用+(10-m)辆B型车的费用可得w与m之间的函数关系式,根据二次函数的性质即可求解.
14.(2025·江西)问题背景:对于一个函数,如果存在自变量时,其对应的函数值,那么我们称该函数为“不动点函数”,点为该函数图象上的一个不动点.例如:在函数中,当时,,则我们称函数为“不动点函数”,点为该函数图象上的一个不动点.某数学兴趣小组围绕该定义,对一次函数和二次函数进行了相关探究.
探究1
(1)对一次函数进行探究后,得出下列结论:
①是“不动点函数”,且只有一个不动点;
②是“不动点函数”,且不动点是;
③是“不动点函数”,且有无数个不动点.
以上结论中,你认为正确的是 ▲ (填写正确结论的序号).
(2)若一次函数是“不动点函数”,请直接写出k,b应满足的条件.
(3)探究2
对二次函数进行探究后,该小组设计了以下问题,请你解答.若抛物线的顶点为该函数图象上的一个不动点,求b,c满足的关系式.
(4)探究3
某种商品每件的进价为6元,在某段时间内,若以每件元出售,可卖出件,获得利润元.请写出关于的函数表达式,判断该函数是否是“不动点函数”,并说明理由;若该函数是“不动点函数”,请联系以上情境说明该函数不动点表达的实际意义.
【答案】(1)③
(2)解:把(m,m)代入得m=km+b,
整理得(1-k)m=b,
当时,,m为任意实数,故是“不动点函数”;
当且时,为任意实数,m=,故是“不动点函数”
(3)方法一
由二次函数,可得:顶点坐标为,
抛物线的顶点为该函数图象上的一个不动点,
,
即.
方法二
由二次函数,可得:对称轴为直线,
抛物线的顶点为该函数图象上的一个不动点,
顶点坐标为,
,
即
(4)据题意,得,
即.
令,即.
解得,
该函数是“不动点函数”.
不动点表达的实际意义为:在这段时间内,当销售单价为8元或9元时,销售总利润与销售单价相等
【知识点】二次函数图象上点的坐标特征;二次函数的实际应用-销售问题
【解析】【解答】①把(m,m)代入y=x+2得m=m+2,无解,原说法错误;
②把(m,m)代入y=-3x+2得m=-3m+2,解得m=,故不动点为,原说法错误;
③把(m,m)代入y=x得m=m,m为全体实数,则是“不动点函数”,且有无数个不动点,说法正确;
故答案为:③;
【分析】(1)把(m,m)代入函数解析式,求出m值,然后根据“不动点函数”的定义判断即可;
(2)把(m,m)代入整理为(1-k)m=b,然后分情况讨论解答即可;
(3)得到抛物线的顶点坐标,再根据不动点的定义解答即可;
(4)根据利润=单利润×销售量列函数关系式,根据“不动点函数”的定义求出x值即可解答即可.
15.(2025·青岛)小磊和小明练习打网球.在一次击球过程中,小磊从点正上方1.8米的点将球击出.
信息一:在如图所示的平面直角坐标系中,为原点,在轴上,球的运动路线可以看作是二次函数(,为常数)图象的一部分,其中(米)是球的高度,(米)是球和原点的水平距离,图象经过点,.
信息二:球和原点的水平距离(米)与时间(秒)()之间近似满足一次函数关系,部分数据如下:
(秒) 0 0.4 0.6 …
(米) 0 4 6 …
(1)求与的函数关系式;
(2)网球被击出后经过多长时间达到最大高度?最大高度是多少?
(3)当为秒时,小明将球击回、球在第一象限的运动路线可以看作是二次函数(,为常数)图象的一部分,其中(米)是球的高度,(米)是球和原点的水平距离.当网球所在点的横坐标为,纵坐标大于等于时,的取值范围为 (直接写出结果).
【答案】(1)解:∵图象经过点,,
,
解得:,
∴与的函数关系式为;
(2)解:由表格可知,
∴设球和原点的水平距离(米)与时间(秒)的关系式为:,
代入得:,
解得:,
∴,
对于,,
∴开口向下,
∵对称轴为:直线
∴当时,,
此时,
解得:,
∴网球被击出后经过秒达到最大高度,最大高度是米;
(3)
【知识点】二次函数的最值;待定系数法求二次函数解析式;二次函数y=ax²+bx+c的性质;二次函数的实际应用-抛球问题
【解析】【解答】
解:(3)由题意,当t=1.6秒时,x=101.6=16,
代入原抛物线得y=-0.05162+0.816+1.8=1.8, 即此时球的坐标为(16,1.8)
又∵新抛物线y=-0.02x2+px+m过点(16,1.8), 得m=1.8+0.02 162-16p=6.92-16p,
∴抛物线为y=-0.02x2+px+6.92-16p.
又∵当x=2时,y≥1.8,
∴-0.0222+2p+6.92-16p≥ 1.8.
∴
故答案为: p≤0.36.
【分析】(1)根据待定系数法求函数解析式:把点,带入解析式计算即可解答;
(2)观察表格可知,设球和原点的水平距离(米)与时间(秒)的关系式为:,代入点的坐标即可得到,对于根据函数的性质得到当时,y的最小值为5,此时,计算即可解答;
(3)先求出球得坐标为(16,1.8),再代入新抛物线解析式得到m=6.92-16p,再根据题意网球所在点的横坐标为,纵坐标大于等于;列式计算即可解答.
16.(2025·广州)某玩转数学小组发现隧道前通常设有涉水线和限高架等安全警示,为探究其内在的数学原理,该小组考察了如图1所示的双向通行隧道.以下为该小组研究报告的部分记录,请认真阅读,解决问题.
发现问题确定目标 涉水线设置 限高架设置
数学抽象绘制图形 隧道及斜坡的侧面示意图,可近似如图2所示. 图3为隧道横截面示意图,由抛物线的一部分和矩形的三边构成.
信息收集资料整理 当隧道内积水的水深为0.27米时,(即积水达到涉水线处),车辆应避免通行. 车辆进入隧道,应在行驶车道内通行(禁止压线),且必须保证车辆顶部与隧道顶部在竖直方向的空隙不小于0.3米.
实地考察数据采集 斜坡的坡角为,并查得:, , . 隧道的最高点C到地面距离为5.4米,两侧墙面高米,地面跨度米.车辆行驶方向的右侧车道线(宽度忽略不计)与墙面的距离为1米.
问题解决:
(1)如图2,求涉水线离坡底的距离(精确到0.01米);
(2)在图3中建立适当的平面直角坐标系,求抛物线的解析式;
(3)限高架上标有警示语“车辆限高h米”(即最大安全限高),求h的值(精确到米).
【答案】(1)解:如图,过点M作,
∵斜坡的坡角为,隧道内积水的水深为0.27米,
∴,
∵,,
在中,,
∴,
∴(米);
(2)解:如图所示:以点为坐标原点,建立平面直角坐标系:
依题意,设抛物线的解析式为,
∵隧道的最高点C到地面距离为5.4米,两侧墙面高米,地面跨度米.
∴,
把代入,
得,
∴,
∴;
(3)解:∵车辆行驶方向的右侧车道线(宽度忽略不计)与墙面的距离为1米.必须保证车辆顶部与隧道顶部在竖直方向的空隙不小于0.3米.
∴,
∴当时,,
则,
∴,
∵限高架上标有警示语“车辆限高h米”(即最大安全限高),
∴(米)
∵涉及安全问题,
∴(米).
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数的实际应用-拱桥问题;已知正弦值求边长
【解析】【分析】(1)过点M作,由题意可得,再根据正弦定义即可求出答案.
(2)以点为坐标原点,建立平面直角坐标系,设抛物线的解析式为,由题意可得,再根据待定系数法将点B坐标代入解析式即可求出答案.
(3)由题意将x=4代入解析式可得,根据边之间的关系看可得GH,再作差求出h即可.
17.(2025·陕西) 某景区大门上半部分的截面示意图如图所示,顶部,左、右门洞,均呈抛物线型,水平横梁,的最高点到的距离,,关于所在直线对称.,,为框架,点,在上,点,分别在,上,,,.以为原点,以所在直线为轴,以所在直线为轴,建立平面直角坐标系.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)已知抛物线的函数表达式为,,求的长.
【答案】(1)解:∵,
∴抛物线的顶点坐标为,
设抛物线的函数表达式为,
∵,
∴结合二次函数的对称性得,
将代入,
得
则,
∴;
(2)解:由(1)得抛物线的函数表达式,
∵,,.,且抛物线的函数表达式为,
∴,
整理得,
∴,
∴,
解得,
∴
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数的实际应用-拱桥问题
【解析】【分析】(1)根据题意可得抛物线的顶点坐标为,设抛物线的函数表达式为,结合二次函数的对称性得,根据待定系数法将点C坐标代入解析式即可求出答案.
(2)由(1)得抛物线的函数表达式,根据题意建立方程,解方程即可求出答案.
18.(2025·广西)综合与实践
树人中学组织一次“爱心义卖”活动.九(5)班分配到了一块矩形义卖区和一把遮阳伞,遮阳伞在地面上的投影是一个平行四边形(如图1)
初始时,矩形义卖区与遮阳伞投影的平面图如图2所示,在上,,,,,,由于场地限制,参加义卖的同学只能左右平移遮阳伞.在移动过程中,也随之移动(始终在边所在直线上),且形状大小保持不变,但落在义卖区内的部分(遮阳区)会呈现不同的形状.如图3为移动到落在上的情形.
【问题提出】
西西同学打算用数学方法,确定遮阳区面积最大时的位置.
设遮阳区的面积为,从初始时向右移动的距离为.
(1)【直观感知】从初始起右移至图3情形的过程中,随的增大如何变化?
(2)【初步探究】求图3情形的与的值;
(3)【深入研究】从图3情形起右移至与重合,求该过程中关于的解析式;
(4)【问题解决】当遮阳区面积最大时,向右移动了多少?(直接写出结果)
【答案】(1)解:∵四边形是矩形,四边形是平行四边形,,,,在边所在直线上,
∴,,,
又∵如图2,在上,,,
∴,
,
当时,如图,设交于点,交于点,则,
此时遮阳区的面积为的面积,
∵,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴当时,随的增大而增大,的值从增大到;
当时,如图,设交于点,则,,,
此时遮阳区的面积为四边形的面积,
∵,
∴四边形为梯形,
∴,
∴当时,随的增大而增大,的值从增大到;
综上所述,从初始起右移至图3情形的过程中,随的增大而增大;
(2)解:如图3,此时点落在上,则,
由(1)知:当时,;
∴图3情形时,,;
(3)解:当时,如图,设向右移动后得到,设交于点,交于点,交于点,则,,
此时遮阳区的面积为六边形的面积,
∴,,,
∴,,
∴,,
∴,,
∴
,
∴从图3情形起右移至与重合,该过程中关于的解析式为;
(4)
【知识点】平行四边形的性质;解直角三角形;一次函数的性质;几何图形的面积计算-割补法;二次函数y=ax²+bx+c的性质
【解析】【解答】(4)解:当时,,
当时,的最大值为:;
当时,,
当时,的最大值为:;
当时,,
∵
∴当时,的最大值为:,
综上所述,当时,取得最大值,最大值为,
∴当遮阳区面积最大时,向右移动了.
【分析】(1)根据矩形,平行四边形性质可得,,,再根据正切定义可得,根据边之间的关系可得,根据平行四边形面积可得,分情况讨论:当时,设交于点,交于点,则,此时遮阳区的面积为的面积,根据直线平行性质可得,,根据正切定义可得,再根据三角形面积可得,根据二次函数性质即可求出答案;当时,如图,设交于点,则,,,此时遮阳区的面积为四边形的面积,根据梯形判定定理可得四边形为梯形,再根据梯形面积可得,根据一次函数性质即可求出答案.
(2)此时点落在上,则,由(1)知:当时,,即可求出答案.
(3)当时,如图,设向右移动后得到,设交于点,交于点,交于点,则,,此时遮阳区的面积为六边形的面积,根据直线平行性质可得,,再根据正切定义可得,,根据,结合平行四边形及三角形面积即可求出答案.
(4)分情况讨论:当时,,当时,,当时,,结合二次函数及一次函数性质即可求出答案.
1 / 1专题12 二次函数的应用-2025年精选中考数学真题分类汇编
一、选择题
1.(2025·武威)如图,一个圆形喷水池的中央竖直安装了一个柱形喷水装置OM,喷头M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,按如图所示的直角坐标系,水流喷出的高度与水平距离之间的关系式是,则水流喷出的最大高度是( )
A.3m B.2.75m C.2m D.1.75m
2.(2025·山东)在水分、养料等条件一定的情况下,某植物的生长速度厘米天和光照强度勒克斯之间存在一定关系.在低光照强度范围内,与近似成一次函数关系;在中高光照强度范围内,与近似成二次函数关系.其部分图象如图所示.根据图象,下列结论正确的是( )
A.当时,随的增大而减小
B.当时,有最大值
C.当时,
D.当时,
二、填空题
3.(2025·连云港)如图,小亮同学掷铅球时,铅球沿抛物线y=a(×-3)2+2.5运行,其中x是铅球离初始位置的水平距离,y是铅球离地面的高度.若铅球抛出时离地面的高度OA为1.6m,则铅球掷出的水平距离OB为 m.
三、解答题
4.(2025·武汉)某校数学小组开展以“羽毛球飞行路线”为主题的综合实践活动.
【研究背景】羽毛球飞行路线所在的平面与球网垂直.
【收集数据】某次羽毛球飞行的高度y(单位:m)与距发球点的水平距离x(单位:m)的对应值如下表(不考虑空气阻力).
水平距离x/m 0 2 3 5 6 …
竖直高度y/m 1.1 2.3 2.6 2.6 2.3 …
【探索发现】数学小组借助计算机画图软件,建立平面直角坐标系、描点、连线(如图),发现羽毛球飞行路线是抛物线 y=ax2+kx+1.1的一部分.
【建立模型】求y与x的函数解析式(不要求写自变量取值范围).
【应用模型】
(1)羽毛球在此次飞行过程中,飞行的高度能否达到2.8m 请说明理由.
(2)保持羽毛球飞行路线对应的抛物线的形状不变,改变发球方式,使其解析式变为y=ax2+kx+1.1发球点与球网的水平距离是5m.若羽毛球飞过球网正上方时,飞行的高度超过2.1m,且球的落地点与球网的水平距离小于6m.求k的取值范围.
5.(2025·广东)如图,某跨海钢箱梁悬索桥的主跨长1.7km,主塔高0.27km,主缆可视为抛物线,主缆垂度0.1785km,主缆设低处距离桥面0.0015km,桥面距离海平面约0.09km.请在示意图中建立合适的平面直角坐标系,并求该抛物线的表达式.
6.(2025·贵州)用石块打水漂是一项有趣的活动.抛掷后的石块与平静的水面接触.石块会在空中近似的形成一组抛物线的运动路径.如图①,小星站在河边的安全位置用一个石块打水漂,石块在空中飞行的高度y与水平距离之间的关系如图②所示.石块第一次与水面接触于点,运动路径近似为抛物线,且,石块在水面上弹起后第二次与水面接触于点,运动路径近似为抛物线,且.(小星所在地面、水面在同一平面内,且石块形状大小、空气阻力等因素忽略不计)
(1)如图②,当时,若点坐标为,求抛物线的表达式;
(2)在(1)的条件下,若,在水面上有一个截面宽,高的矩形的障碍物,点的坐标为,判断此时石块沿抛物线运动时是否能越过障碍物?请说明理由;
(3)小星在抛掷石块时,若的顶点需在一个正方形区域内(包括边界),且点在和之间(包括这两点),其中,求的取值范围.(在抛掷过程中正方形与拋物线在同一平面内)
7.(2025·辽宁)为方便悬挂电子屏幕,学校需要在校门上方的抛物线形框架结构上增加立柱.为此,某数学兴趣小组开展了综合与实践活动,记录如下:
活动主题 为校门上方的抛物线形框架结构增加立柱
活动准备 1.去学校档案馆查阅框架结构的图纸; 2.准备皮尺等测量工具.
采集数据 图1是校门及上方抛物线形框架结构的平面示意图,信息如下: 1.大门形状为矩形(矩形); 2.底部跨度(的长)为 ;3.立柱的长为,且,垂足为.
设计方案 考虑实用和美观等因素,在间增加两根与垂直的立柱,垂足分别为,立柱的另一端点在抛物线形框架结构上,其中.
确定思路 小组成员经过讨论,确定以点为坐标原点,线段所在直线为轴,建立如图2所示的平面直角坐标系.点的坐标为(0,2),设抛物线的表达式为,分析数据得到点或点的坐标,进而求出抛物线的表达式,再利用表达式求出增加立柱的长度,从而解决问题.
根据以上信息,解决下列问题:
(1)求抛物线的表达式;
(2)现有一根长度为的材料,如果用它制作这两根立柱,请你通过计算,判断这根材料的长度是否够用(因施工产生的材料长度变化忽略不计)
8.(2025·新疆维吾尔自治区)天山胜利隧道预计于2025年建成通车,它将成为世界上最长的高速公路隧道,能大大提升区域交通效率,促进经济发展.如图是隧道截面图,其轮廓可近似看作是抛物线的一部分.若隧道底部宽12米,高8米,按照如图所示的方式建立平面直角坐标系.
(1)求抛物线的函数解析式;
(2)该隧道设计为单向双车道通行,车辆顶部在竖直方向上与隧道的空隙不少于0.5米,当两辆车在隧道内并排行驶时,需沿中心线两侧行驶,且两车至少间隔2米(中心线宽度不计).若宽3米,高3.5米的两辆车并排行驶,能否安全通过?请说明理由.
9.(2025·连云港)一块直角三角形木板,它的一条直角边BC长2m,面积为1.5m2.
(1)甲、乙两人分别按图1、图2用它设计一个正方形桌面,请说明哪个正方形面积较大;
(2)丙、丁两人分别按图3、图4用它设计一个长方形桌面.请分别求出图3、图4中长方形的面积y(m2)与DE的长x(m)之间的函数表达式,并分别求出面积的最大值
10.(2025·深圳)【问题背景】排队是生活中常见的场景,如图,某数学小组针对某次演出,研究了排队人数与安检时间,安排通道数之间的关系
【研究条件】
条件1:观众进场立即排队安检,在任意时刻都满足:排队人数=现场总人数-已入场人数;
条件2:若该演出场地最多可开放9条安检通道,平均每条通道每分钟可安检6人.
【模型构建】若该演出前30分钟开始进行安检,经研究发现,现场总人数y与安检时间x之间满足关系式:
结合上述信息,请完成下述问题:
(1) 若开设 3 条安检通道, 安检时间为 x 分钟, 则已入场人数为 (用 x 表示), 若排队人数为 w, 则 w 与 x 的函数表达式 .
(2)【模型应用】 在(1)的条件下, 当安检时间在几分钟时, 排队人数达到最大值 最大值为多少
(3)已知该演出主办方要求:
①排队人数在 10 分钟内 (包含 10 分钟) 减少;
②尽量少安排安检通道,以节省开支.
若同时满足以上两个要求,可开设几条安检通道,请说明理由
【总结反思】
函数可刻画生活实际场景,但要注意验证模型的正确性,未来可结合更多变量(如突发情况、安检流程优化等)进行更深入的分析,以提高模型的准确性和实用性.
11.(2025·内江) 2025年春节期间,我国国产动画电影《哪吒之魔童闹海》刷新了中国电影票房的新纪录,商家推出A、B两款“哪吒”文旅纪念品.已知购进A款200个,B款300个,需花费14000元;购进A款100个,B款200个,需花费8000元.
(1)求A、B两款“哪吒”纪念品每个进价分别的多少元?
(2)根据网上预约的情况,如果该商家计划用不超过12000元的资金购进A、B两款“哪吒”纪念品共400个,那么至少需要购进B款纪念品多少个?
(3)在销售中,该商家发现每个A款纪念品售价60元时,可售出200个,售价每增加1元,销售量将减少5个.设每个A款纪念品售价元,W表示该商家销售A款纪念品的利润(单位:元),求W关于a的函数表达式,并求出W的最大值.
12.(2025·达州) 为弘扬达州地方文化,让更多游客了解巴人故里,某文旅公司推出多款文创产品.已知某款巴小虎吉祥物的成本价是30元,当售价为40元时,每天可以售出60件,经调查发现,售价每降价1元,每天可以多售出10件.
(1)设该款巴小虎吉祥物降价x元,则每天售出的数量是 件;
(2)为让利于游客,该款巴小虎吉祥物应该降价多少元,文旅公司每天的利润是630元;
(3)文旅公司每天售卖该款巴小虎吉祥物的利润为W元,当售价为多少元时,每天的利润最大?最大利润是多少?
13.(2025·南充)学校计划租用客车送师生到某红色基地,参加主题为“缅怀先烈,强国有我”的研学活动,请阅读下列材料,并完成相关问题.
材料一 租车公司有A,B两种型号的客车可供租用,在每辆车满员情况下,每辆A 型客车比每辆B型客车多载客15人;用A 型客车载客600人与用B型客车载客450人的车辆数相同.
材料二 A 型客车租车费用为3200元/辆;B型客车租车费用为3000元/辆.优惠方案:租用A 型客车m辆,租车费用(3200-50m)元/辆;租用B型客车,租车费用打八折.
材料三 租车公司最多提供8辆A型客车; 学校参加研学活动师生共有530人,租用A,B两种型号客车共10辆.
(1)A,B两种型号的客车每辆载客量分别是多少
(2)本次研学活动学校的最少租车费用是多少
14.(2025·江西)问题背景:对于一个函数,如果存在自变量时,其对应的函数值,那么我们称该函数为“不动点函数”,点为该函数图象上的一个不动点.例如:在函数中,当时,,则我们称函数为“不动点函数”,点为该函数图象上的一个不动点.某数学兴趣小组围绕该定义,对一次函数和二次函数进行了相关探究.
探究1
(1)对一次函数进行探究后,得出下列结论:
①是“不动点函数”,且只有一个不动点;
②是“不动点函数”,且不动点是;
③是“不动点函数”,且有无数个不动点.
以上结论中,你认为正确的是 ▲ (填写正确结论的序号).
(2)若一次函数是“不动点函数”,请直接写出k,b应满足的条件.
(3)探究2
对二次函数进行探究后,该小组设计了以下问题,请你解答.若抛物线的顶点为该函数图象上的一个不动点,求b,c满足的关系式.
(4)探究3
某种商品每件的进价为6元,在某段时间内,若以每件元出售,可卖出件,获得利润元.请写出关于的函数表达式,判断该函数是否是“不动点函数”,并说明理由;若该函数是“不动点函数”,请联系以上情境说明该函数不动点表达的实际意义.
15.(2025·青岛)小磊和小明练习打网球.在一次击球过程中,小磊从点正上方1.8米的点将球击出.
信息一:在如图所示的平面直角坐标系中,为原点,在轴上,球的运动路线可以看作是二次函数(,为常数)图象的一部分,其中(米)是球的高度,(米)是球和原点的水平距离,图象经过点,.
信息二:球和原点的水平距离(米)与时间(秒)()之间近似满足一次函数关系,部分数据如下:
(秒) 0 0.4 0.6 …
(米) 0 4 6 …
(1)求与的函数关系式;
(2)网球被击出后经过多长时间达到最大高度?最大高度是多少?
(3)当为秒时,小明将球击回、球在第一象限的运动路线可以看作是二次函数(,为常数)图象的一部分,其中(米)是球的高度,(米)是球和原点的水平距离.当网球所在点的横坐标为,纵坐标大于等于时,的取值范围为 (直接写出结果).
16.(2025·广州)某玩转数学小组发现隧道前通常设有涉水线和限高架等安全警示,为探究其内在的数学原理,该小组考察了如图1所示的双向通行隧道.以下为该小组研究报告的部分记录,请认真阅读,解决问题.
发现问题确定目标 涉水线设置 限高架设置
数学抽象绘制图形 隧道及斜坡的侧面示意图,可近似如图2所示. 图3为隧道横截面示意图,由抛物线的一部分和矩形的三边构成.
信息收集资料整理 当隧道内积水的水深为0.27米时,(即积水达到涉水线处),车辆应避免通行. 车辆进入隧道,应在行驶车道内通行(禁止压线),且必须保证车辆顶部与隧道顶部在竖直方向的空隙不小于0.3米.
实地考察数据采集 斜坡的坡角为,并查得:, , . 隧道的最高点C到地面距离为5.4米,两侧墙面高米,地面跨度米.车辆行驶方向的右侧车道线(宽度忽略不计)与墙面的距离为1米.
问题解决:
(1)如图2,求涉水线离坡底的距离(精确到0.01米);
(2)在图3中建立适当的平面直角坐标系,求抛物线的解析式;
(3)限高架上标有警示语“车辆限高h米”(即最大安全限高),求h的值(精确到米).
17.(2025·陕西) 某景区大门上半部分的截面示意图如图所示,顶部,左、右门洞,均呈抛物线型,水平横梁,的最高点到的距离,,关于所在直线对称.,,为框架,点,在上,点,分别在,上,,,.以为原点,以所在直线为轴,以所在直线为轴,建立平面直角坐标系.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)已知抛物线的函数表达式为,,求的长.
18.(2025·广西)综合与实践
树人中学组织一次“爱心义卖”活动.九(5)班分配到了一块矩形义卖区和一把遮阳伞,遮阳伞在地面上的投影是一个平行四边形(如图1)
初始时,矩形义卖区与遮阳伞投影的平面图如图2所示,在上,,,,,,由于场地限制,参加义卖的同学只能左右平移遮阳伞.在移动过程中,也随之移动(始终在边所在直线上),且形状大小保持不变,但落在义卖区内的部分(遮阳区)会呈现不同的形状.如图3为移动到落在上的情形.
【问题提出】
西西同学打算用数学方法,确定遮阳区面积最大时的位置.
设遮阳区的面积为,从初始时向右移动的距离为.
(1)【直观感知】从初始起右移至图3情形的过程中,随的增大如何变化?
(2)【初步探究】求图3情形的与的值;
(3)【深入研究】从图3情形起右移至与重合,求该过程中关于的解析式;
(4)【问题解决】当遮阳区面积最大时,向右移动了多少?(直接写出结果)
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】二次函数的最值;二次函数的实际应用-喷水问题
【解析】【解答】
解:由 可得:
∵-1
∴当x=1肘,y取最大值,最大值为,即2.75米,
故答案为:B.
【分析】根据二次函数的最大高度的应用,把函数解析式化为,由-1可得当x=1肘,y取最大值,解答即可.
2.【答案】B
【知识点】二次函数的最值;待定系数法求二次函数解析式;二次函数的其他应用;二次函数与一次函数的图象共存判断
【解析】【解答】解:观察图象知,直线与抛物线两个交点的横坐标分别为,则抛物线对称轴为,由于抛物线开口向下,则当时,随的增大而减小;当,有最大值;当时,;由于,则直线与抛物线有两个交点,即或与;
故答案为:B.
【分析】A、观察图象知,抛物线与直线与抛物线两个交点的横坐标分别为,即抛物线上两点 与关于对称轴对称,则对称轴为直线,由于抛物线开口向下,则在对称右侧,即当时随的增大而减小;B、由于抛物线开口向下,则当时,有最大值 ;C、观察图象知,当时,对应在自变量的取值范围为;D、由于在对称轴左侧,即时,随的增大而增大,因为,所以直线与抛物线也有两个交点,即的值应该有两个,且到对称轴的距离相等.
3.【答案】8
【知识点】二次函数的实际应用-抛球问题
【解析】【解答】解:∵OA=1.6
∴点A(0,1.6)
∴ a(0-3)2+2.5 =1.6
解之:
∴,
当y=0时,
解之:x1=8,x2=-2(舍去)
∴铅球掷出的水平距离OB为8m.
故答案为:8.
【分析】利用OA的长,可得到点A的坐标,将点A的坐标代入函数解析式,求出a的值,可得到的函数解析式,再求出y=0时的x的值,可得到OB的长.
4.【答案】(1)解:把,代入得:
,
解得
∴,
∴,
∴当x=4时,y有最大值,最大值为2.7,
∴,
∴羽毛球在此次飞行过程中,飞行的高度不能达到2.8m;解答:
(2)解:∵保持羽毛球飞行路线对应的抛物线的形状不变,
∴,
∴解析式为,
当时,,
解得;
∵球的落地点与球网的水平距离小于6,
∴当时,,
解得,
∴k的取值范围为.
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数的实际应用-抛球问题
【解析】【分析】(1)根据待定系数法将点,代入抛物线解析式可得,将x=4代入解析式求出y值,再比较大小即可求出答案.
(2)由题意可得解析式为,将x=5,x=11分别代入解析式,建立不等式,解不等式即可求出答案.
5.【答案】解:如图所示建立平面直角坐标系
设抛物线的解析式为
由题意可知: 点(0.85,0.18)和点(0,0.0015)在函数图象上,
代入得:
解得:
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数的实际应用-拱桥问题
【解析】 【分析】 以主缆最低点(设低处)为原点,平行桥面水平方向为x轴,竖直向上为y轴建系。
由主缆垂度0.1785km,主缆设低处距离桥面0.0015km,可得一点(0,0.0015);
由主跨长1.7km,主塔高0.27km, 桥面距离海平面约0.09km ,可得两点(0.85,0.18)和(-0.85,0.18);
将点(0.85,0.18)和点(0,0.0015)代入 抛物线可以解得抛物线表达式为y= 。
6.【答案】(1)解:∵当时,
∵点坐标为
∴
∴
∴抛物线的表达式为.
(2)解:不能,理由如下:
∵,点坐标为
∴
∴
∵点的坐标为,
∴
∴将代入
∴此时石块沿抛物线运动时不能越过障碍物.
(3)解:∵正方形,
∴
∴如图所示,
∵抛物线开口向下
∴
∵越小开口越大,越大开口越小,点在和之间(包括这两点)
∴由图象可得,当抛物线顶点为点M,且经过点时,开口最大,此时a最大
∴设的表达式为
将代入得,
解得;
∴由图象可得,当抛物线顶点为点P,且经过点时,开口最小,此时a最小
∴设的表达式为
将代入得,
解得;
∴的取值范围为.
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数的其他应用
【解析】【分析】(1)已知抛物线系数、和点坐标,代入解析式求,确定表达式.
(2)先由长度求坐标,确定表达式;再根据障碍物坐标,代入求对应值,与障碍物高度比较.
(3)先确定正方形顶点,根据抛物线开口方向( ),结合顶点在正方形内、点的范围,分别求顶点在(开口最大 )和(开口最小 )时的值,确定取值范围.
7.【答案】(1)解:∵AD=8,OA=OD=4,
∴A(-4,0),
设抛物线的表达式为,
∵抛物线过点A,
∴0=16a+2,
∴,
∴;
(2)解:∵OM1=OM2=3,
∴N1,N2关于y轴对称,
∵,
∴当x=3时,,
∴,
∵,
∴这根材料的长度够用.
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数的其他应用
【解析】【分析】(1)求出A点坐标,代入函数解析式,进行求解即可;
(2)求出N1的坐标,进而求出M1N1的长,进行判断即可.
8.【答案】(1)解:由题意得,顶点为,即(6,8),
设抛物线的解析式为:y=a(x﹣6)2+8(a≠0),
代入点(12,0)得a(12﹣6)2+8=0,
解得:,
∴抛物线解析式为;
(2)解:能安全通过,理由如下:
如图,
由题意得:,
将x=2代入,
则,
∵,
∴能安全通过.
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数的实际应用-拱桥问题
【解析】【分析】(1)设抛物线的解析式为:y=a(x﹣6)2+8(a≠0),根据待定系数法将点(12,0)代入解析式即可求出答案.
(2)由题意可得,将x=2代入解析式可得y值,再比较大小即可求出答案.
9.【答案】(1)解:∵Rt△ABC中,,面积为,
∴及
解之:,
;
设正方形的边长为xm,
图1,∵正方形DCFE,
∴DE∥CF,∠ADE=∠EFB=90°,
∴∠AED=∠B,
∴,
∴,即,
解得.
由图2知,RtDECRtABC,得,即,
所以.,
由,得,即,解得.
因为,所以图1的正方形面积较大
(2)解:在图3中,由,
得,则,,
所以长方形的面积,
当时,长方形的面积有最大值为.
在图4中,由Rt,得,所以,由Rt,得,则,所以长方形的面积,当时,长方形的面积有最大值为
【知识点】勾股定理;相似三角形的实际应用;二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【分析】(1)利用三角形的面积公式求出AC的长,再利用勾股定理求出AB的长;设正方形的边长为xm,图1:利用正方形的性质可证得DE∥CF,∠ADE=∠EFB=90°,利用平行线的性质可推出∠AED=∠B,可证得△ADE∽△ACB,利用相似三角形的性质可求出x的值;图2:利用相似三角形的性质可得到DC与DE的比值,可表示出DC,AD的长,易证△ADG∽△ABC,利用相似三角形的性质,可得到关于x的方程,解方程求出x的值;然后比较大小,可作出判断.
(2)图3:易证△ADE∽△ACB,利用相似三角形的性质可表示出AD,DC的长,利用长方形的面积公式可得到y关于x的函数解析式,利用二次函数的性质,可求出长方形面积最大时x的值;图4:易证△ADE∽△ACB,利用相似三角形的性质可表示出AD,DC的长,再证明△ADG∽△ABC,可表示出DG的长;由此可得到y关于x的函数解析式,再利用二次函数的性质可求出长方形面积最大时x的值.
10.【答案】(1)18x;
(2)解:由(1)知
∴当时,
(3)解:设开了m条通道则:
∴对称轴为
若按照①的方式理解:
∵排队人数10分钟(包括10分钟)内减少
,即:
又∵最多开通9条
∴
∵m为正整数
∴m最小值为7
∴最少开7条通道
【知识点】二次函数的最值;二次函数的其他应用
【解析】【解答】解:(1) 平均每条通道每分钟可安检6人,故3条安检通道的入场人数为18x,
排队人数w=y-18x=,即
【分析】(1) 由平均每条通道每分钟可安检6人,可知3条通道x分钟通过的人数;由w=y-18x可得w与x的函数关系;
(2)由(1)中的二次函数关系,可知当x=21时,w取最大值;
(3)设开通m条通道,可得关于m的不等关系,可得m的取值范围,即可得m的最小值.
11.【答案】(1)解:设A款“哪吒”纪念品每个进价为x元,B款“哪吒”纪念品每个进价为y元,
由题意得,
解得
答:A款“哪吒”纪念品每个进价为40元,B款“哪吒”纪念品每个进价为20元;
(2)解:设需要购进B款纪念品m个,则需要购进A款纪念品(400-m)个,
由题意得,40(400-m)+20m≤12000,
解得m≥200,
∴m的最小值为200,
答:至少需要购进B款纪念品200个;
(3)解:由题意得,W=(a-40)[200-5(a-60)]
=(a-40)(200-5a+300)
=(a-40)(500-5a)
=500a-20000-5a2+200a
=-5(a-70)2+4500,
∵-5<0,60≤a≤100,
∴当a-70=0,即a=70时,W最大,最大值为4500.
【知识点】一元一次不等式的应用;二元一次方程组的实际应用-销售问题;二次函数的实际应用-销售问题
【解析】【分析】(1)设A款“哪吒”纪念品每个进价为x元,B款“哪吒”纪念品每个进价为y元,根据单价乘以数量等于总价及“ 购进A款200个,B款300个,需花费14000元;购进A款100个,B款200个,需花费8000元 ”列出关于字母a、b的二元一次方程组,求解即可;
(2)设需要购进B款纪念品m个,则需要购进A款纪念品(400-m)个,根据单价乘以数量等于总价及购进m个B款纪念品的费用+购进(400-m)个A款纪念品的费用不超过12000元,列出不等式,求出m的最小整数解即可;
(3)每一个A款纪念品的利润为(a-40)元,可销售A款纪念品的数量为[200-5(a-60)]个,根据每个A款纪念品的利润乘以销售数量等于总利润建立出w关于a的函数关系式,然后根据所得函数的性质求解即可.
12.【答案】(1)
(2)解:设该款巴小虎吉祥物降价x元,
根据题意可得: (40-30-x)(60+10x)=630,
解得:
∴该款巴小虎吉祥物降价3元时文旅公司每天的利润是630元.
(3)解:设该款巴小虎吉祥物降价x元,
则 ),
当x=2时, W取最大值为640元,此时销售价为38元,
故售价为38元时,每天的利润最大,最大利润是640元.
【知识点】二次函数的最值;一元二次方程的实际应用-销售问题;二次函数的实际应用-销售问题
【解析】【分析】(1)原来每天售出60件,再加上多售出的10x即可得到答案;
(2)根据单件利润×销量=总利润,列方程求解即可;
(3)根据单件利润×销量=总利润,可列出二次函数关系式,再根据二次函数的性质解答即可.
13.【答案】(1)解:设A 型客车每辆载客量为x人,由题意得:
解之得:x=60.
经检验: x=60是方程的根.
∴B型客车每辆载客量为:60-15=45(人),
答:A型客车每辆载客量为60人,B型客车每辆载客量为45人;
(2)解:设租A型客车m辆, B型客车(10-m) 辆,租车总费用w, 则
60m+45(10-m)≥530
解之得
w=(3200-50m)m+3000×0.8×(10-m)
=-50(m-8)2+27200
∵ 对称轴为m=8,a=-50<0,
∴ m≤8时, w随着m的增大而增大.
∵m取正整数,且
∴当m=6时, w最小值为27000(元).
∴本次研学活动学校最少租车费用为27000元.
【知识点】分式方程的实际应用;二次函数的最值;二次函数与不等式(组)的综合应用
【解析】【分析】(1)设A 型客车每辆载客量为x人,根据题中的相等关系“A 型客车载客600人的车辆数=用B型客车载客450人的车辆数”可列关于x的分式方程,解这个方程并检验即可求解;
(2)设租A型客车m辆, B型客车(10-m) 辆,租车总费用w,根据题意“ 学校参加研学活动师生共有530人”列关于m的不等式,解不等式可得m的范围;根据租车总费用w=m辆A型车的费用+(10-m)辆B型车的费用可得w与m之间的函数关系式,根据二次函数的性质即可求解.
14.【答案】(1)③
(2)解:把(m,m)代入得m=km+b,
整理得(1-k)m=b,
当时,,m为任意实数,故是“不动点函数”;
当且时,为任意实数,m=,故是“不动点函数”
(3)方法一
由二次函数,可得:顶点坐标为,
抛物线的顶点为该函数图象上的一个不动点,
,
即.
方法二
由二次函数,可得:对称轴为直线,
抛物线的顶点为该函数图象上的一个不动点,
顶点坐标为,
,
即
(4)据题意,得,
即.
令,即.
解得,
该函数是“不动点函数”.
不动点表达的实际意义为:在这段时间内,当销售单价为8元或9元时,销售总利润与销售单价相等
【知识点】二次函数图象上点的坐标特征;二次函数的实际应用-销售问题
【解析】【解答】①把(m,m)代入y=x+2得m=m+2,无解,原说法错误;
②把(m,m)代入y=-3x+2得m=-3m+2,解得m=,故不动点为,原说法错误;
③把(m,m)代入y=x得m=m,m为全体实数,则是“不动点函数”,且有无数个不动点,说法正确;
故答案为:③;
【分析】(1)把(m,m)代入函数解析式,求出m值,然后根据“不动点函数”的定义判断即可;
(2)把(m,m)代入整理为(1-k)m=b,然后分情况讨论解答即可;
(3)得到抛物线的顶点坐标,再根据不动点的定义解答即可;
(4)根据利润=单利润×销售量列函数关系式,根据“不动点函数”的定义求出x值即可解答即可.
15.【答案】(1)解:∵图象经过点,,
,
解得:,
∴与的函数关系式为;
(2)解:由表格可知,
∴设球和原点的水平距离(米)与时间(秒)的关系式为:,
代入得:,
解得:,
∴,
对于,,
∴开口向下,
∵对称轴为:直线
∴当时,,
此时,
解得:,
∴网球被击出后经过秒达到最大高度,最大高度是米;
(3)
【知识点】二次函数的最值;待定系数法求二次函数解析式;二次函数y=ax²+bx+c的性质;二次函数的实际应用-抛球问题
【解析】【解答】
解:(3)由题意,当t=1.6秒时,x=101.6=16,
代入原抛物线得y=-0.05162+0.816+1.8=1.8, 即此时球的坐标为(16,1.8)
又∵新抛物线y=-0.02x2+px+m过点(16,1.8), 得m=1.8+0.02 162-16p=6.92-16p,
∴抛物线为y=-0.02x2+px+6.92-16p.
又∵当x=2时,y≥1.8,
∴-0.0222+2p+6.92-16p≥ 1.8.
∴
故答案为: p≤0.36.
【分析】(1)根据待定系数法求函数解析式:把点,带入解析式计算即可解答;
(2)观察表格可知,设球和原点的水平距离(米)与时间(秒)的关系式为:,代入点的坐标即可得到,对于根据函数的性质得到当时,y的最小值为5,此时,计算即可解答;
(3)先求出球得坐标为(16,1.8),再代入新抛物线解析式得到m=6.92-16p,再根据题意网球所在点的横坐标为,纵坐标大于等于;列式计算即可解答.
16.【答案】(1)解:如图,过点M作,
∵斜坡的坡角为,隧道内积水的水深为0.27米,
∴,
∵,,
在中,,
∴,
∴(米);
(2)解:如图所示:以点为坐标原点,建立平面直角坐标系:
依题意,设抛物线的解析式为,
∵隧道的最高点C到地面距离为5.4米,两侧墙面高米,地面跨度米.
∴,
把代入,
得,
∴,
∴;
(3)解:∵车辆行驶方向的右侧车道线(宽度忽略不计)与墙面的距离为1米.必须保证车辆顶部与隧道顶部在竖直方向的空隙不小于0.3米.
∴,
∴当时,,
则,
∴,
∵限高架上标有警示语“车辆限高h米”(即最大安全限高),
∴(米)
∵涉及安全问题,
∴(米).
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数的实际应用-拱桥问题;已知正弦值求边长
【解析】【分析】(1)过点M作,由题意可得,再根据正弦定义即可求出答案.
(2)以点为坐标原点,建立平面直角坐标系,设抛物线的解析式为,由题意可得,再根据待定系数法将点B坐标代入解析式即可求出答案.
(3)由题意将x=4代入解析式可得,根据边之间的关系看可得GH,再作差求出h即可.
17.【答案】(1)解:∵,
∴抛物线的顶点坐标为,
设抛物线的函数表达式为,
∵,
∴结合二次函数的对称性得,
将代入,
得
则,
∴;
(2)解:由(1)得抛物线的函数表达式,
∵,,.,且抛物线的函数表达式为,
∴,
整理得,
∴,
∴,
解得,
∴
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数的实际应用-拱桥问题
【解析】【分析】(1)根据题意可得抛物线的顶点坐标为,设抛物线的函数表达式为,结合二次函数的对称性得,根据待定系数法将点C坐标代入解析式即可求出答案.
(2)由(1)得抛物线的函数表达式,根据题意建立方程,解方程即可求出答案.
18.【答案】(1)解:∵四边形是矩形,四边形是平行四边形,,,,在边所在直线上,
∴,,,
又∵如图2,在上,,,
∴,
,
当时,如图,设交于点,交于点,则,
此时遮阳区的面积为的面积,
∵,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴当时,随的增大而增大,的值从增大到;
当时,如图,设交于点,则,,,
此时遮阳区的面积为四边形的面积,
∵,
∴四边形为梯形,
∴,
∴当时,随的增大而增大,的值从增大到;
综上所述,从初始起右移至图3情形的过程中,随的增大而增大;
(2)解:如图3,此时点落在上,则,
由(1)知:当时,;
∴图3情形时,,;
(3)解:当时,如图,设向右移动后得到,设交于点,交于点,交于点,则,,
此时遮阳区的面积为六边形的面积,
∴,,,
∴,,
∴,,
∴,,
∴
,
∴从图3情形起右移至与重合,该过程中关于的解析式为;
(4)
【知识点】平行四边形的性质;解直角三角形;一次函数的性质;几何图形的面积计算-割补法;二次函数y=ax²+bx+c的性质
【解析】【解答】(4)解:当时,,
当时,的最大值为:;
当时,,
当时,的最大值为:;
当时,,
∵
∴当时,的最大值为:,
综上所述,当时,取得最大值,最大值为,
∴当遮阳区面积最大时,向右移动了.
【分析】(1)根据矩形,平行四边形性质可得,,,再根据正切定义可得,根据边之间的关系可得,根据平行四边形面积可得,分情况讨论:当时,设交于点,交于点,则,此时遮阳区的面积为的面积,根据直线平行性质可得,,根据正切定义可得,再根据三角形面积可得,根据二次函数性质即可求出答案;当时,如图,设交于点,则,,,此时遮阳区的面积为四边形的面积,根据梯形判定定理可得四边形为梯形,再根据梯形面积可得,根据一次函数性质即可求出答案.
(2)此时点落在上,则,由(1)知:当时,,即可求出答案.
(3)当时,如图,设向右移动后得到,设交于点,交于点,交于点,则,,此时遮阳区的面积为六边形的面积,根据直线平行性质可得,,再根据正切定义可得,,根据,结合平行四边形及三角形面积即可求出答案.
(4)分情况讨论:当时,,当时,,当时,,结合二次函数及一次函数性质即可求出答案.
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