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专题 04 二次函数实际应用的四种考法
类型一、销售利润问题
例.某商场主营玩具销售,经市场调查发现,某种玩具的月销量 (件)是售价 (元/件)的一次函数,
该玩具的月销售总利润 售价-成本 月销量,三者有如下数据:
售价 (元/件)
月销量 (件)
月销售总利润 (元)
(1)试求 关于 的函数关系式 的取值范围不必写出);
(2)玩具的成本为______元,当玩具售价 ______元时,月销售总利润有最大值______元;
(3)由于原材料下降,从本月起,该玩具成本下降 元/件 ,且物价局规定该玩具售价最高不得
超过 元/件.若月销量 与售价 仍满足(1)中的关系,预计本月总利润 最高为 元,请你求出
的值.
【答案】(1)
(2) ,
(3)
【分析】(1)设y关于x的函数解析式为 ,用待定系数法求解即可;
(2)根据销售利润的关系式求解即可;
(3)根据题意列出二次函数,在根据二次函数的性质求解即可;
【详解】(1)设y关于 的函数解析式为 ,则,
,解得 ,
∴ 关于 的函数解析式为 ;(2)设成本为 元,
由题意可得: ,解得 (元),
则
∵ ,则 有最大值,
当 时, ,
故答案为: , ;
(3)由题意得
,函数图象的对称轴为 .
由题意得 且 ,
∴当 时,最大利润 ,
解得 .
【点睛】本题主要考查了一次函数的应用,二次函数的应用,根据题意列出函数关系式是解题的关键.
【变式训练1】某水果批发商销售每箱进价为40元的苹果,市场调查发现,若每箱以50元的价格调查,
平均每天销售90箱,价格每提高1元,平均每天少销售3箱.
(1)求平均每天销售量 (箱)与销售价 (元/箱)之间的函数关系式;
(2)求该批发商平均每天的销售利润 (元)与销售价 (元/箱)之间的函数关系式;
(3)当每箱苹果的销售价为多少元时,可以获得最大利润?最大利润是多少?
(4)若物价部门规定每箱售价不得高于55元,则每箱苹果的销售价为多少元时,可以获得最大利润?
【答案】(1)
(2)
(3)当每箱苹果销售价为 元时,可获得最大利润,为 元
(4)每箱苹果销售价为 元时,可获最大利润
【分析】(1)销售价 (元/箱)时,则每天减小 箱,根据平均每天销售量等于原平均每天销售
数量减去每天减小的箱数,列出平均每天销售量 (箱)与销售价 (元/箱)之间的函数关系式;
(2)根据销售利润 销售量 (售价﹣进价),列出平均每天的销售利润 (元)与销售价 (元/箱)之
间的函数关系式;
(3)根据二次函数的最值求得最大利润;
(4)根据自变量 取值范围和函数增减性可得出答案.【详解】(1)解:根据题意得,售价为 元/箱,则提高了 元,销售量减少了 箱,
.
(2)由(1)得销售量为 箱,
.
(3)由(2)知
,
当 时, 有最大值 .
答:当每箱苹果销售价为 元时,可获得最大利润,为 元.
(4)由(3)可知, ,
则抛物线开口向下,对称轴为直线 ,
∴当 时, 随 增大而增大,
∵ ,
∴当 时, 有最大值.
答:每箱苹果销售价为 元时,可获最大利润.
【点睛】本题考查了二次函数的性质在实际生活中的应用.最大销售利润的问题常利函数的增减性来解答,
我们首先要吃透题意,确定变量,建立函数模型,然后结合实际选择最优方案.其中要注意应该在自变量
的取值范围内求最大值(或最小值),也就是说二次函数的最值不一定在 时取得.
【变式训练2】某大型超市购进一款热销的消毒洗衣液,由于原材料价格上涨,今年每瓶洗衣液的进价比
去年每瓶洗衣液的进价上涨4元,今年用1440元购进这款洗衣液的数量与去年用1200元购进这款洗衣液
的数量相同.当每瓶洗衣液的现售价为36元时,每周可卖出600瓶,为了能薄利多销.该超市决定降价销
售,经市场调查发现,这种洗衣液的售价每降价1元,每周的销量可增加100瓶,规定这种消毒洗衣液每
瓶的售价不低于进价.
(1)求今年这款消毒洗衣液每瓶进价是多少元;
(2)当这款消毒洗衣液每瓶的售价定为多少元时,这款洗衣液每周的销售利润最大?最大利润是多少元?
【答案】(1)今年这款消毒洗衣液每瓶进价是24元;
(2)当这款消毒洗衣液每瓶的售价定为33元时,这款洗衣液每周的销售利润最大,最大利润是8100元.
【分析】(1)设今年这款消毒洗衣液每瓶进价是x元,则去年这款消毒洗衣液每瓶进价是 元,根据题意列出分式方程,解方程即可;
(2)设这款消毒洗衣液每瓶的售价定为m元时,这款洗衣液每周的销售利润w最大,根据题意得出:
,根据二次函数的性质可得出答案.
【详解】(1)解:设今年这款消毒洗衣液每瓶进价是x元,则去年这款消毒洗衣液每瓶进价是 元,
根据题意可得: ,
解得: ,
经检验: 是方程的解,
元,
答:今年这款消毒洗衣液每瓶进价是24元.
(2)解:设这款消毒洗衣液每瓶的售价定为m元时,这款洗衣液每周的销售利润w最大,
根据题意得出: ,
整理得: ,
根据二次函数的性质得出:当 时,利润最大,
最大利润为: ,
答:当这款消毒洗衣液每瓶的售价定为33元时,这款洗衣液每周的销售利润最大,最大利润是8100元.
【点睛】本题考查分式方程的应用,二次函数的应用,正确理解题意列出关系式是解题关键.
【变式训练3】某超市经销A、B两种商品.商品A每千克成本为10元,经试销发现,该种商品每天销售
量y(千克)与销售单价x(元/千克)满足一次函数关系,其每天销售单价、销售量的对应值如下表所示:
1
销售单价x(元/千克) 20 25 30
5
3
销售量y(千克) 25 20 15
0
商品B的成本为3元/千克,销售单价为6元/千克,但是每天供货总量只有40千克,且当天都能销售完.
为了让利消费者,超市开展了“买一送一”活动.即买1千克商品A,免费送1千克商品B.
(1)求销售量y(千克)与销售单价x(元/千克)之间的函数表达式;
(2)设两种商品的每天销售总利润为w元,求出w(元)与x的函数表达式;
(3)当商品A销售单价定为多少元时,才能使当天的销售总利润最大?最大利润是多少?(总利润 两种商
品的销售总额 两种商品的成本)
【答案】(1)
(2)
(3)当商品A的定价为30.5元时,总利润最大,最大利润是330.25元
【分析】(1)根据表格中的数据,利用待定系数法,即可求出销售量y(千克)与销售单价x (元/千克)之间的函数表达式;
(2)利用总利润 两种商品的销售总额 两种商品的成本,即可找出w与x之间的函数表达;
(3)利用二次函数的性质,即可解决最值问题.
【详解】(1)解:设销售量y(千克)与销售单价x (元/千克)之间的函数表达式为 ,
将 , 代入得:
,
解得: ,
∴销售量y(千克)与销售单价x (元/千克)之间的函数表达式为 ;
(2)解:根据题意得: ,
即 ;
(3)解:∵ ,
∴ ,
∴当 时,w取得最大值,最大值为330.25,
∴当商品A销售单价定为30.5元时,才能使当天的销售总利润最大,最大利润是330.25元.
【点睛】本题考查了一次函数以及二次函数的应用,求一次函数解析式等知识点,解题的关键是熟练掌握
一次函数和二次函数的相关性质.
类型二、几何图形运动问题
例.如右图,直线l的解析式为 ,它与x轴和y轴分别相交于A、B两点,点C为线段 上一动
点,过点C作直线l的平行线m,交y轴于点D.点C从原点O出发,沿 以每秒1个单位长度的速度向
终点A运动,运动时间为t秒,以 为斜边作等腰直角三角形 (E,O两点分别在CD两侧).若
和 的重合部分的面积为S,则S与t之间的函数关系图象大致是( )
A. B.C. D.
【答案】C
【分析】分类讨论 时,S与t之间的函数关系式式即可求解.
【详解】解:①当 时,如图所示:
可知:
②当 时,如图所示:
此时,
, ,
,综上:
显然只有C选项符合题意,故选:C
【点睛】本题考查二次函数的实际应用.根据题意找到S与t之间的函数关系式是解题关键.
【变式训练1】如图,矩形 中, , ,动点P从点A出发,以 的速度沿线
段 向点B运动,动点Q同时从点A出发,以 的速度沿折线 向点B运动,当一个
点停止时另一个点也随之停止.设点P的运动时间是 时, 的面积是 ,则能够表示y与x
之间函数关系的图象大致是( )A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】分别讨论点 在 上运动的情况即可求解.
【详解】解:①当点 在 上运动时,即 :
;
②当点 在 上运动时,即 :
;
③当点 在 上运动时,即 :
;
综上分析可知,选项A中的函数图象符合题意,
故选:A.
【点睛】本题考查函数图象与面积问题.分类讨论是解决本题的思路.
【变式训练2】如图1,在矩形 ( )中,动点Q从点D出发,沿 以每秒1个单位长
度的速度做匀速运动,到达点A后停止运动,动点P从点B出发,沿 以与点Q同样的速度做匀速运
动,到达点A后也停止运动.已知点P,Q同时开始运动,设点Q的运动时间为x秒, 的面积是y,
其中y关于x的函数图像如图2所示,则 的值是( )A.1 B.1.5 C.2 D.2.5
【答案】C
【分析】设 ,分 和 ,结合矩形的性质,表示三角形的面积,构造函数,结合
图像,确定m,n的值计算即可.
【详解】解:设 ,
当 时, ,
根据图像,得当 时,y取得最大值5,此时 ,
当 时, ,此时 ;
当 时,P停止运动,
,
根据图像,当 时,此时 ,
故 ,
故选:C.
【点睛】本题考查了数形结合思想,二次函数的最值,一次函数的性质,熟练掌握二次函数的最值,一次
函数的性质是解题的关键.
【变式训练3】如图,在 中, .动点 从点 出发,沿线段 以1单位
长度/秒的速度运动,当点 与点 重合时,整个运动停止.以 为一边向上作正方形 ,若设运动
时间为 秒 ,正方形 与 重合部分的面积为 ,则下列能大致反映 与 的函数关系
的图象是( )A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据题目所给条件,分当 时和当 时,建立函数关系式,利用二次函数的性质,
即可得到答案.
【详解】解;当 时,正方形 与 重合部分的面积为正方形 的面积,
∴ ,
∴此时函数图象为顶点在原点,开口向上的抛物线;
当 时,设 与 相交于 , 与 相交于 ,
,
此时正方形 与 重合部分的面积为正方形 的面积减去三角形 的面积,∵ 是
等腰直角三角形, ,
, ,
∴ ,
∵ ,∴二次函数的图象为开口向下的抛物线,
故选:D.
【点睛】本题主要考查二次函数的解析式与图象的关系,正确列出函数关系式和判断二次函数的开口方向
是解题的关键.
类型三、拱桥问题
例.一座拱桥的示意图如图 所示,当水面宽为 米时,桥洞顶部离水面 米.已知桥洞的拱桥是抛物线,
请尝试解决以下问题:(1)【问题1】建立合适的平面直角坐标系,求该抛物线的表达式.
(2)【问题2】由于暴雨导致水位上涨了 米,求此时水面的宽度.
(3)【问题3】已知一艘货船的高为 米,宽为 米,其截面如图 所示.为保证这艘货船可以安全通过拱
桥,水面在正常水位的基础上最多能上升多少米?
【答案】(1)
(2) 米
(3) 米
【分析】(1)以 的中点为平面直角坐标系的原点 , 所在线为 轴,过点 作 的垂线为 轴建
立平面直角坐标系;因此,抛物线的顶点坐标为 ,可设抛物线的函数表达式为 ,再将 点
的坐标 代入即可求解;
(2)根据题(1)的结果,令 求出 的两个值,从而可得水面上升 后的水面宽度;
(3)将 代入,得出 的值,进而减去货船的高度,即可求解.
【详解】(1)以 的中点为平面直角坐标系的原点 , 所在线为 轴,过点 作 的垂线为 轴,
建立的平面直角坐标系如下:
根据所建立的平面直角坐标系可知, 点的坐标为 ,抛物线的顶点坐标为
因此设抛物线的函数表达式为 ,
将 代入得: ,
解得: ,则所求的抛物线的函数表达式为 ;
(2)由题意,令 得 ,
解得: ,
则水面上升1m后的水面宽度为: (米),
(3)由题意,当 时, ,
∵一艘货船的高为 米,
∴水面在正常水位的基础上最多能上升 (米).
【点睛】本题考查了二次函数的实际应用,根据建立的平面直角坐标系求出函数的表达式是解题关键.
【变式训练1】如图①,是一座抛物线型拱桥,小星学习二次函数后,受到该图启示设计了一建筑物造型,
它的截面图是抛物线的一部分(如图②所示),抛物线的顶点在 处,对称轴 与水平线 垂直,
,点 在抛物线上,且点 到对称轴的距离 ,点 在抛物线上,点 到对称轴的距离是1.
(1)求抛物线的表达式;
(2)如图②,为更加稳固,小星想在 上找一点 ,加装拉杆 ,同时使拉杆的长度之和最短,请你
帮小星找到点 的位置并求出坐标;
(3)为了造型更加美观,小星重新设计抛物线,其表达式为 ,当 时,函数
的值总大于等于9.求 的取值范围.
【答案】(1)
(2)点 的坐标为
(3)
【分析】(1)设抛物线的解析式为 ,将 , 代入即可求解;
(2)点B关于y轴的对称点 ,则 ,求出直线 与y轴的交点坐标即可;
(3)分 和 两种情况,根据最小值大于等于9列不等式,即可求解.
【详解】(1)解: 抛物线的对称轴与y轴重合,
设抛物线的解析式为 ,, ,
, ,
将 , 代入 ,得:
,
解得 ,
抛物线的解析式为 ;
(2)解: 抛物线的解析式为 ,点 到对称轴的距离是1,
当 时, ,
,
作点B关于y轴的对称点 ,
则 , ,
,
当 , ,A共线时,拉杆 长度之和最短,
设直线 的解析式为 ,
将 , 代入,得 ,
解得 ,
直线 的解析式为 ,
当 时, ,
点 的坐标为 ,位置如下图所示:
(3)解: 中 ,
抛物线开口向下,
当 时,在 范围内,当 时,y取最小值,最小值为:
则 ,
解得 ,
;
当 时,
在 范围内,当 时,y取最小值,最小值为:
则 ,
解得 ,
;
综上可知, 或 ,
的取值范围为 .
【点睛】本题考查二次函数的实际应用,涉及求二次函数解析式,求一次函数解析式,根据对称性求线段
的最值,抛物线的增减性等知识点,解题的关键是熟练掌握二次函数的图象和性质,第3问注意分情况讨
论.
【变式训练2】.某公司生产A型活动板房的成本是每个3500元.图1表示A型活动板房的一面墙,它由
长方形和抛物线构成,长方形的长 ,宽 ,抛物线的最高点E到 的距离为 .
(1)按图1中所示的平面直角坐标系,求该抛物线的函数表达式;
(2)现将A型活动板房改造成为B型活动板房.如图2,在抛物线与 之间的区域内加装一扇长方形窗户
,点G、M在 上,点F、N在抛物线上,窗户的成本为150元/ .已知 ,求每个B
型活动板房的成本.(每个B型活动板房的成本=每个A型活动板房的成本+一扇窗户 的成本)【答案】(1)
(2)每个B型活动板房的成本为3725元
【分析】(1)根据题意得出 ,设该抛物线的函数表达式为 ,利用待定系数法求
解即可;
(2)根据题意得出 ,继而求出矩形 的面积,列式求解即可.
【详解】(1)∵长方形的长 ,宽 ,抛物线的最高点E到 的距离为 ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
设该抛物线的函数表达式为 ,
把 代入,得 ,
解得 ,
∴该抛物线的函数表达式为 ;
(2)∵ ,
∴ ,
当 时, ,
∴ , ,
∴ ,
∴ (元),
所以,每个B型活动板房的成本为3725元.
【点睛】本题考查了二次函数的实际应用,准确理解题意,熟练掌握二次函数的图象和性质是解题的关键.
【变式训练3】随着乡村振兴战略的不断推进,为了让自己的土地实现更大价值,某农户在屋侧的菜地上
搭建一蔬菜大棚,其横截面顶部为抛物线型,大棚的一端固定在离地面高1米的墙体A处,另一端固定在
离地面高2米的墙体B处,现对其横截面建立如图所示的平面直角坐标系.已知大棚上某处离地面的高度
y(米)与其离墙体A的水平距离x(米)之间的关系满足 ,现测得A,B两墙体之间的水
平距离为6米.(1)求y与x之间的函数关系式;
(2)该农户计划在大棚内搭建高为3米的竹竿支架,已在抛物线对称轴左侧搭建了一根竹竿 ,需在对称
轴右侧处再搭建一根同样高的竹竿 (点D、F均在x轴上,点C、E均在抛物线上, 轴),
求这两根竹竿之间的水平距离 .
【答案】(1) ;(2)1米
【分析】(1)用待定系数法求出和式关系式即可;
(2)结合(1)令 ,求出x的值,可得D,E的横坐标,即可得到答案.
【详解】(1)解:由题意知,点A的坐标为 ,点B的坐标为 ,
把 , 代入 得:
,
解得 ,
∴y与x之间的函数关系式为 ;
(2)解:由题意知,点C、D的纵坐标均为3,
∴
解得 或 ,
∴ , ,
∴ ,
∴这两根竹竿之间的水平距离 为1米.
【点睛】本题考查二次函数的应用,解题的关键是读懂题意,掌握待定系数法求出函数关系式.
类型四、投掷铅球问题
例.小红为了研究抛出的弹跳球落在斜面上反弹后的距离.如图,用计算机编程模拟显示,当弹跳球以某
种特定的角度和初速度从坐标为 的点 处抛出后,弹跳球的运动轨迹是抛物线 ,其最高点的坐标为
.弹跳球落到倾斜角为 的斜面上反弹后,弹跳球的运动轨迹是抛物线 ,且开口大小和方向均不变,但最大高度只是抛物线 的 .
(1)求抛物线 的解析式;
(2)若斜面被坐标平面截得的截图与 轴的交点 的坐标为 ,求抛物线 的对称轴.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)设抛物线 的解析式为 ,由题意得,该抛物线的顶点坐标是 ,
抛物线经过点 ,待定系数法求解析式即可求解.
(2)由题意,设 解析式为 ,将点 代入,得出解析式为 ,联立抛物线 的解析式
得出反弹点的坐标为 ,依题意,设抛物线 的解析式为 ,将 代入抛物线 的解
析式,即可求解.
【详解】(1)解:设抛物线 的解析式为 .
由题意得,该抛物线的顶点坐标是 ,
.
该抛物线经过点 ,
解之,得 .
(2)由题意,设 解析式为 ,将点 代入,
,
解得: ,
∴
令 ,解之,得 舍去 ,
反弹点的坐标为 .
由题意,设抛物线 的解析式为
将 代入抛物线 的解析式,得 舍去 或
即抛物线 的对称轴为直线
【点睛】本题考查了二次函数的应用,掌握待定系数法求解析式是解题的关键.
【变式训练1】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 的坐标为 ,着陆坡顶端 与落地点 的距离为
米, .求:
(1)点 的坐标;
(2)该抛物线的函数表达式;
(3)起跳点 与着陆坡顶端 之间的水平距离 的长.
【答案】(1)
(2)
(3) 米
【分析】(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 的坐标代入即可得出结论;
(3)根据勾股定理可得出 和 的长,进而得出点 的坐标,由 的长为点 的横坐标减去 的
长可得出结论.【详解】(1)解: 米,且点 在 轴正半轴,
.
(2) 抛物线最高点 的坐标为 ,
设抛物线的解析式为: ,
, ,解得 .
抛物线的解析式为: .
(3)在 中, , 米,
米, 米. 点 的纵坐标为 ,
令 ,解得, ,
在对称轴右侧, , . 米,
的长约为 米.
【点睛】本题主要考查二次函数的应用,涉及待定系数法求函数解析式,抛物线上点的坐标特点等相关内
容,得出点 的坐标是解题关键.
【变式训练2】小林同学不仅是一名羽毛球运动爱好者,还喜欢运用数学知识对羽毛球比赛进行技术分析,
下面是他对击球线路的分析.
如图,在平面直角坐标系中,点A,C在x轴上,球网 与y轴的水平距离 , ,击球点
P在y轴上.若选择扣球,羽毛球的飞行高度 与水平距离 近似满足一次函数关系 ;
若选择吊球,羽毛球的飞行高度 与水平距离 近似满足二次函数关系 .
(1)求点P的坐标和a的值.
(2)小林分析发现,上面两种击球方式均能使球过网.要使球的落地点到C点的距离更近,请通过计算判断
应选择哪种击球方式.
【答案】(1) , ,
(2)选择吊球,使球的落地点到C点的距离更近【分析】(1)在一次函数上 ,令 ,可求得 ,再代入 即可求
得 的值;
(2)由题意可知 ,令 ,分别求得 , ,即可求得落地点到
点的距离,即可判断谁更近.
【详解】(1)解:在一次函数 ,
令 时, ,
∴ ,
将 代入 中,可得: ,
解得: ;
(2)∵ , ,
∴ ,
选择扣球,则令 ,即: ,解得: ,
即:落地点距离点 距离为 ,
∴落地点到C点的距离为 ,
选择吊球,则令 ,即: ,解得: (负值舍去),
即:落地点距离点 距离为 ,
∴落地点到C点的距离为 ,
∵ ,
∴选择吊球,使球的落地点到C点的距离更近.
【点睛】本题考查二次函数与一次函数的应用,理解题意,求得函数解析式是解决问题的关键.
【变式训练3】实心球是中考体育项目之一.在掷实心球时,实心球被掷出后的运动路线可以看作是抛物
线的一部分,已知小军在一次掷实心球训练中,第一次投掷时出手点距地面1.8m,实心球运动至最高点时
距地面3.4m,距出手点的水平距离为4m.设实心球掷出后距地面的竖直高度为y(m),实心球距出手点
的水平距离为x(m).如图,以水平方向为x轴,出手点所在竖直方向为y轴建立平面直角坐标系.
(1)求第一次掷实心球时运动路线所在抛物线的表达式.
(2)若实心球投掷成绩(即出手点与着陆点的水平距离)达到12.4m为满分,请判断小军第一次投掷实心球
能否得满分.(3)第二次投掷时,实心球运动的竖直高度y与水平距离x近似满足函数关系 .记小军
第一次投掷时出手点与着陆点的水平距离为 ,第二次投掷时出手点与着陆点的水平距离为 ,则
______ (填“>”“<”“=”).
【答案】(1) ;(2)不能得满分;(3)<
【分析】(1)设抛物线的表达式为 ,将 代入解得a即可;
(2)令 ,解得x,与12.4m比较即可;
(3)令 ,解得x,根据(2)所得即可比较 与 .
【详解】(1)由题意,可知抛物线最高点的坐标为 ,
设抛物线的表达式为 ,
将 代入 ,得 ,解得 .
∴第一次掷实心球时运动路线所在抛物线的表达式为 ;
(2)令 ,解得 (负值已舍去),
∴实心球出手点与着陆点的水平距离为 m.
∵ ,即 ,∴ ,
∴小军第一次投掷实心球不能得满分.
(3)∵ ,
解得 (负值已舍去), , ,
, ,∴ .故答案为:<.
【点睛】本题考查二次函数的应用以及待定系数法求解析式,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.
【变式训练4】鹰眼系统能够追踪、记录和预测球的运动轨迹,如图分别为足球比赛中某一时刻的鹰眼系
统预测画面(如图1)和截面示意图(如图2),攻球员位于点 ,守门员位于点 , 的延长线与球门
线交于点 ,且点 , 均在足球轨迹正下方,足球的飞行轨迹可看成抛物线,已知 , ,
足球飞行的水平速度为 ,水平距离 (水平距离 水平速度 时间)与离地高度 的鹰眼数据如表:(1)假如没有守门员,根据表中数据预测足球落地时, ______ ;
(2)求 关于 的函数解析式;
(3)守门员在攻球员射门瞬间就作出防守反应,当守门员位于足球正下方时,足球离地高度不大于守门员的
最大防守高度视为防守成功,已知守门员背对足球向球门前进过程中最大防守高度为 ,若守门员背对
足球向球门前进并成功防守,求此过程守门员的最小速度.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据抛物线的对称轴可直接得出结论;
(2)根据抛物线的对称性找到顶点,设出顶点式,再代入 可求出参数,由此可解答;
(3)根据路程先算出当足球在守门员正上方时的时间,进而求出对应的 ,再代入求出 ,比较即可.
【详解】(1)解:由表格可知, 时和 时, 相等, 时, 时, 相等,
抛物线关于 对称,
当 时, ,
时, ,
故答案为: .
(2)由(1)知,抛物线关于 对称,设 ,
把 代入上述解析式,
,解得 ,
(3)若守门员背对足球向球门前进并成功防守,设守门员的速度为 ,且 时,足球位于守门员正
上方,
则有 ,解得 ,
,
代入上述解析式可得, ,
解得 或 .此过程守门员的最小速度为 .
【点睛】本题主要考查了二次函数的实际应用,解答二次函数的应用问题中,读懂题意是关键,同时要注
意自变量的取值范围还必须使实际问题有意义.
课后训练
1.如图①,在正方形 中,点E是 的中点,点P是对角线 上一动点,设 ,
,图②是y关于x的函数图象,且图象上最低点Q的坐标为 ,则正方形 的边长
为( )
A. B. C.4 D.5
【答案】C
【分析】如图,点D是点B关于直线 的对称点,连接 交 于点P,则此时y取得最小值,即
,即可求解.
【详解】解:如图,点D是点B关于直线 的对称点,连接 交 于点P,
根据点的对称性, ,则 为最小,
故 ,
设正方形的边长为a,则 ,
在 中,由勾股定理得: ,
即 ,
解得: (负值已舍去),故选:C.
【点睛】本题考查的是动点图象问题,涉及到二次函数、解直角三角形,正方形的性质,利用勾股定理求
线段长是解题的关键.
2.某超市一月份的营业额为 万元,一月、二月、三月的营业额共 万元,如果平均每月增长率为 ,
则根据题意列方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】可先表示出二月份的营业额,那么二月份的营业额 增长率 三月份的营业额,等量关系为:
一月份的营业额 二月份的营业额 三月份的营业额 ,把相应数值代入即可求解.
【详解】解:二月份的营业额为 ,三月份的营业额在二月份营业额的基础上增加 ,
为 ,
则列出的方程是 .
故选D.
【点睛】此题考查由实际问题抽象出一元二次方程,掌握求平均变化率的方法是解决问题的关键;注意本
题的等量关系为3个月的营业额之和.
3.根据福建省统计局数据,福建省 年的地区生产总值为 亿元, 年的地区生产总值为
亿元.设这两年福建省地区生产总值的年平均增长率为x,根据题意可列方程( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】设这两年福建省地区生产总值的年平均增长率为x,根据题意列出一元二次方程即可求解.
【详解】设这两年福建省地区生产总值的年平均增长率为x,根据题意可列方程
,
故选:B.
【点睛】本题考查了一元二次方程的应用,根据题意列出一元二次方程是解题的关键.
4.为满足市场需求,某超市在2023年元旦来临前夕,购进一种品牌礼盒,每盒进价是40元.超市规定每
盒售价不得少于45元.根据以往销售经验发现:当售价定为每盒45元时,每天可以卖出700盒,每盒售
价每提高1元,每天要少卖出20盒.
(1)试求出每天的销售量y(盒)与每盒售价x(元)之间的函数关系式;
(2)当每盒售价定为多少元时,每天销售的利润P(元)最大?最大利润是多少?
(3)为稳定物价,物价管理部门限定:这种礼盒的每盒售价不得高于58元.如果超市想要每天获得不低于
6000元的利润,那么超市每天至少销售礼盒多少盒?【答案】(1)
(2)当每盒售价定为60元时,每天销售的利润P(元)最大,最大利润是8000元
(3)440盒
【分析】(1)根据题意即可求解;
(2)根据 即可求解;
(3)根据二次函数的性质即可求解.
【详解】(1)解:由题意得:
(2)解:
时,
即:当每盒售价定为60元时,每天销售的利润P最大,最大利润是8000元.
(3)解:令
解得:
抛物线 开口向下
∴当 时,每天获得的利润不低于6000元
∴当 时,每天获得的利润不低于6000元
在 中,
∴ 随 的增大而减小
故当 时,
即超市每天至少销售粽子440盒.
【点睛】本题考查了一次函数、二次函数在实际问题中的应用.根据题意建立函数模型是解题关键.
5.某公园有一座漂亮的五孔桥,如图所示建立平面直角坐标系,主桥洞 与两组副桥洞分别位于 轴的
两侧成轴对称摆放,每个桥洞的形状近似的可以看作抛物线,主桥洞 上, 与 近似满足函数关系
.经测量在主桥洞 上得到 与 的几组数据:(米)
(米)
根据以上数据回答下列问题:
(1)求主桥洞 的函数表达式;
(2)若 的表达式: , 的表达式: ,求五个桥洞的总跨度
的长.
【答案】(1)
(2)五个桥洞的总跨度 的长为 米
【分析】(1)由表可知,抛物线 的顶点坐标为 ,设抛物线 的解析式为 待定系数法求
二次函数解析式即可求解;
(2)根据二次函数的平移,分别令 , , ,求得每个桥洞的跨度即可求解.
【详解】(1)由表可知,抛物线 的顶点坐标为
∴抛物线 的解析式为
∵抛物线过点 .解得
(2)令 ,
解得: ,
;
∵ 的表达式: , 的表达式:
由题意抛物线 与抛物线 上 之间的部分重合,
即将 向下移动
当 时,解得: ,
;
由题意抛物线 与抛物线 上 之间的部分重合,
即将 向下移动 ,
当 时,
解得: ,
∴
∴五个桥洞的总跨度 的长为 米.
【点睛】本题考查的是二次函数的实际应用,画二次函数的图像,理解题意,灵活的运用抛物线的对称性
解题是关键.
6.根据以下素材,探索完成任务
如何调整电梯球、落叶球的发球方向
素材1:如图是某足球场的一部分,球门宽 ,高 .小梅站在A处向门柱
一侧发球,点A正对门柱 (即 ), ,足球运动的路线是抛物线的一部分.
素材2:如图,当足球运动到最高点Q时,高度为 ,即 ,此时水平距离 ,以点A
为原点,直线 为x轴,建立平面直角坐标系.
(1)求足球运动的高度y(m)与水平距离x(m)之间的函数关系式,此时足球能否入网?
(2)小梅改变发球方向,发球时起点不变,运动路线的形状不变,足球是否能打到远角E处再入网?(上述
(1),(2)中球落在门柱边线视同球入网)【答案】(1) ,足球不能进入球网;(2)能
【分析】(1)由题意知抛物线的顶点坐标为 ,设抛物线解析式的顶点式为 ,由
抛物线过原点即可求出a的值,从而确定抛物线的解析式;求出当 时的函数值,与球门高对比即可
作出判断;
(2)原点不变, 所在直线为x轴,函数解析式不变,求出 的长,计算当 ,对应的函数值并
与 比较,即可判断足球是否入门.
【详解】(1)解:由题得抛物线顶点坐标为 ,设
∵抛物线经过点A(0,0),
∴ ,
∴ ,
∴足球运动轨迹抛物线的函数表达式为 ;
当 时, , ,
∴足球不能进入球网.
(2)解:∵足球运动轨迹抛物线形状不变,此时以点A为原点, 所在直线为x轴,
∴抛物线的函数表达式仍为
∵ ,
∴由勾股定理得: ,
当 , ,
∴能打到远角E处入网.
【点睛】本题是二次函数的应用问题,考查了求二次函数的解析式,求函数值,勾股定理等知识,正确理
解题意,把实际问题转化为数学问题是解题的关键.