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专题 06 实际问题与二次函数的三类综合题型
目录
典例详解
类型一、增长率、销售问题
类型二、拱桥、投球、喷水问题
类型三、图形及图形运动问题
压轴专练
类型一、增长率、销售问题
利用二次函数的性质解决许多生活和生产实际中的最大和最小值的问题,它的一般方法是:
(1)列出二次函数的解析式,列解析式时,要根据自变量的实际意义,确定自变量的取值范围
(2)在自变量取值范围内,运用公式法或配方法求出二次函数的最大值或最小值
例1.(23-24九年级上·宁夏银川·期末)某商城在2024年元旦节期间举行促销活动,一种热销商品进货价
为每个14元,标价为每个20元.
(1)商城举行了“感恩老客户”活动,对于老客户,商城连续两次降价,每次降价的百分率相同,最后以每
个16.2元的价格售出,求商城每次降价的百分率;
(2)市场调研表明:当每个售价20元时,平均每天能够售出40个,当每个售价每降1元时,平均每天就能
多售出10个,在保证每个商品的售价不低于进价的前提下,商城要想获得最大利润,每个商品的定价应为
多少元?最大利润是多少?
【变式1-1】(24-25九年级上·云南玉溪·期末)某商家利用网络平台“直播带货”,销售一批成本为每件
30元的商品,若销售单价为36元,则每天可卖出88件,为提高利润,欲对该商品进行涨价销售,经调查
发现:每涨价1元,每天要少卖出2件,按单价不低于成本价,且不高于50元销售.
(1)求该商品每天的销售量y(件)与销售单价x(元)之间的函数关系式;
(2)销售单价定为多少元时,才能使销售该商品每天获得的利润w(元)最大?最大利润是多少元?
【变式1-2】(23-24九年级上·河南郑州·期末)巩义特产小相菊花茶深受顾客喜爱,小相菊花茶进价为元/两,某商店对销售情况作了调查,结果发现月最大销售量 (两)与售价 (元/两) 之间
的函数关系如图中的线段 所示.(月最大销售量指进货量足够的情况下最多售出两数)
(1)求出 与 之间的函数表达式;
(2)若该菊花茶某月的总销售利润 元,求 关于 的函数表达式,当售价 为多少元/两时,销售利润 最
大,该月进货数量应定为多少?
(3)若该商店某月进货 两,如果销售不完,就以亏本 元/两计入总利润,当销售单价定为多少时,当月
月利润最大?(注:“两”是一种质量单位)
【变式1-3】(23-24九年级上·安徽·期末)某商店销售一种进价60元/件的商品,经市场调查发现:该商
品的每天销售量y(件)是售价x(元/件)的一次函数,其售价、销售量的二组对应值如下表:
售价x/(元/件) 80 100
销售量y/件 100 60
(1)求销售量y关于售价x的函数关系式.
(2)①设商店销售该商品每天获得的利润为W(元),求W与x之间的函数关系式.
②若规定售价高于进价且不超过进价的1.5倍,问当售价定为多少时,该商店销售这种商品每天获得的利
润最大?最大利润是多少?
类型二、拱桥、投球、喷水问题
利用二次函数的性质解决许多生活和生产实际中的最大和最小值的问题,它的一般方法是:
(1)列出二次函数的解析式,列解析式时,要根据自变量的实际意义,确定自变量的取值范围
(2)在自变量取值范围内,运用公式法或配方法求出二次函数的最大值或最小值
例2.(23-24九年级上·河南郑州·期末)你见过“倒过来的桥”吗?位于我国湖南省邵阳洞口县的淘金大桥,大桥的位置在一个山谷当中,桥全长70米,这座桥桥面是水平的,而桥底则是近似为抛物线,桥面和
桥底用若干混凝土石柱竖直支撑.小明在研究淘金大桥时测得当距离桥头35米时,桥面和桥底的支撑石柱
最长,为20米,小明以桥面为x轴,桥头为原点建立如图的平面直角坐标系,设桥底的函数解析式为
.
(1)求该函数的解析式;
(2)思考:
①若该桥平均分布9根石柱支撑,求离桥头最近的石柱的长度;
②若石柱的长度为16.8米,则这根石柱安放的位置距离桥头有多远?
【变式2-1】(23-24九年级上·江苏淮安·期中)足球训练中球员从球门正前方8米的A处射门,球射向球
门的路线呈抛物线.当球飞行的水平距离为6米时,球达到最高点,此时球离地面3米.现以 为原点建
立如图所示直角坐标系.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)已知球门高 为2.44米,通过计算判断球能否射进球门(忽略其他因素)
【变式2-2】(23-24九年级上·河北秦皇岛·期末)在平面直角坐标系中,从原点O向右上方沿抛物线L发
出一个小球P,当小球P达到最大高度3时,小球P移动的水平距离为2.(1)求抛物线L的函数解析式;
(2)求小球P在x轴上的落点坐标;
(3)在x轴上的线段 处,竖直向上摆放着若干个无盖儿的长方体小球回收箱,已知 ,且每个回收
箱的宽、高分别是 、 ,当小球P恰好能落入回收箱内(不含边缘)时,求竖直摆放的回收箱的个数.
【变式2-3】(23-24八年级下·福建福州·期末)小明和小亮玩打水仗,两人相距 米,两人身高都是 米.
以水平线为 轴,小明所站立线为 轴建立如图所示直角坐标系,点 是小明水枪的喷口,小明的
喷水枪喷出的水行走的路线为抛物线 ,小亮为了喷到小明,踮脚抬臂,使得喷枪的喷
口坐标为 ,小亮水枪喷出的水行走路线为抛物线 ,且其过点 .
(1)请通过计算说明小明能否喷到小亮;
(2)如果 是抛物线 的顶点,请通过计算说明小亮能否喷到小明.
类型三、图形及图形运动问题
二次函数与几何知识联系密切,互相渗透,以点的坐标和线段长度的关系为纽带,把二次函数常与全相
似、最大(小)面积、周长等结合起来,解决这类问题时,先要对已知和未知条件进行综合分析,用点的等、坐标和线段长度的联系,从图形中建立二次函数的模型,从而使问题得到解决.解这类问题的关键就
是要善于利用几何图形和二次函数的有关性质和知识,并注意挖掘题目中的一些隐含条件,以达到解题
目的.
例3.(23-24九年级上·湖北武汉·期末)如图,某校准备利用现成的一堵“L”字形的墙面(粗线 表示
墙面,已知 , 米, 米)和总长为 米的篱笆围建一个“日”字形的小型农场
(细线表示篱笆,小型农场中间 也是用篱笆隔开),点D在线段AB上,设 的长为x米.
(1)请用含x的代数式表示 的长;
(2)若要求所围成的小型农场 的面积为 平方米,求 的长;
(3)求小型农场 的最大面积.
【变式3-1】为充分利用现有资源,某校“牧春园”计划用一块矩形地种植两种花卉,如图,矩形地
一面靠墙(墙的长度为 ),另外三面用栅栏围成,中间再用栅栏 把它分成两个面积相等的
矩形,已知栅栏的总长度为 .
(1)若矩形地 的面积为 ,求 的长:
(2)当 边为多少时,矩形地 的面积最大,最大面积是多少?
【变式3-2】(24-25九年级上·湖南常德·期末)如图,在 中, , ,点P从点A开
始沿边 向终点 以 的速度移动,与此同时,点Q从点B开始沿边 向终点 以 的速度移
动,如果P,Q分别从A,B同时出发,当点Q运动到点C时,两点停止运动,设运动时间为 .(1)填空: ______ , _______ ;(用含t的式表示)
(2)当t为何值时, 的长度等于 ?
(3)当t为何值时, 的面积最大?
【变式3-3】如图,用一段长为 的围栏,围成一边靠墙的三块矩形区域种植花卉,墙长为 .矩形
与矩形 的面积相等,矩形 与矩形 的面积相等.设 长为 长为 ,矩
形 的面积为 .
(1)直接写出 与x,z与 之间的函数关系式;
(2)当 为何值时, 有最大值?最大值是多少?
(3)若需要对矩形 和矩形 区域进行装修改造,单价分别为64元 和40元 .受资金投入
限制,改造总费用不能超过11520元,请直接写出 的取值范围.一、单选题
1.(2025·甘肃平凉·中考真题)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 ,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
y(m)与水平距离x(m)之间的关系式是 ,则水流喷出的最大高度是( )
A. B. C. D.
2.某景区旅店有30张床位,每床每天收费10元时,可全部租出.若每床每天收费提高5元,则有1张床
位不能租出;若每床每天收费再提高5元,则再有1张床位不能租出;若每次按提高5元的这种方法变化
下去,则该旅店每天营业收入最多为( )
A.3125元 B.2120元 C.2950元 D.1280元
3.如图①所示的矩形窗框ABCD的周长及其两条隔断EF,GH的总长为 ,且隔断EF,GH分别与矩形
的两条邻边平行.设BC的长为 ,矩形ABCD的面积为 ,y关于x的函数图象如图②,则下列说法
正确的是( )
A.矩形ABCD的最大面积为 B.当 时,矩形ABCD的面积最大C.a的值为12 D.以上说法均错误
二、填空题
4.(24-25九年级下·甘肃张掖·期中)如图1是小峡水电站黄河公路大桥,它的一个桥拱可以近似看作抛物
线,一个桥拱在水面的跨度 约为40米,若按如图2所示方式建立平面直角坐标系,则桥拱所在抛物线
可以表示为 ,则此时桥拱最高点P离水面的高度是 米.
5.(24-25八年级下·广西南宁·期末)某足球运动员将足球沿与地面成一定角度的方向踢出,如果不考虑
空气阻力,足球飞行的高度 (单位: )与足球飞行的时间 (单位: )之间具有二次函数关系,其部
分图象如图所示,则足球到达最高点所需的时间是 .
6.用一段长为 的篱笆围成一个一边靠墙的菜园.
方案一:如图①,围成一个矩形菜园 ,其中一边 是墙,
其余的三边 , , 用篱笆,其中 ;
方案二:如图②,围成一个扇形菜园,一条半径 是墙,其余用篱笆.
有下列结论:
① 的长可以是 ;
② 的长有两个不同的值满足该矩形菜园的面积为 ;
③矩形菜园 的面积的最大值为 ;
④方案二围成扇形菜园的最大面积大于方案一围成矩形菜园的最大面积.
其中正确的是 .(写出所有正确结论的序号)三、解答题
7.(2025·广东·中考真题)如图,某跨海钢箱梁悬索桥的主跨长 ,主塔高 ,主缆可视为抛
物线,主缆垂度 ,主缆最低处距离桥面 ,桥面距离海平面约 .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.
8.(24-25八年级下·浙江杭州·期中)某商城在“双11”期间举行促销活动,一种热销商品进货价为每个12
元,标价为每个20元.
(1)商城举行了“感恩老用户”活动,对于老客户,商城对甲商品连续进行两次降价,每次降价的百分率相
同,最后以每个16.2元售出,求每次降价的百分率;
(2)市场调研表明:当甲商品每个标价20元时,平均每天能售出40个,当每个售价每降1元时,平均每天
就能多售出10个.
①在保证甲每个商品的售价不低于进价的前提下,若商城要想销售甲商品每天的销售额为1190元,则每个
应降价多少元?
②若要使甲商品每天的销售利润最大,每个应该降价多少元?此时最大利润为多少元?
9.(24-25九年级下·黑龙江绥化·期中)有一座抛物线形拱桥,在正常水位 时,水面 宽 ,拱顶
距离水面 .以抛物线的顶点为原点,以抛物线的对称轴为 轴,建立如图所示的平面直角坐标系.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若水位上升 就达到警戒线 的位置,求这时水面 的宽度.10.(24-25八年级下·安徽安庆·期末)某超市销售一批成本为 元/千克的绿色健康食品,深受游客青睐,
经市场调查发现,该食品每天的销售量 (千克)与销售单价 (元/千克)之间满足一次函数关系,其图
象如图所示.
(1)写出 关于 的函数关系式:________,销售利润为__________元(用含有 代数式表示)
(2)为尽可能让利于顾客,当该超市每天销售这种绿色健康食品获利 元时,销售单价为多少元?
(3)请求出销售利润的最大值及此时销售单价.
11.(24-25九年级下·湖北孝感·期中)习近平总书记强调:“要教育孩子们从小热爱劳动、热爱创造”.
某校为促进学生全面发展、健康成长,计划在校园围墙内围建一个矩形劳动实践基地,其中一边靠墙(如
图),另外三边用长为 的篱笆围成.已知墙长为 ,设这个矩形劳动实践基地垂直于墙的一边的长
为 ,其中 ,平行于墙的一边的长为 ,矩形劳动实践基地的面积为 .
(1)请直接写出 与 , 与 的函数关系式;
(2)当 时,求垂直于墙的一边长;
(3)若根据实际情况,可利用的墙的长度不超过 ,垂直于墙的一边长为多少时,这个矩形劳动实践基地
的面积最大?并求出这个最大值.
12.(24-25八年级下·福建福州·期末)八年级小惠同学的爸爸是开花店的,于是他就想趁着情人节活动赚
点零花钱,他以 元/朵的价格从爸爸那里购入一批玫瑰花,准备在情人节那天销售.开花店的爸爸告诉他
前4天的这种玫瑰花日销售量y(朵)与销售单价x(元)的对应值表:
销售单价x/元 10 12 14 16
日销售量y/朵 36 32 28 24小惠判断出y与x是一次函数关系.请你根据以上信息,帮小惠完成下列问题:
(1)求y关于x的函数解析式:
(2)当销售单价为多少元时,小惠获得的日销售利润最大?并求出最大利润;
(3)爸爸要求小惠日销售利润不低于180元,请直接写出销售单价x的取值范围______.
13.2024年我国运动员在巴黎奥运会上夺得网球项目女子单打金牌,实现了中国在该项目上的突破.已知
网球比赛场地长 为24米(其中A,B为边界点),球场中心的球网 高度为1米.建立如图①所示的
平面直角坐标系.运动员从点 处击球,网球飞行路线呈抛物线形状,网球飞行过程中在点
处达到最高.
(1)求抛物线的解析式;
(2)判断此次击球是否越过球网并落在对方区域内(含边界),并说明理由;
(3)运动员在第二次击球时仍然在点P处,通过击球改变网球的飞行路线,其抛物线为
,网球在距球网右侧水平距离2米时,离地面的高度不低于4米,且网球落在对
方区域内(含边界),求m的最大值.
14.(2025·山西·中考真题)综合与实践
问题情境:青蛙腾空阶段的运动路线可看作抛物线.我国某科研团队根据青蛙的生物特征和运动机理设计
出了仿青蛙机器人,其起跳后的运动路线与实际情况中青蛙腾空阶段的运动路线相吻合.
实验数据:仿青蛙机器人从水平地面起跳,并落在水平地面上,其运动路线的最高点距地面 ,起跳
点与落地点的距离为 .
数学建模:如图,将仿青蛙机器人的运动路线抽象为抛物线,其顶点为N,对称轴为直线l,仿青蛙机器人
在水平地面上的起跳点为O,落地点为M.以O为原点, 所在直线为x轴,过点O与 所在水平地面垂直的直线为y轴,建立平面直角坐标系.
(1)请直接写出顶点N的坐标,并求该抛物线的函数表达式;
问题解决:已知仿青蛙机器人起跳后的运动路线形状保持不变,即抛物线的形状不变.
(2)如图1,若仿青蛙机器人从点O正上方的点P处起跳,落地点为Q,点P的坐标为 ,点Q在x
轴的正半轴上.求起跳点P与落地点Q的水平距离 的长;
(3)实验表明:仿青蛙机器人在跃过障碍物时,与障碍物上表面的每个点在竖直方向上的距离不少于
,才能安全通过.如图,水平地面上有一个障碍物,其纵切面为四边形 ,其中
, .仿青蛙机器人从距离 左侧 处的地面起
跳,发现不能安全通过该障碍物.若团队人员在起跳处放置一个平台,仿青蛙机器人从平台上起跳,则刚
好安全通过该障碍物.请直接写出该平台的高度(平台的大小忽略不计,障碍物的纵切面与仿青蛙机器人
的运动路线在同一竖直平面内).