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专题 22.14 实际问题与二次函数(知识梳理与考点分类讲解)
第一部分【知识点归纳】
【知识点一】列二次函数解应用题
列二次函数解应用题与列整式方程解应用题的思路和方法是一致的,不同的是,学习了二次函
数后,表示量与量的关系的代数式是含有两个变量的等式.对于应用题要注意以下步骤:
(1)审:审清题意,弄清题中涉及哪些量,已知量有几个,已知量与变量之间的基本关系是什么,
找出等量关系(即函数关系).
(2)设:设出两个变量,注意分清自变量和因变量,同时还要注意所设变量的单位要准确.
(3)列:列函数表达式,抓住题中含有等量关系的语句,将此语句抽象为含变量的等式,这就是
二次函数.
(4)解:按题目要求,结合二次函数的性质解答相应的问题。
(5)检:检验所得解是否符合实际:即是否为所提问题的答案.
(6)写:写出答案.
【要点提示】常见的问题:求最大(小)值(如求最大利润、最大面积、最小周长等)、涵洞、桥梁、
抛物体、抛物线的模型问题等.解决这些实际问题关键是找等量关系,把实际问题转化为函数问题,
列出相关的函数关系式.
【知识点一】建立二次函数模型求解实际问题
一般步骤:
(1)恰当地建立直角坐标系;
(2) 将已知条件转化为点的坐标;
(3) 合理地设出所求函数关系式;
(4) 代入已知条件或点的坐标,求出关系式;
(5) 利用关系式求解问题.
第二部分【题型展示与方法点拨】
【题型1】实际问题与二次函数——图形问题【例1】(22-23九年级上·广东湛江·期中)如图,有长为 的篱笆,一面利用墙(墙的最大可用长度
为 )围成中间隔有一道篱笆的长方形花圃,设花圃 边长为x米,面积为y平方米.
(1)求y与x的函数关系式,并写出x的取值范围;
(2)如果要围成面积为 的花圃,求 的长度;
(3)如果要使围成的花圃面积最大,求最大面积是多少 .
【变式1】(23-24九年级下·全国·课后作业)如图,若用长 的铁丝借助墙 围成一个斜边为 的
直角三角形 ,则所围成的 的最大面积为( )
A. B. C. D.
【变式2】(2024·辽宁大连·模拟预测)如图,拋物线 交 轴正半轴于点 ,交
轴于点 ,线段 轴交拋物线于点 , ,则 的面积是 .
【题型2】实际问题与二次函数——拱桥问题
【例2】(2024·河南南阳·三模)如图,是某景区步行街修建的一个横断面为抛物线的拱形大门,点
为顶点,其高为9米,宽 为18米,以点 为原点, 所在直线为 轴建立平面直角坐标系.矩形
是安装的一个“光带”,且点 , 在抛物线上,点 , 在 上.
(1)求该抛物线的函数表达式.(2)求所需的三根“光带” , , 的长度之和的最大值,并写出此时 的长.
【变式1】(23-24九年级下·全国·课后作业)有一拱桥洞呈抛物线状,这个桥洞的最大高度是16 m,跨
度为40 m,现把它的示意图(如图)放在平面直角坐标系中,则抛物线的表达式为( )
A. B.
C. D.
【变式2】(2024·吉林松原·模拟预测)如图为一座拱桥的部分示意图,中间桥洞的边界线是抛物线形,
涝季的最高水位线在 处,此时桥洞中水面宽度 仅为4米,桥洞顶部点O到水面 的距离仅为1
米;旱季最低水位线在 处,此时桥洞中水面宽度 达12米,那么最低水位 与最高水位 之间
的距离为 米.
【题型3】实际问题与二次函数——销售问题
【例3】(22-23八年级下·浙江宁波·期末)抗击疫情期间,某商店购进了一种消毒用品,进价为每件8
元,销售过程中发现,该商品每天的销售量y(件)与每件售价x(元)之间存在一次函数关系(其中
,且x为整数),部分对应值如下表:
每件售价(元) 9 11 13每天的销售量
105 95 85
(件)
(1)求y与x的函数关系式.
(2)若该商店销售这种消毒用品每天获得425元的利润,则每件消毒用品的售价为多少元.
(3)设该商店销售这种消毒用品每天获利w(元),问:当每件消毒用品的售价为多少元时,每天的销
售利润最大?最大利润是多少元?
【变式1】(23-24九年级下·全国·课后作业)“燎原书店”销售某种中考复习资料,若每本可获利x元,
一天可售出 本,则该书店出售该种中考复习资料的日利润最大为( )
A. 元 B. 元 C. 元 D. 元
【变式2】(23-24八年级下·浙江宁波·期末)“地摊经济”一时兴起, 小明计划在夜市销售一款产品,
进价40元/件, 售价110 元/件, 每天可以销售 20 件,每销售一件需缴纳摊位管理费用 元.
未来 30 天,这款产品将开展 “每天降价1元”的夏日大促活动, 即从第1天起每天的单价均比前一天
降1元.通过市场调研发现, 该产品单价每降1元, 每天销量增加4件. 在这30天内,要使每天缴纳
摊位管理费用后的利润随天数 ( 为正整数)的增大而增大, 的取值范围应为 .
【题型4】实际问题与二次函数——掷球问题
【例4】(2024·河南商丘·模拟预测)一位足球运动员在一次训练中,从球门正前方 的A处射门,已
知球门高 为 ,球射向球门的路线可以看作是抛物线的一部分,当球飞行的水平距离为 时,
球达到最高点,此时球的竖直高度为 .现以O为原点,平面直角坐标系如图所示.
(1)求二次函数的表达式;
(2)通过计算判断球能否射进球门;
(3)为了进球,运动员带球向点A的正后方移动了 米射门,若运动员射门路线的形状、最大高
度均保持不变,结果恰好在点O正上方 处进球,求n的值.
【变式1】(2024·陕西咸阳·模拟预测)运动员某次训练时,推出铅球后铅球在空中的飞行路线可以看作是抛物线的一部分(如图).铅球在空中飞行的竖直高度 (单位: )与水平距离 (单位: )近
似地满足函数关系 ( 、 、 为常数, ).该函数的图象与 轴交于点 ,
顶点为 ,下列说法错误的是( )
A.
B.该铅球飞行到最高点时铅球离 轴的水平距离是
C.铅球在运动过程中距离地面的最大高度是
D.此次训练,该铅球落地点离 轴的距离小于
【变式2】(2024·广西·中考真题)如图,壮壮同学投掷实心球,出手(点P处)的高度 是 ,出
手后实心球沿一段抛物线运行,到达最高点时,水平距离是 ,高度是 .若实心球落地点为M,则
.
【题型5】实际问题与二次函数——喷水问题
【例5】(2024·河南信阳·模拟预测)小华在走读淮河文化园游玩,发现公园的草地自动浇水装置喷洒出
的水流呈抛物线型,小华通过多次测量数据,在平面直角坐标系中绘制了水流喷出的高度 与距离浇
水装置的水平距离 之间的函数图象,如图所示,已知点 ,抛物线顶点坐标为点 .
(1)求水流所形成的抛物线的表达式.
(2)小华通过观察发现距离喷水装置 处的一棵古树未被浇到水,请通过计算说明这个自动浇水装置不能浇到古树的原因.
(3)通过与园区工作人员交谈,小华发现这个喷水装置还可以上下移动,且移动之后水流的形状、大小
保持不变,若想让(2)中的古树能被此浇水装置浇到,则此喷水装置需要向上移动的最小距离是多少?
请直接写出答案.
【变式1】(2024·山西朔州·三模)如图1是某城市广场音乐喷泉,出水口A处的水流呈抛物线形,该水
流喷出的高度 与水平距离 之间的关系如图2所示,点B为该水流的最高点,点C为该水流的
落地点,且 ,垂足为点D, .若 , ,则 的长为( )
A. B. C. D.
【变式2】(2024·辽宁营口·模拟预测)如图,要修建一个圆形喷水池,在池中心竖直安装一根水管,
在水管的顶端A点安一个喷水头,使喷出的抛物线形水柱在与池中心的水平距离为 处达到最高,高度
为 ,水柱落地处离池中心距离为 ,则水管的长度 是 m.
【题型6】实际问题与二次函数——增长率问题【例6】(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】(20-21九年级上·陕西宝鸡·期末)某市为解决当地教育“大班额”问题,计划用三年时间完
成对相关学校的扩建, 年市政府已投资 亿人民币,若每年投资的增长率相同,预计 年投资额
达到 亿元人民币,设每年投资的增长率为 ,则可得( )
A. B. C. D.
【变式2】(23-24九年级上·上海青浦·期中)某商店一月份销售额为 万元,月平均增长率 ( ),
一季度的销售额为 万元,那么 关于月平均增长率 的函数解析式是 .
【题型7】实际问题与二次函数——其他问题
【例7】(2024·河南商丘·模拟预测)在文艺汇演来临之际,九年级2班同学准备装饰教室.他们在相对
的两面墙上的B,C两点之间拉了一根彩带,彩带自然下垂后呈抛物线形,地面上两点O,D分别在点
B,C的正下方,已知 米, 和 之间的水平距离为10米.以 所在直线为y轴, 所
在直线为x轴建立如图1所示的平面直角坐标系,此时彩带自然下垂形状可近似看作抛物线
.
(1)求该抛物线的函数表达式及彩带到地面的最小距离.
(2)为了使彩带的造型美观,现将图1中彩带最低点固定在灯E上(灯宽度、厚度不计,图中所有点均
在同一竖直平面内),且灯E到 和 的距离相等,这样灯E两侧的彩带就形成了两个对称的新抛物
线,如图2所示.若两个新抛物线最低点之间的水平距离为4米,且灯E到地面的距离为2.7米,则图2中彩带最低点比之前升高了多少米?
【变式1】(2024·广东佛山·一模)据科学计算,运载“神十八”的“长征二号” 火箭,在点火第一
秒钟通过的路程为 ,第二秒时共通过了 的路程,第三秒时共通过了 的路程,在这一过程中
路程与时间成二次函数关系,在达到离地面 的高度时,火箭程序拐弯,则这一过程需要的时间大
约是( ).
A.10秒钟 B.13秒钟 C.15秒钟 D.20秒钟
【变式2】(22-23八年级下·浙江宁波·期末)某种型号的小型无人机着陆后滑行的距离 (米)米关于
滑行的时间 (秒)的函数解析式是 ,无人机着陆后滑行的最大距离是 米.
第三部分【中考链接与拓展延伸】
1、直通中考
【例1】(2024·山东潍坊·中考真题)2024年6月,某商场为了减少夏季降温和冬季供暖的能源消耗,计
划在商场的屋顶和外墙建造隔热层,其建造成本 (万元)与隔热层厚度 满足函数表达式:
.预计该商场每年的能源消耗费用 (万元)与隔热层厚度 满足函数表达式:
,其中 .设该商场的隔热层建造费用与未来8年能源消耗费用之和为
(万元).
(1)若 万元,需求该商场建造的隔热层厚度;
(2)已知该商场未来8年的相关规划费用为 (万元),且 ,当 时,求隔热层厚度
的取值范围.【例2】(2024·贵州·中考真题)某超市购入一批进价为10元/盒的糖果进行销售,经市场调查发现:销
售单价不低于进价时,日销售量y(盒)与销售单价x(元)是一次函数关系,下表是y与x的几组对应
值.
销售单价x/元 … 12 14 16 18 20 …
销售量y/盒 … 56 52 48 44 40 …
(1)求y与x的函数表达式;
(2)糖果销售单价定为多少元时,所获日销售利润最大,最大利润是多少?
(3)若超市决定每销售一盒糖果向儿童福利院赠送一件价值为m元的礼品,赠送礼品后,为确保该种糖
果日销售获得的最大利润为392元,求m的值.
2、拓展延伸
【例1】(23-24八年级上·四川成都·开学考试)如图1,在等腰直角 中, ,且位于长
方形 的左侧,直角边 与 边在同一直线上, .现将 沿 方向移动,设 的
长为x, 与长方形 的重叠部分(图中阴影部分)面积为y,则y与x的关系图象可以用图2表
示.请根据图象信息分析,长方形 的 边长为 ,当 时,x的值为 .
【例2】(2024·河南驻马店·模拟预测)如图,三孔桥横截面的三个孔都呈抛物线形,左右两个抛物线是
全等的,正常水位时,大孔水面宽 为 ,顶点 距水面 (即 ),小孔顶点 距水面
(即 ),建立如图所示的平面直角坐标系.
(1)求出大孔抛物线的解析式;
(2)航管部门设定警戒水位为正常水位上方 处,汛期某天水位正好达到警戒水位,有一艘顶部高出水面 ,顶部宽 的巡逻船要路过三孔桥,请问该巡逻船能否安全通过大孔?并说明理由;
(3)当水位上涨到刚好淹没小孔时,则大孔的水面宽度 .