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专题 13 二次函数的应用(10 个高频考点)(强化训练)
【题型1 图形面积或周长问题】
1.(2022·安徽·统考中考真题)如图1,隧道截面由抛物线的一部分AED和矩形ABCD构成,矩形的一边
BC为12米,另一边AB为2米.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xOy,规定一个单位长度代表1米.E(0,8)是抛物线的顶点.
(1)求此抛物线对应的函数表达式;
P P
(2)在隧道截面内(含边界)修建“ ”型或“ ”型栅栏,如图2、图3中粗线段所示,点 1, 4
在x轴上,MN与矩形P P P P 的一边平行且相等.栅栏总长l为图中粗线段P P ,P P ,P P ,MN
1 2 3 4 1 2 2 3 3 4
长度之和.请解决以下问题:
(ⅰ)修建一个“ ”型栅栏,如图2,点
P
2
,
P
3
在抛物线AED上.设点
P
1
的横坐标为m(00,
∴在对称轴的右侧,函数y的值随x的增大而增大,
15 15 2 225
∴当x= 时,y取最大值为y=( ) = ;
4 4 16
②当正方形DEFG的一部分在△ABC的外部时,
∵△ADE∽△ABC,
DE AN
∴ = ,
BC AM
而AN=AM−MN=AM−EP,
x 6−EP
∴ = ,
10 6
3
解得EP=6− x.
53
所以y=x(6− x),
5
3 15
即y=− x2+6x( 0)个单位长度,平移后的函数图
象在8≤x≤9时,y的值随x值的增大而减小,结合函数图象,求m的取值范围.
1
【答案】(1)y=− x2+2x(0≤x≤8);(2)他的头顶不会触碰到桥拱,理由见详解;(3)5≤m≤8
4
【分析】(1)设二次函数的解析式为:y=a(x-8)x,根据待定系数法,即可求解;
1
(2)把:x =1,代入y=− x2+2x,得到对应的y值,进而即可得到结论;
4
(3)根据题意得到新函数解析式,并画出函数图像,进而即可得到m的范围.
【详解】(1)根据题意得:A(8,0),B(4,4),
设二次函数的解析式为:y=a(x-8)x,
1
把(4,4)代入上式,得:4=a×(4-8)×4,解得:a=− ,
4
1 1
∴二次函数的解析式为:y=− (x-8)x=− x2+2x(0≤x≤8);
4 4
1 1 7
(2)由题意得:x=0.4+1.2÷2=1,代入y=− x2+2x,得y=− ×12+2×1= >1.68,
4 4 4
答:他的头顶不会触碰到桥拱;
1
(3)由题意得:当0≤x≤8时,新函数表达式为:y= x2-2x,
4
1
当x<0或x>8时,新函数表达式为:y=- x2+2x,
4∴新函数表达式为:y=¿,
∵将新函数图象向右平移m(m>0)个单位长度,
∴O′(m,0),A′(m+8,0),B′(m+4,-4),如图所示,
根据图像可知:当m+4≥9且m≤8时,即:5≤m≤8时,平移后的函数图象在8≤x≤9时,y的值随x值的增大
而减小.
【点睛】本题主要考查二次函数的实际应用,掌握二次函数的待定系数法,二次函数的图像和性质,二次
函数图像平移和轴对称变换规律,是解题的关键.
15.(2022·河南·模拟预测)如图所示是隧道的截面由抛物线和长方形构成,长方形的长是12m,宽是
1
4m.按照图中所示的直角坐标系,抛物线可以用y=− x2+bx+c表示,且抛物线上的点C到OB的水平距离
6
17
为3m,到地面OA的距离为 m.
2
(1)求抛物线的函数关系式,并计算出拱顶D到地面OA的距离;
(2)一辆货运汽车载一长方体集装箱后高为6m,宽为4m,如果隧道内设双向车道,那么这辆货车能否
安全通过?
(3)在抛物线型拱壁上需要安装两排灯,使它们离地面的高度相等,如果灯离地面的高度不超过8m,那
么两排灯的水平距离最小是多少米?1
【答案】(1)抛物线的函数关系式为y=− x2+2x+4,拱顶D到地面OA的距离为10m;(2)可以通过,
6
理由见解析(3)两排灯的水平距离最小是4√3m.
【分析】(1)根据点B和点C在函数图象上,利用待定系数法求出b和c的值,从而得出函数解析式,根
据解析式求出顶点坐标;
(2)根据题意得出车最外侧与地面OA的交点为(2,0)(或(10,0)),然后求出当x=2或x=10时y
的值,与6进行比较大小,比6大就可以通过,比6小就不能通过;
(3)将y=8代入函数,得出x的值,然后进行做差得出最小值.
( 17)
【详解】解:(1)由题知点B(0,4),C 3, 在抛物线上
2
所以¿,
解得¿,
1
∴y=− x2+2x+4,
6
b
∴当x=− =6时,y=10
2a
1
∴抛物线解析式为y=− x2+2x+4,拱顶D到地面OA的距离为10米;
6
(2)由题知车最外侧与地面OA的交点为(2,0)(或(10,0))
22
当x=2或x=10时,y= >6,
3
所以可以通过;
1
(3)令y=8,即− x2+2x+4=8,可得x2−12x+24=0,解得x =6+2√3,x =6−2√3
6 1 2
x −x =4√3
1 2
答:两排灯的水平距离最小是4√3m
【题型4 销售问题】
16.(2022·辽宁锦州·统考中考真题)某文具店购进一批单价为12元的学习用品,按照相关部门规定其销售
单价不低于进价,且不高于进价的1.5倍,通过分析销售情况,发现每天的销售量y(件)与销售单价x
(元)满足一次函数关系,且当x=15时,y=50;当x=17时,y=30.
(1)求y与x之间的函数关系式;
(2)这种学习用品的销售单价定为多少时,每天可获得最大利润,最大利润是多少元?【答案】(1)y与x之间的函数关系式为y=−10x+200
(2)这种学习用品的销售单价定为16元时,每天可获得最大利润,最大利润是160元.
【分析】(1)设y与x之间的函数关系式为y=kx+b,然后代值求解即可;
(2)设每天获得的利润为w元,由(1)可得w=(x−12)(),进而根据二次函数的性质可求解.
【详解】(1)解:设y与x之间的函数关系式为y=kx+b,由题意得:
¿,解得:¿,
∴y与x之间的函数关系式为y=−10x+200;
(2)解:设每天获得的利润为w元,由(1)可得:
w=(x−12)(−10x+200)=−10x2+320x−2400=−10(x−16) 2+160,
∵12≤x≤18,且-10<0,
∴当x=16时,w有最大值,最大值为160;
答:这种学习用品的销售单价定为16元时,每天可获得最大利润,最大利润是160元.
【点睛】本题主要考查一次函数与二次函数的应用,熟练掌握一次函数与二次函数的图象与性质是解题的
关键.
17.(2022·辽宁·统考中考真题)某蔬菜批发商以每千克18元的价格购进一批山野菜,市场监督部门规定
其售价每千克不高于28元.经市场调查发现,山野菜的日销售量y(千克)与每千克售价x(元)之间满
足一次函数关系,部分数据如表:
每千克售价x
…… 20 22 24 ……
(元)
日销售量y
…… 66 60 54 ……
(千克)
(1)求y与x之间的函数关系式;
(2)当每千克山野菜的售价定为多少元时,批发商每日销售这批山野菜所获得的利润最大?最大利润为多少
元?
【答案】(1)y与x之间的函数关系式为y=﹣3x+126
(2)当每千克山野菜的售价定为28元时,批发商每日销售这批山野菜所获得的利润最大,最大利润为420元.
【分析】(1)运用待定系数法求解即可;
(2)设批发商每日销售这批山野菜所获得的利润为w元,然后根据总利润等于每千克的利润×销售量,然后根据二次函数的性质解答即可.
【详解】(1)解:设y与x之间的函数关系式为y=kx+b(k≠0),
由表中数据得:¿,
解得:¿,
∴y与x之间的函数关系式为y=﹣3x+126;
(2)设批发商每日销售这批山野菜所获得的利润为w元,
由题意得:w=(x﹣18)y=(x﹣18)(﹣3x+126)=﹣3x2+180x﹣2268=﹣3(x﹣30)2+432,
∵市场监督部门规定其售价每千克不高于28元,
∴18≤x≤28,
∵﹣3<0,
∴当x<30时,w随x的增大而增大,
∴当x=28时,w最大,最大值为420,
∴当每千克山野菜的售价定为28元时,批发商每日销售这批山野菜所获得的利润最大,最大利润为420元.
【点睛】本题主要考查了二次函数的应用,解题的关键是熟练掌握待定系数法求函数解析式以及二次函数
的性质.
18.(2022·辽宁营口·统考中考真题)某文具店最近有A,B两款纪念册比较畅销,该店购进A款纪念册5
本和B款纪念册4本共需156元,购进A款纪念册3本和B款纪念册5本共需130元.在销售中发现:A款
纪念册售价为32元/本时,每天的销售量为40本,每降低1元可多售出2本;B款纪念册售价为22元/本
时,每天的销售量为80本,B款纪念册每天的销售量与售价之间满足一次函数关系,其部分对应数据如下
表所示:
售价(元/本) … 22 23 24 25 …
每天销售量(本) … 80 78 76 74 …
(1)求A,B两款纪念册每本的进价分别为多少元;
(2)该店准备降低每本A款纪念册的利润,同时提高每本B款纪念册的利润,且这两款纪念册每天销售总数
不变,设A款纪念册每本降价m元.
①直接写出B款纪念册每天的销售量(用含m的代数式表示);
②当A款纪念册售价为多少元时,该店每天所获利润最大,最大利润是多少?
【答案】(1)A,B两款纪念册每本的进价分别为20元和14元;
(2)①B款纪念册销售量为(80-2m)本;②当A款纪念册售价为26元时,该店每天所获利润最大,最大利润是1264元.
【分析】(1)设A,B两款纪念册每本的进价分别为a元和b元,根据题意列出二元一次方程组,求解即
可;
(2)①设A款纪念册每本降价m元,根据这两款纪念册每天销售总数不变,则B款纪念册销售量为(80-
2m)本;
②先利用待定系数法求得B款纪念册每天的销售量与售价之间的一次函数关系式,再根据每周的利润=每
本的利润×每周的销售数量,再根据二次函数的性质可得答案.
(1)
解:设A,B两款纪念册每本的进价分别为a元和b元,
依题意得¿,
解得¿,
答:A,B两款纪念册每本的进价分别为20元和14元;
(2)
解:①设A款纪念册每本降价m元,
则A款纪念册销售量为(40+2m)本,售价为(32-m)元,则每册利润为32-m-20=12-m(元),
∵这两款纪念册每天销售总数不变,
∴B款纪念册销售量为(80-2m)本;
②设B款纪念册每天的销售量与售价之间的一次函数关系式为y=kx+n,
∴¿,
解得¿,
∴B款纪念册每天的销售量与售价之间的一次函数关系式为y=-2x+124,
由①得:B款纪念册销售量为(80-2m)本,
售价为80-2m =-2x+124,即x=22+m(元),则每本利润为22+m-14=8+m(元),
设该店每天所获利润为w元,
则w=(40+2m)(12-m)+ (80-2m)(8+m)
=-4m2+48m+1120
=-4(m-6)2+1264,
∵-4<0,
∴当m=6时,w有最大值,最大值为1264元,
此时A款纪念册售价为32-6=26(元),答:当A款纪念册售价为26元时,该店每天所获利润最大,最大利润是1264元.
【点睛】本题考查二元一次方程组、一次函数及二次函数的应用,解题的关键是读懂题意,列出方程组和
函数关系式.
19.(2022·贵州铜仁·统考中考真题)为实施“乡村振兴”计划,某村产业合作社种植了“千亩桃园”.
2022年该村桃子丰收,销售前对本地市场进行调查发现:当批发价为4千元/吨时,每天可售出12吨,每
吨涨1千元,每天销量将减少2吨,据测算,每吨平均投入成本2千元,为了抢占市场,薄利多销,该村
产业合作社决定,批发价每吨不低于4千元,不高于5.5千元.请解答以下问题:
(1)求每天销量y(吨)与批发价x(千元/吨)之间的函数关系式,并直接写出自变量x的取值范围;
(2)当批发价定为多少时,每天所获利润最大?最大利润是多少?
【答案】(1)y=−2x+20,4≤x≤5.5
(2)将批发价定为每吨5.5千元时,每天获得的利润最大,最大利润是31.5千元.
【分析】(1)根据题意直接写出y与x之间的函数关系式和自变量的取值范围;
(2)根据销售利润=销售量×(批发价-成本价),列出销售利润w(元)与批发价x(千元/吨)之间的函
数关系式,再依据函数的增减性求得最大利润.
(1)
解:根据题意得y=12−2(x−4)=−2x+20(4≤x≤5.5),
所以每天销量y(吨)与批发价x(千元/吨)之间的函数关系式y=−2x+20,
自变量x的取值范围是4≤x≤5.5
(2)
解:设每天获得的利润为w千元,根据题意得
w=(−2x+20)(x−2)=−2x2+24x−40=−2(x−6) 2+32,
∵−2<0,
∴当x<6,W随x的增大而增大.
∵4≤x≤5.5,
∴当x=5.5时,w有最大值,最大值为−2×(5.5−6)2+32=31.5,
∴将批发价定为每吨5.5千元时,每天获得的利润最大,最大利润是31.5千元.
【点睛】本题考查二次函数应用,解题的关键是读懂题意,列出函数关系式.
20.(2022·湖北武汉·统考中考真题)某超市销售一种进价为18元/千克的商品,经市场调查后发现,每天的销售量y(千克)与销售单价x(元/千克)有如下表所示的关系:
销售单价x(元/千克) … 20 22.5 25 37.5 40 …
销售量y(千克) … 30 27.5 25 12.5 10 …
(1)根据表中的数据在下图中描点(x,y),并用平滑曲线连接这些点,请用所学知识求出y关于x的函数关
系式;
(2)设该超市每天销售这种商品的利润为w(元)(不计其它成本),
①求出w关于x的函数关系式,并求出获得最大利润时,销售单价为多少;
②超市本着“尽量让顾客享受实惠”的销售原则,求w=240(元)时的销售单价.
【答案】(1)图象见解析,y与x的函数关系式为:y=−x+50
(2)①w关于x的函数关系式为:w=−x2+68x−900;当w取最大值,销售单价为34元;
②w=240(元)时的销售单价为30元
【分析】(1)根据表格描点连线即可做出函数图像,然后利用待定系数法,将表格中数值代入进行求参
数即可;
(2)①由(1)中关系式可求得w=−x2+68x−900,结合函数的性质可知当w取最大值,销售单价为34
元;
②解方程−x2+68x−900=240,可知x =30,x =38,根据超市本着“尽量让顾客享受实惠”的销售原
1 2
则,可知x=30符合题意.
【详解】(1)解:作图如图所示,由图可知,y与x是一次函数关系,设y与x的函数关系式为:y=kx+b,
20k+b=30
将x=20,y=30;x=40,y=10,代入y=kx+b得,{ ,
40k+b=10
k=−1
解得:{ ,
b=50
即y与x的函数关系式为:y=−x+50;
(2)①由题意可知w关于x的函数关系式为:w=(−x+50)(x−18)=−x2+68x−900=
−(x−34) 2+256,
∴当x=34时,w取最大值,最大值为:256元,
即:当w取最大值,销售单价为34元;
②当w=240时,−x2+68x−900=240,
解得:x =30,x =38,
1 2
∵超市本着“尽量让顾客享受实惠”的销售原则,
∴x=30,
即w=240(元)时的销售单价为30元.
【点睛】本题主要考查的是一次函数及二次函数得应用,掌握函数及图象的性质,能够整合题中条件是解
题的关键.
【题型5 投球问题】
21.(2022·甘肃兰州·统考中考真题)掷实心球是兰州市高中阶段学校招生体育考试的选考项目.如图1
是一名女生投掷实心球,实心求行进路线是一条抛物线,行进高度y(m)与水平距离x(m)之间的函数5
关系如图2所示,抛出时起点处高度为 m,当水平距离为3m时,实心球行进至最高点3m处.
3
(1)求y关于x的函数表达式;
(2)根据兰州市高中阶段学校招生体有考试评分标准(女生),投掷过程中,实心球从起点到落地点的水平
距离大于等于6.70m,此项考试得分为满分10分.该女生在此项考试中是否得满分,请说明理由.
4 8 5
【答案】(1)y关于x的函数表达式为y=− x2+ x+ ;
27 9 3
(2)该女生在此项考试中是得满分,理由见解析.
【分析】(1)根据题意设出y关于x的函数表达式,再用待定系数法求函数解析式即可;
(2)根据该同学此次投掷实心球的成绩就是实心球落地时的水平距离,令y=0,解方程即可求解.
【详解】(1)解∶∵当水平距离为3m时,实心球行进至最高点3m处,
∴设y=a(x−3) 2+3,
5
∵y=a(x−3) 2+3经过点(0, ),
3
5
∴ =a(0−3) 2+3
3
4
解得∶a=− ,
27
4 4 8 5
∴y=− (x−3) 2+3=− x2+ x+ ,
27 27 9 3
4 8 5
∴y关于x的函数表达式为y=− x2+ x+ ;
27 9 3
(2)解:该女生在此项考试中是得满分,理由如下∶
4 8 5 4 8 5
∵对于二次函数y=− x2+ x+ ,当y=0时,有− x2+ x+ =0
27 9 3 27 9 3
∴4x2−24x−45=0,15 3
解得∶x = , x =− (舍去),
1 2 2 2
15
∵ >6.70,
2
∴该女生在此项考试中是得满分.
【点睛】本题考查二次函数的应用和一元二次方程的解法,利用待定系数法求出二次函数的解析是是解题
的关键.
22.(2022·河北保定·校考一模)图1是运动员训练使用的带有乒乓球发射机的乒乓球台示意图,水平台
面的长和宽分别为2.8m和1.6m,中间球网高度为0.15m,发射机安装于台面左侧边缘,能以不同速度向
右侧不同方向水平发射乒乓球,发射点距台面高度为0.4m.乒乓球(看成点)在发射点P获得水平速度v
(单位:m/s)后,从发射点向右下飞向台面,点Q是下落路线的某位置,忽略空气阻力,实验表明:
P,Q的竖直距离h(单位:m)与飞出时间t(单位:s)的平方成正比,且当t=1时,ℎ =5;P,Q的水
平距离是vt(单位:m),如图2.
(1)设v=10m/s.用t表示点Q的横坐标x和纵坐标y,并求出y与x的函数关系式;(不必写x的取值范
围)
(2)在(1)的条件下,①若发球机垂直于底线向正前方发球,根据(1)中的函数关系式及题目中的数据,
判断这次发球能否过网?是否出界?并说明理由;
②若球过网后的落点是右侧台面内的点M(如图3,点M距底线0.3m,边线0.3m),问发球点O在底线
上的哪个位置?(参考数据:√7≈2.6)
(3)将乒乓球发射机安装于台面左侧底线的中点,若乒乓球的发射速度v在某范围内,通过选择合适的方向,
就能使乒乓球落到球网右侧台面上(不接触中网和底线),请直接写出v的取值范围.(结果保留根号)
x2 2
【答案】(1)x=10t,y=0.4−5t2,y=− +
20 5
(2)①能,理由见解析;②发球点O在底线上距离边线1.6m的位置(即左上角)14
(3)
√50.15;
20 5
2.82 2
底线可看成一个点且点的坐标为(2.8,0),当x=2.8时,y=− + =0.008>0,
20 5
∴这次发球能过网,但出界了.
②如图,分别过点O,M作底线,边线的平行线MN,ON,交于点N,
在Rt△MON中,ON=2.8−0.3=2.5m,
x2 2
当y=0时,− + =0,
20 5
解得x=2√2或x=−2√2(根据题意舍去)
∴OM=2√2m,
√7
∴MN=√OM2−ON2= ≈1.3m,1.3+0.3=1.6m,
2
∴发球点O在底线上距离边线1.6m的位置(即左上角).
(3)
解:当垂直底线发球,恰巧过网,此时v值最小,
∵中间球网高度为0.15m,
∴y=0.15m,
∴h=0.4-0.15=0.25m,
∴ℎ =5t2=0.25,
√5 √5
解得t= 或− (舍去),
10 10
∵底线到中网的距离为1.4m ,
1.4 14√5
t= =
∴ √5 5 ;
10
当斜发球恰巧与右下底线与边线边缘相碰,此时v值最大,如图,连接OA,作NB⊥底线于B点,√212
∴OA=√OB2+AB2=√2.82+0.82=
,
5
∵这时的h=0.4,
∴ℎ =5t2=0.4,
√2 √2
∴t= 或t=− (舍去),
5 5
√212
OA 5
∴v= = =√106 ,
t √2
5
14
∴ √56.5,
6 96
∴能安全通过隧道,
答:这辆特殊货车能安全通过隧道.
【点睛】本题考查了二次函数的应用,弄清题意,理清题目中各量之间的关系解题的关键.注意数形结合思
想的应用.
37.(2022·湖南邵阳·统考中考模拟)如图,某隧道口的横截面是抛物线形,已知路宽AB为6米,最高点
离地面的距离OC为5米.以最高点O为坐标原点,抛物线的对称轴为y轴,1米为数轴的单位长度,建立
平面直角坐标系,求:(1)以这一部分抛物线为图象的函数解析式,并写出x的取值范围;(2)有一辆宽
2.8米,高1米的农用货车(货物最高处与地面AB的距离)能否通过此隧道?
5
【答案】(1)y=− x2 ,x的取值范围是−3≤x≤3;(2)能够通过此隧道.
9
【分析】(1)根据所建坐标系设解析式为y=ax2,由A点或B的坐标易求解析式,根据隧道口的有限性结
合图象易知x的取值范围;
(2)能否通过是比较当x=1.4时[5-(-y)]的值与1的大小.
【详解】(1)设所求函数的解析式为y=ax2.
由题意,得函数图象经过点B(3,-5),
∴-5=9a.
5
∴a=− .
9
5
∴所求的二次函数的解析式为y=− x2 .
9
x的取值范围是−3≤x≤3.5 9.8 49
(2)当车宽2.8米时,此时CN为1.4米,对应y=− ×1.42=− =− ,
9 9 45
49 45 49 45
EN长为 ,车高1= 米,∵ > ,
45 45 45 45
∴农用货车能够通过此隧道.
38.(2022·安徽芜湖·校联考三模)施工队要修建一个横断面为抛物线的公路隧道,其高度为6米,宽度
OM为12米,现在O点为原点,OM所在直线为x轴建立直角坐标系(如图所示).
(1)直接写出点M及抛物线顶点P的坐标;
(2)求出这条抛物线的函数解析式;
(3)施工队计划在隧道门口搭建一个矩形“脚手架”ABCD,使A、D点在抛物线上,B、C点在地面OM
上.为了筹备材料,需求出“脚手架”三根木杆AB、AD、DC的长度之和的最大值是多少?请你帮施工队
计算一下.
1
【答案】(1)M(12,0),P(6,6);(2)y=− x2+2x;(3)15米.
6
【详解】试题分析:确定了抛物线的顶点式,可以设抛物线的顶点式,又过原点(0,0),就可以确定抛
物线解析式;设OB=x,由对称性得CM=x,这样就可以用含x的式子表示AB、AD、CD了,为求三根木杆
AB、AD、DC的长度之和的最大值,提供依据.
试题解析:(1)M(12,0),P(6,6)
(2)∵顶点坐标(6,6)
∴设y=a(x﹣6)2+6(a≠0)
又∵图象经过(0,0)
∴0=a(0﹣6)2+6
1
∴a=−
6
1 1
∴这条抛物线的函数解析式为y=− (x﹣6)2+6,即y=− x2+2x;
6 6
(3)设A(x,y)1
∴A(x,− (x﹣6)2+6)
6
∵四边形ABCD是矩形,
1
∴AB=DC=− (x﹣6)2+6,
6
根据抛物线的轴对称性,可得:OB=CM=x,
∴BC=12﹣2x,即AD=12﹣2x,
1 1 1
∴令L=AB+AD+DC=2[− (x﹣6)2+6]+12﹣2x=− x2+2x+12=− (x﹣3)2+15.
6 3 3
∴当x=3,L最大值为15
∴AB、AD、DC的长度之和最大值为15米.
考点:二次函数的应用.
39.(2022·山东德州·统考二模)如图,某公路隧道横截面为抛物线,其最大高度为 6 米,底部宽度OM
为 12 米.现以 O 点为原点,OM 所在直线为 x 轴建立直角坐标系.
(1)直接写出点 M 及抛物线顶点 P 的坐标;
(2)求这条抛物线的解析式;
(3)若要搭建一个矩形“支撑架”AD﹣DC﹣CB,使 C 、D 点在抛物线上,A、B 点在地面 OM 上,则这个
“支撑架”总长的最大值是多少?
【答案】(1) M(12,0) ,P(6,6);
1
(2)y=− x2+2x;
6
(3)当m=3时,AD+DC+CB有最大值为15米.
【分析】(1)根据所建坐标系易求M、P的坐标;
(2)可设解析式为顶点式,把O点(或M点)坐标代入求待定系数求出解析式;
(3)总长由三部分组成,根据它们之间的关系可设A点坐标为(m,0),用含m的式子表示三段的长,
再求其和的表达式,运用函数性质求解.
【详解】(1)易知底部宽度为12米所以OM=12.则M(12,0),最大高度为6米,所以P(6,6).(2)设此函数关系式为:y=a(x−6) 2+6.
∵函数y=a(x−6) 2+6经过点(0,0),
1
∴0=a(0−6) 2+6,即a=− .
6
∴此函数解析式为:
1 1
y=− (x−6) 2+6=− x2+2x.
6 6
(3)设A(m,0),则
B(12-m,0),C ( 12−m,− 1 m2+2m ) ,D ( m,− 1 m2+2m ) .
6 12
∴“支撑架”总长AD+DC+CB = ( − 1 m2+2m ) +(12−2m)+ ( − 1 m2+2m )
6 6
1
=− m2+2m+12.
3
1
=− (m−3) 2+15
3
∵此二次函数的图象开口向下.
∴当m=3米时,AD+DC+CB有最大值为15米.
点评:
本题难度在第(3)问,要分别求出三部分的表达式再求其和.关键在根据图形特点选取一个合适的参数
表示它们,得出关系式后运用函数性质来解.
40.(2022·江苏南京·统考二模)施工队要修建一个横断面为抛物线的公路隧道,其高度为6米,宽度OM
为12米.现以O点为原点,OM所在直线为x轴建立直角坐标系
(1)求出这条抛物线的函数解析式,并写出自变量x的取值范围;
(2)隧道下的公路是双向行车道(正中间是一条宽1米的隔离带),其中的一条行车道能否行驶宽2.5米、高5米的特种车辆?请通过计算说明.
1
【答案】(1)y=- x2+2x.(0≤x≤12);(2)不能行驶宽2.5米、高5米的特种车辆.
6
【详解】试题分析:(1)根据所建坐标系知顶点P和与X轴交点M的坐标,可设解析式为顶点式形式求
解,x的取值范围是0≤x≤12;
(2)根据对称性当车宽2.5米时,x=3或9,求此时对应的纵坐标的值,与车高5米进行比较得出结论.
试题解析:(1)∵M(12,0),P(6,6).
∴设这条抛物线的函数解析式为y=a(x-6)2+6,
∵抛物线过O(0,0),
1
∴a(0-6)2+6=0,解得a=- ,
6
1
∴这条抛物线的函数解析式为y=- (x-6)2+6,
6
1
即y=- x2+2x.(0≤x≤12);
6
(2)当x=6-0.5-2.5=3(或x=6+0.5+2.5=9)时
y=4.5<5
故不能行驶宽2.5米、高5米的特种车辆.
考点:二次函数的应用.
【题型9 行程问题】
41.(2022·江苏南通·统考二模)某人做跑步健身运动,每千米消耗的热量y(单位:kcal)与其跑步的速
度x(单位:km/h)之间的函数关系如图所示,其中线段AB的表达式为y=2x+50(2.5≤x≤10),点C的
坐标为(14,82),即步行速度为14 km/h时他每步行1 km的消耗热量是82 kcal.
(1)求线段BC的表达式;
(2)若从甲地到乙地全程为26 km,其中有6 km是崎岖路,他步行的最高速度是5km/h,20 km是平坦路,
他步行的最高速度是12 km/h,那么在不考虑其他因素的情况下,他从甲地到乙地至多消耗多少kcal的热
量?【答案】(1)y=3x+40,(10≤x≤14);(2)他从甲地到乙地至多消耗1880kcal的能量.
【分析】(1)由题意易得点B的坐标,则设线段BC的解析式为y=kx+b,(10≤x≤14),进而把点B、C
的坐标代入求解即可;
(2)分别求出x=5,x=12时y的值,即可求解.
【详解】解:(1)由图象可得:把x=10代入线段AB的解析式得:y=2×10+50=70,
∴点B(10,70),
设线段BC的解析式为y=kx+b,(10≤x≤14),则由B、C的坐标可得:
¿,解得:¿,
∴线段BC的解析式为y=3x+40,(10≤x≤14);
(2)x=5时,y=2×5+50=60,
x=12时,y=3×12+40=76,
∴60×6+76×20=1880(kcal),
答:他从甲地到乙地至多消耗1880kcal的热量.
【点睛】本题考查一次函数的应用,主要考查待定系数法求函数表达式的技能.
42.(2018·安徽蚌埠·统考中考模拟)台州人民翘首以盼的乐清湾大桥于2018年9月28日正式通车,经统
计分析,大桥上的车流速度v(千米/小时)是车流密度x(辆/千米)的函数,当桥上的车流密度达到220
辆/千米的时候就造成交通堵塞,此时车流速度为0千米/小时;当车流密度不超过20辆/千米,车流速度
为80千米/小时,研究证明:当20≤x≤220时,车流速度v是车流密度x的一次函数.
(1)求大桥上车流密度为50/辆千米时的车流速度;
(2)在某一交通高峰时段,为使大桥上的车流速度大于60千米/小时且小于80千米/小时,应把大桥上的
车流密度控制在什么范围内?
(3)车流量(辆/小时)是单位时间内通过桥上某观测点的车辆数,即:车流量=车流速度×车流密度,求
大桥上车流量y的最大值.【答案】(1)车流速度68千米/小时;(2)应把大桥上的车流密度控制在20千米/小时到70千米/小时之
间;(3)车流量y取得最大值是每小时4840辆
【分析】(1)设车流速度v与车流密度x的函数关系式为v=kx+b,列式求出函数解析式,将x=50代入即可
得到答案;
(2)根据题意列不等式组即可得到答案;
(3)分两种情况:0≤x≤20、20≤x≤220时分别求出y的最大值即可.
【详解】(1)设车流速度v与车流密度x的函数关系式为v=kx+b,由题意,得
¿,
解得¿,
2
∴当20≤x≤220时,车流速度v是车流密度x的一次函数为v=− x+88,
5
2
当x=50时,v=− ×50+88=68(千米/小时),
5
∴大桥上车流密度为50/辆千米时的车流速度68千米/小时;
(2)由题意得¿,
解得200,
∴y随x的增大而增大,
∴当x=20时,y有最大值1600,
当20≤x≤220时,
2 2
y=(− x+88)x=− (x−110) 2+4840,
5 5
当x=110时,y有最大值4840,
∵4840>1600,
∴当车流密度是110辆/千米,车流量y取得最大值是每小时4840辆.
【点睛】此题考查待定系数法求一次函数的解析式,一元一次不等式组的实际应用,二次函数最大值的确
定,正确掌握各知识点并熟练解题是关键.
43.(2018·湖北襄阳·校联考中考模拟)如图是轮滑场地的截面示意图,平台AB距x轴(水平)18米,与k
y轴交于点B,与滑道y= (x≥1)交于点A,且AB=1米.运动员(看成点)在BA方向获得速度v米/秒后,
x
从A处向右下飞向滑道,点M是下落路线的某位置.忽略空气阻力,实验表明:M,A的竖直距离h
(米)与飞出时间t(秒)的平方成正比,且t=1时h=5,M,A的水平距离是vt米.
(1)求k,并用t表示h;
(2)设v=5.用t表示点M的横坐标x和纵坐标y,并求y与x的关系式(不写x的取值范围),及y=13时
运动员与正下方滑道的竖直距离;
(3)若运动员甲、乙同时从A处飞出,速度分别是5米/秒、v 米/秒.当甲距x轴1.8米,且乙位于甲右
乙
侧超过4.5米的位置时,直接写出t的值及v 的范围.
乙
1 2 89
【答案】(1)k=18,h=5t2;(2)x=5t+1,y=﹣5t2+18,y=− x2+ x+ ,当y=13时,运动员在与正下
5 5 5
方滑道的竖直距离是10米;(3)t=1.8,v >7.5
乙
【分析】(1)用待定系数法解题即可;
(2)根据题意,分别用t表示x、y,再用代入消元法得出y与x之间的关系式;
(3)求出甲距x轴1.8米时的横坐标,根据题意求出乙位于甲右侧超过4.5米的v .
乙
k
【详解】(1)由题意,点A(1,18)代入y= ,
x
k
得:18= ,
1
∴k=18,
设h=at2,把t=1,h=5代入,
∴a=5,
∴h=5t2;
(2)∵v=5,AB=1,
∴x=5t+1,
∵h=5t2,OB=18,∴y=﹣5t2+18,
由x=5t+1,
1
则t= (x-1),
5
1 1 2 89
∴y=﹣ (x-1)2+18=− x2+ x+ ,
5 5 5 5
1
当y=13时,13=﹣ (x-1)2+18,
5
解得x=6或﹣4,
∵x≥1,
∴x=6,
18
把x=6代入y= ,
x
y=3,
∴运动员在与正下方滑道的竖直距离是13﹣3=10(米);
(3)把y=1.8代入y=﹣5t2+18
81
得t2= ,
25
解得t=1.8或﹣1.8(负值舍去)
∴x=10
18
∴甲坐标为(10,1.8)恰号落在滑道y= 上,
x
此时,乙的坐标为(1+1.8v ,1.8),
乙
由题意:1+1.8v ﹣(1+5×1.8)>4.5,
乙
∴v >7.5.
乙
【点睛】本题考查了二次函数的应用,反比例函数的应用,综合性较强,有一定的难度,读懂题意,正确
应用反比例函数和二次函数的知识解决问题是关键.本题也考查了函数图像上的临界点问题.
44.(2017·河北·模拟预测)我市某海域内有一艘渔船发生故障,海事救援船接到求救信号后立即从港口
出发沿直线匀速前往救援,与故障渔船会合后立即将拖回.如图,折线段O-A-B表示救援船在整个航行
过程中离港口的距离y(海里)随航行时间x(分钟)的变化规律.抛物线y=ax2+k表示故障渔船在漂移
2
过程中离港口的距离y(海里)随漂移时间x(分钟)的变化规律.已知救援船返程速度是前往速度的 .
3根据图象提供的信息,解答下列问题:
(1)救援船行驶了 海里与故障渔船会合;
(2)求救援船的前往速度;
(3)若该故障渔船在发出救援信号后40分钟内得不到营救就会有危险,请问求援船的前往速度每小时至
少是多少海里,才能保证渔船的安全.
【答案】解:(1)16.
(2)救援船的前往速度为每分钟0.5海里.
219
(3)援船的前往速度每小时至少是 海里
8
【详解】分析:(1)读图可知,点A的纵坐标16即为所求.
(2)根据图示,救援船的前往的时间等于返航的时间减16,据此列方程求解.
2
解:救援船的前往速度为每分钟V海里,则返航速度为每分钟 V海里,
3
16 16
= −16
由题意得V 2 ,解得V=0.5.
V
3
经检验,V=0.5是原方程的解.
答:救援船的前往速度为每分钟0.5海里.
(3)求出点A坐标,将A(32,16)和C(0,12)代入y=ax2+k,求出抛物线解析式,从而得到距离,
除以时间即得速度.
解:由(2)知,t=16÷0.5=32,则A(32,16).
将A(32,16)和C(0,12)代入y=ax2+k,得
1
1024a+k=16 a=
{ ,解得{ 256.
k=12
k=121
∴抛物线解析式为y= x2+12.
256
1 73 73 40 219
当t=40时,y= ×402+12= , ÷ = .
256 4 4 60 8
219
∴援船的前往速度每小时至少是 海里.
8
45.(2022·江苏宿迁·统考二模)大桥上正在行驶的甲车,发现正前方27m处沿同一方向行驶的乙车(此
时v >v )后,开始减速,减速后甲车行驶的路程s(单位:m)与速度v(单位:m/s)的关系式
甲 乙
1
s=− v2+128(0≤v≤16);甲车行驶的速度v(单位:m/s)与时间t(单位:s)的关系可以用一次函数
2
表示,其图像如图所示.
(1)求当甲车减速5s时,它行驶的路程是多少?
(2)若乙车一直匀速行驶,经过多长时间两车相距的最近距离是2.5m?
【答案】(1)当甲车减速5s时,它行驶的路程是67.5m
(2)7s
1 1
【分析】(1)先求出v=−t+16(0≤t≤16)从而得到s=− v2+128=− (t−16) 2+128据此求解即可;
2 2
(2)根据当v >v 时,两车之间的距离逐渐变小,当v v 时,两车之间的距离逐渐变小,当v 7,
当x=6时,y=0<7,
当y=7时,7=−x2+4x+12,
解得x=−1或5,
∴抛物线与台阶T 有交点,设交点为R(5,7),
4
∴点P会落在台阶T 上;
4
(2)
解:由题意抛物线C:y=−x2+bx+c,经过R(5,7),最高点的纵坐标为11,
−4c−b2
=11
∴ { −4 ,
−25+5b+c=7
b=14 b=6
解得{ 或{ (舍弃),
c=−38 c=2
∴抛物线C的解析式为y=−x2+14x−38.
【点睛】本题属于二次函数综合题,考查了二次函数的性质,待定系数法等知识,解题的关键是学会寻找
特殊点解决问题,属于中考压轴题.
49.(2022·河北邯郸·校联考三模)某农作物的生长率p与温度t(℃)有如下关系:如图1,当10≤t≤25时1 1 1
可近似用函数p= t− 刻画;当2525,
∴ℎ =29;
(2)
解:①由表格可知,m是p的一次函数,设m=kp+b,
则¿,解得¿
∴m=100p−20;
1 1
②当10≤t≤25时,p= t− ,
50 5
( 1 1)
∴m=100 t− −20=2t−40;
50 5
1
当25