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二次函数实际应用问题及解析

2023-10-09 来源:步旅网


中考压轴题中函数之二次函数的实际应用问题,主要是解答题,也有少量的选择和填空题,常见问题有以几何为背景问题,以球类为背景问题,以桥、隧道为背景问题和以利润为背景问题四类。

一. 以几何为背景问题

原创模拟预测题1. 市政府为改善居民的居住环境,修建了环境幽雅的环城公园,为了给公园内的草评定期喷水,安装了一些自动旋转喷水器,如图所示,设喷水管AB高出地面1.5m,在B处有一个自动旋转的喷水头,一瞬间喷出的水流呈抛物线状.喷头B与水流最高点C的连线与地平面成45的角,水流的最高点C离地平面距离比喷水头B离地平面距离高出2m,水流的落地点为D.在建立如图所示的直角坐标系中: (1)求抛物线的函数解析式;

(2)求水流的落地点D到A点的距离是多少m? 【答案】(1)y123x2x;(2)27m. 22【解析】

试题分析:(1)把抛物线的问题放到直角坐标系中解决,是探究实际问题常用的方法,本题关键是解等腰直角三角形,求出抛物线顶点C(2,3.5)及B(0,1.5),设顶点式求解析式;

(2)求AD,实际上是求当y=0时点D横坐标. 在如图所建立的直角坐标系中,

由题意知,B点的坐标为(01.5),,

CBE45,△BEC为等腰直角三角形,

BE2,

点坐标为(2,3.5)

(1)设抛物线的函数解析式为yaxbxc(a0),

2则抛物线过点(01.5),顶点为(2,3.5), 当x0时,yc1.5 由b2,得b4a, 2a4acb26a16a23.5,得3.5 由

4a4a解之,得a0(舍去),a,b4a2. 所以抛物线的解析式为y12123x2x. 22

考点:本题考查点的坐标的求法及二次函数的实际应用

点评:此题为数学建模题,借助二次函数解决实际问题.结合实际问题并从中抽象出函数模型,试着用函数的知识解决实际问题,学会数形结合解答二次函数的相关题型.

原创模拟预测题2.在青岛市开展的创城活动中,某居民小区要在一块一边靠墙(墙长15m)的空地上修建一个矩形花园ABCD,花园的一边靠墙,另三边用总长为40m的栅栏围成(如图所示).若设花园的BC边长为x(m),花园的面积为y(m). (1)求y与x之间的函数关系式,并写出自变量x的取值范围;

(2)满足条件的花园面积能达到200 m吗?若能,求出此时x的值;若不能,说明理由; (3)根据(1)中求得的函数关系式,描述其图象的变化趋势;并结合题意判断当x取何值时,花园的面积最大?最大面积为多少?

【答案】(1)y【解析】

12(2)不能;(3)x15时,最大面积187.5m x20x(0x15);

2

1∴yx220x(0x≤15)

2(2)当y200时, 即12x20x200 2∴x240x4000

解得:x2015 ∵0x≤15

∴此花园的面积不能达到200m

考点:本题考查实际问题中二次函数解析式的求法及二次函数的实际应用

点评:此题为数学建模题,借助二次函数解决实际问题.结合实际问题并从中抽象出函数模型,试着用函数的知识解决实际问题,学会数形结合解答二次函数的相关题型.

二. 以球类为背景问题

原创模拟预测题3. 如图,排球运动员站在点O处练习发球,将球从O点正上方2m的A处发出,把球看成点,其运行的高度y(m)与运行的水平距离x(m)满足关系式

yax6h。已知球网与O点的水平距离为9m,高度为2.43m,球场的边界距O点的

水平距离为18m。

(1)当h=2.6时,求y与x的关系式(不要求写出自变量x的取值范围); (2)当h=2.6时,球能否越过球网?球会不会出界?请说明理由;

(3)若球一定能越过球网,又不出边界,求二次函数中二次项系数a的最大值。

2

【答案】(1)把x=0,y=2及h=2.6代入到yax6h,即2a062.6,

∴a221。 6012x62.6。 60 ∴当h=2.6时, y与x的关系式为y

(3)把x=0,y=2代入到yax6h,得h236a。

x=9时,ya96236a227a>2.43 ①, x=18时,ya186236a2108a≤0 ②, 由① ②解得a2221。 54∴若球一定能越过球网,又不出边界,二次函数中二次项系数a的最大值

为1。 54【考点】二次函数的性质和应用,无理数的大小比较。

三. 以桥、隧道为背景问题

原创模拟预测题4.如图,一大桥有一段抛物线型的拱梁,抛物线的表达式为y=ax+bx+c,小王骑自行车从O匀速沿直线到拱梁一端A,再匀速通过拱梁部分的桥面AC,小王从O到A用了2秒,当小王骑自行车行驶10秒时和20秒时拱梁的高度相同,则小强骑自行车通过拱梁部分的桥面AC共需 秒.

2

【答案】26。

【考点】二次函数的应用

四. 以利润为背景问题

原创模拟预测题5. 某山区的一种特产由于运输原因,长期只能在当地销售,当地政府对该特产的销售投资收益为:每投入x万元,可获得利润P=12x6041错误!未找50到引用源。(万元)。当地政府拟规划加快开发该特产的销售,其规划方案为:在规划前后对该项目每年最多可投人100万元的销售投资,在实施规划5年的前两年中,每年都从100万元中拨出60万元用于修建一条公路,两年修成,通车前该特产只能在当地销售;公路通车后的3年中,该特产既在本地销售,也在外地销售。在外地销售的投资收益为:每投入x

D 万元,可获利润Q=492882 100x100x160错误!未找到引用源。(万元)。

505(1)若不进行开发,求5年所获利润的最大值是多少?

(2)若按规划实施,求5年所获利润(扣除修路后)的最大值是多少? (3)根据(1)、(2),该方案是否具有实施价值?

【答案】(1)∵每投入x万元,可获得利润P=12x6041(万元), 50∴当x=60时,所获利润最大,最大值为41万元。

∴若不进行开发,5年所获利润的最大值是:41×5=205(万元)。 (2)前两年:0≤x≤40,此时因为P随x的增大而增大,

所以x=40时,P值最大, 即这两年的获利最大为:2×[12406041 ]=66(万元)。 50后三年:设每年获利y,设当地投资额为x,则外地投资额为100-x, ∴y=P+Q=[2

1492882x160] x6041]+[x2505052

=﹣x+60x+129=﹣(x﹣30)+1029。 ∴当x=30时,y最大且为1029。

∴这三年的获利最大为1029×3=3087(万元)。

∴5年所获利润(扣除修路后)的最大值是:66+3087﹣50×2=3153(万

元)。

(3)规划后5年总利润为3153万元,不实施规划方案仅为205万元,故具有

很大的实施价值。

【考点】二次函数的应用(利润问题)。

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