二次函数实际应用问题及解析

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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?
13
【答案】( 1)y 1 x 2 2 x 3;( 2)2 7 m.
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(0,1.5),
CBE 45 ,△ BEC 为等腰直角三角形,
BE 2,点坐标为(2,3.5)
2
(1)设抛物线的函数解析式为y ax 2 bx c( a 0),
则抛物线过点(01,.5)顶点为(2,3.5),当x 0 时,y c 1.5
由2,得b 4a ,
2a
22
4ac b 6a 16a
由3.5 ,得3.5
4a 4a
1 解之,得a 0 (舍去),a , b 4a
2 .
2
13 所以抛物线的解析式为y 1x2 2x 3.
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?
12
答案】( 1)y x2 20x (0 x 15);( 2)不能;( 3)x 15时,最大面积 187.5m
解析】
2
∴ y 1 x2 20x(0 x≤ 15)
2
2)当y 200 时,
12
即x2 20x 200
2
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2
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。

22
答案】(1)把 x=0,y=2 及 h=2.6 代入到y a x 6 2 h ,即2 a 0 6 2 2.6,
1
∴a 。

60
12
∴当 h=2.6 时, y 与 x 的关系式为y 1 x 6 2.6 。

60
2
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 2 36a 2 27a >2.43 ①,
x=18时,y a 18 62 2 36a 2 108a≤ 0 ②,由① ②解得a1。

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
考点】二次函数的性质和应用,无理数的大小比较。

a 的最大值
54
三 . 以桥、隧道为背景问题
2
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 2+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
【答案】 26。

【考点】 二次函数的应用
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= 1 x 60 2 41(万元)。

50 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 万元,可获利润梁部分的桥面 AC 共需
49 2 288 Q= 100 x 2 100 x 160 (万元)。

(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?
12
【答案】( 1)∵每投入x 万元,可获得利润 P= x 60 2 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=20 5(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,
12 即这两年的获利最大为: 2×[ 40 60
41 ]=66 (万元)。

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 ,
1 2 49 2 288
∴y =P+Q=[ x 60 41]+[ x2 x 160]
50 50 5
22
=﹣x 2+60x +129=﹣(x ﹣ 30)2+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)。