
一座拱橋的縱截面是拋物線的一部分,拱橋的跨度是 4.9 m,水面寬是 4 m 時(shí),拱頂離水面 2 m,若想了解水面寬度變化時(shí),拱頂離水面的高度怎樣變化,你能建立函數(shù)模型來解決這個(gè)問題嗎?
分析:(1)建立合適的直角坐標(biāo)系;(2)將實(shí)際建筑數(shù)學(xué)化,數(shù)字化;(3)明確具體的數(shù)量關(guān)系;(4)分析所求問題,代入解析式求解.
為簡(jiǎn)便起見,以拱頂為原點(diǎn),拋物線的對(duì)稱軸為 y 軸,建立直角坐標(biāo)系.由于頂點(diǎn)坐標(biāo)是(0,0), 因此這條拋物線的形式為 y = ax2.
一座拱橋的縱截面是拋物線的一部分,拱橋的跨度是 4.9 m,水面寬是 4 m 時(shí),拱頂離水面 2 m,若想了解水面寬度變化時(shí),拱頂離水面的高度怎樣變化.你能建立函數(shù)模型來解決這個(gè)問題嗎?
已知水面寬 4 m 時(shí), 拱頂離水面高 2 m, 因此點(diǎn) A(2,-2)在拋物線上. 由此得出
-2 = a·22,解得
因此,這個(gè)函數(shù)的表達(dá)式是
由于拱橋的跨度為 4.9 m,因此自變量 x的取值范圍是:
想一想, 當(dāng)水面寬4.6 m 時(shí), 拱頂離水面幾米?
B(2.3,-2.645)
拱頂離水面 2.645 m
建立二次函數(shù)模型解決實(shí)際問題的基本步驟是什么?
(1)根據(jù)題意建立適當(dāng)?shù)钠矫嬷苯亲鴺?biāo)系.(2)把已知條件轉(zhuǎn)化為點(diǎn)的坐標(biāo).(3)合理設(shè)出函數(shù)解析式.(4)利用待定系數(shù)法求出函數(shù)解析式.(5)根據(jù)求得的解析式進(jìn)一步分析,判斷并進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算.
如圖是某拋物線形懸索橋的截面示意圖, 已知懸索橋兩端主塔高150 m, 主塔之間的距離為900 m, 試建立適當(dāng)?shù)闹苯亲鴺?biāo)系, 求出該拋物線形橋所對(duì)應(yīng)的二次函數(shù)表達(dá)式.
設(shè)二次函數(shù)表達(dá)式為 y = ax2A(450,150)解得所以
在一定條件下, 若物體運(yùn)動(dòng)的路程 s(m) 關(guān)于時(shí)間 t(s) 的函數(shù)表達(dá)式為 s= 5t2+2t , 則當(dāng)物體經(jīng)過的路程 是 88 m 時(shí),該物體所用的時(shí)間為( ) A.2 s B.4 s C.6 s D.8 s
2. 某座橋的橋拱是近似的拋物線形, 建立如圖所示的 平面直角坐標(biāo)系,其函數(shù)的表達(dá)式為 , 當(dāng) 水位線在 AB 位置時(shí),水面寬 AB = 30 m, 這時(shí)水面 離橋頂?shù)母叨仁牵? ) A.5 m B.6 m C.8 m D.9 m
3.小明練習(xí)推鉛球時(shí),發(fā)現(xiàn)鉛球的高度 y (m) 與水平距離 x (m) 之間的關(guān)系為 ,由此可知鉛球推出的距離是________m.
4. 如圖, 一段拱形柵欄為拋物線的一部分,已知拱高 OA 為 1 m, 柵欄的跨徑 BC 間有 5 根間距為 0.5 m 的立柱. 試建立適當(dāng)?shù)闹苯亲鴺?biāo)系, 求出該拱形柵欄所對(duì)應(yīng)的二次函數(shù)表達(dá)式, 并求出立柱 DE 的高度.
設(shè)二次函數(shù)表達(dá)式為 y = ax2 , C(1.5,1)解得所以
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