
1.建立坐標系解拋物線形運動問題.(重點)2.建立坐標系解拋物線形建筑問題.(重點、難點)
知識點1 建立坐標系解拋物線形運動問題
活動問題:(1)運動中的距離、時間、速度問題,這類問題多根據(jù)運動規(guī)律中的公式求解.(2)物體的運動路線(軌跡)問題,解決這類問題的思想方法是利用數(shù)形結(jié)合思想和函數(shù)思想,合理建立直角坐標系,根據(jù)已知數(shù)據(jù),運用待定系數(shù)法求出運動軌跡(拋物線)對應(yīng)的函數(shù)表達式,再利用二次函數(shù)的性質(zhì)去分析、解決問題.
如圖所示,是某防空部隊進行射擊演習時在平面直角坐標系中的示意圖,位于地面上O點正上方 千米的A處的直升機向目標C發(fā)射防空導彈,已知目標C距地面2.25千米,與點O的水平距離為7千米.若導彈運行到距地面最大高度為3千米時相應(yīng)的水平距離為4千米(即圖中的點D),如果導彈的運行軌跡是拋物線形,請你判斷按軌跡 飛行的導彈能否擊中目標C,并說明理由.
由題意可知拋物線的頂點坐標為(4,3),且經(jīng)過點A 故可設(shè)頂點式y(tǒng)=a(x-h(huán))2+k求出拋物線對應(yīng)函數(shù)的表達式,然后看點C是否在拋物線上即可.設(shè)拋物線對應(yīng)函數(shù)的表達式為y=a(x-h(huán))2+k.根據(jù)題意得,拋物線的頂點D的坐標為(4,3).∴y=a(x-4)2+3.
把A 的坐標代入上式得: =a(0-4)2+3, 解得a=∴拋物線對應(yīng)函數(shù)的表達式為 y= (x-4)2+3,即y= x2+ x+ . 當x=7時,y= ×72+ ×7+ =2.25.∴點C(7,2.25)在拋物線上. 即按軌跡飛行的導彈能擊中目標C.
知識點2 建立坐標系解拋物線形建筑問題
一個涵洞的截面邊緣是拋物線,如圖所示. 現(xiàn)測得當水面寬AB= 1.6m時,涵洞頂點與水面的距離為2. 4 m.這時,離開水面1. 5 m處,涵洞寬ED是多少? 是否會超過1 m?
根據(jù)已知條件,要求涵洞的寬ED,只要求出FD的長度即可,即在上圖所示的平面直角坐標系 中,求出點D的橫坐標.因為點D在涵洞截面的拋物線上,又由已知條件可 得到點D的縱坐標,所以利用拋物線所對應(yīng)的函數(shù)表達式可以進一步算出點D的橫坐標.
拋物線形建筑物問題: 幾種常見的拋物線形建筑物有拱形橋洞、隧道洞口、拱形門等,解決這類問題的關(guān)鍵是根據(jù)已知條件選擇合理的位置建立直角坐標系,結(jié)合問題中的數(shù)據(jù)求出函數(shù)表達式,然后利用函數(shù)表達式解決問題
如圖,某企業(yè)的大門是拋物線形,大門底部的寬AB為4 m,頂端C距離地面的高度為4.4 m,一輛載滿貨物的汽車要通過大門,貨物頂部距底部2.8m,裝貨的寬度為2.4 m,這輛汽車能否順利通過大門?為什么?
根據(jù)題意先建立合適的平面直角坐標系,運用二次函數(shù)的性質(zhì)解答.
解法一:以AB的中點為坐標原點,以AB所在的直線為x軸,以線段AB的垂直平分線為y軸建立平面直角坐標系,如圖所示,根據(jù)題意得:點B的坐標為(2,0),點C的坐標為(0,4.4).設(shè)拋物線對應(yīng)函數(shù)的表達式為y=ax2+k.把B(2,0),C(0,4.4)的坐標代入,
得 解得∴拋物線對應(yīng)函數(shù)的表達式為y=-1.1x2+4.4. 當x= =1.2時,y=-1.1×1.22+4.4=2.816>2.8.∴這輛汽車能順利通過大門.
解法二:以點A為坐標原點,以AB所在的直線為x軸,以過點A與AB垂直的直線為y軸建立平面直角坐標系,如圖所示,根據(jù)題意得:點B的坐標為(4,0),點C的坐標為(2,4.4).
∵拋物線經(jīng)過原點,∴設(shè)拋物線對應(yīng)函數(shù)的表達式為y=ax2+bx. 把B(4,0),C(2,4.4)的坐標代入 得 解得∴拋物線對應(yīng)函數(shù)的表達式為y=-1.1x2+4.4x. 當x= =0.8時, y=-1.1×0.82+4.4×0.8=2.816>2.8.∴這輛汽車能順利通過大門.
1.運動問題:(1)運動中的距離、時間、速度問題; 這類問題多根據(jù)運動規(guī)律中的公式求解.(2)物 體的運動路線(軌跡)問題;解決這類問題的思想 方法是利用數(shù)形結(jié)合思想和函數(shù)思想,合理建立 直角坐標系,根據(jù)已知數(shù)據(jù),運用待定系數(shù)法求 出運動軌跡(拋物線)的解析式,再利用二次函數(shù) 的性質(zhì)去分析、解決問題.
2.拋物線型建筑物問題:幾種常見的拋物線型建筑 物有拱形橋洞、隧道洞口、拱形門等.解決這類 問題的關(guān)鍵是根據(jù)已知條件選擇合理的位置建立 直角坐標系,結(jié)合問題中的數(shù)據(jù)求出函數(shù)解析式, 然后利用函數(shù)解析式解決問題.
1 某廣場有一噴水池,水從地面噴出,如圖,以水平 地面為x軸,出水點為原點,建立平面直角坐標系, 水在空中劃出的曲線是拋物線y=-x2+4x(單位:m) 的一部分,則水噴出的最大高度是( ) A.4 m B.5 m C.6 m D.7 m
2.足球運動員將足球沿與地面成一定角度的方向踢出,足球飛行的路線是一條拋物線,不考慮空氣阻力,足球距離地面的高度h(單位:m)與足球被踢出后經(jīng)過的時間t(單位:s)之間的關(guān)系如下表:
下列結(jié)論:①足球距離地面的最大高度為20 m;②足球飛行路線的對稱軸是直線t= ;③足球被踢出9 s時落地;④足球被踢出1.5 s時,距離地面的高度是11 m.其中正確結(jié)論的個數(shù)是( )A.1 B.2 C.3 D.4
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