解二次函數(shù)的實際應用問題的一般步驟:
審:審清題意,弄清題中涉及哪些量,已知量有幾個,已知量與變量之間的基本關系是什么,找出等量關系(即函數(shù)關系);
設:設出兩個變量,注意分清自變量和因變量,同時還要注意所設變量的單位要準確;
列:列函數(shù)解析式,抓住題中含有等量關系的語句,將此語句抽象為含變量的等式,這就是二次函數(shù);
解:按題目要求結(jié)合二次函數(shù)的性質(zhì)解答相應的問題;
檢:檢驗所得的解,是否符合實際,即是否為所提問題的答案;
答:寫出答案.
題型一 拱橋問題
【例1】如圖所示是一個橫斷面為拋物線形狀的拱橋,當水位在l時,水面寬4m,拱頂(拱橋洞的最高點)離水面2m.則當水面寬為3m時,水位上升了( )

A.0.675mB.0.875mC.0.975mD.1.125m
【答案】B
【分析】建立適當?shù)闹苯亲鴺讼?,確定拋物線的解析式即可求解.
【詳解】解:建立如圖所示的平面直角坐標系:

可得拋物線的頂點坐標為
設拋物線的解析式為:
將點代入得:,解得:

令,則
即:則當水面寬為3m時,水位上升了0.875m
故選:B
【點睛】本題考查了二次函數(shù)的實際應用.建立適當?shù)闹苯亲鴺讼凳墙忸}關鍵.
【例2】如圖,一陣拱橋的跨度長為,拱橋頂部距離水面的高度為,現(xiàn)在以點為坐標原點,所在直線為軸建立平面直角坐標系.
(1)拋物線頂點的坐標是______,并求拋物線的表達式.
(2)在(1)條件下,直接寫出拱橋倒影所在拋物線的函數(shù)表達式______.
(3)一艘游船寬6米,載客后水面以上高為3.2米,請問能否從橋下通過?
【答案】(1),
(2)
(3)貨船不能順利通過此橋洞,理由見解析
【分析】(1)根據(jù)題目中給出的拱橋的跨度長為,拱橋頂部距離水面的高度為,先確定頂點坐標;再結(jié)合所示坐標系設出對應的函數(shù)解析式,再用待定系數(shù)法求出函數(shù)解析式即可;
(2)根據(jù)倒影與拱橋關于軸對稱,求出倒影的解析式即可;
(3)把代入解析式求出即可.
【詳解】(1)解:因為拱橋的跨度長為,拱橋頂部距離水面的高度為,
又以點為坐標原點,所在直線為軸建立平面直角坐標系,
,
故答案為:;
根據(jù)題意設拋物線的解析式為,
把代入解析式得:,
解得:,
∴函數(shù)表達式為;
(2)解:∵拋物線在水面中的倒影與拋物線關于x軸對稱,
∴倒影所在拋物線開口向上且頂點為,
∴倒影所在拋物線函數(shù)表達式為;
故答案為:;
(3)解:貨船不能順利通過此橋洞,理由如下:
因為船寬6米,當船行駛到拱橋中心時,離對稱軸左右各3米,
又因為拋物線對稱軸為直線 ,
所以由題意得:把代入表達式,得:

貨船不能順利通過此橋洞.
【點睛】本題考查二次函數(shù)的應用,當橋洞的拱形是拋物線關鍵是根據(jù)坐標系列出相應的函數(shù)解析式.
【變式1-1】如圖是某河上一座古拱橋的截面圖,拱橋橋洞上沿是拋物線形狀,拋物線兩端點與水面的距離都是1m,拱橋的跨度為10m,橋洞與水面的最大距離是5m.若把拱橋的截面圖放在如圖所示的平面直角坐標系中,拋物線的解析式為 .

【答案】
【分析】先根據(jù)題意和圖象得出頂點坐標,然后設出拋物線的頂點式為:,再把代入解析式求出的值即可.
【詳解】解:橋洞與水面的最大距離是,且拱橋的跨度為,
拋物線的頂點坐標為,
則可設拋物線的解析式為:,
根據(jù)題意和圖象把代入解析式可得:,
解得:,
拋物線的解析式為:;
故答案為:.
【點睛】本題考查的是二次函數(shù)的實際應用,解題關鍵是求出頂點坐標并設出拋物線的頂點式.
【變式1-2】如圖1為某新建住宅小區(qū)修建的一個橫斷面為拋物線的拱形大門,點Q為頂點,其高為6米,寬為12米.以點O為原點,所在直線為x軸建立直角坐標系.

(1)求出該拋物線的函數(shù)表達式,并寫出自變量x的取值范圍;
(2)拱形大門下的道路設雙向行車道供車輛出入(正中間是寬1米的值班室),其中的一條行車道能否行駛寬2.5米、高3.5米的消防車輛?請通過計算說明;
(3)如圖2,小區(qū)物業(yè)計劃在拱形大門處安裝一個矩形“光帶”,使點A,D在拋物線上,點B,C在上,求出所需的三根“光帶”,,的長度之和的最大值.
【答案】(1);
(2)能,理由見解析;
(3)米時,三根“光帶”長度之和L的最大值為15米.
【分析】(1)根據(jù)所建坐標系知頂點P和與x軸交點M的坐標,可設解析式為頂點式形式求解,x的取值范圍是;
(2)根據(jù)對稱性當車寬2.5米時,或9,求此時對應的縱坐標的值,與車高米進行比較得出結(jié)論;
(3)求三段和的最大值須先列式表示三段的和,再運用性質(zhì)求最大值,可設點A或點B的坐標表示三段的長度從而得出表達式.
【詳解】(1)解:∵,.
∴設這條拋物線的函數(shù)解析式為,
∵拋物線過,
∴,解得,
∴這條拋物線的函數(shù)解析式為, 即.
(2)當時,,
故能行駛寬2.5米、高米的消防車輛.
(3)設點A的坐標為,則,,
根據(jù)拋物線的軸對稱,可得:,
∴,即,
令,
當 時,最大值為:,
故當,即米時,三根“光帶”長度之和L的最大值為15米.
【點睛】本題考查了二次函數(shù)的性質(zhì)在實際生活中的應用.關鍵是首先要吃透題意,確定變量,建立函數(shù)模型,然后利用函數(shù)性質(zhì)解決問題.
【變式1-3】一座拱橋的輪廓是拋物線(如圖所示),拱高,跨度,相鄰兩支柱間的距離均為.求支柱的長度.

建立坐標系:
我們可以以點為原點建立平面直角坐標系,則三點的坐標分別為_________,_________,_________.根據(jù)圖象可以設拋物線的解析式為_________,將兩點中的任意一點的坐標代入解析式即可確定函數(shù)解析式,進而求出支柱的長度.你還有其他建立直角坐標系的方法嗎?試一試,然后對比一下哪種更簡單.
【答案】;;;;支柱的長度是;其他方法見解析
【分析】根據(jù)題意建立平面直角坐標系,然后利用待定系數(shù)法求出表達式,然后將代入求出,進而得到的長度.
【詳解】解:以點為原點建立平面直角坐標系,如圖所示.

由題意得,,.
設拋物線的解析式為.
把代入,得到,
拋物線的解析式為.
當時,,

如圖所示,以中點為原點建立平面直角坐標系,

根據(jù)題目條件,,,,
將,代入,得
解得:,

設,故,
∴,
∴支柱的長度是.
∵第一種方法得到的表達式只有二次項,第一種方法得到的表達式有二次項和常數(shù)項,
∴第一種方法更簡單.
【點睛】本題考查點的坐標的求法及二次函數(shù)的實際應用.此題為數(shù)學建模題,求出二次函數(shù)解析式時關鍵.
題型二 圖形問題
【例3】用72米木料制作成一個如圖所示的“目”形長方形大窗框(橫檔,也用木料).其中,要使窗框的面積最大,則的長為( )

A.8米B.9米C.10米D.米
【答案】B
【分析】設的長為米,則的長為米.表示出窗框的面積,利用二次函數(shù)的性質(zhì)即可求解.
【詳解】解:設的長為米,則的長為米
則窗框的面積

∴當時,窗框的面積最大
故選:B
【點睛】本題考查二次函數(shù)的實際應用.掌握建模思想是解題關鍵.
【例4】裝潢公司要給邊長為6米的正方形墻面進行裝潢,設計圖案如圖所示(四周是四個全等的矩形,用材料甲進行裝潢;中心區(qū)是正方形,用材料乙進行裝潢),兩種裝潢材料的成本如下表:
設矩形的較短邊的長為x米,裝潢材料的總費用為y元.
(1)的長為________米(用含x的代數(shù)式表示);
(2)求y關于x的函數(shù)解析式;
(3)當中心區(qū)的邊長不小于2米時,求裝潢材料的總費用的最大值及此時中心區(qū)的邊長.
【答案】(1)
(2)
(3)裝潢材料的總費用的最大值為1760元,此時中心區(qū)的邊長2米
【分析】(1)用大正方形的邊長減去兩個矩形的短邊長可求解;
(2)根據(jù)總費用等于兩種材料的費用之和即可求解;
(3)根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)求解即可.
【詳解】(1)解:根據(jù)題意,米,
故答案為:;
(2)解:由題意,米,米,
則裝潢材料的總費用
,
即y關于x的函數(shù)解析式為;
(3)解:∵中心區(qū)的邊長不小于2米,
∴,則,
∵,
∴該二次函數(shù)的圖象開口向下,對稱軸為直線,
∴當時,y隨x的增大而增大,
當時,y有最大值,最大值為,
答:裝潢材料的總費用的最大值為1760元,此時中心區(qū)的邊長2米.
【點睛】本題考查二次函數(shù)的幾何應用,理解題意,找到題中隱含等量關系列出函數(shù)關系式,熟練掌握二次函數(shù)的性質(zhì)是解答的關鍵.
【變式2-1】如圖,利用一個直角墻角修建一個的四邊形儲料場,其中.若新建墻與總長為,則該儲料場的最大面積是( )

A.B.C.D.
【答案】C
【分析】先添加輔助線,把直角梯形分成矩形和含直角三角形,求出梯形的上、下底和高,最后由梯形面積公式得出面積與之間的函數(shù)關系式,根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)直接求解.
【詳解】如圖,過點作于點,易得:四邊形為矩形,

∴,

設,
∴,,
∴,,
則四邊形的面積為:
,
整理得:,
∴當長為時,儲料場 的面積最大為.
故選:.
【點睛】此題考查了梯形的性質(zhì)、矩形的性質(zhì)、含角的直角三角形的性質(zhì)、勾股定理、二次函數(shù)的運用,利用梯形的面積建立二次函數(shù)是解題的關鍵.
【變式2-2】某學校根據(jù)地形情況,要對景觀帶中一個長,寬的長方形水池進行加長改造(如圖①,改造后的水池仍為長方形,以下簡稱水池1),同時,再建造一個周長為12m的矩形水池(如圖②,以下簡稱水池2).如果設水池的邊AD加長長度DM為,加長后水池1的總面積為,設水池2的邊的長為,水池2的面積為.

(1)直接寫出,關于x的函數(shù)解析式.
(2)當水池1與水池2的面積相等時,求此時x的值.
(3)當時,設,求W的最大值和此時x的值.
【答案】(1),
(2)當或時,水池1與水池2的面積相等
(3)當時,最大,最大值為
【分析】(1)根據(jù)長方形的面積公式解答即可;
(2)當時,可得關于x的方程,解方程即得答案;
(3)根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)求解即可
【詳解】(1),
(2)當時,,
解得,,
∴當或時,水池1與水池2的面積相等;
(3)當時,,
∵,
∴當時,最大,最大值為.
【點睛】本題考查了一元二次方程和二次函數(shù)的應用,正確理解題意、熟練掌握解一元二次方程的方法和二次函數(shù)的性質(zhì)是解題的關鍵.
【變式2-3】如圖,某小區(qū)有一塊靠墻(墻的長度不限)的矩形空地,為美化環(huán)境,用總長為100米的籬笆圍成三塊面積相等的矩形花圃(靠墻一側(cè)不用籬笆,籬笆的厚度不計).當矩形的邊為多長時,矩形區(qū)域的面積最大?其最大面積是多少?

【答案】米時,最大面積為:平方米.
【分析】設,求解,,再建立面積函數(shù)關系式,利用二次函數(shù)的性質(zhì)可得答案.
【詳解】解:設,矩形,矩形,矩形,
∴,,,,,
∵矩形,矩形,矩形的面積相等,
∴設,,
∴,
同理可得:,
∴,
∴矩形區(qū)域的面積
,
由,解得:,
當時,矩形面積最大,
最大面積為:(平方米).
【點睛】本題考查的是二次函數(shù)的實際應用,理解題意,準確的建立二次函數(shù)的解析式是解本題的關鍵.
題型三 銷售利潤問題
【例5】為慶祝第五個中國農(nóng)民豐收節(jié),宣傳玉龍縣特色農(nóng)產(chǎn)品,“迎盛會·慶豐收·促振興”農(nóng)特產(chǎn)品展銷推薦會在白華生態(tài)農(nóng)貿(mào)市場舉行.某農(nóng)戶銷售一種商品,成本價為每千克40元,按規(guī)定,該商品每千克的售價不低于成本價,且不高于60元.經(jīng)調(diào)查每天的銷售量(千克)與每千克售價(元)滿足一次函數(shù)關系,部分數(shù)據(jù)如下表:
設銷售該商品每天的利潤為(元),則的最大值為( )
A.1800B.1600C.1400D.1200
【答案】B
【分析】設出與的函數(shù)關系式,把,代入求出關系式,再根據(jù)題意列出利潤的二次函數(shù)關系式,根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)和實際情況求解最大值即可.
【詳解】提示:設與的函數(shù)關系式,把,代入,
得,解得,
∴,
由題意得,
∵,開口方向向下,
∴當時,隨的增大而增大,
又∵,
∴時,(元).
故選:B.
【點睛】本題考查了一次函數(shù)和二次函數(shù)的應用,根據(jù)題意列出相關函數(shù)關系式是解題的關鍵.
【例6】金秋十月,梁子湖區(qū)成功獲評“國家生態(tài)文明建設示范區(qū)”,以生態(tài)環(huán)境保護與綠色經(jīng)濟共贏的特色吸引各地游客紛紛前來觀光.梁湖超市銷售一批成本為20元/千克的綠色健康食品,深受游客青睞.經(jīng)市場調(diào)查發(fā)現(xiàn),該食品每天的銷售量y(千克)與銷售單價x(元/千克)之間滿足一次函數(shù)關系,其圖象如圖所示.

(1)求該食品每天的銷售量y(千克)與銷售單價x(元/千克)之間的函數(shù)關系式;
(2)若超市按售價不低于成本價,且不高于40元銷售,則銷售單價定為多少,才能使銷售該食品每天獲得的利潤W(元)最大?最大利潤是多少?
【答案】(1)每天的銷售量y(千克)與銷售單價x(元/千克)之間的函數(shù)關系式為
(2)銷售單價定為40元時,才能使銷售該食品每天獲得的利潤W(元)最大,最大利潤是2000元
【分析】(1)設每天的銷售量y(千克)與銷售單價x(元/千克)之間的函數(shù)關系式為,
將點代入一次函數(shù)表達式,用待定系數(shù)法即可求解;
(2)根據(jù)利潤=每千克的利潤×銷售量列出函數(shù)解析式,根據(jù)函數(shù)的性質(zhì)即可求解.
【詳解】(1)解:設每天的銷售量y(千克)與銷售單價x(元/千克)之間的函數(shù)關系式為,
由圖象得:,
解得:,
∴每天的銷售量y(千克)與銷售單價x(元/千克)之間的函數(shù)關系式為;
(2)解:,
∴函數(shù)的對稱軸為直線,
∵,,
∴當時,W隨x的增大而增大,
∴當時,W有最大值,最大值為2000,
∴銷售單價定為40元時,才能使銷售該食品每天獲得的利潤W(元)最大,最大利潤是2000元.
【點睛】本題考查了二次函數(shù)與一次函數(shù)在銷售問題中的應用,理清題中的數(shù)量關系并熟練掌握二次函數(shù)的性質(zhì)是解題的關鍵.
【變式3-1】某商場經(jīng)營某種品牌的玩具,購進時的單價是元,經(jīng)市場預測,銷售單價為元時,可售出個;面銷售單價每漲元,銷售量將減少個,設每個銷售單價為元.
(1)寫出銷售量件和獲得利潤元與銷售單價元之間的函數(shù)關系;
(2)若玩具廠規(guī)定該品牌玩具銷售單價不低于元,且商場要完成不少于件的銷售任務,求商場銷售該品牌玩具獲得的最大利潤是多少?
【答案】(1),
(2)8640
【分析】(1)根據(jù)面銷售單價每漲元,銷售量將減少個,求出銷售量件與銷售單價元之間的函數(shù)關系,利用總利潤等于單件利潤乘以銷量,列出獲得利潤元與銷售單價元之間的函數(shù)關系;
(2)根據(jù)題意,列出不等式組,求出的取值范圍,利用二次函數(shù)求最值解決問題.
【詳解】(1)解:設每個銷售單價為元,由題意,得:
;
;
(2)由題意,得:,
∴;
∵,
∴當,隨著的增大而增大,
∴時,取最大值,為:;
答:最大利潤為元.
【點睛】本題考查二次函數(shù)的實際應用,解題的關鍵是正確的求出二次函數(shù)的解析式,利用二次函數(shù)的性質(zhì)進行求解.
【變式3-2】水果商店經(jīng)銷一種高檔水果,原價每千克50元,連續(xù)兩次降價后每千克32元,若每次下降的百分率相同
(1)求每次下降的百分率
(2)若每千克盈利10元,每天可售出500千克,經(jīng)市場調(diào)查發(fā)現(xiàn),在進貨價不變的情況下,商場決定采取適當?shù)臐q價措施,但商場規(guī)定每千克漲價不能超過8元,若每千克漲價1元,日銷售量將減少20千克,現(xiàn)該商場要保證每天盈利6000元,那么每千克應漲價多少元?
(3)為了響應脫貧致富攻堅戰(zhàn),商場決定每賣出1千克捐贈m元給貧困山區(qū)學生,設每千克漲價x元后,若要保證當時,每天盈利隨著x的增加而增大,求m的取值范圍.
【答案】(1)每次下降的百分率為;
(2)每千克應漲價5元;
(3)
【分析】(1)由題意設每次下降的百分率為x,根據(jù)相等關系列出方程,進而即可求得每次下降的百分率;
(2)根據(jù)題意設每千克應漲價y元,根據(jù)總盈余=每千克盈余×數(shù)量列方程,即可求解;
(3)由題意設扣除捐贈后的每天盈利為S元,進而根據(jù),結(jié)合函數(shù)開口向下,對稱軸在的右側(cè)得出的取值范圍.
【詳解】(1)解:設每次下降的百分率為x,則,
解得:,
∵,
∴,
答:每次下降的百分率為;
(2)設每千克應漲價y元,則
解得:,
∵,
∴,
答:每千克應漲價5元;
(3)設扣除捐贈后的每天盈利為S元,
,
∵當時,S隨x的增大而增大,
∴,解得,
∴m的取值范圍為:.
【點睛】本題考查一元二次方程和二次函數(shù)的應用,根據(jù)題意找到題目中的等量關系并列出方程求解是解答本題的關鍵.
【變式3-3】某工廠計劃從現(xiàn)在開始,在每個生產(chǎn)周期內(nèi)生產(chǎn)并銷售完某型號設備,該設備的生產(chǎn)成本為萬元/件.設第個生產(chǎn)周期設備的售價為萬元/件,售價與之間的函數(shù)解析式是,其中是正整數(shù).當時,;當時,.
(1)求,的值;
(2)設第個生產(chǎn)周期生產(chǎn)并銷售完設備的數(shù)量為件,且y與x滿足關系式.
當時,工廠第幾個生產(chǎn)周期獲得的利潤最大?最大的利潤是多少萬元?
當時,若有且只有個生產(chǎn)周期的利潤不小于萬元,求實數(shù)的取值范圍.
【答案】(1),;
(2),;.
【分析】()用待定系數(shù)法求出,的值即可;
()當,根據(jù)利潤(售價成本)設備的數(shù)量,可得出關于的二次函數(shù),由函數(shù)的性質(zhì)求出最值;
當時,關于的函數(shù)解析式,再畫出關于的函數(shù)圖象的簡圖,由題意可得結(jié)論.
【詳解】(1)把時,;時,代入得:
,解得:,;
(2)設第個生產(chǎn)周期創(chuàng)造的利潤為萬元,由()知,當時,,
∴,
,

∵,,
∴當時,取得最大值,最大值為,
∴工廠第個生產(chǎn)周期獲得的利潤最大,最大的利潤是萬元;
當時,,
∴,
∴,
則與的函數(shù)圖象如圖所示:

由圖象可知,若有且只有個生產(chǎn)周期的利潤不小于萬元,
∴當,時,,
當,時,,
∴的取值范圍.
【點睛】此題考查了一次函數(shù)與二次函數(shù)在銷售問題中的應用,明確一次函數(shù)與二次函數(shù)的性質(zhì)并分類討論是解題的關鍵.
題型四 方案設計問題
【例7】某商場要經(jīng)營一種新上市的文具,進價為元/件.試營銷階段發(fā)現(xiàn):當銷售單價為元時,每天的銷售量為件;銷售單價每上漲元,每天的銷售量就減少件.
(1)寫出每天所得的銷售利潤(元)與銷售單價(元)之間的函數(shù)關系式;并求當x為多少時,有最大值,最大值是多少?
(2)商場的營銷部結(jié)合上述情況,提出了甲、乙兩種營銷方案:方案甲:該文具的銷售單價高于進價且不超過元;方案乙:每天銷售量不少于件,且每件文具的利潤至少為元.請比較哪種方案的最大利潤更高,并說明理由.
【答案】(1),有最大值,當時,最大值為;
(2)甲方案最大利潤最高.
【分析】(1)根據(jù)題意列出函數(shù)關系式,再通過配方即可求解;
(2)根據(jù)二次函數(shù)在自變量取值范圍內(nèi)的最值問題即可求解.
【詳解】(1)由題意得:,

,
∵,
∴有最大值,當時,最大值為;
(2)甲方案最大利潤最高,理由如下:
甲方案:,把代入函數(shù)表達式,
最大值為,
乙方案:,
解得:,
當時,有最大值為,
∵,
∴甲方案最大利潤最高.
【點睛】此題考查了二次函數(shù)的性質(zhì)在實際生活中的應用,解題的關鍵是要吃透題意,確定變量,建立函數(shù)模型,注意在自變量的取值范圍內(nèi)求最值.
【例8】根據(jù)以下提供的素材,完成任務.
如何制定商店的銷售定價方案
根據(jù)以下商店提供的信息,請你設計一個合適的商品定價方案.
素材一:商品成本:元/件,每天進貨件,并且全部賣出;商品有兩種包裝,目前的售價和日銷量如下表:
素材二:
為了增加盈利,該商店準備降低包裝商品的售價,同時提高包裝商品的售價.通過市場調(diào)研發(fā)現(xiàn),在一定范圍內(nèi),包裝商品售價每降低元可多賣出件,包裝商品售價每提高元就少賣出件.商店發(fā)現(xiàn)若按照當前的總銷量銷售兩種包裝商品,最大總利潤為元.
素材三:
銷售一段時間后,商店發(fā)現(xiàn)若減少兩種包裝商品的總銷量,兩種包裝商品的銷售總利潤反而有所增長.為進一步增加盈利,商店決定將兩種包裝商品的總銷量減少件.
【問題解決】
任務一:探究商品銷量
設每件包裝商品售價降低元(為整數(shù)),用含的代數(shù)式表示降價后包裝商品每日的總銷售量為________件.
任務二:探究商品售價
在每日兩種包裝商品的總銷量為件的前提下,為使總利潤達到最大,試求出此時兩種包裝商品的售價.
任務三:確定定價方案
請設計一種兩種包裝商品的定價方案,使一天的銷售總利潤超過元.(直接寫出方案即可)
【答案】;包裝商品的售價為元,包裝商品的售價元;包裝商品的售價為元,包裝商品的售價為元
【分析】任務一:探究商品銷量:根據(jù)題目中包裝商品售價每降低元可多賣出件,由此即可求解;
任務二:探究商品售價:設每件包裝商品售價降低元(為整數(shù)),利潤為,可用含的式子表示包裝商品的售價和日銷售量,設包裝商品售價提高元(為整數(shù)),利潤為,則用含的式子表示包裝商品的售價和日銷售量,根據(jù)題意即可求解;
任務三:確定定價方案:根據(jù)任務一、二的信息可得包裝商品的售價,銷量,包裝商品的售價,銷量,根據(jù)數(shù)量關系,列不等式即可求解.
【詳解】解:任務一:探究商品銷量
每件包裝商品的售價是元/件,日銷售量為件,設每件包裝商品售價降低元(為整數(shù)),
∴降價后包裝商品的售價為元,
∵包裝商品售價每降低元可多賣出件,
∴降價后包裝商品的日銷售量為件,
故答案為:;
任務二:探究商品售價
由任務一可知,設每件包裝商品售價降低元(為整數(shù)),則降價后包裝商品的售價為元,降價后包裝商品的日銷售量為件,設包裝商品的利潤為,
∴包裝商品的利潤為,
同理,設每件包裝商品售價提高元(為整數(shù)),則提價后包裝商品的售價為元,提價后包裝商品的日銷售量為件,設包裝商品的利潤為,
∴包裝商品的利潤為,
∵每日兩種包裝商品的總銷量為件,
∴,則,即降低的價格等于提高的價格,
∵總利潤達到最大,最大總利潤為元,
∴,且,
∴,
∴,整理得,,
∴,
∴,即降價元,提價元,
∴包裝商品的售價為(元),包裝商品的售價為(元),
∴包裝商品的售價為元,包裝商品的售價元;
任務三:確定定價方案
由任務一可知,包裝商品的銷售量為件,售價為元/件,
將兩種包裝商品的總銷量減少件,則每日兩種包裝商品的總銷量為件,
假設包裝商品銷量不變,包裝商品銷量減少件,則售價增加了元,售價為(元),銷量為件,
∴總利潤為,解得,,
∴當時,包裝商品的售價為(元),包裝商品的售價為(元),
∴包裝商品的售價為元,包裝商品的售價為元.
【點睛】本題主要考查銷售與方程的綜合運用,理解題目中的數(shù)量關系,掌握方程與實際問題的綜合運用,解方程的方法等知識的綜合是解題的關鍵.
【變式4-1】某商場準備購進A、B兩種商品進行銷售,已知一件A種商品的進價比一件B種商品的進價多10元,且用16000元采購A種商品件數(shù)是用7500元采購B種商品件數(shù)的2倍.
(1)每件A種和B種商品的進價分別為多少元?
(2)該商場欲購進A,B兩種商品共250件進行銷售,其中A種商品件數(shù)不小于20件,且不大于B種商品件數(shù).
若B種商品的售價定為210元/件,A種商品的售價與A種商品銷量之間的關系如下表所示:
商場購進這兩種商品能全部售出的前提下,請求出該商場銷售這兩種商品能獲得的最大利潤,并求出此時的進貨方案.
【答案】(1)每件A種商品的進價160元,每件B種商品的進價為150元
(2)該商場銷售這兩種商品能獲得的最大利潤為14600元,此時的進貨方案是A種商品進20件,B種商品進230件
【分析】(1)設每件A種商品的進價x元,則每件B種商品的進價為元,根據(jù):用16000元采購A種商品件數(shù)是用7500元采購B種商品件數(shù)的2倍,即可列出關于x的方程,解方程并檢驗后即得答案;
(2)由表格中的數(shù)據(jù)可知:A種商品的售價y與A種商品銷量m滿足一次函數(shù)關系,利用待定系數(shù)法求出其關系式,再根據(jù)利潤=兩種商品的利潤之和,列出二次函數(shù)關系式,然后利用二次函數(shù)的性質(zhì)解答.
【詳解】(1)解:設每件A種商品的進價x元,則每件B種商品的進價為元,
根據(jù)題意,得,
解得:,
經(jīng)檢驗:是方程的根,
,
答:每件A種商品的進價160元,每件B種商品的進價為150元.
(2)解:設銷售A種商品銷量m件,則銷售B種商品件,
根據(jù)題意可得:,
解得,
由表格中的數(shù)據(jù)可知:A種商品的售價y與A種商品銷量m滿足一次函數(shù)關系,設為,
由題意可得;,解得,
∴,
設獲得的利潤w元,

,
∵,
∴當時,w隨m的增大而減小,
∵,
∴當時,w有最大值為元;
此時進貨方案為:A種商品進20件,B種商品進230件;
答:該商場銷售這兩種商品能獲得的最大利潤為14600元,此時的進貨方案是A種商品進20件,B種商品進230件.
【點睛】本題考查了分式方程的應用、一次函數(shù)和二次函數(shù)的應用,屬于??碱}型,正確理解題意、學會構(gòu)建方程或函數(shù)是解題的關鍵.
【變式4-2】某公司準備推出一種水杯,經(jīng)過市場調(diào)查發(fā)現(xiàn),該水杯前期的日銷售情況如下:進價每個20元,每天銷售量y(個)與銷售單價x(元/個)之間滿足一次函數(shù)關系:
(1)求銷售單價為多少元時,該水杯每天的銷售利潤最大;
(2)經(jīng)市場反饋,售價高于25元時,若每個水杯每漲價1元,每天要少賣出10個,商場的營銷部在調(diào)控價格方面,提出了A,B兩種營銷方案:方案A:每個水杯漲價不超過5元;方案B:每個水杯的利潤至少為16元.哪種方案的最大利潤較大,并說明理由.
【答案】(1)當銷售單價為元時,該水杯每天的銷售利潤最大
(2)方案的最大利潤較大,理由見解析
【分析】(1)設銷售利潤為,得,根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)即可求解.
(2)分別求出兩種方案的最大值,進而即可求解.
【詳解】(1)解:設銷售利潤為,根據(jù)題意得,
,
當時,該水杯每天的銷售利潤最大
∴當銷售單價為元時,該水杯每天的銷售利潤最大
(2)方案:設銷售利潤為,設漲價元,;
當售價為元時,銷售量為個,
∴當時,取得最大值為,
由(1)可得,
方案:銷售單價為:,利潤為:(元)
∴方案的最大利潤較大
【點睛】本題考查了一次函數(shù)的應用、二次函數(shù)的應用,根據(jù)題意列出函數(shù)關系式是解題的關鍵.
【變式4-3】冰墩墩和雪容融是2022年北京冬季奧運會的吉祥物,據(jù)反饋冰墩墩、雪容融玩偶一經(jīng)上市,非常暢銷,小許選兩款玩偶各50個,決定在網(wǎng)店進行銷售.售后統(tǒng)計,一個冰墩墩玩偶利潤為30元/個,一個雪容融玩偶利潤為5元/個,調(diào)研發(fā)現(xiàn):冰墩墩的數(shù)量在50個的基礎上每增加3個,平均每個利潤減少1元;而雪容融的利潤始終不變;小許計劃第二次購進兩種玩偶共100個進行售賣.設冰墩墩的數(shù)量比第一次增加個,第二次冰墩墩售完后的利潤為元.
(1)用含的代數(shù)式表示第二次冰墩墩售完后的的利潤;
(2)如何安排購買方案,使得第二次售賣兩種玩偶的銷售利潤最大,最大利潤是多少?
【答案】(1)
(2)購進冰墩墩62個,雪容融38個或購進冰墩墩63個,雪容融37個時,第二次售賣兩種玩偶的銷售利潤最大,最大利潤是1802元
【分析】(1)由題意第二次購進冰墩墩的數(shù)量為(50+x)個,平均每個的利潤減少元,根據(jù)利潤=一個利潤×數(shù)量,即可求得第二次冰墩墩售完后的的利潤;
(2)由題意知,第二次購買雪容融的數(shù)量為個,根據(jù)兩種玩偶銷售利潤的和得關于x的函數(shù)式,然后求最大值即可.
【詳解】(1)由題意,第二次購進冰墩墩的數(shù)量為(50+x)個,平均每個的利潤減少元,則第二次冰墩墩售完后的的利潤;
整理得:.
(2)第二次購進冰墩墩的數(shù)量為(50+x)個,第二次購買雪容融的數(shù)量為個,
∴第二次售賣兩種玩偶的銷售利潤
,
∴,
由題意知,x為正整數(shù),所以當x=12或13時,w最大,最大值為1802;
當x=12時,50+x=62,50-x=38;當x=13時,50+x=63,50-x=37;
即購進冰墩墩62個,雪容融38個或購進冰墩墩63個,雪容融37個時,第二次售賣兩種玩偶的銷售利潤最大,最大利潤是1802元.
【點睛】本題是二次函數(shù)的應用問題,考查了求二次函數(shù)解析式,二次函數(shù)的圖象與性質(zhì),正確理解題意是解題的關鍵.
題型五 拋物線型軌跡問題
【例9】一位運動員在距籃圈中心(點)水平距離處豎直跳起投籃(為出手點),球運行的路線是拋物線的一部分,當球運行的水平距離為時,達到最高點(點),此時高度為,然后準確落入籃圈.已知籃圈中心(點)到地面的距離為,該運動員身高,在這次跳投中,球在頭頂上方處出手,球出手時,他跳離地面的高度是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】設拋物線的表達式為,根據(jù)題意可知圖象經(jīng)過的坐標,由此可得的值,然后將代入拋物線解析式,得,再由即可求解.
【詳解】解:如圖所示,以水平面所在的直線為x軸,以過點B且與水平面垂直的直線為y軸,建立平面直角坐標系,
則,,
設拋物線的表達式為,
∵拋物線經(jīng)過,

∴,
∴拋物線的表達式為,
當時,,

∴球出手時,他跳離地面的高度是,
故選D.
【點睛】此題主要考查了二次函數(shù)的相關知識,利用二次函數(shù)解決拋物線形的實際問題時,要恰當?shù)匕堰@些實際問題中的數(shù)據(jù)落實到平面直角坐標系中的拋物線上是解題關鍵.
【例10】學校組織學生去同安進行研學實踐活動,小王同學發(fā)現(xiàn)在賓館房間的洗手盤臺面上有一瓶洗手液(如圖①).于是好奇的小王同學進行了實地測量研究.當小王用一定的力按住頂部A下壓如圖②位置時,洗手液從噴口B流出,路線近似呈拋物線狀,且噴口B為該拋物線的頂點.洗手液瓶子的截面圖下面部分是矩形.小王同學測得:洗手液瓶子的底面直徑,噴嘴位置點B距臺面的距離為,且B、D、H三點共線.小王在距離臺面處接洗于液時,手心Q到直線DH的水平距離為,若小王不去接,則洗手液落在臺面的位置距的水平距離是( )

A.B.C.D.
【答案】A
【分析】根據(jù)題意:所在直線為軸,的垂直平分線所在直線為軸建立如圖所示的平面直角坐標系,噴口為拋物線頂點,共線的三點B、D、H所在直線為拋物線的對稱軸,得出各點坐標,利用待定系數(shù)法求拋物線解析式進而求解.
【詳解】解:根據(jù)題意:所在直線為軸,的垂直平分線所在直線為軸建立如圖所示的平面直角坐標系,噴口為拋物線頂點,共線的三點B、D、H所在直線為拋物線的對稱軸,

根據(jù)題意,,,,
將點坐標代入解析式得,,
解得:,
∴拋物線解析式為:,
當時,即,
解得:,或(舍去),
所以洗手液落在臺面的位置距的水平距離是,
故選:A.
【點睛】本題考查了二次函數(shù)的應用,解決本題的關鍵是明確待定系數(shù)法求二次函數(shù)的解析式及準確進行計算.
【變式5-1】某班級在一次課外活動中設計了一個彈珠投箱子的游戲(長方體無蓋箱子放在水平地面上).同學們受游戲啟發(fā),將彈珠抽象為一個動點,并建立了如圖所示的平面直角坐標系(x軸經(jīng)過箱子底面中心,并與其一組對邊平行,矩形為箱子的截面示意圖),某同學將彈珠從處拋出,彈珠的飛行軌跡為拋物線(單位長度為)的一部分,且當彈珠的高度為時,對應的兩個位置的水平距離為.已知,,.

(1)求拋物線L的解析式和頂點坐標.
(2)請判斷該同學拋出的彈珠是否能投人箱子.若能,請通過計算說明原因;若不能,在不改其它條件的情況下,調(diào)整的高度,使得彈珠可以投入箱子,請直接寫出的取值范圍.
【答案】(1),,
(2)
【分析】(1)用待定系數(shù)法即可求解;
(2)根據(jù)題意可求出的長,將點的橫坐標代入解析式.
【詳解】(1)解:根據(jù)題意可知,拋物線過點,
將把點,代入得:
,
解得,
拋物線的解析式為;

頂點坐標為;
(2),

,

即點.
,,

點,,.
當時,,

該同學拋出的彈珠不能投入箱子;
若調(diào)整的高度,使得彈珠可以投入箱子,的取值范圍為.
【點睛】本題屬于二次函數(shù)的應用,考查了二次函數(shù)的性質(zhì),待定系數(shù)法等知識,解題的關鍵是學會尋找特殊點解決問題.
【變式5-2】某公園內(nèi)人工噴泉有一個豎直的噴水槍,噴出的水流路徑可以看作是拋物線的一部分.記噴出的水流距噴水槍的水平距離為x米,距地面的豎直高度為y米,獲得數(shù)據(jù)如表:
小明根據(jù)學習函數(shù)的經(jīng)驗,對函數(shù)隨自變量x的變化而變化的規(guī)律進行了探究.
下面是小明的探究過程,請補充完整:
(1)在平面直角坐標系中,描出以表中各對對應值為坐標的點,并畫出該函數(shù)的圖象;

(2)水流的最高點距噴水槍的水平距離為_________米;
(3)結(jié)合函數(shù)圖象,解決問題:若公園準備在距噴水槍水平距離為米處加裝一個石柱,使該噴水槍噴出的水流剛好落在石柱頂端,則石柱的高度約為_________米.(精確到米)
【答案】(1)函數(shù)的圖像見解析
(2)2
(3)
【分析】(1)在平面直角坐標系中,描出以表中各對對應值為坐標的點,用光滑的曲線順次連接即可;
(2)設拋物線的解析式為,利用待定系數(shù)法求出解析式,把拋物線的解析式化成頂點式,即可得到答案;
(3)把代入(2)中求出的拋物線的解析式即可求得答案.
【詳解】(1)解:函數(shù)圖象如圖所示:

(2)解:∵ 噴出的水流路徑可以看作是拋物線的一部分,
∴設拋物線的解析式為,
任取三組拋物線點的坐標,分別代入得,
∴,解得,
∴拋物線的解析式為,
∵,
∴當時,y取最大值5,
故水流的最高點距噴水槍的水平距離為.
故答案為:2.
(3)解:∵拋物線的解析式為,
∴當時,,
∴石柱的高度為,
故答案為:.
【點睛】此題考查了二次函數(shù)的實際應用問題,也考查了描點法畫函數(shù)圖象、待定系數(shù)法求函數(shù)解析式等知識,解題的關鍵是讀懂題意,用待定系數(shù)法求出二次函數(shù)的解析式.
【變式5-3】某游樂園有一個直徑為16米的圓形噴水池,噴水池的周邊有一圈噴水頭,噴出的水柱為拋物線,高度為5米,且各方向噴出的水柱恰好在噴水池中心的裝飾物處匯合.如圖所示,噴水池中心為原點建立直角坐標系.
(1)求水柱所在拋物線(第二象限部分)的函數(shù)表達式;
(2)主師傅在噴水池內(nèi)維修設備期間,噴水管意外噴水,為了不被淋濕,身高1.8米的王師傅站立時必須在離水池中心多少米以內(nèi)?
(3)經(jīng)檢修評估,游樂園決定對噴水設施做如下設計改進:在噴出水柱的形狀不變的前提下,把水池的直徑擴大到24米(高度不變)處匯合,請?zhí)骄繑U建改造后噴水池水柱的最大高度.
【答案】(1)
(2)7
(3)
【分析】(1)利用軸對稱性質(zhì)可得水柱所在拋物線(第二象限部分)的頂點,根據(jù)頂點坐標可設拋物線函數(shù)為,再代入拋物線上已知點的坐標可求出的值,即可得出水柱所在拋物線(第二象限部分)的函數(shù)表達式;
(2)根據(jù)(1)所得的函數(shù)解析式,代入時求得的值,結(jié)合圖形即可得出答案;
(3)根據(jù)(1)的函數(shù)解析式求出與軸的交點坐標,再二次函數(shù)圖像的性質(zhì)拋物線的形狀不變時,可設改造后水柱所在拋物線(第二象限部分)的函數(shù)表達式為,再由函數(shù)圖象過點代入函數(shù)表達式,求出的值,得到改造后水柱所在拋物線(第二象限部分)的函數(shù)表達式,再利用配方法將二次函數(shù)表達式變形為頂點式,即可得出答案.
【詳解】(1)解:由題意得第一象限拋物線的頂點坐標為,
∵水柱關于軸對稱,
∴第二象限拋物線的頂點坐標為
設水柱所在拋物線(第二象限部分)的函數(shù)表達式為,
將代入,得:,
解得:,
∴水柱所在拋物線(第二象限部分)的函數(shù)表達式為.
(2)解:當函數(shù)值時,有,
解得,,
結(jié)合圖形可得,為了不被淋濕,身高1.8米的王師傅站立時必須在離水池中心7米以內(nèi).
(3)解:當時,,
噴出水柱的形狀不變,水池的高度不變,
設改造后水柱所在拋物線(第二象限部分)的函數(shù)表達式為,
該函數(shù)圖象過點,
,
解得,
改造后水柱所在拋物線(第二象限部分)的函數(shù)表達式為,
該拋物線的頂點坐標為,
故擴建改造后噴水池水柱的最大高度為米.
【點睛】本題考查了二次函數(shù)的實際應用,待定系數(shù)法求二次函數(shù)解析式及二次函數(shù)圖象上點的坐標特征,解題的關鍵是:(1)根據(jù)點的坐標,利用待定系數(shù)法求出二次函數(shù)表達式;(2)利用二次函數(shù)圖象上點的坐標特征求出當時的值;(3)根據(jù)點的坐標及二次函數(shù)性質(zhì),利用待定系數(shù)法求出二次函數(shù)表達式.
題型六 圖形運動問題
【例11】如圖,正方形邊長為4,E、F、G、H分別是上的點,且.設A、E兩點間的距離為x,四邊形的面積為y,則y與x的函數(shù)圖象可能是( )

A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】本題考查了動點的函數(shù)圖象,先判定圖中的四個小直角三角形全等,再用大正方形的面積減去四個直角三角形的面積,得函數(shù)的表達式,結(jié)合選項的圖象可得答案.
【詳解】解:正方形邊長為4,
,
是的二次函數(shù),函數(shù)的頂點坐標為,開口向上
從4個選項來看,開口向上的只有A和B,C和D圖象開口向下,不符合題意
但是的頂點在軸上,故B不符合題意,只有A符合題意
故選:A.
【點睛】本題考查了動點問題的函數(shù)圖象,正確地寫出函數(shù)解析式并數(shù)形結(jié)合分析是解題的關鍵.
【例12】如圖,等腰直角三角形的直角邊與正方形的邊都在直線上(點與點重合),且它們都在直線同側(cè),,現(xiàn)等腰直角三角形以每秒1個單位的速度從左到右沿直線運動,當點運動到與點重合時運動結(jié)束.設運動時間為,與正方形重疊部分的面積為.
(1)請直接寫出與之間的函數(shù)關系式及自變量的取值范圍.
(2)當時,求的值.
【答案】(1)
(2)當時,求的值為10或.
【分析】(1)當點由點運動到點時,與正方形重疊部分的面積是一個以為長的等腰直角三角形,根據(jù)三角形面積公式進行計算即可得出答案;當點由點運動到點時,與正方形重疊部分的面積為梯形,根據(jù)梯形的面積公式進行計算即可;
(2)把分別代入(1)中的式子進行計算即可得到答案.
【詳解】(1)解:當點由點運動到點時,與正方形重疊部分的面積是一個以為長的等腰直角三角形,
,
則,
即當,,
當點由點運動到點時,與正方形重疊部分的面積為梯形,

則,,,
即當,,
∴綜上所述:;
(2)解:當,時,,
解得;
當,時,,
解得;
綜上,當時,求的值為10或.
【點睛】本題主要考查了實際問題與二次函數(shù),采用數(shù)形結(jié)合與分類討論的思想解題,是解決問題的關鍵.
【變式6-1】如圖,在中,平分,過點D作的平行線交的延長線于點C,連接.

(1)求證:四邊形是菱形.
(2)如果,()的長(單位:米)是一元二次方程的兩根,求的長.
(3)若動點M從A出發(fā),沿AC以的速度勻速直線運動到點C,動點N從B出發(fā),沿以的速度勻速直線運動到點D,當M運動到C點時運動停止.若M、N同時出發(fā),問出發(fā)幾秒鐘后,的面積為.
【答案】(1)見解析
(2)5
(3)秒,秒,秒
【分析】(1)根據(jù)題意,先證明四邊形是平行四邊形,再用鄰邊相等證明菱形即可;
(2)解方程可得,的長,用勾股定理即可求的長;
(3)根據(jù)點M、N運動過程中與O點的位置關系,分三種情況分別討論即可解答.
【詳解】(1)證明:∵平分,,
∴,
∴是等腰三角形,則,
又∵,
∴,
∴四邊形為平行四邊形,
又∵,
∴四邊形是菱形;
(2)解:解方程,
得,,
又∵,
∴,,
∴;
(3)解:在第(2)問的條件下,設M、N同時出發(fā)x秒鐘后,的面積為,
當點M在上時,即時,
,
解得:,(大于2,舍去);
當點M在上且點N在上時,即時,
,
解得:;
當點M在上且點N在上時,即時,
,
解得:,(小于3,舍去);
綜上所述,M,N出發(fā)秒,秒,秒鐘后,△MON的面積為.
【點睛】本題考查了菱形的判定定理,一元二次方程的應用,三角形的面積計算方法,屬于綜合類題,解題的關鍵是運用分類討論的數(shù)學思想及熟練掌握以上知識點.
【變式6-2】如圖,在中,,,cm.點從點出發(fā),以2cm/s的速度沿邊向終點運動.過點作交折線于點,為中點,以為邊向右側(cè)作正方形.設正方形與重疊部分圖形的面積是y(cm),點的運動時間為x(s).

(1)當點在邊上時,正方形的邊長為 cm(用含的代數(shù)式表示);
(2)如圖當點不與點重合時,求點落在邊上時的值;
(3)當時,求關于的函數(shù)解析式;并求出為何值時,為最大值.
【答案】(1)
(2)
(3)關于的函數(shù)解析式為或或;當時,有最大值
【分析】(1)根據(jù)已知條件得到,求得,由于為中點,于是得到;
(2)如圖①,延長交于,由題意得,由于為中點,得到,求得,列方程于是得到結(jié)論;
(3)如圖②,當時,根據(jù)正方形的面積公式得到;當時,過作于,交于,則,根據(jù)正方形和三角形面積公式得到關于的函數(shù)解析式,求出最大值;當時,,根據(jù)三角形的面積公式得到關系式即可.
【詳解】(1)解:,,,
,
,
為中點,
,
故答案為:;
(2)如圖①,延長交于,由題意得,

為中點,
,

,
;
(3)分三種情況:
如圖②,當時,,


如圖③,當時,過作于,交于,則,

,,
,,
,

;
當時,有最大值;
如圖④,當時,,

,

,

綜上所述,關于的函數(shù)解析式為或或;當時,有最大值.
【點睛】本題是四邊形綜合題目,考查了等腰直角三角形的性質(zhì),正方形的性質(zhì),圖形面積的計算、二次函數(shù)、以及分類討論等知識;正確的作出圖形是解題的關鍵,注意分類討論.
【變式6-3】如圖,在平面直角坐標系中,拋物線的圖象與坐標軸相交于A,B,C三點,其中A點坐標為,B點坐標為,連接,.動點P從A點出發(fā),在線段上以每秒個單位長度向點C做勻速運動;同時,動點Q從B點出發(fā),在線段上以每秒1個單位長度向點A做勻速運動,當其中一點到達終點時,另一點隨之停止運動,連接,設運動時間為t秒.
(1) , ;
(2)在P,Q運動的過程中,當t為何值時,四邊形的面積最小,最小值為多少?
(3)已知點M是該拋物線對稱軸上一點,當點P運動1秒時,若要使得線段的值最小,則試求出點M的坐標.
【答案】(1)2,3
(2)當時,四邊形的面積最小,最小值為4
(3)
【分析】(1)利用待定系數(shù)法求解即可;
(2)過點P作軸,垂足為E,利用表示出四邊形的面積,求出t的范圍,利用二次函數(shù)的性質(zhì)求出最值即可;
(3)直接利用對稱點的性質(zhì)得出M點位置,進而得出答案.
【詳解】(1)∵二次函數(shù)的圖象經(jīng)過點A,B,
則 ,
解得:;
故答案為:2;3;
(2)令,則有,即有;
∵,,,
∴,,即,,
∴是等腰直角三角形,
∴,
由點P、Q的運動可知:,,
結(jié)合,可得:,
即:,
過點P作軸,垂足為H,如圖,
∴,即,


∵當其中一點到達終點時,另一點隨之停止運動,且,
∴即,,
∴當時,四邊形的面積最小,最小值為4;
(3)由(2)可知,當時,可得點P的坐標為(2,1),
根據(jù)拋物線的對稱性可知,點A,B關于對稱軸:對稱,
連接,與拋物線對稱軸交于點M,點M即為所求,

∵,,
∴利用待定系數(shù)法可得直線的解析式為:,
當時,.
即點M的坐標為.
【點睛】本題考查了二次函數(shù)綜合,涉及到全等三角形的判定和性質(zhì),等腰直角三角形的性質(zhì),軸對稱最值問題,用方程的思想解決問題是解本題的關鍵.
1.(2022秋·北京海淀·九年級??计谥校┤鐖D,鉛球運動員擲鉛球的高度與水平距離之間的函數(shù)關系式是,則該運動員此次擲鉛球的成績是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】
依題意,該二次函數(shù)與x軸的交點的x值為所求.即在拋物線解析式中.令,求x的正數(shù)值.
【詳解】
解:把代入得:
,
解之得:.
又,解得.
故選:D.
【點睛】
本題主要考查二次函數(shù)的圖象及性質(zhì),掌握相關知識并靈活應用是解題的關鍵.
2.(2023秋·江西南昌·九年級統(tǒng)考期末)如圖所示,某橋從正面觀察,上面部分是一條拋物線,若,,以所在直線為軸,拋物線的頂點在軸上建立平面直角坐標系,則此橋上半部分所在拋物線的解析式為( )

A.B.C.D.
【答案】A
【分析】由題意可得:,,且拋物線的頂點為,設拋物線解析式為,代入,求解即可.
【詳解】解:由題意可得:,,且拋物線的頂點為,
則拋物線解析式為
將代入可得:
解得
即解析式為
故選:A
【點睛】此題考查了二次函數(shù)的應用,求拋物線解析式,解題的關鍵是理解題意,正確設出解析式.
3.(2022秋·陜西西安·九年級西安市東方中學校聯(lián)考期中)行駛中的汽車剎車后行駛的距離y(單位:米)與行駛的時間x(單位:秒)的函數(shù)關系式是,那么汽車剎車后到靜止所需時間為 秒,剎車后汽車行駛的距離為 米.
【答案】
【分析】根據(jù)二次函數(shù)的頂點坐標的縱坐標即可求解.
【詳解】解:

當時,y取得最大值,即,
故汽車剎車后到靜止所需要的時間為秒,剎車后行駛的距離為米,
故答案為:,.
【點睛】本題考查了二次函數(shù)的應用,解決本題的關鍵是運用二次函數(shù)的最值解決問題.
4.(2022秋·陜西寶雞·九年級??计谀┤鐖D,某農(nóng)場要蓋一排三間長方形的羊圈,打算一面利用舊墻(足夠長),其余各面用木材圍成柵欄,該農(nóng)場計劃用木材圍成總長的柵欄,設每間羊圈垂直于墻的一邊長為,三間羊圈的總面積,則關于的函數(shù)解析式是 ,的取值范圍是 ,當 時,最大.
【答案】 / 3
【分析】先根據(jù)柵欄的總長度表示出三間羊圈與舊墻平行的一邊的總長為,再根據(jù)長方形的面積公式表示即可得到關于的函數(shù)關系式;結(jié)合圖形,列出關于的不等式組,解之即可求出的取值范圍;利用二次函數(shù)的頂點公式即可求得開口向下的拋物線的最大值及對稱軸,即可獲得答案.
【詳解】解:根據(jù)題意,該農(nóng)場計劃用木材圍成總長的柵欄,每間羊圈垂直于墻的一邊長為,則平行于墻的一邊長為,
所以,關于的函數(shù)解析式是,
由圖可知,解得,
所以,的取值范圍是,
因為,
所以,當時,三間羊圈的總面積最大.
故答案為:,,3.
【點睛】本題主要考查了利用二次函數(shù)解決實際問題,理解題意,正確列出二次函數(shù)解析式是解題關鍵.
5.(2023秋·河北石家莊·九年級統(tǒng)考期中)如圖1所示的某種發(fā)石車是古代一種遠程攻擊的武器,發(fā)射出去的石塊的運動軌跡是拋物線的一部分,且距離發(fā)射點20米時達到最大高度10米.將發(fā)石車置于山坡底部處,山坡上有一點,點與點的水平距離為30米,與地面的豎直距離為3米,是高度為3米的防御墻.若以點為原點,建立如圖2所示的平面直角坐標系.

(1)求石塊運動軌跡所在拋物線的解析式;
(2)試通過計算說明石塊能否飛越防御墻;
【答案】(1)
(2)能
【分析】(1)設石塊運行的函數(shù)關系式為,用待定系數(shù)法求得a的值即可求得答案;
(2)把代入,求得y的值,與6作比較即可.
【詳解】(1)解:∵發(fā)射出去的石塊的運動軌跡是拋物線的一部分,且距離發(fā)射點20米時達到最大高度10米,
∴設石塊運行的函數(shù)關系式為,由圖象可知,拋物線過點,
把代入,得:,
解得:,
∴;
(2)∵,當時,,
∵,
∴能飛越防御墻.
【點睛】本題考查二次函數(shù)的實際應用.讀懂題意,正確的列出二次函數(shù)解析式,是解題的關鍵.
6.(2022秋·貴州畢節(jié)·九年級??计谥校┠成碳页鍪垡环N商品的成本價為20元/千克,市場調(diào)查發(fā)現(xiàn),該商品每天的銷售量y(千克)與銷售價x(元/千克)有如下關系:.設這種商品每天的銷售利潤為w元.
(1)求w與x之間的函數(shù)表達式;
(2)該商品銷售價定為每千克多少元時,每天的銷售利潤最大?
【答案】(1)
(2)該商品銷售價定為每千克30元時,每天的銷售利潤最大
【分析】(1)根據(jù)每天的利潤等于每千克的利潤乘以每天的銷售量,可得w關于x 的函數(shù)關系式;
(2)將配方,根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì),可得答案.
【詳解】(1)解:由題意得:,
故w與x的函數(shù)表達式為:;
(2)解:,
,
當時,w取最大值.
即該商品銷售價定為每千克30元時,每天的銷售利潤最大.
【點睛】本題考查了二次函數(shù)在銷售問題中的應用,明確成本、利潤的基本數(shù)量關系及二次函數(shù)的相關性質(zhì)是解題的關鍵.
7.(2022秋·福建三明·九年級校考期中)如圖,一小球(看做一個點)從斜坡上的點處拋出,球的拋出路線是拋物線的一部分,建立如圖所示的平面直角坐標系,斜坡可以用一次函數(shù)刻畫、若小球到達的最高的點坐標為,解答下列問題:

(1)求拋物線的表達式;
(2)小球落點為,求點的坐標;
(3)在斜坡上的點有一棵樹(樹高看成線段且垂直于軸),點的橫坐標為2,樹高為4,小球能否飛過這棵樹?通過計算說明理由;
(4)若過點作軸的垂線,交斜坡于點,則線段的最大值為____.(直接寫出答案)
【答案】(1);
(2);
(3)小球能飛過這棵樹;
(4).
【分析】(1)根據(jù)小球到達的最高的點坐標為,設,把代入得,,即可求出拋物線的表達式;
(2)點A在一次函數(shù)又在拋物線上,即解方程,得,,即可求出點A的坐標;
(3)依題意,把分別代入一次函數(shù)和拋物線,求出y值,再進行比較即可作答;
(4)設點M坐標為,那么點N坐標,記線段的長度為,然后根據(jù)二次函數(shù)的圖像性質(zhì)作答即可.
【詳解】(1)解:∵小球到達的最高的點坐標為,
∴設拋物線的表達式為,
把代入得,,
解得:,
拋物線的表達式為;
(2)解:解方程,得,,
當時,,
所以;
(3)解:當時,,
,
∵,
∴小球能飛過這棵樹;
(4)解:設點M坐標為,
那么點N坐標,
記線段的長度為,
因為,所以在上,有最大值,

線段的最大值為.
【點睛】本題考查了二次函數(shù)與一次函數(shù)的綜合,正確掌握二次函數(shù)的圖象性質(zhì)是解題的關鍵,本題難度適中.
8.(2023秋·山東濟寧·九年級??计谀┏珀柨h“眾望科工貿(mào)有限公司”生產(chǎn)的“眾望小麻花”色香味美,老少皆宜,深受消費者青睞,“青嬣超市”從該公司購進“眾望小麻花”進行銷售,每箱進價30元,超市將銷售價定為每箱40元時,每月可以賣出100箱,銷售一段時間后發(fā)現(xiàn),銷售價每箱提高5元,每月就會少賣10箱.
(1)直接寫出每月的銷售量y(箱)與銷售價格x(元/箱)之間的關系式;
(2)“青嬣超市”計劃漲價銷售,請你幫助超市計算一下,每箱銷售價格為多少時,每月的銷售利潤最大,最大月銷售利潤為多少?
(3)疫情期間,相關部門嚴格督查穩(wěn)定物價,要求超市的利潤不得超過平時的,可由于防控交通不便等原因,“眾望科工貿(mào)有限公司”的生產(chǎn)成本提高,“青嬣超市”的每箱麻花進價上漲了a元,該期間月銷售量與銷售價格仍然滿足(1)中的函數(shù)關系,結(jié)果當月超市獲得最大銷售利潤元,求a的值.
【答案】(1)
(2)每箱銷售價格為元時,每月的銷售利潤最大,最大月銷售利潤為元.
(3)當月超市獲得最大銷售利潤元,進價上漲了元.
【分析】(1)根據(jù)題意列出表達式即可;
(2)設銷售利潤為w,據(jù)題意,即可求解;
(3)據(jù)題意,對方程進行變換即可求解;
【詳解】(1)解:根據(jù)題意得,
∴.
(2)設銷售利潤為w,
據(jù)題意,
∴每箱銷售價格為元時,每月的銷售利潤最大,最大月銷售利潤為元.
(3)
,
∵,
∴,
∴當月超市獲得最大銷售利潤1500元,進價上漲了5元.
【點睛】本題主要考查一次函數(shù)與二次函數(shù)的應用,正確列出函數(shù)表達式是解題的關鍵.
9.(2023秋·廣西南寧·九年級三美學校??计谥校┠彻旧a(chǎn)的某種產(chǎn)品每件成本為40元,經(jīng)市場調(diào)查整理出如下信息:
①該產(chǎn)品90天內(nèi)日銷售量(m件)與時間(第x天)滿足一次函數(shù)關系,部分數(shù)據(jù)如下表:
②該產(chǎn)品90天內(nèi)每天的銷售價格與時間(第x天)的關系如下表:
(1)求m關于x的一次函數(shù)表達式;
(2)設銷售該產(chǎn)品每天利潤為y元,請寫出y關于x的函數(shù)表達式,并求出在90天內(nèi)該產(chǎn)品哪天的銷售利潤最大?最大利潤是多少?
(3)在該產(chǎn)品銷售的過程中,共有多少天銷售利潤不低于5400元,請直接寫出結(jié)果.
【答案】(1)
(2)第40天利潤最大,最大利潤為7200元
(3)共有46天利潤不低于5400元
【分析】(1)根據(jù)待定系數(shù)法解出一次函數(shù)解析式即可;
(2)設利潤為元,則當時,;當時,,分別求出各段上的最大值,比較即可得到結(jié)論;
(3)根據(jù)和時,由求得的范圍,據(jù)此可得銷售利潤不低于5400元的天數(shù).
【詳解】(1)解:與成一次函數(shù),
設,將,,,代入,得:
,
解得:.
所以關于的一次函數(shù)表達式為;
(2)設銷售該產(chǎn)品每天利潤為元,關于的函數(shù)表達式為:
,
當時,,
,
當時,有最大值,最大值是7200;
當時,,
,
隨增大而減小,即當時,的值最大,最大值是6000;
綜上所述,當時,的值最大,最大值是7200,
即在90天內(nèi)該產(chǎn)品第40天的銷售利潤最大,最大利潤是7200元;
(3)當時,由可得,
解得:,
,

當時,由可得,
解得:,
,

綜上,,
故在該產(chǎn)品銷售的過程中,共有46天銷售利潤不低于5400元.
【點睛】本題主要考查二次函數(shù)的應用,解題的關鍵是理解題意根據(jù)銷售問題中總利潤的相等關系,結(jié)合的取值范圍列出分段函數(shù)解析式及二次函數(shù)和一次函數(shù)的性質(zhì).
10.(2022秋·山西陽泉·九年級校聯(lián)考期末)如圖是某跳臺滑雪訓練場的橫截面示意圖,取某一位置的水平線為軸,過跳臺終點A作水平線的垂線為軸,建立平面直角坐標系,圖中的拋物線近似表示滑雪場地上的一座小山坡,某運動員從點O正上方4米處的A點滑出,滑出后沿一段拋物線運動.

(1)當運動員運動到離A處的水平距離為4米時,離水平線的高度為8米,求拋物線的函數(shù)解析式(不要求寫出自變量的取值范圍);
(2)在(1)的條件下,當運動員運動的水平距離為多少米時,運動員與小山坡的豎直距離為1米?
(3)當運動員運動到坡頂正上方,且與坡頂距離超過3米時,求b的取值范圍.
【答案】(1)拋物線的函數(shù)解析式為:
(2)運動員運動的水平距離為12米時,運動員與小山坡的豎直距離為1米
(3)
【分析】(1)根據(jù)題意將點和代入求出、的值即可寫出的函數(shù)解析式;
(2)設運動員運動的水平距離為米時,運動員與小山坡的豎直距離為1米,依題意得:,解出即可;
(3)求出山坡的頂點坐標為,根據(jù)題意即,再解出的取值范圍即可.
【詳解】(1)由題意可知拋物線過點和,將其代入得:

解得,
∴拋物線的函數(shù)解析式為:;
(2)設運動員運動的水平距離為m米時,運動員與小山坡的豎直距離為1米,依題意得:
,
整理得:,
解得:,(舍去),
故運動員運動的水平距離為12米時,運動員與小山坡的豎直距離為1米;
(3),
當時,運動員到達坡頂,
即,
解得:.
【點睛】本題考查二次函數(shù)的基本性質(zhì)及其應用,熟練掌握二次函數(shù)的基本性質(zhì),并能將實際問題與二次函數(shù)模型相結(jié)合是解決本題的關鍵.
11.(2022秋·四川成都·九年級成都實外??计谥校佄锞€的頂點為,與軸交于點和(點在點的右側(cè)),與軸交于點,直線是拋物線的對稱軸.
(1)當時,求頂點P的坐標;
(2)將拋物線向左平移1個單位長,向上平移2個單位長,所得拋物線的頂點恰好與點C重合,求平移后所得拋物線的解析式;
(3)設E是直線上的一點,F(xiàn)是直線上的一點,若四邊形的三邊的最小值為5,求的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)化成頂點式即可求得;
(2)求得的坐標以及頂點的坐標,即可得到平移后的頂點為,根據(jù)題意得到,求得,然后根據(jù)頂點坐標寫出解析式即可;
(3)如圖,作點關于直線的對稱點,點關于拋物線對稱軸的對稱點,連接與直線交于點,與對稱軸交于點,此時的最?。蟪鼍€段即可.
【詳解】(1)解:當時,拋物線
頂點的坐標為;
(2)解:由拋物線可知,點為,

頂點為,
將拋物線向左平移1個單位長,向上平移2個單位長,所得拋物線的頂點為,
點恰好與點重合,

頂點為
平移后所得拋物線的解析式
(3)解:,

如圖,作點關于直線的對稱點,點關于拋物線對稱軸的對稱點,連接與直線交于點,與對稱軸交于點,此時最?。?br>

過點作,過點作于點,
,
在中,,

整理得,,
解得或(舍去),

【點睛】本題考查二次函數(shù)的性質(zhì)、二次函數(shù)圖象與幾何變換、二次函數(shù)圖象上點的坐標特征、最短問題等知識,解題的關鍵是靈活運用待定系數(shù)法求得函數(shù)解析式,熟練掌握軸對稱的性質(zhì),屬于中考壓軸題.
12.(2022秋·四川成都·九年級成都實外??计谥校┩趿镣瑢W善于改進學習方法,他發(fā)現(xiàn)對解題過程進行回顧反思,效果會更好.某一天他利用了分鐘時間進行自主學習.假設他用于解題的時間(單位:分)鐘與學習收益量的關系如圖所示,用于回顧反思的時間(單位:分鐘)與學習收益量的關系如圖所示(其中是拋物線的一部分,為拋物線的頂點),且用于回顧反思的時間不超過用于解題的時間.

(1)求王亮解題的學習收益量與用于解題的時間之間的函數(shù)關系式,并寫出自變量的取值范圍;
(2)求王亮回顧反思的學習收益量與用于回顧反思的時間之間的函數(shù)關系式;
(3)王亮如何分配解題和回顧反思的時間,才能使這分鐘的學習收益總量最大?(注:學習收益總量解題的學習收益量回顧反思的學習收益量)
【答案】(1);
(2);
(3)王亮用于解題的時間為分鐘,用于回顧反思的時間為分鐘時,學習收益總量最大
【分析】(1)設代入可得k與y的值;
(2)當時,設,代入可得,則可以求出y的解,當時,;
(3)根據(jù)題意可得可推出z隨著x的增大而減小.
【詳解】(1)解:設,
把代入,得.

自變量的取值范圍是:.
∴;
(2)解:當時,設,
把代入,得,.
∴.
當時,.
即;
(3)解:設王亮用于回顧反思的時間為分鐘,學習效益總量為,
則他用于解題的時間為分鐘.
當時,.
∴當時,.
當時,.
∵Z隨的增大而減小,
∴當時,,
綜合所述,當時,,此時.
即王亮用于解題的時間為分鐘,用于回顧反思的時間為分鐘時,學習收益總量最大.
【點睛】此題主要考查了一次函數(shù)與二次函數(shù)的綜合應用,特別是分段函數(shù)中自變量的取值范圍問題,綜合性較強.
材料


價格(元/米2)
50
40
售價(元/千克)
40
50
60
銷售量(千克)
120
100
80
包裝
包裝
售價(元/件)
日銷售量(件)
A種商品的銷量
0
5
10
15
20
……
A種商品的售價
240
230
220
210
200
……
x(米)
y(米)
時間(第天)
1
3
6
10
日銷售量件)
198
194
188
180
時間(第天)
銷售價格(元件)
100

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熱點專題02 二次函數(shù)(11個熱點)-九年級數(shù)學全冊重難熱點提升精講與過關測試(人教版)

第二十四章 圓過關測試-九年級數(shù)學全冊重難熱點提升精講與過關測試(人教版)

第二十四章 圓過關測試-九年級數(shù)學全冊重難熱點提升精講與過關測試(人教版)

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