利用二次函數(shù)解決實際問題,要建立數(shù)學(xué)模型,即把實際問題轉(zhuǎn)化為二次函數(shù)問題,利用題中存在的公式、內(nèi)含的規(guī)律等相等關(guān)系,建立函數(shù)關(guān)系式,再利用函數(shù)的圖象及性質(zhì)去研究問題.在研究實際問題時要注意自變量的取值范圍應(yīng)具有實際意義.
利用二次函數(shù)解決實際問題的一般步驟是:
(1)建立適當?shù)钠矫嬷苯亲鴺讼担?br> (2)把實際問題中的一些數(shù)據(jù)與點的坐標聯(lián)系起來;
(3)用待定系數(shù)法求出拋物線的關(guān)系式;
(4)利用二次函數(shù)的圖象及其性質(zhì)去分析問題、解決問題.
要點詮釋:
常見的問題:求最大(小)值(如求最大利潤、最大面積、最小周長等)、涵洞、橋梁、拋物體、拋物線的模型問題等.解決這些實際問題關(guān)鍵是找等量關(guān)系,把實際問題轉(zhuǎn)化為函數(shù)問題,列出相關(guān)的函數(shù)關(guān)系式.
1.列二次函數(shù)關(guān)系
【例題精選】
例1(2023?昌圖縣校級一模)把160元的電器連續(xù)兩次降價后的價格為y元,若平均每次降價的百分率是x,則y與x的函數(shù)關(guān)系式為( )
A.y=320(x﹣1)B.y=320(1﹣x)
C.y=160(1﹣x2)D.y=160(1﹣x)2
例2(2023?山西)北中環(huán)橋是省城太原的一座跨汾河大橋(如圖1),它由五個高度不同,跨徑也不同的拋物線型鋼拱通過吊橋,拉索與主梁相連,最高的鋼拱如圖2所示,此鋼拱(近似看成二次函數(shù)的圖象﹣拋物線)在同一豎直平面內(nèi),與拱腳所在的水平面相交于A,B兩點.拱高為78米(即最高點O到AB的距離為78米),跨徑為90米(即AB=90米),以最高點O為坐標原點,以平行于AB的直線為x軸建立平面直角坐標系,則此拋物線鋼拱的函數(shù)表達式為( )
A.y=x2B.y=﹣x2
C.y=x2D.y=﹣x2
【隨堂練習(xí)】
1.(2023秋?永嘉縣期中)共享單車為市民出行帶來了方便,某單車公司第一個月投放a輛單車,計劃第三個月投放單車y輛,設(shè)該公司第二、三兩個月投放單車數(shù)量的月平均增長率為x,那么y與x的函數(shù)關(guān)系是( )
A.y=x2+aB.y=a(1+x)2C.y=(1﹣x)2+aD.y=a(1﹣x)2
2.(2023秋?廬陽區(qū)校級月考)某單車公司第一個月投放a輛單車,計劃第三個月投放單車y輛,該公司第二、三兩個月投放單車數(shù)量的月平均增長率為x,那么y與x的函數(shù)關(guān)系是( )
A.y=a(1﹣x)2B.y=a(1+x)2C.y=ax2D.y=x2+a

2.實際問題
【例題精選】
例1(2023秋?廬陽區(qū)校級期中)如圖,從某建筑物9米高的窗口A處用水管向外噴水,噴出的水成拋物線狀(拋物線
所在平面與墻面垂直),如果拋物線的最高點M離墻1米,離地面12米,建立平面直角坐標系,如圖.
(1)求拋物線的解析式;
(2)求水流落地點B離墻的距離OB.
例2 (2023秋?香坊區(qū)校級月考)如圖,某養(yǎng)殖場在養(yǎng)殖面積擴建中,準備將總長為78米的籬笆圍成矩形ABCD形狀的雞舍,其中AD一邊利用現(xiàn)有的一段足夠長的圍墻,其余三邊用籬笆,且在與墻平行的一邊BC上開一個2米寬的門PQ.設(shè)AB邊長為x米,雞舍面積為y平方米.
(1)求出y與x的函數(shù)關(guān)系式;(不需寫自變量的取值范圍)
(2)當雞舍的面積為800平方米時,求出雞舍的一邊AB的長.
【隨堂練習(xí)】
1.(2023秋?淮南期中)某地網(wǎng)紅秋千在推出后吸引了大量游客前來,其秋千高度h(單位:m)與時間t(單位:s)之間的關(guān)系可以近似地用二次函數(shù)刻畫,其圖象如圖所示,已知秋千在靜止時的高度為0.6m.根據(jù)圖象,當推出秋千3s后,秋千的高度為( )
A.10mB.15mC.16mD.18m
2.(2023秋?江岸區(qū)校級月考)一位運動員在距籃下4m處跳起投籃,球運行的路線是拋物線,當球運行的水平距離為2.5m時,達到最大高度3.5m,然后準確落入籃圈.如圖所示,建立平面直角坐標系,已知籃圈中心到地面的距離為3.05m,該運動員身高1.9m,在這次跳投中,球在頭頂上方0.25m處出手球出手時,他跳離地面的高度是( )
A.0.1mB.0.2mC.0.3mD.0.4m
3.(2023?銅仁市模擬)趙州橋的橋拱可以用拋物線的一部分表示,函數(shù)關(guān)系為,當水面寬度AB為20m時,水面與橋拱頂?shù)母叨菵O等于( )
A.2mB.4mC.10mD.16m
4.(2023?寶安區(qū)二模)如圖,小明想用長為12米的柵欄(虛線部分),借助圍墻圍成一個矩形花園ABCD,則矩形ABCD的最大面積是( )平方米.
A.16B.18C.20D.24
3.二次函數(shù)與幾何綜合
【例題精選】
例1 (2023?雨花區(qū)校級模擬)如圖1,已知拋物線y=ax2+2x+c(a≠0),與y軸交于點A(0,6),與x軸交于點B(6,0).
(1)求這條拋物線的表達式及其頂點坐標;
(2)設(shè)點P是拋物線上的動點,若在此拋物線上有且只有三個P點使得△PAB的面積是定值S,求這三個點的坐標及定值S.
(3)若點F是拋物線對稱軸上的一點,點P是(2)中位于直線AB上方的點,在拋物線上是否存在一點Q,使得P、Q、B、F為頂點的四邊形是平行四邊形?若存在,請直接寫出點Q的坐標;若不存請說明理由.
【隨堂練習(xí)】
1.(2023?無為縣一模)如圖,點E、F、G、H分別是正方形ABCD邊AB、BC、CD、DA上的點,且AE=BF=CG=DH.設(shè)A、E兩點間的距離為x,四邊形EFGH的面積為y,則y與x的函數(shù)圖象可能為( )
A.B.
C.D.
2.(2023?雁塔區(qū)校級一模)如圖,拋物線y=x2+bx+c經(jīng)過A(﹣1,0)、B(4,0)兩點,與y軸交于點C,D為y軸上一點,點D關(guān)于直線BC的對稱點為D′.
(1)求拋物線的解析式;
(2)當點D在x軸上方,且△OBD的面積等于△OBC的面積時,求點D的坐標;
(3)當點D'剛好落在第四象限的拋物線上時,求出點D的坐標;
(4)點P在拋物線上(不與點B、C重合),連接PD、PD′、DD′,是否存在點P,使△PDD′是以D為直角頂點的等腰直角三角形?若存在,請直接寫出點P的坐標;若不存在,請說明理由.
綜合練習(xí)
一.選擇題(共3小題)
1.將進貨單價為70元的某種商品按零售價100元一個售出時,每天能賣出20個.若這種商品的零售價在一定范圍內(nèi)每降價1元,其日銷售量就增加1個,則能獲取的最大利潤是( )
A.600元B.625元C.650元D.675元
2.汽車剎車后行駛的距離s(單位:米)關(guān)于行駛的時間t(單位:秒)的函數(shù)解析式為s=﹣6t2+bt(b為常數(shù)).已知t=時,s=6,則汽車剎車后行駛的最大距離為( )
A.米B.8米C.米D.10米
3.超市有一種“喜之郎“果凍禮盒,內(nèi)裝兩個上下倒置的果凍,果凍高為4cm,底面是個直徑為6cm的圓,軸截面可以近似地看作一個拋物線,為了節(jié)省成本,包裝應(yīng)盡可能的小,這個包裝盒的長AD(不計重合部分,兩個果凍之間沒有擠壓)至少為( )
A.(6+3)cmB.(6+2)cmC.(6+2)cmD.(6+3)cm
二.解答題(共5小題)
4.如圖,拋物線y=ax2+bx+3(a≠0)的對稱軸為直線x=﹣1,拋物線交x軸于A、C兩點,與直線y=x﹣1交于A、B兩點,直線AB與拋物線的對稱軸交于點E.
(1)求拋物線的解板式.
(2)點P在直線AB上方的拋物線上運動,若△ABP的面積最大,求此時點P的坐標.
(3)在平面直角坐標系中,以點B、E、C、D為頂點的四邊形是平行四邊形,請直接寫出符合條件點D的坐標.
5.某商場試銷一種成本為60元/件的T恤,規(guī)定試銷期間單價不低于成本單價,又獲利不得高于40%,經(jīng)試銷發(fā)現(xiàn),銷售量y(件)不銷售單價x(元/件)符合一次函數(shù)y=kx+b,且x=70時,y=50;x=80時,y=40;
(1)寫出銷售單價x的取值范圍;
(2)求出一次函數(shù)y=kx+b的解析式;
(3)若該商場獲得利潤為w元,試寫出利潤w與銷售單價x之間的關(guān)系式,銷售單價定為多少時,商場可獲得最大利潤,最大利潤是多少?
6.某商場試銷一種成本為每件60元的服裝,規(guī)定試銷期間銷售單價不低于成本單價,且獲利不得高于45%,經(jīng)試銷發(fā)現(xiàn):銷售量y(件)與銷售單價x(元)符合一次函數(shù)y=kx+b(k≠0),且當x=65時,y=55;當x=70時,y=50.
(1)求y與x之間的解析式;
(2)若該商場獲得利潤為w元,寫出利潤w與銷售單價x之間的關(guān)系式,并求出利潤是500元時的銷售單價;
(3)銷售單價定為多少元時,商場可獲得最大利潤,最大利潤是多少元?
7.公司銷售一種進價為20元/個的計算器,銷售過程中的其他開支(不含造價)總計40萬元,其銷售量y(萬個)與銷售價格x(元/個)的變化如下表:
(1)求出當銷售量等于2.5萬個時,銷售價格等于多少?
(2)求出該公司銷售這種計算器的凈得利潤z(萬元)與銷售價格x(元/個)的函數(shù)解析式;
(3)銷售價格應(yīng)定為多少元時,獲得利潤最大,最大利潤是多少?
8.如圖隧道的截面由拋物線和長方形構(gòu)成,長方形的長是12m,寬是4m.按照圖中所示的直角坐標系,拋物線可以用y=﹣x2+bx+c表示,且拋物線上的點C到OB的水平距離為3m,到地面OA的距離為m.
(1)求拋物線的函數(shù)關(guān)系式,并計算出拱頂D到地面OA的距離;
(2)一輛貨運汽車載一長方體集裝箱后高為6m,寬為4m,如果隧道內(nèi)設(shè)雙向車道,那么這輛貨車能否安全通過?
銷售價格x(元/個)
銷售量y(萬元)
30≤x≤60
﹣x+8
60≤x≤80
第5講 二次函數(shù)(三)

利用二次函數(shù)解決實際問題,要建立數(shù)學(xué)模型,即把實際問題轉(zhuǎn)化為二次函數(shù)問題,利用題中存在的公式、內(nèi)含的規(guī)律等相等關(guān)系,建立函數(shù)關(guān)系式,再利用函數(shù)的圖象及性質(zhì)去研究問題.在研究實際問題時要注意自變量的取值范圍應(yīng)具有實際意義.
利用二次函數(shù)解決實際問題的一般步驟是:
(1)建立適當?shù)钠矫嬷苯亲鴺讼担?br> (2)把實際問題中的一些數(shù)據(jù)與點的坐標聯(lián)系起來;
(3)用待定系數(shù)法求出拋物線的關(guān)系式;
(4)利用二次函數(shù)的圖象及其性質(zhì)去分析問題、解決問題.
要點詮釋:
常見的問題:求最大(小)值(如求最大利潤、最大面積、最小周長等)、涵洞、橋梁、拋物體、拋物線的模型問題等.解決這些實際問題關(guān)鍵是找等量關(guān)系,把實際問題轉(zhuǎn)化為函數(shù)問題,列出相關(guān)的函數(shù)關(guān)系式.
1.列二次函數(shù)關(guān)系
【例題精選】
例1(2023?昌圖縣校級一模)把160元的電器連續(xù)兩次降價后的價格為y元,若平均每次降價的百分率是x,則y與x的函數(shù)關(guān)系式為( )
A.y=320(x﹣1)B.y=320(1﹣x)
C.y=160(1﹣x2)D.y=160(1﹣x)2
分析:由原價160元可以得到第一次降價后的價格是160(1﹣x),第二次降價是在第一次降價后的價格的基礎(chǔ)上降價的,為160(1﹣x)(1﹣x),由此即可得到函數(shù)關(guān)系式.
【解答】解:第一次降價后的價格是160(1﹣x),
第二次降價為160(1﹣x)×(1﹣x)=160(1﹣x)2
則y與x的函數(shù)關(guān)系式為y=160(1﹣x)2.
故選:D.
【點評】此題考查從實際問題中得出二次函數(shù)解析式,需注意第二次降價是在第一次降價后的價格的基礎(chǔ)上降價的,所以會出現(xiàn)自變量的二次,即關(guān)于x的二次函數(shù).
例2(2023?山西)北中環(huán)橋是省城太原的一座跨汾河大橋(如圖1),它由五個高度不同,跨徑也不同的拋物線型鋼拱通過吊橋,拉索與主梁相連,最高的鋼拱如圖2所示,此鋼拱(近似看成二次函數(shù)的圖象﹣拋物線)在同一豎直平面內(nèi),與拱腳所在的水平面相交于A,B兩點.拱高為78米(即最高點O到AB的距離為78米),跨徑為90米(即AB=90米),以最高點O為坐標原點,以平行于AB的直線為x軸建立平面直角坐標系,則此拋物線鋼拱的函數(shù)表達式為( )
A.y=x2B.y=﹣x2
C.y=x2D.y=﹣x2
分析:直接利用圖象假設(shè)出拋物線解析式,進而得出答案.
【解答】解:設(shè)拋物線的解析式為:y=ax2,
將B(45,﹣78)代入得:﹣78=a×452,
解得:a=﹣,
故此拋物線鋼拱的函數(shù)表達式為:y=﹣x2.
故選:B.
【點評】此題主要考查了根據(jù)實際問題列二次函數(shù)解析式,正確假設(shè)出拋物線解析式是解題關(guān)鍵.
【隨堂練習(xí)】
1.(2023秋?永嘉縣期中)共享單車為市民出行帶來了方便,某單車公司第一個月投放a輛單車,計劃第三個月投放單車y輛,設(shè)該公司第二、三兩個月投放單車數(shù)量的月平均增長率為x,那么y與x的函數(shù)關(guān)系是( )
A.y=x2+aB.y=a(1+x)2C.y=(1﹣x)2+aD.y=a(1﹣x)2
【解答】解:設(shè)該公司第二、三兩個月投放單車數(shù)量的月平均增長率為x,
依題意得第三個月第三個月投放單車a(1+x)2輛,
則y=a(1+x)2.
故選:B.
2.(2023秋?廬陽區(qū)校級月考)某單車公司第一個月投放a輛單車,計劃第三個月投放單車y輛,該公司第二、三兩個月投放單車數(shù)量的月平均增長率為x,那么y與x的函數(shù)關(guān)系是( )
A.y=a(1﹣x)2B.y=a(1+x)2C.y=ax2D.y=x2+a
【解答】解:設(shè)該公司第二、三兩個月投放單車數(shù)量的月平均增長率為x,
依題意得第三個月第三個月投放單車a(1+x)2輛,
則y=a(1+x)2.
故選:B.

2.實際問題
【例題精選】
例1(2023秋?廬陽區(qū)校級期中)如圖,從某建筑物9米高的窗口A處用水管向外噴水,噴出的水成拋物線狀(拋物線
所在平面與墻面垂直),如果拋物線的最高點M離墻1米,離地面12米,建立平面直角坐標系,如圖.
(1)求拋物線的解析式;
(2)求水流落地點B離墻的距離OB.
分析:(1)根據(jù)拋物線上點的坐標特點確定二次函數(shù)的解析式;
(2)根據(jù)(1)中求得的二次函數(shù)解析式即可求解.
【解答】解:(1)根據(jù)題意,得
A(0,9),頂點M(1,12),
設(shè)拋物線解析式為y=a(x﹣1)2+12,
把A(0,9)代入,得
a=﹣3,
所以拋物線的解析式為y=﹣3(x﹣1)2+12=﹣3x2+6x+9.
答:拋物線的解析式為y=﹣3x2+6x+9.
(2)當y=0時,0=﹣3x2+6x+9
解得x1=3,x2=﹣1
所以B(3,0).
答:水流落地點B離墻的距離OB為3米.
【點評】本題考查了二次函數(shù)的應(yīng)用,解決本題的關(guān)鍵是根據(jù)拋物線上點的坐標特點求解析式.
例2 (2023秋?香坊區(qū)校級月考)如圖,某養(yǎng)殖場在養(yǎng)殖面積擴建中,準備將總長為78米的籬笆圍成矩形ABCD形狀的雞舍,其中AD一邊利用現(xiàn)有的一段足夠長的圍墻,其余三邊用籬笆,且在與墻平行的一邊BC上開一個2米寬的門PQ.設(shè)AB邊長為x米,雞舍面積為y平方米.
(1)求出y與x的函數(shù)關(guān)系式;(不需寫自變量的取值范圍)
(2)當雞舍的面積為800平方米時,求出雞舍的一邊AB的長.
分析:解:(1)設(shè)AB邊長為x米,雞舍面積為y平方米,
由題意得:y=AB×AD=x(78+2﹣2x)=x(80﹣2x)=﹣2x2+80x;
(2)由題意得:y=﹣2x2+80x=800,
解得:x=20,
答雞舍的一邊AB的長為20米.
【解答】解:(1)設(shè)AB邊長為x米,雞舍面積為y平方米,
由題意得:y=AB×AD=x(78+2﹣2x)=x(80﹣2x)=﹣2x2+80x;
(2)由題意得:y=﹣2x2+80x=800,
解得:x=20,
答雞舍的一邊AB的長為20米.
【點評】本題考查了二次函數(shù)的性質(zhì)在實際生活中的應(yīng)用.面積最大的問題常利函數(shù)的增減性來解答,我們首先要吃透題意,確定變量,建立函數(shù)模型,然后結(jié)合實際選擇最優(yōu)方案.
【隨堂練習(xí)】
1.(2023秋?淮南期中)某地網(wǎng)紅秋千在推出后吸引了大量游客前來,其秋千高度h(單位:m)與時間t(單位:s)之間的關(guān)系可以近似地用二次函數(shù)刻畫,其圖象如圖所示,已知秋千在靜止時的高度為0.6m.根據(jù)圖象,當推出秋千3s后,秋千的高度為( )
A.10mB.15mC.16mD.18m
【解答】解:觀察圖象可知:
當推出秋千3s后,秋千的高度為15m.
故選:B.
2.(2023秋?江岸區(qū)校級月考)一位運動員在距籃下4m處跳起投籃,球運行的路線是拋物線,當球運行的水平距離為2.5m時,達到最大高度3.5m,然后準確落入籃圈.如圖所示,建立平面直角坐標系,已知籃圈中心到地面的距離為3.05m,該運動員身高1.9m,在這次跳投中,球在頭頂上方0.25m處出手球出手時,他跳離地面的高度是( )
A.0.1mB.0.2mC.0.3mD.0.4m
【解答】解:∵當球運行的水平距離為2.5米時,達到最大高度3.5米,
∴拋物線的頂點坐標為(0,3.5),
∴設(shè)拋物線的表達式為y=ax2+3.5.
由圖知圖象過以下點:(1.5,3.05).
∴2.25a+3.5=3.05,
解得:a=﹣0.2,
∴拋物線的表達式為y=﹣0.2x2+3.5.
設(shè)球出手時,他跳離地面的高度為hm,
因為y=﹣0.2x2+3.5,
則球出手時,球的高度為h+1.9+0.25=(h+2.15)m,
∴h+2.15=﹣0.2×(﹣2.5)2+3.5,
∴h=0.1(m).
故選:A.
3.(2023?銅仁市模擬)趙州橋的橋拱可以用拋物線的一部分表示,函數(shù)關(guān)系為,當水面寬度AB為20m時,水面與橋拱頂?shù)母叨菵O等于( )
A.2mB.4mC.10mD.16m
【解答】解:根據(jù)題意B的橫坐標為10,
把x=10代入y=﹣x2,
得y=﹣4,
∴A(﹣10,﹣4),B(10,﹣4),
即水面與橋拱頂?shù)母叨菵O等于4m.
故選:B.
4.(2023?寶安區(qū)二模)如圖,小明想用長為12米的柵欄(虛線部分),借助圍墻圍成一個矩形花園ABCD,則矩形ABCD的最大面積是( )平方米.
A.16B.18C.20D.24
【解答】解:
設(shè)AB=x,則BC=12﹣2x
得矩形ABCD的面積:S=x(12﹣2x)=﹣2x2+12=﹣2(x﹣3)2+18
即矩形ABCD的最大面積為18平方米
故選:B.
3.二次函數(shù)與幾何綜合
【例題精選】
例1 (2023?雨花區(qū)校級模擬)如圖1,已知拋物線y=ax2+2x+c(a≠0),與y軸交于點A(0,6),與x軸交于點B(6,0).
(1)求這條拋物線的表達式及其頂點坐標;
(2)設(shè)點P是拋物線上的動點,若在此拋物線上有且只有三個P點使得△PAB的面積是定值S,求這三個點的坐標及定值S.
(3)若點F是拋物線對稱軸上的一點,點P是(2)中位于直線AB上方的點,在拋物線上是否存在一點Q,使得P、Q、B、F為頂點的四邊形是平行四邊形?若存在,請直接寫出點Q的坐標;若不存請說明理由.
分析:(1)將交點坐標代入解析式可求解;
(2)設(shè)AB上方的拋物線上有點P,過點P作AB的平行線交對稱軸于點C,且與拋物線只有一個交點為P,設(shè)區(qū)PC解析式與拋物線解析式組成方程組,由△=0,可求PC解析式,可求點P坐標,由等底等高的三角形面積相等,可得另兩個點所在直線與AB,PC都平行,且與AB的距離等于PC與AB的距離,可求P'E的解析式,即可求解;
(3)分兩種情況討論,由平行四邊形的性質(zhì)可求解.
【解答】解:(1)∵拋物線y=ax2+2x+c(a≠0),與y軸交于點A(0,6),與x軸交于點B(6,0).


∴拋物線解析式為:y=﹣x2+2x+6,
∵y=﹣x2+2x+6=﹣(x﹣2)2+8,
∴頂點坐標為(2,8)
(2)∵點A(0,6),點B(6,0),
∴直線AB解析式y(tǒng)=﹣x+6,
當x=2時,y=4,
∴點D(2,4)
如圖1,設(shè)AB上方的拋物線上有點P,過點P作AB的平行線交對稱軸于點C,且與拋物線只有一個交點為P,
設(shè)直線PC解析式為y=﹣x+b,
∴﹣x2+2x+6=﹣x+b,且只有一個交點,
∴△=9﹣4××(b﹣6)=0
∴b=,
∴直線PC解析式為y=﹣x+,
∴當x=2,y=
∴點C坐標(2,),
∴CD=
∵﹣x2+2x+6=﹣x+,
∴x=3,
∴點P(3,)
∵在此拋物線上有且只有三個P點使得△PAB的面積是定值S,
∴另兩個點所在直線與AB,PC都平行,且與AB的距離等于PC與AB的距離,
∴DE=CD=,
∴點E(2,﹣),
設(shè)P'E的解析式為y=﹣x+m,
∴﹣=﹣2+m,
∴m=
∴P'E的解析式為y=﹣x+,
∴﹣x2+2x+6=﹣x+,
∴x=3±3,
∴點P'(3+3,﹣﹣3),P''(3﹣3,﹣+3),
∴S=×6×(﹣3)=.
(3)設(shè)點Q(x,y)
若PB是對角線,
∵P、Q、B、F為頂點的四邊形是平行四邊形
∴BP與FQ互相平分,

∴x=7
∴點Q(7,﹣);
若PB為邊,
∵P、Q、B、F為頂點的四邊形是平行四邊形,
∴BF∥PQ,BF=PQ,或BQ∥FP,BQ=PF,
∴xB﹣xF=xP﹣xQ,或xB﹣xQ=xP﹣xF,
∴xQ=3﹣(6﹣2)=﹣1,或xQ=6﹣(3﹣2)=5,
∴點Q(﹣1,)或(5,);
綜上所述,點Q(7,﹣)或(﹣1,)或(5,).
【點評】本題是二次函數(shù)綜合題,考查了待定系數(shù)法求解析式,二次函數(shù)的性質(zhì),平行線的性質(zhì),平行四邊形的性質(zhì)等知識,利用分類討論思想解決問題是本題的關(guān)鍵.
【隨堂練習(xí)】
1.(2023?無為縣一模)如圖,點E、F、G、H分別是正方形ABCD邊AB、BC、CD、DA上的點,且AE=BF=CG=DH.設(shè)A、E兩點間的距離為x,四邊形EFGH的面積為y,則y與x的函數(shù)圖象可能為( )
A.B.
C.D.
【解答】解:設(shè)正方形的邊長為m,則m>0,
∵AE=x,
∴DH=x,
∴AH=m﹣x,
∵EH2=AE2+AH2,
∴y=x2+(m﹣x)2,
y=x2+x2﹣2mx+m2,
y=2x2﹣2mx+m2,
=2[(x﹣m)2+],
=2(x﹣m)2+m2,
∴y與x的函數(shù)圖象是A.
故選:A.
2.(2023?雁塔區(qū)校級一模)如圖,拋物線y=x2+bx+c經(jīng)過A(﹣1,0)、B(4,0)兩點,與y軸交于點C,D為y軸上一點,點D關(guān)于直線BC的對稱點為D′.
(1)求拋物線的解析式;
(2)當點D在x軸上方,且△OBD的面積等于△OBC的面積時,求點D的坐標;
(3)當點D'剛好落在第四象限的拋物線上時,求出點D的坐標;
(4)點P在拋物線上(不與點B、C重合),連接PD、PD′、DD′,是否存在點P,使△PDD′是以D為直角頂點的等腰直角三角形?若存在,請直接寫出點P的坐標;若不存在,請說明理由.
【解答】解:(1)∵拋物線y=x2+bx+c經(jīng)過A(﹣1,0)、B(4,0)

解得,
∴拋物線解析式為:y=x2﹣3x﹣4;
(2)∵拋物線y=x2﹣3x﹣4與y軸交于點C,
∴點C(0,﹣4),
∴OC=4,
設(shè)點D(0,y)(y>0)
∵△OBD的面積等于△OBC的面積,
∴×OB×y=OB×4,
∴y=4,
∴點D(0,4)
(3)∵OB=OC=4,
∴∠OCB=45°,
∵點D關(guān)于直線BC的對稱點為D′.
∴∠DCB=∠D'CB=45°,CD=CD',
∴∠DCD'=90°,
∴CD'∥OB,
∴點D'的縱坐標為﹣4,
∴﹣4=x2﹣3x﹣4,
∴x1=0(舍去),x2=3,
∴CD=CD'=3,
∴點D(0,﹣1)
(4)若點D在點C上方,如圖1,過點P作PH⊥y軸,
∵∠DCD'=90°,CD=CD',
∴∠CDD'=45°,
∵∠D'DP=90°
∴∠HDP=45°,且PH⊥y軸,
∴∠HDP=∠HPD=45°,
∴HP=HD,
∵∠CDD'=∠HDP,∠PHD=∠DCD'=90°,DP=DD',
∴△DPH≌△DD'C(AAS)
∴CD=CD'=HD=HP,
設(shè)CD=CD'=HD=HP=a,
∴點P(a,﹣4+2a)
∴a2﹣3a﹣4=﹣4+2a,
∴a=5,a=0(不合題意舍去),
∴點P(5,6)
若點D在點C下方,如圖2,
∵DD'=DP,∠DCD'=90°,
∴CD=CP,∠DCP=∠COB,
∴CP∥AB,
∴點P縱坐標為﹣4,
∴﹣4=x2﹣3x﹣4,
∴x1=0(舍去),x2=3,
∴點P(3,﹣4)
綜上所述:點P(5,6)或(3,﹣4).
綜合練習(xí)
一.選擇題(共3小題)
1.將進貨單價為70元的某種商品按零售價100元一個售出時,每天能賣出20個.若這種商品的零售價在一定范圍內(nèi)每降價1元,其日銷售量就增加1個,則能獲取的最大利潤是( )
A.600元B.625元C.650元D.675元
【解答】解:設(shè)降價x元,所獲得的利潤為W元,
則W=(20+x)(100﹣x﹣70)=﹣x2+10x+600=﹣(x﹣5)2+625,
∵﹣1<0
∴當x=5元時,二次函數(shù)有最大值W=625.
∴獲得的最大利潤為625元.
故選:B.
2.汽車剎車后行駛的距離s(單位:米)關(guān)于行駛的時間t(單位:秒)的函數(shù)解析式為s=﹣6t2+bt(b為常數(shù)).已知t=時,s=6,則汽車剎車后行駛的最大距離為( )
A.米B.8米C.米D.10米
【解答】解:把t=,s=6代入s=﹣6t2+bt得,
6=﹣6×+b×,
解得,b=15
∴函數(shù)解析式為s=﹣6t2+15t=﹣6(t﹣)2+,
∴當t=時,s取得最大值,此時s=,
故選:C.
3.超市有一種“喜之郎“果凍禮盒,內(nèi)裝兩個上下倒置的果凍,果凍高為4cm,底面是個直徑為6cm的圓,軸截面可以近似地看作一個拋物線,為了節(jié)省成本,包裝應(yīng)盡可能的小,這個包裝盒的長AD(不計重合部分,兩個果凍之間沒有擠壓)至少為( )
A.(6+3)cmB.(6+2)cmC.(6+2)cmD.(6+3)cm
【解答】解:設(shè)左側(cè)拋物線的方程為:y=ax2,
點A的坐標為(﹣3,4),將點A坐標代入上式并解得:a=,
則拋物線的表達式為:y=x2,
由題意得:點MG是矩形HFEO的中線,則點N的縱坐標為2,
將y=2代入拋物線表達式得:2=x2,解得:x=(負值已舍去),
則AD=2AH+2x=6+3,
故選:A.
二.解答題(共5小題)
4.如圖,拋物線y=ax2+bx+3(a≠0)的對稱軸為直線x=﹣1,拋物線交x軸于A、C兩點,與直線y=x﹣1交于A、B兩點,直線AB與拋物線的對稱軸交于點E.
(1)求拋物線的解板式.
(2)點P在直線AB上方的拋物線上運動,若△ABP的面積最大,求此時點P的坐標.
(3)在平面直角坐標系中,以點B、E、C、D為頂點的四邊形是平行四邊形,請直接寫出符合條件點D的坐標.
【解答】解:(1)令y=0,可得:x﹣1=0,解得:x=1,
∴點A(1,0),
∵拋物線y=ax2+bx+3(a≠0)的對稱軸為直線x=﹣1,
∴﹣1×2﹣1=﹣3,即點C(﹣3,0),
∴,解得:,
∴拋物線的解析式為:y=﹣x2﹣2x+3;
(2)∵點P在直線AB上方的拋物線上運動,
∴設(shè)點P(m,﹣m2﹣2m+3),
∵拋物線與直線y=x﹣1交于A、B兩點,
∴,解得:,,
∴點B(﹣4,﹣5),
如圖,過點P作PM∥y軸交直線AB于點M,
則點M(m,m﹣1),
∴PM=﹣m2﹣2m+3﹣m+1=﹣m2﹣3m+4,
∴S△ABP=S△PBM+S△PBA
=(﹣m2﹣3m+4)(m+4)+(﹣m2﹣3m+4)(1﹣m)
=,
∴當m=時,P最大,
∴點P(,);
(3)當x=﹣1時,y=﹣1﹣1=﹣2,
∴點E(﹣1,﹣2),
如圖,直線BC的解析式為y=5x+15,直線BE的解析式為y=x﹣1,直線CE的解析式為y=﹣x﹣3,
∵以點B、C、E、D為頂點的四邊形是平行四邊形,
∴直線D1D3的解析式為y=5x+3,直線D1D2的解析式為y=x+3,直線D2D3的解析式為y=﹣x﹣9,
聯(lián)立得D1(0,3),
同理可得D2(﹣6,﹣3),D3(﹣2,﹣7),
綜上所述,符合條件的點D的坐標為D1(0,3),D2(﹣6,﹣3),D3(﹣2,﹣7).
5.某商場試銷一種成本為60元/件的T恤,規(guī)定試銷期間單價不低于成本單價,又獲利不得高于40%,經(jīng)試銷發(fā)現(xiàn),銷售量y(件)不銷售單價x(元/件)符合一次函數(shù)y=kx+b,且x=70時,y=50;x=80時,y=40;
(1)寫出銷售單價x的取值范圍;
(2)求出一次函數(shù)y=kx+b的解析式;
(3)若該商場獲得利潤為w元,試寫出利潤w與銷售單價x之間的關(guān)系式,銷售單價定為多少時,商場可獲得最大利潤,最大利潤是多少?
【解答】解:(1)根據(jù)題意得,
60≤x≤60×(1+40%),
即60≤x≤84;
(2)由題意得:,
∴.
∴一次函數(shù)的解析式為:y=﹣x+120;
(3)w=(x﹣60)(﹣x+120)=﹣x2+180x﹣7200=﹣(x﹣90)2+900,
∵拋物線開口向下,
∴當x<90時,w隨x的增大而增大,
而60≤x≤84,
∴當x=84時,w=(84﹣60)×(120﹣84)=864.
答:當銷售價定為84元/件時,商場可以獲得最大利潤,最大利潤是864元.
6.某商場試銷一種成本為每件60元的服裝,規(guī)定試銷期間銷售單價不低于成本單價,且獲利不得高于45%,經(jīng)試銷發(fā)現(xiàn):銷售量y(件)與銷售單價x(元)符合一次函數(shù)y=kx+b(k≠0),且當x=65時,y=55;當x=70時,y=50.
(1)求y與x之間的解析式;
(2)若該商場獲得利潤為w元,寫出利潤w與銷售單價x之間的關(guān)系式,并求出利潤是500元時的銷售單價;
(3)銷售單價定為多少元時,商場可獲得最大利潤,最大利潤是多少元?
【解答】解:(1)∵當x=65時,y=55;當x=70時,y=50.
∴,
解得:,
∴y=﹣x+120(60≤x≤87).
(2)w=(﹣x+120)(x﹣60),
w=﹣x2+180x﹣7200,
w=﹣(x﹣90)2+900,
當w=500時,有500=﹣(x﹣90)2+900,
解得,x=110(舍去)或x=70,
故利潤是500元時的銷售單價70元/件.
(3)又∵60<x≤60×(1+45%),
即60≤x≤87,
則x=87時獲利最多,
將x=87代入,得w=﹣(87﹣90)2+900=891元.
答:售價定為87元有最大利潤為891元.
7.公司銷售一種進價為20元/個的計算器,銷售過程中的其他開支(不含造價)總計40萬元,其銷售量y(萬個)與銷售價格x(元/個)的變化如下表:
(1)求出當銷售量等于2.5萬個時,銷售價格等于多少?
(2)求出該公司銷售這種計算器的凈得利潤z(萬元)與銷售價格x(元/個)的函數(shù)解析式;
(3)銷售價格應(yīng)定為多少元時,獲得利潤最大,最大利潤是多少?
【解答】解:(1)由題意得,﹣x+8=2.5,
解得,x=55,
答:當銷售量等于2.5萬個時,銷售價格等于55元/個;
(2)當30≤x≤60時,w=(x﹣20)(﹣0.1x+8)﹣40=﹣0.1x2+10x﹣200;
當60<x≤80時,w=(x﹣20)?﹣40=﹣+89;
(3)當30≤x≤60時,w=﹣0.1x2+10x﹣200=﹣0.1(x﹣50)2+50,
∴當x=50時,w取得最大值50(萬元);
當60<x≤80時,w=﹣+89,
∵﹣2580<0,
∴w隨x的增大而增大,當x=80時,w最大=121.25(萬元)>50萬元,
∴銷售價格定為80元/件時,獲得的利潤最大,最大利潤是121.25萬元.
答:銷售價格定為80元/件時,獲得的利潤最大,最大利潤是121.25萬元.
8.如圖隧道的截面由拋物線和長方形構(gòu)成,長方形的長是12m,寬是4m.按照圖中所示的直角坐標系,拋物線可以用y=﹣x2+bx+c表示,且拋物線上的點C到OB的水平距離為3m,到地面OA的距離為m.
(1)求拋物線的函數(shù)關(guān)系式,并計算出拱頂D到地面OA的距離;
(2)一輛貨運汽車載一長方體集裝箱后高為6m,寬為4m,如果隧道內(nèi)設(shè)雙向車道,那么這輛貨車能否安全通過?
【解答】解:(1)根據(jù)題意得B(0,4),C(3,),
把B(0,4),C(3,)代入y=﹣x2+bx+c得
解得.
所以拋物線解析式為y=﹣x2+2x+4,
則y=﹣(x﹣6)2+10,
所以D(6,10),
所以拱頂D到地面OA的距離為10m;
(2)由題意得貨運汽車最外側(cè)與地面OA的交點為(2,0)或(10,0),
當x=2或x=10時,y=>6,
所以這輛貨車能安全通過.
銷售價格x(元/個)
銷售量y(萬元)
30≤x≤60
﹣x+8
60≤x≤80

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