初中数学人教版九年级上册22.3 实际问题与二次函数同步练习题
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这是一份初中数学人教版九年级上册22.3 实际问题与二次函数同步练习题,共38页。
2021-2022学年人教版九年级数学上册《22.3实际问题与二次函数》同步能力训练
1.如图,李大爷用24米长的篱笆靠墙围成一个长方形(ABCD)菜园,若菜园靠墙的一边(AD)长为x(米),那么菜园的面积y(平方米)与x的关系式为( )
A. B.y=x(12﹣x) C. D.y=x(24﹣x)
2.在边长为的正方形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,P是BD上一动点,过P作EF∥AC,分别交正方形的两条边于点E,F.设BP=x,△OEF的面积为y,当1<x<2时,y与x之间的关系式为( )
A.y=﹣x2+x B.y=﹣x2+x C.y=﹣x2+3x﹣2 D.y=x2﹣3x+2
3.如图是抛物线形拱桥,当拱顶离水面2m时,水面宽4m,若水面下降2.5m,那么水面宽度为( )m.
A.3 B.6 C.8 D.9
4.如图1,一个移动喷灌架喷射出的水流可以近似地看成抛物线.图2是喷灌架为一坡地草坪喷水的平面示意图,喷水头的高度(喷水头距喷灌架底部的距离)是1米.当喷射出的水流距离喷水头20米时,达到最大高度11米,现将喷灌架置于坡度为1:10的坡地底部点O处,草坡上距离O的水平距离为30米处有一棵高度约为2.3米的石榴树AB,因为刚刚被喷洒了农药,近期不能被喷灌.下列说法正确的是( )
A.水流运行轨迹满足函数y=﹣x2﹣x+1
B.水流喷射的最远水平距离是40米
C.喷射出的水流与坡面OA之间的最大铅直高度是9.1米
D.若将喷灌架向后移动7米,可以避开对这棵石榴树的喷灌
5.在中考体育训练期间,小宇对自己某次实心球训练的录像进行分析,发现实心球飞行高度y(米)与水平距离x(米)之间的关系式为y=﹣x2+x+,由此可知小宇此次实心球训练的成绩为( )
A.米 B.8米 C.10米 D.2米
6.某地要建造一个圆形喷水池,在水池中央垂直于地面安装一个柱子OA,O恰为水面中心,安置在柱子顶端A处的喷头向外喷水,水流在各个方向上沿形状相同的抛物线路径落下.在过OA的任一平面上,建立平面直角坐标系(如图),水流喷出的高度y(m)与水平距离x(m)之间的关系式是y=﹣x2+2x+3,则下列结论错误的是( )
A.柱子OA的高度为3m
B.喷出的水流距柱子1m处达到最大高度
C.喷出的水流距水平面的最大高度是3m
D.水池的半径至少要3m才能使喷出的水流不至于落在池外
7.使用家用燃气灶烧开同一壶水所需的燃气量y(单位:m3)与旋钮的旋转角度x(单位:度)(0°<x≤90°)近似满足函数关系y=ax2+bx+c(a≠0).如图记录了某种家用燃气灶烧开同一壶水的旋钮角度x与燃气量y的三组数据,根据上述函数模型和数据,可推断出此燃气灶烧开一壶水最节省燃气的旋钮角度约为( )
A.18° B.36° C.41° D.58°
8.从地面竖直向上抛出一小球,小球的高度h(单位:m)与小球运动时间t(单位:s)之间的函数关系如图所示.下列结论:①小球抛出3秒时达到最高点;②小球从抛出到落地经过的路程是80m;③小球的高度h=20时,t=1s或5s.④小球抛出2秒后的高度是35m.其中正确的有( )
A.①② B.②③ C.①③④ D.①②③
9.如图,在△ABC中,AB=AC,BC=6,E为AC边上的点且AE=2EC,点D在BC边上且满足BD=DE,设BD=y,S△ABC=x,则y与x的函数关系式为( )
A.y=x2+ B.y=x2+
C.y=x2+2 D.y=x2+2
10.科学家为了推测最适合某种珍奇植物生长的温度,将这种植物分别放在不同温度的环境中,经过一定时间后,测试出这种植物高度的增长情况,部分数据如下表:
温度t/℃
…
﹣5
﹣3
2
…
植物高度增长量h/mm
…
34
46
41
…
科学家推测出h(mm)与t之间的关系可以近似地用二次函数来刻画.已知温度越适合,植物高度增长量越大,由此可以推测最适合这种植物生长的温度为( )
A.﹣2℃ B.﹣1℃ C.0℃ D.1℃
11.如图1,在Rt△ABC中,∠A=90°,BC=10cm,点P,点Q同时从点B出发,点P以2cm/s的速度沿B→A→C运动,终点为C,点Q出发t秒时,△BPQ的面积为ycm2,已知y与t的函数关系的图象如图2(曲线OM和MN均为抛物线的一部分),给出以下结论:①AC=6cm;②曲线MN的解析式为y=﹣t2+t(4≤t≤7);③线段PQ的长度的最大值为;其中正确的说法是( )
A.①② B.②③ C.①③ D.①②③
12.如图1,点E为矩形ABCD边AD上一点,点P点Q同时从点B出发,点P沿BE→ED→DC运动到点C停止,点Q沿BC运动到点C停止,它们的运动速度都是1cm/s.设P,Q出发t秒时,△BPQ的面积为ycm2,已知y与t的函数关系的图象如图2(曲线OM为抛物线的一部分).则下列结论:
①AE=6cm;②当0<t≤10时,y=t2;
③直线NH的解析式为y=﹣5t+110;④若△ABE与△QBP相似,则t=秒,
其中正确结论的个数为( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
13.如图,单孔拱桥的形状近似抛物线形,建立如图所示的平面直角坐标系,在正常水位时,水面宽度OA为12m,拱桥的最高点B到水面OA的距离为6m.则抛物线的解析式为 .
14.小刚家装有一种可调节淋浴喷头高度的淋浴器,完全开启后,水流近似呈抛物线状,升降器AB和淋浴喷头BC所成∠ABC=135°,其中AB=10cm,BC=10cm.刚开始时,OA=90cm,水流所在的抛物线恰好经过点A,抛物线落地点D和点O相距60cm.为了方便淋浴,淋浴器仍需完全处于开启的状态,且要求落地点和点O的距离增加20cm,则小刚应把升降器AB向上平移 cm.
15.从喷水池喷头喷出的水珠,在空中形成一条抛物线,如图所示,在抛物线各个位置上,水珠的竖直高度y(单位:m)与它距离喷头的水平距离x(单位:m)之间满足函数关系式y=﹣2x2+4x+1,则喷出水珠的最大高度是 m.
16.图1是小米家吊椅的图片,其截面图如图2所示,吊椅的外框架是一条抛物线,抛物线的最高点为点E,内框架内由一条圆弧MN和两个全等直角三角形组成,点A,B,C,D在同一条直线上.已知BM⊥MN,MN∥AB,点A和点D的距离为60cm,点E,点N到直线AB的距离分别为60cm,45cm.△MFN是等腰三角形,过点F作FH⊥MN交MN于点H,此时,=,则弧MN所在的圆的半径为 .
17.某校购买了一套乒乓球桌和自动发球机,侧面如图1所示,球台长度AB=274cm,发球机紧贴球台端线点A处,高出球台的部分AC=12cm,出球管道CD=5cm,若将水平状态的CD绕点C逆时针旋转45°到CD的位置,发球机模式为“一跳球”,路线呈抛物线,离球台正中间的球网GH左侧72cm处到达最高点高出台面21cm,则EB= cm.
18.以初速度v(单位:m/s)从地面竖直向上抛出小球,从抛出到落地的过程中,小球的高度h(单位:m)与小球的运动时间t(单位:s)之间的关系式是h=vt﹣4.9t2.现将某弹性小球从地面竖直向上抛出,初速度为v1,经过时间t1落回地面,运动过程中小球的最大高度为h1(如图1);小球落地后,竖直向上弹起,初速度为v2,经过时间t2落回地面,运动过程中小球的最大高度为h2(如图2).若h1=2h2,则t1:t2= .
19.如图,有一座抛物线形拱桥,桥下面在正常水位时AB宽20米,水位上升3米就达到警戒线CD,这时水面宽度为10米.若洪水到来时,水位以每小时0.2米的速度上升,则再持续 小时水位才能到拱桥顶.
20.如图,在第一象限内作与x轴的夹角为30°的射线OC,在射线OC上取点A,过点A作AH⊥x轴于点H,在抛物线y=x2(x>0)上取一点P,在y轴上取一点Q,使得P,O,Q为顶点的三角形与△AOH全等,则符合条件的点A有 个.
21.如图①,“东方之门”通过简单的几何曲线处理,将传统文化与现代建筑融为一体,最大程度地传承了苏州历史文化.如图②,“东方之门”的内侧轮廊是由两条抛物线组成的,已知其底部宽度均为80m,高度分别为300m和225m,则在内侧抛物线顶部处的外侧抛物线的水平宽度(AB的长)为 m.
22.如图,一座悬索桥的桥面OA与主悬钢索MN之间用垂直钢索连接,主悬钢索是抛物线形状,两端到桥面的距离OM与AN相等,小强骑自行车从桥的一端O沿直线匀速穿过桥面到达另一端A,当他行驶18秒时和28秒时所在地方的主悬钢索的高度相同,那么他通过整个桥面OA共需 秒.
23.如图,杂技团进行杂技表演,一名演员从跷跷板右端A处恰好弹跳到人梯顶端椅子B处,其身体(看成一点)的路线是抛物线的一部分,跳起的演员距点A所在y轴的水平距离为2.5米时身体离地面最高.若人梯到起跳点A的水平距离为4米,则人梯BC的高为 米.
24.如图是某地一座抛物线形拱桥,桥拱在竖直平面内,与水平桥面相交于A、B两点,拱桥最高点C到AB的距离为8m,AB=24m,D,E为拱桥底部的两点,且DE∥AB,若DE的长为36m,则点E到直线AB的距离为 .
25.某游乐园有一圆形喷水池(如图),中心立柱AM上有一喷水头A,其喷出的水柱距池中心3米处达到最高,最远落点到中心M的距离为9米,距立柱4米处地面上有一射灯C,现将喷水头A向上移动1.5米至点B(其余条件均不变),若此时水柱最高处D与A,C在同一直线上,则水柱最远落点到中心M的距离增加了 米.
26.如图,小明抛投一个沙包,沙包被抛出后距离地面的高度h(米)和飞行时间t(秒)近似满足函数关系式h=﹣(t﹣6)2+5,则沙包在飞行过程中距离地面的最大高度是 米,此时飞行时间为 秒.
27.如图1,E是等边△ABC的边BC上一点(不与点B,C重合),连接AE,以AE为边向右作等边△AEF,连接CF.已知△ECF的面积(S)与BE的长(x)之间的函数关系如图2所示(P为抛物线的顶点).
(1)当△ECF的面积最大时,∠FEC的大小为 .
(2)等边△ABC的边长为 .
28.如图1是某校园运动场主席台及遮阳棚,其侧面结构示意图如图2所示.主席台(矩形ABCD)高AD=2米,直杆DE=5米,斜拉杆EG,EH起稳固作用,点H处装有一射灯.遮阳棚边缘曲线FHG可近似看成抛物线的一部分,G为抛物线的最高点且位于主席台边缘BC的正上方,若点E,H,C在同一直线上,且DF=1米,EG=4米,∠AEG=60°,则射灯H离地面的高度为 米.
29.如图1,AO,BC是两根垂直于地面的立柱,且长度相等.在两根立柱之间悬挂着一根绳子,如图2建立坐标系,绳子形如抛物线y=﹣x+4的图象.因实际需要,在OA与BC间用一根高为2.5m的立柱MN将绳子撑起,若立柱MN到OA的水平距离为3m,MN左侧抛物线的最低点D与MN的水平距离为1m,则点D到地面的距离为 .
30.一位篮球运动员在距离篮圈中心水平距离4m处起跳投篮,球沿一条抛物线运动,当球运动的水平距离为2.5m时,达到最大高度3.5m,然后准确落入篮框内.已知篮圈中心距离地面高度为3.05m,在如图所示的平面直角坐标系中,则此抛物线的解析式为 .
31.在体育课训练期间,小亮练习实心球项目时,发现实心球的飞行路线是一条抛物线(不计空气阻力),实心球飞行高度y(m)与水平距离x(m)之间的关系如图所示,其中抛物线的最高点坐标为(4,3),请根据图象解答下列问题:
(1)小亮在训练过程中实心球飞行的最远距离为 m;
(2)求出实心球飞行高度y(m)与水平距离x(m)之间函数解析式;
(3)求出当y=2.25时,相对应x的值,并说明它们的实际意义.
32.某河上有一座抛物线形拱桥,水面离拱顶5m时,水面AB宽8m.一木船宽4m,高2m,载货后,木船露出水面的部分为m.以拱顶O为原点建立如图所示的平面直角坐标系,A,B为抛物线与水面的交点.当水面离拱顶1.8m时,木船能否通过这座拱桥?
33.如图,马大爷在屋侧的菜地上搭建一抛物线型蔬菜大棚,其中一端固定在离地面1.2米的墙体A处,另一端固定在离墙体6米的地面上B点处,现以地面和墙体为x轴和y轴建立坐标系,已知大棚的高度y(米)与地面水平距离x(米)之间的关系式用y=x2+bx+c表示.结合信息请回答:
(1)直接写出b,c的值.
(2)求大棚的最高点到地面的距离.
(3)马大爷现库存7米钢材,准备在抛物线上点C(不与A,B重合)处,安装一直角形钢架ECD对大棚进行加固(点D,E分别在x轴、y轴上,且CE∥x轴,CD∥y轴),就如何选取点C的问题,小明说:“点C取在抛物线的顶点处,库存钢材才够用”,小慧说“点C在抛物线上任意位置,库存钢材都够用”,请问谁的说法正确?说明理由.
34.篮球运动员投篮后,球运动的路线为抛物线的一部分(如图),抛物线的对称轴为直线x=2.5.
(1)求篮球运动路线的抛物线表达式和篮球在运动中离地面的最大高度.
(2)若篮筐离地面3.05m,离运动员投篮处水平距离为4.2m,问:篮球以该运动方式,能否投进篮筐?若能投进篮筐,请说明理由;若不能,则运动员应向前还是往后移动多少米后再投篮,刚好能使篮球投进篮筐?
35.某海湾有一座抛物线形拱桥,正常水位时桥下的水面宽为100m(如图所示).由于潮汐变化,该海湾涨潮5h后达到最高潮位,此最高潮位维持1h,之后开始退潮.如:某日16时开始涨潮,21时达到最高潮位,22时开始退潮.
该桥的桥下水位相对于正常水位上涨的高度随涨潮时间t变化的情况大致如表一所示:(在涨潮的5h内,该变化关系近似于一次函数)
表一
涨潮时间t(单位:h)
1
2
3
4
5
6
桥下水位上涨的高度(单位:m)
4
4
(1)求桥下水位上涨的高度(单位:m)关于涨潮时间t(0≤t≤6,单位h)的函数解析式;
(2)某日涨潮期间,某船务公司对该桥下水面宽度进行了三次测量,数据如表二所示:
表二
涨潮时间t(单位:h)
桥下水面宽(单位:m)
20
20
20
现有一艘满载集装箱的货轮,水面以上部分高15m,宽20m,在涨潮期间能否安全从该桥下驶过?请说明理由.
36.2022年北京冬奥会即将召开,激起了人们对冰雪运动的极大热情.如图是某跳台滑雪训练场的横截面示意图,取某一位置的水平线为x轴,过跳台终点A作水平线的垂线为y轴,建立平面直角坐标系,图中的抛物线C1:y=﹣x2+x+1近似表示滑雪场地上的一座小山坡,某运动员从点O正上方4米处的A点滑出,滑出后沿一段抛物线C2:y=﹣x2+bx+c运动.
(1)当运动员运动到离A处的水平距离为4米时,离水平线的高度为8米,求抛物线C2的函数解析式(不要求写出自变量x的取值范围);
(2)在(1)的条件下,当运动员运动的水平距离为多少米时,运动员与小山坡的竖直距离为1米?
(3)当运动员运动到坡顶正上方,且与坡顶距离超过3米时,求b的取值范围.
37.如图①,小明和小亮分别站在平地上的C、D两地先后竖直向上抛小球A、B(抛出前两小球在同一水平面上),小球到达最高点后会自由竖直下落到地面.A、B两球到地面的距离y1(m)和y2(m)与小球A离开小明手掌后运动的时间x(s)之间的函数图象分别是图②中的抛物线C1、C2.已知抛物线C1经过点P(0,2),顶点是Q(1,7),抛物线C2经过M(1,2)和N(2,5)两点,两抛物线的开口大小相同.
(1)分别求出y1、y2与x之间的函数表达式.
(2)在小球B离开小亮手掌到小球A落到地面的过程中.
①当x的值为 时,两小球到地面的距离相等;
②当x为何值时,两小球到地面的距离之差最大?最大是多少?
38.在一个三角形中,如果其中某两边的长度之和等于第三边长度的两倍,则称该三角形为“调和三角形”例如我们学过的等边三角形就是“调和三角形”.
(1)已知一个“调和三角形”三条边的长度分别为4,6,m﹣1,求m的值.
(2)已知Rt△ABC是“调和三角形”,它的三边长分别为a,b,c,且a<b<c.
①求a:b:c的值;
②若△ABC周长的数值与面积的数值相等,求a,b,c的值.
(3)在(2)的条件下,动点P从点A出发以每秒2个单位c长度的速度沿路线A→B→C运动,动点Q从点C出发以每秒1个单位长度的速度向点A运动,当其中一点到达终点时,另一点也随之停止运动,设运动时间为t秒,设y=PQ2.
①求y关于t的函数关系式;
②求y的最小值.
参考答案
1.解:∵AD的边长为x米,而菜园ABCD是矩形菜园,
∴AB=米,
∵菜园的面积=AD×AB=x•,
∴y=.
故选:C.
2.解:∵四边形ABCD是正方形,边长为,
∴AC=BD=2,OB=OD=BD=1,
设BP=x,△OEF的面积为y,当1<x<2时,P在OD上,
∵EF∥AC,
∴EF=4﹣2x,
∴y=EF•OP=×(4﹣2x)(x﹣1)=﹣x2+3x﹣2,
故选:C.
3.解:建立平面直角坐标系,设横轴x通过AB,纵轴y通过AB中点O且通过C点,则通过画图可得知O为原点,
抛物线以y轴为对称轴,且经过A,B两点,可求出OA和OB为AB的一半2米,抛物线顶点C坐标为(0,2),
设顶点式y=ax2+2,把A点坐标(﹣2,0)代入得a=﹣0.5,
∴抛物线解析式为y=﹣0.5x2+2,
当水面下降2.5米,通过抛物线在图上的观察可转化为:
当y=﹣2.5时,对应的抛物线上两点之间的距离,也就是直线y=﹣2.5与抛物线相交的两点之间的距离,
可以通过把y=﹣2.5代入抛物线解析式得出:
﹣2.5=﹣0.5x2+2,
解得:x=±3,
∴水面宽度为3﹣(﹣3)=6(m).
故选:B.
4.解:由题意可设抛物线的解析式为y=a(x﹣20)2+k,
将(0,1),(20,11)分别代入,得:,解得:,
∴y=﹣(x﹣20)2+11
=﹣x2+x+1,
故A错误;
∵坡度为1:10,
∴直线OA的解析式为y=0.1x,
当x=40时,y=0.1×40=4,
令y=4,得﹣x2+x+1=4,
∴x2﹣40x+120=0,
解得x=20±2≠40,
∴B错误;
设喷射出的水流与坡面OA之间的铅直高度为h米,
则h=﹣x2+x+1﹣0.1x=﹣x2+x+1,
∴对称轴为x=﹣=18,
∴hmax=9.1,故C正确;
将喷灌架向后移动7米,则图2中x=30时抛物线上的点的纵坐标值等于x=37时的函数值,
当x=37时,y=﹣×372+37+1=3.775,
在图2中,当x=30时,点B的纵坐标为:0.1×30+2.3=5.3,
则点A的纵坐标为5.3﹣2.3=3<3.775,故D错误.
故选:C.
5.解:当y=0时,即y=﹣x2+x+=0,
解得:x1=﹣2(舍去),x2=8,
所以小宇此次实心球训练的成绩为8米,
故选:B.
6.解:∵y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,
∴当x=0时,y=3,即OA=3m,故A选项正确,
当x=1时,y取得最大值,此时y=4,故B选项正确,C选项错误,
当y=0时,x=3或x=﹣1(舍去),故D选项正确,
故选:C.
7.解:由题意可知函数图象为开口向上的抛物线,由图表数据描点连线,补全图可得如图,
∴抛物线对称轴在36和54之间,约为41℃,
∴旋钮的旋转角度x在36°和54°之间,约为41℃时,燃气灶烧开一壶水最节省燃气.
故选:C.
8.解:由图象可知,点(0,0),(6,0),(3,40)在抛物线上,顶点为(3,40),
设函数解析式为h=a(t﹣3)2+40,
将(0,0)代入得:0=a(0﹣3)2+40,
解得:a=﹣,
∴h=﹣(t﹣3)2+40.
①∵顶点为(3,40),
∴小球抛出3秒时达到最高点,故①正确;
②小球从抛出到落地经过的路程应为该小球从上升到落下的长度,故为40×2=80m,故②正确;
③令h=20,则20=﹣(t﹣3)2+40,
解得t=3±,故③错误;
④令t=2,则h=﹣(2﹣3)2+40=m,故④错误.
综上,正确的有①②.
故选:A.
9.解:过A作AH⊥BC,过E作EP⊥BC,则AH∥EP,
∴HC=3,PC=1,BP=5,PE=AH,
∵BD=DE=y,
∴在Rt△EDP中,y2=(5﹣y)2+PE2,
∵x=6AH÷2=3AH,
∴y2=(5﹣y)2+,
∴y=x2+,
故选:A.
10.解:设h=at2+bt+c(a≠0),
将(﹣5,34),(﹣3,46),(2,41)代入方程组:
得:,
解得:,
所以h与t之间的二次函数解析式为:h=﹣t2﹣2t+49=﹣(t+1)2+50,
当t=﹣1时,y有最大值50,
即说明最适合这种植物生长的温度是﹣1℃.
故选:B.
11.解:如图1中,作AD⊥BC于D.
由题意AB=4×2=8cm,
在Rt△ABC中,BC=10cm,AB=8cm,
∴AC===6cm,故①正确,
∵•BC•AD=•AB•AC,
∴AD=(cm),
由题意当点P运动到A时,S△BPQ=(cm2),
∴×BQ×=,
∴BQ=4(cm),
∴点Q的运动速度为1cm/s,
当点P与A重合时,PQ的值最大,
∵BD==(cm),
∴QD=BD﹣BQ=﹣4=(cm),
∴PQ===(cm),
∴PQ的最大值为,故③错误.
如图2中,作PH⊥BC于H.则PH=PC•sinC=(14﹣2t),
∴y=•BQ•PH=•t•(14﹣2t)=﹣t2+t(4≤t≤7).故②正确,
如图2中点P只有在线段AC上,
t=s时,△PQC与△ABC相似.故④正确,
故选:A.
12.解:①观察图2可知:
当t=10时,点P、E重合,点Q、C重合;
当t=14时,点P、D重合.
∴BE=BC=10,DE=14﹣10=4,
∴AE=AD﹣DE=BC﹣DE=6,
∴①正确;
②设抛物线OM的函数解析式为y=ax2,
将点(10,40)代入y=ax2中,
得:40=100a,解得:a=,
∴当0<t≤10时,y=t2,②成立;
③在Rt△ABE中,∠BAE=90°,BE=10,AE=6,
∴AB==8,
∴点H的坐标为(14+8,0),即(22,0),
设直线NH的解析式为y=kt+b,
∴,解得:,
∴直线NH的解析式为y=﹣5t+110,③成立;
④当0<t≤10时,△QBP为等腰三角形,
△ABE为边长比为6:8:10的直角三角形,
∴当t=秒时,△ABE与△QBP不相似,④不正确.
综上可知:正确的结论有3个.
故选:C.
13.解:∵水面宽度OA为12m,拱桥的最高点B到水面OA的距离为6m.
∴B(6,6),A(0,12),
设抛物线的解析式为y=a(x﹣6)2+6,
∴y=a(12﹣6)2+6,
∴0=a•62+6,
解得a=﹣,
∴抛物线的解析式为y=﹣(x﹣6)2+6;
故答案为:y=﹣(x﹣6)2+6.
14.解:过C点作CE⊥AB延长线于点E,
∵∠ABC=135°,
∴∠CBE=180°﹣∠ABC=45°,
∵CE⊥AB,
∴∠CEB=90°,
∴BE=CE=BC=10,
∴AE=AB+BE=20(cm),
以O为原点,OA为y轴正方向,OD为x轴正方向,以1cm为一个单位,建立直角坐标系,
则A(0,90),C(20,100),D(60,0),D′(80,0),
设此时抛物线解析式为:
y=ax2+bx+c,得:
,
解得:,
∴抛物线为:y=﹣x2+x+90,
设小刚应把升降器向上平移kcm,即将抛物线向上平移k个单位,
则抛物线变为:y=y=﹣x2+x+90+k,
此时抛物线经过D′(80,0),
将D′(80,0)代入y=﹣x2+x+90+k,
得:﹣×802+×80+90+k=0,
解得:k=110,
∴小刚应把升降器向上平移110cm.
故答案为:110.
15.解:∵y=﹣2x2+4x+1=﹣2(x﹣1)2+3,
∴当x=1时,y有最大值为3,
∴喷出水珠的最大高度是3m,
故答案为:3.
16.解:延长HF,则必过点E,过E作垂线EO⊥MN,
以BC中点为原点,过A、B、C的直线为x轴,
OE所在的直线为y轴建立直角坐标系,
则A(﹣30,0),D(30,0),
设抛物线y=a(x+30)(x﹣30),
将E(0,60)代入得:60=a(x+30)(x﹣30),
解得:a=﹣,
∴y=﹣(x+30)(x﹣30)=﹣x2+60,
∴N点纵坐标为45,
令y=45得:﹣x2+60=45,
解得:x=15或x=﹣15(舍去),
在△EHN中,HN=15,,
∴FH=15×=9,
设弧MN所在圆半径为rcm,
则由图可知:r2=152+(r﹣9)2,
解得:r=17,
故答案为17cm.
17.解:以AC为y轴,以AB为x轴,A为原点建立平面直角坐标系,如图,
设抛物线最高点为N,对称轴MN与x轴交于M,则MN=21,
∴AB=274,
∵GH是AB正中间,
∴AH=AB=137,
∴AM=AH﹣MH=137﹣72=65,
设抛物线为:y=a(x﹣65)2+21(a<0),
过D′作D′P⊥x轴交CD于点Q,交x轴于点P,
则∠CQD′=∠APQ=90°,
∵旋转45°,
∴CD′=CD=5,
CQ=D′Q=CD′cos∠D′CD=5,
∴D′P=D′Q+PQ=5+12=17,
∴D′(5,17)代入抛物线得:
a×(5﹣65)2+21=17,
∴a=﹣,
∴y=﹣(x﹣65)2+21,
令y=0,则﹣(x﹣65)2+21=0,
解得:x1=65+30,x2=65﹣30(舍去),
∴E(65+30,0),
∴EB=AB﹣AE=274﹣(65+30)=(209﹣30)(cm),
故答案为:(209﹣30).
18.解:由题意,t1=,t2=,h1==,h2==,
∵h1=2h2,
∴v1=v2,
∴t1:t2=v1:v2=:1,
故答案为::1.
19.解:设抛物线的解析式为y=ax2,
设D(5,b),则B(10,b﹣3),
把D、B的坐标分别代入y=ax2得:
,
解得,
∴y=﹣x2;
∵b=﹣1,
∴拱桥顶O到CD的距离为1,
1÷0.2=5(小时).
所以再持续5小时到达拱桥顶.
故答案为:5.
20.解:①当∠POQ=∠OAH=60°,若以P,O,Q为顶点的三角形与△AOH全等,那么A、P重合;
由于∠AOH=30°,设A坐标为(a,b),
在直角三角形OAH中,tan∠AOH=tan30°==,
设直线OA的方程为y=kx,把A的坐标代入得k==,
所以直线OA:y=x,联立抛物线的解析式,
得:,
解得 ,;
故A(,);
②当∠POQ=∠AOH=30°,此时△POQ≌△AOH;
易知∠POH=60°,则直线OP:y=x,联立抛物线的解析式,
得:,
解得 ,;
故P(,3),那么A(3,);
③当∠OPQ=90°,∠POQ=∠AOH=30°时,此时△QOP≌△AOH;
易知∠POH=60°,则直线OP:y=x,联立抛物线的解析式,
得:,
解得 、,
故P(,3),
∴OP=2,QP=2,
∴OH=OP=2,AH=QP=2,
故A(2,2);
④当∠OPQ=90°,∠POQ=∠OAH=60°,此时△OQP≌△AOH;
此时直线OP:y=x,联立抛物线的解析式,
得:,
解得 、,
∴P(,),
∴QP=,OP=,
∴OH=QPQP=,AH=OP=,
故A(,).
综上可知:符合条件的点A有四个,且坐标为:(,)或(3,)或(2,2)或(,).
故答案为:4.
21.解:以底部所在的直线为x轴,以线段AB的垂直平分线所在的直线为y轴建立平面直角坐标系:
∴C(﹣40,0),D(40,0),
设外侧抛物线的解析式为y=a(x+40)(x﹣40),将(0,300)代入,得:
300=a(0+40)(0﹣40),
解得:a=﹣,
∴内侧抛物线的解析式为y=﹣x2+300,
将y=225代入得:﹣x2+300=225,
解得:x=±20,
∴A(﹣20,225),B(20,225),
∴AB=40,
∴在内侧抛物线顶部处的外侧抛物线的水平宽度(AB的长)为40m.
故答案为:40.
22.解:∵主悬钢索是抛物线形状,两端到桥面的距离OM与AN相等,且小强骑行18秒时和28秒时所在地方的主悬钢索的高度相同,
∴MN的对称轴为直线x==23,
∴他通过整个桥面OA共需23×2=46(秒).
故答案为:46.
23.解:∵跳起的演员距点A所在y轴的水平距离为2.5米时身体离地面最高.
∴抛物线的对称轴为x=2.5,
∴x=﹣=2.5,解得:b=3,
∴抛物线为y=﹣x2+3x+1,
∵人梯到起跳点A的水平距离是4,
∴点B的横坐标为4,
则yB=﹣×42+3×4+1=3.4,即BC=3.4米.
故答案为:3.4.
24.解:如图,建立平面直角坐标系,DE在x轴上,y轴经过最高点C,
设AB与y轴交于点H,
∵DE=36m,
∴D(﹣18,0),E(18,0),设抛物线的解析式为y=a(x﹣18)(x+18),
∵AB=24m,
∴AH=BH=12m,
设OH=k,则A(﹣12,k),
∵拱桥最高点C到AB的距离为8m,
∴C(0,k+8),
将点A和点C的坐标代入抛物线解析式得:
,
解得:,
∴点E到直线AB的距离为10m.
故答案为:10m.
25.解:如图,过点D作DF⊥x轴,交移动前水柱于点E,交x轴与点F,
∵AM⊥x轴,
∴AM∥DF,
∴CM=4,CF=CM+MF=4+3=7,
设当x>0时,抛物线解析式为:y=a(x﹣3)2+h,
当x=0时,y=9a+h,
∴点A的坐标为(0,9a+h),
∴AM=9a+h
当x=3时,y=h,
∴点E(3,h),
∴EF=h,DF=h+1.5,
∴21a+h=2 ①,
又最远落点到中心M的距离为9米,
∴x=9时,y=0,
即36a+h=0 ②,
联立①和②,可得:a=,h=,
∴当x>0时,抛物线解析式为:y=(x﹣3)2+,
将抛物线向上平移1.5m,
∴当x>0时,新的抛物线解析式y'=(x﹣3)2+6.3,
此时当y=0时,x=3+(已舍弃负值),
则水柱水柱最远落点到中心M的距离增加了(﹣6)米,
故答案为:(﹣6).
26.解:由h=﹣(t﹣6)2+5可得,当t=6时,h最大=5.
∴沙包在飞行过程中距离地面的最大高度是5米,此时飞行 时间为6秒.
故答案为:5;6.
27.解:过F作FD⊥BC于D,如图:
∵等边△ABC,等边△AEF,
∴AB=AC,AE=AF,∠BAC=∠ABC=∠ACB=∠EAF=∠AEF=60°,
∴∠BAE=∠CAF,
∴△ABE≌△ACF,
∴BE=CF,∠ABE=∠ACF=60°,
而BE=x,
∴CF=x,∠FCD=180°∠ACB﹣∠ACF=60°,
∴FD=x,
设等边△ABC边长是a,则CE=BC﹣BE=a﹣x,
∴S△ECF=CE•FD=(a﹣x)•x=﹣x2+ax,
当x==a时,S△ECF有最大值为=a2,
(1)△ECF的面积最大时,BE=a,即E是BC的中点,
∴AE⊥BC,∠AEB=90°,
∵∠AEF=60°,
∴∠FEC=180°﹣∠AEB﹣∠AEF=30°,
故答案为:30°;
(2)当x=a时,S△ECF有最大值为a2,
由图可知S△ECF的最大值是2,
∴a2=2,解得a=4或a=﹣4(边长a>0,舍去),
∴等边△ABC的边长为a=4,
故答案为:4.
28.解:如图所示,以AB所在直线为x轴,AD所在直线为y轴,建立平面直角坐标系,过点G作GQ⊥AD于点G,
∵AD=2米,DE=5米,DF=1米,
∴D(0,2),E(0,7),F(0,3),
又∵GQ⊥AD,EG=4米,∠AEG=60°,
∴GQ=2(米),
∴EQ===2(米),
∴AQ=AE﹣EQ=7﹣2=5(米),
∴G(2,5),B(2,0),C(2,2),
∵点G为抛物线的顶点,
∴设抛物线的解析式为y=a+5(a≠0),将点F(0,3)代入,得:
3=a+5,
解得a=﹣,
∴抛物线的解析式为y=﹣+5,
设直线EC的解析式为y=kx+b(k≠0),将E(0,7),C(2,2)代入,得:
,
解得,
∴直线EC的解析式为y=﹣x+7,
联立,
解得,或(舍去),
∴H(,4.5),
∴射灯H离地面的高度为4.5米.
故答案为:4.5.
29.解:∵抛物线的解析式为y=﹣x+4,
∴点A的坐标为(0,4),
∵立柱MN到OA的水平距离为3m,MN左侧抛物线的最低点D与MN的水平距离为1m,
∴点N左侧的抛物线的顶点的横坐标为2,点N的坐标为(3,),
设点N左侧的抛物线的解析式为y=a(x﹣2)2+k,把(0,4),(3,)分别代入解析式,得:
,
解得,
∴该抛物线的解析式为y=(x﹣2)2+2,
∴点D到地面的距离为2m.
故答案为:2m.
30.解:∵当球运动的水平距离为2.5m时,达到最大高度3.5m,
∴抛物线的顶点坐标为(0,3.5),
∴设此抛物线的解析式为y=ax2+3.5,
由图象可知,篮圈中心与y轴的距离为:4﹣2.5=1.5(m),且篮圈中心距离地面高度为3.05m,
∴篮圈中心的坐标为(1.5,3.05),代入y=ax2+3.5,得:
3.05=a×1.52+3.5,
∴a=﹣0.2,
∴y=﹣0.2x2+3.5.
故答案为:y=﹣0.2x2+3.5.
31.解:(1)由图象可知,
实心球飞行的最远距离为10m,
故答案为:10;
(2)设实心球飞行高度y(m)与水平距离x(m)之间函数解析式为y=a(x﹣h)2+b(a≠0),
把顶点坐标(4,3)代入得:
y=a(x﹣4)2+3,
把(10,0)代入得:
0=a(10﹣4)2+3,
解得a=﹣,
∴y=﹣(x﹣4)2+3=﹣x2+x+;
(3)当y=2.25时,
2.25=﹣x2+x+,
解得x1=1,x2=7,
实际意义:
当水平距离为1m或7m时,实心球飞行高度为2.25m.
32.解:当水面距拱顶5m时,水面宽8m,
∴点B的坐标是(4,﹣5),
设抛物线的解析式为y=ax2,
将点B(4,﹣5)代入y=ax2,
得:﹣5=a×42,
解得:,
∴抛物线的函数解析式为.
将x=2代入,
得,
∵,
而1.8<2,
∴当水面离拱顶1.8m时,木船不能通过这座拱桥.
33.解:(1)由题意得A(0,1.2),B(6,0),
将A,B代入y=x2+bx+c得:
,
解得:,
∴b=1,c=1.2;
(2)由(1)知,y=x2+x+1.2=﹣(x2﹣5x)+1.2=﹣+2.45,
∴大棚的最高点到地面的距离为2.45米;
(3)由(2)可知y=﹣+2.45的顶点为(2.5,2.45),
①按小明说法:钢材长度为CE+CD=2.5+2.45=4.95<7,
②按小慧说法:设C点坐标为(x,x2+x+1.2),
∴CE+CD=xx2+x+1.2=﹣+2x+1.2=﹣(x﹣5)2+6.2,
∵x=5时,(0<x<6),B(0,6)'
(CE+CD)最大=6.2<7,
∴钢材够用,
∴小慧说法正确.
综上,因为在任一点钢材都够用,所以小慧说法都正确.
34.解:(1)设抛物线的解析式为y=a(x﹣2.5)2+h,
将(0,2.25)和(3.5,3.3)代入,得:
,
解得:,
∴抛物线的解析式为y=﹣0.2(x﹣2.5)2+3.5,(0≤x≤3.5),
当x=2.5时,y最大,最大值为3.5m,
∴篮球在运动中离地面的最大高度为3.5m;
(2)不能,
∵篮筐离地面3.05m,
∴3.05=﹣0.2(x﹣2.5)2+3.5,
解得:x1=1,x2=4,
∴抛物线向右平移0.2m,即运动员应向前移动0.2m,
35.解:(1)当0≤t≤5,由题意可设桥下水位上涨的高度h关于涨潮时间t的函数解析式为h=mt+n,
当t=1时,h=;当t=2时,h=,
可得:,
解得:,
∴当0≤t≤5时,h=(m),当5<t≤6时,h=4(m);
(2)以抛物线的对称轴为y轴,以正常水位时桥下的水面与抛物线的交线为x轴建立直角坐标系,
设抛物线解析式为:y=ax²+k(a<0),
由(1)可得:当t=0时,h=0,此时桥下水面宽100m,
当t=时,h=1,此时桥下水面宽为20 m,
∴抛物线过点(50,0),(10,1),
可得:,
解得:,
∴y=﹣x²+25(﹣50≤x≤50),
当x=10时,y=24,
在最高潮时,4+15=19<24,
答:该货轮在涨潮期间能安全从该桥下驶过.
36.解:(1)由题意可知抛物线C2:y=﹣x2+bx+c过点(0,4)和(4,8),将其代入得:
,解得:,
∴抛物线C2的函数解析式为:y=﹣x2+x+4;
(2)设运动员运动的水平距离为m米时,运动员与小山坡的竖直距离为1米,依题意得:
﹣m2+m+4﹣(﹣m2+m+1)=1,
整理得:(m﹣12)(m+4)=0,
解得:m1=12,m2=﹣4(舍去),
故运动员运动的水平距离为12米时,运动员与小山坡的竖直距离为1米;
(3)C1:y=﹣x2+x+1=﹣(x﹣7)2+,
当x=7时,运动员到达坡顶,
即﹣×72+7b+4>3+,
解得:b>.
37.解:(1)设y1与x之间的函数表达式为y1=a(x+m)2+k.
∵顶点Q的坐标是(1,7),
∴y1=a(x﹣1)2+7,
因为点P(0,2)在抛物线C1上,
所以点P(0,2)的坐标满足y1=a(x﹣1)2+7,即2=a(0﹣1)2+7.
解得a=﹣5,
∴y1=﹣5(x﹣1)2+7,
∵两抛物线的开口大小相同,
∴设y2与x之间的函数表达式为y2=﹣5x2+bx+c,
因为点M(1,2)和N(2,5)都在抛物线C2上,
所以点M(1,2)和N(2,5)的坐标满足y2=﹣5x2+bx+c,
即,解得,
∴y2=﹣5x2+18x﹣11;
(2)①令y1=y2,则﹣5(x﹣1)2+7=﹣5x2+18x﹣11,解得x=,
故答案为:;
②令y1=0,则0=﹣5(x﹣1)2+7.
解方程得x1=1+,x2=1﹣(不合题意,舍去),
在小球B离开小亮手掌到小球A落到地面这个过程中,1≤x≤1+.
当1≤x≤时,两球到地面的距离之差y1﹣y2=﹣8x+13,
∵﹣8<0,
∴y1﹣y2随x的增大而减小.
∴当x=1时,y1﹣y2有最大值,最大值是5,
当≤x≤1+时,两球到地面的距离之差y2﹣y1=8x﹣13,
∵8>0,
∴y2﹣y1随x的增大而增大.
∴当x=1+时,y2﹣y1有最大值,最大值是﹣5,
∵﹣5<5.
∴当x的值为1时,两球到地面的距离之差最大,最大是5m.
38.解:(1)∵“调和三角形”某两边的长度之和等于第三边长度的两倍,
∴①当4+6=2(m﹣1)时,
解得m=6,
②当m﹣1+4=2×6时,
解得m=9,
③当6+m﹣1=2×4时,
解得m=3(不合题意舍去),
综上,m的值为6或9;
(2)①∵Rt△ABC是“调和三角形”,且a<b<c,
∴a2+b2=c2,①
a+c=2b,②
由②,得b=,代入①,
得a2+()2=c2,
整理得(5a﹣3c)(a+c)=0,
∵a,b,c为三角形三边,
∴0<a<b<c,
∴5a﹣3c=0,
故a:c=3:5,
同理可得,a:b=3:4,
∴a:b:c=3:4:5;
②若△ABC周长的数值与面积的数值相等,
即a+b+c=,
∵a:b:c=3:4:5,
∴b=a,c=a,
∴a+b+c=,
即a+a+a=a×a,
解得a=6或a=0(舍去),
∴a=6,b=8,c=10;
(3)①(Ⅰ)当P点在AB上时,即0≤t≤5时,
过P作PD⊥AC于D,
则有AP=2t,CQ=t,
∵∠A=∠A,∠PDA=∠BCA=90°,
∴PD=t,AD=t,
∴DQ=8﹣t﹣t=8﹣t,
∵PQ2=PD2+DQ2,
∴PQ2=(t)2+(8﹣t)2=t2﹣t+64;
(Ⅱ)当P在BC上时,即5<t≤8时,
此时,PC=6+10﹣2t=16﹣2t,
CQ=t,
∴PQ2=PD2+DQ2=(16﹣2t)2+t2=5t2﹣64t+256,
综上,y关于t的函数关系式:;
②由y关于t的函数关系式可知当P在AB上时有最小值,
∵y=t2﹣t+64=(t﹣)2+,
∴当t=,y有最小值为.
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