人教版九年级上册第二十二章 二次函数22.3 实际问题与二次函数课后作业题
展开一、选择题
1.长方形的周长为24cm,其中一边为xcm(其中 x>0),面积为 ycm2 ,则这样的长方形中y与x的关系可以写为( )
A. y=x2 B. y=12x2 C. y=(12−x)•x D. y=2•x•(12−x)
2.某农场拟建一间矩形种牛饲养室,饲养室的一面靠现有墙(墙足够长),并在如图所示位置留2m宽的门。已知计划中的建筑材料可建围墙(不包括门)的总长度为50m。设饲养室长为x(m),占地面积为y(m²),则y关于x的函数表达式是( )
A. y=-x²+50x B. y= −12 x²+24x C. y= −12 x2+25x D. y= −12 x2+26x
3.已知一个直角三角形的两边长分别为a和5,第三边长是抛物线y=x²-10x+21与x轴交点间的距离,则a的值为( )
A. 3 B. 41 C. 3或 41 D. 不能确定
4.教练对小明推铅球的录像进行技术分析,发现某次铅球行进高度y(m)与水平距离x(m)之间的关系为y=- 112 (x-4)2+3,由此可知小明这次的推铅球成绩是( )
A. 3m B. 4m C. 8m D. 10m
5.如图,矩形ABCD中,AB=8,AD=4,E为边AD上一个动点,连接BE,取BE的中点G,点G绕点E逆时针旋转90°得到点F,连接CF,则△CEF面积的最小值是( )
A. 16 B. 15 C. 12 D. 11
6.如图,公园中一正方形水池中有一喷泉,喷出的水流呈抛物线状,测得喷出口高出水面0.8m,水流在离喷出口的水平距离1.25m处达到最高,密集的水滴在水面上形成了一个半径为3m的圆,考虑到出水口过高影响美观,水滴落水形成的圆半径过大容易造成水滴外溅到池外,现决定通过降低出水口的高度,使落水形成的圆半径为2.75m,则应把出水口的高度调节为高出水面( )
A. 0.55米 B. 1130 米 C. 1330 米 D. 0.4米
7.如图,以40m/s的速度将小球沿与地面成30°角的方向击出时,小球的飞行路线将是一条抛物线.如果不考虑空气阻力,小球的飞行高度h(单位:m)与飞行时间t(单位:s)之间具有函数关系h=20t﹣5t2 . 下列叙述正确是( )
A. 小球的飞行高度不能达到15m B. 小球的飞行高度可以达到25m
C. 小球从飞出到落地要用时4s D. 小球飞出1s时的飞行高度为10m
8.如图,边长为2的正方形ABCD,点P从点A出发以每秒1个单位长度的速度沿A-D-C的路径向点C运动,同时点Q从点B出发以每秒2个单位长度的速度沿B-C-D-A的路径向点A运动,当点Q到达终点时,点P停止运动,设△PQC的面积为S,运动时间为t秒,则能大致反映S与t的函数关系的图象是( )
A. B.
C. D.
二、填空题
9.用一根长为20cm的铁丝围成一个长方形,若该长方形的一边长为xcm , 面积为ycm2 , 则y与x之间的关系式为________.
10.一养鸡专业户计划用116m长的篱笆围成如图所示的三间长方形鸡舍,门MN宽2m,门PQ和RS的宽都是1m,围成的鸡舍面积最大是________平方米.
11.如图,小河上有一拱桥,拱桥及河道的截面轮廓线由抛物线的一部分ACB和矩形的三边AE,ED,DB组成,已知河底ED是水平的,ED=16m,AE=8m,抛物线的顶点C到ED的距离是11m.试以ED所在的直线为x轴,抛物线的对称轴为y轴建立平面直角坐标系,求题中抛物线的函数表达式________.
12.如图,用长为10米的篱笆,一面靠墙(墙的长度超过10米),围成一个矩形花圃,设矩形垂直于墙的一边长为x米,花圃面积为S平方米,则S关于x的函数解析式是________(不写定义域).
13.如图是抛物线型拱桥,当拱顶离水面 2m 时,水面宽 4m ,水面下降 1m ,水面宽度增加________ m .
14.某种商品每件进价为20元,调查表明:在某段时间内,若以每件x元(20≤x≤40,且x为整数)出售,可卖出(40﹣x)件,若要使利润最大,则每件商品的售价应为________元.
三、解答题
15.用一段长为28m的铁丝网与一面长为8m的墙面围成一个矩形菜园,为了使菜园面积尽可能的大,给出了甲、乙两种围法,请通过计算来说明这个菜园长、宽各为多少时,面积最大?最大面积是多少?
16.某工厂大门是一抛物线形水泥建筑物(如图),大门地面宽AB=4米,顶部C离地面高度为4.4米.现有一辆满载货物的汽车欲通过大门,货物顶部距地面2.8米,装货宽度为2.4米.请通过计算,判断这辆汽车能否顺利通过大门?
17.要修一个圆形喷水池,在池中心竖直安装一根水管,水管的顶端安一个喷水头,使喷出的抛物线形水柱在与池中心的水平距离为1m处达到最高,高度为3m , 水柱落地处离池中心3m , 水管应多长?
18.如图,直线y=-34x+6分别与x轴、y轴交于A、B两点;直线y=54x与AB交于点C,与过点A且平行于y轴的直线交于点D.点E从点A出发,以每秒1个单位的速度沿轴向左运动.过点E作x轴的垂线,分别交直线AB、OD于P、Q两点,以PQ为边向右作正方形PQMN,设正方形PQMN与△ACD重叠部分(阴影部分)的面积为S(平方单位),点E的运动时间为t(秒).
(1)求点C的坐标;
(2)当0<t<5时,求S与t之间的函数关系式,并求S的最大值;
(3)当t>0时,直接写出点(4,92)在正方形PQMN内部时t的取值范围.
答案
一、选择题
1.解:∵长方形的周长为24cm,其中一边为xcm(其中 x>0),
∴长方形的另一边长为:24÷2-x=(12-x)cm,
∴长方形的面积为:y=(12-x)x
故答案为:C
先根据长方形的周长公式求出另一边长,再利用长方形的面积公式写出关系式即可.
2.解:由题意得
y=x·50+2-x2=-12x2+26x
故答案为:D.
由题意可知矩形的长+2宽=52,用含x的代数式表示出矩形的宽,再利用矩形的面积公式就可求出y与x的函数解析式。
3.解:当y=0时,x²-10x+21=0,
解之:x1=7,x2=3,
∴抛物线与x轴的交点间的距离为:|3-7|=4,
∴直角三角形的三边长分别为4,a,5
当斜边长为5时,则a=52-42=3;
当直角边的长为4和5时,a=52+42=41;
∴a的值为3或41.
故答案为:C.
求出当y=0时,建立关于x的方程,解方程求出x的值,可得到抛物线与x轴的两个交点坐标,再求出两交点之间的距离,可得到直角三角形的三边长分别为4,a,5;再分情况讨论:当斜边长为5时;当直角边的长为4和5时,分别利用勾股定理求出a的值。
4.由题意得,当y=0时,
−112(x−4)2+3=0 ,
解得: x1=10 , x2=−2 (舍去)
故选D.
求出铅球落地时的水平距离,将y=0代入函数关系式,求出x的值即可得到成绩.
5.解:过点F作AD的垂线交AD的延长线于点H,
∵∠A=∠H=90°,∠FEB=90°,
∴∠FEH=90°-∠BEA=∠EBA,
∴△FEH∽△EBA,
∴ HFAE=HEAB=EFBE,
∵G 为 BE 的中点,
∴FE=GE=12BE,
∴ HFAE=HEAB=EFBE=12,
设AE=x, ∵AB =8,AD=4,
∴HF =12x,EH=4,
∴DH=AE=x,
∴SΔCEF=SDHFC+SΔCED−SΔEHF
=12x(12x+8)+12×8(4−x)−12×4•12x
=14x2+4x−16−4x−x
=14x2−x+16,
∴当 x=−−12×14=2 时,△CEF面积的最小值 =14×4−2+16=15.
故答案为:B.
过点F作AD的垂线交AD的延长线于点H,则△FEH∽△EBA,设AE=x,可得出△CEF面积与x的函数关系式,再根据二次函数图象的性质求得最小值.
6.解:如图,
以O为原点,建立平面直角坐标系,
由题意得,对称轴为x=1.25= 54 ,A(0,0.8),C(3,0),
设解析式为y=ax2+bx+c,
∴ {9a+3b+c=0−b2a=54c=0.8 ,
解得: {a=−815b=43c=45 ,
所以解析式为:y= −815 x2+ 43 x+ 45 ,
当x=2.75时,y= 1330 ,
∴使落水形成的圆半径为2.75m,则应把出水口的高度调节为高出水面08﹣ 1330 = 1130 ,
故答案为:B.
如图,以O为原点,建立平面直角坐标系,由题意得到对称轴为x=1.25= 54 ,A(0,0.8),C(3,0),列方程组求得函数解析式,即可得到结论.
7.A、当h=15时,15=20t﹣5t2 ,
解得:t1=1,t2=3,
故小球的飞行高度能达到15m,故此选项不符合题意;
B、h=20t﹣5t2=﹣5(t﹣2)2+20,
故t=2时,小球的飞行高度最大为:20m,故此选项不符合题意;
C、∵h=0时,0=20t﹣5t2 ,
解得:t1=0,t2=4,
∴小球从飞出到落地要用时4s,故此选项符合题意;
D、当t=1时,h=15,
故小球飞出1s时的飞行高度为15m,故此选项不符合题意;
故答案为:C.
直接利用h=15以及结合配方法求出二次函数最值分别分析得出答案.
8.解:当0≤t≤1时,CQ=2-2t,高为DC=2
∴S=12CQ·DC=12×2×2-2t=2-2t;
当1<t≤2时,CQ=2t-2,PD=2-t
∴S=12CQ·DP=12×2t-22-t=-t2+3t-2
抛物线的开口向下;
当2<t≤3时,点P在CD上,点Q在AD上,
PC=4-t,PD=2t-4,
∴S=12CP·DP=12×4-t2t-4=-t2+6t-8,
抛物线的开口向下,
故答案为:C.
分段进行讨论:当0≤t≤1时,CQ=2-2t,高为DC=2,利用三角形的面积公式列出S与t的函数解析式;当1<t≤2时,CQ=2t-2,PD=2-t,利用三角形的面积公式列出S与t的函数解析式;当2<t≤3时,点P在CD上,点Q在AD上,PC=4-t,PD=2t-4,利用三角形的面积公式列出S与t的函数解析式;根据抛物线的开口方向,即可作出判断。
二、填空题
9.解:由题意知:y=x•( 20−2x2 )=x(10-x)=-x2+10x.
故答案为:y=-x2+10x.
先求出长方形的另一边长,利用长方形的面积=长×宽,即可得出y与x的关系式.
10.解:设鸡舍面积为y平方米,AB=xm,则AD= 116−4x+22 +1=(60﹣2x)m
由题意得:y=x(60﹣2x)=﹣2x2+60x
∴当x=﹣ b2a =15时,围成的鸡舍面积最大,最大值为:﹣2×152+60×15=450(平方米)
故答案为:450.
根据矩形面积=长×宽可列出面积y与AB的长x之间的函数关系式,并将这个函数解析式配成顶点式结合二次函数的性质即可求解.
11.解:如图所示.
由题知抛物线的顶点坐标为(0,11),B(8,8),
设抛物线的表达式为y=ax2+11,
将点B的坐标(8,8)代入抛物线的表达式得: a=−364 ,
所以抛物线的表达式为:y=﹣ 364 x2+11.
由题知抛物线的顶点坐标为(0,11),B(8,8),代入抛物线的解析式求出解析式
12.矩形垂直于墙的一边长为x米,则另一边为(10−2 x)m,
所以花圃面积为S=x(10−2x),即S=−2x2+10x;
故答案为: S=−2x2+10x
矩形的面积=长×宽。由题意知矩形垂直于墙的一边长为x米,则另一边为(10−2 x)m,所以花圃面积为S=x(10−2x)=−2x2+10x。
13.如右图建立平面直角坐标系,
设抛物线的解析式为y=ax2 ,
由已知可得,点(2,-2)在此抛物线上,
则-2=a×22 , 解得 a=−12 ,
∴ y=−12x2 ,
当y=-3时, −3=−12x2 ,
解得, x=±6 ,
∴此时水面的宽度为: 6−(−6)=26 ,
∴水面的宽度增加 26−4 ,
故答案为 26−4 .
根据题意建立合适的平面直角坐标系,设出抛物线的解析式,从而可以求得水面的宽度增加了多少,本题得以解决.
14.设商品所获利润为w元
由题意得: w=(x−20)(40−x)
=−x2+60x−800
=−(x−30)2+100
由二次函数的性质可知,当 20≤x≤30 时,w随x的增大而增大;当 30
则当 x=30 时,w取得最大值,最大值为100元
故每件商品的售价应为30元
故答案为:30.
设商品所获利润为w元,先根据“利润 = (售价 − 进价) × 销售量”得出w与x的关系式,再根据二次函数的性质求解即可得.
三、解答题
15.根据矩形的面积公式甲图列出算式可以直接求面积,乙图设垂直于墙的一边为x,则另一边为(18﹣x)(包括墙长)列出二次函数解析式即可求解.
16.本题只要计算大门顶部宽2.4米的部分离地面是否超过2.8米即可.如果设C点是原点,那么A的坐标就是(-2,-4.4),B的坐标是(2,-4.4),可设这个函数为y=kx2 , 那么将A的坐标代入后即可得出y=-1.1x2 , 那么大门顶部宽2.4m的部分的两点的横坐标就应该是-1.2和1.2,因此将x=1.2代入函数式中可得y≈-1.6,因此大门顶部宽2.4m部分离地面的高度是4.4-1.6=2.8m,因此这辆汽车正好可以通过大门.
17.以池中心为原点,竖直安装的水管为y轴,与水管垂直的为x轴建立直角坐标系,设抛物线的解析式为y=a(x﹣1)2+3(0≤x≤3),将(3,0)代入求得a值,则x=0时得的y值即为水管的长.
18.(1)利用已知函数解析式,求两直线的交点,得点C的坐标即可;
(2)根据几何关系把s用t表示,注意当MN在AD上时,这一特殊情况,进而分类讨论得出;
(3)利用(2)中所求,结合二次函数最值求法求出即可.
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