论文部分内容阅读
二次函数是初中代数的重点,也是难点。而二次函数的应用又是近年来中考命题的焦点。它主要以函数知识作为载体,针对社会的热点,贴近学生的生活实际设计具有时代性、创新性、开放性的问题。探索性问题、规划问题、方案、决策问题,现举例如下:
例1:(2005怀化)如图1,我们学校要建造圆形的喷水池,在水池中央垂直于水面处安装一个柱子OA,点O恰在水面中心,OA=3米,由柱子顶端A处的喷头向外喷水,水流在各个方向沿形状相同的抛物线路线落下,为使水流形状较为漂亮,要求设计成水流在离OA距离为1米处达到距水面最大高度4米。
(1)你能否写出柱子OA右侧喷水形状的解析式?
(2)如果不计其他因素,那么水池的半径至
少要多少米才能使喷出的水流不落到池外?
分析:(1)建立直角坐标系,用顶点式确立抛物线解析式。
(2)结合图形,使解析式y的值等于0。
解:(1)如图2,建立直角坐标系,由题意可知抛物线
的顶点为(1,4),所以可设抛物线的解析式为
y = a(1-x)2+4
又∵抛物线过点(0,3)
∴所求抛物线的解析式为y=-(x-1)2+4(0≤x≤3)
(2) ∵点C在X轴的正半轴上,
∴O=-(x-1)2+4
解得:x1=3,x2=-1(舍去)
∴水池的半径至少要3米,才能使喷出的水流不落到池外。
点评:在实际问题中如何建立直角坐标系,将实际问题转化为二次函数模型。
例2:(2004泸州)如图3,有长为24米的篱笆,一面利用墙(墙的最大可用长度为10米)围成中间隔有一道篱笆的长方形花圃,设花圃的宽AB为x米,面积为y米2 。
(1)求y与x的函数关系式。
(2)要围成面积为45米2的花圃,AB长为多少?
(3)能围成比面积为45米2大的花圃吗?如果能,求出最大面积。
分析:(1)长方形面积=长×宽。
(2)只要将y用45代替,解方程即可求AB。
(3)求最值的问题,要习惯与图像结合起来分析问题。
解:(1)y=x(24-3x)=-3x2+24x(14/3≤x<8)
(2)由-3x2+24x=45,解得:x1=5,x2=3(舍去)
(3)如图可知,当x=14/3时,可得最大面积为46使实际问题有意义。
点评:二次函数中求最值问题时,要结合图形来确立自变量的取值范围,使实际问题有意义。
例3:(2004吉林)如图4,已知抛物线y=x2-ax+a+2与x轴交于A、B两点,与y轴交于点D(0,8),直线DC平行于x轴,交抛物线于另一点C,动点P以每秒2个单位长度的速度从点C出发,沿C→D运动,同时,点Q以每秒1个单位长度的速度从点A出发,沿A→B运动,连结PQ、CB。设点P的运动时间为t秒。
(1)求a的值。
(2)当t为何值时,PQ平行于y轴。
(3)当四边形PQBC的面积等于14时,求t的值。
分析:(1)由抛物线上点D的坐标可求出a的值。
(2)利用PD=OQ,求出t的值。
(3)根据梯形的面积建立方程求解。
解:(1)∵D(0,8)在抛物线y=x2-ax+a+2上,
∴a+2=8,∴a=6
(2)当a=6时,抛物线解析式为y=x2-6x+8
当y=8时,x2-6x+8=8
∴x1=0,x2=6,∴C(6,8)。
当y=0时,x2-6x+8=0,∴x1=2,x2=4,∴A(2,0),B(4,0)。
∵CP=2t,AQ=t,∴P(6-2t,8),Q(2+t,0)
由6-2t=2+t,得t=4/3,即t=4/3秒時,PQ平行于y轴。
(3)SPQBC= (4-2-t+2t)×8=4t+8
由4t+8=14,得t =3/2
∴当t=3/2秒时,四边形PQBC的面积等于14。
点评:本题是几何与函数的综合问题。难度大,解决此类题的关键是一要认真读图,从图形中获取信息,即数形结合。二要抓住的思想,找到等量式或函数式。
(作者单位:418000湖南省怀化市实验学校)
注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。
例1:(2005怀化)如图1,我们学校要建造圆形的喷水池,在水池中央垂直于水面处安装一个柱子OA,点O恰在水面中心,OA=3米,由柱子顶端A处的喷头向外喷水,水流在各个方向沿形状相同的抛物线路线落下,为使水流形状较为漂亮,要求设计成水流在离OA距离为1米处达到距水面最大高度4米。
(1)你能否写出柱子OA右侧喷水形状的解析式?
(2)如果不计其他因素,那么水池的半径至
少要多少米才能使喷出的水流不落到池外?
分析:(1)建立直角坐标系,用顶点式确立抛物线解析式。
(2)结合图形,使解析式y的值等于0。
解:(1)如图2,建立直角坐标系,由题意可知抛物线
的顶点为(1,4),所以可设抛物线的解析式为
y = a(1-x)2+4
又∵抛物线过点(0,3)
∴所求抛物线的解析式为y=-(x-1)2+4(0≤x≤3)
(2) ∵点C在X轴的正半轴上,
∴O=-(x-1)2+4
解得:x1=3,x2=-1(舍去)
∴水池的半径至少要3米,才能使喷出的水流不落到池外。
点评:在实际问题中如何建立直角坐标系,将实际问题转化为二次函数模型。
例2:(2004泸州)如图3,有长为24米的篱笆,一面利用墙(墙的最大可用长度为10米)围成中间隔有一道篱笆的长方形花圃,设花圃的宽AB为x米,面积为y米2 。
(1)求y与x的函数关系式。
(2)要围成面积为45米2的花圃,AB长为多少?
(3)能围成比面积为45米2大的花圃吗?如果能,求出最大面积。
分析:(1)长方形面积=长×宽。
(2)只要将y用45代替,解方程即可求AB。
(3)求最值的问题,要习惯与图像结合起来分析问题。
解:(1)y=x(24-3x)=-3x2+24x(14/3≤x<8)
(2)由-3x2+24x=45,解得:x1=5,x2=3(舍去)
(3)如图可知,当x=14/3时,可得最大面积为46使实际问题有意义。
点评:二次函数中求最值问题时,要结合图形来确立自变量的取值范围,使实际问题有意义。
例3:(2004吉林)如图4,已知抛物线y=x2-ax+a+2与x轴交于A、B两点,与y轴交于点D(0,8),直线DC平行于x轴,交抛物线于另一点C,动点P以每秒2个单位长度的速度从点C出发,沿C→D运动,同时,点Q以每秒1个单位长度的速度从点A出发,沿A→B运动,连结PQ、CB。设点P的运动时间为t秒。
(1)求a的值。
(2)当t为何值时,PQ平行于y轴。
(3)当四边形PQBC的面积等于14时,求t的值。
分析:(1)由抛物线上点D的坐标可求出a的值。
(2)利用PD=OQ,求出t的值。
(3)根据梯形的面积建立方程求解。
解:(1)∵D(0,8)在抛物线y=x2-ax+a+2上,
∴a+2=8,∴a=6
(2)当a=6时,抛物线解析式为y=x2-6x+8
当y=8时,x2-6x+8=8
∴x1=0,x2=6,∴C(6,8)。
当y=0时,x2-6x+8=0,∴x1=2,x2=4,∴A(2,0),B(4,0)。
∵CP=2t,AQ=t,∴P(6-2t,8),Q(2+t,0)
由6-2t=2+t,得t=4/3,即t=4/3秒時,PQ平行于y轴。
(3)SPQBC= (4-2-t+2t)×8=4t+8
由4t+8=14,得t =3/2
∴当t=3/2秒时,四边形PQBC的面积等于14。
点评:本题是几何与函数的综合问题。难度大,解决此类题的关键是一要认真读图,从图形中获取信息,即数形结合。二要抓住的思想,找到等量式或函数式。
(作者单位:418000湖南省怀化市实验学校)
注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。