1、九年级数学二次函数实际应用六例 函数内容历来是中考的重点和热点,但对很多初三学生来说都有一种惧怕心理,尤其是二次函数。本文介绍了六例以二次函数为背景的应用题。一方面让学生体会数学与生活是密不可分的;另一方面,让学生从枯燥乏味的习题中解脱出来,变得“乐学”,进而“好学”。 例1. 今有网球从斜坡O点抛出(如图1)网球运行的抛物线的解析式是,斜坡OA的方程是,其中y是垂直高度(米),x是与O点的水平距离(米)。 (1)网球落地时撞击斜坡的落点为A,写出A点的垂直高度,以及A点与O点的水平距离; (2)在图象中,标出网球所能达到的最高点B的坐标,并求OB与水平线Ox之间夹角的正切值。图1 分析:(1
2、)关键在于求出点A的坐标,它是抛物线与直线的一个交点; (2)先求出顶点B的坐标,然后过点B向x轴作垂线,利用正切定义求tanBOx。 答案:(1)A(7,),因此A点的垂直高度为米,A点与O点的水平距离为7。 (2)B(4,8),因此 例2. 公园要建造圆形喷水池,如图2所示,在水池中央垂直于水面处安装一根柱子OA,点O是水池中心,OA1.25米,由柱子顶端A处的喷头向外喷水,水流在各个方向向上喷出形状相同的抛物线,为使水流形状较为漂亮,设计成水流到OA一米处达到距水面最大高度2.25米。如果不计其它因素,那么水池的半径至少要多少米,才能使喷出的水流不致落到池外。图2 分析:如图2建立直角坐
3、标系,由题意得A(0,1.25)和顶点P(1,2.25) 设抛物线解析式为 再把A点代入,求出 从而得到抛物线解析式 最后,要求水池半径,是通过求抛物线与x轴的交点得到。 令,得,即水池的半径至少要2.5米,才能使喷出的水流不致落到池外。 例3. 有一个抛物线形的桥拱,如图3所示,这个桥拱的最大高度为16m,跨度为40m,现把它的图形放在坐标系里,若在离跨度中心点M的水平方向5米处垂直竖放一根铁柱支撑拱顶,这根铁柱应取多长?图3 分析:如图3建立直角坐标系,设抛物线的解析式为。由题意得顶点D(0,0),且由条件可知B(20,-16)。代入可求出抛物线的解析式为。 设支撑点的坐标为(5,m)或(
4、-5,m) 代入,得 又 所以这根铁柱的长应为15米。 例4. 如图4,一位运动员在距篮下4米处跳起投篮,篮球运行的路线是抛物线,当球运行的水平距离为2.5米时,达到最高度3.5米,然后准确落入篮筐。已知篮筐中心到地面距离为3.05米。图4 (1)建立如图4所示的直角坐标系,求抛物线的解析式; (2)该运动员身高1.8米,在这次跳投中,球在头顶上方0.25米处出手,问:球出手时,他跳离地面的高度是多少? 分析:(1)由题意,可得抛物线顶点坐标(0,3.5)和篮筐中心点(1.5,3.05),设抛物线的解析式为,可求出抛物线的解析式为 (2)把代入抛物线,求得 又 即他跳离地面的高度是0.2米。
5、例5. 图5是某防空部队进行射击训练时,在地面上O、B处有两个观察点,测得空中固定目标G的仰角分别为和,1千米,。建立如图5所示的坐标系,当位于点O正上方千米D点的直升飞机向目标G发射防空导弹,该导弹运行达到距地面最大高度3千米时相应的水平距离为4千米(图5中点A)。 (1)若导弹运行轨道为一抛物线,求该抛物线的解析式; (2)按(1)中轨道运行的导弹能否击中目标G,并说明理由。图5 分析:(1)可根据点A和点D的坐标求抛物线的解析式。 (2)讨论导弹能否击中目标G,即需判断点G是否在抛物线上。 解:(1)由题意得顶点A(4,3)和D(0,) 所以可设抛物线的解析式为 把D(0,)代入,得 所
6、以抛物线 即 (2)过点G作,垂足为C 设点G(x,y) 在中, 在中, 又因为 所以 即,解得 把代入,得 所以,经检验,点G坐标适合式 所以G在抛物线上 即按(1)中轨道运行的导弹能击中目标G。 例6. 如图6,有一座抛物线型拱桥,桥下面在正常水位AB时,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。 (1)在图6的坐标系中,求抛物线的解析式; (2)若洪水到来时,水位以每小时0.2米的速度上升,从警戒线开始,再持续多少时间才能到拱桥顶?图6 分析:如图6建立直角坐标系,设抛物线的解析式为,B(10,y1),D(5,y2) 由题意得 所以 解得 所以抛物线的解析式为 (2) (小时) 所以从警戒线开始,再持续5小时才能到拱桥顶。