1、5.5 用二次函数解决问题
教学目标
1.通过建立适当的平面直角坐标系,让学生体验从实际问题中抽象出函数关系式的过程,发展用数学的眼光观察现实世界和有条理地思考与表达的能力,进一步感受数学建模的思想以及数学应用的价值。
2.能够运用二次函数的图像及其性质解决一些简单的实际问题,进一步提高分析问题、解决问题的能力。
教学重点
利用二次函数的最值解决拱桥问题。
教学难点
建立二次函数数学模型,函数的最值。
教 学 过 程
教 学 内 容
二次备课
一、知识回顾:
1.函数y=ax2(a≠0)的图像是一条________,它的顶点坐标是_______,
2、对称轴是_______。当a_____0时,开口向上;当a_____0时,开口向下。
2.建立直角坐标系时怎么建立直角坐标系?如何确定原点和y轴?
二、合作探究:
问题3 河上有一座桥孔为抛物线形的拱桥,水面宽6m时,水面离桥孔顶部3m。因降暴雨水位上升1m,此时水面宽为多少(精确到0.1m)?
分析:解决这个实际问题,先要把它数学化——恰当地建立平面直角坐标系,把抛物线形的拱桥看作一个二次函数的图像,并写出这个函数的表达式,然后根据题设条件进行计算。
三、拓展延伸:
根据问题3给出的条件,一艘装满物资的小船,露出水面部分的高为0.5m、宽为4m(横断面如图)
3、暴雨后这艘船能从这座拱桥下通过吗?
4m
0.5m
四、巩固练习:
如图,已知主桥拱为抛物线形,在正常水位下测得主拱宽24m,最高点离水面8m,以水平线AB为x轴、AB的中点为原点建立平面直角坐标系。
⑴求此桥拱线所在抛物线的解析式.
⑵桥边有一浮在水面部分高4.1m,最宽处为m的船,试探索此船能否开到桥下,请说明理由。
五、课堂小结:
六、课堂检测
1.300多年前,我国隋朝建造的赵州石拱桥闻名中外。假设石拱桥的桥拱是抛物线形,已知石拱跨径37.02m,拱高7.23m。试建立恰当的平面直角坐标系,把桥拱看作一个二
4、次函数的图像,写出这个函数的表达式。
2.正常水位时,抛物线形桥孔下的水面宽20m,水面上升3m达到该地警戒水位时,桥下水面宽10m。
⑴建立恰当的平面直角坐标系,把抛物线形的桥孔看作一个二次函数的图像,写出这个函数的表达式;
⑵如果水位以0.2m/h的速度持续上涨,那么达到警戒水位后,再过多长时间此桥孔将被淹没?
课 后 作 业
1.如图所示,图1是一个横断面为抛物线形状的拱桥,当水面在l处时,拱顶(拱桥洞的最高点)离水面2m,水面宽4m。若如图2建立平面直角坐标系,则抛物线的解析式为( )
A. B. C.
5、 D.
2.小敏在某次投篮中,篮球的运动路段是抛物线的一部分,如图所示,若命中篮圈中心,则他与篮底的距离l是( )
A.3.5m B.4m C.4.5m D.4.6m
3.甲、乙两人进行羽毛球比赛,甲发出一个十分关键的球,出手点为P,羽毛球飞行的水平距离s(米)与其距地面高度h(米)之间的关系式为.如图所示,已知球网AB距原点5米,乙(用线段CD表示)扣球的最大高度为m,设乙的起跳点C的横坐标为p,若乙原地起跳,因球的高度高于乙扣球的最大高度而导致接球失败,则p的取值范围是_________________.
6、
第1题图 第2题图 第3题图
4.某工厂大门是一抛物线形的水泥建筑物,大门底部宽AB=4m,顶部(离地面的高度为4.4m,现有载满货物的汽车要通过大门,货物顶部距地面2.7m,装货宽度为2.4m,这辆汽车能否顺利通过大门?若能,请你通过计算加以说明。若不能,请简要说明理由。
40m
16m
M
5.有一抛物线型的立交桥拱,这个拱的最大高度为16m,跨度为40m,若跨度中心M左右5m各垂直竖立一铁柱支撑拱顶,求铁柱有多高?
6.一自动喷灌设备的喷流情况如图所
7、示,设水管AB在高出地面1.5m的B处有一自动旋转的喷水头,一瞬间流出的水流是抛物线状,喷头B与水流最高点C连线成45°角,水流最高点C比喷头B高2m,求水流落点D到A点的距离.
7.杂技团进行杂技表演,演员从跷跷板右端A处弹跳到人梯顶端的椅子B处,其身体(看成一点)的路线是抛物线的一部分,如图。
⑴求演员弹跳离地面的最大高度;
⑵已知人梯高BC=3.4m,在一次表演中,若人梯到起跳点A的水平距离是4m,则这次表演是否成功?请说明理由。
8.如图,某公路隧道的横截面为抛物线,其最大高度为6m,底部宽度OM为12m。现以点O为原点,OM所在直线为x轴建立平面直角坐标系.
⑴直接写出点M及抛物线顶点P的坐标;
⑵求这条抛物线的解析式;
⑶若要搭建一个矩形“支撑架”AD-DC-CB,使C、D点在抛物线上,A、B点在地面OM上,则这个“支撑架”总长的最大值是多少?
9.一座拱桥的轮廓是抛物线形(如图①所示),拱高6m,跨度20m,相邻两支柱间的距离均为5m。
(1)将抛物线放在所给的直角坐标系中(如图②所示),求抛物线的解析式;
(2)求支柱EF的长度;
(3)拱桥下的地平面是双向行车道(正中间是一条宽2m的隔离带),其中的一条行车道能否并排行驶宽2m、高3m的三辆汽车(汽车间的间隔忽略不计)?请说明你的理由。