初中数学北师大版九年级下册4 二次函数的应用课时作业
展开4 二次函数的应用
一、选择题(共15小题)
1. 下列函数关系中,可以看做二次函数 y=ax2+bx+ca≠0 模型的是
A. 在一定的距离内汽车的行驶速度与行驶时间的关系
B. 我国人口年自然增长率 1%,这样我国人口总数随年份的关系
C. 竖直向上发射的信号弹,从发射到落回地面,信号弹的高度与时间的关系(不计空气阻力)
D. 圆的周长与圆的半径之间的关系
2. 用长 6 m 的金属条制成“日”字形窗户,使窗户的透光面积最大,如图,那么这个窗户的最大透光面积是
A. 23 m2B. 1 m2C. 32 m2D. 3 m2
3. 加工爆米花时,爆开且不糊的粒数占加工总粒数的百分比称为“可食用率”.在特定条件下,可食用率 p 与加工时间 t(单位:分钟)满足的函数关系 p=at2+bt+c(a,b,c 是常数),如图记录了三次实验的数据.根据上述函数模型和实验数据,可以得到最佳加工时间为
A. 4.25 分钟B. 4.00 分钟C. 3.75 分钟D. 3.50 分钟
4. 足球运动员将足球沿与地面成一定角度的方向踢出,足球飞行的路线是一条抛物线,不考虑空气阻力,足球距离地面的高度 h(单位:m)与足球被踢出后经过的时间 t(单位:s)之间的关系如下表:
t01234567⋯h08141820201814⋯
下列结论:①足球距离地面的最大高度为 20 m;②足球飞行路线的对称轴是直线 t=92;③足球被踢出 9 s 时落地;④足球被踢出 1.5 s 时,距离地面的高度是 11 m.其中正确结论的个数是
A. 1B. 2C. 3D. 4
5. 某广场有一个小型喷泉,水流从垂直于地面的水管 OA 喷出,OA 长为 1.5 m.水流在各个方向上沿形状相同的抛物线路径落到地面上,某方向上抛物线路径的形状如图所示,落点 B 到 O 的距离为 3 m.建立平面直角坐标系,水流喷出的高度 ym 与水平距离 xm 之间近似满足函数关系 y=ax2+x+c(a≠0),则水流喷出的最大高度为
A. 1 mB. 32 mC. 2 mD. 138 m
6. 某公园草坪的防护栏由 100 段形状相同的抛物线形构件组成,为了牢固起见,每段护栏需要间距 0.4 m 加设一根不锈钢的支柱,防护栏的最高点距底部 0.5 m(如图),则这条防护栏需要不锈钢支柱的总长度至少为
A. 50 mB. 100 mC. 160 mD. 200 m
7. 如图表示一名学生推铅球时,铅球行进高度 y(m)与水平距离 x(m)的函数图象,请观察图象,求出铅球推出的距离是
A. 8 mB. 6 mC. 343 mD. 323 m
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小球在空中经过的路程是 40 m;
②小球抛出 3 秒后,速度越来越快;
③小球抛出 3 秒时速度为 0;
④小球的高度 h=30 m 时,t=1.5 s.
其中正确的是
A. ①④B. ①②C. ②③④D. ②③
9. 一学生推铅球,铅球行进的高度 ym 与水平距离 xm 之间的表达式为 y=-112x2+23x+53,则铅球落地时的水平距离是
A. 53 mB. 10 mC. 3 mD. 12 m
10. 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∘
11. 某广场有一喷水池,水从地面喷出,如图,以水平地面为 x 轴,出水点为原点,建立平面直角坐标系,水在空中划出的曲线是抛物线 y=-x2+4x(单位:米)的一部分,则水喷出的最大高度是
A. 4 米B. 3 米C. 2 米D. 1 米
12. 跳台滑雪是冬季奥运会比赛项目之一.运动员起跳后的飞行路线可以看作是抛物线的一部分,运动员起跳后的竖直高度 y(单位:m)与水平距离 x(单位:m)近似满足函数关系 y=ax2+bx+ca≠0.下图记录了某运动员起跳后的 x 与 y 的三组数据,根据上述函数模型和数据,可推断出该运动员起跳后飞行到最高点时,水平距离为
A. 10 mB. 15 mC. 20 mD. 22.5 m
13. 河北省赵县的赵州桥的桥拱是近似的抛物线形,建立如图所示的平面直角坐标系,其函数的关系式为 y=-125x2,当水面离桥拱顶的高度 DO 是 4 m 时,这时水面宽度 AB 为
A. -20 mB. 10 mC. 20 mD. -10 m
14. 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∘
15. 如图所示的是一个横断面为抛物线形状的拱桥,当水面宽 4 m 时,拱顶(拱桥洞的最高点)离水面 2 m,当水面下降 1 m 时,水面的宽度为
A. 3 mB. 26 mC. 32 mD. 2 m
二、填空题(共6小题)
16. 赵州桥是中国现存最早、保存最好的巨大石拱桥,也是世界最早的敞肩石拱桥.赵州桥的桥拱是近似的抛物线形,建立如图所示的平面直角坐标系,其函数的关系式为 y=-125x2,当水面离桥拱顶的高度 DO 是 4 m 时,这时水面宽度 AB 为 m.
17. 飞机着陆后滑行的距离 s(单位:米)关于滑行的时间 t(单位:秒)的函数解析式是 s=60t-32t2,则飞机着陆后滑行的最长时间为 秒.
18. 飞机着陆后滑行的距离 y(单位:m)关于滑行时间 t(单位:s)的函数表达式是 y=60t-32t2.在飞机着陆滑行中,最后 4 s 滑行的距离是 m.
19. 如图,某农场要盖一排三间同样大小的长方形的羊圈,打算一面利用旧墙,其余各面用木材围成栅栏,栅栏的总长为 24 m,设羊圈的总面积为 Sm2,垂直于墙的一边长为 xm,则 S 关于 x 的函数关系式为 .(写出自变量的取值范围)
20. 某商店销售一批头盔,售价为每顶 80 元,每月可售出 200 顶.在“创建文明城市”期间,计划将头盔降价销售,经调查发现:每降价 1 元,每月可多售出 20 顶.已知头盔的进价为每顶 50 元,则该商店每月获得最大利润时,每顶头盔的售价为 元.
21. 如图,某公路隧道横截面为抛物线,其最大高度为 8 m,以隧道底部宽 AB 所在直线为 x 轴,以 AB 的垂直平分线为 y 轴建立如图所示的平面直角坐标系,若抛物线的表达式为 y=-12x2+b,则隧道底部宽 AB 为 m.
三、解答题(共7小题)
22. 已知矩形的周长为 12 cm,若它的一边长为 xcm,它的面积为 ycm2
(1)求矩形的面积 ycm2 与 x 的函数关系式(要求写出自变量 x 的取值范围);
(2)求当 x=4 时,y 的值.
23. 广州市北京路步行街的喷泉的喷嘴安装在平地上,有一喷嘴喷出的水流呈抛物线状,喷出水流的高度 y(m)与喷出水流距喷嘴的水平距离 x(m)满足 y=-0.5x2+2x,喷嘴能喷出水流的最大高度是多少?
24. 某商家经销一种绿茶,用于装修门面已投资 3000 元.已知绿茶成本 50 元/千克,在第一个月的试销时间内发现,销量 wkg 与销售单价 x(元/kg)满足关系式:w=-2x+240.
(1)设该绿茶的月销售利润为 y(元),求 y 与 x 之间的函数关系式(不必写出自变量 x 的取值范围),并求出 x 为何值时,y 的值最大?(销售利润 = 单价 × 销售量 - 成本 - 投资)
(2)若在第一个月里,按使 y 获得最大值的销售单价进行销售后,在第二个月里受物价部门干预,销售单价不得高于 90 元,要想在全部收回投资的基础上使第二个月的利润达到 1700 元,那么第二个月里应该确定销售单价为多少元?
25. 某公园要修建一个抛物线型拱门,其最大高度为 4.5 米,宽度 OP 为 6 米,现以地面(OP 所在的直线)为 x 轴建立平面直角坐标系(如图所示).
(1)求这条抛物线的函数表达式;
(2)如图①所示,公园想在抛物线型拱门距地面 3 米处钉两个钉子以便拉一条横幅,请计算该横幅的宽度为多少米;
(3)为修建该拱门,施工队需搭建一个矩形“支架”ABCD(由四根木杆 AB,BC,CD,DA 组成),使 B,C 两点在抛物线上,A,D 两点在地面 OP 上(如图②所示),请你帮施工队计算一下最多需要准备多少米该种木杆.
26. 某公司生产A型活动板房成本是每个 425 元.图①表示A型活动板房的一面墙,它由长方形和抛物线构成,长方形的长 AD=4 m,宽 AB=3 m,抛物线的最高点 E 到 BC 的距离为 4 m.
(1)按如图①所示的直角坐标系,抛物线可以用 y=kx2+mk≠0 表示.求该抛物线的函数表达式.
(2)现将A型活动板房改造为B型活动板房.如图②,在抛物线与 AD 之间的区域内加装一扇长方形窗户 FGMN,点 G,M 在 AD 上,点 N,F 在抛物线上,窗户的成本为 50元/m2.已知 GM=2 m,求每个B型活动板房的成本是多少.(每个B型活动板房的成本 = 每个A型活动板房的成本 + 一扇窗户 FGMN 的成本)
(3)根据市场调查,以单价 650 元销售(2)中的B型活动板房,每月能售出 100 个,而单价每降低 10 元,每月能多售出 20 个.公司每月最多能生产 160 个B型活动板房.不考虑其他因素,公司将销售单价 n(元)定为多少时,每月销售B型活动板房所获利润 w(元)最大?最大利润是多少?
27. 已知直角三角形两条直角边的和等于 8 cm,若它的条直角边为 x(cm),它的面积为 y(cm2).
(1)求 y 与 x 之间的函数关系式,并写出自变量 x 的取值范围;
(2)求当 x=4 时,y 的值.
28. 如图,隧道的截面由抛物线和长方形构成,长方形的长是 8 m,宽是 2 m,抛物线的最高点到路面的距离为 6 米.
(1)按如图所示建立平面直角坐标系,求表示该抛物线的函数表达式;
(2)一辆货运卡车高为 4 m,宽为 2 m,如果该隧道内设双向车道,那么这辆货车能否安全通过?
答案
1. C
2. C
3. C
4. B
5. C
6. C
7. D
8. D
9. B
10. C
11. A
12. B
13. C
14. C
15. B
16. 20
17. 20
18. 24
19. S=-4x2+24x0
21. 8
22. (1) y=x6-x;0
23. 最大高度为 2 米
24. (1) 由题意可得,
y 与 x 的函数关系式为:
y=x-50⋅w=x-50⋅-2x+240=-2x2+340x-12000.
∵y=-2x2+340x-12000=-2x-852+2450,
∴ 当 x=85 时,y 的值最大为 2450 元.
(2) ∵ 在第一个月里,按使 y 获得最大值的销售单价进行销售所获利润 2450 元,
∴ 第 1 个月还有 3000-2450=550 元的投资成本没有收回.
∴ 要想在全部收回投资的基础上使第二个月的利润达到 1700 元,即 y=2250 才可以,
∴-2x-852+2450=2250,解得 x1=75,x2=95.
根据题意,x2=95 不合题意应舍去.
答:当销售单价为 75 元时,可获得销售利润 2250 元,即在全部收回投资的基础上使第二个月的利润达到 1700 元.
25. (1) 由题意知抛物线的顶点坐标为 3,4.5,
则设抛物线的解析式为 y=ax-32+4.5a≠0,
∵OP=6,
∴P6,0,
∴0=9a+4.5,
∴a=-12,
∴ 抛物线的解析式为 y=-12x-32+4.5,
即 y=-12x2+3x0≤x≤6.
(2) 当 y=3 时,-12x2+3x=3,解得 x1=3-3,x2=3+3,
∴ 该横幅的宽度为 3+3-3-3=23(米).
(3) 设点 B 的横坐标为 x,则 Bx,-12x2+3x,
∵ 四边形 ABCD 是矩形,
∴AB=DC=-12x2+3x,
根据抛物线的对称性,可得 OA=DP=x,
∴AD=6-2x,即 BC=6-2x,
令 L=AB+BC+DC+AD,则 L=2-12x2+3x+26-2x=-x-12+13.
∴ 当 x=1 时,L 有最大值,最大值为 13,
∴AB,BC,DC,AD 的长度之和最大为 13 米.
答:最多需要准备 13 米该种木杆.
26. (1) ∵ 长方形的长 AD=4,宽 AB=3,抛物线的最高点 E 到 BC 的距离为 4,
∴OH=AB=3,EO=EH-OH=4-3=1,E0,1,D2,0,
由题意知抛物线的函数表达式为 y=kx2+1,把点 D2,0 代入,
得 k=-14,
∴ 该抛物线的函数表达式为 y=-14x2+1.
(2) ∵GM=2,
∴OM=OG=1,
∵ 当 x=1 时,y=34,
∴N1,34,
∴MN=34,
∴S矩形MNFG=MN⋅GM=34×2=32,
∴ 每个B型活动板房的成本是 425+32×50=500(元).
(3) 根据题意,得 w=n-500100+20650-n10=-2n-6002+20000,
∵ 每月最多能生产 160 个B型活动板房,
∴100+20650-n10≤160,
解得 n≥620,
∵-2<0,
∴n≥620 时,w 随 n 的增大而减小,
∴ 当 n=620 时,w 有最大值,且最大值为 19200.
答:公司将销售单价 n 定为 620 元时,每月销售B型活动板房所获利润 w 最大,最大利润是 19200 元.
27. (1) y=12x8-x;0
28. (1) 如图1,
由题意得:最高点 C4,6,B8,2,
设抛物线的函数表达式:y=ax-42+6,
把 8,2 代入得:a8-42+6=2,a=-14,
∴y=-14x-42+6.
(2) 如图2,
当 DE=2 时,AD=AE-DE=4-2=2,
当 x=2 时,y=-142-42+6=5>4,
∴ 这辆货车能安全通过.
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