1、二次函数的应用(一)二次函数与建模1 中山公园的音乐喷泉中的一个旋转喷泉如图所示,水管 AB 高出水面 米,B 处是自35转的喷水头,喷出水流呈抛物线状,喷出的水流在与 A 点的水平距离 2 米处达到最高点 C,点 C 距离水面 3 米。.建立适当的坐标系,使 B 点的坐标为(0, ) ,水流的最高点 C 的坐标为(2,3) ,求出35此坐标系中抛物线水流对应的函数关系式;为了增强音乐夜间的观赏效果,准备在以 A 为中心,喷泉的水流以内的区域内的同心圆上安装一些彩灯,每个同心圆之间的距离为 0.5 米,最内圈的圆上相邻的彩灯间的弧长为 0.5 米,且每圈上的彩灯个数相同,最外圈不安装彩灯,则当
2、最内圈的圆的半径定为多少时,安装的彩灯个数最多?2.武汉欢乐谷要建一个圆形喷水池,如图所示,计划在喷水池的周边靠近水面的位置安装一圈喷水头,使喷出的水柱在离池中心 4m 处达到最高,高度为 6m,另外还要在喷水池的中心设计一个装饰水坛,使各方向喷来的水柱在此汇合,已知装饰水坛的高度为 m。310建立平面直角坐标系,使抛物线水柱最高点坐标为(4,6) ,装饰水坛最高点坐标为(0, ) ,求圆形喷水池的半径。31为防止游客戏水出现危险,公园在喷水池内设置了一个六边形隔离网,如图,若该六边形被圆形喷水池的直径 AB 平分为两个相同的等腰梯形,那么,当该梯形的腰 AD 长为多少时,该梯形周长最大?3.
3、某公园要建造一个圆形的喷水池,在水池中央垂直于水面竖一根柱子 OA,在 A 处安装一个喷头向外喷水,连喷头在内,柱高 0.8m。水流在各个方向上沿形状相同的抛物线路径落下,喷出的水流在与 O 点的水平距离 1 米处达到最高点 B,点 B 距离水面 1.8 米。如图所示。建立适当的坐标系,使 A 点的坐标为(0.0.8) ,水流的最高点 B 的坐标为(1,1.8) ,求出此坐标系中抛物线水流对应的函数关系式;如果不计其他因素,那么水池半径至少为多少时,才能使喷出的水流都落在水池内?若水流喷出的抛物线的形状不变,喷头移至距水面 0.35 米,水池的面积为 12.25 平方米,要使水流最远落点恰好落
4、到水池边缘,此时水流最大高度达到多少米?4.一个涵洞成抛物线形,它的截面如图,现测得,水面宽 AB=1.6m,涵洞顶点 O 与水面的距离为 2.4m,以 O 为坐标原点,以水平线为 x 轴建立如图所示的直角坐标系,求抛物线的解析式;离开水面的高 FC=1.5m 处,涵洞 ED 宽是多少?是否会超过 1m?一只顶部宽为 1m,高为 1.4m 的小船能否通过?为什么?5.某建筑的屋顶设计成横截面为抛物线型(曲线 ACB)的薄壳屋顶如图所示。若抛物线的拱宽 AB 为 4m,拱高为 0.8m,建立适当的直角坐标系,使 A 点为原点,AB 所在直线为 x 轴,求出此坐标系中屋顶对应的抛物线的函数关系式;
5、若建筑物的四周用总长度 20 米,高 2 米的新型材料做墙体,在不改变屋顶的形状的情况下, (AB 可以变化) ,拱高为多少时建筑物的占地面积最大?6.金鑫房地产公司拥有一块“缺角矩形”荒地 ABCDE,如图所示,BC=70m, CD=80m, ED=100m, EA=60m,以直线 BC 为 x 轴 ,AE 为 y 轴建立如图所示的平面直角坐标系。请求出直线 AB 的解析式。公司决定在这块土地上建一座地基为长方形东西方向的大楼,请问如何设计才能使地基的面积最大,并求出最大值。7.某工厂大门是一抛物线型水泥建筑物,如图所示,大门地面宽 AB=4m,顶部 C 离地面高度为 44m现有一辆满载货物
6、的汽车欲通过大门,货物顶部距地面 28m,装货宽度为 24m请判断这辆汽车能否顺利通过大门8、如图,隧道的截面由抛物线和长方形构成,长方形的长是 8m,宽是 2m,抛物线的最高点到地面的距离为 8 米。 (1)一辆货运卡车高 4m,宽 2m,它能通过该隧道吗?(2)如果该隧道内设双行道,那么这辆货运卡车是否可以通过?9、如用,河上有一座抛物线桥洞,已知桥下的水面离桥顶部 3m 时,水面宽 AB 为 6m,当水位上升 0.5m时:(1)求水面的宽度 CD 为多少米?(2)有一艘游船,它的左右两边缘最宽处有一个长方体形状的遮阳棚,此船正对着桥洞在上述河流中航行。若游船宽(指船的最大宽度)为 2m,
7、从水面到棚顶的高度为 1.8m,问这艘游船能否从桥洞下通过?若从水面到棚顶的高度为 m 的游船刚好能从桥洞下通过,则这艘穿的最大宽度是多少米?7410.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=16 米,AE=8 米,抛物线的顶点 C 到 ED 的距离是 11 米,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(1)求抛物线的解析式;(2)已知从某时刻开始的 40 小时内,水面与河底 ED 的距离 h(单位:米)随时间 t(单位:时)的变化满足函数关系 h= (t19)
8、 2+8(0 t40) ,且当水面到顶点 C 的距离不大于 5 米时,需禁止船只通行,请通过计算说明:在这一时段内,需多少小时禁止船只通行?11、 (本小题满分 10 分)某商场经营某种品牌的童装,购进时的单价是 60 元,根据市场调查,在一段时间内,销售单价是 80 元时,销售量是 200 件,而销售单价每降低 1 元,就可多售出 20 件(1)写出销售该品牌童装获得的利润 y(元)与销售单价 x(元)之间的函数关系式;(2)该商场销售该品牌童装获得的利润能否达到 4000 元,若能,求出相应的销售单价;若不能,请说明理由:(3)若童装厂规定该品牌童装销售单价不低于 76 元,且商场要完成不
9、少于 240 件的销售任务,则商场销售该品牌童装获得的最大利润是多少元?12、 (本小题满分 10 分)某高科技发展公司投资 500 万元,成功研制出一种市场需求量较大的高科技替代产品,现在投入资金 1500 万元购进生产线进行批量生产,已知生产每件产品的成本为 40 元,在销售过程中发现:当销售单价定为 100 元时,一年的销售量为 20 万件;销售单价每增加 10 元,年销售量就减少 1 万件. 公司同时规定:该产品售价不得低于 100 元件且不得超过 180 元件.设销售单价为 x(元) ,年销售量为 y(万件) ,年盈利(年获利=处销售额生产成本投资)为 w(万元) 。(1)y 与 x 的函数关系式并直接写出自变量 x 的取值范围;(2)请说明第一年公司是盈利还是亏损?求出当盈利最大或亏损最小时的产品售价;(3))在(2)的前提下,即在第一年盈利最大或亏损最小时,第二年公司重新确定产品售价,能否使两年共盈利达 1340 万元,若能,求出第二年的产品售价;若不能,请说明理由。