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二次函数的应用

发布日期 2026/9/26 15:41:59      查看 3      加入组卷      查看作者     
解答题
某超市以每件10元的价格购进一种文具,销售时该文具的销售单价不低于进价且不高于19元。经过市场调查发现,该文具的每天销售数量 $y$(件)与销售单价 $x$(元)之间满足一次函数关系:$y=-2 x+60$ .
(1)若该超市每天销售这种文具获利192元,则销售单价为多少元?
(2)设销售这种文具每天获利 $w$(元),求 $w$ 关于 $x$ 的函数关系式(写出自变量的取值范围),并求出当销售单价为多少元时,每天获利最大?最大利润是多少元?
某商场计划用 5400 元购买一批商品,若将进价降低 $10 \%$ ,则可以多购买该商品 30 件.市场调查反映:售价为每件 25 元时,每天可卖出 250 件.如果调整价格,一件商品每涨价 1 元,每天要少卖出 10 件.
(1)求该商品原来的进价;
(2)在进价没有改变的条件下,若每天所得的销售利润为2000元,且销售量尽可能大时,该商品的售价是多少元/件?
(3)在进价没有改变的条件下,商场的营销部在调控价格方面,提出了 $A, B$ 两种营销方案.
方案 $A$ :每件商品涨价不超过5元;
方案 $B$ :每件商品的利润至少为16元。
请比较哪种方案的最大利润更高,并说明理由.
问题情境:如图1,两条宽为16米、互相垂直的马路组成十字路口,为中心对称图形,两交通白线 $A B, C D$间的距离与 $E F, G H$ 间的距离均为64米,双向安装红绿灯.

安全条件:当绿灯亮时的最后一秒(即绿灯读数为0),甲从交通白线 $A B$ 骑出,能及时穿过路口,不与另一方向绿灯亮时从交通白线 $E F$ 出来的汽车相撞,即可保证交通安全.

实验数据:测试时,甲沿 $B C$ 骑行,汽车按公路中线行驶.当绿灯亮起,汽车起步后的速度 $v$(米/秒)、行驶距离 $s$(米)关于时间 $t$(秒)的函数图象分别为图 2、图 3,已知 $s=a(t-1)^2(1 \leq t \leq 4)$ .

解决问题:


(1)求图3中 $m$ 的值.
(2)当 $t>4$ 时,求 $s$ 关于 $t$ 的函数表达式.
(3)如图 1,若甲骑车速度为 5 米/秒,汽车与摩托车长度忽略不计,设红绿灯时间差为 $T$ 秒.当 $T$ 要满足什么条件时,才能使汽车与甲不相撞?试通过计算说明.
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 $A C B$ 和矩形的三边 $A E, E D, D B$ 组成,已知河底 $E D$ 是水平的,$E D=16 \mathrm{~m}, A E=8 \mathrm{~m}$ ,抛物线的顶点 $C$ 到 $E D$ 的距离是 11 m ,以 $E D$ 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)根据题意,填空:
① 顶点 $C$ 的坐标为_;
② 点 $B$ 的坐标为_
(2)求抛物线的解析式.
(3)已知从某时刻开始的40h内,水面与河底 $E D$ 的距离 $l$(单位:m)随时间 $t$(单位:h)的变化满足函数关系 $l= -\frac{1}{128}(t-19)^2+8(0 \leq x \leq 40)$ ,且当点 $C$ 到水面的距离不大于5m时,需禁止船只通行,请通过计算说明,在这一时段内,有多少小时禁止船只通行?
小明发现有一处隧道的截面由拋物线的一部分和矩形构成,他对此展开研究:测得矩形的宽为 $O C=2 \mathrm{~m}$ ,长为 $O A=8 \mathrm{~m}$ ,最高处点 $P$ 到地面的距离 $P Q$ 为6m,建立如图所示的平面直角坐标系,并设抛物线的表达式为 $y=a(x-h)^2+k$ ,其中 $y(\mathrm{~m})$ 表示抛物线上任一点到地面 $O A$ 的高度,$x(\mathrm{~m})$ 表示抛物线上任一点到隧道

(1)求抛物线的解析式.
(2)为了保障货车在道路上的通行能力及行车安全,根据我国交通运输部的相关规定,普通货车的宽度应在$2 \mathrm{~m}-2.55 \mathrm{~m}$ 之间,高度应在 $3.8 \mathrm{~m}-4.2 \mathrm{~m}$ 之间,小明发现隧道为单行道,一货车 $E F G H$ 沿隧道中线行驶,宽 $F G$为 2.4 m ,货车的最高处与隧道上部的坚直距离 $D E$ 约为 1.3 m ,通过计算,判断这辆货车的高度是否符合规定。
一所大学在刚进入校门的广场处修建了一个喷泉,在水池中央垂直于地面处安装了柱子,在柱子顶端 $A$ 处安装了一个喷头向外喷水。水流在各个方向上沿形状相同的抛物线路径落下,如图是该喷泉其中一股水流的平面示意图。以柱子底部为坐标原点,以水平地面为 $x$ 轴,过原点且垂直于 $x$ 轴的直线为 $y$ 轴建立平面直角坐标系。已知柱子在水面以上的部分 $O A$ 的高度为1.25m,为使水流形状较为漂亮,要求水流在距离柱子1m处达到距水平面最高,且最高为 2.25 m .

(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)若不计其他因素,当喷泉池的半径为2.8米时,喷出的水流是否会落到池外?
如图1所示的某种发石车是古代一种远程攻击的武器,将发石车置于山坡底部 $O$ 处,以点 $O$ 为原点,水平方向为 $x$ 轴方向,建立如图2所示的平面直角坐标系,将发射出去的石块当作一个点看,其飞行路线可以近似看作抛物线 $y=a(x-20)^2+k$ 的一部分,山坡 $O A$ 上有一堵防御墙,其坚直截面为 $A B C D$ ,墙宽 $B C=2$ 米, $B C$ 与 $x$ 轴平行,点 $B$ 与点 $O$ 的水平距离为28米、垂直距离为6米.
(1)若发射石块在空中飞行的最大高度为 10 米,
①求抛物线的解析式;
②试通过计算说明石块能否飞越防御墙;
(2)若要使石块恰好落在防御墙顶部 $B C$ 上(包括端点 $B 、 C$ ),求 $a$ 的取值范围,
某个农场有一个花卉大棚,是利用部分墙体建造的。其横截面顶部为抛物线型,大棚的一端固定在墙体 $O A$ 上,另一端固定在墙体 $B C$ 上,其横截面有2根支架 $D E, F G$ ,相关数据如图1所示,其中支架 $D E=B C, O F=D F=$ BD,这个大棚用了400根支架.

为增加棚内空间,农场决定将图1中棚顶向上调整,支架总数不变,对应支架的长度变化,如图2所示,调整后 $C$ 与 $E$ 上升相同的高度,增加的支架单价为 60 元/米(接口忽略不计),需要增加的经费不超过 32000元。
(1)分别以 $O B$ 和 $O A$ 所在的直线为 $x$ 轴和 $y$ 轴建立平面直角坐标系。
①求出改造前的函数解析式.
②当 $C C^{\prime}=1$ 米,求 $G G^{\prime}$ 的长度.
(2)只考虑经费情况下,求出 $C C^{\prime}$ 的最大值.
某家禽养殖场,用总长为200m的围栏靠墙(墙长为65m)围成如图所示的三块矩形区域,矩形 $E A G H$ 与矩形 $H G B F$ 面积相等,矩形 $E A G H$ 面积等于矩形 $D E F C$ 面积的二分之一,设 $A D$ 长为 $x \mathrm{~m}$ ,矩形区域 $A B C D$ 的面积为 $y \mathrm{~m}^2$ .
(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)当 $x$ 为何值时,$y$ 有最大值?最大值是多少?
(3)现需要在矩形 $E A G H$ 和矩形 $D E F C$ 区域分别安装不同种类的养殖设备,单价分别为 40 元/平方米和20元/平方米,若要使安装成本不超过 30000 元,请直接写出 $x$ 的取值范围.
如图,在等腰直角三角形 $A B C$ 中,$\angle A=90^{\circ}, A B=4 \mathrm{~cm}$ 。动点 $E, F$ 分别从点 $A, B$ 同时出发,点 $E$ 沿折线$A \rightarrow C \rightarrow B$ 向终点 $B$ 运动,在 $A C$ 上的速度为2cm/s,在 $C B$ 上的速度为2 $\sqrt{2} \mathrm{~cm} / \mathrm{s}$ ,点 $F$ 以 $1 \mathrm{~cm} / \mathrm{s}$ 的速度沿线段$B A$ 向终点 $A$ 运动,连接 $E F, B E$ .设运动时间为 $x(\mathrm{~s}), \triangle B E F$ 的面积为 $y\left(\mathrm{~cm}^2\right)(y>0)$ .
(1)$A E$ 的长为 $\_\_\_\_$cm (用含 $x$ 的代数式表示)。
(2)求 $y$ 关于 $x$ 的函数解析式,并写出 $x$ 的取值范围.
(3)当 $\triangle B E F$ 为针角三角形时,直接写出 $x$ 的取值范围.
如图,在 $\triangle A B C$ 中,$A B=A C=5, B C=6$ ,点 $P 、 Q$ 分别在射线 $C B 、 A C$ 上(点$P$ 不与 $C, B$ 重合),且保持 $\angle A P Q=\angle A B C$ .
(1)若 $P$ 在线段 $C B$ 上,求证:$\triangle A B P \backsim \triangle P C Q$ ;
(2)设 $B P=x 、 C Q=y$ ,求 $y$ 与 $x$ 之间的函数关系式,并写出 $x$ 的取值范围.


【分析】本题主要考查相似三角形的判定和性质,动点的函数关系式,注意分情况讨论是解题的关键.
(1)利用两组对角相等可证 $\triangle A B P \sim \triangle P C Q$ ;
(2)分点 $P$ 在线段 $C B$ 上、在 $C B$ 的延长线上两种情况,根据相似三角形对应边成比例即可求解.
【详解】(1)解:如图,

$$
\begin{aligned}
&\begin{aligned}
& \because \angle A P Q+\angle C P Q=\angle A B C+\angle B A P, \angle A P Q=\angle A B C, \\
& \therefore \angle C P Q=\angle B A P, \\
& \because A B=A C=5, \\
& \therefore \angle B=\angle C, \\
& \therefore \triangle A B P \sim \triangle P C Q .
\end{aligned}\\
&\text {(2)解:当点 } P \text { 在线段 } C B \text { 上时,}\\
&\begin{aligned}
& \because \triangle A B P \sim \triangle P C Q, A B=A C=5, B C=6, B P=x, C Q=y, \\
& \therefore \frac{A B}{P C}=\frac{B P}{C Q}, P C=B C-B P=6-x,
\end{aligned}
\end{aligned}
$$
$\therefore \frac{5}{6-x}=\frac{x}{y}$ ,
解得 $y=-\frac{1}{5} x^2+\frac{6}{5} x(0 < x < 6)$ ;
当点 $P$ 在 $C B$ 的延长线上时,如图 2,

$$
\begin{aligned}
&\begin{aligned}
& \because \triangle A B P \sim \triangle P C Q, A B=A C=5, B C=6, B P=x, C Q=y, \\
& \therefore \frac{A B}{P C}=\frac{B P}{C Q}, P C=B C+B P=6+x, \\
& \therefore \frac{5}{6+x}=\frac{x}{y},
\end{aligned}\\
&\text { 解得 } y=\frac{1}{5} x^2+\frac{6}{5} x(x>0) \text {. }
\end{aligned}
$$

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