1、实际问题与二次函数第三课时(1)利用已知点的坐标,求出抛物线的解析式:当已知三个点的坐标时,可用一般式y=ax2+bx+c(a0)求其解析式;当已知顶点坐标为(k,h)和另外一点的坐标时,可用顶点式 求其解析式;当已知抛物线与x轴的两个交点坐标分别为(x1,0),(x2,0)时,可用交点式 求其解析式。2()ya xhk12()()ya xxxx(2)对于任意一个二次函数的一般式y=ax2+bx+c(a0),可以利用配方把它化为顶点式,进而写出顶点坐标和对称轴。(3)求二次函数y=ax2+bx+c(a0)与x轴的交点,即令y=0即可;其与x轴交点即为(x1,0)、(x2,0);求二次函数y=a
2、x2+bx+c(a0)与y轴的交点,即令x=0即可;其与y轴交点即为(0,c)。(4)将二次函数的一般式转化成顶点式来求二次函数最值。现实生活中你一定见过各式各样的抛物线形拱桥吧?探究一:利用二次函数解决抛物线形拱桥问题活动1情景导入,明确目标。重点知识生活中有很多各种各样美丽、实用的桥梁,它们无不给我们以抛物线的形象感受,我们在本节课就来主要研究与桥有关的抛物线问题。完成下列填空:1.以拱桥的顶点为原点,以经过该点的铅垂线为y轴建立平面直角坐标系时,可设这条抛物线的关系式为_。2.一座拱桥为抛物线形,其函数解析式为_,当水位线在AB位置时,水面宽4 m,这时水面离桥顶的高度为_m;当桥拱顶点
3、到水面距离为2 m时,水面宽为_m,A点坐标为_,B点坐标为_,则函数解析式为_。探究一:利用二次函数解决抛物线形拱桥问题活动2自学互研,生成能力。重点知识2yax2yax42(-2,-2)(2,-2)212yx 如何根据图建立平面直角坐标系?不同的建立方式,求得抛物线解析式是否一样?用二次函数知识解决抛物线形建筑问题的一般步骤是怎样的?首先是审题,弄清已知和未知,再建立适当的平面直角坐标系后,合理的设出二次函数的解析式并求解出解析式,最后利用解析式求解得出实际问题的答案。探究一:利用二次函数解决抛物线形拱桥问题重点知识例:小明在某次投篮中,球的运动路线是抛物线 的一部分,如图所示,若命中篮圈
4、中心,则他与篮底的距离L是多少?探究二:建立二次函数模型,解决其它实际问题213.55yx 解:当y=3.05时,+3.5=3.05解得:所以 L=3+1.5=4.5则他与篮底的距离L是4.5m。215x121.51.5xx,例1.如图是抛物线形拱桥,当拱顶离水面2m时,水面宽4m,则水面下降1m时,水面宽度增加()A.1m B.2m C.(-4)m D.(-2)m探究三:利用二次函数解决实际问题的训练活动1基础性例题解:建立平面直角坐标系,设横轴x通过AB,纵轴y通过AB中点O且通过C点,则通过画图可得知O为原点。2 66C抛物线以y轴为对称轴,且经过A,B两点,OA和OB可求出为AB的一半
5、2米,抛物线顶点C坐标为(0,2),通过以上条件可设顶点式y=ax2+2,其中a可通过代入A点坐标(-2,0),代入到抛物线解析式得出:a=-0.5,所以抛物线解析式为y=-0.5x2+2,当水面下降1米,通过抛物线在图上的观察可转化为:当y=-1时,对应的抛物线上两点之间的距离,也就是直线y=-1与抛物线相交的两点之间的距离,可以通过把y=-1代入抛物线解析式得出:-1=-0.5x2+2,解得:x=6所以水面宽度增加到 米,比原先的宽度当然是增加了 米。2 6(2 6-4)探究三:利用二次函数解决实际问题的训练练习:有一抛物线形拱桥,其最大高度为16米,跨度为40米,把它的示意图放在如图所示
6、的坐标系中,则抛物线的函数关系式为_。解:因为抛物线过点(0,0)和(40,0),y=ax(x-40)又 函数过点(20,16)代入得20a(20-40)=16,解得 抛物线的解析式为 。125a 218255yxx 218255yxx 探究三:利用二次函数解决实际问题的训练例2.如图,有一座抛物线形拱桥,在正常水位时水面AB的宽为20米,如果水位上升3米,则水面CD的宽是10米。(1)建立如图所示的直角坐标系,求此抛物线的解析式;(2)当水位在正常水位时,有一艘宽为6米的货船经过这里,船舱上有高出水面3.6米的长方体货物(货物与货船同宽)。问:此船能否顺利通过这座拱桥?【思路点拨】(1)以拱
7、桥最顶端为原点,建立直角坐标系,根据题目中所给的数据写出函数解析式。(2)先求x=3米时y的值,用拱桥最大高度减去y,然后与3.6相比较即可得出答案。探究三:利用二次函数解决实际问题的训练解:(1)设抛物线解析式为y=ax2,因为抛物线关于y轴对称,AB=20,所以点B的横坐标为10,设点B(10,n),点D(5,n+3),n=10a=100a,n+3=5a=25a,(2)货轮经过拱桥时的横坐标为x=3,当x=3时,在正常水位时,此船能顺利通过这座拱桥。2125yx 100325nana即4125na 解得1925y 943.625()探究三:利用二次函数解决实际问题的训练练习:如图,有一座抛
8、物线形拱桥,桥下面在正常水位AB时宽20 m,水位上升3 m就达到警戒线CD,这时水面宽度为10 m。(1)建立如图的坐标系,求抛物线的函数解析式;(2)若洪水到来时水位以0.2 m/h的速度上升,从正常水位开始,再过几小时就能到达桥面?解:(1)由题意知点D的横坐标为5,点B的横坐标为10,EF3,设OEh,则OFh3,则点B(10,h),D(5,3h)。设抛物线的函数解析式为y=ax2,探究三:利用二次函数解决实际问题的训练(2)B(10,-4),拱桥顶O到CD的距离为4,小时。所以再过20 h就能到达桥面。4200.2100253ahah 则4125ha 解得2125yx 所以抛物线的函
9、数解析式为探究三:利用二次函数解决实际问题的训练例3.在一次羽毛球赛中,甲运动员在离地面 米的P点处发球,球的运动轨迹PAN看作一个抛物线的一部分,当球运动到最高点A时,其高度为3米,离甲运动员站立地点O的水平距离为5米,球网BC离点O的水平距离为6米,以点O为原点建立如图所示的坐标系,乙运动员站立地点M的坐标为(m,0)(1)求抛物线的解析式(不要求写自变量的取值范围);(2)求羽毛球落地点N离球网的水平距离(即NC的长);(3)乙原地起跳后可接球的最大高度为2.4米,若乙因为接球高度不够而失球,求m的取值范围。43探究三:利用二次函数解决实际问题的训练活动2提升型例题【思路点拨】(1)设抛
10、物线解析式为y=a(x5)2+3,将点(0,)代入可得出a的值,继而得出抛物线解析式。(2)令y=0,可得出ON的长度,由NC=ONOC即可得出答案。(3)先计算出刚好接到球时m的值,从而结合所给图形可得出运动员接球高度不够m的取值范围。43探究三:利用二次函数解决实际问题的训练解:(1)设抛物线解析式为y=a(x-5)2+3,将点(0,)代入 可得:(2)当y=0时,4324533a(0)115a 解得:故抛物线的解析式为:215315yx()2105315x()125 3 553 5xx(舍去),解得:即53 5ON OC=6 CN=3 5 1探究三:利用二次函数解决实际问题的训练(3)若
11、运动员乙原地起跳到最大高度时刚好接到球,此时解得:m1=2,m2=8,运动员接球高度不够,2m8,OC=6,乙运动员接球时不能触网(接不到),m的取值范围为:6m8。21532.415m()探究三:利用二次函数解决实际问题的训练练习:火箭被竖直向上发射时,它的高度h(m)与时间t(s)的关系可以用公式 表示。经过_s,火箭达到它的最高点。2515010ytt【思路点拨】可以把题目所给的一般式化为顶点式直接求解;【解题过程】解:配方可得 ,225150105(15)1135yttt 因此当t=15秒时火箭达到最高点。15探究三:利用二次函数解决实际问题的训练例4.某桥的部分横截面如图所示,上方可
12、看作是一个经过A、C、B三点的抛物线,以桥面的水平线为x轴,经过抛物线的顶点C与x轴垂直的直线为y轴,建立平面直角坐标系。已知此桥垂直于桥面的相邻两柱之间距离为2m(图中用线段AD、CO、BE等表示桥柱),CO=1m,FG=2m。(1)求经过A、B、C三点的抛物线相应的二次函数关系式;(2)求柱子AD的高度。探究三:利用二次函数解决实际问题的训练(2)因为点A的横坐标为8,当x=8时,y5。所以柱子AD的高度为5米。解:(1)由题意可知:点C坐标为(0,1),点F坐标为(4,2),设抛物线解析式为yax2c,把这两个点代入函数解析式可以解得抛物线解析式y x21。116(1)求经过A、B、C三
13、点的抛物线相应的二次函数关系式;(2)求柱子AD的高度。探究三:利用二次函数解决实际问题的训练练习:某大学的校门是一抛物线形水泥建筑物,大门的地面宽度为8米,两侧距地面4米高处各有一个挂校名横匾用的铁环,两铁环的水平距离为6米,求校门的高。(精确到0.1米,水泥建筑物厚度忽略不计)【思路点拨】先建立坐标系,然后根据线段的长度写出点的坐标,再设出函数的解析式,利用点的坐标求出解析式。探究三:利用二次函数解决实际问题的训练解:以大门的地面为x轴,大门的正中间为y轴建立直角坐标系,由题意可知抛物线过(4,0),(4,0),(3,4)三点。抛物线关于y轴对称,可设解析式为yax2c,16094acac
14、则64747ca 解得246477yx 所以抛物线的函数解析式为 顶点坐标为(0,),则校门的高为 9.1(米)647647探究三:利用二次函数解决实际问题的训练例5.如图1,三孔桥截面的三个孔都呈抛物线形,两小孔形状、大小都相同。正常水位时,大孔水面宽度AB20米,顶点M距水面6米(即MO6米),小孔顶点N距水面4.5米(NC4.5米)。当水位上涨刚好淹没小孔时,借助图2中的直角坐标系,求此时大孔的水面宽度EF。探究三:利用二次函数解决实际问题的训练活动3探究型例题图1图2【思路点拨】根据线段的长度写出相关点的坐标,再设出函数的解析式,把点的坐标代入解析式求出解析式,可以算出EF的宽度。依题
15、意,得B(10,0)。a1060。解得a0.06。即解:设大孔对应的抛物线所对应的函数关系式为26yax20.066yx DF5,EF10。即水面宽度为10米。当y4.5时,解得5x 20.0664.5x例5.如图1,三孔桥截面的三个孔都呈抛物线形,两小孔形状、大小都相同。正常水位时,大孔水面宽度AB20米,顶点M距水面6米(即MO6米),小孔顶点N距水面4.5米(NC4.5米)。当水位上涨刚好淹没小孔时,借助图2中的直角坐标系,求此时大孔的水面宽度EF。探究三:利用二次函数解决实际问题的训练练习:某隧道横断面由抛物线与矩形的三边组成,尺寸如图所示。(1)以隧道横断面抛物线的顶点为原点,以抛物
16、线的对称轴为y轴,建立直角坐标系,求该抛物线对应的函数关系式;(2)某卡车空车时能通过此隧道,现装载一集装箱箱宽3m,车与箱共高4.5m,此车能否通过隧道?并说明理由。探究三:利用二次函数解决实际问题的训练解:(1)设抛物线对应的函数关系式为因为抛物线的顶点为原点,隧道宽6m,高5m,矩形的高为2m,所以抛物线过点A(-3,-3),代入得-3=9a,解得 2yax13a 213yx 所以函数关系式为练习:某隧道横断面由抛物线与矩形的三边组成,尺寸如图所示。(1)以隧道横断面抛物线的顶点为原点,以抛物线的对称轴为y轴,建立直角坐标系,求该抛物线对应的函数关系式;探究三:利用二次函数解决实际问题的
17、训练解:(2)如果此车能通过隧道,集装箱处于对称位置,将x=1.5代入抛物线方程,得y=-0.75,此时集装箱角离隧道的底为5-0.75=4.25米,不及车与箱总高4.5米,即4.254.5,从而此车不能通过此隧道。练习:某隧道横断面由抛物线与矩形的三边组成,尺寸如图所示。(2)某卡车空车时能通过此隧道,现装载一集装箱箱宽3m,车与箱共高4.5m,此车能否通过隧道?并说明理由。探究三:利用二次函数解决实际问题的训练例6.为备战奥运会,中国女排的姑娘们刻苦训练,为国争光,如图,已知排球场的长度OD为18米,位于球场中线处球网的高度AB为2.43米,一队员站在点O处发球,排球从点O的正上方1.8米
18、的C点向正前方飞出,当排球运行至离点O的水平距离OE为7米时,到达最高点G,建立如图所示的平面直角坐标系。(1)当球上升的最大高度为3.2米时,求排球飞行的高度y(单位:米)与水平距离x(单位:米)的函数关系式。(不要求写自变量x的取值范围)(2)在(1)的条件下,对方距球网0.5米的点F处有一队员,她起跳后的最大高度为3.1米,问这次她是否可以拦网成功?请通过计算说明。(3)若队员发球既要过球网,又不出边界,问排球飞行的最大高度h的取值范围是多少?(排球压线属于没出界)探究三:利用二次函数解决实际问题的训练例6.为备战奥运会,中国女排的姑娘们刻苦训练,为国争光,如图,已知排球场的长度OD为1
19、8米,位于球场中线处球网的高度AB为2.43米,一队员站在点O处发球,排球从点O的正上方1.8米的C点向正前方飞出,当排球运行至离点O的水平距离OE为7米时,到达最高点G,建立如图所示的平面直角坐标系。(1)当球上升的最大高度为3.2米时,求排球飞行的高度y(单位:米)与水平距离x(单位:米)的函数关系式。(不要求写自变量x的取值范围)解:(1)根据题意知此时抛物线的顶点G的坐标为(7,3.2),设抛物线解析式为ya(x7)23.2将点C(0,1.8)代入得49a3.21.8,135a 解得2116(7)355yx 探究三:利用二次函数解决实际问题的训练例6.为备战奥运会,中国女排的姑娘们刻苦
20、训练,为国争光,如图,已知排球场的长度OD为18米,位于球场中线处球网的高度AB为2.43米,一队员站在点O处发球,排球从点O的正上方1.8米的C点向正前方飞出,当排球运行至离点O的水平距离OE为7米时,到达最高点G,建立如图所示的平面直角坐标系。(2)在(1)的条件下,对方距球网0.5米的点F处有一队员,她起跳后的最大高度为3.1米,问这次她是否可以拦网成功?请通过计算说明。解:(2)由题意当x9.5时,故这次她可以拦网成功。2116(9.57)3.023.1355y 探究三:利用二次函数解决实际问题的训练例6.为备战奥运会,中国女排的姑娘们刻苦训练,为国争光,如图,已知排球场的长度OD为1
21、8米,位于球场中线处球网的高度AB为2.43米,一队员站在点O处发球,排球从点O的正上方1.8米的C点向正前方飞出,当排球运行至离点O的水平距离OE为7米时,到达最高点G,建立如图所示的平面直角坐标系。(3)若队员发球既要过球网,又不出边界,问排球飞行的最大高度h的取值范围是多少?(排球压线属于没出界)解:(3)设抛物线解析式为ya(x7)2h,将点C(0,1.8)代入得49ah1.8,1.849ha21.8(7)49hyxh4(1.8)2.4349121(1.8)049hhhh由题意得3.025h 解得则排球飞行的最大高度h的取值范围是h3.025。探究三:利用二次函数解决实际问题的训练练习
22、:如图,杂技团进行杂技表演,演员从跷跷板右端A处弹跳到人梯顶端椅子B处,其身体(看成一点)的路线是抛物线 的一部分。23315yxx(1)求演员弹跳离地面的最大高度;(2)已知人梯高BC3.4米,在一次表演中,人梯到起跳点A的水平距离是4米,问这次表演是否成功?请说明理由解:(1)配方得23519()524yx 当x 时,y有最大值 ,52194 演员弹跳离地面的最大高度是4.75米。探究三:利用二次函数解决实际问题的训练练习:如图,杂技团进行杂技表演,演员从跷跷板右端A处弹跳到人梯顶端椅子B处,其身体(看成一点)的路线是抛物线 的一部分。23315yxx(1)求演员弹跳离地面的最大高度;(2
23、)已知人梯高BC3.4米,在一次表演中,人梯到起跳点A的水平距离是4米,问这次表演是否成功?请说明理由解:(2)表演成功。理由:把x4代入解析式得y3.4,即点B(4,3.4)在抛物线 上,所以表演成功。23315yxx 探究三:利用二次函数解决实际问题的训练知识梳理1.解拱桥问题、投球时球的运动轨迹、弹道轨迹、跳水时人体的运动轨迹的二次函数应用问题时,一般分为以下五个步骤:(1)建立适当的直角坐标系(若题目中给出,不用重建);(2)确定解析式的类型,若顶点在原点上,一般设二次函数的解析式为y=ax2;若顶点不在原点上,一般设二次函数的解析式为y=ax2+k;(3)根据给定的条件,找出抛物线上已知的点,并写出坐标;(4)利用已知点的坐标,求出抛物线的解析式:当已知三个点的坐标时,可用一般式y=ax2+bx+c(a0)求其解析式;重难点归纳1.根据实际问题,建立适当的直角坐标系。2.根据给定的条件,确定二次函数的解析式,求出与问题相关的点的坐标。3.数形结合思想特别重要,在思考的过程中需要结合题意画出满足条件的图形,尤其是动态问题中画出图形是解题的关键。谢 谢