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范围.
5.如图,有长为24m的篱笆,一面利用墙(墙的最大可用长度a为10m),围成中间隔有一道篱笆的长方形花圃.设花圃的宽AB为x m,面积为S m2.
(1)求S与x的函数关系式;
(2)如果要围成面积为45 m2的花圃,AB的长是多少米? (3)能围成面积比45 m2更大的花圃吗?如果能,请求出 最大面积,并说明围法;如果不能,请说明理由.
6.如图,矩形ABCD中,AB=3,BC=4,线段EF在对角线AC上,EG⊥AD,FH⊥BC,垂足分别是G、H,且EG+FH=EF. (1)求线段EF的长;
(2)设EG=x,⊿AGE与⊿CFH的面积和为S, 写出S关于x的函数关系式及自变量x的取值范围, 并求出S的最小值. [本课学习体会]
26 . 2 二次函数的图象与性质(7)
[本课知识要点]
会根据不同的条件,利用待定系数法求二次函数的函数关系式. [MM及创新思维]
一般地,函数关系式中有几个独立的系数,那么就需要有相同个数的独立条件才能求出函数关系式.例如:我们在确定一次函数y?kx?b(k?0)的关系式时,通常需要两个独立的条件:确定反比例函数y?2k(k?0)的关系式时,通常只需要一个条件:如果要确x定二次函数y?ax?bx?c(a?0)的关系式,又需要几个条件呢?
[实践与探索]
例1.某涵洞是抛物线形,它的截面如图26.2.9所示,现测得水面宽1.6m,涵洞顶点O到水面的距离为2.4m,在图中直角坐标系内,涵洞所在的抛物线的函数关系式是什么?
分析 如图,以AB的垂直平分线为y轴,以过点O的y轴的垂线为x轴,建立了直角坐标系.这时,涵洞所在的抛物线的顶点在原点,对称轴是y轴,开口向下,所以可设它的函数关系式是
y?ax2(a?0).此时只需抛物线上的一个点就能求出抛物线的函数关系式.
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解 由题意,得点B的坐标为(0.8,-2.4),
又因为点B在抛物线上,将它的坐标代入y?ax2(a?0),得
?2.4?a?0.82
15. 4所以 a??因此,函数关系式是y??152x. 4例2.根据下列条件,分别求出对应的二次函数的关系式.
(1)已知二次函数的图象经过点A(0,-1)、B(1,0)、C(-1,2); (2)已知抛物线的顶点为(1,-3),且与y轴交于点(0,1);
(3)已知抛物线与x轴交于点M(-3,0)、(5,0),且与y轴交于点(0,-3); (4)已知抛物线的顶点为(3,-2),且与x轴两交点间的距离为4.
分析 (1)根据二次函数的图象经过三个已知点,可设函数关系式为y?ax2?bx?c的形式;(2)根据已知抛物线的顶点坐标,可设函数关系式为y?a(x?1)2?3,再根据抛物线与y轴的交点可求出a的值;(3)根据抛物线与x轴的两个交点的坐标,可设函数关系式为y?a(x?3)(x?5),再根据抛物线与y轴的交点可求出a的值;(4)根据已知抛物线的顶点坐标(3,-2),可设函数关系式为y?a(x?3)2?2,同时可知抛物线的对称轴为x=3,再由与x轴两交点间的距离为4,可得抛物线与x轴的两个交点为(1,0)和(5,0),任选一个代入y?a(x?3)2?2,即可求出a的值.
解 (1)设二次函数关系式为y?ax?bx?c,由已知,这个函数的图象过(0,-1),可以得到c= -1.又由于其图象过点(1,0)、(-1,2)两点,可以得到
2?a?b?1 ?a?b?3?解这个方程组,得
a=2,b= -1.
所以,所求二次函数的关系式是y?2x?2x?1.
(2)因为抛物线的顶点为(1,-3),所以设二此函数的关系式为y?a(x?1)?3, 又由于抛物线与y轴交于点(0,1),可以得到
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1?a(0?1)2?3
解得 a?4.
所以,所求二次函数的关系式是y?4(x?1)2?3?4x2?8x?1. (3)因为抛物线与x轴交于点M(-3,0)、(5,0), 所以设二此函数的关系式为y?a(x?3)(x?5). 又由于抛物线与y轴交于点(0,3),可以得到 ?3?a(0?3)(0?5).
解得 a?1. 5所以,所求二次函数的关系式是y?112(x?3)(x?5)?x2?x?3. 555(4)根据前面的分析,本题已转化为与(2)相同的题型,请同学们自己完成.
回顾与反思 确定二此函数的关系式的一般方法是待定系数法,在选择把二次函数的关系式设成什么形式时,可根据题目中的条件灵活选择,以简单为原则.二次函数的关系式可设如下三种形式:
(1)一般式:y?ax2?bx?c(a?0),给出三点坐标可利用此式来求.
(2)顶点式:y?a(x?h)2?k(a?0),给出两点,且其中一点为顶点时可利用此式来求.
(3)交点式:y?a(x?x1)(x?x2)(a?0),给出三点,其中两点为与x轴的两个交点
(x1,0)、(x2,0)时可利用此式来求.
[当堂课内练习]
1.根据下列条件,分别求出对应的二次函数的关系式.
(1)已知二次函数的图象经过点(0,2)、(1,1)、(3,5); (2)已知抛物线的顶点为(-1,2),且过点(2,1);
(3)已知抛物线与x轴交于点M(-1,0)、(2,0),且经过点(1,2).
2.二次函数图象的对称轴是x= -1,与y轴交点的纵坐标是 –6,且经过点(2,10),求此二次函数的关系式. [本课课外作业]
A组 1.已知二次函数y?x?bx?c的图象经过点A(-1,12)、B(2,-3),
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(1)求该二次函数的关系式;
(2)用配方法把(1)所得的函数关系式化成y?a(x?h)2?k的形式,并求出该抛物线的顶点坐标和对称轴.
2.已知二次函数的图象与一次函数y?4x?8的图象有两个公共点P(2,m)、Q(n,-8),如果抛物线的对称轴是x= -1,求该二次函数的关系式.
3.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4.4m.现有一辆满载货物的汽车欲通过大门,货物顶部距地面2.8m,装货宽度为2.4m.请判断这辆汽车能否顺利通过大门.
4.已知二次函数y?ax2?bx?c,当x=3时,函数取得最大值10,且它的图象在x轴上截得的弦长为4,试求二次函数的关系式.
B组
5.已知二次函数y?x2?bx?c的图象经过(1,0)与(2,5)两点. (1)求这个二次函数的解析式;
(2)请你换掉题中的部分已知条件,重新设计一个求二次函数y?x2?bx?c解析式的题目,使所求得的二次函数与(1)的相同.
6.抛物线y?x2?2mx?n过点(2,4),且其顶点在直线y?2x?1上,求此二次函数的关系式. [本课学习体会]
26 . 3 实践与探索(1)
[本课知识要点]
会结合二次函数的图象分析问题、解决问题,在运用中体会二次函数的实际意义. [MM及创新思维]
生活中,我们常会遇到与二次函数及其图象有关的问题,比如在2004雅典奥运会的赛场上,很多项目,如跳水、铅球、篮球、足球、排球等都与二次函数及其图象息息相关.你知道二次函数在生活中的其它方面的运用吗? [实践与探索]
例1.如图26.3.1,一位运动员推铅球,铅球行进高度y(m)与水平距离x(m)之间的
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关系是y??1225x?x?,问此运动员把铅球推出多远? 1233解 如图,铅球落在x轴上,则y=0, 因此,?1225x?x??0. 1233解方程,得x1?10,x2??2(不合题意,舍去).
所以,此运动员把铅球推出了10米.
探索 此题根据已知条件求出了运动员把铅球推出的实际距离,如果创设另外一个问题情境:一个运动员推铅球,铅球刚出手时离地面
5m,铅球落地点距铅球刚出手时相应的地3面上的点10m,铅球运行中最高点离地面3m,已知铅球走过的路线是抛物线,求它的函数关系式.你能解决吗?试一试.
例2.如图26.3.2,公园要建造圆形的喷水池,在水池中央垂直于水面处安装一个柱子OA,水流在各个方向沿形状相同的抛物线路线落下,为使水流形状较为漂亮,要求设计成水流在离OA距离为1m处达到距水面最大高度2.25m. (1)若不计其他因素,那么水池的半径至少要多少米,才能使喷出的水流不致落到池外?
(2)若水流喷出的抛物线形状与(1)相同,水池的半径为3.5m,要使水流不落到池外,此时水流最大高度应达多少米?(精确到0.1m)
分析 这是一个运用抛物线的有关知识解决实际问题的应用题,首先必须将水流抛物线放在直角坐标系中,如图26.3.3,我们可以求出抛物线的函数关系式,再利用抛物线的性质即可解决问题.
解 (1)以O为原点,OA为y轴建立坐标系.设抛物线顶点为B,水流落水与x轴交点为C(如图26.3.3). 由题意得,A(0,1.25),B(1,2.25), 因此,设抛物线为y?a(x?1)?2.25.
将A(0,1.25)代入上式,得1.25?a(0?1)?2.25, 解得 a??1
所以,抛物线的函数关系式为y??(x?1)?2.25. 当y=0时,解得 x=-0.5(不合题意,舍去),x=2.5, 所以C(2.5,0),即水池的半径至少要2.5m.
(2)由于喷出的抛物线形状与(1)相同,可设此抛物线为y??(x?h)?k.
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