二次函数的建模运用
二次函数的应用于医学问题

二次函数的应用于医学问题在医学领域,二次函数是一种经常被使用的数学模型,它可以帮助研究人员分析和解决各种与身体机能和疾病相关的问题。
本文将探讨二次函数在医学问题中的应用,并通过具体案例来说明其在这一领域中的重要性和价值。
一、体温变化的二次函数模型体温是衡量身体状况的重要指标之一,二次函数可以很好地描述体温的变化规律。
我们以发烧为例,假设一个人在发烧前体温为正常值37℃,发烧后体温开始升高,并在一定时间后达到峰值。
然后体温逐渐下降,恢复到正常水平。
设t为时间(单位小时),T为体温(单位℃),我们可以建立如下的二次函数模型:T = a(t - t0)^2 + T0其中,a代表发烧的严重程度和恢复的速度,t0为发烧开始的时间,T0为发烧前的体温水平。
通过调整参数a、t0和T0的值,我们可以根据实际数据去拟合体温变化曲线,进而预测病情的发展趋势以及恢复时间。
二、血糖变化的二次函数模型血糖是糖尿病患者关注的重点指标之一,也可以使用二次函数进行建模。
在某些情况下,糖尿病患者的血糖水平可能会出现波动,特别是在餐后。
通过建立血糖变化的二次函数模型,可以更好地了解血糖的变化规律,以便根据实际情况进行药物管理和饮食调节。
例如,假设一个糖尿病患者在进食后血糖水平开始上升,并在一定时间后达到最高峰值,然后逐渐下降返回基准水平。
可以使用如下的二次函数模型来描述血糖的变化过程:G = a(t - t0)^2 + G0其中,G代表血糖水平,a代表血糖的波动幅度,t0为进食后的时间,G0为进食前的基准血糖水平。
通过调整参数a、t0和G0的值,可以更准确地预测血糖的变化趋势,从而帮助患者更好地管理疾病。
三、药物浓度的二次函数模型在药物治疗过程中,了解药物在体内的浓度变化对于确定药物的用量和用时非常重要。
二次函数可以帮助模拟和预测药物浓度的变化。
设t表示时间(单位小时),C表示药物在血液中的浓度(单位毫克/升),可以构建以下二次函数模型:C = a(t - t0)^2 + C0其中,a表示药物的分布速度和排泄速度,t0表示药物给药的时间,C0表示给药前的血药浓度。
二次函数的应用与建模

二次函数的应用与建模二次函数是一种包含平方项的函数形式,常用形式为f(x) = ax^2 +bx + c。
在数学中,二次函数的图像通常为抛物线形状,具有许多重要的应用与建模价值。
一、抛物线的形状与性质抛物线是二次函数的图像,它的形状决定了二次函数的性质。
通过观察抛物线的顶点、开口方向以及对称轴等特征,可以得到以下结论:1. 抛物线的顶点坐标为(-b/2a, f(-b/2a))。
顶点是抛物线的最高点或最低点,并且其横坐标为- b/2a。
2. 抛物线的开口方向由二次系数a的正负决定。
若a>0,则抛物线开口向上;若a<0,则抛物线开口向下。
3. 抛物线的对称轴是与x轴垂直且通过顶点的直线。
对称轴的方程为x = -b/2a。
4. 如果a的绝对值越大,那么抛物线的开口越窄;如果a的绝对值越小,抛物线的开口越宽。
二、二次函数的应用1. 物体的抛体运动二次函数的抛物线形状与物体的抛体运动相关。
在不考虑空气阻力和其它外力的情况下,抛体的高度与时间的关系可以表示为h(t) = -gt^2 + vt + h0,其中g为重力加速度,v为初速度,h0为初始高度。
2. 表达曲线的拟合当一组数据点呈现出非线性的趋势时,可以使用二次函数进行拟合。
通过找到最佳的二次函数拟合曲线,我们可以更好地了解数据之间的关系,并进行预测和分析。
3. 经济与金融领域的建模二次函数在经济与金融领域中有广泛应用。
例如,成本函数、价格函数和收益函数等都可以使用二次函数进行建模,以便对市场行为进行预测和分析。
4. 自然科学中的应用二次函数也在自然科学中具有重要的应用价值。
例如,在生物学中,通过对种群数量与时间的关系进行建模,可以使用二次函数来描述种群的生长模式。
在物理学中,二次函数可以用来描述力学过程中的速度、加速度等物理量之间的关系。
三、二次函数的建模方法建立二次函数模型需要以下步骤:1. 确定问题要建模的变量和变量之间的关系。
2. 收集和整理相关的数据。
二次函数的综合运用

二次函数的综合运用二次函数是一种形式为 y = ax² + bx + c 的函数,其中 a、b、c 是常数且a ≠ 0。
二次函数在数学中有广泛的应用,涉及到诸如物理学、经济学和工程学等多个领域。
本文将探讨二次函数在各个领域中的综合运用,包括最值问题、图像分析、实际问题的建模等。
一、最值问题对于二次函数 y = ax² + bx + c,其中a ≠ 0,我们可以通过一些方法求得其最值。
为了简化讨论,我们以函数 y = x² + 2x - 3 为例。
1. 定义域和值域首先,我们需要确定该二次函数的定义域和值域。
对于二次函数 y= x² + 2x - 3,由于 x²的值始终大于等于 0,所以该函数的定义域为全体实数。
而二次函数在开口向上的情况下,其最小值即为函数的值域的下界。
根据二次函数的顶点公式,可以求得该函数的顶点为(-1, -4),因此该函数的最小值为 -4。
2. 求解极值点我们可以通过求导数的方法求得二次函数的极值点。
对于函数 y =x² + 2x - 3,将其对 x 求导后可得 y' = 2x + 2。
令 y' = 0,解得 x = -1。
将 x = -1 代入函数 y = x² + 2x - 3 中可得 y = -4,即函数在 x = -1 处取得极小值 -4。
同样,对于开口向下的二次函数,可以通过类似的方法求得其极大值。
二、图像分析二次函数的图像一般为抛物线,通过分析图像可以获得更多关于函数的信息。
下面以函数 y = x² + 2x - 3 为例进行具体分析。
1. 对称轴和顶点二次函数的对称轴是由函数的一阶导数确定的直线,其方程形式为x = -b/(2a)。
对于函数 y = x² + 2x - 3,对称轴的方程为 x = -1。
根据二次函数的顶点公式,可以求得该函数的顶点坐标为 (-1, -4)。
浅谈二次函数建模方法

评注: 经过对 解析式 的分析 , 画上 图 像 ,并通过 图像将生活与数学联系起来 , 要知晓这样几个条件 :1)排球运行 的最 (
方法二 : 分析 解析式入 手 , 从 探讨 图 本题是这类 题中最具代表性 的. 解决本题
在二次函数有关的实际问题 中,有些 大高度 即为 函数 的最大值 ;2 ( )运动员扣
1 O2 O m.
解得 : —03 z . t . 1 t 一17
有 :O- t 2 . 1 t5 = . 2 5
( )计算 距 离桥 两 端 主塔 分 别 为 2
1 O 、0 O m 5 m处垂直钢 索的长 ( 精确到 m) . 分析 : 本题看似 复杂 , 只要仔细 理 但
像( 如上 图 ) 可以看 出抛物线开 口向下 , 当
xl = 0时 , 有最大值 1 0 即围成 矩形 的长 。, 是 1 m时 ,围成矩 形 水面 面积最 大 , 0 是
函数模 型 , 析解决实际 问题 的能力 , 分 因 而往往 存在一个共 同的特征 ,就是 题 目 的 条件 并非传统地给 出 ,解题时总是 需 要我们通过 图像或解析式 的观 察 、 析 , 分 学会联 系实际 , 住 问题 中的数量关系 , 抓 把 实际 问题转 化为 数学 问题来 解决 , 这 个过程实际上也就是我们说的 “ 模”下 建 .
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浅谈二次函数建模方法
翻安徽省枞阳县义津初级中学 汪东一
关键 词 :二次 函数 形结合 二次 函数是反映现 实世界 中变量问 的关系和变化规律 的一种 常见的数 学模
型 ,也是近年来 中考考查的热点题型. 这 类题型侧重考查学生 应用数学知 识建立
建模方 法
数
寻 找等 量关 系的能 力. 有这样 , 只 才能 建 立正确 的数学模型. 像 性质 , 解决实际问题 .
2021最新版二次函数的实际应用:建模问题

二次函数的实际应用:建模问题一、球类、跳水、喷泉问题这类问题对于解析式的确定通常采用顶点式:1. 球类问题分为篮球问题、足球问题及羽毛球问题。
篮球问题会考察“球是否入篮”,即看篮筐所在点是否在抛物线上;“足球是否进球门”即看球到达球门所在位置时纵坐标是比球门高还是低;羽毛球涉及过网越界问题,即计算在过网位置纵坐标比网高还是低,越界考察在界限位置纵坐标是正数还是负数。
2. 跳水问题考察的是动作是否在规定范围内规范,同样考察在指定位置的纵坐标与限定高度的大小比较。
3. 喷泉问题考察的比较多的是圆形水池的半径,需要计算抛物线与水池水平面的交点坐标。
1、如图,羽毛球运动员甲站在点 O 处练习发球,将球从 O 点正上方23m 的 P 处发出,把球勘察点,其运行路线是抛物线的一部分,当球运动到最高点时,其高度为617m ,离甲站立地点 O 的水平距离为 4m ,球网 BA 离 O 点的水平距离为 5m ,以 O 为坐标原点建立如图所示的坐标系,乙站立地点 C 的坐标为(m ,0)①求出抛物线的解析式;(不写自变量的取值范围)②求排球落地点N 离球网的水平距离; ③乙原地起跳可接球的最大高度为49米,若乙因为接球高度不够而失球,求 m 的取值范围.2、某跳水运动员进行 10 米跳台跳水训练时,身体(看成一点)在空中的运动路线是如图所示坐标系下经过原点 O 的一条抛物线(图中标出的数据为已知条件).在跳某个规定动作时,正常情况下,该运动员在空中的最高处距水面 332米,入水处距池边的距离为 4 米,运动员在距水面高度为 5 米以前,必须完成规定的翻腾动作, 并调整好入水姿势,否则就会出现失误. ①求这条抛物线的解析式.②在某次试跳中,测得运动员在空中的运动路线是①中的抛物线,且运动员在空中完成规定的翻腾动作并调整好入水姿势时,距池边的水平距离为 3.6 米,问此次跳水会不会失误?并通过计算说明理由.3、如图所示,公园要建造圆形的喷水池,水池中央垂直于水面处安装一个柱子 OA ,O 恰在水面中心,OA=1.25m ,由柱子顶端 A 处喷头向外喷水,水流在各个方向沿形状相同的抛物线落下,为使水流形状较为漂亮,要求设计成水流在 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能落到池外?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?4、一场篮球赛中,球员甲跳起投篮,已知球在 A 处出手时离地面920m ,与篮筐中心C 的水平距离为 7m ,当球运行的水平距离是 4m 时,达到最大高度 4m (B 处),篮筐距地面 3m ,篮球运行的路线为抛物线(如图所示).①建立适当的平面直角坐标系,并求出抛物线的解析式;②判断此球能否投中?5、如图,小区中央公园要修建一个圆形的喷水池,在水池中央垂直于地面安装一个柱子 OA ,O 恰好在水面的中心,OA=1.25 米.由柱子顶端 A 处的喷头向外喷水,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,要求设计水流在离OA 距离为 1 米处达到距水面的最大高度 2.25 米.①建立适当的平面直角坐标系,使A 点的坐标为(0,1.25),水流的最高点的坐标为(1,2.25),求水流的抛物线路线在第一象限内对应的函数关系式(不要求写取值范围);②若不计其他因素,则水池的半径至少要多少米,才能使喷出的水流不至于落到池外? ③若水流喷出的抛物线形状与①相同,水池半径为 3.5 米,要使水流不落到池外,此时水流距水面的最大高度就达到多少米?6、如图,足球上守门员在O 处开出一高球.球从离地面 1米的A 处飞出(A 在 y 轴上),把球看成点.其运行的高度y (单位:m )与运行的水平距离 x (单位:m )满足关系式h x a y +-=2)6((1)①当此球开出后.飞行的最高点距离地面 4 米时.求y 与 x 满足的关系式.②在①的情况下,足球落地点 C 距守门员多少米?(取734≈)③如图所示,若在①的情况下,求落地后又一次弹起.据实验测算,足球在草坪上弹起后的抛物线与原来的抛物线形状相同,最大高度减少到原来最大高度的一半.求:站在距离O 点 6 米的 B 处的球员甲要抢到第二个落点 D 处的球.他应再向前跑多少米?(取562≈)(2)球员乙升高为 1.75 米.在距 O 点 11 米的H 处.试图原地跃起用头拦截.守门员调整开球高度.若保证足球下落至 H 正上方时低于球员乙的身高.同时落地点在距 O 点 15 米之内.求 h 的取值范围.7、如图,一位篮球运动员甲在距篮球筐下 4 米处跳起投篮,球的运行线路为抛物线, 当球运行到水平距离为 2.5 米时达到最高高度为 3.5 米,然后准确地落入篮筐,已知篮圈中心到地面的高度为 3.05 米,该运动员的身高为 1.8 米.在这次投篮中,球在该运动员的头顶上方 0.25 米处出手,则当球出手时,该运动员离地面的高度为________米.运动员乙跳离地面时,最高能摸到 3.3 米运动员乙在运动员甲与篮板之间的什么范围内能在空中截住球?二、隧道、过桥问题隧道、过桥问题通常采用的是y=ax2+c 的形式,通常考察的是车或者船是否能够通过,考察的是车或者船的高度比车或者船边缘对应纵坐标的数值大小比较。
二次函数在实际生活中的应用及建模应用

二次函数的建模 知识归纳:求最值的问题的方法归纳起来有以下几点:1.运用配方法求最值;2.构造一元二次方程,在方程有解的条件下,利用判别式求最值;3.建立函数模型求最值;4.利用基本不等式或不等分析法求最值.一、利用二次函数解决几何面积最大问题1、如图1,用长为18米的篱笆(虚线部分)和两面墙围成矩形苗圃。
(1)设矩形的一边长为x (米),面积为y (平方米),求y 关于x 的函数关系式;(2)当x 为何值时,所围成的苗圃面积最大?最大面积是多少?解:(1)设矩形的长为x (米),则宽为(18- x )(米), 根据题意,得: x x x x y 18)18(2+-=-=; 又∵180,0180<x<x >x >∴⎩⎨⎧- (自变量x 的取值范围是关键,在几何类题型中,经常采用的办法是:利用含有自变量的加减代数式的边长来确定自变量的取值范围,例如上式中,18-x ,就是含有自变量的加减代数式,考虑到18-x 是边长,所以边长应该>0,但边长最长不能超过18,于是有0<18-x <18,0<x <18)(2)∵x x x x y 18)18(2+-=-=中,a= -1<0,∴y 有最大值, 即当9)1(2182=-⨯-=-=a b x 时, 81)1(41804422max =-⨯-=-=a b ac y 故当x=9米时,苗圃的面积最大,最大面积为81平方米。
点评:在回答问题实际时,一定注意不要遗漏了单位。
2、如图2,用长为50米的篱笆围成一个养鸡场,养鸡场的一面靠墙。
问如何围,才能使养鸡场的面积最大?解:设养鸡场的长为x (米),面积为y (平方米),则宽为(250x-)(米),根据题意,得:x x x x y 2521)250(2+-=-=; 又∵500,02500<x<>x x >∴⎪⎩⎪⎨⎧- ∵x x x x y 2521)250(2+-=-=中,a=21-<0,∴y 有最大值,即当25)21(2252=-⨯-=-=a b x 时,2625)21(42504422max =-⨯-=-=a b ac y 故当x=25米时,养鸡场的面积最大,养鸡场最大面积为2625平方米。
二次函数的应用于生物学问题
二次函数的应用于生物学问题在生物学研究中,二次函数作为一种数学模型,被广泛应用于解决各种生物学问题。
本文将探讨二次函数在生物学中的应用,包括生物体的成长模型、群体数量的变化以及药物在体内的分布等。
一、生物体的成长模型二次函数可以用来描述生物体的成长模型。
例如,某种昆虫的体长随时间的变化可以用二次函数表示。
设体长为L,时间为t,初始体长为L0,生长速率为a,则昆虫的体长可以表示为L(t) = L0 + at + bt^2,其中b为一个常数。
这个二次函数模型能够准确描述昆虫体长的变化,并帮助我们了解昆虫的生长规律。
二、群体数量的变化二次函数也可以应用于描述生物群体数量的变化。
以某种动物种群为例,设种群数量为N,时间为t,初始种群数量为N0,种群增长速率为r,则群体数量的变化可以使用二次函数进行建模。
采用离散模型,可以表示为N(t) = N0 + rt + st^2,其中s为一个常数。
这个二次函数模型能够帮助我们预测未来的种群数量,为生态学研究提供有力的工具。
三、药物在体内的分布除了生长模型和种群变化,二次函数还可以应用于药物在体内的分布问题。
在药物代谢研究中,我们需要了解药物在体内的含量随时间的变化情况。
假设药物在体内的含量为C,时间为t,初始含量为C0,药物的消耗速率为k,则药物在体内的含量可以使用二次函数进行描述。
采用离散模型,可以表示为C(t) = C0 - kt - mt^2,其中m为一个常数。
这个二次函数模型能够帮助我们确定药物在体内的消耗规律,并优化药物治疗方案。
综上所述,二次函数在生物学中的应用十分广泛,能够帮助我们解决生物学问题。
通过建立准确的二次函数模型,我们能够深入理解生物体的成长规律、种群数量的变化以及药物在体内的分布等重要问题。
在今后的研究中,我们可以进一步探索二次函数的应用领域,为生物学研究提供更多的数学支持。
二次函数基础上的数学建模类(解析版)
备战2020年中考数学压轴题之二次函数专题01 二次函数基础上的数学建模类【方法综述】此类问题以实际问题为背景,一般解答方法是先按照题目要求利用各种数学知识,构造二次函数的数学模型,再通过将临界点带入讨论或者通过考察二次函数最值讨论解决实际问题。
【典例示范】类型一临界点讨论例1:(2019河北石家庄毕业班教学质量检测)跳绳是大家喜闻乐见的一项体育运动,集体跳绳时,需要两人同频甩动绳子,当绳子甩到最高处时,其形状可近似看作抛物线,下图是小明和小亮甩绳子到最高处时的示意图,两人拿绳子的手之间的距离为4m,离地面的高度为1m,以小明的手所在位置为原点建立平面直角坐标系.(1)当身高为15m的小红站在绳子的正下方,且距小明拿绳子手的右侧1m处时,绳子刚好通过小红的头顶,求绳子所对应的抛物线的表达式;(2)若身高为1.65m的小丽也站在绳子的正下方.①当小丽在距小亮拿绳子手的左侧1.5m处时,绳子能碰到小丽的头吗?请说明理由;②设小丽与小亮拿绳子手之间的水平距离为dm,为保证绳子不碰到小丽的头顶,求d的取值范围.(参考数据: √10取3.16)【答案】(1)y=−16x2+23x;(2)①绳子能碰到小丽的头,理由见解析;②1.684⩽d⩽2.316.【思路引导】(1)因为抛物线过原点,可设抛物线的解析式为:y=ax2+bx(a≠0),把小亮拿绳子的手的坐标(4,0),以及小红头顶坐标(1,1.5-1)代入,得到二元一次方程组,解方程组便可;(2)①由自变量的值求出函数值,再比较便可;①由y=0.65时求出其自变量的值,便可确定d的取值范围.【解析】(1)根据题意,设绳子所对应的抛物线的表达式为y=ax2+bx(a≠0)∵1.5-1=0.5,∴抛物线经过点(4,0)和点(1,0.5)∴{16a +4b =0a +b =0.5 ,解得{a =−16b =23 ∴绳子对应的抛物线表达式为y =−16x 2+23x(2)①绳子能碰到小丽的头理由如下:∵小丽在距小亮拿绳子手的左侧1.5m 处,∴小丽所在位置与原点距离为4-1.5=2.5(m ),∴当x =2.5时,y =−16x 2+23x =−16×2.52+23×2.5=0.625∵1+0.625=1.625<1.65∴绳子能碰到小丽的头.②∵1.65-1=0.65,∴当y =0.65时,0.65=−16x 2+23x即10x 2−40x +39=0,解得:x =20±√1010 ∵√10取3.16∴x 1=20+3.1610=2.316,x 2=20−3.1610=1.684,∴4−2.316=1.684,4−1.684=2.316,∴1.684≤d ≤2.316.【方法总结】本题是二次函数的应用,主要考查了待定系数法求二次函数的解析式,应用二次函数的解析式由自变量求函数值,由函数值确定自变量等知识判定实际问题,关键是确定抛物线上点的坐标,和应用二次函数解析式解决实际问题.针对训练1.(2017内蒙古鄂尔多斯市东胜区)如图,排球运动员站在点O 处练习发球,将球从O 点正上方2m 的A 处发出,把球看成点,其运行的高度y (m )与运行的水平距离x (m )满足关系式y =a(x −6)2+ℎ,已知球网与O 点的水平距离为9m ,高度为3m ,球场的边界距O 点的水平距离为14m.(1)当h=4时,求y 与x 的关系式(不要求写出自变量x 的取值范围)(2)当h=4时,球能否越过球网?球会不会出界?请说明理由;(3)若球一定能越过球网,又不出边界,求h 的取值范围.【答案】(1) y =−118(x −6)2+4 ;(2)见解析;(3) h≥327.【解析】分析:(1)运用待定系数法求二次函数解析式;(2)由(1)可得函数解析式,当x =9时y=3.5,由此可判定球能越过网,令y =0时,求得x =6+6√2,所以球会出界;(3)把两临界值求出来即可.详解:(1)当h=4时,y =a(x −6)2+4∵它过(0,2),∴2=a(0−6)2+4∵a =−118∴y =−118(x −6)2+4;(2)答:球能越过球网且球会出界理由如下:由(1)可知, y =−118(x −6)2+4令x=9得y=3.5,∵3.5>3∴球能越过球网;令y=0得x=6+6√2,∵6+6√2>14∴球会出界(3)当球过球网时y =a(x −6)2+ℎ过(0,2)和(9,3){36a +ℎ=29a +ℎ=3 解得:{a =−127ℎ=103∴-h≥103 当球到界时,y =a(x −6)2+ℎ过(0,2)和(14,0){36a +ℎ=264a +ℎ=0 解得:{a =−114ℎ=327∴-h≥327 ∴h≥327时球一定能越过球网,又不出边界.2.(2018•河北)如图是轮滑场地的截面示意图,平台AB 距x 轴(水平)18米,与y 轴交于点B ,与滑道y=k x (x≥1)交于点A ,且AB=1米.运动员(看成点)在BA 方向获得速度v 米/秒后,从A 处向右下飞向滑道,点M 是下落路线的某位置.忽略空气阻力,实验表明:M ,A 的竖直距离h (米)与飞出时间t (秒)的平方成正比,且t=1时h=5,M ,A 的水平距离是vt 米.(1)求k ,并用t 表示h ;(2)设v=5.用t 表示点M 的横坐标x 和纵坐标y ,并求y 与x 的关系式(不写x 的取值范围),及y=13时运动员与正下方滑道的竖直距离;(3)若运动员甲、乙同时从A 处飞出,速度分别是5米/秒、v 乙米/秒.当甲距x 轴1.8米,且乙位于甲右侧超过4.5米的位置时,直接写出t 的值及v 乙的范围.【答案】(1)k=18,h=5t 2;(2)x=5t+1,y=﹣5t 2+18,y=−15x 2+25x +895,当y=13时,运动员在与正下方滑道的竖直距离是10米;(3)t=1.8,v 乙>7.5解:(1)由题意,点A (1,18)代入y=k x ,得:18=k 1,∴k=18,设h=at 2,把t=1,h=5代入,∴a=5,∴h=5t 2;(2)∵v=5,AB=1,∴x=5t+1,∵h=5t 2,OB=18,∴y=﹣5t 2+18,由x=5t+1,则t=15(x -1),∴y=﹣15(x -1)2+18=−15x 2+25x +895,当y=13时,13=﹣15(x -1)2+18,解得x=6或﹣4,∵x≥1,∴x=6,把x=6代入y=18x , y=3,∴运动员在与正下方滑道的竖直距离是13﹣3=10(米);(3)把y=1.8代入y=﹣5t 2+18得t 2=8125, 解得t=1.8或﹣1.8(负值舍去)∴x=10∴甲坐标为(10,1.8)恰号落在滑道y=18x 上,此时,乙的坐标为(1+1.8v 乙,1.8),由题意:1+1.8v 乙﹣(1+5×1.8)>4.5,∴v 乙>7.5.3.(2019盘锦双台子区)一位运动员在距篮下4米处跳起投篮,篮球运行的路线是抛物线,当球运行的水平距离为2.5米时,达到最大高度3.5米,然后准确落入篮筐。
二次函数的应用案例总结
二次函数的应用案例总结二次函数是一种常见的数学函数形式,它的形式为:y = ax^2 + bx + c。
在现实生活中,二次函数可以用于解决各种问题,包括物理、经济、工程等领域。
本文将总结几个常见的二次函数应用案例,以展示二次函数的实际应用。
案例一:物体自由落体的高度模型假设一个物体从高处自由落体,忽略空气阻力,我们可以用二次函数来表示物体的高度与时间之间的关系。
设物体初始高度为H,加速度为g,时间为t。
根据物理定律,物体的高度可以表示为:h(t) = -0.5gt^2 + H。
这个二次函数模型可以帮助我们计算物体在任意时间点的高度,并可以用于预测物体何时落地。
案例二:销售收入和定价策略假设一个公司生产和销售某种产品,销售价格为p(单位:元),销售量为q(单位:件)。
二次函数可以用于建立销售收入与定价策略之间的模型。
设定售价的二次函数为:R(p) = -ap^2 + bp + c,其中a、b、c为常数。
我们可以通过分析二次函数的图像、求解极值等方法,确定最佳售价,以使得销售收入最大化。
案例三:桥梁设计中的弧线形状在桥梁设计中,常常需要确定桥梁的弧线形状,以使得车辆在桥上行驶时感到平稳。
二次函数可以用来描述桥梁的曲线形状。
设桥梁的弧线形状为y = ax^2 + bx,其中x表示桥梁长度的一半,y表示桥梁的高度。
通过调整参数a和b,可以得到不同形状的弧线,以满足设计要求。
案例四:市场需求和价格关系分析在经济学中,二次函数可以用于建立市场需求与价格之间的关系模型。
设市场需求量为D,价格为p。
根据经济理论,市场需求可以表示为:D(p) = ap^2 + bp + c,其中a、b、c为常数。
通过分析二次函数的图像、求解极值等方法,可以研究市场需求和价格之间的关系,得出不同价格下的市场需求量。
综上所述,二次函数在物理、经济、工程等领域中具有广泛的应用。
通过建立二次函数模型,我们可以更好地理解和解决各种实际问题。
二次函数在生活中的建模应用
二次函数模型的应用探究学习单1问题:怎样确定面积的最大值?引导问题:从地面竖直向上抛出一小球,小球的高度 h(单位:m)与小球的运动时间 t(单位:s)之间的关系式是h= 30t - 5t 2 (0≤t≤6).小球的运动时间是多少时,小球最高?小球运动中的最大高度是多少?探究问题:用总长为 60 m 的篱笆围成矩形场地,矩形面积 S 随矩形一边长 l 的变化而变化.当 l 是多少米时,场地的面积 S 最大?归纳探究,总结方法:运用新知:为了改善小区环境,某小区决定要在一块一边靠墙(墙长 25 m)的空地上修建一个矩形绿化带 ABCD,绿化带一边靠墙, 另三边用总长为 40 m 的栅栏围住 (如下图).设绿化带的 BC 边长为 x m,绿带的面积为 y 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,满足条件的绿化带的面积最大?问题:怎样定价利润最大?引导问题:某种商品每件的进价为30元,在某段时间内若以每件x元出售,可卖出(100-x)件,应如何定价才能使利润最大?探究问题:某商品现在的售价为每件 60 元,每星期可卖出300件.市场调查反映:如调整价格,每涨价 1 元,每星期要少卖出 10 件;每降价 1 元,每星期可多卖出 20 件.已知商品的进价为每件 40 元,如何定价才能使利润最大?归纳探究,总结方法:运用新知:某宾馆有50个房间供游客居住,当每个房间每天的定价为180元时,房间会全部住满;当每个房间每天的定价每增加10元,就会有一个房间空闲。
如果游客居住房间,并关需对每个房间每天支出20元的各种费用。
房价定位多少时,宾馆利润最大?问题:拱桥问题引导问题:飞机着陆后滑行的距离s(单位:m)关于滑行的时间t(单位:s)的函数解析式是y=60t-1. 5t2.飞机着陆后滑行多远才能停下来?探究问题:图中是抛物线形拱桥,当拱顶离水面 2 m时,水面宽 4 m . 水面下降 1 m,水面宽度增加多少?归纳探究,总结方法:运用新知:有一座抛物线形拱桥,正常水位时桥下水面宽度为 20 m,拱顶距离水面 4 m. (1)如图所示的直角坐标系中,求出这条抛物线表示的函数的解析式;(2)设正常水位时桥下的水深为 2 m,为保证过往船只顺利航行,桥下水面的宽度不得小于 18 m.求水深超过多少 m 时就会影响过往船只在桥下顺利航行.问题:探究与二次函数有关的数学问题引导问题:观察下列两个两位数的积(两个乘数的十位上的数都是 9,个位上的数的和等于 10),猜想其中哪个积最大.91×99,92×98,…,98×92,99×91.探究问题:(1)在平面直角坐标系中,点A的坐标是(0,2).在x轴上任取一点M,完成下列作图步骤:①连接AM,作线段AM的垂直平分线l1,过M作x轴的垂线l2,记l1,l2的交点为P.②在x轴上多次改变点M的位置,用①的方法得到相应的点P,把这些点用平滑的曲线连接起来.观察画出的曲线L,猜想它是我们学过的哪种曲线.(2)对于曲线L上任意一点P,线段PA与PM有什么关系?设点P的坐标为(x,y),你能由PA与PM的关系得到x,y满足的关系式吗?你能由此确定曲线L是哪种曲线吗?你得出的结论与(1)中你的猜想一样吗?归纳探究,总结方法:运用新知:分别用定长为L的线段围成矩形和圆,哪种图形的面积大?为什么?问题:推测刹车距离与刹车时间的关系探究问题:行驶中的汽车,在刹车后由于惯性的原因,还要继续向前滑行一段距离才能停住,这段距离称为“刹车距离”.为了测定某种型号汽车的刹车性能,对这种汽车的刹车距离进行测试,测得的数据如下表(1)在如图所示网格中,建立平面直角坐标系,描出这些数据所表示的点,并用平滑的曲线连接这些点,得到某函数的大致图象,探究刹车时车速、刹车距离之间的函数关系;(2)测量必然存在误差,通过观察图象估计函数的类型,求出一个大致满足这些数据的函数表达式;(3)一辆该型号汽车在高速公路上发生交通事故,现场测得刹车距离约为40米,已知这条高速公路限速100千米/时,请根据你确定的函数表达式,通过计算判断在事故发生时,汽车是否超速行驶.。
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二次函数的应用 1.有一座抛物线形拱桥,正常水位桥下面宽度为20米,拱顶距离水平面4米,如图建立直角坐标系,若正确水位时,桥下水深6米,为保证过往船只顺利航行,桥下水面宽度不得小于18米,则当水深超过多少米时,就会影响过往船只的顺利航行( )A .2.76米B .6.76米C .6米D .7米考点:二次函数的应用.专题:应用题;压轴题.分析:根据已知,假设解析式为y=ax 2,把(10,-4)代入求出解析式.假设在水面宽度18米时,能顺利通过,即可把x=9代入解析式,求出此时水面距拱顶的高度,然后和正常水位相比较即可解答.解答:解:设该抛物线的解析式为y=ax 2,在正常水位下x=10,代入解析式可得-4=a×102 ∴ 故此抛物线的解析式为:因为桥下水面宽度不得小于18米,所以令x=9时可得:此时水深6+4-3.24=6.76米即桥下水深6.76米时正好通过,所以超过6.76米时则不能通过.故选B .点评:本题考查点的坐标的求法及二次函数的实际应用,借助二次函数解决实际问题.难度中上,首先要知道水面宽度与水位上升高度的关系才能求解.2.林书豪身高1.91m ,在某次投篮中,球的运动路线是抛物线y=−51-x 2+3.5的一部分(如图),若命中篮圈中心,则他与篮底的距离约为( )A .3.2mB .4mC .4.5mD .考点:二次函数的应用.专题:数形结合.分析:把y=3.05代入所给二次函数解析式,求得相应的x 的值,加上2.5即为所求的数值.2251-y x =251-a =米24.381251-y -=⨯=解答:解:由题意得:3.05=−51-x 2+3.5, x 2=2.25,∵篮圈中心在第一象限,∴x=1.5, ∴他与篮底的距离约为1.5+2.5=4m ,故选B .点评:考查二次函数的应用;建立数学模型,求得篮圈中心与原点的水平距离是解决本题的关键.3.如图是江夏宁港灵山脚下古河道上一座已有了400年历史的古拱桥的截面图,这座拱桥桥洞上沿是抛物线形状,若把拱桥的截面图放在平面直角坐标系中,则抛物线两端点与水面的距离都是1m ,拱桥的跨度为10m ,桥洞与水面的最大距离是5m ,如果在桥洞两侧壁上各安装一盏距离水面4m 的景观灯,则两盏景观灯之间的水平距离是( )A .3mB .4mC .5mD .6m 考点:二次函数的应用.分析:根据抛物线在坐标系的位置,可知抛物线的顶点坐标为(5,5),抛物线的左端点坐标为(0,1),可设抛物线的顶点式求解析式,再根据两灯的纵坐标值,求横坐标,作差即可.解答:解:抛物线的顶点坐标为(5,5),且经过点(0,1),设抛物线解析式为y=a (x-5)2+5,把点(0,1)代入得:1=a (0-5)2+5,即∴抛物线解析式为令y=4,得∴盏景观灯之间的水平距离是: 故选C .点评:根据抛物线在坐标系中的位置及点的坐标特点,合理地设抛物线解析式,再运用解析式解答题目的问题.4.如图,在“江夏杯”钓鱼比赛中,选手甲钓到了一条大鱼,鱼竿被拉弯近似可看作以A 为最高点的一条抛物线,已知鱼线AB 长6m ,鱼隐约在水面了,估计鱼离鱼竿支点有8m ,254-a =5)5(254-y 2+-=x 215x 1=m 525-215=25x 2=此时鱼竿鱼线呈一个平面,且与水平面夹脚α恰好为60°,以鱼竿支点为原点,则鱼竿所在抛物线的解析式为考点:二次函数的应用.分析:过点A 作AC⊥OB,交OB 于点C ,在RT△ABC 中,可求出AC 、BC ,然后根据OB=8米,可得出点A 的坐标,根据二次函数过原点及二次函数的顶点坐标即可确定二次函数解析式.解答:解:过点A 作AC⊥OB,交OB 于点C ,∵AB=6米,OB=8米,α=60°,∴AC=ABsin∠α=米BC=ACcos∠α=3米,∴OC=OB -BC=5米,故可得点A 的坐标为设函数解析式为y=a (x-5)2+ 又∵函数经过原点, ∴0=a (0-5)2 +解得:故函数解析为: 故答案为:点评:此题考查了二次函数的应用,关键是利用几何知识求出点A 的坐标,另外要掌握二次函数的一般式及顶点式的特点,有一定难度.33)(33,533332533-a =33)5(2533-y 2+-=x 33)5(2533-y 2+-=x5.如图,AB 是自动喷灌设备的水管,点A 在地面,点B 高出地面1.5米.在B 处有一自动旋转的喷水头,在每一瞬间,喷出的水流呈抛物线状,喷头B 与水流最高点C 的连线与水平线成45°角,水流的最高点C 与喷头B 高出2米,在如图的坐标系中,水流的落地点D 到点A 的距离是 米.考点:二次函数的应用.分析:根据所建坐标系,易知B 点坐标和顶点C 的坐标,设抛物线解析式为顶点式,可求表达式,求AD 长就是求y=0是x 的值.解答:解:如图,建立直角坐标系,过C 点作CE⊥y 轴于E ,过C 点作CF⊥x 轴于F , ∴B(0,1.5),∴∠CBE=45°,∴EC=EB=2米,∵CF=AB+BE=2+1.5=3.5,∴C(2,3.5)设抛物线解析式为:y=a (x-2)2+3.5,又∵抛物线过点B ,∴1.5=a(0-2)2+3.5 ∴∴ ∴所求抛物线解析式为: ∵抛物线与x 轴相交时,y=0, ∴(舍去)727221-=+=x x∴点D 坐标为)(0,72+水流落点D 到A 点的距离为:米72+点评:此题主要考查了二次函数的应用,根据所建坐标系的特点设合适的函数表达式形式进而求出二次函数解析式是解决问题的关键.6.我市某工艺厂设计了一款成本为20元∕件的工艺品投放市场进行试销.经过调查,得到如下数据:(注:利润=销售总价-成本总价)销售单价x (元∕件) … 30 40 50 60 …21-a =23221-5.3)2(21-y 22++=+-=x x x 23221-y 2++=x x 23221-02++=x x每天销售量y(件)…500 400 300 200 …(1)把上表中x、y的各组对应值作为点的坐标,在下面的平面直角坐标系中描出相应的点,猜想y与x的函数关系,并求出函数关系式;(2)在(1)的条件下,设工艺厂试销该工艺品每天所得利润为P元;①当销售单价定为多少时,工艺厂试销该工艺品每天获得的利润P为8000元?②工艺厂自身发展要求试销单价不低于35元/件,同时,当地物价部门规定,该工艺品销售单价最高不能超过55元,写出在此情况下每天获利P的取值范围.考点:二次函数的应用.分析:(1)描点,由图可猜想y与x是一次函数关系,任选两点求表达式,再验证猜想的正确性;(2)①根据利润=销售总价-成本总价=单件利润×销售量;②据①中表达式,运用性质求P的取值范围.解答:解:(1)如图所示是一次函数解析式,设一次函数解析式为:y=ax+b30a+b=500.........①40a+b=400.........②解得:a=−10 b=800∴函数解析式为:y=-10x+800;(2)①由题意得出:P=yx=(-10x+800)(x-20)=8000,解得:x1=40,x2=60,∴当销售单价定为40元或60元时,工艺厂试销该工艺品每天获得的利润P为8000元;②∵P=yx=(-10x+800)(x-20)=-10x2+1000x-16000=-10(x-50)2+9000,∴当x=50时,P=9000元,当x=35时,P=6750元,∴P的取值范围是:6750≤P≤9000.点评:此题主要考查了二次函数的综合应用,根据已知得出y与x的函数关系式是解题7.某商家独家销售具有地方特色的某种商品,每件进价为40元.经过市场调查,一周的(2)设一周的销售利润为S元,请求出S与x的函数关系式,并确定当销售单价在什么范围内变化时,一周的销售利润随着销售单价的增大而增大?(3)雅安地震牵动亿万人民的心,商家决定将商品一周的销售利润全部寄往灾区,在商家购进该商品的贷款不超过10000元情况下,请你求出该商家最大捐款数额是多少元?解答:解:(1)设y=kx+b,由题意得,55k+b=450...........①60k+b=400...........②解得:k=−10 b=1000则函数关系式为:y=-10x+1000;(2)由题意得,S=(x-40)y=(x-40)(-10x+1000)=-10x2+1400x-40000=-10(x-70)2+9000,∵-10<0,∴函数图象开口向下,对称轴为x=70,∴当50≤x≤70时,销售利润随着销售单价的增大而增大;(3)∵由40(-10x+1000)≤10000解得x≥75∴当x=75时,利润最大,为8750元.点评:本题考查了二次函数的应用,难度一般,解答本题的关键是将实际问题转化为求函数最值问题,从而来解决实际问题.8.如图,是江夏广场设计的一建筑物造型的纵截面是抛物线的一部分,抛物线的顶点O 落在水平面上,对称轴是水平线OC .点A 、B 在抛物线造型上,且点A 到水平面的距离AC=4米,点B 到水平面距离为2米,OC=8米.(1)请建立适当的直角坐标系,求抛物线的函数解析式;(2)为了安全美观,现需在水平线OC 上找一点P ,用质地、规格已确定的圆形钢管制作两根支柱PA 、PB 对抛物线造型进行支撑加固,那么怎样才能找到两根支柱用料最省(支柱与地面、造型对接方式的用料多少问题暂不考虑)时的点P ?(无需证明)(3)为了施工方便,现需计算出点O 、P 之间的距离,那么两根支柱用料最省时点O 、P 之间的距离是多少?(请写出求解过程)考点:二次函数的应用.专题:压轴题. 分析:(1)以点O 为原点、射线OC 为y 轴的正半轴建立直角坐标系,可设抛物线的函数解析式为y=ax 2,又由点A 在抛物线上,即可求得此抛物线的函数解析式;(2)延长AC ,交建筑物造型所在抛物线于点D ,连接BD 交OC 于点P ,则点P 即为所求;(3)首先根据题意求得点B 与D 的坐标,设直线BD 的函数解析式为y=kx+b ,利用待定系数法即可求得直线BD 的函数解析式,把x=0代入y=-x+4,即可求得点P 的坐标. 解答:解:(1)以点O 为原点、射线OC 为y 轴的正半轴建立直角坐标系,设抛物线的函数解析式为y=ax 2,由题意知点A 的坐标为(4,8). ∵点A 在抛物线上,∴8=a×42, 解得:21=a 221y x =∴所求抛物线的函数解析式为:(2)找法:延长AC,交建筑物造型所在抛物线于点D,则点A、D关于OC对称.连接BD交OC于点P,则点P即为所求.(3)由题意知点B的横坐标为2,∵点B在抛物线上,∴点B的坐标为(2,2),又∵点A的坐标为(4,8),∴点D的坐标为(-4,8),设直线BD的函数解析式为y=kx+b,2k+b=2..........①−4k+b=8........②解得:k=-1,b=4.∴直线BD的函数解析式为y=-x+4,把x=0代入y=-x+4,得点P的坐标为(0,4),两根支柱用料最省时,点O、P之间的距离是4米.点评:此题考查了二次函数的实际应用问题.解此题的关键是根据题意构建二次函数模型,然后根据二次函数解题.。