题目内容

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?
考点:二次函数的应用
专题:
分析:(1)以柱子OA所在的直线为y轴,垂直于OA的直线为x建立平面直角坐标系,根据已知得出二次函数的顶点坐标,即可利用顶点式得出二次函数解析式,
(2)令y=0,则-(x-1)2+2.25=0,求出x的值即可得出答案,
(3)当水流喷出的抛物线形状与(1)相同,即a=-1,当x=3.5时,y=0,进而求出答案即可.
解答:解:(1)以柱子OA所在的直线为y轴,垂直于OA的直线为x建立平面直角坐标系,
因为顶点为(1,2.25),
设解析式为y=a(x-1)2+2.25过点(0,1.25),
解得a=-1,
所以解析式为:y=-(x-1)2+2.25;

(2)由(1)可知:y=-(x-1)2+2.25,
令y=0,
则-(x-1)2+2.25=0,
解得x=2.5 或x=-0.5(舍去),
所以花坛半径至少为2.5m;

(3)(2)根据题意得出:
设y=-x2+bx+c,
把点(0,1.25)(3.5,0),
c=1.25
-
49
4
+
7
2
b+c=0
,
解得:
b=
22
7
c=
5
4
,
则y=-x2+
22
7
x+
5
4
=-(x-
11
7
)2+
729
196
,
故水池的半径为3.5m,要使水流不落到池外,此时水流最大高度应达
729
196
.
点评:此题主要考查了二次函数的实际应用,根据实际问题运用二次函数最大值求二次函数解析式,此题为数学建模题,借助二次函数解决实际问题.
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