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构造法解二次函数应用题

作者:郭玉芝   时间:2007-9-16    本文热度:    等级:★★★
  二次函数的实际应用非常广泛,近几年中考题中,有关抛物线型建筑物的应用题频频出现,如抛物线型隧道、拱桥、吊桥、大门等.现以北师大版《数学》九年级下册第2章的作业题为例,评点这类题目的解题策略.
  
  一、解读课本作业题
  
  例:(复习题C组第2题)一座抛物线型拱桥如图1所示,桥下水面宽度是4m时,拱高是2m.当水面下降1m后,水面宽度是多少?(结果精确到0.1m.)
  
  分析:由题意知,水面下降的高度和水面的宽度是两个变量,这两个变量之间存在着二次函数关系.要想求出水面下降1m后水面的宽度,需在图1中构建平面直角坐标系,把题设条件转化为抛物线,求出抛物线的函数关系式. 图1为横截面示意图,图中线段AB即为水面.
  解:如图2,水面的宽度AB=4m,以AB的中点O为坐标原点,AB所在直线为x轴建立平面直角坐标系. 由抛物线的对称性知,抛物线的顶点C在y轴正半轴上.
  
  解这道题的关键有两点:一是要构建适当的平面直角坐标系. 平面直角坐标系是解函数题目的重要工具,这一步是构造与问题相关的数学模式,二是把题设数据转化为抛物线上点的坐标,用待定系数法求出抛物线的函数关系式,得到两个变量之间的具体关系,再根据一个变量的确定值求出另一个变量的对应值. 该题考查综合应用数学知识解决实际问题的能力,应引起同学们的重视.
  
  二、解法探究与总结
  
  由题意可知,构建平面直角坐标系的方法不是惟一的.如图3,以抛物线的顶点为原点构建平面直角坐标系;如图4,以A点为坐标原点构建平面直角坐标系. 无论怎样构建平面直角坐标系,结果都是一样的, 但要以计算方便为出发点.
  
  
  三、难点、易错点简析
  
  同学们在解该题时应注意以下3点:
  (1)建立平面直角坐标系一定要具体写出以哪个点为原点,以哪条直线为x轴(或y轴).
  (2)在平面直角坐标系中求点的坐标要把握两点:以点到y轴的距离和点到x轴的距离分别确定点的横坐标的绝对值和纵坐标的绝对值;以点所在象限确定坐标的符号.
  (3)在图2和图4中,以AB为x轴,水面与抛物线交点的纵坐标为0, 水面下降1m后,水面与抛物线交点的纵坐标为_______,故y=-1 . 在图3中,水面在x轴下方,距离x轴2m, 水面与抛物线交点的纵坐标为_______,水面下降1m后, 水面与抛物线交点的纵坐标为_______,故y对应的x值就是水面与抛物
  
   练一练
  1. 如图5,已知一抛物线型大门,其地面宽度AB=18m,一同学站在门内,在离门脚B点1m远的D处,垂直于地面立一根1.7m长的木杆,其顶端恰好顶在抛物线型门上C处,根据这些条件,请你求出该大门的高h.(答案:h=8.1m. )
  
  2. 如图6,一单杠高2.2m,两立柱之间的距离为1.6m,将一根绳子的两端拴于立柱与横杠结合处,绳子自然下垂呈抛物线形状,一身高0.7m的小孩站在离左边立柱0.4m处,其头部刚好触到绳子,求绳子最低点到地面的距离.(答案:0.2m.)

 
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