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1、學(xué)習(xí)必備歡迎下載16以拱橋?yàn)楸尘暗闹锌碱}我們知道,拋物線是一種對(duì)稱的曲線,因而橋梁設(shè)計(jì)專(zhuān)家往往將橋梁設(shè)計(jì) 成拋物線形狀,這樣既美觀大方、雄偉壯觀,又堅(jiān)固實(shí)用,正因?yàn)槿绱耍鼛啄?的中考數(shù)學(xué)試題中常以拱橋背景設(shè)計(jì)一些題目,意在考查二次函數(shù)有關(guān)的問(wèn)題, 現(xiàn)舉兩例說(shuō)明.例 1 桂林紅橋位于桃花江上,是桂林兩江四湖的一道亮麗的風(fēng)景線,該橋 的部分橫截面如圖所示,上方可看作是一個(gè)經(jīng)過(guò) A、C、B 三點(diǎn)的拋物線,以橋面 的水平線為X軸,經(jīng)過(guò)拋物線的頂點(diǎn) C 與 X 軸垂直的直線為Y軸,建立直角坐標(biāo) 系,已知此橋垂直于橋面的相鄰兩柱之間距離為2 米(圖中用線段 AD CO BE等表示橋柱)CO= 1 米,F(xiàn)
2、G)= 2 米(1)求經(jīng)過(guò) A B、C 三點(diǎn)的拋物線的解析式。求柱子 AD 的高度。分析:由于拋物線的對(duì)稱軸為 y 軸,可設(shè)解析式為y=ax2 c,由題意可得,點(diǎn) C、點(diǎn) F 的坐標(biāo),把 坐標(biāo)代人上式可得方程組,因此可求 出拋物線的解析式。通過(guò)圖象可知點(diǎn) A 的橫坐標(biāo),所以把 A 的橫坐標(biāo)代人 解析式可求出 AD 的高度。解:(1)由題意可知:點(diǎn) C 坐標(biāo)為(0,1),點(diǎn) F 坐標(biāo)為(一 4, 2),設(shè)拋物線解析式為y =ax2 c,2 =16a c解得吒c =1(2)因?yàn)辄c(diǎn) A 的橫坐標(biāo)為一 8,所以拋物線解析式12yx學(xué)習(xí)必備歡迎下載所以柱子AD的高度為 5 米.評(píng)注:本題的關(guān)鍵在于能設(shè)出
3、適當(dāng)?shù)亩魏瘮?shù)的解析式,通過(guò)解方程組求出解析式,并能把實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化成數(shù)學(xué)問(wèn)題,在求 AD 的長(zhǎng)度時(shí),實(shí)際上就是求點(diǎn) A 的 縱坐標(biāo)。例 2: 一座拱橋的輪廓是拋物線型(如圖 1 所示),拱高 6m 跨度 20m 相鄰兩 支柱間的距離均為 5m(1)將拋物線放在所給的直角坐標(biāo)系中(如圖 2 所示),求拋物線的解析式;(2)求支柱 EF 的長(zhǎng)度;(3)拱橋下地平面是雙向行車(chē)道 (正中間是一條寬 2m 的隔離帶) , 其中的一條 行車(chē)道能否并排行駛寬 2m 高 3m 的三輛汽車(chē)(汽車(chē)間的間隔忽略不計(jì))?請(qǐng)說(shuō) 明你的理由.分析:由題意可知點(diǎn) A、B、C 的坐標(biāo),通過(guò)解方程組求出解析式;要求 EF 的長(zhǎng)
4、, 就要求出點(diǎn) F 的縱坐標(biāo),由題意可知點(diǎn) F 的橫坐標(biāo),代人解析式即可求出;要判 斷并排行使的三輛汽車(chē)能否通過(guò)拱橋,就要求出拋物線上當(dāng)橫坐標(biāo)為7 或-7 所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)的縱坐標(biāo)的值,然后與 3 比較。解:(1)根據(jù)題目條件,A, B,C 的坐標(biāo)分別是(-10,0), (10,0), (0 6).16 二 c 將 B, C的坐標(biāo)代入y =ax2 c,得 0 = 10Oa+c3 解得 a一, c = 6 .50設(shè)拋物線的解析式為y二axc.學(xué)習(xí)必備歡迎下載所以拋物線的表達(dá)式是 y3x26.50(2) 可設(shè)F (5, yF),于是32yF5 6 = 4.550從而支柱 MN 的長(zhǎng)度是 10-4.5 = 5.5 米.(3) 設(shè) DN 是隔離帶的寬,NG 是三輛車(chē)的寬度和,則 G 點(diǎn)坐標(biāo)是(7,0).3過(guò) G 點(diǎn)作 GH 垂直 AB 交拋物線于 H,則 yH 7263.06 - 3 .50根據(jù)拋物線的特點(diǎn),可知一條行車(chē)道能并排行駛這樣的三輛汽車(chē).評(píng)注:本題的難點(diǎn)在于如何判斷并排行駛這樣的三輛汽車(chē)能否通過(guò)拱橋,由拋物線的對(duì)稱性可知,隔離帶的寬為 2
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