下圖是拋物線形拱橋,當水面在l時,拱頂離水面2 m,水面寬4 m.問當水面下降1 m時,水面寬度增加多少?

答案:
解析:

  分析:解決本題的關(guān)鍵是將實際問題轉(zhuǎn)化為二次函數(shù)的問題,將已知量轉(zhuǎn)化成平面直角坐標系中有關(guān)點的坐標,即在實際問題中建立二次函數(shù)的模型,并根據(jù)圖象特征設(shè)出相應的函數(shù)關(guān)系式解決問題.

  解:(方法一)根據(jù)題意,以拋物線的頂點為原點,拋物線的對稱軸為y軸建立平面直角坐標系(如圖所示)

  由于該拋物線的頂點在原點,對稱軸為y軸,所以設(shè)這條拋物線的函數(shù)關(guān)系式為yax2

  由圖知,該拋物線經(jīng)過點(2,-2)

  所以-24a,

  解得a=-

  所以該拋物線的函數(shù)關(guān)系式為y=-x2

  當水面下降1 m時,水面與拋物線交點的縱坐標為-3

  當y=-3時,-3=-x2

  解得x=±

  所以此時水面的寬度為2m

  所以水面下降1 m時,水面寬度增加了(24)m

  (方法二)根據(jù)題意,以l所在直線為x軸,拋物線的對稱軸為y軸建立平面直角坐標系(如圖所示)

  由于拋物線的頂點為(02),

  所以設(shè)這條拋物線的函數(shù)關(guān)系式為yax22

  由圖知,該拋物線經(jīng)過點(2,0),

  所以04a2,

  解得a=-

  所以該拋物線的函數(shù)關(guān)系式為y=-x22

  當水面下降1 m時,水面與拋物線交點的縱坐標為-1

  當y=-1時,-1=-x22

  解得x=±

  所以此時水面的寬度為2m

  所以水面下降1 m時,水面寬度增加了(24)m

  (方法三)本題還可以通過建立如圖所示的平面直角坐標系來解決.同學們,你能根據(jù)題意利用下圖解決本題嗎?相信你一定行!

  點評:在建立坐標系時,我們通常都是找?guī)讉特殊位置,如使圖象經(jīng)過原點、以對稱軸為y軸等,這樣可以使拋物線的函數(shù)關(guān)系式較為簡單一些,減少運算量.


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