Question

如圖，小區(qū)中央公園要修建一個圓形的噴水池，在水池中央垂直于地面安裝一個柱子OA，O恰好在水面的中心，OA=1.25米．由柱子頂端A處的噴頭向外噴水，水流在各個方向沿形狀相同的拋物線路線落下，為使水流形狀較為漂亮，要求設(shè)計水流在離OA距離為1米處達(dá)到距水面的最大高度2.25米．

（1）建立適當(dāng)?shù)钠矫嬷苯亲鴺?biāo)系，使A點的坐標(biāo)為（0，1.25），水流的最高點的坐標(biāo)為（1，2.25），求水流的拋物線路線在第一象限內(nèi)對應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式（不要求寫取值范圍）；
（2）若不計其他因素，則水池的半徑至少要多少米，才能使噴出的水流不至于落到池外？
（3）若水流噴出的拋物線形狀與（1）相同，水池半徑為3.5米，要使水流不落到池外，此時水流距水面的最大高度就達(dá)到多少米？

Answer 1

解：（1）以柱子OA所在的直線為y軸，垂直于OA的直線為x建立平面直角坐標(biāo)系，
因為頂點為（1，2.25），
設(shè)解析式為y=a（x-1）²+2.25過點（0，1.25），
解得a=-1，
所以解析式為：y=-（x-1）²+2.25；

（2）由（1）可知：y=-（x-1）²+2.25，
令y=0，
則-（x-1）²+2.25=0，
解得x=2.5 或x=-0.5（舍去），
所以花壇半徑至少為2.5m；

（3）（2）根據(jù)題意得出：
設(shè)y=-x²+bx+c，
把點（0，1.25）（3.5，0），
，
解得：，
則y=-x²+x+=-（x-）²+，
故水池的半徑為3.5m，要使水流不落到池外，此時水流最大高度應(yīng)達(dá)．
分析：（1）以柱子OA所在的直線為y軸，垂直于OA的直線為x建立平面直角坐標(biāo)系，根據(jù)已知得出二次函數(shù)的頂點坐標(biāo)，即可利用頂點式得出二次函數(shù)解析式，
（2）令y=0，則-（x-1）²+2.25=0，求出x的值即可得出答案，
（3）當(dāng)水流噴出的拋物線形狀與（1）相同，即a=-1，當(dāng)x=3.5時，y=0，進(jìn)而求出答案即可．
點評：此題主要考查了二次函數(shù)的實際應(yīng)用，根據(jù)實際問題運用二次函數(shù)最大值求二次函數(shù)解析式，此題為數(shù)學(xué)建模題，借助二次函數(shù)解決實際問題．