试题

题目:
青果学院如图,有一块铁皮,拱形边缘呈抛物线状,MN=4m,抛物线顶点到线段MN的距离是4m,要在铁皮上截下一矩形ABCD,使矩形顶点B、C落在边MN上,点A、D落在抛物线上,这样截下的矩形铁皮的周长能否等于8m?
答案
青果学院解:以MN所在的直线为x轴,以MN的垂直平分线为y轴,建立平面直角坐标系,
则N(2,0),顶点坐标为(0,4),
设抛物线的解析式为y=ax2+4,将N(2,0)代入得:
4a+4=0,
解得:a=-1,
则抛物线的解析式为y=-x2+4,
因为点A、D落在抛物线上,
设A(m,-m2+4)(0<m<2),则D(-m,-m2+4),
所以矩形铁皮的周长为4m+2(4-m2)=-2m2+4m+8,
假如截下的矩形铁皮的周长等于8,
则-2m2+4m+8=8,
解得m1=0,m2=2,
但这两个解都不在0<m<2的范围内,
所以这样截下的矩形铁皮的周长不可能等于8m.
青果学院解:以MN所在的直线为x轴,以MN的垂直平分线为y轴,建立平面直角坐标系,
则N(2,0),顶点坐标为(0,4),
设抛物线的解析式为y=ax2+4,将N(2,0)代入得:
4a+4=0,
解得:a=-1,
则抛物线的解析式为y=-x2+4,
因为点A、D落在抛物线上,
设A(m,-m2+4)(0<m<2),则D(-m,-m2+4),
所以矩形铁皮的周长为4m+2(4-m2)=-2m2+4m+8,
假如截下的矩形铁皮的周长等于8,
则-2m2+4m+8=8,
解得m1=0,m2=2,
但这两个解都不在0<m<2的范围内,
所以这样截下的矩形铁皮的周长不可能等于8m.
考点梳理
二次函数的应用.
以MN为x轴,其中点O为坐标原点建立直角坐标系,得出M、N及抛物线顶点坐标,从而求出抛物线的解析式,设A(x,y),建立含x的方程,矩形铁皮的周长能否等于8米,取决于求出x的值是否在已求得的抛物线解析式中自变量的取值范围内.
此题考查了二次函数的应用,把一个实际问题转化成数学问题,需要观察分析、建模,建立直角坐标系下的函数模型是解决实际问题的常用方法,同一问题有不同的建模方式,通过分析比较可获得简解.
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