有一座抛物线型拱桥,其水面宽AB为18米,拱顶O离水面AB的距离OM为8米,货船在水面上的部分的横断面是矩形CDEF,如图建立平面直角坐标系. (1)求此抛物线的解析式; (2)如果限定矩形

问题描述:

有一座抛物线型拱桥,其水面宽AB为18米,拱顶O离水面AB的距离OM为8米,货船在水面上的部分的横断面是矩形CDEF,如图建立平面直角坐标系.
(1)求此抛物线的解析式;
(2)如果限定矩形的长CD为9米,那么矩形的高DE不能超过多少米,才能使船通过拱桥;
(3)若设EF=a,请将矩形CDEF的面积S用含a的代数式表示,并指出a的取值范围.

(1)y=-

8
81
x2(-9≤x≤9)(2分)
(2)∵CD=9
∴点E的横坐标为
9
2
,则点E的纵坐标为
8
81
×(
9
2
)2=−2

∴点E的坐标为(
9
2
,−2)

因此要使货船能通过拱桥,则货船最大高度不能超过8-2=6(米)(5分)
(3)由EF=a,则E点坐标为(
1
2
a,−
2
81
a2)

此时ED=8−|−
2
81
a2|=8−
2
81
a2

∴S矩形CDEF=EF•ED=8a-
2
81
a3(0<a<18).(7分)