市*为改善居民的居住环境,修建了环境幽雅的环城公园,为了给公园内的草评定期喷水,安装了一些自动旋转喷水器,如图所示,设喷水管AB高出地面1.5m,在B处有一个自动旋转的喷水头,-瞬间喷出的水流呈抛物线状.喷头B与水流最高点C的连线与地平面成45°的角,水流的最高点C离地平面距离比喷水头B离地平面距离高出2m,水流的落地点为D.在建立如图所示的直角坐标系中:(1)求抛物线的函数解析式;(2)求水流的落地点D到A点的距离是多少m?
市*为改善居民的居住环境,修建了环境幽雅的环城公园,为了给公园内的草评定期喷水,安装了一些自动旋转喷水器,如图所示,设喷水管AB高出地面1.5m,在B处有一个自动旋转的喷水头,-瞬间喷出的水流呈抛物线状.喷头B与水流最高点C的连线与地平面成45°的角,水流的最高点C离地平面距离比喷水头B离地平面距离高出2m,水流的落地点为D.在建立如图所示的直角坐标系中:
(1)求抛物线的函数解析式;
(2)求水流的落地点D到A点的距离是多少m?
在如图所建立的直角坐标系中,
由题意知,B点的坐标为(0,1.5),∠CBE=45°,
∴△BEC为等腰直角三角形,
∴BE=2,
∴C点坐标为(2,3.5)
(1)设抛物线的函数解析式为
y=ax2+bx+c(a≠0),
则抛物线过点(0,1.5)顶点为(2,3.5),
∴当x=0时,y=c=1.5
由-
=2,得b=-4a,b 2a
由
=3.5,得4ac-b2
4a
=3.56a-16a2
4a
解之,得a=0(舍去),a=-
,1 2
∴b=-4a=2.
所以抛物线的解析式为y=-
x2+2x+1 2
.3 2
(2)∵D点为抛物线y=-
x2+2x+1 2
的图象与x轴的交点,3 2
∴当y=0时,即:-
x2+2x+1 2
=0,3 2
解得x=2±
,
7
x=2-
不合题意,舍去,取x=2+
7
.
7
∴D点坐标为(2+
,0),
7
∴AD=(2+
)(m).
7
答:水流的落地点D到A点的距离是(2+
)m.
7
答案解析:(1)把抛物线的问题放到直角坐标系中解决,是探究实际问题常用的方法,本题关键是解等腰直角三角形,求出抛物线顶点C(2,3.5)及B(0,1.5),设顶点式求解析式;
(2)求AD,实际上是求当y=0时点D横坐标.
考试点:二次函数的应用.
知识点:本题考查点的坐标的求法及二次函数的实际应用.此题为数学建模题,借助二次函数解决实际问题.