胡友明
利用二次函数解决相应的实际问题,是中考的常考题型。虽然有难度,但是如果我们能抓住关键因素,便能轻松化解。下面以2022年浙江省台州市的一道中考题为例加以说明。
例 如图1,灌溉车沿着平行于绿化带底部边线l的方向行驶,为绿化带浇水。喷水口H离地竖直高度为h(单位:m)。如图2,可以把灌溉车喷出水的上、下边缘抽象为平面直角坐标系中两条抛物线的部分图像;把绿化带横截面抽象为矩形DEFG,其水平宽度DE=3m,竖直高度为EF的长。下边缘抛物线是由上边缘抛物线向左平移得到,上边缘抛物线最高点A离喷水口的水平距离为2m,高出喷水口0.5m,灌溉车到l的距离OD为d(单位:m)。
(1)若h=1.5m,EF=0.5m。
①求上边缘抛物线的函数表达式,并求喷出水的最大射程OC;
②求下边缘抛物线与x轴的正半轴交点B的坐标;
③要使灌溉车行驶时喷出的水能浇灌到整个绿化带,求d的取值范围。
(2)若EF=1m。要使灌溉车行驶时喷出的水能浇灌到整个绿化带,请直接写出h的最小值。
【分析】(1)①由顶点A(2,2),我们可设y=a(x-2)2+2,再根据抛物线过点(0,1.5),可得a的值,从而解决问题;②由对称轴知点(0,1.5)的對称点为(4,1.5),则下边缘抛物线是由上边缘抛物线向左平移4m得到的,可得点B的坐标;③根据EF=0.5,求出点F的坐标,利用抛物线的增减性可得d的最大值和最小值,从而得出答案。
(2)当喷水口高度最低,且恰好能浇灌到整个绿化带时,点D、F恰好分别在两条抛物线上,故可根据两条抛物线表达式设出点D和点F的坐标,再由图分析出纵坐标差为EF,从而得出答案。