Question

【題目】如圖1，地面BD上兩根等長(zhǎng)立柱AB，CD之間懸掛一根近似成拋物線的繩子．

（1）求繩子最低點(diǎn)離地面的距離；

（2）因?qū)嶋H需要，在離AB為3米的位置處用一根立柱MN撐起繩子（如圖2），使左邊拋物線F1的最低點(diǎn)距MN為1米，離地面1.8米，求MN的長(zhǎng)；

（3）將立柱MN的長(zhǎng)度提升為3米，通過調(diào)整MN的位置，使拋物線F2對(duì)應(yīng)函數(shù)的二次項(xiàng)系數(shù)始終為，設(shè)MN離AB的距離為m，拋物線F2的頂點(diǎn)離地面距離為k，當(dāng)2≤k≤2.5時(shí)，求m的取值范圍．

Answer 1

【答案】（1）m；（2）2.1m；（3）4≤m≤．

【解析】

試題分析：（1）直接利用配方法求出二次函數(shù)最值得出答案；

（2）利用頂點(diǎn)式求出拋物線F1的解析式，進(jìn)而得出x=3時(shí)，y的值，進(jìn)而得出MN的長(zhǎng)；

（3）根據(jù)題意得出拋物線F2的解析式，得出k的值，進(jìn)而得出m的取值范圍．

試題解析：（1）∵a=＞0，∴拋物線頂點(diǎn)為最低點(diǎn)，∵=，∴繩子最低點(diǎn)離地面的距離為：m；

（2）由（1）可知，BD=8，令x=0得y=3，∴A（0，3），C（8，3），由題意可得：拋物線F1的頂點(diǎn)坐標(biāo)為：（2，1.8），設(shè)F1的解析式為：，將（0，3）代入得：4a+1.8=3，解得：a=0.3，∴拋物線F1為：，當(dāng)x=3時(shí)，y=0.3×1+1.8=2.1，∴MN的長(zhǎng)度為：2.1m；

（3）∵M(jìn)N=DC=3，∴根據(jù)拋物線的對(duì)稱性可知拋物線F2的頂點(diǎn)在ND的垂直平分線上，∴拋物線F2的頂點(diǎn)坐標(biāo)為：（，k），∴拋物線F2的解析式為：，把C（8，3）代入得：，解得：，∴k=，∴k是關(guān)于m的二次函數(shù)，又∵由已知m＜8，在對(duì)稱軸的左側(cè)，∴k隨m的增大而增大，∴當(dāng)k=2時(shí)，，解得：，（不符合題意，舍去），當(dāng)k=2.5時(shí)，，解得：，（不符合題意，舍去），∴m的取值范圍是：4≤m≤．