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中山公园的音乐喷泉中的一个旋转喷泉如图所示,水管AB高出水面53米,B处是自转的水喷头,喷出水流呈抛物线状,喷出的水流在与A点的水平距离2米处达到最高点C,点C距离水面3米.(1)
题目详情
中山公园的音乐喷泉中的一个旋转喷泉如图所示,水管AB高出水面
米,B处是自转的水喷头,喷出水流呈抛物线状,喷出的水流在与A点的水平距离2米处达到最高点C,点C距离水面3米.
(1)建立适当的坐标系,使B点的坐标为(0,
),水流的最高点C的坐标为(2,3),求出此坐标系中抛物线水流对应的函数关系式;
(2)为了增强音乐夜间的观赏效果,准备在以A为中心,喷泉的水流以内的区域的同心圆上安装一些彩灯,每个同心圆之间的距离为0.5米,最内圈的圆上相邻的彩灯间的弧长为0.5米,且每个圆上的彩灯个数相同,最外圈不安装彩灯,则当最内圈的圆的半径定为多少时,安装的彩灯个数最多?最多为多少个(π取3)?
5 |
3 |
(1)建立适当的坐标系,使B点的坐标为(0,
5 |
3 |
(2)为了增强音乐夜间的观赏效果,准备在以A为中心,喷泉的水流以内的区域的同心圆上安装一些彩灯,每个同心圆之间的距离为0.5米,最内圈的圆上相邻的彩灯间的弧长为0.5米,且每个圆上的彩灯个数相同,最外圈不安装彩灯,则当最内圈的圆的半径定为多少时,安装的彩灯个数最多?最多为多少个(π取3)?
▼优质解答
答案和解析
(1)如图,依题意建立平面直角坐标系,
∵点(2,3)为抛物形水柱的顶点,
∴设抛物线解析式为y=a(x-2)2+3,将点(0,
)代入,得
=a(0-2)2+3,
解得a=-
.
因此,抛物形水柱对应的函数关系式为:y=-
(x-2)2+3;
(2)当y=0时,-
(x-2)2+3=0,
解得x1=-1,x2=5,
根据实际,x=-1舍去,
所以x=5,即水柱落地点离池中心5m,
设池中安装地漏m个,依题意得
m=
•
,
即m=
(5r-r2)=-
(r-
)2+50π,
50π≈157.
所以,当r=2.5时,池中安装的地漏的个数最多,最多157个.
∵点(2,3)为抛物形水柱的顶点,
∴设抛物线解析式为y=a(x-2)2+3,将点(0,
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3 |
5 |
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解得a=-
1 |
3 |
因此,抛物形水柱对应的函数关系式为:y=-
1 |
3 |
(2)当y=0时,-
1 |
3 |
解得x1=-1,x2=5,
根据实际,x=-1舍去,
所以x=5,即水柱落地点离池中心5m,
设池中安装地漏m个,依题意得
m=
2πr |
0.5 |
5-r |
0.5 |
即m=
2π |
0.25 |
2π |
0.25 |
5 |
2 |
50π≈157.
所以,当r=2.5时,池中安装的地漏的个数最多,最多157个.
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