题目
如图①,是某设计师设计的一建筑物造型的纵截面,曲线是一开口向右、对称轴正好是水平线的抛物线的一部分, 、是与水平线垂直的两根支柱,=5米,=3米,=3米. (1)请你利用所学的函数知识求的长(在所给的方框内画出函数图象的草图,并在图中标出点O、A、B、C、D对应的位置); (2)为了安全美观,准备拆除支柱、,在水平线上另找一点作为地面上的支撑点,用固定材料连接、,对抛物线造型进行支撑加固.(如图②) ①为使用料最省,请在图②中作出用料最省时的点的位置;(支柱与地面、造型连接处的用料多少问题暂不考虑) ②计算用料最省时点、之间的距离是多少?
答案:(1)如图建立平面直角坐标系,(以点O为原点,OC所在直线为y轴,垂直于OC的直线为x轴) 设抛物线的函数解析式为, 由题意知点的坐标为(-3,3). ∵点在旋转后的抛物线上, ∴, 解得, Po ∴旋转后抛物线的函数解析式为:, 当时,, ∴点的坐标为(-5,),∴=; (2)①延长到M使,连接交于点,则点即为所求. ②由(1)知,点的坐标为(-5,),点的坐标为(-3,3), ∴点的坐标为(3,3), 设直线的函数解析式为, ∴解得:, ∴直线的函数解析式为, 把代入,得,∴点的坐标为(0,5), ∴用料最省时,点、之间的距离是5米. (注:利用相似形求出点、之间的距离也可)