如图是运动会开幕式火炬点燃方式在平面直角坐标系中的示意图,位于点O正上方2米处的发射装置A可以向目标点火炬盆C发射一个火球点燃火炬,该火球运行的轨迹为一抛物线,当火球运行到距出发点A水平距离为12米时达到离地面最大高度20米(图中B点).火炬盆C距发射装置A的水平距离为20米,在A点处测得目标点火炬盆C的仰角为α,且tanα=.
(1)求火球运行轨迹的抛物线对应的函数解析式;
(2)说明按(1)中轨迹运行的火球能否点燃目标C?
网友回答
解:(1)由题意可知抛物线的顶点B坐标为(12,20)可设火球运行抛物线解析式为:
y=a(x-12)2+20,
把点A(0,2)代入解析式得:2=a(0-12)2+20,
解得:a=-,
∴火球运行轨迹的抛物线对应的函数解析式为:
y=-(x-12)2+20=-x2+3x+2;
(2)设C(x1,y1),作CF⊥x轴,垂足为F,作AE⊥CF于E,连接AC,
则∠CAE=α,AE=20米,
∵tanα=.
∴,
∴CE=10,
∴CF=12,
∴点C坐标为:(20,12,),
代入y=-x2+3x+2得,左右相等,
所以点C在抛物线上,故能点燃目标.
解析分析:(1)本题是抛物线的问题,要充分运用抛物线在直角坐标系中的解析式解题,由已知得抛物线的顶点及经过一点,可设抛物线解析式的顶点式.
(2)能,确定C点坐标,根据已知条件,需要解直角三角形;作CF⊥x轴,垂足为F,把问题转化到直角三角形中解决.
点评: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.此题既是实际问题,又综合了几方面的知识,解这类问题,需要逐层分析,逐步解答,由易到难.