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2008年北京奥运会中国跳水梦之队取得了辉煌的成绩.据科学测算,跳水运动员进行10米跳台跳水训练时,身体(看成一点)在空中的运动轨迹(如下图所示)是一条经过坐标原点的抛物线(图中标出数字为已知条件),且在跳某个规定的翻腾动作时,正常情况下运动员在空中的最高点距水面dfrac (2)(3)米,入水处距池边4米,同时运动员在距水面5米或5米以上时,必须完成规定的翻腾动作,并调整好入水姿势,否则就会出现失误.(1)求这个抛物线的解析式;(2)在某次试跳中,测得运动员在空中的运动轨迹为(1)中的抛物线,且运动员在空中调整好入水姿势时距池边的水平距离为dfrac (2)(3)米,问此次跳水会不会失误?请通过计算说明理由;(3)某运动员按(1)中抛物线运行,要使得此次跳水成功,他在空中调整好入水姿势时,距池边的水平距离至多应为多大? dfrac (2)(3)

2008年北京奥运会中国跳水梦之队取得了辉煌的成绩.据科学测算,跳水运动员进行10米跳台跳水训练时,身体(看成一点)在空中的运动轨迹(如下图所示)是一条经过坐标原点的抛物线(图中标出数字为已知条件),且在跳某个规定的翻腾动作时,正常情况下运动员在空中的最高点距水面米,入水处距池边4米,同时运动员在距水面5米或5米以上时,必须完成规定的翻腾动作,并调整好入水姿势,否则就会出现失误.
(1)求这个抛物线的解析式;
(2)在某次试跳中,测得运动员在空中的运动轨迹为(1)中的抛物线,且运动员在空中调整好入水姿势时距池边的水平距离为米,问此次跳水会不会失误?请通过计算说明理由;
(3)某运动员按(1)中抛物线运行,要使得此次跳水成功,他在空中调整好入水姿势时,距池边的水平距离至多应为多大?

题目解答

答案

答案

解:(1)由题设可设抛物线方程为y=,
则可知,
图象必过(0,0),(2,-10)两点,则有,
移项作比得,
解之得,
∴。
(2)当运动员在空中距池边的水平距离为米,
即x=时,y=,
所以此时运动员距水面距离为,故此次跳水会出现失误.
(3)设要使跳水成功,调整好入水姿势时,距池边的水平距离为m(m>2),
则,得,
所以运动员此时距池边的水平距离最大为米。

解析

步骤 1:求抛物线的解析式
根据题意,抛物线经过原点,且最高点距水面$10\dfrac {2}{3}$米,入水处距池边4米。设抛物线方程为$y=a(x-h)^2+k$,其中$(h,k)$为抛物线的顶点坐标。由题意知,顶点坐标为$(h,10\dfrac {2}{3})$,且抛物线经过点$(0,0)$和$(2,-10)$。将这些点代入抛物线方程,可以求出$a$和$h$的值。
步骤 2:计算运动员在空中调整好入水姿势时距池边的水平距离为$3\dfrac {3}{5}$米时,是否会出现失误
将$x=3\dfrac {3}{5}$代入抛物线方程,计算出此时的$y$值,再判断$y$值是否小于5米,以确定是否会出现失误。
步骤 3:计算运动员在空中调整好入水姿势时,距池边的水平距离至多应为多大
设运动员在空中调整好入水姿势时,距池边的水平距离为$m$,则$m>2$,且$y\geqslant -5$。将这些条件代入抛物线方程,解出$m$的值。

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