题目
3.飞机着陆后滑行的距离s(单位:m )关于滑行的时间-|||-t(单位:s)的函数解析式是 =60t-1.5(t)^2. 飞机着陆后滑行-|||-多远才能停下来?

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查二次函数的最大值应用,涉及物理运动学问题中的滑行距离计算。
解题核心思路:
飞机滑行停止时速度为0,此时对应滑行距离的最大值。由于题目给出的函数是开口向下的二次函数,其最大值出现在顶点处。可通过顶点公式或配方法求解最大值,也可利用导数求极值的方法(高中阶段)。
破题关键点:
- 识别二次函数形式,确定开口方向;
- 找到顶点对应的t值,代入求s的最大值;
- 物理意义对应:顶点时间t对应飞机停止时刻,此时s为滑行总距离。
方法一:配方法
将函数 $s=60t-1.5t^2$ 变形为顶点式:
- 提取公因数:
$s = -1.5(t^2 - 40t)$ - 配方:
$t^2 - 40t = (t - 20)^2 - 400$ - 代入并整理:
$s = -1.5\left[(t - 20)^2 - 400\right] = -1.5(t - 20)^2 + 600$ - 分析顶点:
当 $(t - 20)^2 = 0$,即 $t = 20$ 时,$s$ 取得最大值 $600$。
方法二:顶点公式
二次函数 $s = at^2 + bt + c$ 的顶点横坐标为 $t = -\frac{b}{2a}$:
- 代入系数:
$a = -1.5$,$b = 60$,则
$t = -\frac{60}{2 \times (-1.5)} = 20$ - 求最大值:
$s = 60 \times 20 - 1.5 \times 20^2 = 600$
方法三:导数法(高中拓展)
- 求速度函数:
$v = \frac{ds}{dt} = 60 - 3t$ - 令速度为0:
$60 - 3t = 0 \implies t = 20$ - 代入求距离:
$s = 60 \times 20 - 1.5 \times 20^2 = 600$