某河上有抛物线型拱桥,当水面距拱顶5 m时,水面宽8 m,一木船宽4 m

某河上有抛物线型拱桥,当水面距拱顶5 m时,水面宽8 m,一木船宽4 m,高2 m,载货后木船露在水面上的部分高为 m,问水面上涨到与抛物线拱顶相距多少米时,木船开始不能通航?

答案

思路分析:

求抛物线方程时,若由已知条件可知曲线是抛物线,一般用待定系数法.

本题中影响通航的因素是高度和宽度,而宽度是首要的,据对称性,可取拱顶为坐标原点,拱桥的对称轴为y轴建立直角坐标系xOy,设抛物线方程为x2=-2py(p>0),运用代定系数法确定参数p,问题即可获解.

解:根据题意,建立如图所示的直角坐标系,设抛物线方程为x2=-2py(p>0),

∵A(4,-5)在抛物线上,∴42=-2p(-5),p=1.6.∴x2=-3.2y(-4≤x≤4).

设当水面BB′上涨到与抛物线拱顶相距h米时船开始不能通航,这时木船两侧与抛物线接触,于是可设木船宽BB′的端点B的坐标为(2,y1),由22=-3.2y1,得y1,h=|y1|+=||+=2(m).所以当水面上涨到与抛物线拱顶相距2 m时,船开始不能通航.

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