Question

【題目】某地欲搭建一橋，橋的底部兩端間的距離AB=L，稱跨度，橋面最高點(diǎn)到AB的距離CD=h稱拱高，當(dāng)L和h確定時，有兩種設(shè)計方案可供選擇：①拋物線型，②圓弧型. 已知這座橋的跨度L=32米，拱高h=8米.

(1)如果設(shè)計成拋物線型,以AB所在直線為x軸, AB的垂直平分線為y軸建立坐標(biāo)系，求橋拱的函數(shù)解析式;

（2）如果設(shè)計成圓弧型，求該圓弧所在圓的半徑;

（3）在距離橋的一端4米處欲立一橋墩EF支撐，在兩種方案中分別求橋墩的高度.

Answer 1

【答案】（1）y=x2+8（-16≤x≤16）；（2）20；（3）①3.5米；②在離橋的一端4米處，拋物線型橋墩高3.5米; 圓弧型橋墩高4米.

【解析】試題分析：（1）拋物線的解析式為y=ax2+c，把點(diǎn)C（0，8）和點(diǎn)B（16，0），代入即可求出拋物線解析式；
（2）設(shè)弧AB所在的圓心為O，C為弧AB的中點(diǎn)，CD⊥AB于D，延長CD經(jīng)過O點(diǎn)，設(shè)⊙O的半徑為R，利用勾股定理求出即可；
（3）根據(jù)題意畫出圖形，利用垂徑定理以及勾股定理得出AO的長，再求出EF的長即可．

試題解析：（1）拋物線的解析式為y=ax2+c，
又∵拋物線經(jīng)過點(diǎn)C（0，8）和點(diǎn)B（16，0），
∴0=256a+8，a=-．
∴拋物線的解析式為y=-x2+8（-16≤x≤16）；
（2）設(shè)弧AB所在的圓心為O，C為弧AB的中點(diǎn)，CD⊥AB于D，延長CD經(jīng)過O點(diǎn)，

設(shè)⊙O的半徑為R，
在Rt△OBD中，OB2=OD2+DB2
∴R2=（R-8）2+162，解得R=20；
（3）①在拋物線型中設(shè)點(diǎn)F（x，y）在拋物線上，x=OE=16-4=12，
EF=y=3.5米；
②在圓弧型中設(shè)點(diǎn)F′在弧AB上，作F′E′⊥AB于E′，
OH⊥F′E′于H，則OH=DE′=16-4=12，OF′=R=20，
在Rt△OHF′中，HF′= ，
∵HE′=OD=OC-CD=20-8=12，E′F′=HF′-HE′=16-12=4（米）
∴在離橋的一端4米處，拋物線型橋墩高3.5米；圓弧型橋墩高4米．