如圖,有一座拋物線形拱橋,在正常水位時(shí)水面AB的寬為20m,如果水位上升3m時(shí),水面CD的寬是10m.
(1)建立如圖所示的直角坐標(biāo)系,求此拋物線的解析式;
(2)現(xiàn)有一輛載有救援物資的貨車從甲地出發(fā)需經(jīng)過此橋開往乙地,已知甲地距此橋280km(橋長(zhǎng)忽略不計(jì)).貨車正以每小時(shí)40km的速度開往乙地,當(dāng)行駛1小時(shí)時(shí),忽然接到緊急通知:前方連降暴雨,造成水位以每小時(shí)0.25m的速度持續(xù)上漲(貨車接到通知時(shí)水位在CD處,當(dāng)水位達(dá)到橋拱最高點(diǎn)O時(shí),禁止車輛通行),試問:如果貨車按原來速度行駛,能否安全通過此橋?若能,請(qǐng)說明理由;若不能,要使貨車安全通過此橋,速度應(yīng)超過每小時(shí)多少千米?
(1)設(shè)拋物線的解析式為y=ax
2(a不等于0),橋拱最高點(diǎn)O到水面CD的距離為h米.
則D(5,-h),B(10,-h-3)
∴
解得
∴拋物線的解析式為y=-
x
2
(2)水位由CD處漲到點(diǎn)O的時(shí)間為:1÷0.25=4(小時(shí))
貨車按原來速度行駛的路程為:40×1+40×4=200<280
∴貨車按原來速度行駛不能安全通過此橋.
設(shè)貨車速度提高到x千米/時(shí)
當(dāng)4x+40×1=280時(shí),x=60
∴要使貨車安全通過此橋,貨車的速度應(yīng)超過60千米/時(shí).