3. (2023 河南,22)小林同学不仅是一名羽毛球运动爱好者,还喜欢运用数学知识对羽毛球比赛进行技术分析,下面是他对击球线路的分析. 如图,在平面直角坐标系中,点 $ A $,$ C $ 在 $ x $ 轴上,球网 $ AB $ 与 $ y $ 轴的水平距离 $ OA = 3 m $,$ CA = 2 m $,击球点 $ P $ 在 $ y $ 轴上. 若选择扣球,羽毛球的飞行高度 $ y(m) $ 与水平距离 $ x(m) $ 近似满足一次函数关系 $ y = -0.4x + 2.8 $;若选择吊球,羽毛球的飞行高度 $ y(m) $ 与水平距离 $ x(m) $ 近似满足二次函数关系 $ y = a(x - 1)^2 + 3.2 $.
(1) 求点 $ P $ 的坐标和 $ a $ 的值.
(2) 小林分析发现,上面两种击球方式均能使球过网. 要使球的落地点到 $ C $ 点的距离更近,请通过计算判断应选择哪种击球方式.

(1) 求点 $ P $ 的坐标和 $ a $ 的值.
(2) 小林分析发现,上面两种击球方式均能使球过网. 要使球的落地点到 $ C $ 点的距离更近,请通过计算判断应选择哪种击球方式.
答案
(1)$P(0,2.8)$,$a=-0.4$;(2)选择吊球。
解析
(1) 点P在y轴上,x=0。对于扣球函数$y=-0.4x+2.8$,当$x=0$时,$y=2.8$,故$P(0,2.8)$。
吊球函数$y=a(x-1)^2+3.2$过点P,将$x=0$,$y=2.8$代入得:$2.8=a(0-1)^2+3.2$,解得$a=-0.4$。
(2) 由$OA=3$,$CA=2$,得$C(5,0)$。
扣球落地点:令$y=0$,$-0.4x+2.8=0$,解得$x=7$,落地点为$(7,0)$,到C距离为$7-5=2$。
吊球函数为$y=-0.4(x-1)^2+3.2$,令$y=0$,$-0.4(x-1)^2+3.2=0$,$(x-1)^2=8$,$x=1+2\sqrt{2}\approx3.828$(负值舍去),落地点约$(3.828,0)$,到C距离为$5-3.828\approx1.172$。
因为$1.172<2$,应选择吊球。
吊球函数$y=a(x-1)^2+3.2$过点P,将$x=0$,$y=2.8$代入得:$2.8=a(0-1)^2+3.2$,解得$a=-0.4$。
(2) 由$OA=3$,$CA=2$,得$C(5,0)$。
扣球落地点:令$y=0$,$-0.4x+2.8=0$,解得$x=7$,落地点为$(7,0)$,到C距离为$7-5=2$。
吊球函数为$y=-0.4(x-1)^2+3.2$,令$y=0$,$-0.4(x-1)^2+3.2=0$,$(x-1)^2=8$,$x=1+2\sqrt{2}\approx3.828$(负值舍去),落地点约$(3.828,0)$,到C距离为$5-3.828\approx1.172$。
因为$1.172<2$,应选择吊球。
4. (2025 信阳二模)2024 年 8 月 6 日,在巴黎奥运会跳水项目女子 10 m 跳台决赛中,中国选手全红婵以五跳共 425.60 分的总成绩夺得金牌. 已知跳水运动员起跳后的运动轨迹可近似看作抛物线,建立如图所示的平面直角坐标系.
(1) 某位运动员在第一次跳水中,从点 $ A(3,10) $ 处起跳(如图),她的竖直高度 $ y $(单位:m)与水平距离 $ x $(单位:m)近似满足函数关系式 $ y = a(x - 3.5)^2 + k(a < 0) $,测得几组数据如表:

则 $ k $ 的值为
(2) 若该运动员在第二次跳水中,她的竖直高度 $ y $(单位:m)与水平距离 $ x $(单位:m)近似满足函数关系式 $ y = -5x^2 + 40x - 68 $,记她这两次跳水的人水点的水平距离分别为 $ d_1 $,$ d_2 $,则 $ d_1 $
(3) 在(2)的条件下,从该运动员起跳后到达最高点 $ B $ 处时开始计时,已知点 $ B $ 到水平面的距离为 $ c $,竖直高度 $ y $(单位:m)与时间 $ t $(单位:s)之间近似满足函数关系式 $ y = -5t^2 + c $. 若该运动员在达到最高点后需要 1.5 s 才能完成某个极具难度的动作,请通过计算说明,该运动员能否在落水前完成此动作.

(1) 某位运动员在第一次跳水中,从点 $ A(3,10) $ 处起跳(如图),她的竖直高度 $ y $(单位:m)与水平距离 $ x $(单位:m)近似满足函数关系式 $ y = a(x - 3.5)^2 + k(a < 0) $,测得几组数据如表:
则 $ k $ 的值为
11.25
,满足的函数关系式为y=-5(x-3.5)²+11.25
;(2) 若该运动员在第二次跳水中,她的竖直高度 $ y $(单位:m)与水平距离 $ x $(单位:m)近似满足函数关系式 $ y = -5x^2 + 40x - 68 $,记她这两次跳水的人水点的水平距离分别为 $ d_1 $,$ d_2 $,则 $ d_1 $
<
$ d_2 $;(填“>”“=”或“<”)(3) 在(2)的条件下,从该运动员起跳后到达最高点 $ B $ 处时开始计时,已知点 $ B $ 到水平面的距离为 $ c $,竖直高度 $ y $(单位:m)与时间 $ t $(单位:s)之间近似满足函数关系式 $ y = -5t^2 + c $. 若该运动员在达到最高点后需要 1.5 s 才能完成某个极具难度的动作,请通过计算说明,该运动员能否在落水前完成此动作.
答案
解$:(1)11.25,y=-5(x-3.5)²+11.25$
$(2)<$
$(3)$第二次跳水顶点:$x = -\frac{40}{2×(-5)} = 4,$$y = -5×4^2 + 40×4 - 68 = 12,$
即$c = 12。$
落水时间:$-5t^2 + 12 = 0,$$t = \sqrt{\frac{12}{5}}\approx1.55s,$$1.55 > 1.5,$
能完成。
$(2)<$
$(3)$第二次跳水顶点:$x = -\frac{40}{2×(-5)} = 4,$$y = -5×4^2 + 40×4 - 68 = 12,$
即$c = 12。$
落水时间:$-5t^2 + 12 = 0,$$t = \sqrt{\frac{12}{5}}\approx1.55s,$$1.55 > 1.5,$
能完成。
解析