如图1,某个温室大棚的横截面可以看作矩形和抛物线构成,其中 , , 取中点 , 过点作线段的垂直平分线交抛物线于点 , 若以点为原点,所在直线为轴,为轴建立如图所示平面直角坐标系.请回答下列问题:
素材1
图1中有一座拱桥,图2是某抛物线形桥拱的示意图,某时测得水面宽20m,拱顶离水面5m.据调查,该河段水位在此基础上再涨1.8m达到最高.
素材2
为迎佳节,拟在图1桥沿前面的桥拱上悬挂40cm长的灯笼,如图3.为了安全,灯笼底部距离水面不小于1m;为了实效,相邻两盏灯笼悬挂点的水平间距均为1.6m;为了美观,要求在符合条件处都挂上灯笼,且挂满后成轴对称分布.
问题解决
确定桥拱形状
在图2中建立合适的直角坐标系,求抛物线的函数表达式.
探究悬挂范围
在你所建立的坐标系中,仅在安全的条件下,确定悬挂点的纵坐标的最小值和横坐标的取值范围.
拟定设计方案
给出一种符合所有悬挂条件的灯笼数量,并根据你所建立的坐标系,求出最左边一盏灯笼悬挂点的横坐标.
如图,隧道的截面由抛物线和长方形构成,长方形的长是12m,宽是4m.按照图中所示的直角坐标系,抛物线可以用y=x2+bx+c表示,且抛物线的点C到墙面OB的水平距离为3m时,到地面OA的距离为m.
方案一:抛物线型拱门的跨度 , 拱高PE.其中,点在轴上,.方案二,抛物线型拱门的跨度 , 拱高.其中,点在轴上, , .
要在拱门中设置高为3m的矩形框架,其面积越大越好(框架的粗细忽略不计).方案一中,矩形框架ABCD的面积记为S1 , 点A,D在抛物线上,边BC在ON上;方案二中,矩形框架的面积记为S2 , 点 , 在拋物线上,边在上.现知,小华已求出方案二中,当时, , 请你根据以上信息,解答下列问题: