题目描述:
某座公园的湖面上有一个圆形喷泉,喷泉的水柱垂直向上喷射,形成一个喷水口。已知该喷水口位于圆的边界上,并且水柱喷射的高度与时间的关系可以用二次函数来描述。
设喷水口位于圆的上半部分,圆的方程为 x^2 + (y - a)^2 = r^2,其中a为圆心纵坐标,r为圆的半径。
已知喷水口喷射的水柱高度与时间t的关系可以表示为 H(t) = -0.2t^2 + 6t + 10,其中H(t)为水柱高度(单位:米),t为时间(单位:秒)。
现在,请你完成以下问题:
问题1:求圆的圆心纵坐标a和半径r的具体数值。
问题2:求在时间 t = 10秒 时,水柱喷射的最高高度。
问题3:若水柱喷射的最高高度为20米,求解方程 -0.2t^2 + 6t + 10 = 20,得到的解为t1和t2,求 t1 + t2 的值。
问题要求:
对于问题1,要求给出圆心纵坐标a和半径r的具体数值;
对于问题2,要求给出在时间 t = 10秒 时,水柱喷射的最高高度的具体数值;
对于问题3,要求求解方程并给出 t1 + t2 的具体数值。
编写意图:
这道题目结合了圆和二次函数的知识,要求学生能够将几何和代数的概念结合起来解决问题。通过给出圆和二次函数的方程,学生需要利用这些方程求解具体数值,并应用二次函数的性质进行计算。题目涉及实际场景中的喷水口和喷水高度,旨在让学生在几何知识中感受到数学的实际应用,并培养学生的推理和计算能力。同时,题目的难度适中,能够挑战学生,帮助他们提高解决复杂问题的能力。