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根据以下素材,探索完成任务.

如何设计喷泉安全通道?

在抛物线形的喷泉水柱下设置一条安全的通道,可以让儿童在任意时间穿过安全通道时不被水柱喷到(穿梭过程中人的高度变化忽略不计).

素材1

图1为音乐喷泉,喷头的高度在垂直地面的方向上随着音乐变化而上下移动.不同高度的喷头喷出来的水呈抛物线型或抛物线的一部分,但形状相同,最高高度也相同,水落地点都在喷水管的右侧.

素材2

图2是当喷水头在地面上时(喷水头最低),其抛物线形水柱的示意图,水落地点离喷水口的距离为 , 水柱最高点离地面

图3是某一时刻时,水柱形状的示意图.为喷水管,为水的落地点,记长度为喷泉跨度.

素材3

安全通道在线段上,若无论喷头高度如何变化,水柱都不会进入上方的矩形区域,则称这个矩形区域为安全区域.

问题解决

任务1

确定喷泉形状.

在图2中,以为原点,所在直线为轴,建立平面直角坐

标系,求出抛物线的函数表达式.

任务2

确定喷泉跨度的最小值.

若喷水管最高可伸长到 , 求出喷泉跨度的最小值.

任务3

设计通道位置及儿童的身高上限.

现在需要一条宽为的安全通道 , 为了确保进入安全通道

上的任何人都能在安全区域内,则能够进入该安全通道的人

的最大身高为多少?(精确到

知识点
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