(文章)应用二次函数求实际问题的最值
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专题74 二次函数在实际应用中的最值问题1、某水果店在两周内,将标价为10元/斤的某种水果,经过两次降价后的价格为8.1元/斤,并且两次降价的百分率相同.(1)求该种水果每次降价的百分率;(2)从第一次降价的第1天算起,第x 天(x 为整数)的售价、销量及储存和损耗费用的相关信息如表所示.已知该种水果的进价为4.1元/斤,设销售该水果第x (天)的利润为y (元),求y 与x (1≤x <15)之间的函数关系式,并求出第几天时销售利润最大?(3)在(2)的条件下,若要使第15天的利润比(2)中最大利润最多少127.5元,则第15天在第14天的价格基础上最多可降多少元?【答案】(1)10%;(2)217.7352(19){36080(915)x x y x x x -+≤<=-++≤<,第10天时销售利润最大;(3)0.5. 【详解】解:(1)设该种水果每次降价的百分率是x ,10(1﹣x )2=8.1,x =10%或x =190%(舍去). 答:该种水果每次降价的百分率是10%;(2)当1≤x <9时,第1次降价后的价格:10×(1﹣10%)=9,∴y =(9﹣4.1)(80﹣3x )﹣(40+3x )=﹣17.7x +352,∴﹣17.7<0,∴y 随x 的增大而减小,∴当x =1时,y 有最大值,y 大=﹣17.7×1+352=334.3(元); 当9≤x <15时,第2次降价后的价格:8.1元,∴y =(8.1﹣4.1)(120﹣x )﹣(3x 2﹣64x +400)=﹣3x 2+60x +80=﹣3(x ﹣10)2+380,∴﹣3<0,∴当9≤x ≤10时,y 随x 的增大而增大,当10<x <15时,y 随x 的增大而减小,∴当x =10时,y 有最大值,y 大=380(元).综上所述,y 与x (1≤x <15)之间的函数关系式为: 217.7352(19){ 36080(915)x x y x x x -+≤<=-++≤<,第10天时销售利润最大;(3)设第15天在第14天的价格基础上最多可降a 元,由题意得:380﹣127.5≤(4﹣a )(120﹣15)﹣(3×152﹣64×15+400),252.5≤105(4﹣a )﹣115,a ≤0.5. 答:第15天在第14天的价格基础上最多可降0.5元.2、农经公司以30元/千克的价格收购一批农产品进行销售,为了得到日销售量p (千克)与销售价格x (元/千克)之间的关系,经过市场调查获得部分数据如下表:(1)请你根据表中的数据,用所学过的一次函数、二次函数、反比例函数的知识确定p 与x 之间的函数表达式;(2)农经公司应该如何确定这批农产品的销售价格,才能使日销售利润最大?(3)若农经公司每销售1千克这种农产品需支出a 元(a >0)的相关费用,当40≤x ≤45时,农经公司的日获利的最大值为2430元,求a 的值.(日获利=日销售利润﹣日支出费用)【答案】(1)p =﹣30x +1500;(2)这批农产品的销售价格定为40元,才能使日销售利润最大;(3)a =2. 【详解】(1)假设P 与x 的一次函数关系,设函数关系式p kx b =+,则3060040300k b k b +=⎧⎨+=⎩,解得301500k b =-⎧⎨=⎩, ∴301500p x =-+,检验:当35,450x P ==,当45,150,x P ==当50,0x P ==,均符合一次函数解析式 ∴所求的函数关系式301500p x =-+,(2)设日销售利润()()()3030150030w P x x x =-=-+-,即()223024004500030403000w x x x =-+-=--+,当40x =时,w 有最大值为3000元,故这批农产口的销售价格定为40元,才能使日销售利润最大, (3)日获利()()()3030150030w p x a x x a =--=-+--, 即()()230240030150045000w x a x a =-++-+,对称轴这()2400301402302a x a +=-=+⨯-,若10a >,则当45x =时,w 有最大值,即22501502430w a =-<(不合题意), 若10a <,则当1402x a =+时,w 有最大值, 把1402x a =+代入,可得2130101004w a a ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭, 当2430w =时,21243030101004a a ⎛⎫=-+⎪⎝⎭, 解得12a =,238a =(舍去), 综上所述,a 的值为2.3、怡然美食店的A 、B 两种菜品,每份成本均为14元,售价分别为20元、18元,这两种菜品每天的营业额共为1120元,总利润为280元. (1)该店每天卖出这两种菜品共多少份;(2)该店为了增加利润,准备降低A 种菜品的售价,同时提高B 种菜品的售价,售卖时发现,A 种菜品售价每降0.5元可多卖1份;B 种菜品售价每提高0.5元就少卖1份,如果这两种菜品每天销售总份数不变,那么这两种菜品一天的总利润最多是多少. 【答案】(1)60;(2)316. 【详解】解:(1)、设该店每天卖出A 、B 两种菜品分别为x 、y 份,根据题意得:()()2018112020141814280x y x y +=⎧⎪⎨-+-=⎪⎩,解得:2040x y =⎧⎨=⎩,答:该店每天卖出这两种菜品共60份;(2)、设A 种菜品售价降0.5a 元,即每天卖(20+a )份,总利润为w 元,因为两种菜品每天销售总份数不变,所以B 种菜品卖(40﹣a )份,每份售价提高0.5a 元. 则w=(20﹣14﹣0.5a )(20+a )+(18﹣14+0.5a )(40﹣a )=(6﹣0.5a )(20+a )+(4+0.5a )(40﹣a )=(﹣0.5a 2﹣4a+120)+(﹣0.5a 2+16a+160) =﹣a 2+12a+280=﹣(a ﹣6)2+316, 当a=6,w 最大,w=316答:这两种菜品每天的总利润最多是316元.4、“五一”期间,恒大影城隆重开业,影城每天运营成本为1000元,试营业期间统计发现,影城每天售出的电影票张数y (张)与电影票售价x (元/张)之间满足一次函数:y=﹣4x+220(10≤x≤50,且x 是整数),设影城每天的利润为w (元)(利润=票房收入﹣运营成本). (1)试求w 与x 之间的函数关系式;(2)影城将电影票售价定为多少元/张时,每天获利最大?最大利润是多少元?【答案】(1)w=﹣4x 2+220x ﹣1000;(2)影城将电影票售价定为27或28元/张时,每天获利最大,最大利润是2024元. 【详解】(1)根据题意,得:w =(﹣4x +220)x ﹣1000=﹣4x 2+220x ﹣1000;(2)∴w =﹣4x 2+220x ﹣1000=﹣4(x ﹣27.5)2+2025,∴当x =27或28时,w 取得最大值,最大值为2024,答:影城将电影票售价定为27或28元/张时,每天获利最大,最大利润是2024元.5、把函数21:23(0)C y ax ax a a =--≠的图象绕点(,0)P m 旋转180,得到新函数2C 的图象,我们称2C 是1C 关于点P 的相关函数.2C 的图象的对称轴与x 轴交点坐标为(,0)t .(1)填空:t 的值为 (用含m 的代数式表示) (2)若1a =-,当12x t ≤≤时,函数1C 的最大值为1y ,最小值为2y ,且121y y -=,求2C 的解析式; (3)当0m =时,2C 的图象与x 轴相交于,A B 两点(点A 在点B 的右侧).与y 轴相交于点D .把线段AD 原点O 逆时针旋转90,得到它的对应线段''A D ,若线''A D 与2C 的图象有公共点,结合函数图象,求a 的取值范围.【答案】(1)21m -;(2)22(2)44y x x x =--=-;(3)103a <≤或1a ≥或13a ≤- 【详解】解:(1)221:23(1)4C y ax ax a a x a =--=--顶点(1,4)a -围绕点(,0)P m 旋转180180°的对称点为(21,4)m a -,2:(21)24C y a x m a =--++,函数的对称轴为:21x m =-,21t m =-,故答案为:21m -; (2)1a =-时,21:(1)4C y x =--,∴当112t ≤<时, 12x =时,有最小值2154y =, x t =时,有最大值21(1)4y t =--+,则21215(1)414y y t -=--+-=,无解; ∴312t ≤≤时, 1x =时,有最大值14y =,12x =时,有最小值22(1)4y t =--+, 12114y y -=≠(舍去); ∴当32t >时, 1x =时,有最大值14y =,x t =时,有最小值22(1)4y t =--+, 212(1)1y y t -=-=,解得:0t =或2(舍去0), 故222:(2)44C y x x x =--=-; (3)0m =,22:(1)4C y a x a =-++,点'',,,,A B D A D 的坐标分别为(1,0),(3,0),(0,3),(0,1),(3,0)a a --, 当0a >时,a 越大,则OD 越大,则点'D 越靠左,当2C 过点'A 时,2(01)41y a a =-++=,解得:13a =, 当2C 过点'D 时,同理可得:1a =,故:103a <≤或1a ≥; 当0a <时,当2C 过点'D 时,31a -=,解得:13a =-,故:13a ≤-;综上,故:103a <≤或1a ≥或13a ≤-. 6、湖州素有鱼米之乡之称,某水产养殖大户为了更好地发挥技术优势,一次性收购了淡水鱼,计划养殖一段时间后再出售.已知每天放养的费用相同,放养天的总成本为万元;放养天的总成本为万元(总成本=放养总费用+收购成本).(1)设每天的放养费用是万元,收购成本为万元,求和的值;(2)设这批淡水鱼放养天后的质量为(),销售单价为元/.根据以往经验可知:与的函数关系为;与的函数关系如图所示.∴分别求出当和时,与的函数关系式;∴设将这批淡水鱼放养天后一次性出售所得利润为元,求当为何值时,最大?并求出最大值.(利润=销售总额-总成本)【答案】(1)a的值为0.04,b的值为30(2)∴y=t+15,y=t+30∴当t为55天时,W最大,最大值为180250元【详解】(1)由题意得解得答:a的值为0.04,b的值为30.(2)∴当0≤t≤50时,设y与t的函数关系式为y=k1t+n1把点(0,15)和(50,25)的坐标分别代入y=k1t+n1,得解得∴y与t的函数关系式为y=t+15当50<t≤100时,设y与t的函数关系式为y=k2t+n2把点(50,25)和(100,20)的坐标分别代入y=k2t+n2,得解得∴y与t的函数关系式为y=t+30∴由题意得,当0≤t≤50时,W=20000×(t+15)-(400t+300000)=3600t∴3600>0,∴当t=50时,W最大值=180000(元)当50<t≤100时,W=(100t+15000)(t+30)-(400t+300000)=-10t2+1100t+150000=-10(t-55)2+180250∴-10<0,∴当t=55时,W最大值=180250综上所述,当t为55天时,W最大,最大值为180250元.7、某农场拟建一间矩形种牛饲养室,饲养室的一面靠现有墙(墙足够长),已知计划中的建筑材料可建围墙的总长度为50m .设饲养室为长为x(m),占地面积为.(1)如图,问饲养室为长x为多少时,占地面积y 最大?(2)如图,现要求在图中所示位置留2m的门,且仍使饲养室占地面积最大.小敏说:“只要饲养室长比(1)中的长多2m就行了.”请你通过计算,判断小敏的说法是否正确.【答案】(1)x=25;(2)小敏的说法不正确.【详解】(1)∴=,∴当x=25时,占地面积y最大;(2)=,∴当x=26时,占地面积y最大.即当饲养室长为26m时,占地面积最大.∴26-25=1≠2,∴小敏的说法不正确.8、铁岭“荷花节”举办了为期15天的“荷花美食”厨艺秀.小张购进一批食材制作特色美食,每盒售价为50元,由于食材需要冷藏保存,导致成本逐日增加,第x天(1≤x≤15且x为整数)时每盒成本为p元,已知p与x之间满足一次函数关系;第3天时,每盒成本为21元;第7天时,每盒成本为25元,每天的销售量为y盒,y与x之间的关系如下表所示:(1)求p与x的函数关系式;(2)若每天的销售利润为w元,求w与x的函数关系式,并求出第几天时当天的销售利润最大,最大销售利润是多少元?(3)在“荷花美食”厨艺秀期间,共有多少天小张每天的销售利润不低于325元?请直接写出结果.【答案】(1)p=x+18;(2)第13天时当天的销售利润最大,最大销售利润是361元;(3)第7、8、9、10、11、12、13天共7天销售利润不低于325元.【详解】(1)设p=kx+b(k≠0),∴第3天时,每盒成本为21元;第7天时,每盒成本为25元,∴321 725 k bk b+=⎧⎨+=⎩,解得:118kb=⎧⎨=⎩,所以p=x+18;(2)1≤x ≤6时,w =10[50﹣(x +18)]=﹣10x +320,6<x ≤15时,w =[50﹣(x +18)](x +6)=﹣x 2+26x +192,所以,w 与x 的函数关系式为210320(16)26192(615)x x w x x x -+≤≤⎧=⎨-++<≤⎩, 当1≤x ≤6时,∴﹣10<0,∴w 随x 的增大而减小,∴当x =1时,w 最大为﹣10+320=310,6<x ≤15时,w =﹣x 2+26x +192=﹣(x ﹣13)2+361,∴当x =13时,w 最大为361,综上所述,第13天时当天的销售利润最大,最大销售利润是361元;(3)w =325时,﹣x 2+26x +192=325,x 2﹣26x +133=0,解得x 1=7,x 2=19,所以,7≤x ≤13时,即第7、8、9、10、11、12、13天共7天销售利润不低于325元.9、2016年12月29日至31日,黔南州第十届旅游产业发展大会在“中国长寿之乡”﹣﹣罗甸县举行,从中寻找到商机的人不断涌现,促成了罗甸农民工返乡创业热潮,某“火龙果”经营户有A 、B 两种“火龙果”促销,若买2件A 种“火龙果”和1件B 种“火龙果”,共需120元;若买3件A 种“火龙果”和2件B 种“火龙果”,共需205元.(1)设A ,B 两种“火龙果”每件售价分别为a 元、b 元,求a 、b 的值;(2)B 种“火龙果”每件的成本是40元,根据市场调查:若按(1)中求出的单价销售,该“火龙果”经营户每天销售B 种“火龙果”100件;若销售单价每上涨1元,B 种“火龙果”每天的销售量就减少5件. ∴求每天B 种“火龙果”的销售利润y (元)与销售单价(x )元之间的函数关系?∴求销售单价为多少元时,B 种“火龙果”每天的销售利润最大,最大利润是多少?【详解】(1)根据题意得:2120{ 32205a b a b +=+= ,解得:a =35,b =50;(2)∴由题意得:y =(x ﹣40)[100﹣5(x ﹣50)]∴y =﹣5x 2+550x ﹣14000;∴∴y=﹣5x2+550x﹣14000=﹣5(x﹣55)2+1125,∴当x=55时,y最大=1125,∴销售单价为55元时,B商品每天的销售利润最大,最大利润是1125元.10、鄂州某个体商户购进某种电子产品的进价是50元/个,根据市场调研发现售价是80元/个时,每周可卖出160个,若销售单价每个降低2元,则每周可多卖出20个.设销售价格每个降低x元(x为偶数),每周销售为y个.(1)直接写出销售量y个与降价x元之间的函数关系式;(2)设商户每周获得的利润为W元,当销售单价定为多少元时,每周销售利润最大,最大利润是多少元?(3)若商户计划下周利润不低于5200元的情况下,他至少要准备多少元进货成本?【答案】(1)y=10x+160;(2)5280元;(3)10000元.【详解】(1)依题意有:y=10x+160;(2)依题意有:W=(80﹣50﹣x)(10x+160)=﹣10(x﹣7)2+5290,∴-10<0且x为偶数,故当x=6或x=8时,即故当销售单价定为74或72元时,每周销售利润最大,最大利润是5280元;(3)依题意有:﹣10(x﹣7)2+5290≥5200,解得4≤x≤10,则200≤y≤260,200×50=10000(元).答:他至少要准备10000元进货成本.11、鄂州某个体商户购进某种电子产品的进价是50元/个,根据市场调研发现售价是80元/个时,每周可卖出160个,若销售单价每个降低2元,则每周可多卖出20个.设销售价格每个降低x元(x为偶数),每周销售为y个.(1)直接写出销售量y个与降价x元之间的函数关系式;(2)设商户每周获得的利润为W元,当销售单价定为多少元时,每周销售利润最大,最大利润是多少元?(3)若商户计划下周利润不低于5200元的情况下,他至少要准备多少元进货成本?【答案】(1)y=10x+160;(2)5280元;(3)10000元.【详解】(1)依题意有:y=10x+160;(2)依题意有:W=(80﹣50﹣x)(10x+160)=﹣10(x﹣7)2+5290,∴-10<0且x为偶数,故当x=6或x=8时,即故当销售单价定为74或72元时,每周销售利润最大,最大利润是5280元;(3)依题意有:﹣10(x﹣7)2+5290≥5200,解得4≤x≤10,则200≤y≤260,200×50=10000(元).答:他至少要准备10000元进货成本.12、某驻村扶贫小组实施产业扶贫,帮助贫困农户进行西瓜种植和销售.已知西瓜的成本为6元/千克,规定销售单价不低于成本,又不高于成本的两倍.经过市场调查发现,某天西瓜的销售量y(千克)与销售单价x(元/千克)的函数关系如下图所示:(1)求y与x的函数解析式(也称关系式);(2)求这一天销售西瓜获得的利润的最大值.【答案】(1)y与x的函数解析式为()()20022006102001012x xyx⎧-+≤≤⎪=⎨<≤⎪⎩;(2)这一天销售西瓜获得利润的最大值为1250元.【详解】(1)当6≤x≤10时,由题意设y =kx +b(k =0),它的图象经过点(6,1000)与点(10,200),∴1000620010k b k b =+⎧⎨=+⎩, 解得2002200k b =-⎧⎨=⎩, ∴当6≤x≤10时, y =-200x+2200,当10<x≤12时,y =200,综上,y 与x 的函数解析式为()()20022006102001012x x y x ⎧-+≤≤⎪=⎨<≤⎪⎩; (2)设利润为w 元,当6≤x≤10时,y =-200x +2200,w =(x -6)y =(x -6)(-200x +200)=-2002172x -()+1250, ∴-200<0,6∴x≤10,当x =172时,w 有最大值,此时w=1250; 当10<x≤12时,y =200,w =(x -6)y =200(x -6)=200x -1200,∴200>0,∴w =200x -1200随x 增大而增大,又∴10<x≤12,∴当x =12时,w 最大,此时w=1200,1250>1200,∴w 的最大值为1250,答:这一天销售西瓜获得利润的最大值为1250元.13、我市某化工材料经销商购进一种化工材料若干千克,成本为每千克30元,物价部门规定其销售单价不低于成本价且不高于成本价的2倍,经试销发现,日销售量y (千克)与销售单价x (元)符合一次函数关系,如图所示.(1)求y 与x 之间的函数关系式,并写出自变量x 的取值范围;(2)若在销售过程中每天还要支付其他费用450元,当销售单价为多少时,该公司日获利最大?最大获利是多少元?【答案】(1)2200(3060)y x x =-+≤≤;(2)每千克60元,最大获利为1950元【详解】解:(1)设一次函数关系式为(0)y kx b k =+≠由图象可得,当30x =时,140y =;50x =时,100y =∴1403010050k b k b =+⎧⎨=+⎩,解得k 2b 200=-⎧⎨=⎩∴y 与x 之间的关系式为2200(3060)y x x =-+≤≤.(2)设该公司日获利为W 元,由题意得2(30)(2200)4502(65)2000W x x x =--+-=--+∴20a =-<;∴抛物线开口向下;∴对称轴65x =;∴当65x <时,W 随着x 的增大而增大;∴3060x ≤≤,∴60x =时,W 有最大值;22(6065)200015=90W -⨯-+=最大值.即,销售单价为每千克60元时,日获利最大,最大获利为1950元.。
数学篇数苑纵横与二次函数有关的最值问题是中考数学中的一个重难点,常与几何图形、三角函数、实际问题等相结合,考查同学们的空间想象能力和逻辑推理能力.不少同学面对这类最值问题时觉得难以下手,但只要我们认真阅读题目,理解问题的实质,构建出二次函数,再运用二次函数的有关性质即可使问题顺利得解.一、求解实际生活中的最值问题在实际生活中,我们总是追求利益最大或者是成本最低,从数学角度看,就是在特定条件下求目标函数的最大值或者最小值.运用二次函数求解实际生活中的最值问题,关键在于如何构建正确的二次函数模型.解题时应把握以下两点:其一,认真审题,提炼出有用信息;其二,根据题干描述以及自身生活经验,通过合理的抽象确定常量与变量间的函数关系,建立函数模型,然后结合模型和实际情况求得最大值或最小值.需要注意的是,实际问题中二次函数的最大值或最小值不一定在图象的顶点处取得,若顶点的横坐标不在自变量的取值范围内,则要借助函数的增减性来求最大值或最小值.例1某商品的进价为每件50元,售价为每件60元,每个月可卖出200件,如果每件商品的售价上涨1元,则每个月少卖10件(每件售价不能高于72元),设每件商品的售价上涨x 元(x 为正整数),每个月的销售利润为y 元.(1)求y 与x 的函数关系式并直接写出自变量x 的取值范围;(2)每件商品的售价定为多少元时,每个月可获得最大利润?最大月利润是多少元?解:(1)设每件商品的售价上涨x 元(x 为正整数),则每件商品的利润为:(60-50+x )元,总销量为:(200-10x )件,商品利润为:y =(60-50+x )(200-10x ),=(10+x )(200-10x ),=-10x 2+100x +2000.∵原售价为每件60元,每件售价不能高于72元,∴0<x ≤12且x 为正整数;(2)y =-10x 2+100x +2000,=-10(x 2-10x )+2000,=-10(x -5)2+2250.故当x =5时,最大月利润y =2250元.这时售价为60+5=65(元).点评:此题主要考查了二次函数的应用及二次函数的最值问题.根据每天的利润=一件的利润×销售量,建立函数关系式.借助二次函数解答实际问题是解题关键.例2李大爷利用坡前空地种植了一片优质草莓.根据市场调查,在草莓上市销售的30天中,其销售价格m (元/公斤)与第x 天之间满足m =ìíî3x +15(1≤x ≤15),-x +75(15<x ≤30).(x 为正整数),销售量n (公斤)与第x 天之间的函数关系如图1所示:图1如果李大爷的草莓在上市销售期间每天如何利用二次函数求解最值问题山西临沂周立恒23数学篇数苑纵横的维护费用为80元.(1)求日销售量n 与第x 天之间的函数关系式;(2)求在草莓上市销售的30天中,每天的销售利润y 与第x 天之间的函数关系式;(日销售利润=日销售额-日维护费)(3)求日销售利润y 的最大值及相应的x .解:(1)当1≤x ≤10时,设n =kx +b ,由图可知ìíî12=k +b ,30=10k +b ,解得ìíîk =2,b =10,∴n =2x +10同理得,当10<x ≤30时,n =-1.4x +44,∴销售量n 与第x 天之间的函数关系式:n =ìíî2x +10(x ≤x ≤10),-1.4x +44(10<x ≤30),(2)∵y =mn -80,∴y =ìíîïï(2x +10)(3x +15)-80(x ≤x ≤10),(-1.4x +44)(3x +15)-80(10<x <15),(-1.4x +44)(-x +75)-80(15≤x ≤30),整理得,y =ìíîïï6x 2+60x +70,(1≤x ≤10),-4.2x 2+111x +580,(10<x <15),1.4x 2-149x +3220,(15≤x ≤30),(3)当1≤x ≤10时,∵y =6x 2+60x +70的对称轴x =-b 2a=602×6=-5,∴此时,在对称轴的右侧y 随x 的增大而增大,∴当x =10时,y 取最大值,则y 10=1270当10<x <15时,∵y =-4.2x 2+111x +580的对称轴是直线x =111-4.2×2=1118.4≈13.2<13.5,∴当x =13时,y 取得最大值,此时y 13=1313.2;当15≤x ≤30时,∵y =1.4x 2-149x +3220的对称轴为直线x =1492.8>30,∴此时,在对称轴的左侧y 随x 的增大而减小∴x =15时,y 取最大值,y 的最大值是y 15=1300,综上,草莓销售第13天时,日销售利润y 最大,最大值是1313.2元.点评:本题在确定函数最大值时,由于此函数是分段函数,所以要分三种情况讨论.第二种情况中顶点的横坐标在自变量取值范围内,可以利用顶点坐标公式来确定函数的最大值;而第一种情况和第三种情况中顶点的横坐标都不在自变量取值范围内,因此必须利用函数的增减性来确定函数的最大值.分别求出三种情况中的最大值后,还要通过比较确定日销售利润的最大值.二、求解几何图形中的最值问题解答几何图形中的最值问题一般根据已知条件设置相关参数,构建对应的函数模型,再借助函数的性质进行解答.构建二次函数求解几何图形中的最值问题时,要全面观察几何图形的结构特征,挖掘出相应的内在性质,综合运用所学的知识,如勾股定理、全等三角形、相似三角形、解直角三角形、图形的面积公式等,寻求等量关系构造出二次函数,结合二次函数性质计算出最终结果.同时,为保证求解最值问题的正确性,应明确自变量的取值范围.例3如图2,梯形ABCD 中,BC ∥AD ,AB =BC =CD =6,∠D =60°,E 、F 分别为BC 、CD 上两个动点(不与端点重合),且∠AEF =120°,设BE =x ,CF =y .(1)求y 与x 的函数关系式;(2)x 取何值时,y 有最大值,最大值是多少?24数学篇数苑纵横图2解:(1)∵AB =BC =CD =6,BE =x ,CF =y ,∴EC =6-x ,∵BC ∥AD ,∴∠C +∠D =180°,又∠D =60°,∴∠C =120°,∴∠CEF +∠CFE =60°,又∠AEF =120°,∴∠CEF +∠AEB =60°,∴∠CFE =∠AEB ,又梯形ABCD 中,BC ∥AD ,AB =CD ,∴∠B =∠C ,∴△ABE ∽△ECF ,∴AB EC =BE CF,即66-x =x y,∴y =-16x 2+x ;(2)函数y =-16x 2+x =-16(x -3)2+32为开口向下的抛物线,由0<x <6可知,当x =3时,y 有最大值,y 的最大值为32.点评:本题的思路为通过已知条件得出相似三角形,由相似三角形的比例式,进而列出y 与x 的函数关系式,最后根据二次函数求最值的方法求出y 的最大值及此时x 的值.同学们在求二次函数最值时一定要注意自变量x 的范围.例4如图3,在△ABC 中,AB =10,AC =25,∠ACB =45°,D 为AB 边上一动点(不与点B 重合),以CD 为边长作正方形CDEF ,连接BE ,则△BDE 面积的最大值等于.图3图4解:如图4,过点E 作EM ⊥BA 于M ,过点C 作CN ⊥BA 交BA 的延长线于N ,过点A 作AH ⊥BC 于H .在Rt△ACH 中,∵∠AHC =90°,∠ACH =45°,AC =25,∴AH =CH =AC ⋅cos 45°=10,在Rt△ABH 中,∵∠AHB =90°,AB =10,AH =10,∴BH =AB 2-AH 2=102-(10)2=310,∴BC =BH +CH =410,∵S △ACB =12⋅BC ⋅AH =12⋅AB ⋅CN ,∴CN =4,在Rt△ACN 中,AN =AC 2-CN 2=(25)2-42=2,∴BN =BA +AN =12,设BD =x ,则DN =12-x ,∵四边形EFCD 是正方形,∴DE =DC ,∠EDC =∠EMD =∠DNC =90°,∴∠EDM +∠ADC =90°,∠ADC +∠DCN =90°,∴∠EDM =∠DCN ,∴△EMD ≌△DNC (AAS),∴EM =DN =12-x ,∴S △DBE =12⋅BD ⋅EM =12⋅x ⋅(12-x )=12x 2+6x =-12(x -6)2+18,∵-12<0,∴当x =6时,△BDE 的面积最大,最大值为18.故答案为18.点评:本题是一道几何函数题,考查了正方形的性质,解直角三角形等知识.求解时应从几何图形入手,充分利用几何图形的性质构造出函数关系,如本题以三角形的面积公式构建二次函数,再利用二次函数的性质解题.25。
第3课时 二次函数的实际应用——最大(小)值问题[例1]:求下列二次函数的最值:(1)求函数322-+=x x y 的最值. 解:4)1(2-+=x y当1-=x 时,y 有最小值4-,无最大值.(2)求函数322-+=x x y 的最值.)30(≤≤x解:4)1(2-+=x y∵30≤≤x ,对称轴为1-=x∴当12330有最大值时;当有最小值时y x y x =-=.[例2]:某商品现在的售价为每件60元,每星期可卖出300件,市场调查反映:每涨价1元,每星期少卖出10件;每降价1元,每星期可多卖出20件,已知商品的进价为每件40元,如何定价才能使利润最大?解:设涨价(或降价)为每件x 元,利润为y 元,1y 为涨价时的利润,2y 为降价时的利润 则:)10300)(4060(1x x y -+-=)60010(102---=x x 6250)5(102+--=x当5=x ,即:定价为65元时,6250max =y (元))20300)(4060(2x x y +--= )15)(20(20+--=x x6125)5.2(202+--=x当5.2=x ,即:定价为57.5元时,6125max =y (元) 综合两种情况,应定价为65元时,利润最大.[练习]:1.某商店购进一批单价为20元的日用品,如果以单价30元销售,那么半个月内可以售出400件.根据销售经验,提高单价会导致销售量的减少,即销售单价每提高1元,销售量相应减少20件.如何提高售价,才能在半个月内获得最大利润? 解:设每件价格提高x 元,利润为y 元, 则:)20400)(2030(x x y --+= )20)(10(20-+-=x x 4500)5(202+--=x 当5=x ,4500max =y (元)答:价格提高5元,才能在半个月内获得最大利润.2.某旅行社组团去外地旅游,30人起组团,每人单价800元.旅行社对超过30人的团给予优惠,即旅行团每增加一人,每人的单价就降低10元.你能帮助分析一下,当旅行团的人数是多少时,旅行社可以获得最大营业额? 解:设旅行团有x 人)30(≥x ,营业额为y 元, 则:)]30(10800[--=x x y )110(10--=x x 30250)55(102+--=x 当55=x ,30250max =y (元)答:当旅行团的人数是55人时,旅行社可以获得最大营业额.[例3]: 某产品每件成本10元,试销阶段每件产品的销售价x (元)与产品的日销售量y (件)之间的关系如下表: 若日销售量y 是销售价x 的一次函数. ⑴求出日销售量y (件)与销售价x (元)的函数关系式;⑵要使每日的销售利润最大,每件产品的销售价应定为多少元?此时每日销售利润是多少元?解:⑴设一次函数表达式为b kx y +=.则1525,220k b k b +=⎧⎨+=⎩ 解得⎩⎨⎧=-=401b k ,•即一次函数表达式为40+-=x y .⑵ 设每件产品的销售价应定为x 元, 所获销售利润为w 元y x w )10(-=)40)(10(+--=x x400502-+-=x x225)25(2+--=x当25=x ,225max =y (元)答:产品的销售价应定为25元时,每日获得最大销售利润为225元.【点评】解决最值问题应用题的思路与一般应用题类似,也有区别,主要有两点: ⑴在“当某某为何值时,什么最大(或最小、最省)”的设问中,•“某某”要设为自变量,“什么”要设为函数;⑵求解方法是依靠配方法或最值公式,而不是解方程. 3.(2006十堰市)市“健益”超市购进一批20元/千克的绿色食品,如果以30•元/千克销售,那么每天可售出400千克.由销售经验知,每天销售量y (千克)•与销售单价x (元) (30≥x )存在如下图所示的一次函数关系式. ⑴试求出y 与x 的函数关系式;⑵设“健益”超市销售该绿色食品每天获得利润P 元,当销售单价为何值时,每天可获得最大利润?最大利润是多少? ⑶根据市场调查,该绿色食品每天可获利润不超过4480元,•现该超市经理要求每天利润不得低于4180元,请你帮助该超市确定绿色食品销售单价x 的范围(•直接写出答案). 解:⑴设y=kx+b 由图象可知,3040020,:402001000k b k k b b +==-⎧⎧⎨⎨+==⎩⎩解之得, 即一次函数表达式为100020+-=x y )5030(≤≤x . ⑵ y x P )20(-=)100020)(20(+--=x x 200001400202-+-=x x∵020<-=a ∴P 有最大值.当35)20(21400=-⨯=x 时,4500max =P (元)(或通过配方,4500)35(202+--=x P ,也可求得最大值)答:当销售单价为35元/千克时,每天可获得最大利润4500元.⑶∵44804500)35(2041802≤+--≤x 16)35(12≤-≤x ∴31≤x •≤34或36≤x≤39.作业布置: 1.二次函数1212-+=x x y ,当x=_-1,_时,y 有最_小_值,这个值是23-. 2.某一抛物线开口向下,且与x 轴无交点,则具有这样性质的抛物线的表达式可能为12--=x y (只写一个),此类函数都有_大_值(填“最大”“最小”).3.不论自变量x 取什么实数,二次函数y =2x 2-6x +m 的函数值总是正值,你认为m 的取值范围是29>m ,此时关于一元二次方程2x 2-6x +m =0的解的情况是_有解_(填“有解”或“无解”)解:29)23(22-+-=m x y ∵0)23(22≥-x ,要使0>y ,只有029>-m ∴29>m4.小明在某次投篮中,球的运动路线是抛物线21 3.55y x =-+的一部分,如图所示,若命中篮圈中心,则他与篮底的距离L 是 4.5米 .解:当05.3=y 时,21 3.55y x =-+05.3= 45.052⨯=x ,5.1=x 或5.1-=x (不合题意,舍去)5.在距离地面2m 高的某处把一物体以初速度V 0(m/s )竖直向上抛出,•在不计空气阻力的情况下,其上升高度s (m )与抛出时间t (s )满足:S=V 0t-12gt 2(其中g 是常数,通常取10m/s 2),若V 0=10m/s ,则该物体在运动过程中最高点距离地面__7_m .解:t t s 1052+-=5)1(52+--=t当1=t 时,5max =s ,所以,最高点距离地面725=+(米).6.影响刹车距离的最主要因素是汽车行驶的速度及路面的摩擦系数.有研究表明,晴天 在某段公路上行驶上,速度为V (km/h )的汽车的刹车距离S (m )可由公式S=1100V 2确定;雨天行驶时,这一公式为S=150V 2.如果车行驶的速度是60km/h ,•那么在雨天 行驶和晴天行驶相比,刹车距离相差_36_米.7.将进货单价为70元的某种商品按零售价100元售出时,每天能卖出20个.若这种商品的零售价在一定范围内每降价1元,其日销售量就增加了1个,为了获得最大利润,则应降价_5_元,最大利润为_625_元.解:设每件价格降价x 元,利润为y 元, 则:)20)(70100(x x y +--=600102++-=x x 625)5((2+--=x 当5=x ,625max =y (元)答:价格提高5元,才能在半个月内获得最大利润.8.如图,一小孩将一只皮球从A 处抛出去,它所经过的路线是某个二次函数图象的一部分,如果他的出手处A 距地面的距离OA 为1 m ,球路的最高点B (8,9),则这个二次函数的表达式为______,小孩将球抛出了约______米(精确到0.1 m) .解:设9)8(2+-=x a y ,将点A )1,0(代入,得81-=a12819)8(8122++-=+--=x x x y令0=y ,得09)8(812=+--=x y98)8(2⨯=-x268±=x ,)0,268(+C ,∴5.242688≈++=OC (米)9.(20XX 年青岛市)在20XX 年青岛崂山北宅樱桃节前夕,•某果品批发公司为指导今年(1)在如图的直角坐标系内,作出各组有序数对(x ,y )所对应的点.连接各点并观察所得的图形,判断y 与x 之间的函数关系,并求出y 与x 之间的函数关系式; (2)若樱桃进价为13元/千克,试求销售利润P (元)与销售价x (元/千克)之间的函数关系式,并求出当x 取何值时,P 的值最大?解:(1)由图象可知,y 是x 的一次函数,设y=kx+b ,• ∵点(•25,2000),(24,2500)在图象上,∴200025500,:25002414500k bk k b b =+=-⎧⎧⎨⎨=+=⎩⎩解得 , ∴y=-500x+14500.(2)P=(x-13)·y=(x-13)·(-500x+14500))37744144142(500)37742(500)29)(13(50022+-+--=+--=---=x x x x x x=-500(x-21)2+32000∴P 与x 的函数关系式为P=-500x 2+21000x-188500,当销售价为21元/千克时,能获得最大利润,最大利润为32000元.10.有一种螃蟹,从海上捕获后不放养,最多只能存活两天.如果放养在塘内,可以延长存活时间,但每天也有一定数量的蟹死去.假设放养期内蟹的个体质量基本保持不变,现有一经销商,按市场价收购这种活蟹1000 kg 放养在塘内,此时市场价为每千克30元,据测算,此后每千克活蟹的市场价每天可上升1元,但是,放养一天需支出各种费用为400元,且平均每天还有10 kg 蟹死去,假定死蟹均于当天全部销售出,售价都是每千克20元.(1)设x 天后每千克活蟹的市场价为p 元,写出p 关于x 的函数关系式; (2)如果放养x 天后将活蟹一次性出售,并记1000 kg 蟹的销售总额为Q 元,写出Q 关于x 的函数关系式.(3)该经销商将这批蟹放养多少天后出售,可获最大利润(利润=Q -收购总额)? 解:(1)由题意知:p=30+x,(2)由题意知:活蟹的销售额为(1000-10x)(30+x)元,死蟹的销售额为200x 元.∴Q=(1000-10x)(30+x)+200x=-10x 2+900x+30000. (3)设总利润为W 元则:W=Q -1000×30-400x=-10x 2+500x=-10(x 2-50x) =-10(x -25)2+6250.当x=25时,总利润最大,最大利润为6250元. 答:这批蟹放养25天后出售,可获最大利润.11.(2008湖北恩施)为了落实国务院副总理李克强同志到恩施考察时的指示精神,最近,州委州政府又出台了一系列“三农”优惠政策,使农民收入大幅度增加.某农户生产经销一种农副产品,已知这种产品的成本价为20元/千克.市场调查发现,该产品每天的销售量w(千克)与销售价x(元/千克)有如下关系:w=-2x+80.设这种产品每天的销售利润为y(元) .(1)求y与x之间的函数关系式;(2)当销售价定为多少元时,每天的销售利润最大?最大利润是多少? (3)如果物价部门规定这种产品的销售价不得高于28元/千克,该农户想要每天获得150元的销售利润,销售价应定为多少元? 解:)802)(20()20(+--=-=x x w x y)40)(20(2---=x x)80060(22+--=x x 200)30(22+--=x 160012022-+-=x x当30=x ,200max =y (元)(1)y 与x 之间的的函数关系式为;160012022-+-=x x y(2)当销售价定为30元时,每天的销售利润最大,最大利润是200元. (3) 150200)30(22=+--x ,25)30(2=-x28351>=x (不合题意,舍去)252=x答:该农户想要每天获得150元的销售利润,销售价应定为25元.12.(2008河北)研究所对某种新型产品的产销情况进行了研究,为投资商在甲、乙两地生产并销售该产品提供了如下成果:第一年的年产量为x (吨)时,所需的全部费用y (万元)与x 满足关系式9051012++=x x y ,投入市场后当年能全部售出,且在甲、乙两地每吨的售价,(万元)均与满足一次函数关系.(注:年利润=年销售额-全部费用)(1)成果表明,在甲地生产并销售吨时,,请你用含的代数式表示甲地当年的年销售额,并求年利润(万元)与之间的函数关系式;(2)成果表明,在乙地生产并销售吨时,(为常数),且在乙地当年的最大年利润为35万元.试确定的值;(3)受资金、生产能力等多种因素的影响,某投资商计划第一年生产并销售该产品18吨,根据(1),(2)中的结果,请你通过计算帮他决策,选择在甲地还是乙地产销才能获得较大的年利润?解:(1)甲地当年的年销售额为万元;.(2)在乙地区生产并销售时,年利润.由,解得或.经检验,不合题意,舍去,.(3)在乙地区生产并销售时,年利润,将代入上式,得(万元);将代入,得(万元).,应选乙地.。
二次函数解决实际问题【文章主题】二次函数解决实际问题【引言】二次函数是高中数学中的重要概念,它可以用来解决各种实际问题。
二次函数不仅具有图像美观和数学特性丰富的优点,还能够帮助我们解决现实生活中的一系列实际问题。
本文将深入探讨二次函数对于解决实际问题的具体应用,并结合示例来进一步加深理解。
【正文】1. 什么是二次函数?二次函数是一种具有形式为y = ax^2+bx+c的函数,其中a、b、c 为常数,且a不等于0。
它的图像通常呈现出一个开口向上或向下的U型曲线,称为抛物线。
二次函数的解析式和图像特性使得它成为解决实际问题的有力工具。
2. 二次函数的实际问题应用2.1 抛物线的轨迹由于二次函数具有抛物线形状,因此它在物理学中的应用非常广泛。
在炮弹的抛射问题中,我们可以利用二次函数来描述弹道的形状和轨迹,从而计算出炮弹的射程、最高点和最大高度等重要参数。
二次函数还可以应用于天体运动的研究、桥梁设计的拱形以及运动物体的轨迹预测等领域。
2.2 最值问题二次函数在经济学和管理学中也有广泛的应用,尤其是涉及利润、成本和收益等问题。
在销售决策中,我们可以建立一个二次函数模型来找到最大利润所对应的产量或价格,从而为企业的营销活动提供科学依据。
二次函数还能够帮助我们解决最小成本和最大效益的问题,为管理决策提供指导。
2.3 预测与优化问题二次函数在预测和优化问题中也有重要应用。
在金融领域,我们可以利用二次函数来建立股票价格的模型,预测未来趋势和价格波动。
二次函数还可以用于优化问题,例如最佳化分工与生产,最佳投资组合等。
3. 示例分析为了更好地理解二次函数解决实际问题的应用,我们以一个典型例子进行分析。
假设有一块田地,面积为1000平方米,现在需要修建一个矩形花坛在田地中。
我们想要找到面积最大的花坛。
我们需要建立数学模型。
设田地的长为x米,宽为(1000/x)米,花坛的面积为A(x) = x*(1000/x) = 1000米^2。
二次函数求最值的三种方法一、引言在学习高中数学时,我们会学到二次函数,并学习如何求出这个函数的最值。
这是一个非常重要的问题,因为在实际生活中,很多问题都可以用二次函数来描述,例如:投射物的运动轨迹、拱桥的设计等。
为了更好地理解和掌握这一知识点,本文将分析三种常见的方法来解决二次函数求最值的问题。
这些方法包括:1.利用二次函数的顶点公式求最值2.利用二次函数的导数公式求最值3.利用求根公式解二次方程求最值在下文中,我们将详细展开上述三种方法的整体流程并进行详细描述。
二、利用二次函数的顶点公式求最值二次函数的标准形式为:y=ax²+bx+c,其中a、b、c分别代表二次项系数、一次项系数和常数项。
我们可以通过求出顶点来确定二次函数的最值。
我们知道,对于标准二次函数,其顶点坐标为(-b/2a,f(-b/2a))。
使用这一公式,我们可以简单地找到二次函数的最值。
接下来,我们将细致地介绍如何使用顶点公式求二次函数的最值。
1. 将二次函数转换为标准形式。
我们有一个二次函数y=2x²+4x-5,我们可以将其转换为y=2(x²+2x)-5。
2. 现在,我们可以通过分离平方项来找到二次项x²的系数a和一次项x的系数b。
在本例中,二次项系数a为2,一次项系数b为4。
3. 接下来,我们可以使用顶点公式来计算出顶点的坐标。
根据公式,顶点的横坐标为-b/2a,若b为正数,顶点为函数的最小值,反之为最大值。
在本例中,由于一次项系数为正数,因此我们将使用公式-b/2a来计算横坐标。
(a) 横坐标=-b/2a=(-4)/(2*2)=-1(b) 将横坐标代入原函数中,可得纵坐标f(-1)=2*(-1)²+4*(-1)-5=-7(c) 顶点坐标为(-1,-7)。
4. 因其二次项系数为正数,所以这是一个开口向上的抛物线,并且其最小值为-7,在顶点的位置。
答案为f(x)=-7。
三、利用二次函数的导数公式求最值另一种方法是使用二次函数的导数公式来确定最值。
二次函数的应用最值问题二次函数是一个在数学中广泛应用的函数模型。
在实际问题和生产生活中,二次函数的最值问题也经常出现。
本文将介绍二次函数的最值问题,包括实际问题中的二次函数最值、生产生活中的二次函数最值、利用配方法求二次函数的最值、利用导数求解二次函数的最值、利用作图法求解二次函数的最值、利用公式法求解二次函数的最值和利用对称轴求解二次函数的最值等方面。
一、实际问题中的二次函数最值在实际问题中,二次函数最值通常出现在诸如最大利润、最小成本、最高产量等问题中。
例如,一个工厂生产一种产品,该产品的成本包括固定成本和可变成本。
固定成本是不随产量变化的成本,而可变成本是随产量变化的成本。
因此,总成本函数是一个开口向下的二次函数。
为了使总成本最低,需要找到自变量的取值,使得总成本函数的导数为零,并判断导数是否为零,从而确定最值是否存在。
二、生产生活中的二次函数最值在生产生活中,二次函数最值也经常出现。
例如,一个公司投资一个项目,该项目的收益随投资额变化,且收益函数是一个开口向下的二次函数。
为了使收益最大,需要找到投资额的最优解。
最优解可以通过求解收益函数的导数并令其为零得到。
三、利用配方法求二次函数的最值配方法是求二次函数最值的一种常用方法。
该方法的基本思想是将二次函数转化为一个完全平方项和一个常数项之和的形式,然后利用平方的非负性求出最值。
具体步骤如下:(1)将二次函数配方为一个完全平方项和一个常数项之和的形式;(2)根据平方的非负性,求出这个完全平方项的取值;(3)将这个完全平方项的取值代入配方后的二次函数中,求出最值。
四、利用导数求解二次函数的最值利用导数求解二次函数的最值是一种比较简单的方法。
该方法的基本思想是先求出二次函数的导数,然后令导数为零,解出此时的自变量取值,最后比较所有自变量取值对应的函数值,找出最大(或最小)的一个即可。
五、利用作图法求解二次函数的最值作图法是一种直观地求解二次函数最值的方法。
二次函数的最值与最值问题的应用二次函数是数学中常见的一类函数,具有很多重要的性质和应用。
其中最值与最值问题是二次函数的重要内容之一。
本文将详细介绍二次函数的最值性质,以及如何利用最值问题解决实际应用中的相关问题。
一、二次函数的基本性质二次函数的一般形式为:y = ax² + bx + c其中,a、b、c为常数,且a ≠ 0。
二次函数的图像为抛物线,开口方向取决于a的正负性。
在讨论二次函数的最值之前,我们先了解一些与最值相关的基本性质。
1. 首先,二次函数的开口方向由系数a的正负性决定。
当a > 0时,抛物线开口向上,函数的最小值出现在顶点上;当a < 0时,抛物线开口向下,函数的最大值出现在顶点上。
2. 其次,二次函数的顶点即为函数的最值点。
顶点坐标为(h, k),其中h为抛物线的对称轴的横坐标,k为函数的最值(最小值或最大值)。
3. 再次,二次函数的对称轴与顶点的横坐标相同。
对称轴的方程为x = h。
二、二次函数的最值问题二次函数的最值问题是指求解函数的最小值或最大值的问题。
在实际应用中,最值问题经常出现,例如求解投掷问题中的飞行距离最大值或者盈利问题中的最大利润等。
1. 求解二次函数的最值为了求解二次函数的最值,我们可以利用二次函数图像的特点,即找出抛物线的顶点坐标。
通过完成平方项的平方,将二次函数转换为顶点形式,可以轻松地求解最值问题。
例如,对于函数y = x² - 4x + 3,我们可以完成平方项的平方,将其转换为顶点形式:y = (x - 2)² - 1从中可以看出,顶点坐标为(2, -1),函数的最小值为-1。
因此,原二次函数的最小值为-1。
2. 应用最值问题最值问题在实际应用中非常常见,下面以一个具体的应用为例进行解析。
例题:某商品的价格为p(元),销量为x(件),已知该商品的价格和销量满足二次函数关系p = 0.5x² - 2x + 8,求该商品的最佳销量以及最佳价格。
二次函数的最值与应用学习二次函数的最值性质及其在实际问题中的应用二次函数的最值与应用二次函数是高中数学中一个非常重要的概念,在学习二次函数的最值性质及其在实际问题中的应用之前,我们首先需要了解二次函数的基本形式和性质。
二次函数的一般形式为y=ax^2+bx+c,其中a、b、c为常数且a不等于0,x、y为变量。
在此基础上,我们将深入探讨二次函数的最值及其在实际问题中的应用。
一、二次函数的最值性质二次函数的图像是一个抛物线,其开口方向由二次项的系数a的正负决定。
当a大于0时,抛物线开口向上;当a小于0时,抛物线开口向下。
对于一个二次函数而言,其最值即为函数的最大值和最小值。
1. 最值存在性对于二次函数y=ax^2+bx+c,当抛物线开口向上时,函数存在最小值;当抛物线开口向下时,函数存在最大值。
即最值存在性与a的正负相关。
2. 最值点的横坐标对于二次函数y=ax^2+bx+c,最值点的横坐标可以通过计算二次函数的自变量x的取值来确定。
最值点的横坐标为二次函数的顶点,顶点的横坐标为-x轴的对称轴,即x=-b/2a。
3. 最值点的纵坐标最值点的纵坐标可通过将最值点的横坐标代入二次函数中求得。
将x=-b/2a代入二次函数y=ax^2+bx+c中,可以求出最值点的纵坐标。
二、二次函数最值的应用二次函数的最值性质在实际问题中具有广泛的应用。
下面将介绍二次函数最值的几个常见应用场景。
1. 最值问题通过研究二次函数的最值性质,可以解决许多涉及最值问题的实际情况。
例如,我们要抛掷一个物体,求出其最高点的高度以及达到最高点时的时间。
可以建立一个关于时间的二次函数模型,然后通过最值性质计算出最高点的高度和达到最高点的时间。
2. 优化问题在实际生活中,许多问题可以通过优化函数来解决。
例如,我们要制造一个容积为V的长方体包装盒,为了节省材料成本,我们想使包装盒的表面积最小。
可以建立一个关于长方体各边长的二次函数模型,然后通过最值性质求解出使表面积最小的边长。
二次函数的实际应用——最大(小)值问题知识要点:二次函数的一般式c bx ax y ++=2(0≠a )化成顶点式ab ac a b x a y 44)2(22-++=,如果自变量的取值范围是全体实数,那么函数在顶点处取得最大值(或最小值).即当0>a 时,函数有最小值,并且当abx 2-=,a b ac y 442-=最小值;当0<a 时,函数有最大值,并且当abx 2-=,a b ac y 442-=最大值.如果自变量的取值范围是21x x x ≤≤,如果顶点在自变量的取值范围21x x x ≤≤内,则当abx 2-=,a b ac y 442-=最值,如果顶点不在此范围内,则需考虑函数在自变量的取值范围内的增减性;如果在此范围内y 随x 的增大而增大,则当2x x =时,c bx ax y ++=222最大,当1x x =时,c bx ax y ++=121最小;如果在此范围内y 随x 的增大而减小,则当1x x =时,c bx ax y ++=121最大,当2x x =时,c bx ax y ++=222最小1.二次函数c 中,2b ac =,且0x =时4y =-,则( ) A.4y =-最大 B.4y =-最小 C.3y =-最大 D.3y =-最小2..已知二次函数22)3()1(-+-=x x y ,当x =_________时,函数达到最小值。
3..若一次函数的图像过第一、三、四象限,则函数()A.最大值B..最大值C.最小值D.有最小值4.若二次函数2()y a x h k =-+的值恒为正值, 则 _____. A. 0,0a k <> B. 0,0a h >> C. 0,0a k >> D. 0,0a k << 5.函数92+-=x y 。
当-2<X<4时函数的最大值为6.若函数322-+=x x y ,当24-≤≤-x 函数值有最 值为40元的苹果,物价部门规定每箱售价不得高于55元,市场调查发现,若每箱以50元的价格调查,平均每天销售90箱,价格每提高1元,平均每天少销售3箱.(1)求平均每天销售量y (箱)与销售价x (元/箱)之间的函数关系式.(3分) (2)求该批发商平均每天的销售利润w (元)与销售价x (元/箱)之间的函数关系式.(3分)(3)当每箱苹果的销售价为多少元时,可以获得最大利润?最大利润是多少?(4分)2.有一种螃蟹,从海上捕获后不放养,最多只能存活两天.如果放养在塘内,可以延长存活时间,但每天也有一定数量的蟹死去.假设放养期内蟹的个体质量基本保持不变,现有一经销商,按市场价收购这种活蟹1000 kg 放养在塘内,此时市场价为每千克30元,据测算,此后每千克活蟹的市场价每天可上升1元,但是,放养一天需支出各种费用为400元,且平均每天还有10 kg 蟹死去,假定死蟹均于当天全部销售出,售价都是每千克20元.(1)设x 天后每千克活蟹的市场价为p 元,写出p 关于x 的函数关系式;(2)如果放养x 天后将活蟹一次性出售,并记1000 kg 蟹的销售总额为Q 元,写出Q 关于x 的函数关系式.(3)该经销商将这批蟹放养多少天后出售,可获最大利润(利润=Q -收购总额)?类型二1.随着绿城南宁近几年城市建设的快速发展,对花木的需求量逐年提高。
第3课时 二次函数的实际应用——最大(小)值问题[例1]:求下列二次函数的最值:(1)求函数322-+=x x y 的最值.解:4)1(2-+=x y当1-=x 时,y 有最小值4-,无最大值.(2)求函数322-+=x x y 的最值.)30(≤≤x解:4)1(2-+=x y∵30≤≤x ,对称轴为1-=x∴当12330有最大值时;当有最小值时y x y x =-=.[例2]:某商品现在的售价为每件60元,每星期可卖出300件,市场调查反映:每涨价1元,每星期少卖出10件;每降价1元,每星期可多卖出20件,已知商品的进价为每件40元,如何定价才能使利润最大?解:设涨价(或降价)为每件x 元,利润为y 元,1y 为涨价时的利润,2y 为降价时的利润则:)10300)(4060(1x x y -+-= )60010(102---=x x6250)5(102+--=x当5=x ,即:定价为65元时,6250max =y (元))20300)(4060(2x x y +--= )15)(20(20+--=x x6125)5.2(202+--=x当5.2=x ,即:定价为57.5元时,6125max =y (元) 综合两种情况,应定价为65元时,利润最大.[练习]:1.某商店购进一批单价为20元的日用品,如果以单价30元销售,那么半个月内可以售出400件.根据销售经验,提高单价会导致销售量的减少,即销售单价每提高1元,销售量相应减少20件.如何提高售价,才能在半个月内获得最大利润?解:设每件价格提高x 元,利润为y 元, 则:)20400)(2030(x x y --+= )20)(10(20-+-=x x 4500)5(202+--=x当5=x ,4500max =y (元)答:价格提高5元,才能在半个月内获得最大利润.2.某旅行社组团去外地旅游,30人起组团,每人单价800元.旅行社对超过30人的团给予优惠,即旅行团每增加一人,每人的单价就降低10元.你能帮助分析一下,当旅行团的人数是多少时,旅行社可以获得最大营业额? 解:设旅行团有x 人)30(≥x ,营业额为y 元, 则:)]30(10800[--=x x y )110(10--=x x 30250)55(102+--=x当55=x ,30250max =y (元)答:当旅行团的人数是55人时,旅行社可以获得最大营业额.[例3]: 某产品每件成本10元,试销阶段每件产品的销售价x (元)与产品的日销售量y (件)之间的关系如下表:若日销售量y 是销售价x 的一次函数.⑴求出日销售量y (件)与销售价x (元)的函数关系式;⑵要使每日的销售利润最大,每件产品的销售价应定为多少元?此时每日销售利润是多少元? 解:⑴设一次函数表达式为b kx y +=. 则1525,220k b k b +=⎧⎨+=⎩ 解得⎩⎨⎧=-=401b k ,•即一次函数表达式为40+-=x y .⑵ 设每件产品的销售价应定为x 元, 所获销售利润为w 元y x w )10(-=)40)(10(+--=x x 400502-+-=x x225)25(2+--=x当25=x ,225max =y (元)答:产品的销售价应定为25元时,每日获得最大销售利润为225元.【点评】解决最值问题应用题的思路与一般应用题类似,也有区别,主要有两点: ⑴在“当某某为何值时,什么最大(或最小、最省)”的设问中, “某某”要设为自变量,“什么”要设为函数;⑵求解方法是依靠配方法或最值公式,而不是解方程.3.(2006十堰市)市“健益”超市购进一批20元/千克的绿色食品,如果以30•元/千克销售,那么每天可售出400千克.由销售经验知,每天销售量y (千克)•与销售单价x (元)(30≥x )存在如下图所示的一次函数关系式. ⑴试求出y 与x 的函数关系式;⑵设“健益”超市销售该绿色食品每天获得利润P 元,当销售单价为何值时,每天可获得最大利润?最大利润是多少?⑶根据市场调查,该绿色食品每天可获利润不超过4480元,•现该超市经理要求每天利润不得低于4180元,请你帮助该超市确定绿色食品销售单价x 的范围(•直接写出答案).解:⑴设y=kx+b 由图象可知,3040020,:402001000k b k k b b +==-⎧⎧⎨⎨+==⎩⎩解之得, 即一次函数表达式为100020+-=x y )5030(≤≤x . ⑵ y x P )20(-=)100020)(20(+--=x x 200001400202-+-=x x∵020<-=a ∴P 有最大值.当35)20(21400=-⨯=x 时,4500max =P (元)(或通过配方,4500)35(202+--=x P ,也可求得最大值)答:当销售单价为35元/千克时,每天可获得最大利润4500元.⑶∵44804500)35(2041802≤+--≤x16)35(12≤-≤x∴31≤x ≤34或36≤x≤39. 作业布置:1.将进货单价为70元的某种商品按零售价100元售出时,每天能卖出20个.若这种商品的零售价在一定范围内每降价1元,其日销售量就增加了1个,为了获得最大利润,则应降价_5_元,最大利润为_625_元. 解:设每件价格降价x 元,利润为y 元, 则:)20)(70100(x x y +--=600102++-=x x 625)5((2+--=x当5=x ,625max =y (元)答:价格提高5元,才能在半个月内获得最大利润.2.(2006年青岛市)在2006年青岛崂山北宅樱桃节前夕,•某果品批发公司为指导今年的樱桃销售,对往年的市场销售情况进行了调查统计,得到如下数据:销售价x (元/千克) … 25 24 23 22 … 销售量y (千克) (200)250030003500…(1)在如图的直角坐标系内,作出各组有序数对(x ,y )所对应的点.连接各点并观察所得的图形,判断y 与x 之间的函数关系,并求出y 与x 之间的函数关系式; (2)若樱桃进价为13元/千克,试求销售利润P (元)与销售价x (元/千克)之间的函数关系式,并求出当x 取何值时,P 的值最大? 解:(1)由图象可知,y 是x 的一次函数,设y=kx+b ,•∵点(•25,2000),(24,2500)在图象上, ∴200025500,:25002414500k bk k b b =+=-⎧⎧⎨⎨=+=⎩⎩解得 , ∴y=-500x+14500.(2)P=(x-13)·y=(x-13)·(-500x+14500))37744144142(500)37742(500)29)(13(50022+-+--=+--=---=x x x x x x=-500(x-21)2+32000∴P 与x 的函数关系式为P=-500x 2+21000x-188500, 当销售价为21元/千克时,能获得最大利润,最大利润为32000元.3.有一种螃蟹,从海上捕获后不放养,最多只能存活两天.如果放养在塘内,可以延长存活时间,但每天也有一定数量的蟹死去.假设放养期内蟹的个体质量基本保持不变,现有一经销商,按市场价收购这种活蟹1000 kg放养在塘内,此时市场价为每千克30元,据测算,此后每千克活蟹的市场价每天可上升1元,但是,放养一天需支出各种费用为400元,且平均每天还有10 kg蟹死去,假定死蟹均于当天全部销售出,售价都是每千克20元.(1)设x天后每千克活蟹的市场价为p元,写出p关于x的函数关系式;(2)如果放养x天后将活蟹一次性出售,并记1000 kg蟹的销售总额为Q元,写出Q 关于x的函数关系式.(3)该经销商将这批蟹放养多少天后出售,可获最大利润(利润=Q-收购总额)?解:(1)由题意知:p=30+x,(2)由题意知:活蟹的销售额为(1000-10x)(30+x)元,死蟹的销售额为200x元.∴Q=(1000-10x)(30+x)+200x=-10x2+900x+30000.(3)设总利润为W元则:W=Q-1000×30-400x=-10x2+500x=-10(x2-50x) =-10(x-25)2+6250.当x=25时,总利润最大,最大利润为6250元.答:这批蟹放养25天后出售,可获最大利润.4.(2008湖北恩施)为了落实国务院副总理李克强同志到恩施考察时的指示精神,最近,州委州政府又出台了一系列“三农”优惠政策,使农民收入大幅度增加.某农户生产经销一种农副产品,已知这种产品的成本价为20元/千克.市场调查发现,该产品每天的销售量w(千克)与销售价x(元/千克)有如下关系:w=-2x+80.设这种产品每天的销售利润为y(元) . (1)求y与x之间的函数关系式;(2)当销售价定为多少元时,每天的销售利润最大?最大利润是多少?(3)如果物价部门规定这种产品的销售价不得高于28元/千克,该农户想要每天获得150元的销售利润,销售价应定为多少元? 解:)802)(20()20(+--=-=x x w x y )40)(20(2---=x x)80060(22+--=x x 200)30(22+--=x160012022-+-=x x当30=x ,200max =y (元)(1)y 与x 之间的的函数关系式为;160012022-+-=x x y(2)当销售价定为30元时,每天的销售利润最大,最大利润是200元. (3) 150200)30(22=+--x ,25)30(2=-x28351>=x (不合题意,舍去)252=x答:该农户想要每天获得150元的销售利润,销售价应定为25元.12.(2008河北)研究所对某种新型产品的产销情况进行了研究,为投资商在甲、乙两地生产并销售该产品提供了如下成果:第一年的年产量为x (吨)时,所需的全部费用y (万元)与x 满足关系式9051012++=x x y ,投入市场后当年能全部售出,且在甲、乙两地每吨的售价,(万元)均与满足一次函数关系.(注:年利润=年销售额-全部费用)(1)成果表明,在甲地生产并销售吨时,,请你用含的代数式表示甲地当年的年销售额,并求年利润(万元)与之间的函数关系式;(2)成果表明,在乙地生产并销售吨时,(为常数),且在乙地当年的最大年利润为35万元.试确定的值;(3)受资金、生产能力等多种因素的影响,某投资商计划第一年生产并销售该产品18吨,根据(1),(2)中的结果,请你通过计算帮他决策,选择在甲地还是乙地产销才能获得较大的年利润?解:(1)甲地当年的年销售额为万元;.(2)在乙地区生产并销售时,年利润.由,解得或.经检验,不合题意,舍去,.(3)在乙地区生产并销售时,年利润,将代入上式,得(万元);将代入,得(万.元).,应选乙地.可编辑。
二次函数的最值问题实例分析二次函数是高中数学中的重要内容,它在实际问题中的应用广泛而深入。
本文将通过分析几个实例来探讨二次函数的最值问题,以帮助读者更好地理解和应用这一概念。
例一:建筑抛物线拱顶的最高点某个建筑的拱顶设计为一个抛物线形状,其顶点坐标为(0,15),给定该抛物线的开口方向向上。
我们的目标是确定该抛物线拱顶的最高点的高度。
解析:设抛物线的标准方程为f(x) = ax^2 + bx + c,由于开口向上,所以a > 0。
由已知顶点的坐标可得 f(0) = 15,即 c = 15。
由于顶点为最值点,所以最高点的高度即为顶点的纵坐标。
具体求解过程略去,最终得出该抛物线拱顶的最高点高度为15。
例二:投射物体的最远距离一枚火箭以初速度v0沿着水平方向发射,求解在重力的作用下,火箭落地的水平位置,即火箭的最远飞行距离。
解析:考虑到重力加速度g,可以列出水平和竖直方向的运动方程:水平方向:x(t) = v0 * t竖直方向:y(t) = -0.5gt^2 + v0 * t最终火箭落地时,y(t) = 0,求解得到落地的时间t0。
将t0代入水平方向的运动方程可得到最远飞行距离。
例三:最小化油费支出某辆汽车在高速公路上行驶,已知该车的油耗函数为C(x) =0.01x^2 + 2x + 30,其中x为行驶的里程数(单位:公里)。
我们的目标是确定行驶一定距离时,使得油耗最低的速度。
解析:油耗函数可以表示为二次函数,我们需要求解其最小值点对应的x 值。
通过求解导数为0的点可以得到极值点位置。
求解过程略去,最终得出使得油耗最低的速度对应的行驶距离。
通过以上三个实例的分析,我们可以看到二次函数的最值问题在各种实际场景中都有广泛的应用。
理解和掌握这一概念对于解决相关问题非常重要。
希望本文能够帮助读者更好地理解和应用二次函数的最值问题。
本文介绍了建筑抛物线拱顶的最高点、投射物体的最远距离以及最小化油费支出等实例,分析了各个实例中如何应用二次函数的最值问题的解决方法。
二次函数的最值与应用二次函数是高中数学中的重要内容,它在实际问题中有着广泛的应用。
在研究二次函数时,最值是其中一个重要的性质,它能帮助我们解决很多实际生活中的问题。
本文将深入探讨二次函数的最值原理及其应用。
一、二次函数的最值原理1. 最值的定义最值即函数在某个特定区间内取得的最大值或最小值。
二次函数的最值可以通过抽象函数形式来确定。
对于一般形式的二次函数y = ax^2 + bx + c,其中a、b、c为实数且a不为零,其图像是一个开口朝上或开口朝下的抛物线。
2. 最值的条件二次函数的最值可以通过一些条件来确定。
当二次函数开口方向为开口朝上时,其最值为最小值,当开口方向为开口朝下时,其最值为最大值。
此外,对于二次函数y = ax^2 + bx + c,最值的横坐标为(-b/2a)。
二、二次函数最值的求解1. 最值的求解方法解决二次函数的最值问题可以通过图像、导数以及配方法来求解。
其中通过图像可以直观地确定最值点的位置,通过导数可以求得最值点的切线斜率为零,而通过配方法则是用完全平方式将二次函数转化为顶点形式,从而确定最值。
2. 图像法求最值图像法通过绘制二次函数的图像来确定最值点的位置。
对于开口朝上的二次函数,最小值点即为图像的顶点;对于开口朝下的二次函数,最大值点即为图像的顶点。
通过观察图像的形状,可以直观地判断出最值点的位置。
3. 导数法求最值导数法通过求二次函数的导函数(一次导数)来确定最值点的位置。
对于二次函数y = ax^2 + bx + c,其导函数为y' = 2ax + b。
通过求导函数的解,可以得到最值点的横坐标,从而确定最值点的位置。
4. 配方法求最值配方法通过将二次函数用完全平方式转化为顶点形式来确定最值点的位置。
对于二次函数y = ax^2 + bx + c,通过完全平方式将其转化为y = a(x - h)^2 + k的形式,其中(h, k)为顶点的坐标。
通过转化后的函数形式,可以直接确定最值点的位置。
二次函数的应用最值与问题求解在数学中,二次函数是一种形式为f(x)=ax^2+bx+c的函数,其中a、b、c是实数且a不等于0。
二次函数的图像是一个开口方向朝上或者朝下的抛物线。
本文将探讨二次函数在实际问题中的应用,特别是与最值与问题求解相关的应用。
1. 最值与问题求解的概念最值指的是函数在某个特定区间内取得的最大值或最小值。
对于二次函数,最值通常出现在抛物线的顶点处。
问题求解是指通过建立二次函数的数学模型,解决与实际问题相关的数学问题。
最值与问题求解是二次函数的重要应用之一。
2. 最值与问题求解的例子例子1:弧线问题某地的一座桥由一段抛物线形状的钢筋弯曲而成。
假设桥的弧线方程为f(x)=3x^2-4x+10,其中x表示距桥起始位置的距离。
求整个桥的最高点的高度及到达最高点的距离。
解析:由于方程f(x)为二次函数,可以通过求导数得到最高点的横坐标。
对f(x)求导得到f'(x)=6x-4。
令f'(x)=0,解方程可得x=2/3。
将x=2/3代入f(x)中,可得到最高点的高度为f(2/3)=10/3。
因此,整个桥的最高点的高度为10/3,到达最高点的距离为2/3。
例子2:火箭运动问题某火箭从地面垂直起飞,并以速度v1向上运动。
假设空气阻力不考虑,火箭的运动可以用二次函数表示。
已知火箭的高度h与时间t的关系由函数h(t)=-5t^2+v1t表达。
求火箭达到最大高度的时间和最大高度。
解析:由于方程h(t)为二次函数,最大高度对应于抛物线的顶点。
顶点的横坐标可以通过求导数得到。
对h(t)求导得到h'(t)=-10t+v1。
令h'(t)=0,解方程可得t=v1/10。
将t=v1/10代入h(t)中,可得到最大高度为h(v1/10)=-v1^2/20。
3. 最值与问题求解的应用领域最值与问题求解的二次函数应用广泛,包括但不限于以下领域:- 物理学:例如物体的抛射运动、自由落体运动等- 经济学:例如生产成本、利润最大化等- 工程学:例如设计建筑物弧线、汽车行驶的最佳路径等4. 最值与问题求解的解决方法在实际问题中,求解最值与问题求解的方法通常包括以下步骤:1) 建立二次函数的数学模型,根据问题的特点确定函数的系数a、b、c。
二次函数的最值问题二次函数是高中数学中的一个重要内容,也是解决实际问题中常用的数学模型之一。
其中最值问题是二次函数的一个重要应用,既有理论意义又有实际应用意义。
本文将详细介绍二次函数的最值问题,并通过实例进行说明。
一、二次函数及其性质二次函数是形如y=ax^2+bx+c(a≠0)的函数,其中a、b、c为常数,且a决定了抛物线的开口方向(当a>0时开口向上,a<0时开口向下),b决定了抛物线的位置(横坐标平移),c决定了抛物线与y轴的位置(纵坐标平移)。
二次函数的图像一般呈现出一个U形曲线。
二次函数的一些基本性质包括:1. 对称轴:二次函数的对称轴是垂直于x轴的一条直线,可以通过公式 x=-b/2a(b、a为二次函数中的系数)求得。
2. 最值:二次函数在对称轴上有一个最值点,即最大值或最小值。
3. 求根公式:二次函数的根可以通过求根公式 x=(-b±√(b^2-4ac))/2a计算得出。
4. 单调性:二次函数在对称轴两侧有不同的单调性,即在对称轴左侧为递减,右侧为递增。
二、最值问题的概念在二次函数中,最值问题是指寻找二次函数的最大值或最小值。
最值问题可以分为以下几种情况:1. 若a>0,则二次函数开口向上,最小值出现在对称轴上;2. 若a<0,则二次函数开口向下,最大值出现在对称轴上;3. 若二次函数开口向上,且a>0,则无最大值;4. 若二次函数开口向下,且a<0,则无最小值。
三、一些实例例1:求函数 y=x^2+2x-3 的最值。
解:首先,根据二次函数的形式可知,a=1,b=2,c=-3。
然后,通过求对称轴公式可得 x=-2/2(1)=-1,因此对称轴为x=-1。
接下来,将对称轴的x值带回二次函数中计算对称轴上的y值,即y=(-1)^2+2(-1)-3=-4。
综上,该二次函数在对称轴上最小值为-4。
例2:求函数 y=-3x^2+5x+2 的最值。
解:首先,根据二次函数的形式可知,a=-3,b=5,c=2。
二次函数的实际应用——面积最大(小)值问题知识要点:在生活实践中,人们经常面对带有“最”字的问题,如在一定的方案中,花费最少、消耗最低、面积最大、产值最高、获利最多等;解数学题时,我们也常常碰到求某个变量的最大值或最小值之类的问题,这就是我们要讨论的最值问题。
求最值的问题的方法归纳起来有以下几点: 1.运用配方法求最值;2.构造一元二次方程,在方程有解的条件下,利用判别式求最值; 3.建立函数模型求最值;4.利用基本不等式或不等分析法求最值.[例1]:在矩形ABCD 中,AB=6cm ,BC=12cm ,点P 从点A 出发,沿AB 边向点B 以1cm /s 的速度移动,同时点Q 从点B 出发沿BC 边向点C 以2cm /s 的速度移动,如果P 、Q 两点同时出发,分别到达B 、C 两点后就停止移动.(1)运动第t 秒时,△PBQ 的面积y(cm²)是多少? (2)此时五边形APQCD 的面积是S(cm²),写出S 与t 的函数关系式,并指出自变量的取值范围.(3)t 为何值时s 最小,最小值时多少? 答案:6336333607266126262621)1(2222有最小值等于时;当)()()()()()(S t t S t t t t t S tt t t y =∴+-=<<+-=+--⨯=+-=⋅-=[例2]:小明的家门前有一块空地,空地外有一面长10米的围墙,为了美化生活环境,小明的爸爸准备靠墙修建一个矩形花圃,他买回了32米长的不锈钢管准备作为花圃的围栏,为了浇花和赏花的方便,准备在花圃的中间再围出一条宽为一米的通道及在左右花圃各放一个1米宽的门(木质).花圃的长与宽如何设计才能使花圃的面积最大?解:设花圃的宽为x 米,面积为S 平方米则长为:x x 4342432-=+-(米)则:)434(x x S -= x x 3442+-=4289)417(42+--=x ∵104340≤-<x∴2176<≤x∵6417<,∴S 与x 的二次函数的顶点不在自变量x 的范围内, 而当2176<≤x 内,S 随x 的增大而减小,∴当6=x 时,604289)4176(42max =+--=S (平方米)答:可设计成宽6米,长10米的矩形花圃,这样的花圃面积最大.[例3]:已知边长为4的正方形截去一个角后成为五边形ABCDE (如图),其中AF=2,BF=1.试在AB 上求一点P ,使矩形PNDM 有最大面积. 解:设矩形PNDM 的边DN=x ,NP=y , 则矩形PNDM 的面积S=xy (2≤x≤4) 易知CN=4-x ,EM=4-y . 过点B 作BH ⊥PN 于点H 则有△AFB ∽△BHP ∴PHBHBF AF =,即3412--=y x , ∴521+-=x y , x x xy S 5212+-==)42(≤≤x ,此二次函数的图象开口向下,对称轴为x=5, ∴当x≤5时,函数值y 随x 的增大而增大, 对于42≤≤x 来说,当x=4时,12454212=⨯+⨯-=最大S . 【评析】本题是一道代数几何综合题,把相似三角形与二次函数的知识有机的结合在一起,能很好考查学生的综合应用能力.同时,也给学生探索解题思路留下了思维空间.[例4]:某人定制了一批地砖,每块地砖(如图(1)所示)是边长为0.4米的正方形ABCD ,点E 、F 分别在边BC 和CD 上,△CFE 、△ABE 和四边形AEFD 均由单一材料制成,制成△CFE 、△ABE 和四边形AEFD 的三种材料的每平方米价格依次为30元、20元、10元,若将此种地砖按图(2)所示的形式铺设,且能使中间的阴影部分组成四边形EFGH .(1)判断图(2)中四边形EFGH 是何形状,并说明理由;(2)E 、F 在什么位置时,定制这批地砖所需的材料费用最省? 解:(1) 四边形EFGH 是正方形.图(2)可以看作是由四块图(1)所示地砖绕C 点 按顺(逆)时针方向旋转90°后得到的, 故CE =CF =CG .∴△CEF 是等腰直角三角形因此四边形EFGH 是正方形. (2)设CE =x , 则BE =0.4-x ,每块地砖的费用为y 元 那么:y =x ×30+×0.4×(0.4-x )×20+[0.16-x -×0.4×(0.4-x )×10])24.02.0(102+-=x x3.2)1.0(102+-=x )4.00(<<x当x =0.1时,y 有最小值,即费用为最省,此时CE =CF =0.1.答:当CE =CF =0.1米时,总费用最省.作业布置:1.(2008浙江台州)某人从地面垂直向上抛出一小球,小球的高度h (单位:米)与小球运动时间t (单位:秒)的函数关系式是,那么小球运动中的最大高度=最大h 4.9米 .2.(2008庆阳市)兰州市“安居工程”新建成的一批楼房都是8层高,房子的价格y (元/平方米)随楼层数x (楼)的变化而变化(x =1,2,3,4,5,6,7,8);已知点(x ,y )都在一个二次函数的图像上,(如图所示),则6楼房子的价格为 元/平方米.5 m 12m ABCD提示:利用对称性,答案:2080.3.如图所示,在一个直角△MBN 的内部作一个长方形ABCD ,其中AB 和BC 分别在两直角边上,设AB =x m ,长方形的面积为y m 2,要使长方形的面积最大,其边长x 应为( D )A .424m B .6 m C .15 m D .25m 解:AB =x m ,AD=b ,长方形的面积为y m 2∵AD ∥BC ∴△MAD ∽△MBN ∴MB MA BN AD =,即5512x b -=,)5(512x b -=)5(512)5(5122x x x x xb y --=-⋅==, 当5.2=x 时,y 有最大值.4.(2008湖北恩施)将一张边长为30㎝的正方形纸片的四角分别剪去一个边长为x㎝的小正方形,然后折叠成一个无盖的长方体.当x取下面哪个数值时,长方体的体积最大( C ) A .7 B .6 C .5 D .45.如图,铅球运动员掷铅球的高度y (m)与水平距离x (m)之间的函数关系式是:35321212++-=x x y ,则该运动员此次掷铅球的成绩是( D ) A .6 mB .12 mC .8 mD .10m解:令0=y ,则:02082=--x x 0)10)(2(=-+x xxyO AB M O(图5) (图6) (图7)6.某幢建筑物,从10 m 高的窗口A ,用水管向外喷水,喷出的水流呈抛物线状(抛物线所在的平面与墙面垂直,如图6,如果抛物线的最高点M 离墙1 m ,离地面340m ,则水流落地点B 离墙的距离OB 是( B )A .2 mB .3 mC .4 mD .5 m解:顶点为)340,1(,设340)1(2+-=x a y ,将点)10,0(代入,310-=a 令0340)1(3102=+--=x y ,得:4)1(2=-x ,所以OB=3 7.(2007乌兰察布)小明在某次投篮中,球的运动路线是抛物线21 3.55y x =-+的一部分,如图7所示,若命中篮圈中心,则他与篮底的距离L 是( B )8.某居民小区要在一块一边靠墙(墙长15m)的空地上修建一个矩形花园ABCD ,花园的一边靠墙,另三边用总长为40m 的栅栏围成.若设花园的宽为x(m) ,花园的面积为y(m²).(1)求y 与x 之间的函数关系,并写出自变量的取值范围;(2)根据(1)中求得的函数关系式,描述其图象的变化趋势;并结合题意判断当x 取何值时,花园的面积最大,最大面积是多少? 解:)240(x x y -=)20(22x x --=200)10(22+--=x∵152400≤-<x ∴205.12<≤x∵二次函数的顶点不在自变量x 的范围内, 而当205.12<≤x 内,y 随x 的增大而减小, ∴当5.12=x 时,5.187200)105.12(22max =+--=y (平方米)答:当5.12=x 米时花园的面积最大,最大面积是187.5平方米.9.如图,要建一个长方形养鸡场,鸡场的一边靠墙,如果用50 m 长的篱笆围成中间有一道篱笆隔墙的养鸡场,设它的长度为x 米.(1)要使鸡场面积最大,鸡场的长度应为多少m ? (2)如果中间有n (n 是大于1的整数)道篱笆隔墙,要使鸡场面积最大,鸡场的长应为多少米?比较(1)(2)的结果,你能得到什么结论?解:(1)∵长为x 米,则宽为350x-米,设面积为S 平方米. )50(313502x x x x S --=-⋅= 3625)25(312+--=x∴当25=x 时,3625max =S (平方米)即:鸡场的长度为25米时,面积最大.(2) 中间有n 道篱笆,则宽为250+-n x米,设面积为S 平方米. 则:)50(212502x x n n x x S -+-=+-⋅= 2625)25(212++-+-=n x n ∴当25=x 时,2625max +=n S (平方米)由(1)(2)可知,无论中间有几道篱笆墙,要使面积最大,长都是25米. 即:使面积最大的x 值与中间有多少道隔墙无关.10.如图,矩形ABCD 的边AB=6 cm ,BC=8cm ,在BC 上取一点P ,在CD 边上取一点Q ,使∠APQ 成直角,设BP=x cm ,CQ=y cm ,试以x 为自变量,写出y 与x 的函数关系式.ABCD PQ解:∵∠APQ=90°, ∴∠APB+∠QPC=90°. ∵∠APB+∠BAP=90°,∴∠QPC=∠BAP ,∠B=∠C=90° .∴△ABP ∽△PCQ.,86,yxx CQ BP PC AB =-= ∴x x y 34612+-=.11.(2006年南京市)如图,在矩形ABCD 中,AB=2AD ,线段EF=10.在EF 上取一点M ,•分别以EM 、MF 为一边作矩形EMNH 、矩形MFGN ,使矩形MFGN ∽矩形ABCD .令MN=x ,当x 为何值时,矩形EMNH 的面积S 有最大值?最大值是多少? 解:∵矩形MFGN ∽矩形ABCD ∴MF=2MN =2x ∴ EM=10-2x ∴S=x (10-2x )=-2x 2+10x=-2(x-2.5)2+12.5 ∵1020<<x ,∴50<<x当x=2.5时,S 有最大值12.5易的秋千,拴绳子的地方距地面高都是2.5米,绳子自然下垂呈抛物线状,身高1米的小明距较近的那棵树0.5米时,头部刚好接触到绳子,则绳子的最低点距地面的距离为 0.5 米. 答案:如图所示建立直角坐标系则:设c ax y +=2将点)1,5.0(-,)5.2,1(代入,⎩⎨⎧+=+-⨯=ca c a 5.2)5.0(12,解得⎩⎨⎧==5.02c a 5.022+=x y 顶点)5.0,0(,最低点距地面0.5米.13.(2008黑龙江哈尔滨)小李想用篱笆围成一个周长为60米的矩形场地,矩形面积S(单位:平方米)随矩形一边长x(单位:米)的变化而变化.(1)求S 与x 之间的函数关系式,并写出自变量x 的取值范围; (2)当x 是多少时,矩形场地面积S 最大?最大面积是多少? 解:(1)根据题意,得x x x xS 3022602+-=⋅-=自变量的取值范围是(2)∵01<-=a ,∴S 有最大值当时,答:当为15米时,才能使矩形场地面积最大,最大面积是225平方米.14.(2008年南宁市)随着绿城南宁近几年城市建设的快速发展,对花木的需求量逐年提高.某园林专业户计划投资种植花卉及树木,根据市场调查与预测,种植树木的利润与投资量成正比例关系,如图12-①所示;种植花卉的利润与投资量成二次函数关系,如图12-②所示(注:利润与投资量的单位:万元)(1)分别求出利润与关于投资量的函数关系式;(2)如果这位专业户以8万元资金投入种植花卉和树木,他至少获得多少利润?他能获取的最大利润是多少? 解:(1)设=,由图12-①所示,函数=的图像过(1,2),所以2=,故利润关于投资量的函数关系式是=;因为该抛物线的顶点是原点,所以设2y =,由图12-②所示,函数2y =的图像过(2,2),所以,故利润2y 关于投资量的函数关系式是2221x y =; (2)设这位专业户投入种植花卉万元(),则投入种植树木(x -8)万元,他获得的利润是万元,根据题意,得 ==+21y y +== ∵021>=a ∴当时,的最小值是14;∴他至少获得14万元的利润.因为,所以在对称轴2=x 的右侧, z 随x 的增大而增大所以,当8=x 时,z 的最大值为32.15.(08山东聊城)如图,把一张长10cm ,宽8cm 的矩形硬纸板的四周各剪去一个同样大小的正方形,再折合成一个无盖的长方体盒子(纸板的厚度忽略不计).(1)要使长方体盒子的底面积为48cm2,那么剪去的正方形的边长为多少?(2)你感到折合而成的长方体盒子的侧面积会不会有更大的情况?如果有,请你求出最大值和此时剪去的正方形的边长;如果没有,请你说明理由;(3)如果把矩形硬纸板的四周分别剪去2个同样大小的正方形和2个同样形状、同样大小的矩形,然后折合成一个有盖的长方体盒子,是否有侧面积最大的情况;如果有,请你求出最大值和此时剪去的正方形的边长;如果没有,请你说明理由.解:(1)设正方形的边长为cm,则.即.解得(不合题意,舍去),.剪去的正方形的边长为1cm.(2)有侧面积最大的情况.设正方形的边长为cm,盒子的侧面积为cm2,则与的函数关系式为:.即.改写为.当时,.即当剪去的正方形的边长为2.25cm时,长方体盒子的侧面积最大为40.5cm2.设正方形的边长为cm ,盒子的侧面积为cm 2.若按图1所示的方法剪折, 则与的函数关系式为:x xx x y ⋅-⋅+-=22102)28(2 即.当时,.若按图2所示的方法剪折, 则与的函数关系式为:x xx x y ⋅-⋅+-=2282)210(2. 即.当时,.比较以上两种剪折方法可以看出,按图2所示的方法剪折得到的盒子侧面积最大,即当剪去的正方形的边长为cm 时,折成的有盖长方体盒子的侧面积最大,最大面积为cm 2.16.(08兰州)一座拱桥的轮廓是抛物线型(如图16所示),拱高6m ,跨度20m ,相邻两支柱间的距离均为5m .(1)将抛物线放在所给的直角坐标系中(如图17所示),求抛物线的解析式; (2)求支柱的长度;(3)拱桥下地平面是双向行车道(正中间是一条宽2m 的隔离带),其中的一条行车道能否并排行驶宽2m 、高3m 的三辆汽车(汽车间的间隔忽略不计)?请说明你的理由.解:(1)根据题目条件,的坐标分别是.设抛物线的解析式为,将的坐标代入,得解得.所以抛物线的表达式是.(2)可设,于是从而支柱的长度是米.(3)设是隔离带的宽,是三辆车的宽度和,则点坐标是.过点作垂直交抛物线于,则.根据抛物线的特点,可知一条行车道能并排行驶这样的三辆汽车.11。
应用二次函数求实际问题的最值运用二次函数解决实际问题中的最大(小)值问题是近几年来各地中考命题的一个热点,解决这类问题的关键是从实际问题中抽象出二次函数的模型,然后再应用二次函数的有关性质去寻找实际问题的最佳答案,请看几个典型的例子.例1. 张大爷要围成一个矩形花圃.花圃的一边利用足够长的墙另三边用总长为32米的篱笆恰好围成.围成的花圃是如图所示的矩形ABCD .设AB 边的长为x 米.矩形ABCD 的面积为S 平方米.(1)求S 与x 之间的函数关系式(不要求写出自变量x 的取值范围).(2)当x 为何值时,S 有最大值?并求出最大值.(参考公式:二次函数2y ax bx c =++(0a ≠),当2b x a =-时,244ac b y a -=最大(小)值) 分析:(1)由矩形的面积公式建立函数关系式;(2)利用二次函数的顶点坐标公式求解.解:(1)由题意得(322)S AB BC x x ==- ,2232S x x ∴=-+; (2)20a =-< ,S ∴有最大值.32822(2)b x a ∴=-=-=⨯-. 2243212844(2)ac b S a --===⨯-最大值,8x ∴=时,S 有最大值是128. 说明:解决几何类问题时,图形的有关公式是寻找解题思路的有效途径.例2.为了扩大内需,让惠于农民,丰富农民的业余生活,鼓励送彩电下乡,国家决定对购买彩电的农户实行政府补贴.规定每购买一台彩电,政府补贴若干元,经调查某商场销售彩电台数y (台)与补贴款额x (元)之间大致满足如图①所示的一次函数关系.随着补贴款额x 的不断增大,销售量也不断增加,但每台彩电的收益Z (元)会相应降低且Z 与x 之间也大致满足如图②所示的一次函数关系.(1)在政府未出台补贴措施前,该商场销售彩电的总收益额为多少元?(2)在政府补贴政策实施后,分别求出该商场销售彩电台数y 和每台家电的收益Z 与政府补贴款额x 之间的函数关系式;(3)要使该商场销售彩电的总收益w (元)最大,政府应将每台补贴款额x 定为多少?并求出总收益w 的最大值.分析:(1)政府未出台补贴措施前,商场销售彩电台数为800台,每台彩电的收益为200元;(2)利用两个图像中提供的点的坐标求各自的解析式;(3)商场销售彩电的总收益=商场销售彩电台数×每台家电的收益,将(2)中的关系式代入得到二次函数,再求二次函数的最大值.解:(1)该商场销售家电的总收益为800200160000⨯=(元);(2)依题意可设1800y k x =+,2200Z k x =+,∴有14008001200k +=,2200200160k +=,解得12115k k ==-,.所以800y x =+,12005Z x =-+. (3)1(800)2005W yZ x x ⎛⎫==+-+ ⎪⎝⎭21(100)1620005x =--+,政府应将每台补贴款额x 定为100元,总收益有最大值,其最大值为162000元.说明:本题中有两个函数图像,在解题时要结合起来思考,不可顾此失彼.例3.凯里市某大型酒店有包房100间,在每天晚餐营业时间,每间包房收包房费100元时,包房便可全部租出;若每间包房收费提高20元,则减少10间包房租出,若每间包房收费再提高20元,则再减少10间包房租出,以每次提高20元的这种方法变化下去.(1)设每间包房收费提高x (元),则每间包房的收入为y 1(元),但会减少y 2间包房租出,请分别写出y 1、y 2与x 之间的函数关系式.(2)为了投资少而利润大,每间包房提高x (元)后,设酒店老板每天晚餐包房总收入为y (元),请写出y 与x 之间的函数关系式,求出每间包房每天晚餐应提高多少元可获得最大包房费收入,并说明理由.分析:(1)提价后每间包房的收入=原每间包房收包房费+每间包房收包房提高费,包房减少数=每间包房收包房提高费数量的一半;(2)酒店老板每天晚餐包房总收入=提价后每间包房的收入×每天包房租出的数量,得到二次函数后再求y 取得最大值时x 的值.解:(1)x y +=1001,x y 212=; (2))21100()100(x x y -∙+=y 11250)50(212+--=x ,因为提价前包房费总收入为100×100=10000,当x=50时,可获最大包房收入11250元,因为11250>10000又因为每次提价为20元,所以每间包房晚餐应提高40元或60元.说明:本题的答案有两个,但从“投资少而利润大”的角度来看,因尽量少租出包房,所以每间包房晚餐应提高60元应该更好.例4.某水产品养殖企业为指导该企业某种水产品的养殖和销售,对历年市场行情和水产品养殖情况进行了调查.调查发现这种水产品的每千克售价1y (元)与销售月份x (月)满足关系式1y =36x 83+-,而其每千克成本2y (元)与销售月份x (月)满足的函数关系如图所示.(1)试确定b c 、的值;(2)求出这种水产品每千克的利润y (元)与销售月份x (月)之间的函数关系式;(3)“五·一”之前,几月份出售这种水产品每千克的利润最大?最大利润是多少? 分析:(1)将点(3,25),(4,24)代入求b 、c 的值;(2)y =1y -2y ;(3)将(2)中的二次函数配方为顶点式,再利用二次函数的增减性,在满足“五·一”之前的前提下求最大值.解:(1)由题意:22125338124448b c b c ⎧=⨯++⎪⎪⎨⎪=⨯++⎪⎩,解得7181292b c ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩;(2)12y y y =-23115136298882x x x ⎛⎫=-+--+ ⎪⎝⎭21316822x x =-++; (3)21316822y x x =-++ 2111(1236)46822x x =--+++21(6)118x =--+. ∵108a =-<,∴抛物线开口向下.在对称轴6x =左侧y 随x 的增大而增大.由题意5x <,所以在4月份出售这种水产品每千克的利润最大.最大利润211(46)111082=--+=(元).说明:本题在x =6,即6月份时取得最大值,但题目要求在“五·一”之前,所以要将二次函数配方为顶点式,利用二次函数的增减性来求解.练习题1.某商品的进价为每件40元,售价为每件50元,每个月可卖出210件;如果每件商品的售价每上涨1元,则每个月少卖10件(每件售价不能高于65元).设每件商品的售价上涨x 元(x 为正整数),每个月的销售利润为y 元.(1)求y 与x 的函数关系式并直接写出自变量x 的取值范围;(2)每件商品的售价定为多少元时,每个月可获得最大利润?最大的月利润是多少元?y 2(3)每件商品的售价定为多少元时,每个月的利润恰为2200元?根据以上结论,请你直接写出售价在什么范围时,每个月的利润不低于2200元?2.新星电子科技公司积极应对2008年世界金融危机,及时调整投资方向,瞄准光伏产业,建成了太阳能光伏电池生产线.由于新产品开发初期成本高,且市场占有率不高等因素的影响,产品投产上市一年来,公司经历了由初期的亏损到后来逐步盈利的过程(公司对经营的盈亏情况每月最后一天结算1次).公司累积获得的利润y (万元)与销售时间第x (月)之间的函数关系式(即前x 个月的利润总和y 与x 之间的关系)对应的点都在如图3所示的图象上.该图象从左至右,依次是线段OA 、曲线AB 和曲线BC ,其中曲线AB 为抛物线的一部分,点A 为该抛物线的顶点,曲线BC 为另一抛物线252051230y x x =-+-的一部分,且点A ,B ,C 的横坐标分别为4,10,12(1)求该公司累积获得的利润y (万元)与时间第x (月)之间的函数关系式;(2)直接写出第x 个月所获得S (万元)与时间x (月)之间的函数关系式(不需要写出计算过程);(3)前12个月中,第几个月该公司所获得的利润最多?最多利润是多少万元?参考答案1.(1)2(21010)(5040)101102100y x x x x =-+-=-++(015x <≤且x 为整数);(2)210( 5.5)2402.5y x =--+.100a =-< ,∴当 5.5x =时,y 有最大值2402.5.015x < ≤,且x 为整数,当5x =时,5055x +=,2400y =(元),当6x =时,5056x +=,2400y =(元)∴当售价定为每件55或56元,每个月的利润最大,最大的月利润是2400元;(3)当2200y =时,21011021002200x x -++=,解得:12110x x ==,.∴当1x =时,5051x +=,当10x =时,5060x +=.∴当售价定为每件51或60元,每个月的利润为2200元.当售价不低于51或60元,每个月的利润为2200元.当售价不低于51元且不高于60元且为整数时,每个月的利润不低于2200元(或当售价分别为51,52,53,54,55,56,57,58,59,60元时,每个月的利润不低于2200元).2.(1)()()()22101234:0123410801205678952051230101112x x x y x x x x x x -==⎧⎪∴=-+=⎨⎪-+-=⎩,,,注写成,,,,亦可,,,,,,;(4x =可归为第2段,10x =亦可归为第2段)(2)()()()1012340420905678959102101011121012x x x x s x x x x x x x x ⎧-=⎪⎪∴=-=⎨⎪-+=⎪⎩,,,或≤≤且为整数,,,,或≤≤且为整数,,或≤≤且为整数; (3)由(2)知,1234x =,,,时,s 均为-10;56789x =,,,,时,2090s x =-,s 有最大值90,而在101112x =,,时,10210s x =-+,在10x =时,s 有最大值110,故在10x =时,s 有最大值110.即第10个月公司所获利润最大,它是110万元.。