9下二次函数与实际问题面积
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第9讲实际问题与二次函数一、知识梳理1.根据实际问题列二次函数解析式【例1】.(1)某工厂1月份的产值是200万元,平均每月产值的增长率为x(x>0),则该工厂第一季度的产值y 关于x的函数解析式为y=200x2+600x+600(x>0).【分析】首先分别表示出二月、三月的产值,然后再列出函数解析式即可.【解答】解:由题意得:y=200+200(1+x)+200(1+x)2=200x2+600x+600(x>0),故答案为:y=200x2+600x+600(x>0).(2)某商场以每件30元的价格购进一种商品,试销中发现这种商品每天的销售量m(件)与每件的销售价x(元)满足一次函数关系m=162﹣3x.(1)请写出商场卖这种商品每天的销售利润y(元)与每件销售价x(元)之间的函数关系式.(2)商场每天销售这种商品的销售利润能否达到500元?如果能,求出此时的销售价格;如果不能,说明理由.【分析】(1)此题可以按等量关系“每天的销售利润=(销售价﹣进价)×每天的销售量”列出函数关系式,并由售价大于进价,且销售量大于零求得自变量的取值范围.(2)根据(1)所得的函数关系式,利用配方法求二次函数的最值即可得出答案.【解答】解:(1)由题意得,每件商品的销售利润为(x﹣30)元,那么m件的销售利润为y=m(x﹣30),又∵m=162﹣3x,∴y=(x﹣30)(162﹣3x),即y=﹣3x2+252x﹣4860,∵x﹣30≥0,∴x≥30.又∵m≥0,∴162﹣3x≥0,即x≤54.∴30≤x≤54.∴所求关系式为y=﹣3x2+252x﹣4860(30≤x≤54).(2)由(1)得y=﹣3x2+252x﹣4860=﹣3(x﹣42)2+432,所以可得售价定为42元时获得的利润最大,最大销售利润是432元.∵500>432,∴商场每天销售这种商品的销售利润不能达到500元.【变式训练1】.(1)某种商品的价格为5元,准备进行两次降价,如果每次降价的百分率都是x,经过两次降价后的价格y(单位:元)随每次降价的百分率x的变化而变化,则y与x之间的关系式为y=5(1﹣x)2.【分析】根据题意可得第一次降价后的价格为5(1﹣x),第二次降价后价格为5(1﹣x)(1﹣x),进而可得y与x之间的关系式.【解答】解:由题意得:y=5(1﹣x)2,故答案为:y=5(1﹣x)2.(2)学校准备将一块长20m,宽14m的矩形绿地扩建,如果长和宽都增加xm,设增加的面积是ym2.(1)求x与y之间的函数关系式.(2)若要使绿地面积增加72m2,长与宽都要增加多少米?【分析】(1)根据题意可以得到y与x之间的函数关系式;(2)将y=72代入(1)中的函数关系式,即可解答本题.【解答】解:(1)由题意可得,y=(20+x)(14+x)﹣20×14化简,得y=x2+34x,即x与y之间的函数关系式是:y=x2+34x;(2)将y=72代入y=x2+34x,得72=x2+34x,解得,x1=﹣36(舍去),x2=2,即若要使绿地面积增加72m2,长与宽都要增加2米.2.二次函数的应用(1)利用二次函数解决利润问题在商品经营活动中,经常会遇到求最大利润,最大销量等问题.解此类题的关键是通过题意,确定出二次函数的解析式,然后确定其最大值,实际问题中自变量x的取值要使实际问题有意义,因此在求二次函数的最值时,一定要注意自变量x的取值范围.(2)几何图形中的最值问题几何图形中的二次函数问题常见的有:几何图形中面积的最值,用料的最佳方案以及动态几何中的最值的讨论.(3)构建二次函数模型解决实际问题利用二次函数解决抛物线形的隧道、大桥和拱门等实际问题时,要恰当地把这些实际问题中的数据落实到平面直角坐标系中的抛物线上,从而确定抛物线的解析式,通过解析式可解决一些测量问题或其他问题.【例2】.(1)如图是抛物线形拱桥,当拱顶离水面2m时,水面宽4m,若水面下降2.5m,那么水面宽度为()m.A.3B.6C.8D.9【分析】根据已知确定平面直角坐标系,进而求出二次函数解析式,再通过把y=﹣2.5代入抛物线解析式得出水面宽度,即可得出答案.【解答】解:建立平面直角坐标系,设横轴x通过AB,纵轴y通过AB中点O且通过C点,则通过画图可得知抛物线以y轴为对称轴,且经过A,B两点,OA和OB可求出为AB的一半2米,抛物线顶点C坐标为(0,2),设顶点式y=ax2+2,把A点坐标(﹣2,0)代入得a=﹣0.5,∴抛物线解析式为y=﹣0.5x2+2,当水面下降2.5米,通过抛物线在图上的观察可转化为:当y=﹣2.5时,对应的抛物线上两点之间的距离,也就是直线y=﹣2.5与抛物线相交的两点之间的距离,可以通过把y=﹣2.5代入抛物线解析式得出:﹣2.5=﹣0.5x2+2,解得:x=±3,∴水面宽度为3﹣(﹣3)=6(m).故选:B.(2)如果矩形的周长是16,则该矩形面积的最大值为()A.8B.15C.16D.64【分析】首先根据矩形周长为16,设一条边长x,矩形面积为y,可表示出另一边长为8﹣x,再根据矩形面积=长×宽列出函数解析式并配方即可得结论.【解答】解:∵矩形周长为16,∴设一条边长x,矩形面积为y,则另一边长为8﹣x,∴y=(8﹣x)x=﹣x2+8x=﹣(x﹣4)2+16,∴当x=4时,y有最大值是16.(3)若实数m、n满足m+n=2,则代数式2m2+mn+m﹣n的最小值是﹣6.【分析】设y=2m2+mn+m﹣n,由m+n=2得n=2﹣m,再由二次函数的性质即可解决问题.【解答】解:设y=2m2+mn+m﹣n,∵m+n=2,∴n=2﹣m,∴y=2m2+m(2﹣m)+m﹣(2﹣m)=m2+4m﹣2=(m+2)2﹣6,此为一个二次函数,开口向上,有最小值,当m=﹣2时,y有最小值为﹣6,故答案为:﹣6.(4)某百货商店服装在销售过程中发现,某品牌童装平均每天可售出20件,每件盈利40元,经市场调查发现,在进货不变的情况下,若每件童装每降价1元,日销售量将增加2件,当每件童装降价多少元时,这种童装一天的销售利润最多?最多利润是多少?【分析】根据题意可以得到利润与所将价格的关系式,根据二次函数的性质求最值即可.【解答】解:设每件童装降价x元,利润为y元,由题意,得:y=(40﹣x)(20+2x)=﹣2(x﹣15)2+1250,∴当x=15时,y取得最大值,此时y=1250元,答:每件童装降价15元时,每天销售这种童装的利润最高,最高利润是1250元.【变式训练2】.(1)一次足球训练中,小明从球门正前方将球射向球门,球射向球门的路线呈抛物线.当球飞行的水平距离为6m时,球达到最高点,此时球离地面3m.已知球门高是2.44m,若足球能射入球门,则小明与球门的距离可能是()A.10m B.8m C.6m D.5m【分析】建立直角坐标系,根据题意求出函数解析式,求y<2.44对应的x的值.【解答】解:如图,建立直角坐标系,设抛物线解析式为y=a(x﹣6)2+3,将(0,0)代入解析式得a=,∴抛物线解析式为y=(x﹣6)2+3,当x=10时,y=,<2.44,满足题意,故选:A.(2)如图,P是抛物线y=x2﹣2x﹣3在第四象限的一点,过点P分别向x轴和y轴作垂线,垂足分别为A、B,则四边形OAPB周长的最大值为.【分析】设P(x,x2﹣2x﹣3)根据矩形的周长公式得到C=﹣2(x﹣)2+.根据二次函数的性质来求最值即可.【解答】解:设P(x,x2﹣2x3),∵过点P分别向x轴和y轴作垂线,垂足分别为A、B,∴四边形OAPB为矩形,∴四边形OAPB周长=2P A+2OA=﹣2(x2﹣2x﹣3)+2x=﹣2x2+6x+6=﹣2(x2﹣3x)+6,=﹣2+.∴当x=时,四边形OAPB周长有最大值,最大值为.故答案为.(3)已知抛物线y=﹣x2﹣3x+3,点P(m,n)在抛物线上,则m+n的最大值是4.【分析】把点P(m,n)代入抛物线的解析式,得到n=﹣m2﹣3m+3,等式两边同加m得m+n=﹣m2﹣2m+3,得到m+n关于m的二次函数解析式,然后整理成顶点式形式,再根据二次函数的最值问题解答.【解答】解:∵点P(m,n)在抛物线y=﹣x2﹣3x+3上,∴n=﹣m2﹣3m+3,∴m+n=﹣m2﹣2m+3=﹣(m+1)2+4,∴当m=﹣1时,m+n有最大值4.故答案为:4.(4)某商店购进一批冬季保暖内衣,每套进价为100元,售价为130元,每星期可卖出80套.现因临近春节,商家决定降价促销,根据市场调查,每降价5元,每星期可多卖出20套.设保暖内衣售价为x元,每星期的销量为y件.(1)求商家降价前每星期的销售利润为多少元?(2)求y与x之间的函数关系式.(3)当每件售价定为多少时,每星期的销售利润最大?最大销售利润是多少?【分析】(1)商家降价前,每套的利润是30元,销售量是80套,根据利润=每套的利润×销售量,即可得出结论;(2)根据每降价5元,每星期可多卖出20套,当保暖内衣售价为x元时列出函数关系即可;(3)根据每星期的销售利润等于单套的利润乘以销售量列出函数的关系式,然后根据二次函数的性质求函数最值.【解答】解:(1)由题意得:(130﹣100)×80=2400 (元),∴商家降价前每星期的销售利润为2400元;(2)由题意可得:y=×20+80=﹣4x+600,∴y与x之间的函数关系式为y=﹣4x+600;(3)设每星期的销售利润为w元,则:w=(x﹣100)y=(x﹣100)(﹣4x+600)=﹣4(x﹣125)²+2500,∴当每件售价定为125 元时,每星期的销售利润最大,最大销售利润2500元.答:当每件售价定为125 元时,每星期的销售利润最大,最大销售利润2500元.二、课堂训练1.某中学课外兴趣活动小组准备围建一个矩形苗圃园,其中一边靠墙,另外三边用长为40米的篱笆围成,已知墙长为18米(如图所示),设这个苗圃园垂直于墙的一边长为x米,围成的苗圃面积为y,则y关于x的函数关系式为()A.y=x(40﹣x)B.y=x(18﹣x)C.y=x(40﹣2x)D.y=2x(40﹣2x)【分析】先用含x的代数式表示苗圃园与墙平行的一边长,再根据面积=长×宽列出y关于x的函数关系式.【解答】解:设这个苗圃园垂直于墙的一边长为x米,则苗圃园与墙平行的一边长为(40﹣2x)米.依题意可得:y=x(40﹣2x).故选:C.2.如图1,是某次比赛中垫球时的动作,若将垫球后排球的运动路线近似的看作抛物线,在如图2所示的平面直角坐标系中,已知运动员垫球时(图中点A)离球网的水平距离为5米,排球与地面的垂直距离为0.5米,排球在球网上端0.26米处(图中点B)越过球网(女子排球赛中球网上端距地面的高度为2.24米),落地时(图中点C)距球网的水平距离为2.5米,则排球运动路线的函数表达式为()A.y=﹣x2﹣x+B.y=﹣x2+x+C.y=x2﹣x+D.y=x2+x+【分析】方法一:根据题意结合函数的图象,得出图中A、B、C的坐标,再利用待定系数法求出函数关系式即可;方法二:根据四个选项中关系式系数的特点,结合抛物线位置,确定a、b的符号和c的值,就可以直接得出答案.【解答】解:方法一:0.26+2.24=2.5=(米)根据题意和所建立的坐标系可知,A(﹣5,),B(0,),C(,0),设排球运动路线的函数关系式为y=ax2+bx+c,将A、B、C的坐标代入得:,解得,a=﹣,b=﹣,c=,∴排球运动路线的函数关系式为y=﹣x2﹣x+,故选:A.方法二:排球运动路线的函数关系式为y=ax2+bx+c,由图象可知,a<0,a、b同号,即b<0,c=,故选:A.3.对于向上抛出的物体,在没有空气阻力的条件下,满足这样的关系式:h=vt﹣gt2,其中h是上升高度,v是初始速度,g为重力加速度(g≈10m/s2),t为抛出后的时间.若v=20m/s,则下列说法正确的是()A.当h=20m时,对应两个不同的时刻点B.当h=25 m时,对应一个时刻点C.当h=15m时,对应两个不同的时刻点D.h取任意值,均对应两个不同的时刻点【分析】把v=20m/s,g≈10m/s2代入h=vt﹣gt2,将其写成顶点式,根据二次函数的性质可得函数的最大值,则问题得解.【解答】解:∵h=vt﹣gt2,v=20m/s,g≈10m/s2,∴h=20t﹣5t2=﹣5(t2﹣4t)=﹣5(t﹣2)2+20,∴当t=2s时,h有最大值为20m,即物体能达到的最大高度为20m,且h=20m时,只有一个时刻,∴A、B、D均不正确.∵h=20t﹣5t2为开口向下的二次函数,h有最大值为20m,∴当h=15m时,对应两个不同的时刻点.∴C正确.故选:C.4.某地要建造一个圆形喷水池,在水池中央垂直于地面安装一个柱子OA,O恰为水面中心,安置在柱子顶端A处的喷头向外喷水,水流在各个方向上沿形状相同的抛物线路径落下.在过OA的任一平面上,建立平面直角坐标系(如图),水流喷出的高度y(m)与水平距离x(m)之间的关系式是y=﹣x2+2x+3,则下列结论错误的是()A.柱子OA的高度为3mB.喷出的水流距柱子1m处达到最大高度C.喷出的水流距水平面的最大高度是3mD.水池的半径至少要3m才能使喷出的水流不至于落在池外【分析】根据题目中的二次函数解析式可以判断各个小题中的说法是否正确,从而可以解答本题.【解答】解:∵y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,∴当x=0时,y=3,即OA=3m,故A选项正确,当x=1时,y取得最大值,此时y=4,故B选项正确,C选项错误,当y=0时,x=3或x=﹣1(舍去),故D选项正确,故选:C.5.如图,已知二次函数的图象(0≤x≤1+2).关于该函数在所给自变量取值范围内,下列说法正确的是()A.有最小值﹣2,无最大值B.有最小值﹣2,有最大值﹣1.5C.有最小值﹣2,有最大值2D.有最小值﹣1.5,有最大值2【分析】根据图象及x的取值范围,求出最大值和最小值即可.【解答】解:根据图象及x的取值范围,当x=1时,y取最小值为﹣2,当x=1+2,y取最大值为2,∴该函数有最小值﹣2,有最大值2,故选:C.6.一台机器原价为60万元,如果每年价格的折旧率为x,两年后这台机器的价格为y万元,则y关于x的函数关系式为y=60(1﹣x)2.【分析】原价为60万元,一年后的价格是60×(1﹣x),二年后的价格是为:60×(1﹣x)×(1﹣x)=60(1﹣x)2,可得结论.【解答】解:由题意知:两年后的价格是为:y=60×(1﹣x)×(1﹣x)=60(1﹣x)2,则函数解析式是:y=60(1﹣x)2,故答案为:y=60(1﹣x)2.7.从喷水池喷头喷出的水珠,在空中形成一条抛物线,如图所示,在抛物线各个位置上,水珠的竖直高度y(单位:m)与它距离喷头的水平距离x(单位:m)之间满足函数关系式y=﹣2x2+4x+1,则喷出水珠的最大高度是3 m.【分析】先把函数关系式配方,求出函数的最大值,即可得出水珠达到的最大高度.【解答】解:∵y=﹣2x2+4x+1=﹣2(x﹣1)2+3,∴当x=1时,y有最大值为3,∴喷出水珠的最大高度是3m,故答案为:3.8.某商场经营一种小商品,已知购进时单价是20元.调查发现:当销售单价是30元时,月销售量为280件.而销售单价每上涨1元,月销售量就减少10件,当月销售利润最大时,销售单价为39元.【分析】设销售单价为x元时,销售利润最大,单价利润为x﹣20元,销售数量为280﹣(x﹣30)•10,根据公式利润=(售价﹣进价)×销售数量.通过配方可求利润最大值.【解答】解:设销售单价为x元时,销售利润最大,单价利润为(x﹣20)元,销售数量为280﹣(x﹣30)•10,∴利润总额为y=(x﹣20)•[280﹣(x﹣30)•10],化简得:y=﹣10x2+780x﹣11600,配方得:y=﹣10(x﹣39)2+3160,当单价为39元时,有最大利润3610元,故答案为:39.9.汽车刹车后行驶的距离s与行驶时间t(秒)的函数关系是s=﹣3t2+8t,汽车从刹车到停下来所用时间是秒.【分析】当汽车停下来时,s最大,故将s=﹣3t2+8t写成顶点式,则顶点横坐标值即为所求.【解答】解:∵s=﹣3t2+8t,=﹣3(t﹣)2+,∴当t=秒时,s取得最大值,即汽车停下来.故答案为:.10.疫情期间,按照防疫要求,学生在进校时必须排队接受体温检测,某校统计了学生早晨到校情况,发现从7:00开始,在校门口的学生人数y(单位:人)随时间x(单位:分钟)的变化情况的图象是二次函数图象的一部分,如图所示.(1)求y与x之间的函数解析式;(2)求校门口排队等待体温检测的学生人数最多时有多少人;(3)从7:00开始,需要多少分钟校门口的学生才能全部进校?【分析】(1)根据图象用待定系数法求函数解析式即可;(2)根据函数的性质求最值;(3)令y=0,解方程﹣x2+16x+34=0即可.【解答】解:(1)设y与x之间的函数解析式为y=ax2+bx+c,根据题意得:,解得:,∴y=﹣x2+16x+34;(2)由(1)知,﹣<0,∴y有最大值,y max===162,∴校门口排队等待体温检测的学生人数最多时有162人;(3)令y=0,得:﹣x2+16x+34=0,解得:x1=﹣2(舍),x2=34,∴从7:00开始,需要34分钟校门口的学生才能全部进校.11.某超市销售一种商品,每件成本为50元,销售人员经调查发现,销售单价为100元时,每月的销售量为50件,而销售单价每降低2元,则每月可多售出10件,且要求销售单价不得低于成本.(1)求该商品每月的销售量y(件)与销售单价x(元)之间的函数关系式;(不需要求自变量取值范围)(2)若使该商品每月的销售利润为4000元,并使顾客获得更多的实惠,销售单价应定为多少元?(3)超市的销售人员发现:当该商品每月销售量超过某一数量时,会出现所获利润反而减小的情况,为了每月所获利润最大,该商品销售单价应定为多少元?【分析】(1)明确题意,找到等量关系求出函数关系式即可;(2)根据题意,按照等量关系“销售量×(售价﹣成本)=4000”列出方程,求解即可得到该商品此时的销售单价;(3)设每月所获利润为w,按照等量关系列出二次函数,并根据二次函数的性质求得最值即可.【解答】解:(1)∵依题意,得:y=50+(100﹣x)××10=﹣5x+550,∴y与x的函数关系式为y=﹣5x+550;(2)∵依题意得:y(x﹣50)=4000,即(﹣5x+550)(x﹣50)=4000,解得:x1=70,x2=90,∵70<90,∴当该商品每月销售利润为4000,为使顾客获得更多实惠,销售单价应定为70元;(3)设每月总利润为w,依题意得w=y(x﹣50)=(﹣5x+550)(x﹣50)=﹣5x2+800x﹣27500=﹣5(x﹣80)2+4500,∵﹣5<0,此图象开口向下,∴当x=80时,w有最大值为4500元,∴为了每月所获利润最大,该商品销售单价应定为80元.三、课后巩固1.设等边三角形的边长为x(x>0),面积为y,则y与x的函数关系式是()A.y=x2B.y=C.y=D.y=【分析】作出三角形的高,利用直角三角形的性质及勾股定理可得高,利用三角形的面积=底×高,把相关数值代入即可求解.【解答】解:作出BC边上的高AD.∵△ABC是等边三角形,边长为x,∴CD=x,∴高为h=x,∴y=x×h=x2.故选:D.2.如图1是一只葡萄酒杯,酒杯的上半部分是以抛物线为模型设计而成,且成轴对称图形.从正面看葡萄酒杯的上半部分是一条抛物线,若AB=4,CD=3,以顶点C为原点建立如图2所示的平面直角坐标系,则抛物线的表达式为()A.B.C.D.【分析】直接根据题意得出B点坐标,进而假设出抛物线解析式,进而得出答案.【解答】解:∵AB=4,CD=3,∴B(2,3),设抛物线解析式为:y=ax2,则3=4x,解得:a=,故抛物线的表达式为:y=x2.故选:A.3.中国贵州省内的射电望远镜(F AST)是目前世界上口径最大,精度最高的望远镜.根据有关资料显示,该望远镜的轴截面呈抛物线状,口径AB为500米,最低点O到口径面AB的距离是100米,若按如图(2)建立平面直角坐标系,则抛物线的解析式是()A.y=x2﹣100B.y=﹣x2﹣100C.y=x2D.y=﹣x2【分析】直接利用抛物线解析式结合已知点坐标得出答案.【解答】解:由题意可得:A(﹣250,0),O(0,﹣100),设抛物线解析式为:y=ax2﹣100,则0=62500a﹣100,解得:a=,故抛物线解析式为:y=x2﹣100.故选:A.4.我们定义一种新函数:形如y=|ax2+bx+c|(a≠0,b2﹣4ac>0)的函数叫做“鹊桥”函数.小丽同学画出了“鹊桥”函数y=|x2﹣2x﹣3|的图象(如图所示),并写出下列四个结论:其中正确结论的个数是()①图象具有对称性,对称轴是直线x=1;②当﹣1<x<1或x>3时,函数值随x值的增大而增大;③当x=﹣1或x=3时,函数的最小值是0;④当x=1时,函数的最大值是4.A.4B.3C.2D.1【分析】观察图象,分别计算出对称轴、函数图象与x轴的交点坐标,结合图象逐个选项分析判断即可.【解答】解:观察图象可知,图象具有对称性,对称轴是直线x=﹣=1,故①正确;令|x2﹣2x﹣3|=0可得x2﹣2x﹣3=0,∴(x+1)(x﹣3)=0,∴x1=﹣1,x2=3,∴(﹣1,0)和(3,0)是函数图象与x轴的交点坐标,又对称轴是直线x=1,∴当﹣1<x<1或x>3时,函数值y随x值的增大而增大,故②正确;由图象可知(﹣1,0)和(3,0)是函数图象的最低点,则当x=﹣1或x=3时,函数最小值是0,故③正确;由图象可知,当x<﹣1时,函数值随x的减小而增大,当x>3时,函数值随x的增大而增大,均存在大于顶点坐标的函数值,故当x=1时的函数值4并非最大值,故④错误.综上,只有④错误.故选:B.5.如图1,一个移动喷灌架喷射出的水流可以近似地看成抛物线.图2是喷灌架为一坡地草坪喷水的平面示意图,喷水头的高度(喷水头距喷灌架底部的距离)是1米.当喷射出的水流距离喷水头20米时,达到最大高度11米,现将喷灌架置于坡度为1:10的坡地底部点O处,草坡上距离O的水平距离为30米处有一棵高度约为2.3米的石榴树AB,因为刚刚被喷洒了农药,近期不能被喷灌.下列说法正确的是()A.水流运行轨迹满足函数y=﹣x2﹣x+1B.水流喷射的最远水平距离是40米C.喷射出的水流与坡面OA之间的最大铅直高度是9.1米D.若将喷灌架向后移动7米,可以避开对这棵石榴树的喷灌【分析】设抛物线的解析式为y=a(x﹣20)2+c,用待定系数法求得解析式,则可判断A;当x=40时,y=0.1×40=4,y=4,解方程,即可判断B;计算当x=30时的y值,则可判断选项C和D.【解答】解:由题意可设抛物线的解析式为y=a(x﹣20)2+c,将(0,1),(20,11)分别代入,得:,解得:,∴y=﹣(x﹣20)2+11=﹣x2+x+1,故A错误;∵坡度为1:10,∴直线OA的解析式为y=0.1x,当x=40时,y=0.1×40=4,令y=4,得﹣x2+x+1=4,∴x2﹣40x+120=0,解得x=20±2≠40,∴B错误;设喷射出的水流与坡面OA之间的铅直高度为h米,则h=﹣x2+x+1﹣0.1x=﹣x2+x+1,∴对称轴为x=﹣=18,∴h max=9.1,故C正确;将喷灌架向后移动7米,则图2中x=30时抛物线上的点的纵坐标值等于x=37时的函数值,当x=37时,y=﹣×372+37+1=3.775,在图2中,当x=30时,点B的纵坐标为:0.1×30+2.3=5.3>3.775,故D错误.故选:C.6.如图,某抛物线型桥拱的最大高度为16米,跨度为40米,如图所示建立平面直角坐标系,则该抛物线对应的函数关系式为y=﹣x2+x.【分析】由图象可知抛物线顶点坐标(20,16),经过(0,0),(40,0).利用顶点式即可解决问题.【解答】解:由图象可知抛物线顶点坐标(20,16),经过(0,0),(40,0).设抛物线的解析式为y=a(x﹣20)2+16,把(0,0)代入得到a=﹣,∴抛物线的解析式为y=﹣(x﹣20)2+16,即y=﹣x2+x,故答案为:y=﹣x2+x.7.一个球从地面上竖直向上弹起的过程中,距离地面高度h(米)与经过的时间t(秒)满足以下函数关系:h=﹣5t2+15t,则该球从弹起回到地面需要经过3秒,距离地面的最大高度为米.【分析】当该球从弹起回到地面时h=0,代入求出时间t即可;对函数关系式进行配方找到最大值即距离地面的最大高度.【解答】解:当该球从弹起回到地面时h=0,∴0=﹣5t2+15t,解得:t1=0或t2=3,t=0时小球还未离开地面,∴t=3时小球从弹起回到地面;∵h=﹣5t2+15t=﹣5(t﹣)2+,﹣5<0,∴当t=时,h取得最大值;故答案为:3,.8.飞机着陆后滑行的距离y(单位:m)关于滑行时间t(单位:s)的函数解析式是y=60t﹣t2,飞机着陆至停下来共滑行750m.【分析】将函数解析式配方成顶点式求出y的最大值即可得.【解答】解:∵y=60t﹣t2=﹣(t﹣25)2+750,∴当t=25时,y取得最大值750,即飞机着陆后滑行750米才能停下来,故答案为:750m.9.二次函数y=x2﹣2x+m的最小值为2,则m的值为3.【分析】先把y=x2﹣2x+m配成顶点式得到y=(x﹣1)2+m﹣1,根据二次函数的性质得到当x=1时,y有最小值为m﹣1,根据题意得m﹣1=2,然后解方程即可.【解答】解:y=x2﹣2x+m=(x﹣1)2+m﹣1,∵a=1>0,∴当x=1时,y有最小值为m﹣1,∴m﹣1=2,∴m=3.故答案为:3.10.为增加农民收入,助力乡村振兴.某驻村干部指导农户进行草莓种植和销售,已知草莓的种植成本为8元/千克,经市场调查发现,今年五一期间草莓的销售量y(千克)与销售单价x(元/千克)(8≤x≤40)满足的函数图象如图所示.(1)根据图象信息,求y与x的函数关系式;(2)求五一期间销售草莓获得的最大利润.【分析】(1)分为8≤x≤32和32<x≤40求解析式;(2)根据“利润=(售价﹣成本)×销售量”列出利润的表达式,在根据函数的性质求出最大利润.【解答】解:(1)当8≤x≤32时,设y=kx+b(k≠0),则,解得:,∴当8≤x≤32时,y=﹣3x+216,当32<x≤40时,y=120,∴y=.(2)设利润为W,则:当8≤x≤32时,W=(x﹣8)y=(x﹣8)(﹣3x+216)=﹣3(x﹣40)2+3072,∵开口向下,对称轴为直线x=40,∴当8≤x≤32时,W随x的增大而增大,∴x=32时,W最大=2880,当32<x≤40时,W=(x﹣8)y=120(x﹣8)=120x﹣960,∵W随x的增大而增大,∴x=40时,W最大=3840,∵3840>2880,∴最大利润为3840元.11.为鼓励更多的农民工返乡创业,某市政府出台了相关政策:由政府协调,本市企业按成本价提供产品给农民工自主销售,成本价与出厂价之间的差价由政府承担.王明按照相关政策投资销售本市生产的一种新型节能灯,已知这种节能灯的成本价为每件10元,出厂价为每件12元,每月销售量y(件)与销售单价x(元)之间的关系满足一次函数:y=﹣5x+400.(1)王明在开始创业的第一个月将销售单价定为20元,那么政府这个月为他承担的总差价为多少元?(2)设王明获得的利润为w(元),当销售单价定为多少元时,每月可获得最大利润?最大利润为多少?(3)物价部门规定,这种节能灯的销售单价不得高于35元,如果王明想要每月获得的利润不低于4125元,那么政府为他承担的总差价最少为多少元?【分析】(1)求出销售量,根据政府每件补贴2元,即可解决问题;(2)构建二次函数,利用二次函数的性质解决问题即可;(3)根据条件确定出自变量的取值范围,求出y的最小值即可解决问题.【解答】解:(1)当x=20时,y=﹣5x+400=﹣5×20+400=300,300×(12﹣10)=300×2=600(元),答:政府这个月为他承担的总差价为600元;(2)依题意得,w=(x﹣10)(﹣5x+400)=﹣5x2+450x﹣4000=﹣5(x﹣45)2+6125,∵a=﹣5<0,∴当x=45时,w有最大值6125元.答:当销售单价定为45元时,每月可获得最大利润6125元;(3)由题意得:﹣5x2+450x﹣4000=4125,解得:x1=25,x2=65,∵a=﹣5<0,抛物线开口向下,当25≤x≤65时,4125≤w≤6125,又∵x≤35,∴当25≤x≤35时,w≥4125,∴当x=35时,政府每个月为他承担的总差价最小,y=﹣5×35+400=225,225×2=450(元),∴政府每个月为他承担的总差价最小值450元,答:销售单价定为35元时,政府每个月为他承担的总差价最少为450元.。
专题13 巧解二次函数与图形面积综合题知识解读因动点产生的图形面积问题,是抛物线与三角形、四边形相结合的重要形式,解决这类问题常常用到以下技巧:(1)图形的面积割补;(2)利用平行线的性质作等积变形;(3)等量代换,即把面积之比转化为线段之比;(4)“等底,等高,等面积”由二推一,即以其中任意两个为条件,第三个为结论,命题总成立.培优学案典例示范例1如图13-1,已知抛物线y=ax2+bx+3与x轴交于A、B两点,过点A的直线l与抛物线交于点C,其中A点的坐标是(1,0),C点坐标是(4,3).(1)求抛物线的解析式;(2)若点E是抛物线上的一个动点,且位于直线AC的下方,试求△ACE的最大面积及E点的坐标.【提示】(1)只需将A点,C点坐标代入解析式中即可;(2)思路一:△ACE的面积可由12AC×h表示,因为AC固定,若要它的面积最大,则只需h最大,即点E到直线AC的距离最大,如图13-2,若设一条平行于AC的直线,那么当该直线与抛物线有且只有一个公共点时,该点就是点E.不妨把这种方法形象的记忆为“平行切线法”。
思路二:基于“分割图形”考虑.如图13-3,过点E 作x 轴的垂线,交AC 于点F .设E (x ,x 2-4x +3),则S △AEC =S △AEF +S △CEF =32EF ,即△ACE 的面积取决于EF 的长。
若把EF 的长称为△ACE 的“竖直高”,把A ,C 两点横坐标之差的绝对值称为△ACE 的“水平宽”,则△ACE 的面积可直接记为“12×竖直高×水平宽”。
思路三:基于“补全图形”考虑。
但要分点E 在x 轴下方和上方两种情况讨论(为什么要分两种情况?),如图13-4,同时一定要搞清楚线段长度与点坐标的关系,长度是正的,要用大坐标减去小坐标,若不能区分,加上绝对值,请读者自行完成。
【跟踪训练】1.如图13-5,抛物线223212--=x x y 交x 轴正半轴于点A ,交y 轴于点B ,点C 是线段AB 方的抛物线上的一点,求ABC ∆的面积的最大值,并求出此时点C 的坐标。
第11课时实际问题与二次函数——面积、利润问题1.如图,假设篱笆(虚线部分)的长度16m,则所围成矩形ABCD的最大面积是()A.60m2B.63m2C.64m2D.66m22.某旅游景点的收入受季节的影响较大,有时候出现赔本的经营状况.因此,公司规定:若无利润时,该景点关闭.经跟踪测算,该景点一年中的利润W(万元)与月份x之间满足二次函数W=﹣x2+16x﹣48,则该景点一年中处于关闭状态有()月.A.5B.6C.7D.83.已知一个直角三角形两直角边之和为20cm,则这个直角三角形的最大面积为()A.25cm2B.50cm2C.100cm2D.不确定6.某种商品每件的进价为30元,在某段时间内若以每件x元出售,可卖出(100﹣x)件,则将每件的销售价定为元时,可获得最大利润.5.(2019•天门)矩形的周长等于40,则此矩形面积的最大值是_____.6.如图,用总长度为12米的不锈钢材料设计成如图所示的外观为矩形的框架,所有横档和竖档分别与AD、AB平行,则矩形框架ABCD的最大面积为_____m2.7.(2019•丹东)某服装超市购进单价为30元的童装若干件,物价部门规定其销售单价不低于每件30元,不高于每件60元.销售一段时间后发现:当销售单价为60元时,平均每月销售量为80件,而当销售单价每降低10元时,平均每月能多售出20件.同时,在销售过程中,每月还要支付其他费用450元.设销售单价为x元,平均月销售量为y件.(1)求出y与x的函数关系式,并写出自变量x的取值范围.(2)当销售单价为多少元时,销售这种童装每月可获利1800元?(3)当销售单价为多少元时,销售这种童装每月获得利润最大?最大利润是多少?8.某中学课外兴趣活动小组准备围建一个矩形苗圃园,其中一边靠墙,另外三边用长为30米的篱笆围成,已知墙长为18米(如图所示),设这个苗圃园垂直于墙的一边的长为x米.(1)若苗圃园的面积为72平方米,求x;(2)若平行于墙的一边长不小于8米,这个苗圃园的面积有最大值和最小值吗?如果有,求出最大值和最小值;如果没有,请说明理由;(3)当这个苗圃园的面积不小于100平方米时,直接写出x 的取值范围.9.某公司在甲、乙两地同时销售某种品牌的汽车.已知在甲、乙两地的销售利润y (单位:万元)与销售量x (单位:辆)之间分别满足:y 1=﹣x 2+10x ,y 2=2x ,若该公司在甲,乙两地共销售15辆该品牌的汽车,则能获得的最大利润为( ) A .30万元B .40万元C .45万元D .46万元10.如图,有一块边长为6cm 的正三角形纸板,在它的三个角处分别截去一个彼此全等的筝形,再沿图中的虚线折起,做成一个无盖的直三棱柱纸盒,则该纸盒侧面积的最大值是( )A .√3cm 2B .32√3cm 2C .92√3cm 2D .272√3cm 211.(2018•武汉)飞机着陆后滑行的距离y (单位:m )关于滑行时间t (单位:s )的函数解析式是y =60t −32t 2.在飞机着陆滑行中,最后4s 滑行的距离是 _____ m . 12.某农场拟建两间矩形饲养室,一面靠现有墙(墙足够长),中间用一道墙隔开,并在如图所示的三处各留1m 宽的门.已知计划中的材料可建墙体(不包括门)总长为27m ,则能建成的饲养室面积最大为 75 m 2.13.(2016•扬州)某电商销售一款夏季时装,进价40元/件,售价110元/件,每天销售20件,每销售一件需缴纳电商平台推广费用a 元(a >0).未来30天,这款时装将开展“每天降价1元”的夏令促销活动,即从第1天起每天的单价均比前一天降1元.通过市场调研发现,该时装单价每降1元,每天销量增加4件.在这30天内,要使每天缴纳电商平台推广费用后的利润随天数t (t 为正整数)的增大而增大,a 的取值范围应为 _____ .14.(2017•常德)如图,正方形EFGH 的顶点在边长为2的正方形的边上.若设AE =x ,正方形EFGH 的面积为y ,则y 与x 的函数关系为 __________ .15.(2019•盘锦)2018年非洲猪瘟疫情暴发后,专家预测,2019年我市猪肉售价将逐月上涨,每千克猪肉的售价y1(元)与月份x(1≤x≤12,且x为整数)之间满足一次函数关系,如下表所示.每千克猪肉的成本y2(元)与月份x(1≤x≤12,且x为整数)之间满足二次函数关系,且3月份每千克猪肉的成本全年最低,为9元,如图所示.月份x…3456…售价y1/元…12141618…(1)求y1与x之间的函数关系式.(2)求y2与x之间的函数关系式.(3)设销售每千克猪肉所获得的利润为w(元),求w与x之间的函数关系式,哪个月份销售每千克猪肉所第获得的利润最大?最大利润是多少元?16.某公司生产的某种时令商品每件成本为20元,经过市场调研发现,这种商品在未来40天内的日销售量m(件)与时间t(天)的关系如下表:时间t/天1361036…日销售量m/件9490847624…未来40天内,前20天每天的价格y1(元/件)与时间t(天)的函数关系式为y1=0.25t+25(1≤t≤20且t为整数),后20天每天的价格y2(元/件)与时间t(天)的函数关系式y2=﹣0.5+40(21≤t≤40且t为整数).下面我们就来研究销售这种商品的有关问题:(1)认真分析上表中的数据,用所学过的一次函数、二次函数、反比例函数的知识确定一个满足这些数据的m(件)与t(天)之间的关系式;(2)请预测未来40天中哪一天的日销售利润最大,最大日销售利润是多少?(3)在实际销售的前20天中,该公司决定每销售一件商品,就捐赠a元利润(a<4)给希望工程.公司通过销售记录发现,前20天中,每天扣除捐赠后的日销售利润随时间t(天)的增大而增大,请直接写出a 的取值范围.17.已知抛物线y =12x 2+mx ﹣2m ﹣2(m ≥0)与x 轴交于A 、B 两点,点A 在点B 的左边,与y 轴交于点C(1)当m =1时,求点A 和点B 的坐标(2)抛物线上有一点D (﹣1,n ),若△ACD 的面积为5,求m 的值 (3)P 为抛物线上A 、B 之间一点(不包括A 、B ),PM ⊥x 轴于点M ,求AM⋅BM PM的值.【参考答案】1.C . 2.A . 3.B . 4.65. 5.100. 6.4.7.(1)由题意得:y =80+20×60−x10∴函数的关系式为:y =﹣2x +200 (30≤x ≤60) (2)由题意得:(x ﹣30)(﹣2x +200)﹣450=1800 解得x 1=55,x 2=75(不符合题意,舍去)答:当销售单价为55元时,销售这种童装每月可获利1800元. (3)设每月获得的利润为w 元,由题意得: w =(x ﹣30)(﹣2x +200)﹣450 =﹣2(x ﹣65)2+2000 ∵﹣2<0∴当x ≤65时,w 随x 的增大而增大 ∵30≤x ≤60∴当x =60时,w 最大=﹣2(60﹣65)2+2000=1950答:当销售单价为60元时,销售这种童装每月获得利润最大,最大利润是1950元. 8.(1)根据题意得:(30﹣2x )x =72, 解得:x =3,x =12, ∵30﹣2x ≤18, ∴x =12;(2)设苗圃园的面积为y,∴y=x(30﹣2x)=﹣2x2+30x,∵a=﹣2<0,∴苗圃园的面积y有最大值,∴当x=152时,即平行于墙的一边长15>8米,y最大=112.5平方米;∵6≤x≤11,∴当x=11时,y最小=88平方米;(3)由题意得:﹣2x2+30x≥100,∵30﹣2x≤18,解得:6≤x≤10.9.D.10.C.提示:∵△ABC为等边三角形,∴∠A=∠B=∠C=60°,AB=BC=AC.∵筝形ADOK≌筝形BEPF≌筝形AGQH,∴AD=BE=BF=CG=CH=AK.∵折叠后是一个三棱柱,∴DO=PE=PF=QG=QH=OK,四边形ODEP、四边形PFGQ、四边形QHKO都为矩形.∴∠ADO=∠AKO=90°.连结AO,在Rt△AOD和Rt△AOK中,{AO=AOOD=OK,∴Rt△AOD≌Rt△AOK(HL).∴∠OAD=∠OAK=30°.设OD=x,则AO=2x,由勾股定理就可以求出AD=√3x,∴DE=6﹣2√3x,∴纸盒侧面积=3x(6﹣2√3x)=﹣6√3x2+18x,=﹣6√3(x−√32)2+9√32,∴当x=√32时,纸盒侧面积最大为9√32.11.24. 12.75.13.0<a <6.提示:设未来30天每天获得的利润为y , y =(110﹣40﹣t )(20+4t )﹣(20+4t )a 化简,得y =﹣4t 2+(260﹣4a )t +1400﹣20a每天缴纳电商平台推广费用后的利润随天数t (t 为正整数)的增大而增大, ∴−260−4a2×(−4)>29.5解得,a <6, 又∵a >0,14.y =2x 2﹣4x +4.提示:如图所示:∵四边形ABCD 是边长为2的正方形, ∴∠A =∠B =90°,AB =2. ∴∠1+∠2=90°, ∵四边形EFGH 为正方形, ∴∠HEF =90°,EH =EF . ∴∠1+∠3=90°, ∴∠2=∠3,在△AHE 与△BEF 中, ∵{∠A =∠B∠2=∠3EH =FE,∴△AHE ≌△BEF (AAS ), ∴AE =BF =x ,AH =BE =2﹣x , 在Rt △AHE 中,由勾股定理得:EH 2=AE 2+AH 2=x 2+(2﹣x )2=2x 2﹣4x +4; 即y =2x 2﹣4x +4(0<x <2)。
考点08 二次函数实际应用问题的7大类型1 围栏篱笆图形类问题的解决方法几何图形中的二次函数问题常见的有:几何图形中面积的最值,用料的最佳方案以及动态几何中的最值的讨论.面积的最值问题应设图形的一边长为自变量,所求面积为函数,建立二次函数的模型,利用二次函数有关知识求得最值,要注意函数自变量的取值范围.一般涉及到矩形等四边形问题,把图形的面积公式掌握,把需要用到的边和高等用未知数表示,即可表示出面积问题的二次函数的关系式,通过最值问题的解决方法,即可求出最值等问题,注意自变量的取值范围问题。
2 图形运动问题的解决思路此类问题一般具体分析动点所在位置,位置不同,所求的结果也不一样,一般把每一段的解析式求出来,根据解析式判断函数类型,从而判断图像形状。
3 拱桥问题的解决方法◆1、建立二次函数模型解决实际问题利用二次函数解决抛物线形的隧道、大桥和拱门等实际问题时,要恰当地把这些实际问题中的数据落实到平面直角坐标系中的抛物线上,从而确定抛物线的解析式,通过解析式可解决一些测量问题或其他问题.◆2、建立二次函数模型解决实际问题的一般步骤:(1)根据题意建立适当的平面直角坐标系;(2)把已知条件转化为点的坐标;(3)合理设出函数解析式;(4)利用待定系数法求出函数解析式;(5)根据求得的解析式进一步分析、判断并进行有关的计算.4 销售问题◆1、销售问题中的数量关系:销售利润=销售收入﹣成本;销售总利润=销售量×单价利润◆2、求解最大利润问题的一般步骤:(1)建立利润与价格之间的函数关系式:运用“总利润 = 单件利润×总销量”或“总利润 = 总售价 - 总成本”;(2)结合实际意义,确定自变量的取值范围;(3)在自变量的取值范围内确定最大利润:可以利用配方法或公式求出最大利润;也可以画出函数的简图,利用简图和性质求出.◆3、在商品经营活动中,经常会遇到求最大利润,最大销量等问题.解此类题的关键是通过题意,确定出二次函数的解析式,然后确定其最大值,实际问题中自变量x的取值要使实际问题有意义,因此在求二次函数的最值时,一定要注意自变量x的取值范围.5 投球问题的解决方法此类问题一般需要建立平面直角坐标系,设定好每个点的坐标,分析好题目中的每句话的含义是解决这类问题的关键,有排球、足球、高尔夫球、篮球等,首先根据已知条件确定设定的解析式形式,求出解析式,再根据题意了解问题所求的实质是什么求出即可。
2020年初三数学下册中考专题复习二次函数面积最值问题1.如图,关于x的二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于点A(1,0)和点B,与y轴交于点C(0,3),抛物线的对称轴与x轴交于点D.(1)求二次函数的表达式;(2)在y轴上是否存在一点P,使△PBC为等腰三角形?若存在.请求出点P的坐标;(3)有一个点M从点A出发,以每秒1个单位的速度在AB上向点B运动,另一个点N 从点D与点M同时出发,以每秒2个单位的速度在抛物线的对称轴上运动,当点M到达点B时,点M、N同时停止运动,问点M、N运动到何处时,△MNB面积最大,试求出最大面积.2.如图,在平面直角坐标系中,平行四边形ABOC如图放置,将此平行四边形绕点O顺时针旋转90°得到平行四边形A′B′OC′.抛物线y=﹣x2+2x+3经过点A、C、A′三点.(1)求A、A′、C三点的坐标;(2)求平行四边形ABOC和平行四边形A′B′OC′重叠部分△C′OD的面积;(3)点M是第一象限内抛物线上的一动点,问点M在何处时,△AMA′的面积最大?最大面积是多少?并写出此时M的坐标.3.如图,直线AB和抛物线的交点是A(0,﹣3),B(5,9),已知抛物线的顶点D的横坐标是2.(1)求抛物线的解析式及顶点坐标;(2)在x轴上是否存在一点C,与A,B组成等腰三角形?若存在,求出点C的坐标,若不在,请说明理由;(3)在直线AB的下方抛物线上找一点P,连接PA,PB使得△PAB的面积最大,并求出这个最大值.4.如图,抛物线C1:y=x2﹣2x与抛物线C2:y=ax2+bx开口大小相同、方向相反,它们相交于O,C两点,且分别与x轴的正半轴交于点B,点A,OA=2OB.(1)求抛物线C2的解析式;(2)在抛物线C2的对称轴上是否存在点P,使PA+PC的值最小?若存在,求出点P的坐标,若不存在,说明理由;(3)M是直线OC上方抛物线C2上的一个动点,连接MO,MC,M运动到什么位置时,△MOC面积最大?并求出最大面积.5.如图,在平面直角坐标系中,二次函数的图象交坐标轴于A(﹣1,0),B(4,0),C(0,﹣4)三点,点P是直线BC下方抛物线上一动点.(1)求这个二次函数的解析式;(2)是否存在点P,使△POC是以OC为底边的等腰三角形?若存在,求出P点坐标;若不存在,请说明理由;(3)动点P运动到什么位置时,△PBC面积最大,求出此时P点坐标和△PBC的最大面积.6.如图,二次函数y=﹣x2+3x+m的图象与x轴的一个交点为B(4,0),另一个交点为A,且与y轴相交于C点(1)求m的值及C点坐标;(2)在直线BC上方的抛物线上是否存在一点M,使得它与B,C两点构成的三角形面积最大,若存在,求出此时M点坐标;若不存在,请简要说明理由(3)P为抛物线上一点,它关于直线BC的对称点为Q①当四边形PBQC为菱形时,求点P的坐标;②点P的横坐标为t(0<t<4),当t为何值时,四边形PBQC的面积最大,请说明理由.7.如图,抛物线y=ax2+bx+与直线AB交于点A(﹣1,0),B(4,),点D是抛物线A、B两点间部分上的一个动点(不与点A、B重合),直线CD与y轴平行,交直线AB于点C,连接AD,BD.(1)求抛物线的表达式;(2)设点D的横坐标为m,△ADB的面积为S,求S关于m的函数关系式,并求出当S 取最大值时的点C的坐标.8.如图A(0,3),B(3,0),C(1,0)分别是抛物线:y=ax2+bx+c(a≠0)上的三点,点P为抛物线上一动点.(1)求此抛物线的解析式.(2)当△PAB是以AB为一直角边的直角三角形时,求此时点P的坐标.(3)若点P在抛物线上A、B两点之间移动时,是否存在一个位置,使△PAB的面积最大?若存在,请求此时点P的坐标.若不存在,请说明理由.9.如图,抛物线y=ax2+bx+c经过A(0,3)、B(﹣1,0)、D(2,3),抛物线与x轴的另一交点为E.点P为直线AE上方抛物线上一动点,设点P的横坐标为t.(1)求抛物线的表达式;(2)当t为何值时,△PAE的面积最大?并求出最大面积;(3)是否存在点P使△PAE为直角三角形?若存在,求出t的值;若不存在,说明理由.10.如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0)B(3,0)两点,与y轴交于点C (0,﹣3)(1)求出该抛物线的函数关系式及对称轴(2)点P是抛物线上的一个动点,设点P的横坐标为t(0<t<3).当△PCB的面积的最大值时,求点P的坐标(3)在(1)的条件下,点P在抛物线上,点Q在抛物线的对称轴上,若以BC为边,以点B、C、P、Q为顶点的四边形是平行四边形时,求P点的坐标.11.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于点A(﹣1,0)和点B,与y轴交于C(0,3),直线y=+m经过点C,与抛物线的另一交点为点D,点P是直线CD上方抛物线上的一个动点,过点P作PF⊥x轴于点F,交直线CD于点E,设点P的横坐标为m.(1)求抛物线解析式并求出点D的坐标;(2)连接PD,△CDP的面积是否存在最大值?若存在,请求出面积的最大值;若不存在,请说明理由;(3)当△CPE是等腰三角形时,请直接写出m的值.12.如图1,在平面直角坐标系中,直线y=x﹣与抛物线y=﹣x2+bx+c交于A、B两点,点A在x轴上,点B的横坐标为﹣8.点P是直线AB上方的抛物线上的一动点(不与点A、B重合),过点P作x轴的垂线,垂足为E,交直线AB于点C,作PD⊥AB于点D,交x轴于点F.(1)求该抛物线的解析式;(2)求sin∠ACE的值;(3)连接PA、PB(如图2所示),设△PAB的面积为S,点P的横坐标为x,求S关于x的函数关系式,并求出S的最大值.13.如图,⊙M的圆心M(﹣1,2),⊙M经过坐标原点O,与y轴交于点A.经过点A的一条直线l解析式为:y=﹣x+4与x轴交于点B,以M为顶点的抛物线经过x轴上点D(2,0)和点C(﹣4,0).(1)求抛物线的解析式;(2)求证:直线l是⊙M的切线;(3)点P为抛物线上一动点,且PE与直线l垂直,垂足为E;PF∥y轴,交直线l于点F,是否存在这样的点P,使△PEF的面积最小.若存在,请求出此时点P的坐标及△PEF面积的最小值;若不存在,请说明理由.14.如图,已知抛物线y=ax2﹣x+c与x轴相交于A、B两点,并与直线y=x﹣2交于B、C两点,其中点C是直线y=x﹣2与y轴的交点,连接AC.(1)求抛物线的解析式;(2)证明:△ABC为直角三角形;(3)△ABC内部能否截出面积最大的矩形DEFG?(顶点D、E、F、G在△ABC各边上)若能,求出最大面积;若不能,请说明理由.15.如图,在平面直角坐标系中,矩形OCDE的三个顶点分别是C(3,0),D(3,4),E (0,4).点A在DE上,以A为顶点的抛物线过点C,且对称轴x=1交x轴于点B.连接EC,AC.点P,Q为动点,设运动时间为t秒.(1)填空:点A坐标为;抛物线的解析式为.(2)在图①中,若点P在线段OC上从点O向点C以1个单位/秒的速度运动,同时,点Q在线段CE上从点C向点E以2个单位/秒的速度运动,当一个点到达终点时,另一个点随之停止运动.当t为何值时,△PCQ为直角三角形?(3)在图②中,若点P在对称轴上从点A开始向点B以1个单位/秒的速度运动,过点P做PF⊥AB,交AC于点F,过点F作FG⊥AD于点G,交抛物线于点Q,连接AQ,CQ.当t为何值时,△ACQ的面积最大?最大值是多少?16.如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于点A和点B(1,0),与y轴交于点C(0,3),其对称轴l为x=﹣1,P为抛物线上的一个动点.(1)求抛物线的解析式并写出其顶点坐标;(2)当点P的纵坐标为2时,求点P的横坐标;(3)当点P在运动过程中,求四边形PABC面积最大时的值及此时点P的坐标.17.如图,在平面直角坐标系中,顶点为(4,﹣1)的抛物线交y轴于A点,交x轴于B,C两点(点B在点C的左侧),已知A点坐标为(0,3).(1)求此抛物线的解析式;(2)过点B作线段AB的垂线交抛物线于点D,如果以点C为圆心的圆与直线BD相切,请判断抛物线的对称轴l与⊙C有怎样的位置关系,并给出证明;(3)已知点P是抛物线上的一个动点,且位于A,C两点之间,问:当点P运动到什么位置时,△PAC的面积最大?并求出此时P点的坐标和△PAC的最大面积.18.如图,已知抛物线y=﹣+bx+4与x轴相交于A、B两点,与y轴相交于点C,若已知B点的坐标为B(8,0).(1)求抛物线的解析式及其对称轴方程.(2)连接AC、BC,试判断△AOC与△COB是否相似?并说明理由.(3)在抛物线上BC之间是否存在一点D,使得△DBC的面积最大?若存在请求出点D 的坐标和△DBC的面积;若不存在,请说明理由.19.如图1,抛物线y=﹣x2+bx+c(a≠0)与x轴交于A(﹣4,0)、B(1,0)两点,与y轴交于C点,对称轴x=﹣,点N(n,0)是线段AB上的一个动点(N与A、B两点不重合),请回答下列问题:(1)求出抛物线的解析式,并写出C点的坐标;(2)试求出当n为何值时,△ANC恰能构成是等腰三角形.(3)如图2,过N作NF∥BC,与AC相交于D点,连结CN,请问在N点的运动过程中,△CDN的面积是否存在最大值;若存在,试求出该最大面积,若不存在,请说明理由.20.抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于点A(1,0)和点B(5,0),与y轴交于点C(0,3).该抛物线与直线相交于C,D两点,点P是抛物线上的动点且位于x轴下方,直线PM∥y轴,分别与x轴和直线CD交于点M,N.(1)求该抛物线所对应的函数解析式;(2)连结PC,PD,如图1,在点P运动过程中,△PCD的面积是否存在最大值?若存在,求出这个最大值;若不存在,说明理由;(3)连结PB,过点C作CQ⊥PM,垂足为点Q,如图2,是否存在点P,使得△CNQ 与△PBM相似?若存在,求出满足条件的点P的坐标;若不存在,说明理由.详细答案一.解答题(共20小题)1.【解答】解:(1)把A(1,0)和C(0,3)代入y=x2+bx+c,解得:b=﹣4,c=3,∴二次函数的表达式为:y=x2﹣4x+3;(2)令y=0,则x2﹣4x+3=0,解得:x=1或x=3,∴B(3,0),∴BC=3,点P在y轴上,当△PBC为等腰三角形时分三种情况进行讨论:如图1,①当CP=CB时,PC=3,∴OP=OC+PC=3+3或OP=PC﹣OC=3﹣3∴P1(0,3+3),P2(0,3﹣3);②当BP=BC时,OP=OB=3,∴P3(0,﹣3);③当PB=PC时,∵OC=OB=3∴此时P与O重合,∴P4(0,0);综上所述,点P的坐标为:(0,3+3)或(0,3﹣3)或(0,﹣3)或(0,0);(3)如图2,设A运动时间为t,由AB=2,得BM=2﹣t,则DN=2t,∴S△MNB=×(2﹣t)×2t=﹣t2+2t=﹣(t﹣1)2+1,即当M(2,0)、N(2,2)或(2,﹣2)时△MNB面积最大,最大面积是1.2.【解答】解:(1)当y=0时,﹣x2+2x+3=0,解得x1=3,x2=﹣1,则C(﹣1,0),A ′(3,0);当x=0时,y=3,则A(0,3);(2)∵四边形ABOC为平行四边形,∴AB∥OC,AB=OC,而C(﹣1,0),A(0,3),∴B(1,3)=×3×1=,∴OB==,S△AOB又∵平行四边形ABOC旋转90°得平行四边形A′B′OC′,∴∠ACO=∠OC′D,OC′=OC=1,又∵∠ACO=∠ABO,∴∠ABO=∠OC′D.又∵∠C′OD=∠AOB,∴△C′OD∽△BOA,∴=()2=()2=,=×=;∴S△C′OD(3)设M点的坐标为(m,﹣m2+2m+3),0<m<3,作MN∥y轴交直线AA′于N,易得直线AA′的解析式为y=﹣x+3,则N(m,﹣m+3),∵MN=﹣m2+2m+3﹣(﹣m+3)=﹣m2+3m,∴S△AMA′=S△ANM+S△MNA′=MN•3=(﹣m2+3m)=﹣m2+m=﹣(m﹣)2+,∴当m=时,S△AMA'的值最大,最大值为,此时M点坐标为().3.【解答】解:(1)抛物线的顶点D的横坐标是2,则x=﹣=2…①,抛物线过是A(0,﹣3),则:函数的表达式为:y=ax2+bx﹣3,把B点坐标代入上式得:9=25a+5b﹣3…②,联立①、②解得:a=,b=﹣,c=﹣3,∴抛物线的解析式为:y=x2﹣x﹣3,当x=2时,y=﹣,即顶点D的坐标为(2,﹣);(2)A(0,﹣3),B(5,9),则AB=13,①当AB=AC时,设点C坐标(m,0),则:(m)2+(﹣3)2=132,解得:m=±4,即点C坐标为:(4,0)或(﹣4,0);②当AB=BC时,设点C坐标(m,0),则:(5﹣m)2+92=132,解得:m=5,即:点C坐标为(5,0)或(5﹣2,0),③当AC=BC时,设点C坐标(m,0),则:点C为AB的垂直平分线于x轴的交点,则点C坐标为(,0),故:存在,点C的坐标为:(4,0)或(﹣4,0)或(5,0)或(5﹣2,0)或(,0);(3)过点P作y轴的平行线交AB于点H,设:AB所在的直线过点A(0,﹣3),则设直线AB的表达式为y=kx﹣3,把点B坐标代入上式,9=5k﹣3,则k=,故函数的表达式为:y=x﹣3,设:点P坐标为(m,m2﹣m﹣3),则点H坐标为(m,m﹣3),S△P AB=•PH•x B=(﹣m2+12m),取得最大值为:,当m=2.5时,S△P AB答:△PAB的面积最大值为.4.【解答】解:(1)令:y=x2﹣2x=0,则x=0或2,即点B(2,0),∵C1、C2:y=ax2+bx开口大小相同、方向相反,则a=﹣1,则点A(4,0),将点A的坐标代入C2的表达式得:0=﹣16+4b,解得:b=4,故抛物线C2的解析式为:y=﹣x2+4x;(2)联立C1、C2表达式并解得:x=0或3,故点C(3,3),作点C关于C2对称轴的对称点C′(1,3),连接AC′交函数C2的对称轴与点P,此时PA+PC的值最小为:线段AC′的长度=3,此时点P(2,2);(3)直线OC的表达式为:y=x,过点M作y轴的平行线交OC于点H,设点M(x,﹣x2+4x),则点H(x,x),=MH×x C=(﹣x2+4x﹣x)=﹣x2+x,则S△MOC∵﹣<0,故x=,最大值为.故当点M(,)时,S△MOC5.【解答】解:(1)设抛物线解析式为y=ax2+bx+c,把A、B、C三点坐标代入可得,解得,∴抛物线解析式为y=x2﹣3x﹣4;(2)作OC的垂直平分线DP,交OC于点D,交BC下方抛物线于点P,如图1,∴PO=PC,此时P点即为满足条件的点,∵C(0,﹣4),∴D(0,﹣2),∴P点纵坐标为﹣2,代入抛物线解析式可得x2﹣3x﹣4=﹣2,解得x=(小于0,舍去)或x=,∴存在满足条件的P点,其坐标为(,﹣2);(3)∵点P在抛物线上,∴可设P(t,t2﹣3t﹣4),过P作PE⊥x轴于点E,交直线BC于点F,如图2,∵B(4,0),C(0,﹣4),∴直线BC解析式为y=x﹣4,∴F(t,t﹣4),∴PF=(t﹣4)﹣(t2﹣3t﹣4)=﹣t2+4t,=S△PFC+S△PFB=PF•OE+PF•BE=PF•(OE+BE)=PF•OB=(﹣t2+4t)∴S△PBC×4=﹣2(t﹣2)2+8,最大值为8,此时t2﹣3t﹣4=﹣6,∴当t=2时,S△PBC∴当P点坐标为(2,﹣6)时,△PBC的最大面积为8.6.【解答】解:(1)将B(4,0)代入y=﹣x2+3x+m,解得,m=4,∴二次函数解析式为y=﹣x2+3x+4,令x=0,得y=4,∴C(0,4),(2)存在,理由:∵B(4,0),C(0,4),∴直线BC解析式为y=﹣x+4,当直线BC向上平移b单位后和抛物线只有一个公共点时,△MBC面积最大,∴,∴x2﹣4x+b=0,∴△=16﹣4b=0,∴b=4,∴,∴M(2,6),(3)①如图,∵点P在抛物线上,∴设P(m,﹣m2+3m+4),当四边形PBQC是菱形时,点P在线段BC的垂直平分线上,∵B(4,0),C(0,4)∴线段BC的垂直平分线的解析式为y=x,∴m=﹣m2+3m+4,∴m=1±,∴P(1+,1+)或P(1﹣,1﹣),②如图,设点P(t,﹣t2+3t+4),过点P作y轴的平行线l,过点C作l的垂线,∵点D在直线BC上,∴D(t,﹣t+4),∵PD=﹣t2+3t+4﹣(﹣t+4)=﹣t2+4t,BE+CF=4,=2S△PCB=2(S△PCD+S△PBD)=2(PD×CF+PD×BE)=4PD=﹣4t2+16t,∴S四边形PBQC∵0<t<4,=16∴当t=2时,S四边形PBQC最大7.【解答】解:(1)∵由题意得解得:,∴y=﹣x2+2x+.(2)设直线AB为:y=kx+b.则,解得直线AB的解析式为y=+.如图所示:记CD与x轴的交点坐标为E.过点B作BF⊥DC,垂足为F.设D(m,﹣m2+2m+)则C(m,m+).∵CD=(﹣m2+2m+)﹣(m+)=m2+m+2,∴S=AE•DC+CD•BF=CD(AE+BF)=DC=m2+m+5.∴S=m2+m+5.∵﹣<0,∴当m=时,S有最大值.∴当m=时,m+=×+=.∴点C(,).8.【解答】解:(1)将A(0,3),B(3,0),C(1,0)代入y=ax2+bx+c,得:,解得:,∴抛物线的解析式为y=x2﹣4x+3.(2)设点P的坐标为(m,m2﹣4m+3).∵点A的坐标为(0,3),点B的坐标为(3,0),∴AP2=(m﹣0)2+(m2﹣4m+3﹣3)2=m4﹣8m3+17m2,BP2=(m﹣3)2+(m2﹣4m+3)2=m4﹣8m3+23m2﹣30m+18,AB2=(3﹣0)2+(0﹣3)2=18.分两种情况考虑:①当∠BAP=90°时,AB2+AP2=BP2,即18+m4﹣8m3+17m2=m4﹣8m3+23m2﹣30m+18,整理,得:m2﹣5m=0,解得:m1=0(舍去),m2=5,∴点P的坐标为(5,8);②当∠ABP=90°时,AB2+BP2=AP2,即18+m4﹣8m3+23m2﹣30m+18=m4﹣8m3+17m2,整理,得:m2﹣5m+6=0,解得:m3=2,m3=3(舍去),∴点P的坐标为(2,﹣1).综上所述:当△PAB是以AB为一直角边的直角三角形时,点P的坐标为(5,8)或(2,﹣1).(3)存在,如图过点P作PD∥y轴交直线AB于点D.设直线AB的解析式为y=kx+d(k≠0),将A(0,3),B(3,0)代入y=kx+d,得:,解得:,∴直线AB的解析式为y=﹣x+3.设点P的坐标为(n,n2﹣4n+3)(0<n<3),则点D的坐标为(n,﹣n+3),∴PD=(﹣n+3)﹣(n2﹣4n+3)=﹣n2+3n,=OB•PD=﹣n2+n=﹣(n﹣)2+.∴S△P AB∵﹣<0,取得最大值,此时最大值为,∴当n=时,S△P AB∴当△PAB的面积取最大值时,点P的坐标为(,﹣).9.【解答】解:(1)由题意得:,解得:,∴抛物线解析式为y=﹣x2+2x+3;(2)∵A(0,3),D(2,3),∴抛物线对称轴为x=1,∴E(3,0),设直线AE的解析式为y=kx+3,∴3k+3=0,解得,k=﹣1,∴直线AE的解析式为y=﹣x+3,如图1,作PM∥y轴,交直线AE于点M,设P(t,﹣t2+2t+3),M(t,﹣t+3),∴PM=﹣t2+2t+3+t﹣3=﹣t2+3t,∴==,∴t=时,△PAE的面积最大,最大值是.(3)由图可知∠PEA≠90°,∴只能有∠PAE=90°或∠APE=90°,①当∠PAE=90°时,如图2,作PG⊥y轴,∵OA=OE,∴∠OAE=∠OEA=45°,∴∠PAG=∠APG=45°,∴PG=AG,∴t=﹣t2+2t+3﹣3,即﹣t2+t=0,解得t=1或t=0(舍去),②当∠APE=90°时,如图3,作PK⊥x轴,AQ⊥PK,则PK=﹣t2+2t+3,AQ=t,KE=3﹣t,PQ=﹣t2+2t+3﹣3=﹣t2+2t,∵∠APQ+∠KPE=∠APQ+∠PAQ=90°,∴∠PAQ=∠KPE,且∠PKE=∠PQA,∴△PKE∽△AQP,∴,∴,即t2﹣t﹣1=0,解得:t=或t=<0(舍去),综上可知存在满足条件的点P,t的值为1或.10.【解答】解:(1)设抛物线解析式为y=a(x+1)(x﹣3),∵抛物线与y轴交于点C(0,﹣3),∴﹣3=a(0+1)(0﹣3),∴a=1∴设抛物线解析式为y=(x+1)(x﹣3)=x2﹣2x﹣3,对称轴为直线x=1;(2)设P(t,t2﹣2t﹣3),S△PCB=S△POC+S△POB﹣S△BOC=×3t+×3×|t2﹣2t﹣3|﹣=∵a=<0,∴函数有最大值,当t=时,面积最大,∴P()(3)设Q(1,n)),①当PQ、PC为平行四边形的对角线时,P(4,n+3),∴42﹣2×4﹣3=n+3,n=2,∴P(4,5);②当CQ、BP为平行四边形的对角线时,P(﹣2,n﹣3),∴(﹣2)2﹣2×(﹣2)﹣3=n﹣3,n=8,∴P(﹣2,5);综上所述,以BC为边,以点B、C、P、Q为顶点的四边形是平行四边形时,P点的坐标(4,5),(﹣2,5).11.【解答】解:(1)把A(﹣1,0),C(0,3)分别代入y=﹣x2+bx+c得,解得,∴抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3;把C(0,3)代入y=﹣x+m,解得m=3,∴直线CD的解析式为y=﹣x+3,解方程组,解得或,∴D点坐标为(,);(2)存在.设P(m,﹣m2+2m+3),则E(m,﹣m+3),∴PE=﹣m2+2m+3﹣(﹣m+3)=﹣m2+m,=••(﹣m2+m)=﹣m2+m=﹣(m﹣)2+,∴S△PCD当m=时,△CDP的面积存在最大值,最大值为;(3)当PC=PE时,m2+(﹣m2+2m+3﹣3)2=(﹣m2+m)2,解得m=0(舍去)或m=;当CP=CE时,m2+(﹣m2+2m+3﹣3)2=m2+(﹣m+3﹣3)2,解得m=0(舍去)或m=(舍去)或m=;当EC=EP时,m2+(﹣m+3﹣3)2=(﹣m2+m)2,解得m=(舍去)或m =,综上所述,m的值为或或.12.【解答】解:(1)当x=﹣8时,y=x﹣=﹣,则B(﹣8,﹣),当y=0时,x﹣=0,解得x=2,则A(2,0),把B(﹣8,﹣),A(2,0)代入y=﹣x2+bx+c得,解得,∴抛物线的解析式y=﹣x2﹣x+;(2)当x=0时,y=x﹣=﹣,则G(0,﹣),在Rt△AOG中,∵OG=,OA=2,∴AG==,∴sin∠AGO===,∵PC⊥x轴,∴PC∥OG,∴∠ACE=∠AGO,∴sin∠ACE=;(3)设P(x,﹣x2﹣x+),则C(x,x﹣),∴PC=﹣x2﹣x+﹣(x﹣)=﹣x2﹣x+4,∴S=•(2+8)•(﹣x2﹣x+4)=﹣x2﹣x+20=﹣(x+3)2+,当x=﹣3时,S的最大值为.13.【解答】解:(1)设抛物线的解析式为y=a(x﹣2)(x+4),将点M的坐标代入得:﹣9a=2,解得:a=﹣.∴抛物线的解析式为y=﹣x2﹣x+.(2)连接AM,过点M作MG⊥AD,垂足为G.把x=0代入y=﹣x+4得:y=4,∴A(0,4).将y=0代入得:0=﹣x+4,解得x=8,∴B(8,0).∴OA=4,OB=8.∵M(﹣1,2),A(0,4),∴MG=1,AG=2.∴tan∠MAG=tan∠ABO=.∴∠MAG=∠ABO.∵∠OAB+∠ABO=90°,∴∠MAG+∠OAB=90°,即∠MAB=90°.∴l是⊙M的切线.(3)∵∠PFE+∠FPE=90°,∠FBD+∠PFE=90°,∴∠FPE=∠FBD.∴tan∠FPE=.∴PF:PE:EF=:2:1.∴△PEF的面积=PE•EF=×PF•PF=PF2.∴当PF最小时,△PEF的面积最小.设点P的坐标为(x,﹣x2﹣x+),则F(x,﹣x+4).∴PF=(﹣x+4)﹣(﹣x2﹣x+)=﹣x+4+x2+x﹣=x2﹣x+=(x﹣)2+.∴当x=时,PF有最小值,PF的最小值为.∴P(,).∴△PEF的面积的最小值为=×()2=.14.【解答】(1)解:∵直线y=x﹣2交x轴、y轴于B、C两点,∴B(4,0),C(0,﹣2),∵y=ax2﹣x+c过B、C两点,∴,解得,∴y=x2﹣x﹣2.(2)证明:如图1,连接AC,∵y=x2﹣x﹣2与x负半轴交于A点,∴A(﹣1,0),在Rt△AOC中,∵AO=1,OC=2,∴AC=,在Rt△BOC中,∵BO=4,OC=2,∴BC=2,∵AB=AO+BO=1+4=5,∴AB2=AC2+BC2,∴△ABC为直角三角形.(3)解:△ABC内部可截出面积最大的矩形DEFG,面积为,理由如下:①一点为C,AB、AC、BC边上各有一点,如图2,此时△AGF∽△ACB∽△FEB.设GC=x,AG=﹣x,∵,∴,∴GF=2﹣2x,∴S=GC•GF=x•(2)=﹣2x2+2x=﹣2[(x﹣)2﹣]=﹣2(x﹣)2+,即当x=时,S最大,为.②AB边上有两点,AC、BC边上各有一点,如图3,此时△CDE∽△CAB∽△GAD,设GD=x,∵,∴,∴AD=x,∴CD=CA﹣AD=﹣x,∵,∴,∴DE=5﹣x,∴S=GD•DE=x•(5﹣x)=﹣x2+5x=﹣[(x﹣1)2﹣1]=﹣(x﹣1)2+,即x=1时,S最大,为.综上所述,△ABC内部可截出面积最大的矩形DEFG,面积为.15.【解答】解:(1)∵抛物线的对称轴为x=1,矩形OCDE的三个顶点分别是C(3,0),D(3,4),E(0,4),点A在DE上,∴点A坐标为(1,4),设抛物线的解析式为y=a(x﹣1)2+4,把C(3,0)代入抛物线的解析式,可得a(3﹣1)2+4=0,解得a=﹣1.故抛物线的解析式为y=﹣(x﹣1)2+4,即y=﹣x2+2x+3;(2)依题意有:OC=3,OE=4,∴CE===5,当∠QPC=90°时,∵cos∠QCP==,∴=,解得t=;当∠PQC=90°时,∵cos∠QCP==,∴=,解得t=.∴当t=或t=时,△PCQ为直角三角形;(3)∵A(1,4),C(3,0),设直线AC的解析式为y=kx+b,则,解得.故直线AC的解析式为y=﹣2x+6.∵P(1,4﹣t),将y=4﹣t代入y=﹣2x+6中,得x=1+,∴Q点的横坐标为1+,将x=1+代入y=﹣(x﹣1)2+4中,得y=4﹣.∴Q点的纵坐标为4﹣,∴QF=(4﹣)﹣(4﹣t)=t﹣,=S△AFQ+S△CFQ∴S△ACQ=FQ•AG+FQ•DG=FQ(AG+DG)=FQ•AD=×2(t﹣)=﹣+t=﹣(t2+4﹣4t﹣4)=﹣(t﹣2)2+1,∴当t=2时,△ACQ的面积最大,最大值是1.16.【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于点A和点B(1,0),与y 轴交于点C(0,3),其对称轴l为x=﹣1,∴A(﹣3,0),∴解得:,∴二次函数的解析式为y=﹣x2﹣2x+3=﹣(x+1)2+4,∴顶点坐标为(﹣1,4).(2)设点P(x,2)即y=﹣x2﹣2x+3=2,解得x1=﹣1或x2=﹣﹣1,∴点P(﹣1,2)或(﹣﹣1,2).(3)设点P(x,y),则y=﹣x2﹣2x+3,=S△OBC+S△OAP+S△OPC,∵S四边形BCP A∴=,∵﹣<0,∴当x=﹣时,四边形PABC的面积有最大值,所以点P(﹣,).17.【解答】解:(1)设抛物线为y=a(x﹣4)2﹣1,∵抛物线经过点A(0,3),∴3=a(0﹣4)2﹣1,;∴抛物线为;(2)相交.证明:连接CE,则CE⊥BD,当时,x1=2,x2=6.A(0,3),B(2,0),C(6,0),对称轴x=4,∴OB=2,AB==,BC=4,∵AB⊥BD,∴∠OAB+∠OBA=90°,∠OBA+∠EBC=90°,∴△AOB∽△BEC,∴=,即=,解得CE=,∵>2,故抛物线的对称轴l与⊙C相交.(3)如图,过点P作平行于y轴的直线交AC于点Q;可求出AC的解析式为;设P点的坐标为(m,),则Q点的坐标为(m,);∴PQ=﹣m+3﹣(m2﹣2m+3)=﹣m2+m.=S△P AQ+S△PCQ=×(﹣m2+m)×6∵S△P AC=﹣(m﹣3)2+;∴当m=3时,△PAC的面积最大为;此时,P点的坐标为(3,).18.【解答】解:(1)∵B点的坐标为B(8,0),∴﹣16+8b+4=0,解得b=,∴抛物线的解析式为y═﹣+x+4,对称轴方程为x=﹣=3;(2)∵由(1)知,抛物线的对称轴方程为x=3,B(8,0)∴A(﹣2,0),C(0,4),∴OA=2,OC=4,OB=8,∴tan∠ACO=tan∠CBO=,∴∠ACO=∠CBO.∵∠AOC=∠COB=90°,∴△AOC∽△COB.(3)设BC解析式为y=kx+b,把(8,0),(0,4)分别代入解析式得,,解得,解得y=﹣x+4,作DH⊥x轴,交BC于H.设D(t,﹣t2+t+4),H(t,﹣t+4),S△BCD=DH•OB=×(﹣t2+t+4+t﹣4)×8=﹣t2+8t=﹣(t2﹣8t+42﹣16)=﹣(t﹣4)2+16,当t=4时,△DBC的最大面积为16,此时D点坐标为(4,6).19.【解答】解:(1)∵抛物线y=﹣x2+bx+c(a≠0)与x轴交于A(﹣4,0)、B(1,0)两点,不妨设抛物线的解析式为y=﹣(x+4)(x﹣1),即y=﹣x2﹣x+2.∴C(0,2).(2)分两种情形:①当AN=AC时,如图1中,∵AC==2,∴n﹣(﹣4)=2,∴n=2﹣4.②当NA=NC时,如图2中,在Rt△NOC中,OC=2,∵NC=NA=n﹣(﹣4)=n+4,ON=n,∴n2+22=(n+)2,解得n=﹣.综上所述,当n=2﹣4或﹣时,△ANC是等腰三角形.(3)如图3中,由题意可知:直线BC的解析式为y=﹣2x+2,直线AC的解析式为y=x+2,设N(n,0),易知N在线段OB上时,△CDN的面积较小,不妨设n<0,∵ND∥BC,设ND的解析式为y=﹣2x+b,代入(n,0)可得b=2n,∴ND的解析式为y=﹣2x+2n,由,可得点D的纵坐标:y D=(8+2n),=S△AOC﹣S△ADN﹣S△CON∴S△CDN=[2×4﹣2|n|﹣(8+2n)(n+4)=﹣(n+)2+,∵﹣<0,∴当n=﹣时,△DCN的面积最大,最大值为.20.【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+c经过点A(1,0)、点B(5,0)和点C(0,3),因为与y轴相较于点C,所以c=3.∴,解得,∴该抛物线对应的函数解析式为y=x2﹣x+3;(2)∵点P是抛物线上的动点且位于x轴下方,∴可设P(t,t2﹣t+3)(1<t<5),∵直线PM∥y轴,分别与x轴和直线CD交于点M、N,∴M(t,0),N(t,t+3),∴PN=t+3﹣(t2﹣t+3)=﹣(t﹣)2+直线CD与抛物线解析式可得,解得或,∴C(0,3),D(7,),分别过C、D作直线PN的垂线,垂足分别为E、F,如图1,则CE=t,DF=7﹣t,=S△PCN+S△PDN=PN•CE+PN•DF=PN=[﹣(t﹣)2+]=﹣(t ∴S△PCD﹣)2+,∴当t=时,△PCD的面积有最大值,最大值为;(3)存在.∵∠CQN=∠PMB=90°,∴当△CNQ与△PBM相似时,有或两种情况,∵CQ⊥PM,垂足为Q,∴Q(t,3),且C(0,3),N(t,t+3),∴CQ=t,NQ=t+3﹣3=t,∴,∵P(t,t2﹣t+3),M(t,0),B(5,0),∴BM=5﹣t,PM=0﹣(t2﹣t+3)=﹣t2+t﹣3,当时,则PM=BM,即﹣t2+t﹣3=(5﹣t),解得t=2或t=5(舍去),此时P(2,﹣);当时,则BM=PM,即5﹣t=(﹣t2+t﹣3),解得t=或t=5(舍去),此时P(,﹣);综上可知存在满足条件的点P,其坐标为(2,﹣)或(,﹣).。
2023年九年级数学中考专题:二次函数综合压轴题(面积问题)1.如图,二次函数25y ax bx =++的图象经过点(1,8),且与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于点C ,其中点(1,0)A -,M 为抛物线的顶点.(1)求二次函数的解析式; (2)求MCB △的面积;(3)在坐标轴上是否存在点N ,使得BCN △为直角三角形?若存在,求出点N 的坐标;若不存在,请说明理由.2.如图,抛物线212y x bx c =-++(b 、c 为常数)经过()4,0A 和()0,4B 两点,其顶点为C .(1)求该抛物线的表达式及其顶点坐标;(2)若点M 是拋物线上第一象限的一个动点.设ABM 的面积为S ,试求S 的最大值; (3)若抛物线222y mx mx m =-++与线段AB 有两个交点,直接写出m 的取值范围. 3.如图,抛物线22(0)y ax ax c a =-+>与y 轴交于点C ,与x 轴交于A ,B 两点,点A 在点B 左侧.点A 的坐标为(1,0),3OC OA -=.(1)求抛物线的解析式;(2)在直线BC 下方的抛物线上是否存在一点P ,使得PBC 的面积等于ABC 面积的三分之二?若存在,求出此时OP 的长;若不存在,请说明理由.(3)将直线AC 绕着点C 旋转45︒得到直线l ,直线l 与抛物线的交点为M (异于点C ),求M 点坐标.4.如图1,抛物线24y ax bx a =+-经过()10A -,,()04C ,两点,与x 轴交于另一点B .(1)求抛物线和直线BC 的解析式;(2)如图2,点P 为第一象限抛物线上一点,是否存在使四边形PBOC 面积最大的点P ?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由;(3)如图3,若抛物线的对称轴EF (E 为抛物线顶点)与直线BC 相交于点F ,M 为直线BC 上的任意一点,过点M 作MN EF ∥交抛物线于点N ,以E ,F ,M ,N 为顶点的四边形能否为平行四边形?若能,请求出点N 的坐标;若不能,请说明理由. 5.如图,抛物线24y ax bx =+-与x 轴交于点()2,0A -,()4,0B ,与y 轴交于点C ,顶点为D .(1)求抛物线的解析式和顶点D 的坐标;(2)动点P ,Q 以相同的速度从点O 同时出发,分别在线段,OB OC 上向点B ,C 方向运动,过点P 作x 轴的垂线,交抛物线于点E . ①当四边形OQEP 为矩形时,求点E 的坐标;①过点E 作EM BC ⊥于点M ,连接,PM QM ,设BPM △的面积为1S ,CQM 的面积为2S ,当PE 将BCE 的面积分成1:3两部分时,请直接写出12S S 的值. 6.如图,抛物线2(0)y ax bx c a =++≠与x 轴相交于A ,B 两点,抛物线的对称轴为直线=1x -,其中点A 的坐标为(3,0)-.(1)求点B 的坐标;(2)已知1a =,C 为抛物线与y 轴的交点,求抛物线的解析式; (3)若点P 在抛物线上,且4POCBOCSS=,求点P 的坐标;(4)设点Q 是线段AC 上的动点,过点Q 作QD y 轴交抛物线于点D ,求线段QD 长度的最大值.7.如图,在平面直角坐标系中,二次函数22y ax bx =++的图象与x 轴交于()30A -,,()10B ,两点,与y 轴交于点C .(1)求二次函数的解析式;(2)点P 是直线AC 上方的抛物线上一动点,当ACP △的面积最大时,求点P 的坐标;(3)Q 是x 轴上一动点,M 是第二象限内抛物线上一点,若以A ,C ,M ,Q 为顶点的四边形是平行四边形,直接写出点Q 的坐标.8.如图,直线132y x =-+交y 轴于点A ,交x 轴于点C ,抛物线214y x bx c =-++经过点A ,点C ,且交x 轴于另一点B .(1)直接写出点A ,点B ,点C 的坐标及抛物线的解析式;(2)在直线AC 上方的抛物线上有一点M ,求四边形ABCM 面积的最大值及此时点M 的坐标;(3)将线段OA 绕x 轴上的动点(),0P m 顺时针旋转90°得到线段O A '',若线段O A ''与抛物线只有一个公共点,请结合函数图象,求m 的取值范围.9.如图,已知抛物线与x 轴交于()1,0A - 、()4,0B 两点,与y 轴交于点()0,3C .(1)求抛物线的解析式; (2)求直线BC 的函数解析式;(3)在抛物线上,是否存在一点P ,使PAB 的面积等于ABC 的面积?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.10.如图,抛物线26y ax bx =++与x 轴交于点()6,0B ,()2,0C -,与y 轴交于点A ,点P 是线段AB 上方抛物线上的一个动点.(1)求抛物线的解析式;(2)当点P 运动到什么位置时,PAB 的面积最大?(3)过点P 作x 轴的垂线,交线段AB 于点D ,再过点P 作PE x ∥轴交抛物线于点E ,连接DE .是否存在点P ,使PDE △为等腰直角三角形?若存在,求点P 的坐标;若不存在,请说明理由.11.如图,直线l :112y x =-+与x 轴,y 轴分别交于点B ,C ,经过B ,C 两点的抛物线2y x bx c =++与x 轴的另一个交点为A .(1)求该抛物线的解析式;(2)若点P 在直线l 下方的抛物线上,过点P 作PD ①x 轴交l 于点D ,PE ①y 轴交l 于点E ,求PD PE +的最大值;(3)若点P 在直线l 下方的抛物线上,F 为直线l 上的点,以A ,B ,P ,F 为顶点的四边形能否构成平行四边形?若能,直接写出点F 的坐标;若不能,请说明理由. 12.已知顶点为()1,5A 的抛物线2y ax bx c =++经过点()5,1B ,(1)求抛物线的解析式;(2)设C ,D 分别是x 轴、y 轴上的两个动点.①当四边形ABCD 的周长最小时,在图1中作直线CD ,保留作图痕迹并直接写出直线CD 的解析式;①点()(),>0P m n m 是直线y x =上的一个动点,Q 是OP 的中点,以PQ 为斜边按图2所示构造等腰Rt PQR △.在①的条件下,记PQR 与COD △的公共部分的面积为S ,求S 关于m 的函数关系式,并求S 的最大值.13.抛物线24y x x =-与直线y x =交于原点O 和点B , 与x 轴交于另一点A , 顶点为D .(1)填空: 点B 的坐标为___________, 点D 的坐标为___________.(2)如图1 , 连结OD P ,为x 轴上的动点, 当以O D P ,,为顶点的三角形是等腰三角形时, 请直接写出点P 的坐标;(3)如图2, M 是点B 关于拋物线对称轴的对称点, Q 是拋物线上的动点, 它的横坐标为 (05)m m <<, 连结MQ BQ MQ ,,与直线OB 交于点E . 设BEQ 和BEM △的面积分别为1S 和2S , 设12S t s =, 试求t 关于m 的函数解析式并求出t 的最值. 14.如图,二次函数的图象经过点()10A -,,()30B ,,()03C -,,直线22y x =-与x 轴、y 轴交于点D ,E .(1)求该二次函数的解析式(2)点M 为该二次函数图象上一动点.①若点M 在图象上的B ,C 两点之间,求DME 的面积的最大值. ①若MED EDB ∠∠=,求点M 的坐标.15.如图,在平面直角坐标系中,抛物线24y ax bx =+-与x 轴交于()2,0A -,B 两点,其对称轴直线2x =与x 轴交于点D .(1)求该抛物线的函数表达式为______;(2)如图1,点P 为抛物线上第四象限内的一动点,连接CD ,PB ,PC ,求四边形BDCP 面积最大值和点P 此时的坐标;(3)如图2,将该抛物线向左平移得到抛物线y ',当抛物线y '经过原点时,与原抛物线的对称轴相交于点E ,点F 为抛物线y '对称轴上的一点,点M 是平面内一点,若以点A ,E ,F ,M 为顶点的四边形是以AE 为边的菱形,请直接写出满足条件的点M 的坐标______.16.如图,已知抛物线2y x bx c =++与x 轴交于点()21,0A m -和点()2,0B m +,与y 轴交于点C ,对称轴轴为直线=1x -.(1)求抛物线的解析式;(2)点P 是直线AC 上一动点,过点P 作PQ y ∥轴,交抛物线于点Q ,以P 为圆心,PQ 为半径作P ,当P 与坐标轴相切时,求P 的半径;(3)直线()340y kx k k =++≠与抛物线交于M ,N 两点,求AMN 面积的最小值.17.如图,在平面直角坐标系中,抛物线23y ax bx =+-与x 轴交于两点()1,0A -和()3,0B ,与y 轴交于点C ,抛物线上有一动点P ,抛物线的对称轴交x 轴于点E ,连接EC ,作直线BC .(1)求抛物线的解析式;(2)若点P 为直线BC 上方抛物线上一动点时,连接,PB PC ,当23EBC PBC S S =△△时,求点P 坐标;(3)如果抛物线的对称轴上有一动点Q ,x 轴上有一动点N ,是否存在四边形PQCN 是矩形?若存在,在横线上直接写出点N 的坐标,若不存在,请说明理由. 18.如图,直线122y x =-+交y 轴于点A ,交x 轴于点C ,抛物线214y x bx c=-++经过点A ,点C ,且交x 轴于另一点B .(1)直接写出点A ,点B ,点C 的坐标及抛物线的解析式;(2)在直线AC 上方的抛物线上有一点M ,求三角形ACM 面积的最大值及此时点M 的坐标;(3)将线段OA 绕x 轴上的动点(),0P m 顺时针旋转90︒得到线段O A '',若线段O A ''与抛物线只有一个公共点,请结合函数图象,求m 的取值范围(直接写出结果即可).参考答案:1.(1)245y x x =-++; (2)15(3)存在,点N 的坐标为(5,0)-或(0,5)-或(0,0).2.(1)2142y x x =-++,91,2⎛⎫⎪⎝⎭(2)S 的最大值为4 (3)2m ≥或1249m -<≤-3.(1)抛物线的解析式为2=23y x x -- (2)不存在这样的点P , (3)M 点坐标是(45),或315()24-,4.(1)抛物线的解析式:234y x x =-++;直线BC 的解析式为4y x =-+;(2)当()26P ,时,四边形PBOC 面积最大; (3)能,点N 的坐标为52124⎛⎫ ⎪⎝⎭,或724⎛- ⎝或724⎛- ⎝.5.(1)2142y x x =--,91,2D ⎛⎫- ⎪⎝⎭.(2)①(-;①1215S S =或1279S S =6.(1)(1,0) (2)223y x x =+- (3)(4,21)或()4,5- (4)947.(1)224233y x x =--+(2)3(2P -,5)2(3)(5,0)-或(1,0)-8.(1)03A (,),20B -(,),60C (,),抛物线解析式为:2134y x x =-++; (2)3a =时,四边形ABCM 面积最大,其最大值为754,此时M 的坐标为153,4⎛⎫⎪⎝⎭;(3)当3m -≤≤-33m ≤≤时,线段O A ''与抛物线只有一个公共点.9.(1)239344y x x =-++(2)334y x =-+(3)存在,点P 的坐标为:()13,3P ,23P ⎫-⎪⎪⎝⎭,33P ⎫-⎪⎪⎝⎭10.(1)21262y x x =-++(2)153,2P ⎛⎫ ⎪⎝⎭(3)点P 坐标为()46,或()55.11.(1)2512y x x =-+ (2)3(3)13,2⎛⎫- ⎪⎝⎭或1(1,)212.(1)21119424y x x =-++(2)①4y x =-+;①当02m <≤时,218PQRSm =;当823m <≤时,27448S m m =-+-;当843m ≤≤时,21244S m m =-+;S 的最大值为:47答案第3页,共3页 13.(1)()5,5;()2,4-;(2)点P的坐标为()或()-或()4,0或()5,0; (3)()2150566t m m m =-+<<,当52m =时,t 的最大值为2524.14.(1)该二次函数的解析式是()()21323y x x x x =+-=--;(2)①DME 的面积的最大值为52;①点M的坐标为⎝⎭或()12--.15.(1)214433y x x =-- (2)PBDC S 四边形的最大值为17,此时点P 的坐标为()3,5-(3)⎛ ⎝⎭或⎛ ⎝⎭或⎛- ⎝⎭或8,⎛- ⎝⎭16.(1)223y x x =+-(2)2或4(3)817.(1)2=23y x x --(2)⎝⎭或⎝⎭ (3)存在,⎫⎪⎪⎝⎭或⎫⎪⎪⎝⎭18.(1)()0,2A ,()2,0B -,()4,0C ,211242y x x =-++ (2)2,()2,2(3)34m -≤≤-或32m -+≤。
课题:26.3实际问题与二次函数(1)教学目标:1、知识与技能:经历数学建模的基本过程.2、方法与技能:会运用二次函数求实际问题中的最大值或最小值.3、情感、态度与价值观:体会二次函数是一类最优化问题的重要数学模型,感受数学的应用价值. 教学重点和难点:重点:二次函数在最优化问题中的应用.难点:例1是从现实问题中建立二次函数模型,学生较难理解.教学方法:学生学法:教学设计:一、创设情境、提出问题给你长8m的铝合金条,设问:①你能用它制成一矩形窗框吗?②怎样设计,窗框的透光面积最大?③如何验证?二、观察分析,研究问题演示动画,引导学生观察、思考、发现:当矩形的一边变化时,另一边和面积也随之改变.深入探究如设矩形的一边长为x 米,则另一边长为(4-x)米,再设面积为ym 2,则它们的函数关系式为x x y 42+-=,并当x =2时,即当设计为正方形时,面积最大=4(m 2)引导学生总结,确定问题的解决方法:在一些涉及到变量的最大值或最小值的应用问题中,可以考虑利用二次函数最值方面的性质去解决.步骤:第一步设自变量;第二步建立函数的解析式;第三步确定自变量的取值范围;第四步根据顶点坐标公式或配方法求出最大值或最小值(在自变量的取值范围内).三、例练应用,解决问题在上面的矩形中加上一条与宽平行的线段,出示图形设问:用长为8m 的铝合金条制成如图形状的矩形窗框,问窗框的宽和高各是多少米时,窗户的透光面积最大?最大面积是多少? 引导学生分析,板书解题过程.变式(即课本例1):现在用长为8米的铝合金条制成如图所示的窗框(把矩形的窗框改为上部分是由4个全等扇形组成的半圆,下部分是矩形),那么如何设计使窗框的透光面积最大?(结果精确到0.01米)四、知识整理,形成系统1、这节课学习了用什么知识解决哪类问题?2、解决问题的一般步骤是什么?应注意哪些问题?3、学到了哪些思考问题的方法?三、布置作业:1、必做题:2、选做题:课题:26.3实际问题与二次函数(2)教学目标:1、知识与技能:继续经历利用二次函数解决实际最值问题的过程.2、方法与技能:会综合运用二次函数和其他数学知识解决如有关距离等函数最值问题.3、情感、态度与价值观:发展应用数学解决问题的能力,体会数学与生活的密切联系和数学的应用价值.教学重点:利用二次函数的知识对现实问题进行数学地分析,即用数学的方式表示问题以及用数学的方法解决问题.教学难点:例2将现实问题数学化,情景比较复杂.教学方法:学生学法:教学过程:一、复习:1、利用二次函数的性质解决许多生活和生产实际中的最大和最小值的问题,它的一般方法是:(1)列出二次函数的解析式,列解析式时,要根据自变量的实际意义,确定自变量的取值范围.(2)在自变量取值范围内,运用公式或配方法求出二次函数的最大值和最小值.2、上节课我们讨论了用二次函数的性质求面积的最值问题.出示上节课的引例的动态图形(在周长为8米的矩形中)(多媒体动态显示)设问:(1)对角线(L)与边长(x)有什何关系?(2)对角线(L)是否也有最值?如果有怎样求?L与x 并不是二次函数关系,而被开方数却可看成是关于x 的二次函数,并且有最小值.引导学生回忆算术平方根的性质:被开方数越大(小)则它的算术平方根也越大(小).指出:当被开方数取最小值时,对角线也为最小值.二、例题讲解例题2:B船位于A船正东26km处,现在A、B两船同时出发,A船发每小时12km的速度朝正北方向行驶,B船发每小时5km的速度向正西方向行驶,何时两船相距最近?最近距离是多少?多媒体动态演示,提出思考问题:(1)两船的距离随着什么的变化而变化?(2)经过t小时后,两船的行程是多少?两船的距离如何用t来表示?设经过t小时后AB两船分别到达A’,B’,两船之间距离为A’B’=AB'2+AA'2 =(26-5t)2+(12t)2=169t2-260t+676 .(这里估计学生会联想刚才解决类似的问题)因此只要求出被开方式169t2-260t+676的最小值,就可以求出两船之间的距离s 的最小值.解:设经过t时后,A,B AB两船分别到达A’,B’,两船之间距离为S=A ’B ’=AB'2+AA'2 =(26-5t)2+(12t)2 =169t 2-260t+676 = 169(t-1013 )2+576 (t>0) 当t=1013 时,被开方式169(t-1013)2+576有最小值576. 所以当t=1013 时,S 最小值=576 =24(km )答:经过1013时,两船之间的距离最近,最近距离为24km 练习:直角三角形的两条直角边的和为2,求斜边的最小值.三、小结应用二次函数解决实际问题的一般步骤四、 布置作业1、必做题:2、选做题:课题:26.3实际问题与二次函数(3)教学目标:1、知识与技能:继续经历利用二次函数解决实际最值问题的过程.2、会综合运用二次函数和其他数学知识解决如有关距离等函数最值问题.3、发展应用数学解决问题的能力,体会数学与生活的密切联系和数学的应用价值.教学重点和难点:重点:利用二次函数的知识对现实问题进行数学地分析,即用数学的方式表示问题以及用数学的方法解决问题.难点:例3将现实问题数学化,情景比较复杂.教学方法:学生学法:教学过程:一、例题讲解例3某饮料经营部每天的固定成本为200元,某销售的饮料每瓶进价为5元.(1)若记销售单价比每瓶进价多x元时,日均毛利润(毛利润=售价-进价-固定成本)为y元,求y关于x的函数解析式和自变量的取值范围;(2)若要使日均毛利润达到最大,销售单价应定为多少元(精确到0.1元)?最大日均毛利润为多少?二、作业:1、必做题:2、选做题:。
2.4 二次函数的应用第1课时利用二次函数解决面积问题类型1 利用二次函数解决简单面积最值问题1.已知一个直角三角形两直角边之和为20 cm,则这个直角三角形的最大面积为(B)A.25 cm2B.50 cm2C.100 cm2D.不确定2.用长8 m的铝合金条制成使窗户的透光面积最大的矩形窗框(如图),那么这个窗户的最大透光面积是(C)A.6425 m2 B.43m2C.83m2 D.4 m23.如图,某厂有许多形状为直角梯形的铁皮边角料,为节约资源,现要按图中所示的方法从这些边角料上截取矩形(阴影部分)片备用,当截取的矩形面积最大时,矩形两边长x,y分别为(D)A.x=10,y=14B.x=14,y=10C.x=12,y=15D.x=15,y=124.如图,ABCD是一块边长为2 m的正方形铁板,在边AB上选取一点M,分别以AM和MB为边截取两块相邻的正方形板料.当AM的长为1m时,截取两块相邻的正方形板料的总面积最小.5.某高中学校为高一新生设计的学生单人桌的抽屉部分是长方体,抽屉底面周长为180 cm,高为20 cm.请通过计算说明,当底面的宽x为何值时,抽屉的体积y最大?最大为多少?(材质及其厚度等暂忽略不计)解:根据题意,得y=20x(90-x).整理,得y=-20x2+1 800x.∵y=-20(x-45)2+40 500,且a=-20<0,∴当x=45时,函数有最大值,y最大=40 500,即当底面的宽为45 cm时,抽屉的体积最大,最大为40 500 cm3.类型2 利用二次函数解决围成图形面积最值问题6.(六盘水中考)如图,假设篱笆(虚线部分)的长度为16 m,则所围成矩形ABCD的最大面积是(C)A.60 m2B.63 m2C.64 m2D .66 m 27.某农场拟建三间长方形养牛饲养室,饲养室的一面靠墙(墙长50 m),中间用两道墙隔开(如图).已知计划中的建筑材料可建墙的总长度为48 m ,则这三间长方形养牛饲养室的总占地面积的最大值为144m 2.8.某农场拟建两间矩形饲养室,一面靠现有墙(墙足够长),中间用一道墙隔开,并在如图所示的三处各留1 m 宽的门.已知计划中的材料可建墙体(不包括门)总长为27 m ,则能建成的饲养室面积最大为75m 2.9.如图,有两面夹角为45°的墙体(∠ABC=45°),且墙AB =3 2 m ,墙BC =10 m ,小张利用8 m 长的篱笆围成一个四边形菜园,如图,四边形BDEF ,DE∥BC,∠E=90°(靠墙部分不使用篱笆),设EF =x m ,四边形BDEF 的面积为S m 2. (1)用含x 的代数式表示BD ,DE 的长;(2)求出S 关于x 的函数关系式,并写出x 的取值范围; (3)求S 的最大值.解:(1)过点D 作DG⊥BC 于点G. ∵DE∥BC,∠E=90°,∴∠EFG=90°. ∴四边形DEFG 是矩形. ∴DG=EF =x ,∵∠ABC=45°,∴BG=x ,BD =2x. 则DE =8-x.(2)S =(DE +BF )·EF 2=-12x 2+8x ,∵2x≤32, ∴0<x≤3.(3)∵S=-12x 2+8x =-12(x -8)2+32.当x <8时,S 随x 的增大而增大, ∵0<x≤3,∴当x =3时,S 取得最大值,最大值为392.10.在美化校园的活动中,某兴趣小组想借助如图所示的直角墙角(两边足够长),用28 m 长的篱笆围成一个矩形花园ABCD(篱笆只围AB ,BC 两边),设AB =x m. (1)若花园的面积为192 m 2,求x 的值;(2)若在P 处有一棵树与墙CD ,AD 的距离分别是15 m 和6 m ,要将这棵树围在花园内(含边界,不考虑树的粗细),求花园面积S 的最大值. 解:(1)∵AB=x m ,则BC =(28-x)m , ∴x(28-x)=192. 解得x 1=12,x 2=16. 答:x 的值为12或16.(2)由题意,得S =x(28-x)=-x 2+28x =-(x -14)2+196. ∵在P 处有一棵树与墙CD ,AD 的距离分别是15 m 和6 m ,∴⎩⎪⎨⎪⎧x≥6,28-x≥15.解得6≤x≤13. ∴当x =13时,S 取最大值为S =-(13-14)2+196=195. 答:花园面积S 的最大值为195 m 2.易错点 求实际问题中的二次函数最值未考虑取值范围11.用一根长为40 cm 的绳子围成一个面积为a cm 2的长方形,那么a 的值不可能为(D) A .20 B .40 C .100 D .120 类型3 利用二次函数解决动态几何面积的最值问题12.如图,在△ABC 中,∠B=90°,AB =12 mm ,BC =24 mm ,动点P 从点A 开始沿边AB 向B 以2 mm/s 的速度移动(不与点B 重合).动点Q 从点B 开始沿边BC 向C 以4 mm/s 的速度移动(不与点C 重合).如果P ,Q 分别从A ,B 同时出发,那么经过3s ,△PBQ 的面积最大. 综合题13.为了节省材料,某水产养殖户利用水库的岸堤(岸堤足够长)为一边,用总长为80 m 的围网在水库中围成了如图所示的①②③三块矩形区域,而且这三块矩形区域的面积相等.设BC 的长度为x m ,矩形区域ABCD 的面积为y m 2.(1)求y 与x 之间的函数关系式,并注明自变量x 的取值范围; (2)x 为何值时,y 有最大值?最大值是多少?解:(1)∵三块矩形区域的面积相等,∴矩形AEFD 面积是矩形BCFE 面积的2倍.∴AE=2BE.设BE =FC =a ,则AE =HG =DF =2a ,∴DF+FC +HG +AE +EB +EF +BC =80,即8a +2x =80.∴a =-14x +10.∴3a=-34x +30.∴y=(- 34x +30)x =-34x 2+30x.∵a=-14x +10>0,∴x<40.则y =-34x 2+30x(0<x <40).(2)∵y=-34x 2+30x =-34(x -20)2+300(0<x <40),且二次项系数为-34<0,∴当x =20时,y 有最大值,最大值为300平方米.第2课时 利用二次函数解决实物抛物线问题类型1 拱桥(隧道)问题1.图2是图1中拱形大桥的示意图,桥拱与桥面的交点为O ,B ,以点O 为原点,水平直线OB 为x 轴,建立平面直角坐标系,桥的拱形可以近似看成抛物线y =-1400(x -80)2+16,桥拱与桥墩AC 的交点C 恰好在水面,且AC⊥x 轴.若OA =10米,则桥面离水面的高度AC 为(B) A .16940米 B.174米 C .16740米 D.154米 2.如图的一座拱桥,当水面宽AB 为12 m 时,桥洞顶部离水面4 m ,已知桥洞的拱形是抛物线.以水平方向为x 轴,建立平面直角坐标系,若选取点A 为坐标原点时的抛物线表达式是y =-19(x -6)2+4,则选取点B 为坐标原点时的抛物线表达式是y =-19(x +6)2+4.3.(·绵阳)如图是抛物线型拱桥,当拱顶离水面2 m 时,水面宽4 m ,水面下降2 m ,水面宽度增加(42-4) m.类型2 其他建筑物问题4.某广场有一喷水池,水从地面喷出,如图,以水平地面为x 轴,出水点为原点,建立平面直角坐标系,水在空中划出的曲线是抛物线y =-x 2+4x(单位:米)的一部分,则水喷出的最大高度是(A) A .4米 B .3米 C .2米 D .1米5.某菜农搭建了一个横截面为抛物线的大棚,尺寸如图,若菜农身高为 1.8 m ,他在不弯腰的情况下,在棚内的横向活动范围是3m.6.如图,小明的父亲在相距2米的两棵树间拴了一根绳子,给他做了一个简易的秋千,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,则绳子的最低点与地面的距离为0.5米.7.(·德州)随着新农村的建设和旧城的改造,我们的家园越来越美丽,小明家附近广场中央新修了一个圆形喷水池,在水池中心竖直安装了一根高为2 m 的喷水管,它喷出的抛物线形水柱在水池中心的水平距离为1 m 处达到最高,水柱落地处离池中心3 m.(1)请你建立适当的平面直角坐标系,并求出水柱抛物线的函数表达式;(2)求出水柱的最大高度为多少?解:(1)如图所示:以水管与地面交点为原点,原点与水柱落地点所在直线为x 轴,水管所在直线为y 轴,建立平面直角坐标系.设抛物线的表达式为y =a(x -1)2+h , 代入(0,2)和(3,0),得 ⎩⎪⎨⎪⎧4a +h =0,a +h =2.解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-23,h =83.∴抛物线的表达式为y =-23(x -1)2+83,即y =-23x 2+43x +2(0≤x≤3).(2)∵y=-23(x -1)2+83(0≤x≤3),∴当x =1时,y 最大=83.答:水柱的最大高度为83 m.类型3 物体运动类问题8.标枪飞行的路线是一条抛物线,不考虑空气阻力,标枪距离地面的高度h(单位:m)与标枪被掷出后经过的时间t(单位:s)之间的关系如下表:t 0 1 2 3 4 5 6 7 … h8141820201814…下列结论:①标枪距离地面的最大高度大于20 m ;②标枪飞行路线的对称轴是直线t =92;③标枪被掷出9 s 时落地;④标枪被掷出1.5 s 时,距离地面的高度是11 m ,其中正确的结论有(C) A .1个 B .2个 C .3个 D .4个 9.(·滨州)如图,一小球沿与地面成一定角度的方向飞出,小球的飞行路线是一条抛物线,如果不考虑空气阻力,小球的飞行高度y(单位:m)与飞行时间x(单位:s)之间具有函数关系y =-5x 2+20x ,请根据要求解答下列问题:(1)在飞行过程中,当小球的飞行高度为15 m 时,飞行时间是多少? (2)在飞行过程中,小球从飞出到落地所用时间是多少? (3)在飞行过程中,小球飞行高度何时最大?最大高度是多少? 解:(1)当y =15时,15=-5x 2+20x ,解得x 1=1,x 2=3.答:在飞行过程中,当小球的飞行高度为15 m 时,飞行时间是1 s 或3 s. (2)当y =0时,0=-5x 2+20x , 解得x 1=0,x 2=4, ∵4-0=4,∴在飞行过程中,小球从飞出到落地所用时间是4 s. (3)y =-5x 2+20x =-5(x -2)2+20, ∴当x =2时,y 取得最大值,y 最大=20.答:在飞行过程中,第2 s 时小球飞行高度最大,最大高度是20 m. 综合题10.(教材P48习题T3变式)如图,隧道的截面由抛物线和长方形构成,长方形的长是12 m ,宽是4 m .按照图中所示的平面直角坐标系,抛物线可以用y =-16x 2+bx +c 表示,且抛物线上的点C 到OB 的水平距离为3 m ,到地面OA 的距离为172m.(1)求抛物线的函数表达式,并计算出拱顶D 到地面OA 的距离;(2)一辆货运汽车载一长方体集装箱后高为6 m ,宽为4 m ,如果隧道内设双向车道,那么这辆货车能否安全通过?(3)在抛物线形拱壁上需要安装两排灯,使它们离地面的高度相等,如果灯离地面的高度不超过8 m ,那么两排灯的水平距离最小是多少米?解:(1)由题意得:点B 的坐标为(0,4),点C 的坐标为(3,172),代入表达式,得⎩⎪⎨⎪⎧4=-16×02+b×0+c ,172=-16×32+b×3+c.解得⎩⎪⎨⎪⎧b =2,c =4.∴该抛物线的函数表达式为y =-16x 2+2x +4.∵y=-16x 2+2x +4=-16(x -6)2+10,∴拱顶D 到地面OA 的距离为10 m.(2)抛物线的对称轴为直线x =6,汽车宽4 m ,当x =6+4=10时,y =-16×102+2×10+4=223>6,∴这辆货车能安全通过.(3)当y =8时,-16x 2+2x +4=8,即x 2-12x +24=0,解得x 1=6+23,x 2=6-2 3.∴两排灯的水平距离的最小值为6+23-(6-23)=43(m).第3课时利用二次函数解决利润问题类型1 简单销售问题中的最大利润1.某公司的生产利润原来是a万元,经过连续两年的增长达到了y万元,如果每年增长的百分率都是x,那么y与x的函数关系是(D)A.y=x2+aB.y=a(x-1)2C.y=a(1-x)2D.y=a(1+x)22.某商店从厂家以每件21元的价格购进一批商品,该商店可以自行定价.若每件商品售价为x元,可卖出(350-10x)件商品,则商品所获利润y元与售价x元之间的函数关系为(B)A.y=-10x2-560x+7 350B.y=-10x2+560x-7 350C.y=-10x2+350xD.y=-10x2+350x-7 3503.生产节性产品的企业,当它的产品无利润时就会及时停产.现有一生产节性产品的企业,其一年中获得的利润y和月份n之间的函数关系式为y=-n2+14n-24,则该企业一年中应停产的月份是(C) A.1月、2月、3月 B.2月、3月、4月C.1月、2月、12月D.1月、11月、12月4.我市某镇的一种特产由于运输原因,只能长期在当地销售.当地政府对该特产的销售投资与收益的关系为:每投入x万元,可获得利润P=-1100(x-60)2+41(万元).每年最多可投入100万元的销售投资,则5年所获利润的最大值是205万元.5.某种商品每件进价为20元,调查表明:在某段时间内若以每件x元(20≤x≤30,且x为整数)出售,可卖出(30-x)件.若使利润最大,每件的售价应为25元.类型2 每……每……问题6.喜迎圣诞,某商店销售一种进价为50元/件的商品,售价为60元/件,每星期可卖出200件,若每件商品的售价每上涨1元,则每星期就会少卖出10件.设每件商品的售价上涨x元(x为正整数),每星期销售该商品的利润为y元,则y与x的函数表达式为(A)A.y=-10x2+100x+2 000B.y=10x2+100x+2 000C.y=-10x2+200xD.y=-10x2-100x+2 0007.一件工艺品的进价为100元,标价135元出售,每天可售出100件,根据销售统计,一件工艺品每降价1元,则每天可多售出4件,要使每天获得的利润最大,则每件需降价(B) A .3.6元 B .5元 C .10元 D .12元8.某水果店销售一批水果,每箱进价为40元,售价为60元,每天可卖50箱,则一天的销售利润为1__000元.由于积压时间不能太长,所以该店决定降价售出,若每降价5元,则每天可多售出10箱.若现在售价为x 元(40<x <60),则现在每天可多卖出(120-2x)箱,每天共卖出(170-2x)箱,每箱的利润为(x -40)元,即每天的总利润为(x -40)(170-2x)元.9.(教材P50习题T2变式)某果园有100棵橘子树,平均每一棵树结600个橘子.根据经验估计,每多种一棵树,平均每棵树就会少结5个橘子.设果园增种x 棵橘子树,果园橘子总个数为y 个,则果园里增种10棵橘子树,橘子总个数最多.10.(·衡阳)一名在校大学生利用“互联网+”自主创业,销售一种产品,这种产品的成本价10元/件,已知销售价不低于成本价,且物价部门规定这种产品的销售价不高于16元/件,市场调查发现,该产品每天的销售量y(件)与销售价x(元/件)之间的函数关系如图所示. (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)求每天的销售利润W(元)与销售价x(元/件)之间的函数关系式,并求出每件销售价为多少元时,每天的销售利润最大?最大利润是多少? 解:(1)设y 与x 的函数关系式为y =kx +b.将(10,30),(16,24)代入,得⎩⎪⎨⎪⎧10k +b =30,16k +b =24.解得⎩⎪⎨⎪⎧k =-1,b =40.∴y 与x 的函数关系式为y =-x +40(10≤x≤16). (2)根据题意知,W =(x -10)y =(x -10)(-x +40) =-x 2+50x -400 =-(x -25)2+225. ∵a=-1<0,∴当x <25时,W 随x 的增大而增大, ∵10≤x≤16,∴当x =16时,W 取得最大值,最大值为144.答:当每件销售价为16元时,每天的销售利润最大,最大利润是144元.11.(·安徽)小明大学毕业回家乡创业,第一期培植盆景与花卉各50盆售后统计,盆景的平均每盆利润是160元,花卉的平均每盆利润是19元,调研发现:①盆景每增加1盆,盆景的平均每盆利润减少2元;每减少1盆,盆景的平均每盆利润增加2元; ②花卉的平均每盆利润始终不变.小明计划第二期培植盆景与花卉共100盆,设培植的盆景比第一期增加x 盆,第二期盆景与花卉售完后的利润分别为W 1,W 2(单位:元).(1)用含x 的代数式分别表示W 1,W 2;(2)当x 取何值时,第二期培植的盆景与花卉售完后获得的总利润W 最大,最大总利润是多少? 解:(1)第二期培植的盆景比第一期增加x 盆,则第二期培植盆景(50+x)盆,花卉[100-(50+x)]=(50-x)盆,由题意,得W 1=(50+x)(160-2x)=-2x 2+60x +8 000,W 2=19(50-x)=-19x +950.(2)W =W 1+W 2=-2x 2+60x +8 000+(-19x +950)=-2x 2+41x +8 950.∵-2<0,-412×(-2)=10.25,x 为整数, ∴当x =10时,W 最大,W 最大=-2×102+41×10+8 950=9 160(元).12.某水果店销售某种水果,由历年市场行情可知,从第1月至第12月,这种水果每千克售价y 1(元)与销售时间第x 月之间存在如图1所示(一条线段)的变化趋势,每千克成本y 2(元)与销售时间第x 月满足函数表达式y 2=mx 2-8mx +n ,其变化趋势如图2所示.(1)求y 2的表达式;(2)第几月销售这种水果,每千克所获得的利润最大?最大利润是多少?解:(1)由题意可得,函数y 2的图象经过两点(3,6),(7,7),∴⎩⎪⎨⎪⎧9m -24m +n =6,49m -56m +n =7.解得⎩⎪⎨⎪⎧m =18,n =638.∴y 2的表达式为y 2=18x 2-x +638(1≤x≤12). (2)设y 1=kx +b.∵函数y 1的图象过(4,11),(8,10)两点,∴⎩⎪⎨⎪⎧4k +b =11,8k +b =10.解得⎩⎪⎨⎪⎧k =-14,b =12.∴y 1的表达式为y 1=-14x +12(1≤x≤12). 设这种水果每千克所获得的利润为w 元.则w =y 1-y 2=(-14x +12)-(18x 2-x +638) =-18x 2+34x +338, ∴w=-18(x -3)2+214(1≤x≤12). ∴当x =3时,w 取最大值214. 答:第3月销售这种水果,每千克所获得的利润最大,最大利润是214元/千克.。
课题:2.4二次函数的应用教学目标:1.经历探究长方形和窗户透光最大面积问题的过程,进一步获得利用数学方法解决实际问题的经验,并进一步感受数学模型思想和数学知识的应用价值.2.能够分析和表示不同背景下实际问题中变量之间的二次函数关系,并能够运用二次函数的知识解决实际问题中的最大(小)值问题.3.能够对解决问题的基本策略进行反思,形成个人解决问题的风格.进一步体会数学与人类社会的密切联系.教学重点与难点:重点:经历探究矩形和窗户透光最大面积问题的过程,进一步获得利用数学方法解决实际问题的经验,并进一步感受数学模型思想和数学的应用价值.难点:能够分析和表示不同背景下实际问题中变量之间的二次函数关系,并能够运用二次函数的知识解决实际问题.课前准备:导学案,多媒体课件.教学过程:一、创设情境,导入新课活动内容:(利用导学案)探究活动:以小组为单位,用长1米的绳子围成不同的图形,看哪个小组围成的图形最多,并估算出所围成的这些图形中,哪个图形的面积最大?处理方式:学生先把答案写在导学案上,然后小组内交流,班级内比较的到当场合款相等时面积最大.设计意图:增加学生的动手能力和小组合作探究能力,同时也为了复习图形的面积公式,会用估算的方法比较这些图形的面积大小,探究其中的规律,为本节课学习最大面积问题做好铺垫.二、探究学习,感悟新知活动内容:(多媒体展示)问题一:探究两边在直角三角形直角边上内接矩形的最大面积 如图,在一个直角三角形的内部作一个长方形ABCD ,其中AB 和AD 分别在两直角边上.(1)设长方形的一边AB =x m ,那么AD 边的长度如何表示?(2)设长方形的面积为y m 2,当x 取何值时,y 的值最大?最大值是多少?解:(1)∵BC ∥AD , ∴△EBC ∽△EAF .∴EB BCEA AF=. 又AB =x ,BE =40-x , ∴404030x BC-=.∴BC =34(40-x ). ∴AD =BC =34(40-x )=30-34x . (2)y =AB ·AD =x (30-34x )=-34x 2+30x =-34(x 2-40x +400-400) =-34(x 2-40x +400)+300 =-34(x -20)2+300. 当x =20时,y 最大=300.即当x 取20m 时,y 的值最大,最大值是300m 2.处理方式:学生讨论交流,在导学案上完成后,学生之间互相展示结果讨论补充,教师适时点评,并在多媒体上展示正确结果.设计意图:从矩形的面积公式入手,利用相似三角形的性质表示出另外一条边,才能列出函数表达式,这一过程先由学生独立思考后,分组合作探究、交流,帮助个别存在困难的同学解决.此题的思路也是解决矩形最大面积问题最常用的方法.问题二:探究一边在直角三角形斜边上内接矩形的最大面积(多媒体展示)如图,在一个直角三角形的内部作一个矩形ABCD ,其中BC 在斜边上,,A D 在直角边上.如果设矩形的一边m AD x =,那么AB 边的长度如何表示?当x 取何值时,矩形面积y 的值最大?最大值是多少?解:设矩形的一边m AD x =,由GAD ∆GFD ∆,得AD GMEF GN=, 即5024x GM=, ∴1225GM x =.∴122425AB MN GN GM x ==-=-. 21212(24)242525ABCDS AD AB x x x x ==-=-+矩形.当24251222()25b x a =-=-=⨯-时,y 有最大值,最大值为224300124()25y -==⨯-最大值 处理方式:在有了前面解答问题的经验之后,让学生自主探究,寻求变量与不变量之间的关系,仿照第一种情况,再一次体验解决此类问题的步骤和方法,本环节相当于对问题1的巩固练习,学生在认真听讲的前提下完成应该没有问题,提醒学生计算要认真. 设计意图:在上一道题的基础上,利用相似三角形的性质表示出矩形的另一条边长,列出二次函数表达式,但此题上了难度,难度在于利用的是相似三角形对应高的比等于相似比这一性质,而且还要用到等积法求直角三角形斜边上的高.充分发挥学生的主动探究能力,并由个别程度较好的学生讲解,最后再板书进行反思总结.三、例题解析,新知应用 活动内容:(多媒体出示例题)某建筑物的窗户如图所示,它的上半部是半圆,下半部是矩形,制造窗框的材料总长(图中所有黑线的长度和)为15m .当x 等于多少时,窗户通过的光线最多(结果精确到0.01m)?此时,窗户的面积是多少?解:∵7x +4y +πx =15, ∴y =1574x xπ--.设窗户的面积是S (m 2),则S =12πx 2+2xy=12πx 2+2x ·1574x x π-- =12πx 2+(157)2x x x π-- =-3.5x 2+7.5x=-3.5(x 2-157x ) =-3.5(x -1514)2+1575392. ∴当x =1514≈1.07时, S 最大=1575392≈4.02. 即当x ≈1.07m 时,S 最大≈4.02m 2,此时,窗户通过的光线最多. 答案:.02.407.12m S m x =≈最大时,处理方式:本题含有两个图形的面积计算,主要是想进一步提高学生分析问题和解决问题的能力,巩固训练列二次函数表达式和求最值的方法.让学生理解通过窗户光线多少与窗户面积大小有关.此题处理起来比较繁琐,教师要给予学生及时的指导和帮助,同时也告诉学生数学基本运算也是培养大家做事严谨、有耐心的一个很好的途径.设计意图:在学生已有的探究“面积最大值”经验获取的体会中,让学生继续沿着这条探究路线走下去,既能巩固前面的探究方法,又能让学生再次感受“数学来源于生活”.方法提炼:我们已经做了不少用二次函数知识解决实际问题的例子,现在大家能否根据前面的例子作一下总结,解决此类问题的基本思路是什么呢?与同伴进行交流.(学生讨论,教师多媒体展示)(1)理解问题;(2)分析问题中的变量和常量以及它们之间的关系; (3)用数学的方式表示它们之间的关系; (4)做函数求解;(5)检验结果的合理性,拓展等.设计意图:趁热打铁,及时进行小结,总结做题的方法及思路,抓住这种题目的本质,达到举一反三的目的和效果.四、拓展提升,学以致用一养鸡专业户计划用116m 长的竹篱笆靠墙围成一个长方形鸡舍,怎样设计才能使围成的长方形鸡舍的面积最大?最大为多少?解:设AB 长为x m ,则BC 长为(116-2x )m ,长方形面积为S m 2. 根据题意得S =x (116-2x )=-2x 2+116x=-2(x 2-58x +292-292)=-2(x -29)2+1682.当x =29时,S 有最大值1682,这时116-2x =58.即设计成长为58m ,宽为29m 的长方形时,能使围成的长方形鸡舍的面积最大,最大面积为1682m 2.处理方式:学生通过思考并交流讨论,探索出需要利用本节课学的知识解决题目,教师利用多媒体展示答案. 活动的设计意在通过问题的变式促使学生灵活运用知识,在解决实际问题中,重视知识的发展,有利于后续学习兴趣的培养.设计意图:让同学们通过刚才的学习和体验后进行练习,深入浅出地对题目进行分析和理解并解决问题,虽然并不要求他们在以后都用这样的方法解题,但对于培养他们形成良好的心理素质和培养他们分析问题、解决问题的能力是很有帮助的.五、回顾反思,提炼升华师:同学们,通过这节课的学习,你有哪些收获?那些疑惑?有何感想?学会了哪些方法?先想一想,再分享给大家.(1)通过本节课掌握了利用相似三角形的性质表示矩形的另一边,是列矩形面积函数关系式的关键.(2)图形最大面积问题,实质上是二次函数的最值问题.(3)解决此类问题,首先要理解问题,分析问题中的变量和常量,以及它们之间的关系是难点,用数学的方式表示它们间的关系是关键,化归为二次函数运用公式求解是易错点,要做对做全需要我们一定基本功扎实,养成良好的数学素养!处理方式:学生畅谈自己的收获,教师补充.设计意图:课堂总结是知识沉淀的过程,使学生对本节课所学进行梳理,养成反思与总结的习惯,进一步培养学生总结归纳的能力与合作互助的意识.六、达标检测,反馈提高师:通过本节课的学习,同学们的收获真多!收获的质量如何呢?请完成导学案中的达标检测题.(同时多媒体出示)1.如图,已知△ABC 是一等腰三角形铁板余料,其中AB=AC=20cm,BC=24cm.若在△ABC 上截出一矩形零件DEFG,使EF 在BC 上,点D 、G 分别在边AB 、AC 上.问矩形DEFG 的最大面积是多少?2.如图,△ABC 中,∠B=90°,AB=6cm,BC=12cm.点P 从点A 开始,沿AB 边向点B 以每秒1cm 的速度移动;点Q 从点B 开始,沿着BC 边向BQCAF E BG D C A点C 以每秒2cm 的速度移动.如果P,Q 同时出发,问经过几秒钟△PBQ 的面积最大?最大面积是多少?参考答案1.过A 作AM⊥BC 于M,交DG 于N,则AM=222012-=16cm. 设DE=x cm,S 矩形=y cm 2,则由△ADG∽△ABC,故AN DG AM BC =,即161624x DG-=,故DG=32(16-x ). ∴y =DG ·DE=32(16-x )x =-32(x 2-16x)=-32(x -8)2+96,从而当x =8时,y 有最大值96.即矩形DEFG 的最大面积是96cm 2.2.设第t 秒时,△PBQ 的面积为y cm 2.则∵AP=t cm,∴PB=(6-t )cm;又BQ=2t.∴y =12PB ·BQ=12(6-t )·2t =(6-t )t =-t 2+6t =-(t -3)2+9,当t =3时,y 有最大值9.故第3秒钟时△PBQ 的面积最大,最大值是9cm 2.处理方式:学生做完后,教师出示答案,指导学生校对,并统计学生答题情况.学生根据答案进行纠错.设计意图:学以致用,当堂检测及时获知学生对所学知识掌握情况,并最大限度地调动全体学生学习数学的积极性,使每个学生都能有所收益、有所提高,明确哪些学生需要在课后加强辅导,达到全面提高的目的.七、布置作业,课堂延伸必做题:课本47页,习题2.8第1、2、3题. 选做题:课本48页,习题2.8第4题. 结束语:师:同学们,本节课的学习你们给我留下了深刻的印象,同时也给了我太多的感动与惊喜,谢谢你们!就让我把这份感动与惊喜埋在心底“一生一世”,相信你们的明天会更美好!祝愿同学们:象雄鹰一样飞的更高,飞的更远!(多媒体播放歌曲“飞的更高”结束本课)2.4.1二次函数的应用一、教学目标1.掌握长方形和窗户透光最大面积问题,体会数学的模型思想和数学应用价值.2.学会分析和表示不同背景下实际问题中的变量之间的二次函数关系,并运用二次函数的知识解决实际问题.二、课时安排 1课时 三、教学重点掌握长方形和窗户透光最大面积问题,体会数学的模型思想和数学应用价值. 四、教学难点运用二次函数的知识解决实际问题. 五、教学过程 (一)导入新课引导学生把握二次函数的最值求法: (1)最大值: (2)最小值: (二)讲授新课 活动1:小组合作如图,在一个直角三角形的内部作一个矩形ABCD ,其中AB 和AD 分别在两直角边上. (1)设矩形的一边AB=xm,那么AD 边的长度如何表示?(2)设矩形的面积为ym 2,当x 取何值时,y 的值最大?最大值是多少?解:()31AD bm,b x 30.4==-+设易得 ()2332(30)3044y xb x x x x==-+=-+()2320300.4x =--+ 24:20,300.24b ac b x y a a-=-===最大值或用公式当时活动2:探究归纳先将实际问题转化为数学问题,再将所求的问题用二次函数关系式表达出来,然后利用顶点坐标公式或者配方法求出最值,有时必须考虑其自变量的取值范围,根据图象求出最值.(三)重难点精讲例题:某建筑物的窗户如图所示,它的上半部是半圆,下半部是矩形,制造窗框的材料总长(图中所有黑线的长度和)为15m.当x 等于多少时,窗户通过的光线最多(结果精确到0.01m)?此时,窗户的面积是多少?解:4715.yx x ++π=由 157.4x x y --π=得2215722()242x x x x S xy x π--ππ=+=+窗户面积271522x x =-+ 2715225().21456x =--+2b 154ac b 225x 1.07,s 4.02.2a 144a 56-=-=≈==≈最大值当时即当x ≈1.07m 时,窗户通过的光线最多.此时窗户的面积为4.02m 2. (四)归纳小结“最大面积” 问题解决的基本思路: 1.阅读题目,理解问题.2.分析问题中的变量和常量,以及它们之间的关系.3.用数量的关系式表示出它们之间的关系.4.根据二次函数的最值问题求出最大值、最小值.5.检验结果的合理性.(五)随堂检测1.(包头·中考)将一条长为20cm的铁丝剪成两段,并以每一段铁丝的长度为周长各做成一个正方形,则这两个正方形面积之和的最小值是 cm2.2.(芜湖·中考)用长度为20m的金属材料制成如图所示的金属框,下部为矩形,上部为等腰直角三角形,其斜边长为2x m.当该金属框围成的图形面积最大时,图形中矩形的相邻两边长各为多少?请求出金属框围成的图形的最大面积.3.(潍坊·中考)学校计划用地面砖铺设教学楼前的矩形广场的地面ABCD,已知矩形广场地面的长为100米,宽为80米,图案设计如图所示:广场的四角为小正方形,阴影部分为四个矩形,四个矩形的宽都是小正方形的边长,阴影部分铺设绿色地面砖,其余部分铺设白色地面砖.(1)要使铺设白色地面砖的面积为5 200平方米,那么矩形广场四角的小正方形的边长为多少米?(2)如图铺设白色地面砖的费用为每平方米30元,铺设绿色地面砖的费用为每平方米20元,当广场四角小正方形的边长为多少米时,铺设广场地面的总费用最少?最少费用是多少?4.(南通·中考)如图,在矩形ABCD中,AB=m(m是大于0的常数),BC=8,E为线段BC上的动点(不与B,C重合).连接DE,作EF⊥DE,EF与线段BA交于点F,设CE=x,BF=y.(1)求y关于x的函数关系式.(2)若m=8,求x为何值时,y的值最大,最大值是多少?(3)若12y m=,要使△DEF 为等腰三角形,m 的值应为多少?5.(河源·中考)如图,东梅中学要在教学楼后面的空地上用40米长的竹篱笆围出一个矩形地块作生物园,矩形的一边用教学楼的外墙,其余三边用竹篱笆.设矩形的宽为x ,面积为y .(1)求y 与x 的函数关系式,并求出自变量x 的取值范围. (2)生物园的面积能否达到210平方米?说明理由.【答案】 1.12.52. 2x m 矩形的一边长是2xm,其邻边长为((20422x1022x,2-+=-(121022222S x x x x ⎡⎤=•-++⎣⎦所以该金属框围成的面积302,.322x ==-+当时金属框围成的图形面积最大 )((()2x 60402m ,10221032210210m .=--⨯-=此时矩形的一边长为另一边长为()2S3002002m.=-最大3.解; (1)设矩形广场四角的小正方形的边长为x米,根据题意得:4x2+(100-2x)(80-2x)=5 200,整理得x2-45x+350=0,解得x1=35,x2=10,经检验x1=35,x2=10均适合题意,所以,要使铺设白色地面砖的面积为5 200平方米,则矩形广场四角的小正方形的边长为35米或者10米.(2)设铺设矩形广场地面的总费用为y元,广场四角的小正方形的边长为x米,则y=30[4x2+(100-2x)(80-2x)]+20[2x(100-2x)+2x(80-2x)] 即y=80x2-3 600x+240 000,配方得y=80(x-22.5)2+199 500,当x=22.5时,y的值最小,最小值为199 500,所以当矩形广场四角的小正方形的边长为22.5米时,铺设矩形广场地面的总费用最少,最少费用为199 500元.4. ⑴在矩形ABCD中,∠B=∠C=90°,∴在Rt△BFE中,∠1+∠BFE=90°,又∵EF⊥DE,∴∠1+∠2=90°,∴∠2=∠BFE,∴Rt△BFE∽Rt△CED,∴BF BECE CD=, ∴8y xx m-=即28x x ym-=⑵当m=8时,28,8x x y -=化成顶点式: ()21428y x =--+ (3)由12y m =,及28x x y m -=得关于x 的方程:28120x x -+=,得1226x x ==,∵△DEF 中∠FED 是直角,∴要使△DEF 是等腰三角形,则只能是EF=ED , 此时, Rt △BFE ≌Rt △CED ,∴当EC=2时,m=CD=BE=6;当EC=6时,m=CD=BE=2. 即△DEF 为等腰三角形,m 的值应为6或2. 5. 解:(1)依题意得:y=(40-2x)x . ∴y=-2x 2+40x .x 的取值范围是0< x <20.(2)当y=210时,由(1)可得,-2x 2+40x=210. 即x 2-20x+105=0. ∵ a=1,b=-20,c=105, ∴2(20)411050,--⨯⨯<∴此方程无实数根,即生物园的面积不能达到210平方米. 六.板书设计2.4.1二次函数的应用探究: 例题:“最大面积” 问题解决的基本思路: 1.阅读题目,理解问题.2.分析问题中的变量和常量,以及它们之间的关系.3.用数量的关系式表示出它们之间的关系.4.根据二次函数的最值问题求出最大值、最小值.5.检验结果的合理性. 七、作业布置 课本P47练习练习册相关练习八、教学反思课题:2.4.2二次函数的应用教学目标:知识与技能1.经历探索T恤衫销售中最大利润等问题的过程,体会二次函数是一类最优化问题的数学模型,并感受数学的应用价值.2.能够分析和表示实际问题中变量之间的二次函数关系,并运用二次函数的知识求出实际问题的最大(小)值,发展解决问题的能力.过程与方法经历销售中最大利润问题的探究过程,让学生认识数学与人类生活的密切联系及对人类历史发展的作用,发展学生运用数学知识解决实际问题的能力.情感态度与价值观1.体会数学与人类社会的密切联系,了解数学的价值。
初中九年级二次函数知识点总结初中九年级二次函数知识点总结总结就是把一个时间段取得的成绩、存在的问题及得到的经验和教训进行一次全面系统的总结的书面材料,它能使我们及时找出错误并改正,让我们一起认真地写一份总结吧。
那么总结应该包括什么内容呢?以下是小编收集整理的初中九年级二次函数知识点总结,希望能够帮助到大家。
初中九年级二次函数知识点总结1教学目标:(1)能够根据实际问题,熟练地列出二次函数关系式,并求出函数的自变量的取值范围。
(2)注重学生参与,联系实际,丰富学生的感性认识,培养学生的良好的学习习惯教学重点:能够根据实际问题,熟练地列出二次函数关系式,并求出函数的自变量的取值范围。
教学难点:求出函数的自变量的取值范围。
教学过程:一、问题引新1.设矩形花圃的垂直于墙(墙长18)的一边AB的长为_m,先取_的一些值,算出矩形的另一边BC的长,进而得出矩形的面积ym2.试将计算结果填写在下表的空格中,AB长_(m) 1 2 3 4 5 6 7 8 9BC长(m) 12面积y(m2) 482._的值是否可以任意取?有限定范围吗?3.我们发现,当AB的长(_)确定后,矩形的面积(y)也随之确定,y 是_的函数,试写出这个函数的关系式,教师可提出问题,(1)当AB=_m时,BC长等于多少m?(2)面积y等于多少? y=_(20-2_)二、提出问题,解决问题1、引导学生看书第二页问题一、二2、观察概括y=6_2 d= n /2 (n-3) y= 20 (1-_)2以上函数关系式有什么共同特点? (都是含有二次项)3、二次函数定义:形如y=a_2+b_+c(a、b、、c是常数,a≠0)的函数叫做_的二次函数,a叫做二次函数的系数,b叫做一次项的系数,c叫作常数项.4、课堂练习(1) (口答)下列函数中,哪些是二次函数?(1)y=5_+1 (2)y=4_2-1(3)y=2_3-3_2 (4)y=5_4-3_+1(2).P3练习第1,2题。
二次函数与实际应用面积问题
围成图形面积的最值
只围二边的矩形的面积最值问题
例1如图1,用长为18米的篱笆(虚线部分)和两面墙围成矩
形苗圃。
(1)设矩形的一边长为x(米),面积为y(平方米),求y
关于x的函数关系式;
(2)当x为何值时,所围成的苗圃面积最大?最大面积是多
少?
只围三边的矩形的面积最值
例2.如图2,用长为50米的篱笆围成一个养鸡场,养鸡场的一面靠墙。
问如何围,才能使养鸡场的面积最大?
围成正方形的面积最值
例3、将一条长为20cm的铁丝剪成两段,并以每一段铁丝的长度为周长做成一个正方形.
(1)要使这两个正方形的面积之和等于17cm2,那么这段铁丝剪成两段后的长度分别是多少?
(2)两个正方形的面积之和可能等于12cm2吗?若能,求出两段铁丝的长度;若不能,请说明理由.
4.某农场拟建两间矩形饲养室,一面靠现有墙(墙足够长),中间用
一道墙隔开,并在如图所示的三处各留1m宽的门。
已知计划中的材
料可建墙体(不包括门)总长为27m,则能建成的饲养室总占地面积
最大为多少?
5.用长为8米的铝合金条制成如图形状的矩形窗框,使窗户的透光面积最大,那么窗户的最大透光面积是多少?
6.用19米长的铝合金条制成如图所示的矩形的窗框。
(1)求窗框的透光面积S(平方米)与窗框的宽x(米)之间
的函数关系式;
(2)求自变量x的取值范围;
(3)问如何设计才能使窗框透过的面积最大?最大的透光面
积是多少?
7.把一张长为20cm,宽为16c m的矩形硬纸板的四周各剪去一个
同样大小的正方形(如图1),再折叠成一个无盖的长方体盒子(纸板的厚度忽略不计,如图2).设剪去的正方形边长为x(cm),x为正整数.折成的长方体盒子底面积为y(c m2).
(1)求y与x之间的函数关系式;
(2)折叠成的长方体盒子底面积是否有最大值?若有,请求
出最大值,若没有,说明理由;
8.如图,矩形AB CD的两边长AB=18c m,A D=4c m,点P、Q
分别从A、B同时出发,P在边AB上沿A B方向以每秒2c m的
速度匀速运动,Q在边B C上沿B C方向以每秒 1 cm的速度匀速
运动,设运动时间为x秒,△PB Q的面积为y cm2.
(1)求y关于x的函数关系式,并写出x的取值范围;
(2)求△P BQ的面积的最大值
9.正方形A B C D边长为4,M、N分别是B C、C D上的两个动点,当M点在B C上运动时,保持A M和M N垂直,
(1)证明:R t△AB M ∽R t△MC N;
(2)设BM=x,梯形AB C N的面积为y,求y与x之间的函数关
系式;当M点运动到什么位置时,四边形AB C N的面积最大,
并求出最大面积;
(3)当M点运动到什么位置时Rt△AB M ∽R t△A MN,求此时x 的值.
一、截出图形面积的最值问题
10 如图4,△ABC是一块锐角三角形的余料,边BC=120mm,高AD=80mm,要把它
加工成长方形零件PQMN ,使长方形PQMN的边QM在BC上,其余两点P、N在AB、AC上。
问如何截才能使长方形PQMN的面积S最大?
11.如图,正方形EFGH的顶点在边长为a的正方形ABCD的边上.若AE=x,正方形EFGH的面积为y.
1、求y与x之间的函数解析式。
2、正方形EFGH有没有最大面积?若有试确定点E的位置;若没有,说明理由?
如图,在平行四边形ABCD中,AD=4 cm,∠A=60°,BD⊥AD.一动点P从A出发,以每秒1 cm的速度沿A→B→C的路线匀速运动,过点P作直线PM,使PM⊥AD .(1)当点P运动2秒时,设直线PM与AD相交于点E,求△APE的面积;
(2)当点P运动2秒时,另一动点Q也从A出发沿A→B→C的路线运动,且在AB 上以每秒1 cm的速度匀速运动,在BC上以每秒2 cm的速度匀速运动.过Q作直线QN,使QN∥PM.设点Q运动的时间为t秒(0≤t≤10),直线PM与QN截平行
四边形ABCD所得图形的面积为S cm2.
① 求S关于t的函数关系式;
② 求S的最大值.。