《二次函数的应用》教学设计 (2)
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二次函数的应用教案设计(共7页) -本页仅作为预览文档封面,使用时请删除本页-《二次函数的应用》教案设计《二次函数的应用》教案设计目标设计1.知识与技能:通过本节学习,巩固二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与性质,理解顶点与最值的关系,会用顶点的性质求解最值问题。
能力训练要求1、能够分析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)值发展学生解决问题的能力,学会用建模的思想去解决其它和函数有关应用问题。
2、通过观察图象,理解顶点的特殊性,会把实际问题中的最值转化为二次函数的最值问题,通过动手动脑,提高分析解决问题的能力,并体会一般与特殊的关系,培养数形结合思想,函数思想。
情感与价值观要求1、在进行探索的活动过程中发展学生的探究意识,逐步养成合作交流的习惯。
2、培养学生学以致用的习惯,体会体会数学在生活中广泛的应用价值,激发学生学习数学的兴趣、增强自信心。
方法设计由于本节课是应用问题,重在通过学习总结解决问题的方法,故而本节课以“启发探究式”为主线开展教学活动,解决问题以学生动手动脑探究为主,必要时加以小组合作讨论,充分调动学生学习积极性和主动性,突出学生的主体地位,达到“不但使学生学会,而且使学生会学”的目的。
为了提高课堂效率,展示学生的学习效果,适当地辅以电脑多媒体技术。
教学过程导学提纲设计思路:最值问题又是生活中利用二次函数知识解决最常见、最有实际应用价值的问题之一,它生活背景丰富,学生比较感兴趣,对九年级学生来说,在学习了一次函数和二次函数图象与性质以后,对函数的思想已有初步认识,对分析问题的方法已会初步模仿,能识别图象的增减性和最值,但在变量超过两个的实际问题中,还不能熟练地应用知识解决问题,而面积问题学生易于理解和接受,故而在这儿作此调整,为求解最大利润等问题奠定基础。
从而进一步培养学生利用所学知识构建数学模型,解决实际问题的能力,这也符合新课标中知识与技能呈螺旋式上升的规律。
第2课时利用二次函数解决利润问题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.1.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.2.发展学生运用数学知识解决实际问题的能力.1.体会数学与人类社会的密切联系,了解数学的价值,增进对数学的理解和学好数学的信心.2.认识到数学是解决实际问题和进行交流的重要工具,了解数学对促进社会进步和人类发展的作用.【重点】1.探索销售中最大利润问题,从数学角度理解“何时获得最大利润”的意义.2.引导学生将简单的实际问题转化为数学问题,并运用二次函数知识求出实际问题的最大(小)值,从而得到解决某些实际生活中最大(小)值问题的思想方法.【难点】能够分析和表示实际问题中变量之间的二次函数关系,并能利用二次函数知识解决某些实际生活中的最大(小)值问题.【教师准备】多媒体课件.【学生准备】复习关于销售的相关量之间的关系及二次函数最值的求法.导入一:【引入】如果你是某企业老总,你最关心的是什么?是的,当然是利润,因为它是企业生存的根本,并且每个企业都想在限定条件内获得更大利润.本节课我们就来探究形如最大利润的问题.[设计意图]开门见山,直入正题,让学生对本节课所要了解的知识一目了然,使他们的学习更有针对性.导入二:请同学们思考下面的问题:某工厂生产一种产品的总利润L(元)是产量x(件)的二次函数L=-x2+2000x-10000,则产量是多少时总利润最大?最大利润是多少?学生分析数量关系:求总利润最大就是求二次函数L=-x2+2000x-10000的最大值是多少.即L=-x2+2000x-10000=-(x2-2000x+10002-10002)-10000=-(x-1000)2+990000.∴当产量为1000件时,总利润最大,最大利润为99万元.【引入】显然我们可以通过求二次函数最大值来确定最大利润,你能利用这种思路求解下面的问题吗?[设计意图]让学生通过对导入问题的解答,进一步强化将实际问题转化为数学模型的意识,使学生感受到“何时获得最大利润”就是在自变量取值范围内,此二次函数何时取得最大值问题.服装厂生产某品牌的T恤衫成本是每件10元.根据市场调查,以单价13元批发给经销商,经销商愿意经销5000件,并且表示单价每降价0.1元,愿意多经销500件.请你帮助分析,厂家批发单价是多少时可以获利最多?思路一教师引导学生思考下面的问题:1.此题主要研究哪两个变量之间的关系?哪个是自变量?哪个是因变量?生审题后回答:批发价为自变量,所获利润为因变量.2.此题的等量关系是什么?3.若设批发价为x元,该服装厂获得的利润为y元,请完成下面的填空题:(1)销售量可以表示为;(2)每件T恤衫的销售利润可以表示为;(3)所获利润与批发价之间的关系式可以表示为.4.求可以获得的最大利润实质上就是求什么?【师生活动】教师启发学生依次探究问题,根据引导要求学生独立解答后,小组交流,共同解决所发现的问题.解:设批发价为x元,该服装厂获得的利润为y元.由题意得y=(x-10)=(70000-5000x)(x-10)=-5000(x-12)2+20000.∴当x=12时,y=20000.最大∴厂家批发价是12元时可以获利最多.思路二【思考】此题还有其他的解法吗?可以不直接设批发价吗?【师生活动】学生进行小组讨论,师巡视并参与到学生的讨论之中去.组长发言,师生共同订正.解:设降价x元,该服装厂获得的利润为y元.则y=(13-10-x)=(5000+5000x)(3-x)=-5000(x-1)2+20000,=20000.∴当x=1时,y最大13-1=12.∴厂家批发价是12元时可以获利最多.【教师点评】在利用二次函数解决利润的问题时,可以直接设未知数,也可以间接设未知数.[设计意图]让学生回顾列一元二次方程解决“每件商品的销售利润×销售这种商品的数量=总利润”这种类型的应用题,做好知识的迁移,为下一环节的教学做好准备,以便降低学生接受知识的(教材例2)某旅馆有客房120间,每间房的日租金为160元时,每天都客满.经市场调查发现,如果每间客房的日租金增加10元,那么客房每天出租数会减少6间.不考虑其他因素,旅馆将每间客房的日租金提高到多少元时,客房日租金的总收入最高?〔解析〕此题的等量关系是:客房日租金总收入=提价后每间房的日租金×提价后所租出去的房间数.如果设每间房的日租金提高x个10元,那么提价后每间房的日租金为(160+10x)元,提价后所租出去的房间数为(120-6x)间.解:设每间房的日租金提高10x元,则每天客房出租数会减少6x间.设客房日租金总收入为y元,则y=(160+10x)(120-6x),即y=-60(x-2)2+19440.∵x≥0,且120-6x>0,∴0≤x<20.=19440,当x=2时,y最大这时每间客房的日租金为160+10×2=180(元),因此,每间客房的日租金提高到180元时,客房总收入最高,最高收入为19440元.[设计意图]让学生通过对例题的解答,进一步熟悉和掌握本课所学知识,拓宽知识面,使其解题能力和应用能力得到进一步提升.二、利用二次函数图象解决实际问题课件出示:【议一议】还记得本章一开始的“种多少棵橙子树”的问题吗?我们得到表示增种橙子树的数量x(棵)与橙子总产量y(个)的二次函数表达式y=(600-5x)(100+x)=-5x2+100x+60000.问题(1):利用函数图象描述橙子的总产量与增种橙子树的棵数之间的关系.请同学们在课本第49页图2-11中画出二次函数y=-5x2+100x+60000的图象.要求:同伴合作,画出图象.师课件出示函数图象,供学生参考.问题(2):增种多少棵橙子树,可以使橙子的总产量在60400个以上?看一看:从图象中你们可以发现什么?增种多少棵橙子树,可以使橙子的总产量在60400个以上?请同学们开始小组讨论交流.学生积极思考,合作交流.请代表展示他们的讨论成果:结论1:当x<10时,橙子的总产量随增种橙子树的增加而增加;当x=10时,橙子的总产量最大;当x>10时,橙子的总产量随增种橙子树的增加而减少.结论2:由图象可知,增种6棵、7棵、8棵、9棵、10棵、11棵、12棵、13棵或14棵,都可以使橙子总产量在60400个以上.能力提升:在分析的过程中,用到了什么数学思想方法?学生迅速得出:用到了数形结合的数学思想方法.[设计意图]让学生绘制该二次函数图象,并利用图象进行直观分析,体会数形结合的思想方法,并感受自变量的取值范围.用二次函数知识解决实际问题的基本思路:(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)利用二次函数求解;(5)检验结果的合理性.1.某商店经营2014年巴西世界杯吉祥物,已知所获利润y(元)与销售的单价x(元)之间的关系为y=-x2+24x+2956.则获利最多为()A.3144元B.3100元C.144元D.2956元解析:利润y(元)与销售的单价x(元)之间的关系为y=-x2+24x+2956,∴y=-(x-12)2+3100.∵-1<0,∴当x=12时,y有最大值,为3100.故选B.2.某旅社有100张床位,每床每晚收费10元时,床位可全部租出;若每床每晚收费提高2元,则减少10张床位租出;若每床每晚收费再提高2元,则再减少10张床位租出.以每次提高2元的这种方法变化下去,为了投资少而获利大,每床每晚收费应提高()A.4元或6元B.4元C.6元D.8元解析:设每床每晚收费应提高x个2元,获得利润为y元,根据题意得y=(10+2x)(100-10x)=-20x2+100x+1000=-20+1125.∵x取整数,∴当x=2或3时,y最大,当x=3时,每床收费提高6元,床位最少,即投资少,∴为了投资少而获利大,每床每晚收费应提高6元.故选C.3.某产品进货单价为90元,按100元一件出售时,能售500件,如果这种商品每涨1元,其销售量就减少10件,为了获得最大利润,其单价应定为.解析:设应涨价x元,则所获利润为y=(100+x)(500-10x)-90×(500-10x)=-10x2+400x+5000=-10(x2-40x+400)+9000=-10(x-20)2+9000,可见当涨价20元,即单价为100+20=120元时获利最大.故填120元.4.(2014·沈阳中考)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,每件的售价应为元.解析:设最大利润为w元,则w=(x-20)(30-x)=-(x-25)2+25.∵20≤x≤30,x为整数,∴当x=25时,w 有最大值,为25.故填25.5.每年六、七月份,南方某市荔枝大量上市,今年某水果商以5元/千克的价格购进一批荔枝进行销售,运输过程中质量损耗5%,运输费用是0.7元/千克,假设不计其他费用.(1)水果商要把荔枝售价至少定为多少才不会亏本?(2)在销售过程中,水果商发现每天荔枝的销售量m(千克)与销售单价x(元)之间满足关系:m=-10x+120,那么当销售单价定为多少时,每天获得的利润w最大?解:(1)设购进荔枝k千克,荔枝售价定为y元/千克时,水果商才不会亏本,由题意,得y·k(1-5%)≥(5+0.7)k.∵k>0,∴95%y≥5.7,∴y≥6.∴水果商要把荔枝售价至少定为6元/千克才不会亏本.(2)由(1)可知,每千克荔枝的平均成本为6元,由题意得w=(x-6)m=(x-6)(-10x+120)=-10(x-9)2+90,∵a=-10<0,∴当x=9时,w有最大值.∴当销售单价定为9元时,每天可获利润w最大.第2课时用二次函数知识解决实际问题的基本思路:(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)利用二次函数求解;(5)检验结果的合理性.一、教材作业【必做题】1.教材第49页随堂练习.2.教材第50页习题2.9第1,2题.【选做题】教材第50页习题2.9第3题.二、课后作业【基础巩固】1.学校商店销售一种练习本所获得的总利润y(元)与销售单价x(元)之间的函数关系式为y=-2(x-2)2+48,则下列叙述正确的是()A.当x=2时,利润有最大值48元B.当x=-2时,利润有最大值48元C.当x=2时,利润有最小值48元D.当x=-2时,利润有最小值48元2.一件工艺品进价为100元,按标价135元售出,每天可售出100件.若每降价1元出售,则每天可多售出4件.要使每天获得的利润最大,每件需降价()A.5元B.10元C.12元D.15元3.某民俗旅游村为接待游客住宿需要,开设了有100张床位的旅馆,当每张床位每天收费100元时,床位可全部租出.若每张床位每天收费提高20元,则相应地减少了10张床位租出.如果每张床位每天以20元为单位提高收费,为使租出的床位少且租金高,那么每张床位每天最合适的收费是元.4.(2015·营口中考)某服装店购进单价为15元的童装若干件,销售一段时间后发现:当销售价为25元时,平均每天能售出8件,而当销售价每降低2元,平均每天能多售出4件,当每件的定价为元时,该服装店平均每天的销售利润最大.【能力提升】5.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6.西瓜经营户以2元/千克的价格购进一批小型西瓜,以3元/千克的价格出售,每天可售出200千克.为了促销,该经营户决定降价销售.经调查发现,这种小型西瓜每降价0.1元/千克,每天可多售出40千克.另外,每天的房租等固定成本共24元,为了减少库存,该经营户要想每天盈利200元,应将每千克小型西瓜的售价降低()A.0.2元或0.3元B.0.4元C.0.3元D.0.2元7.某商场购进一种每件价格为100元的新商品,在商场试销发现:销售单价x(元)与每天销售量y(件)之间满足如图所示的关系.(1)求出y与x之间的函数关系式;(2)写出每天的利润W与销售单价x之间的函数关系式.若你是商场负责人,会将售价定为多少,来保证每天获得的利润最大?最大利润是多少?8.(2015·汕尾中考)九年级数学兴趣小组经过市场调查,得到某种运动服每月的销量与售价的相关信息如下表:售价/(元/100110120130件)…月销量/200180160140件…已知该运动服的进价为每件60元,设售价为x元.(1)请用含x的式子表示:①销售该运动服每件的利润;②月销量.(2)设销售该运动服的月利润为y元,那么售价为多少时,当月的利润最大?最大利润是多少?【拓展探究】9.(2015·舟山中考)某企业接到一批粽子生产任务,按要求在15天内完成,约定这批粽子的出厂价为每只6元,为按时完成任务,该企业招收了新工人,设新工人李明第x天生产的粽子数量为y只,y与x 满足下列关系式:y=(1)李明第几天生产的粽子数量为420只?(2)设第x天粽子的成本是p元/只,p与x之间的关系可用如图所示的函数图象来刻画.若李明第x 天创造的利润为w元,求w与x之间的函数表达式,并求出第几天的利润最大,最大利润是多少元?(利润=出厂价-成本)(3)设(2)小题中第m天利润达到最大值,若要使第(m+1)天的利润比第m天的利润至少多48元,则第(m+1)天每只粽子至少应提价几元?【答案与解析】1.A(解析:在y=-2(x-2)2+48中,当x=2时,y有最大值,是48.)2.A(解析:设每件降价x元,利润为y元,每件的利润为(135-100-x)元,每天售出的件数为(100+4x)件,=3600.)由题意,得y=(135-100-x)(100+4x)=-4x2+40x+3500=-4(x-5)2+3600,∵a=-4<0,∴当x=5时,y最大3.160(解析:设每张床位提高x个20元,每天收入为y元.则有y=(100+20x)(100-10x)=-200x2+1000x+10000.当x=-==2.5时,可使y有最大值.又x为整数,则当x=2时,y=11200;当x=3时,y=11200.故为使租出的床位少且租金高,每张床收费100+3×20=160(元).)4.22(解析:设定价为x 元,根据题意得平均每天的销售利润y =(x -15)·[8+2(25-x )]=-2x 2+88x -870,∴y =-2x 2+88x -870=-2(x -22)2+98.∵a =-2<0,∴抛物线开口向下,∴当x =22时,y 最大值=98.故填22.)5.D (解析:设在甲地销售x 辆,则在乙地销售(15-x )辆,根据题意得出:W =y 1+y 2=-x 2+10x +2(15-x )=-x 2+8x +30=-(x -4)2+46,∴最大利润为46万元.)6.C (解析:设应将每千克小型西瓜的售价降低x 元.根据题意,得(3-2-x )-24=200.解这个方程,得x 1=0.2,x 2=0.3.∵要减少库存,且200+>200+,∴应将每千克小型西瓜的售价降低0.3元.)7.解:(1)设y 与x 之间的函数关系式为y =kx +b (k ≠0),由所给函数图象可知解得故y 与x 的函数关系式为y =-x +180.(2)∵y =-x +180,∴W =(x -100)y =(x -100)(-x +180)=-x 2+280x -18000=-(x -140)2+1600.∵a =-1<0,∴当x =140时,W 最大=1600,∴售价定为140元/件时,每天获得的利润最大,最大利润为1600元.8.解:(1)①销售该运动服每件的利润是(x -60)元.②设月销量w 与x 的关系式为w =kx +b ,由题意得解得∴w =-2x +400.∴月销量为(-2x +400)件.(2)由题意得y =(x -60)(-2x +400)=-2x 2+520x -24000=-2(x -130)2+9800,∴售价为130元时,当月的利润最大,最大利润是9800元.9.解:(1)设李明第n 天生产的粽子数量为420只,由题意可知30n +120=420,解得n =10.答:第10天生产的粽子数量为420只.(2)由图象得当0≤x ≤9时,p =4.1;当9≤x ≤15时,设p =kx +b ,把点(9,4.1),(15,4.7)代入,得解得∴p =0.1x +3.2.①当0≤x ≤5时,w =(6-4.1)×54x =102.6x ,当x =5时,w 最大=513(元);②当5<x ≤9时,w =(6-4.1)×(30x +120)=57x +228,∵x 是整数,∴当x =9时,w 最大=741(元);③当9<x ≤15时,w =(6-0.1x -3.2)×(30x +120)=-3x 2+72x +336,∵a =-3<0,∴当x =-=12时,w 最大=768元.综上所述,第12天的利润最大,最大利润为768元.(3)由(2)可知m =12,m +1=13,设第13天每只粽子提价a元,由题意得w=[6+a-(0.1×13+3.2)](30×13+120)=510(a+1.5),∴510(a+1.5)-768≥48,解得a≥130.1.答:第13天每只粽子至少应提价0.1元.本节课设计了以生活场景引入问题,通过探索思考解决问题的教学思路.由于本节课较为抽象,学生直接解决比较困难,因此,在导入问题中,让学生初步接触“何时获得最大利润”这一问题,引导学生分析问题,初步掌握数学建模的方法,然后再放手给学生自主解决问题,并充分发挥小组的合作作用,以“兵教兵”的方式突破难点.在教学过程中,重点关注了学生能否将实际问题表示为函数模型,是否能运用二次函数知识解决实际问题并对结果进行合理解释,加强了学生在教师引导下的独立思考和积极讨论的训练,并注意整个教学过程中给予学生适当的评价和鼓励,收到了非常好的教学效果.对学情估计不足.原本认为学生的计算能力不错,但实际在解题过程中却出现了很多问题.今后还要在计算方法和技巧方面对学生多加以指导,加强学生建立函数模型的意识.随堂练习(教材第49页)解:设销售单价为x元(30≤x<50),销售利润为y元,则y=(x-20)[400-20(x-30)]=-20x2+1400x-20000=-20(x-35)2+4500.当x=35时,y=4500.所以当销售单价为35元时,半月内可以获得的利润最大,最大最大利润为4500元.习题2.9(教材第50页)1.解:设旅行团的人数是x人,营业额为y元,则y=[800-10(x-30)]x=-10x2+1100x=-10(x-55)2+30250,当x=55时,y=30250.答:当旅行团的人数为55人时,旅行社可以获得最大的营业额,为30250元.最大值2.解:设销售单价为x(x≥10)元,每天所获销售利润为y元,则y=(x-8)[100-10(x-10)]=-10x2+280x-=360.答:将销售单价定为14元,才能使每天所获销售利润1600=-10(x-14)2+360,所以当x=14时,y最大值最大,最大利润为360元.3.解:y=x2-13x+42.25+x2-11.8x+34.81+x2-12x+36+x2-13.4x+44.89+x2-9x+20.25=5x2-59.2x+178.2=5(x2-11.84x+35.64)=5[(x-5.92)2+0.5936]=5(x-5.92)2+2.968,当x=5.92时,y的值最小,所以大麦穗长的最佳近似长度为5.92cm.利润问题之前已经有所接触,所以学生课前要熟练掌握进价、销售价、利润之间的关系.找出实际问题中的等量关系是前提,会把二次函数的一般式转化为顶点式是保障,而能熟练运用转化的数学思想方法把实际问题转化为数学问题是运用二次函数解决实际应用问题的关键,所以在解题的过程中要及时总结归纳出用二次函数知识解决实际问题的基本思路,并总结出销售利润问题的数学模型,提高解决此类问题的综合能力.某班数学兴趣小组经过市场调查,整理出某种商品在第x(1≤x≤90)天的售价与销量的相关信息如下表:时间x/天1≤x<5050≤x≤90售价/(元/x+4090件)每天销量/200-2x件已知该商品的进价为每件30元,设销售该商品的每天利润为y元.(1)求出y与x的函数关系式;(2)销售该商品第几天时,当天销售利润最大?最大利润是多少?(3)该商品在销售过程中,共有多少天每天销售利润不低于4800元?请直接写出结果.〔解析〕(1)根据(售价-进价)×数量=利润,可得答案.(2)根据分段函数的性质,可分别得出最大值,根据有理数的比较,可得答案.(3)根据二次函数值大于或等于4800,一次函数值大于或等于4800,可得不等式组,然后解不等式组,可得答案.解:(1)当1≤x<50时,y=(200-2x)(x+40-30)=-2x2+180x+2000.当50≤x≤90时,y=(200-2x)(90-30)=-120x+12000.综上所述,y=(2)当1≤x<50时,二次函数的图象开口向下,二次函数图象的对称轴为直线x=45,=-2×452+180×45+2000=6050.当x=45时,y最大当50≤x≤90时,y随x的增大而减小,=6000.当x=50时,y最大综上所述,销售该商品第45天时,当天销售利润最大,最大利润是6050元.(3)当20≤x≤60时,即共41天,每天销售利润不低于4800元.。
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.y x 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.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.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.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.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,要使△DEF为等腰三角形,m的值应为多少?m5.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. 根据题意可得:等腰三角形的直角边为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 30202,.322x ==-+当时金属框围成的图形面积最大 )((()2x 602m ,1022103210210m .=--+⨯-=此时矩形的一边长为另一边长为 )2S 3002002m .=-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4x 2+(100-2x )(80-2x )=5 200,整理,得x 2-45x +350=0,解得:x 1=35,x 2=10,经检验x 1=35,x 2=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[4x 2+(100-2x)(80-2x)]+20[2x(100-2x)+2x(80-2x)]即y =80x 2-3 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 BE CE CD =, ∴8y x x m-= 即28x x y m -=.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=-2x2+40x.x的取值范围是0< x <20.(2)当y=210时,由(1)可得,-2x2+40x=210.即x2-20x+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.2.4.2二次函数的应用一、教学目标1.经历探索T恤衫销售过程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,感受数学的应用价值.2.掌握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值、最小值.二、课时安排1课时三、教学重点运用二次函数的知识求出实际问题的最大值、最小值.四、教学难点运用二次函数的知识求出实际问题的最大值、最小值.五、教学过程(一)导入新课某超市有一种商品,进价为2元,据市场调查,销售单价是13元时,平均每天销售量是50件,而销售价每降低1元,平均每天就可以多售出10件. 若设降价后售价为x元,每天利润为y元,则y与x之间的函数关系是怎样的?(二)讲授新课活动1:小组合作二次函数y=a(x-h)2+k(a 0),顶点坐标为(h,k),则①当a>0时,y有最小值k;②当a<0时,y有最大值k【探究】某商店经营T恤衫,已知成批购进时单价是2.5元.根据市场调查,销售量与销售单价满足如下关系:在一段时间内,单价是13.5元时,销售量是500件,而单价每降低1元,就可以多售出200件.请你帮助分析,销售单价是多少时,可以获利最多?【解析】设销售单价为x (x≤13.5)元,那么销售量可以表示为: 件;每件T恤衫的利润为: 元;所获总利润可以表示为: 元;即y=-200x 2+3 700x-8 000=-200(x-9.25)2+9 112.5∴当销售单价为 元时,可以获得最大利润,最大利润是 元.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2.某宾馆有50个房间供游客住宿,当每个房间的房价为每天180元时,房间会全部住满.当每个房间每天的房价每增加10元时,就会有一个房间空闲.宾馆需对游客居住的每个房间每天支出20元的各种费用.根据规定,每个房间每天的房价不得高于340元.设每个房间的房价每天增加x 元(x 为10的整数倍).(1)设一天订住的房间数为y ,直接写出y 与x 的函数关系式及自变量x 的取值范围.(2)设宾馆一天的利润为w 元,求w 与x 的函数关系式.(3)一天订住多少个房间时,宾馆的利润最大?最大利润是多少元?【解析】(1)y=50-10x ; (2)w=(180+x-20)y=(180+x-20)(50-10x )=2x 34x 8 000.10-++ (3)因为w=2x 34x 8 000,10-++ 所以x=b -2a=170时,w 有最大值,而170>160,故由函数性质知,x=160时,利润最大,此时订房数y=50- 10x =34,此时的利润为10 880元.例题3 某水果批发商场经销一种水果,如果每千克盈利5元,每天可售出200千克,经市场调查发现,在进价不变的情况下,若每千克涨价1元,销售量将减少10千克.(1)现该商场要保证每天盈利1 500元,同时又要顾客得到实惠,那么每千克应涨价多少元?(2)若该商场单纯从经济利益角度考虑,这种水果每千克涨价多少元,能使商场获利最多?【解析】(1)设每千克应涨价x元,列方程,得(5+x)(200-10x)=1 500,解得x1=10,x2=5.因为要顾客得到实惠,5<10,所以x=5. 答:每千克应涨价5元.(2)设商场每天获得的利润为y元,则根据题意,得y=( x +5)(200-10x)= -10x2+150x+1 000,当x=1507.522(10)ba-=-=⨯-时,y有最大值.因此,这种水果每千克涨价7.5元,能使商场获利最多(四)归纳小结“何时获得最大利润” 问题解决的基本思路.1.根据实际问题列出二次函数关系式.2.根据二次函数的最值问题求出最大利润(五)随堂检测1.某广场有一喷水池,水从地面喷出,如图,以水平地面为轴,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)2+4(单位:米)的一部分,则水喷出的最大高度是( )A.4米B.3米C.2米D.1米2.为迎接第四届世界太阳城大会,德州市把主要路段路灯更换为太阳能路灯.已知太阳能路灯售价为5 000元/个,目前两个商家有此产品.甲商家用如下方法促销:若购买路灯不超过100个,按原价付款;若一次性购买100个以上,则购买的个数每增加一个,其价格减少10元,但太阳能路灯的售价不得低于3 500元/个.乙商家一律按原价的80℅销售.现购买太阳能路灯x个,如果全部在甲商家购买,则所需金额为y1元;如果全部在乙商家购买,则所需金额为y2元.(1)分别求出y1,y2与x之间的函数关系式.(2)若市政府投资140万元,最多能购买多少个太阳能路灯?3.桃河公园要建造圆形喷水池.在水池中央垂直于水面处安装一个柱子OA,O恰在水面中心,OA=1.25m.由柱子顶端A处的喷头向外喷水,水流在各个方向沿形状相同的抛物线落下,为使水流形状较为漂亮,要求设计成水流在距离OA 1m处达到最大高度2.25m.如果不计其他因素,那么水池的半径至少要多少米,才能使喷出的水流不致落到池外?4.某市政府大力扶持大学生创业.李明在政府的扶持下投资销售一种进价为每件20元的护眼台灯.销售过程中发现,每月销售量y (件)与销售单价x (元)之间的关系可近似地看作一次函数:(1)设李明每月获得利润为w (元),当销售单价定为多少元时,每月可获得最大利润?(2)如果李明想要每月获得2 000元的利润,那么销售单价应定为多少元?(3)根据物价部门规定,这种护眼台灯的销售单价不得高于32元,如果李明想要每月获得的利润不低于2 000元,那么他每月的成本最少需要多少元?(成本=进价×销售量)【答案】1. 【解析】选A. 抛物线的顶点坐标为(2,4),所以水喷出的最大高度是4米.2. 【解析】(1)由题意可知,当x ≤100时,购买一个需5 000元,故y 1=5 000x当x>100时,因为购买个数每增加一个,其价格减少10元但售价不得低于3 500元/个,所以x ≤ 5 000 3 50010025010-+= 即100<x≤250时,购买一个需5 000-10(x-100)元,故y 1=6 000x-10x 2;当x>250时,购买一个需3 500元,故y 1=3 500x;21 5 000x,y 6 000x 10x ,3 500x,⎧⎪=-⎨⎪⎩所以 0x 100100x 250x 250≤≤<≤> 2500080%4000.y x x =⨯=(2) 当0≤x ≤100时,y 1=5 000x ≤500 000<1 400 000;当100<x ≤250时,y 1=6 000x -10x 2=-10(x -300)2+900 000<1 400 000;∴由35001400000x = 得到x=400由40001400000x = 得到350400x =<故选择甲商家,最多能购买400个太阳能路灯3.【解析】建立如图所示的坐标系,根据题意,得,点A(0,1.25),顶点B(1,2.25).设抛物线的表达式为y=a(x-h)2+k,由待定系数法可求得抛物线表达式为:y=-(x-1)2+2.25. 当y=0时,得点C(2.5,0);同理,点D(-2.5,0).根据对称性,那么水池的半径至少要2.5m,才能使喷出的水流不致落到池外.4.解析:(1)由题意,得:w = (x -20)·y=(x -20)·(-10x+500)=-10x 2+700x-10 000 当352b x a=-=时,w 有最大值. 答:当销售单价定为35元时,每月可获得最大利润.(2)由题意,得21070010 000 2 000.x x -+-=解这个方程,得x 1 = 30,x 2 = 40.答:李明想要每月获得2 000元的利润,销售单价应定为30元或40元.(3)∵10a =-<0∴抛物线开口向下.∴当30≤x≤40时,w≥2 000.∵x≤32,∴当30≤x≤32时,w≥2 000. 设成本为P (元),由题意,得P=20(-10x+500)=-200x+10 000, ∵k=-200<0,∴P 随x 的增大而减小.∴当x = 32时,P 最小=3 600.答:想要每月获得的利润不低于2 000元,每月的成本最少需要3 600元.六.板书设计2.4.2二次函数的应用探究:例题2:例题3:“何时获得最大利润” 问题解决的基本思路.1.根据实际问题列出二次函数关系式;2.根据二次函数的最值问题求出最大利润.。
第二章二次函数2.4二次函数的应用第2课时一、教学目标1.经历计算最大利润问题的探索过程,体会二次函数是一类最优化问题的数学模型,并感受数学是应用价值.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,增强解决问题的能力.二、教学重点及难点重点:1.探索销售中的最大利润问题.2.能分析并表示实际问题中变量之间的二次函数关系,运用二次函数的相关知识解决实际问题中的最大(小)值,提高解决实际问题的能力.难点:运用二次函数的知识解决实际问题.三、教学用具多媒体课件、直尺或三角板。
四、相关资源《生产服装》动画,,.五、教学过程【情境导入】【情景演示】生成服装,描写工厂生产服装的场景。
服装厂生产某品牌的T恤衫成本是每件10元.根据市场调查,以单价13元批发给经销商,经销商愿意经销5000件,并且表示单价每降价0.1元,愿意多经销500件.请你帮助分析,厂家批发单价是多少时可以获利最多?同学们,你们能解决这个问题吗?这就是我们今天要研究的内容——何时获得最大利润.师生活动:教师出示问题,引出本节课所学内容.设计意图:通过问题情境引出本节课要研究的内容,激发学生的学习兴趣.【探究新知】教师引导学生分析问题中的数量关系,设出未知数,将销售量、销售额、获得的利润用含未知数的式子表示出来,然后利用二次函数模型确定获得的最大利润.设厂家批发单价是x元时可以获利最多,获得的最大利润为y元.那么销售量可表示为1350005000.1x-⎛⎫+⨯⎪⎝⎭件.所以销售额为1350005000.1xx-⎛⎫+⨯⎪⎝⎭;所获利润135000500(10)0.1xy x-⎛⎫=+⨯-⎪⎝⎭.整理,得y=-5000(x-14)(x-10)=-5000(x2-24x+140)=-5000(x-12)2+20000.∵a=-5000<0,∴二次函数有最大值.当x=12时,y最大值=20000.答:厂家批发单价是12元时可以获利最多.设计意图:培养学生把文字语言转化为数学符号的能力.议一议在本章开始“种多少棵橙子树”的问题中,我们得到表示增种橙子树的数量x (棵)与橙子总产量y(个)的二次函数表达式y=(600-5x)(100+x)=-5x2+100x+60000.(1)利用函数图象描述橙子的总产量与增种橙子树的棵数之间的关系.(2)增种多少棵橙子树,可以使橙子的总产量在60400个以上?师生活动:教师出示问题,学生画出函数的图象并回答问题.解:(1)列表:描点、连线,如下图所示,由图象知,当0≤x≤10时,橙子的总产量随橙子树的增种而增加;当x≥10时,橙子的总产量随橙子树的增种而减少.(2)由图象知,当增种6棵、7棵、8棵、9棵、10棵、11棵、12棵、13棵或14棵时,都可以使橙子的总产量在60400个以上.设计意图:进一步用图象刻画橙子的总产量与增种橙子树之间的关系,并利用图象解决问题.通过运用函数模型让学生体会数学的实际价值,通过建模学会用函数的观点认识问题,解决问题,体会数形结合思想,激发学生的探索精神,并提高学生解决问题的自信心.【典例精析】例某旅馆有客房120间,每间房的日租金为160元时,每天都客满.经市场调查发现,如果每间客房的日租金增加10元,那么客房每天出租数会减少6间.不考虑其他因素,旅馆将每间客房的日租金提高到多少元时,客房日租金的总收入最高?旅馆的客房师生活动:教师出示问题,学生小组讨论,师生共同完成解题过程.解:设每间客房的日租金提高10x元,则每天客房出租数会减少6x间.设客房日租金总收入为y元,则y=(160+10x)(120-6x)=-60(x-2)2+19440.∵x≥0,且120-6x>0,∴0≤x<20.当x=2时,y最大=19440.这时每间客房的日租金为160+10×2=180(元).因此,每间客房的日租金提高到180元时,客房总收入最高,最高收入为19440元.设计意图:培养学生分析问题和解决问题的能力.【课堂练习】1.某民俗旅游村为接待游客住宿,开设了有100张床位的旅馆,当每张床位每天收费10元时,床位每天可全部租出,若每张床位每天的收费每提高2元,则相应地每天就减少了10张床位的租出.如果每张床位每天以2元为单位提高收费,为使每天租出的床位少且总租金高,那么每张床位每天最合适的收费是().A.14元B.15元C.16元D.18元2.某产品进货单价为90元,按每个100元售出时,每周能售出500个,如果这种商品的销售单价每上涨1元,其每周的销售量就减少10个,那么为了获得最大利润,其销售单价应定为().A.130元B.120元C.110元D.100元3.某商店购进一批单价为20元的日用商品,如果以单价30元销售,那么半月内可售出400件.根据销售经验,提高销售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.销售单价为多少元时,半月内获得的利润最大?4.某网店以每件60元的价格购进一批商品,若以单价80元销售,每月可售出300件.调查表明:单价每上涨1元,该商品每月的销量就减少10件.(1)请写出每月销售该商品的利润y(元)与单价上涨x(元)间的函数关系式;(2)单价定为多少元时,每月销售该商品的利润最大?最大利润为多少?5.某市政府大力扶持大学生创业.李明在政府的扶持下投资销售一种进价为每件20元的护眼台灯.销售过程中发现,每月的销售量y(件)与销售单价x(元)之间的关系可近似地看作一次函数:y= -10x+500.(1)设李明每月获得的利润为w(元),当销售单价定为多少元时,每月可获得最大利润?(2)如果李明想要每月获得2 000元的利润,那么销售单价应定为多少元?师生活动:教师先找几名学生板演,然后讲解出现的问题.参考答案1.C.2.B.3.销售单价为35元时,半月内可以获得最大利润4500元.4.解:(1)因为单价上涨x元后,每件商品的利润是(80+x-60)元,每月售出的件数为(300-10x)件,所以y与x之间的函数关系式为y=(x+20)(300-10x)=-10x2+100x+6 000.(2)将y=-10x2+100x+6 000配方,得y=-10(x-5)2+6250.因为a=-10<0,所以y有最大值.因为300-10x≥0,且x≥0,所以0≤x≤30.所以当x=5时,y有最大值,最大值为6 250.所以当单价定为85元时,每月销售该商品的利润最大,最大利润为6 250元.5.解:(1)由题意,得w=(x-20)·y=(x-20)·(-10x+500)= -10x2+700x-10 000.当x=7003522(10)ba-=-=⨯-时,w有最大值,符合题意,所以当销售单价定为35元时,每月可获得最大利润.(2)由题意,得-10x2+700x-10 000=2 000.解这个方程,得x1=30,x2=40.答:李明想要每月获得2 000元的利润,销售单价应定为30元或40元.设计意图:通过本环节的学习,让学生巩固所学知识.六、课堂小结利用二次函数解决实际问题的一般步骤:(1)根据题意,列出二次函数表达式,注意实际问题中自变量x的取值范围;(2)将二次函数表达式配方为顶点式的形式;(3)根据二次函数的图象及其性质,在自变量的取值范围内求出函数的最值.师生活动:教师引导学生归纳、总结本节课所学内容.设计意图:通过小结,使学生梳理本节课所学内容,掌握本节课的核心内容.七、板书设计2.4二次函数的应用(2)1.一般步骤。
二次函数的应用(拱桥问题)教学设计 2本节内容是关于二次函数应用问题之拱桥问题。
在此之前,学生已经研究了二次函数的概念、性质和图像,并已经掌握了二次函数的一般知识,具备实际运用的能力。
本节内容建立在身边熟悉的生活经验的基础上,研究课本中关于拱桥问题,进而巩固二次函数相关知识。
本作品借助于视频、几何画板、ppt等数学教学多媒体手段,讲授了二次函数应用问题之拱桥问题,视频长约8分钟。
本节内容适合刚学完二次函数性质与图像的同学,用于预新知;也可以作为中考复同学,巩固二次函数相关知识,巩固数学方法解决实际问题的一般步骤。
拱桥问题是二次函数章节的结束内容,是对前面二次函数实际问题的深入。
解决此类问题的方法具备代表性,它是用函数解决实际问题的典型例子,也和学生实际生活紧密相连。
研究本节内容对于巩固旧知和激发学生研究实际问题的乐趣具有十分重要的作用。
本节内容的目标是:1.体会二次函数拱桥问题模型,了解数学的实际应用价值,掌握用数学解决实际问题的一般方法及步骤;2.通过引导学生对实际问题的思考,培养学生善于发现实际问题,提高学生利用数学解决实际问题的兴趣;3.建立在学生家乡桥的基础上,培养学生热爱家乡的情感,同时激发学生勇于思考,善于创新,培养积极主动利用数学解决实际问题的态度。
本节内容的重点是理解二次函数解决实际问题的一般方法并能灵活运用,难点是灵活运用二次函数解决实际问题。
在讲课之前,可以通过欣赏苏州的拱桥风景,告知学生苏州桥历史,以及桥是苏州风景的重要组成部分,引导学生对本节内容产生兴趣。
然后提出问题:观看船过桥视频,如何确定船是否可以通过桥?通过创设模型,引导学生思考抛物线型拱桥的研究方法。
本文介绍了利用觅度桥照片创设模型,通过建立直角坐标系和二次函数关系式,解决实际问题的方法。
例1以苏州觅度桥为例,假设为抛物线形拱桥,分析当水位上升0.5m时桥下水面宽度的变化,得出答案为约8.9m。
例2在此基础上,考虑一艘观光船通过桥的问题,通过计算得出当水位上升0.5m 时,船可以安全通过,但当上升1.6m时,船已经不能安全通过。
《二次函数》教案8篇(二次函数应用教案设计)下面是整理的《二次函数》教案8篇(二次函数应用教案设计),欢迎参阅。
《二次函数》教案1教学目标掌握二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴的交点个数与一元二次方程ax2+bx+c=0的解的情况之间的关系。
重点、难点:二次函数y=ax2+bx+c的图象与一元二次方程ax2+bx+c=0的根之间关系的探索。
教学过程:一、情境创设一次函数y=x+2的图象与x轴的交点坐标问题1.任意一次函数的图象与x轴有几个交点?问题2.猜想二次函数图象与x轴可能会有几个交点?可以借助什么来研究?二、探索活动活动一观察在直角坐标系中任意取三点A、B、C,测出它们的纵坐标,分别记作a、b、c,以a、b、c为系数绘制二次函数y=ax2+bx+c的图象,观察它与x轴交点数量的情况;任意改变a、b、c值后,观察交点数量变化情况。
活动二观察与探索如图1,观察二次函数y=x2-x-6的图象,回答问题:(1)图象与x轴的交点的坐标为A(,),B(,)(2)当x=时,函数值y=0。
(3)求方程x2-x-6=0的解。
(4)方程x2-x-6=0的解和交点坐标有何关系?活动三猜想和归纳(1)你能说出函数y=ax2+bx+c的图象与x轴交点个数的其它情况吗?猜想交点个数和方程ax2+bx+c=0的根的个数有何关系。
(2)一元二次方程ax2+bx+c=0的根的个数由什么来判断?这样我们可以把二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴交点、一元二次方程ax2+bx+c=0的实数根和根的判别式三者联系起来。
三、例题分析例1.不画图象,判断下列函数与x轴交点情况。
(1)y=x2-10x+25(2)y=3x2-4x+2(3)y=-2x2+3x-1例2.已知二次函数y=mx2+x-1(1)当m为何值时,图象与x轴有两个交点(2)当m为何值时,图象与x轴有一个交点?(3)当m为何值时,图象与x轴无交点?四、拓展练习1.如图2,二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴交于A、B。
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。
《二次函数的应用》教学设计一.教学目标:1、经历数学建模的基本过程。
2、会运用二次函数求实际问题中的最大值或最小值。
3、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。
二.教学重点及难点:重点:利用二次函数的图象与性质求实际问题中的最大值或最小值。
难点:正确分析问题,找到解决问题的途径,建立适当的数学模型解决实际问题。
三.教学准备:略四.教学过程:一、课前检测:1.二次函数y=x2-2x+3的顶点坐标是,当x时,y随x的增大而增大,当x时,y有最值,是。
2. 已知二次函数y=x2-2x+3,当0≤x<4时,当x时,y有最值,是。
3.已知二次函数y=x2-2x+3,当2≤x<4时,当x时,y有最值,是。
(学生自主做完后,交流答案,教师适时进行纠错指导。
)(设计意图:学生经历由易到难求二次函数最值的过程,为二次函数应用做好铺垫。
)二、新知体验:一“形”多“模”体验一:如图,矩形ABCD的一边靠墙,另三边用长为60米的竹篱笆围成,若矩形的宽为x米,面积是450平方米,求这个矩形的长。
体验二:若矩形的宽AB长为x米,面积为60平方米,写出矩形的长y(米)与x(米)的函数关系式.体验三:若矩形的宽AB长为x米,另三边的长为60米,写出矩形的长y(米)与宽x (米)的函数关系式.体验四:若矩形的宽AB长为x米,另三边的长为60米,写出矩形的面积s(平方米)与宽x(米)的函数关系式.(学生积极思考,自己解答,小组内讨论,教师给予引导。
)(设计意图:这四个体验的求解分别是一元二次方程、反比例函数、一次函数、二次函数,它们都是数学中的模型,函数的取值在自变量的取值范围内有无数个,其中二次函数还有最值,从而进入本节的学习。
)三、新知应用:一题多变(一)例1 用篱笆围成一个有一边靠墙的矩形养鸡场,已知篱笆的长度为60m,问:应该怎样设计才能使养鸡场的面积最大?最大面积是多少?(高程生到黑板板演,其余同学在练习本上做出;然后小组内展示、交流,最后教师根据学生存在的问题进行讲解。
《1.4.2二次函数的应用》教学设计一、教学目标(1)情感态度与价值观目标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. (2)能力目标会综合运用二次函数和其他数学知识解决如有关距离、利润等的函数最值问题. (3)知识目标继续经历利用二次函数解决实际最值问题的过程. 二、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. 三、教学难点将现实问题的数学化,情景比较复杂. 四、教学方法自主探究、合作交流,采用多媒体问题引领 五、教学过程设计 问题引入,回顾旧知问题1:利用函数解决实际问题的基本思想方法?【设计意图】借助一次函数的实际应用,回忆函数解决实际问题的基本思想方法.问题2:求函数的最值问题,应注意什么? 图中所示的二次函数图象的解析式为:13822++=x x y⑴若-3≤ x ≤3,该函数的最大值、最小值分别为( )、( ). ⑵又若0≤ x ≤3,该函数的最大值、最小值分别为( )、( ). 预设:归纳出二次函数取最值时应考虑自变量的范围.【设计意图】通过辨析两个例子,归纳出二次函数取最值时应考虑自变量的范围. 问题2:如何求下列函数的最小值?y x x 2=2+4+5预设:体会问题的本质是求二次函数的最小值. 【设计意图】本问题是二次函数的优化模型的深入研究和发展,使学生进一步感受二次函数是探索自然现象、社会现象的重要工具.例1如图,B船位于A船正东26km处,现在A、B两船同时出发,A船以12 km/h的速度朝正北方向行驶,B船以5km/h的速度朝正西方向行驶,何时两船相距最近?最近距离是多少?预设:【设计意图】由实际问题先提炼几何图形,并类比问题3采用化归方法求二次函数最小值.例2 某超市销售一种饮料,每瓶进价为9元,经市场调查表明,当售价在10元到14元之间(含10元,14元)浮动时,每瓶售价每增加0.5元,日销售量减少40瓶;当售价为每瓶12元时,日均销售量为400瓶,问销售价格定为每瓶多少元时,所得日均毛利润(每瓶毛利润=每瓶售价-每瓶进价)最大?最大日均毛利润为多少元?预设:等量关系单件利润=售价-进价;总利润=单件利润×销售数量列表分析如下:单价单利数量降价前123400降价后X x-91360-80xy=(x-9)(1360-80x)=-80x²+2080x-12240-ba2=13,在x10≤≤14的范围内.所以当x=13时,maxy=1280元.【设计意图】感受列表格的优势,并经历二次函数求最值应先确定自变量的取值范围.练1某大棚内种植西红柿,其单位面积的产量与这个单位面积种植的株树构成一种函数关系,每平方米种植4株时,平均单株产量为2kg ,以同样的栽培条件,每平方米种植的株树每增加1株,单株产量减少 kg ,问:每平方米种植多少株时,能获得最大的产量?最大产量为多少?预设:列表分析如下:x x x y x x x 2-4⎛⎫⎛⎫=2-=3-=-+3 ⎪ ⎪444⎝⎭⎝⎭ ()x 21=--6+94(x >0,且x 为正整数) ∴ 当x =6时,获得最大产量,最大产量为9kg .练2 上午8点,某台风中心在A 城正南方向的200km 处,以25km /h 的速度向A 城移动,此时有一辆卡车从A 城以100km /h 的速度向正西方向行驶,问何时这辆卡车与台风中心的距离最近?当距离最近时台风中心与这辆卡车分别位于何处? 题目分析:设经过的时间为t (h ) ,卡车与台风中心的 距离CB 为s (km ) .则AC =100t ,AB =200-25t.s ==(t >0)∴当t 8=17时,s 有最小值,即在8:28,台风中心与卡车分别离A 城约188km 和47km . 小结新课,梳理新知。
S
t O 《二次函数的应用》教学设计
教学目标:(1)会运用一元二次方程求二次函数的图象与x 轴或平行于x 轴的直线的交点坐标,并用来解决相关的实际问题。
(2)会用二次函数的图象求一元二次方程的解或近似解。
(3)进一步体验在问题解决的过程中函数与方程两种数学模式经常需要相互转换。
教学重点和难点:
重点:问题解决过程中二次函数与一元二次方程两种数学模型的转换。
难点:例4涉及较多的“科学”知识,解题思路不易形成,是本节教学的难点。
教学过程:
一、复习引入:
1.利用函数解决实际问题的基本思想方法?解题步骤?
2.几个物理问题:
(1)直线等加速运动
我们知道,在匀速直线运动中,物体运动的距离等于速度与时间的乘积,用字母表示为S=vt,而在直线等加速运动(即通常所说的加速度)中,速度的数值是时刻在改变的,我们仍用S表示距离(米),用v0表示初始速度(米/
秒),用t表示时间(秒),用a表示每秒增加的速度(米/秒)。
那么直线等加速运动位移的公式是:
S=v0t+错误!未指定书签。
at2
就是说,再出是速度和每秒增加的速度一定时,距离是时间的函数,但不再是正比例函数,而是二次函数。
我们来看一个例子:v0=1米/秒,a=1米/秒,下面我们列
表看一下S和t的关系。
t(秒) 0 1 2 3 4 5 6 S(米) 0 1.5 4 7.5 12 17.5 24
注意,这里的时间必须从开始等加速时开始计时,停止等加速时停止计时。
t 的取值范围,很明显是t ≥0,而S 的取值范围,同样是S ≥0。
下面我们来看看它的图象:
(2)自由落体位移
我们知道,自由落体位移是直线等加速运动的特殊情况,它的初始速度为0,而每秒增加的速度为9.8米/秒,我们用g表示,但这个g不是9.8牛顿/千克。
自由落体位移的公式为:S=错误!未指定书签。
gt2
我们再来看看这个函数的表格:
t(秒)0123456
S(米)04.9 19.6 44.1 78.4 122.5 176.4 图象我们就不画了,它只是直线等加速运动的特殊情况,图象大同小异。
(3)动能
现在我们来看另一方面的问题。
我们知道,物体在运动中具有的能量叫做动能,动能与物体的质量和速度有关。
比如说,以个人走过来不小心撞上你,或许没什么,但如果他是跑步时撞上你,说不定会倒退几步,而假如你站在百米终点线上,想不被撞倒都不容易。
这是因为对方具有的动能随速度的增大而增大。
我们用E表示物体具有的动能(焦耳),m表示物体的质量(千克),用v表示物体的速度(米/秒),那么计算物体动能的公式就是:E=错误!未指定书签。
mv2
来看一个表格(m=1千克):
v(米/秒)0123456
E(焦耳)00.5 2 4.5 8 12.5 18 v的取值范围显然是v≥0,E的取值范围也是E≥0,所以它的图象和前两个没什么区别。
通过上面几个问题的研究,我们认为二次函数在物理方面的实际应用中的特点,在于物理学上对取值范围的要求大部分都是要求该数值大于等于0,所以图象大部分是二次函数图象的一半,除原点外,图象都在第一象限。
还有,物理学上用到的公式,一般很少有常数项。
现在我们反过来研究:物体运动某一路程或物体自由下落到某一高度所需的时间?
二、例题讲评
例4:一个球从地面上竖直向上弹起时的速度为10m/s,经过t(s)时求的高
度为h(m)。
已知物体竖直上抛运动中,h=v
0t-错误!未指定书签。
gt2(v
表示
物体运动上弹开始时的速度,g表示重力系数,取g=10m/s2)。
问球从弹起至回到地面需多少时间?经多少时间球的高度达到3.75m?
分析:根据已知条件,易求出函数解析式和画出函数图象。
从图象可以看到图象与x轴交点横坐标0和2分别就是球从地面弹起后回到地面的时间,此时h =0,所以也是一元二次方程10t-5t2=0的两个根。
这两个时间差即为所求。
同样,我们只要取h=3.75m,的一元二次方程10t-5t2=3.75,求出它的根,就得到球达到3.75m高度时所经过的时间。
结论:从上例我们看到,可以利用解一元二次方程求二次函数的图象与横轴(或平行于横轴的直线)的交点坐标。
反过来,也可以利用二次函数的图象求一元二次方程的解。
例5利用二次函数的图象求方程x2+x-1=0的近似解。
分析:设y=x2+x-1,则方程的解就是该函数图象与x轴交点的横坐标。
可以画出草图,求出近似解。
结论:我们知道,二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与x轴的交点的横
坐标x
1,x
2
就是一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两个根。
因此我们可以通
过解方程ax2+bx+c=0来求抛物线y=ax2+bx+c与x轴交点的坐标;反过来,也可以由y=ax2+bx+c的图象来求一元二次方程ax2+bx+c=0的解。
两种方法:上述是一种方法;也可以求抛物线y=ax2与直线y=-bx-c的交点横坐标.
练习:P50课内练习、探究活动
补充练习:
1.某跳水运动员进行10米跳台跳水训练时,身体(看成一点)在空中的运动路线是如图所示坐标系下经过原点O的一条抛物线(图中标出的数据为已知条件)。
在跳某个规定动作时,正常情况下,该运动员在空中的最高处距水面10错误!未指定书签。
米,入水处距池边的距离为4米,同时,运动员在距水面高度为5米以前,必须完成规定的翻腾动作,并调整好入水姿势,否则就会出现失误。
(1)求这条抛物线的解析式;
(2)在某次试跳中,测得运动员在空中的运
动路线是(1)中的抛物线,且运动员在空中调整
好人水姿势时,距池边的水平距离为3错误!未指
定书签。
米,问此次跳水会不会失误?并通过计算
说明理由
分析:挖掘已知条件,由已知条件和图形可以
知道抛物线过(0,0)(2,-10),顶点的纵坐标为
错误!未指定书签。
解:(1)如图,在给定的直角坐标系下,设最高点为A,入水点为B,抛物线的解析式为y=ax2+bx+c,由题意知,O、B两点的坐标依次为(0,0)(2,-10),且顶点A的纵坐标为错误!未指定书签。
∴∴
∵抛物线对称轴在y轴右侧,∴错误!未指定书签。
>0,
又∵抛物线开口向下,∴a<0,b>0,∴a=-错误!未指定书签。
,b=错误!未指定书签。
,c=0
∴抛物线的解析式为:y=-错误!未指定书签。
x2+错误!未指定书签。
x (2)当运动员在空中距池边的水平距离为3错误!未指定书签。
时,即x=3错误!未指定书签。
-2=错误!未指定书签。
时,
y=(-错误!未指定书签。
)×(错误!未指定书签。
)2+错误!未指定书签。
×错误!未指定书签。
=-错误!未指定书签。
,∴此时运动员距水面高为:10-错误!未指定书签。
=错误!未指定书签。
<5,
因此,此次试跳会出现失误。
2(2006年宁波课改区).利用图象解一元二次方程x2-2x-1=0时,我们采用的一种方法是:在直角坐标系中画出抛物线y=x2和直线y=2x+1,两图象交点的横坐标就是该方程的解。
(1)请再给出一种利用图象求方程x2-2x-1=0的解的方法。
(2)已知函数y=x3的图象,求方程x3-x-2=0的解。
(结果保留2个有效数字)。