26.3实践与探索
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华师大版数学九年级下册《26.3 实践与探索》教学设计2一. 教材分析华师大版数学九年级下册《26.3 实践与探索》主要介绍了利用函数解决实际问题,通过本节课的学习,使学生能够掌握利用函数解决实际问题的方法和步骤,培养学生的数学应用能力。
本节课的内容与生活实际紧密相连,有利于激发学生的学习兴趣,提高学生的学习积极性。
二. 学情分析九年级的学生已经掌握了函数的基本概念和性质,能够理解函数与实际问题之间的关系。
但是,对于如何将实际问题转化为函数问题,以及如何利用函数解决实际问题,部分学生可能还存在一定的困难。
因此,在教学过程中,需要关注学生的学习情况,引导学生将实际问题与函数知识相结合。
三. 教学目标1.理解函数在解决实际问题中的应用,提高学生的数学应用能力。
2.培养学生将实际问题转化为函数问题的能力,提高学生的逻辑思维能力。
3.激发学生的学习兴趣,提高学生的学习积极性。
四. 教学重难点1.教学重点:函数在解决实际问题中的应用,以及如何将实际问题转化为函数问题。
2.教学难点:如何引导学生将实际问题与函数知识相结合,利用函数解决实际问题。
五. 教学方法1.情境教学法:通过生活实例引入课题,激发学生的学习兴趣,引导学生主动参与课堂讨论。
2.案例教学法:分析实际问题,引导学生将其转化为函数问题,培养学生解决问题的能力。
3.小组合作学习:分组讨论,相互交流,共同解决问题,提高学生的团队协作能力。
六. 教学准备1.准备相关的实际问题案例,用于教学过程中的呈现和讨论。
2.准备PPT课件,用于辅助教学。
七. 教学过程1.导入(5分钟)通过生活实例引入课题,例如:某商场举行打折活动,原价100元的商品打8折,求打折后的价格。
让学生思考如何用数学知识解决这个问题。
2.呈现(10分钟)呈现一系列实际问题,引导学生将其转化为函数问题。
例如:(1)某商品的原价为a元,现进行n折优惠,求优惠后的价格。
(2)一辆汽车从出发点出发,以b米/秒的速度行驶,经过t秒后,求汽车行驶的距离。
26.3实践与探索(解析版)一、主要知识点解决与二次函数有关的实际问题时的基本思路:(1)理解问题;(2)分析问题中的变量和常量;(3)用函数表达式表示出它们之间的关系;(4)利用二次函数的有关性质进行求解;(5)检验结果的合理性,对问题加以拓展等。
二、典例分析例.小明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10500y x =-+,在销售过程中销售单价不低于成本价,而每件的利润不高于成本价的60%.(1)设小明每月获得的利润为w (元),求每月获得的利润w (元)与销售单价x (元)之间的函数关系式,并确定自变量x 的取值范围.(2)当销售单价定为多少元时,每月可获得最大利润?每月的最大利润是多少?(3)如果小明想要每月获得的利润不低于2000元,那么小明每月的成本最少为多少元?(成本=进价×销售量)答案:解:(1)由题意,得2(20)(20)(10500)1070010000w x y x x x x =-⋅=-⋅-+=-+-, 即21070010000(2032)w x x x =-+-≤≤.(2)函数21070010000w x x =-+-的图象的对称轴是直线700352(10)x =-=⨯-.100a =-<,∴抛物线开口向下.∴当2032x ≤≤时,w 随着x 的增大而增大,∴当32x =时,w 取得最大值,为2160.答:当销售单价定为32元时,每月可获得最大利润,最大利润是2160元. (3)令2000w =,则210700100002000x x -+-=, 解这个方程得130x =,240x =. 100a =-<,∴抛物线开口向下.∴当3040x ≤≤时,2000w ≥.又2032x ≤≤,∴当3032x ≤≤时,2000w ≥.设每月的成本为P 元,由题意,得20(10500)20010000P x x =-+=+, 2000k =-<,∴P 随x 的增大而减小.∴当32x =时,P 的值最小,3600P =最小值.答:想要每月获得的利润不低于2000元,小明每月的成本最少为3600元.三、针对训练1.服装店将进价为每件100元的服装按每件(100)x x >元出售,每天可销售(200)x -件,若想获得最大利润,则x 应为( ) A.150 B.160C.170D.180答案:A解析:设获得的利润为y 元.由题意得2(100)(200)30020000y x x x x =--=-+-=2(150)2500x --+.10-<,∴当150x =时,y 取得最大值,最大值为2500.故选A.2.如图所示,在一个直角三角形的内部作一个长方形ABCD ,其中AB 和BC 分别在两直角边上,设m AB x =,长方形的面积为2m y ,要使长方形的面积最大,其边长x 应为( )A.254B.6C.15D.52答案:D解析:根据题意可知111125(5)12(5)222y y y x x x x x ⎛⎫=⨯⨯----< ⎪⎝⎭,整理得22121251215552y x x x ⎛⎫=-+=--+ ⎪⎝⎭.因为1205-<,所以长方形ABCD 的面积有最大值,此时边长x应为52. 3.如图是一座拱桥,它的桥拱是抛物线形,当拱桥顶离水面2 m 时,水面宽4 m ,若水面下降2.5 m ,则水面宽度增加( )A.1 mB.2 mC.3 mD.6 m答案:B解析:如图,以AB 为x 轴,AB 的垂直平分线为y 轴建立平面直角坐标系,抛物线以y 轴为对称轴,且经过A ,B 两点,122OA OB AB ===,抛物线顶点C 的坐标为(0,2).设抛物线的表达式为22y ax =+,把点A 的坐标(2,0)-代入得0.5a =-,∴抛物线的表达式为20.52y x =-+.把 2.5y =-代入抛物线表达式得22.50.52x -=-+,解得3x =±,所以水面下降后水面的宽度为6 m ,所以若水面下降2.5 m ,则水面宽度增加2 m.4.已知学校航模组设计制作的火箭的升空高度h (m )与飞行时间t (s )满足函数表达式2241h t t =-++,则下列说法中正确的是( )A.点火后9 s 和点火后13 s 的升空高度相同B.点火后24 s 火箭落于地面C.点火后10 s 的升空高度为139 mD.火箭升空的最大高度为145 m 答案:D解析:22241(12)145h t t t =-++=--+.A.抛物线的对称轴为直线12t =, 横坐标为9与13的点不关于对称轴对称,故A 选项中的说法错误;B.当24t =时,57657611h =-++=,火箭的升空高度是1 m ,故B 选项中的说法错误;C.当10t =时,100240I 141h =-++=,故C 选项中的说法错误;D.火箭升空的最大高度为145 m ,故D 选项中的说法正确,故选D.5.为了美观,在加工太阳镜时将下半部分轮廓制作成抛物线的形状(如图),对应的两条抛物线关于y 轴对称,//AE x 轴,4AB =cm ,最低点C 在x 轴上,高1CH =cm ,2BD =cm.则右轮廓线DFE 所在抛物线的函数解析式为( )A.21(3)4y x =+B.21(3)4y x =--C.21(3)4y x =-+D.21(3)4y x =-答案:D解析:高1CH =cm ,2BD =cm ,而B 、D 关于y 轴对称,∴D 点坐标为(1,1),//AB x 轴,4AB =cm ,最低点C 在x 轴上,∴AB 关于直线CH 对称,∴左边抛物线的顶点C 的坐标为(3,0)-,∴右边抛物线的顶点F 的坐标为(3,0),设右边抛物线的解析式为2(3)y a x =-,把(1,1)D 代入,得21(13)a =⨯-,解得14a =,故右边抛物线的解析式为21(3)4y x =-.故选D.6.某商人将单价为8元的商品按每件10元出售,每天可销售100件,已知这种商品每件的售价每提高2元,每天的销量就要减少10件,为了使每天所得利润最多,该商人应将每件的销售价(为偶数)提高( ) A.8元或10元 B.12元 C.8元 D.10元答案:A解析:设每件商品的售价为x 元,每天的利润为y 元.依题意,得210(8)100105(19)6052x y x x -⎛⎫=-⋅-⨯=--+ ⎪⎝⎭,50-<,∴二次函数图象的开口向下,函数有最大值,∴当19x =时,y 取最大值,为605,售价为偶数,∴x 为18或20,当18x =时,600y =,当20x =时,600y =,∴x 为18或20时,y 的值相同,∴每件商品的售价应提高18108-=(元)或201010-=(元).故选A.7.生产季节性产品的企业,当它的产品无利润或亏损时就会及时停产,某公司生产季节性产品,一年中n 月份获得的利润y 和对应月份n 之间的函数表达式为21211y n =-+-,则该公司一年12个月中应停产的所有月份是( ) A.6月 B.1月、11月 C.1月、6月、11月 D.1月、11月、12月答案:D解析:221211(6)25y n n n =-+-=--+,当1n =时,0y =,当11n =时,0y =,当12n =时,0y <,故停产的月份是1月、11月、12月.故选D.8.某宾馆共有80间客房,宾馆负责人根据经验作出预测:今年7月份,每天的房间空闲数y (间)与定价x (元/间)之间满足142(168)4y x x =-.若宾馆每天的日常运营成本为5000元,有客人入住的房间,宾馆每天每间另外还需支出28元的各种费用,宾馆想要获得最大利润,同时也想让客人得到实惠,应将房间的定价确定为( ) A.252元/间 B.256元/间 C.258元/间 D.260元/间答案:B解析:设每天的利润为W 元,根据题意,得(28)(80)W x y =---2115000(28)80425000129841644x x x x ⎡⎤⎛⎫=----=-+-=⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦21(258)82254x --+.当258x =时,12584222.54y =⨯-=不是整数,258x ∴=舍去,∴当256x =或260x =时,函数取得最大值.又想让客人得到实惠,∴宾馆应将房间定价确定为256元/间时,才能获得最大利润.故选B.9.某公园草坪的防护栏是由100段形状相同的抛物线组成的.为了牢固起见,每段防护栏需要间距0.4m 加设一根不锈钢的支柱,防护栏的最高点距底部0.5m (如图),则这条防护栏需要不锈钢支柱的总长度至少为( )A.50mB.100mC.160mD.200m答案:C解析:以一段防护栏的中点为原点,以地面所在直线为x 轴,以原点与抛物线顶点连线所在直线为y 轴,建立平面直角坐标系,抛物线顶点位于y 轴上,则顶点坐标为(0,0.5),∴可设抛物线的函数表达式为20.5y ax =+.由于(1,0)在抛物线上,代入后,得0.5a =-,∴抛物线的函数表达式为20.50.5y x =-+.当0.2x =时,0.48y =;当0.6x =时,0.32y =.∴总长度为1002(0.480.32)160(m)⨯⨯+=.故选C.10.一个足球被从地面向上踢出,它距地面的高度h (m )与足球被踢出后经过的时间t (s )之间具有函数关系219.6h at t =+.已知足球被踢出后经过4s 落地,则足球距地面最大高度是__________m. 答案:19.6解析:足球被踢出后经过4s 落地,∴当4t =时,0h =.1619.640a ∴+⨯=,解得 4.9a =-.∴函数关系式24.919.6. 4.90h t t =-+-<,所以h 有最大值.当19.622( 4.9)t =-=⨯-时,h 有最大值,最大值为2019.619.6(m)4( 4.9)-=⨯-. 11.汽车刹车后行驶的距离s (单位:米)关于行驶时间t (单位:秒)的函数关系式是2156s t t =-,则汽车从刹车到停止所用时间为_______秒.答案:1.25解析:2615s t t =-+.当s 取最大值时,151.252(6)t =-=⨯-.∴汽车从刹车到停止所用时间是1.25秒.12.某大学生利用业余时间销售一种进价为60元/件的文化衫,前期了解并整理了销售这种文化衫的相关信息如下:(1)月销量y (件)与销售单价x (元)之间的关系式为2400y x =-+;(2)工商部门限制销售单价x 满足:70150x ≤≤(计算月利润时不考虑其他成本). 给出下列结论:①这种文化衫的月销量最小为100件;②这种文化衫的月销量最大为260件;③销售这种文化衫的月利润最小为2600元;④销售这种文化衫的月利润最大为9000元.其中正确的是__________(把所有正确结论的序号都填上). 答案:①②③解析:由题意知,当70150x ≤≤时,对于2400y x =-+,20-<,∴y 随x 的增大而减小,∴当150x =时,y 取得最小值,最小值为100,当70x =时,y 取得最大值,最大值为260,故①②正确;设销售这种文化衫的月利润为W 元,则2(60)(2400)2(130)9800W x x x =--+=--+, 70150x ≤≤,∴当70x =时,W 取得最小值,最小值为22(70130)98002600--+=,故③正确;当130x =时,W 取得最大值,最大值为9800,故④错误.故答案为①②③.13.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(2030x ≤≤,且x 为整数)出售,可卖出(30)x -件.若使利润最大,则每件商品的售价应为__________元. 答案:25解析:设利润为w 元,则2(20)(30)(25)25w x x x =--=--+,2030x ≤≤,∴当25x =时,w 有最大值25.14.在广安市中考体考前,某初三学生对自己某次实心球训练的录像进行分析,发现实心球飞行高度y (米)与水平距离x (米)之间的关系为21251233y x x =-++,由此可知该生此次实心球训练的成绩为__________米. 答案:10解析:当0y =时,212501233x x -++=,解得12x =-(舍去),210x =.所以该生此次实心球训练的成绩为10米.15.某水果店销售一批水果,平均每天可售出40kg ,每千克盈利4元,经调查发现,每千克降价0.5元,商店平均每天可多售出10kg 水果,则商店平均每天的最高利润为__________元. 答案:180解析:设每千克降价x 元,由题意得每天的销售量为401040200.5xx +⨯=+(千克).设商店平均每天的利润为W 元,由题意,得22(4)(4020)204016020(1)180.200,W x x x x x =-+=-++=--+-<∴当1x =时,W 取得最大值,最大值为180,即商店平均每天的最高利润为180元.16.如图,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,那么这个窗户的最大透光面积是__________2m .(中间横框所占的面积忽略不计)答案:83解析:设窗户的高度为x m ,则宽为82()3x -m ,22822828(2)33333x S x x x x -∴=⋅=-+=--+,∴当2x =时,S 最大,最大值为83,即这个窗户的最大透光面积是28m 3.17.某商店从厂家以每件21元的价格购回一批商品,该商店可自行定价,若每件商品售价为a 元,则可卖出(35010)a -件,但物价部门限定每件商品加价不能超过进价的40%.如果要使商店获得利润最多,每件商品定价应为___________元. 答案:2818.红星公司销售一种成本为40元/件的产品,若月销售单价不高于50元,一个月可售出5万件;月销售单价每涨价1元,月销售量就减少0.1万件.其中月销售单价不低于成本.设月销售单价为x (单位:元),月销售量为y (单位:万件).(1)直接写出y 与x 之间的函数关系式,并写出自变量x 的取值范围. (2)当月销售单价是多少元时,月销售利润最大,最大利润是多少万元?(3)为响应国家“乡村振兴”政策,该公司决定在某月每销售1件产品便向大别山区捐款a 元.已知该公司捐款当月的月销售单价不高于70元,月销售最大利润是78万元,求a 的值. 答案:(1)5(4050),100.1(50100).x y x x ≤≤⎧=⎨-<≤⎩(2)当月销售单价是70元时,月销售利润最大,最大利润是90万元. (3)4a =.解析:(1)5(4050),100.1(50100).x y x x ≤≤⎧=⎨-<≤⎩由题知,当4050x ≤≤时,5y =. 当50x >时,50.1(50)100.1y x x =--=-. 由100.10x -≥,得100x ≤. (2)设月销售利润为z 万元,当4050x ≤≤时,5(40)5200z x x =-=-,此时z 的最大值为55020050⨯-=.当50100x <≤时,22(40)(100.1)0.1144000.1(70)90z x x x x x =--=-+-=--+, 所以当70x =时,z 取最大值,为90.综上,当月销售单价是70元时,月销售利润最大,最大利润是90万元. (3)设该公司捐款后的利润为w 万元,由题意,得2140(40)(100.1)400101010x aw x a x x a +=---=-+--,易知抛物线2140400101010x a w x a +=-+--的开口向下,对称轴为直线702ax =+,则当70x =时,捐款后月销售利润w 最大, 即(7040)(100.170)78a --⨯-⨯=,解得4a =.19.某超市销售一款“免洗洗手液”,这款“免洗洗手液”的成本价为每瓶16元,当销售单价定为20元时,每天可售出80瓶.根据市场行情,现决定降价销售.市场调查反映:销售单价每降低0.5元,则每天可多售出20瓶(销售单价不低于成本价),若设这款免洗洗手液”的销售单价为x (元),每天的销售量为y (瓶).(1)求每天的销售量y (瓶)与销售单价x (元)之间的函数关系式;(2)当销售单价为多少元时,销售这款“免洗洗手液”每天的销售利润最大?最大利润为多少元?答案:(1)20802040880(16)0.5xy x x -=+⨯=-+≥. (2)当销售单价为19元时,销售这款“免洗洗手液”每天的销售利润最大,最大利润为360元. 解析:(1)由题意得20802040880(16)0.5xy x x -=+⨯=-+≥. (2)设每天的销售利润为w 元,则有2(40880)(16)40(19)360(16)w x x x x =-+-=--+≥, 400a =-<,∴二次函数的图象开口向下.∴当19x =时,w 有最大值,最大值为360.∴当销售单价为19元时,销售这款“免洗洗手液”每天的销售利润最大,最大利润为360元.20.某服装批发市场销售一种衬衫,衬衫每件进货价为50元规定每件售价不低于进货价,经市场调查,每月的销售量y (件)与每件的售价x (元)满足一次函数关系部分数据如下表:售价x (元/件) 60 65 7650 销售量y (件)140013001200(1)求出y 与x 之间的函数表达式;(不需要求自变量x 的取值范闱)(2)该批发市场每月想从这种衬衫销售中获利2400元,又想尽量给客户实惠,该如何给这种衬衫定价?(3)物价部门规定,该衬衫的每件利润不允许高于进货价的30%,设这种衬衫每月的总利润为w (元),那么售价定为多少元可获得最大利润?最大利润是多少? 答案:(1)设y 与x 之间的函数表达式为(0)y kx b k =+≠,由题意,得 601400,651300,k b k b +=⎧⎨+=⎩解得20,2600.k b =-⎧⎨=⎩∴y 与x 之间的函数表达式是202600y x =-+.(2)据题意,得(50)(202600)24000x x --+=.解得170x =,2110x =. 因为尽量给客户优惠,所以这种衬衫定价为70元/件.(3)由题意,得2(50)(202600)20(90)32000w x x x =--+=--+.因为该衬衫的每件利润不允许高于进货价的30%,每件售价不低于进货价, 所以5050(130%)x ∴≤≤+,即5065x ≤≤. 当65x =时,取得最大值,此时19500w =.答:售价定为65元可获得最大利润,最大利润是19500元.21.某水果商店销售一种进价为40元/千克的优质水果,若售价为50元/千克,则一个月可售出500千克;若售价在50元/千克的基础上每涨价1元,则月销售量就减少10千克. (1)当售价为55元/千克时,每月销售水果多少千克? (2)当月利润为8750元时,每千克水果售价为多少元? (3)当每千克水果售价为多少元时,获得的月利润最大? 答案:(1)50010(5550)450-⨯-=(千克). 答:当售价为55元/千克时,每月销售水果450千克.(2)设每千克水果售价为x 元,由题意可得8750(40)[50010(50)]x x =---, 解得1 65x =,275x =.答:每千克水果售价为65元或75元.(3)设每千克水果售价为m 元,获得的月利润为y 元,由题意, 得2(40)[50010(50)]10(70)9000y m m m =---=--+,∴当70m =时,y 有最大值.答:当每千克水果售价为70元时,获得的月利润最大.22.周末,小明陪爸爸去打高尔夫球,小明看到爸爸打出的球的飞行路线的形状如图,如果不考虑空气阻力,小球的飞行路线是一条抛物线.小明测得小球的飞行高度h (单位:m )与飞行时间t (单位:s )的几组值后,发现h 与t 满足的函数关系式是2205h t t =-.(1)小球飞行时间是多少时达到最大高度?最大高度是多少? (2)小球飞行时间t 在什么范围时,飞行高度不低于15m ? 答案:(1)222055(2)20h t t t =-=--+. 50-<,∴当2t =时,h 有最大值,为20.∴小球飞行时间是2s 时达到最大高度,最大高度是20m.(2)令15h =,则220515t t -=. 解得11t =,23t =.13t ∴≤≤时,飞行高度不低于15m.23.如图,人工喷泉有一个竖直的喷水枪AB ,喷水口A 距地面 2. 25m ,喷出水流的运动路线是抛物线,水流的最高点P 到喷水枪AB 所在直线的距离为1m ,且到地面的距离为3m ,求水流的落地点C 到水枪底部B 的距离.答案:建立如图所示的平面直角坐标系, 根据题意,得(0,2.25),(1,3)A P . 设抛物线的解析式为2(1)3y a x =-+, 把(0,2.25)A 代入,得0.75a =-, 所以20.75(1)3y x =--+, 令0y =,则20.75(1)30x --+=,解得123,1x x ==-(舍去),所以3m BC =. 答:水流的落地点C 到水枪底部B 的距离为3m .24.如图是一座古拱桥的截面图,拱桥桥洞的上沿是抛物线形状,当水面的宽度为10m 时,桥洞与水面的最大距离是5m .(1)经过讨论,同学们得出三种建立平面直角坐标系的方案(如图),你选择的方案是______(填方案一,方案二,或方案三),则B 点坐标是________,求出你所选方案中的抛物线的表达式;(2)因为上游水库泄洪,水面宽度变为6m ,求水面上涨的高度.答案:(1)选择方案二,根据题意知点B 的坐标为()10,0,抛物线的顶点坐标为()5,5,且抛物线经过点(0,0),(10,0)O B ,故填方案二;(10,0).设抛物线的解析式为2(5)5y a x =-+,把(0,0)代入得20(05)5a =-+,15a ∴=-, ∴方案二中抛物线的解析式为21(5)55y x =--+. (本题答案不唯一,选方案一或方案三并求出相应B 点的坐标及抛物线解析式即可)(2)由(1)知,当532x =-=时,2116(5)555y x =--+=, 所以水面上涨的高度为16m 5.。
九年级数学下册 26.3 实践与探索(三)教案(新版)华东师大版编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(九年级数学下册26.3 实践与探索(三)教案(新版)华东师大版)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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26.3实践与探索(三)教学内容:课本P29~30教学目标1、掌握图象交点坐标的求解法;2、理解二次函数与一元二次方程的关系,了解图象法解一元二次方程的步骤;教学重难点重点:掌握图象交点坐标的求解法;难点:理解二次函数与一元二次方程的关系,了解图象法解一元二次方程的步骤;教学准备:课件教学方法:探究法教学过程一、复习与练习1、已知二次函数y =x 2—4x+3的图象与x 轴交于A 、B两点,与y轴交于点C,求△ABC 的面积。
2、若抛物线y =2x 2—kx —1与x轴交点的横坐标一个大于2,另一个小于2,试确定k 的取值范围。
二、学习问题41、问题4:育才中学九年级(3)班学生在上节课的学习中出现了争论:解方程2132x x =+时,几乎所有学生都是将方程化为21302x x --=,画出函数2132y x x =--的图象,观察它与x 轴的交点,得出方程的根。
唯独小刘没有将方程移项,而是分别画出了函数2y x =和132y x =+的图象,认为它们的交点A 、B 的横坐标—1.5和2就是原方程的根。
对于小刘提出的问题,同学们展开了热烈的讨论.2、小组交流.你对这两种解法有什么看法?请你与同伴交流.3、班级展示.由组长交流组内看法。
26.3实践与探索学习目标、重点、难点【学习目标】1、综合应用二次函数有关知识解决实际问题,理解二次函数y =ax 2+bx +c 与一元二次方程、一元二次不等式的关系.2、通过应用问题的解决,培养学生分析、解决实际问题的能力和创造性思维能力并渗透数学建模的思想和化归思想.【重点难点】1、二次函数与一元二次方程、一元二次不等式的关系.2、二次函数知识的综合运用. 知识概览图抛物线y =ax 2+bx +c 与y 轴的交点是(0,c )抛物线y =ax 2+bx +c 与x 轴的交点是,0) 一次函数y =kx +b (k ≠0)的图象与二次函数y =ax 2+bx +c (a≠0)的 交点由方程组2y kx b y ax bx c=+⎧⎨=++⎩,的解决定利用二次函数求实际问题中的最大值或最小值 二次函数与一元二次方程、不等式之间的关系实践与探抛物用图象法求一元二次方程的近似根新课导引【生活链接】如图所示的是某防空部队进行射击时在平面直角坐标系中的示意图.位于地面O正上方53km的A处的直升机向目标C发射防空导弹,已知点C距地面2.25 km,与点O的水平距离为7 km,若导弹运行到距地面最大高度为3 km时,相应的水平距离为4 km(即图中点D).如果导弹的运行轨迹为抛物线形,那么按轨迹运行的导弹能否击中目标C?【问题探究】解决此问题的关键是如何将日常生活中的问题转化为数学问题,如何建立数学模型,并且将所得的解代回到实际问题中,验证是否具有实际意义.【点拨】依题可知抛物线的顶点为(4,3)且过点A(0,53),故设抛物线的解析式为y=a(x-4)2+3,当x=0时,y=53,所以16a+3=53,可得a=-112,从而知抛物线的解析式为y=-112(x-4)2+3,当x=7时,y=-112×(7-4)2+3=-112×9+3=94,即点C(7,2.25)在抛物线上,所以按轨迹运行的导弹能击中目标C教材精华知识点1 抛物线与直线的交点抛物线y=ax2+bx+c与y轴的交点是(0,c).当b 2-4ac >0时,抛物线y =ax 2+bx +c 与x 轴的交点.因为x 轴上的点的纵坐标都为0,所以令y =0,代入得ax 2+bx +c =0,解这个一元二次方程得x=,所以抛物线与x 轴交点的坐标是0⎫⎪⎪⎝⎭和0⎫⎪⎪⎝⎭. 一次函数y =kx +b (k ≠0)的图象与二次函数y =ax 2+bx +c (a ≠0)的图象的交点,由方程组2y kx b y ax bx c=+⎧⎨=++⎩,的解的数目确定.拓展 当方程组有两组不同的解时⇔两函数的图象有两个交点,当方程组只有一组解时⇔两函数的图象只有一个交点,当方程组无解时⇔两函数的图象没有交点.总之,研究直线与抛物线的交点,最终是讨论方程(组)的解的问题. 例如:若抛物线y =ax 2+bx +c 与x 轴的两个交点为A (x 1,0),B (x 2,0),则线段 AB 的长是多少?解:由于x 1,x 2是方程ax 2+bx +c =0的两个根, 故x 1+x 2=-ba ,x 1x 2=c a,所以AB =|x 1-x 2|. 又如:已知y =12x 2+2x +1,求抛物线与y 轴和x 轴的交点. 解:令x =0,则y =1,∴抛物线与y 轴交于(0,1).令y =0,则12x 2+2x +1=0,解得x 1=-2x 2=-2,∴抛物线与x 轴交于(-20),(-20). 知识点2 利用二次函数解决实际问题中的最值问题我们生活的世界是多姿多彩的,无时无刻不在运动变化之中,而万事万物的变化也并不是毫无关联的,而是存在着广泛联系的.二次函数是反映世界中变量间的数量关系和变化规律的一种常见的数学模型.利用抛物线解决实际问题,首先必须建立数学模型,即将实际问题转化为二次函数问题,并求出函数的解析式,通过解析式和图形去研究问题.拓展 (1)通过前面的学习,我们已经体会到了二次函数是一类最优化问题的数学模型.运用它来解决实际问题必须具备两个条件:其一,会从实际问题中建立数学模型;其二,会根据函数图象以及性质求出最大(最小)值. (2)解答实际问题时,需要注意实际问题的要求和意义. 知识点3 二次函数与一元二次方程、不等式的关系二次函数y =ax 2+bx +c 的图象与x 轴的交点情况与对应的一元二次方程ax 2+bx +c =0的判别式有关系.拓展 (1)抛物线y =ax 2+bx +c 与x 轴的交点情况有三种:有两个交点,有一个交点,没有交点.(2)抛物线y =ax 2+bx +c 与x 轴的交点情况和一元二次方程ax 2+bx +c =0的根的情况之间的联系:①当△=b 2-4ac >0时,一元二次方程ax 2+bx +c =0有两个不相等的实数根,抛物线y =ax 2+bx +c 与x 轴有两个不同的交点.②当△=b 2-4ac =0时,一元二次方程ax 2+bx +c =0有两个相等的实数根,抛物线y =ax 2+bx +c 与x 轴有一个交点.③当△=b 2-4ac <0时,一元二次方程ax 2+bx +c =0没有实数根,抛物线.y =ax 2+bx +c 与x 轴无交点.(3)抛物线y =ax 2+bx +c 与x 轴的两交点间的距离公式为|x 2-x 1|=24b a a -==b 2-4ac ≥0). 如果抛物线与x 轴有两个交点(x 1,0),(x 2,0),则x 1,x 2是方程ax 2+bx +c =0的两根,在解题时可综合运用二次函数的知识与一元二次方程的知识. 我们可以借助二次函数的图象来求不等式ax 2+bx +c >0或ax 2+bx +c <0的解集;反之,我们也可以通过解不等式ax 2+bx +c >0或ax 2+bx +c <0,达到不画图象求二次函数y =ax 2+bx +c 中y >0或y <0时x 的取值范围的目的. 知识点4 用图象法求一元二次方程的近似根由二次函数y =ax 2+bx +c 的图象与x 轴的交点和一元二次方程ax 2+bx +c =0的根的关系,从理论上来讲,我们可以借助二次函数的图象求一元二次方程的根,但必须明确,这种求根方法只能算作是一元二次方程的近似解法. 拓展 一元二次方程的图象解法体现了数形结合思想,我们从中可以发现二次函数与一元二次方程之间的必然联系,一元二次方程是二次函数的特殊情况,即y=0时的情况.一方面,我们可以利用二次函数的图象求一元二次方程的根;另一方面,也可以借助求一元二次方程的根来判断图象的位置,使所画的抛物线比较准确.那么如何运用二次函数的图象求一元二次方程ax2+bx+c=0的根呢?下面提供三种方法:(1)直接作函数y=ax2+bx+c的图象,则图象与x轴交点的横坐标就是方程的根;(2)先将方程变为ax2+bx=-c,再分别作抛物线y=ax2+bx和直线y=-c,则直线y=-c与抛物线的交点的横坐标就是方程的根;(3)先将方程变为ax2=-bx-c,再分别作抛物线y=ax2和直线y=-bx-c,则两图象的交点的横坐标就是方程的根.课堂检测基础知识应用题1、已知三角形的两边之和为20 cm,这两边所夹的角为120°,如图27-62所示,求三角形的面积的最大值;当面积最大时,这两边的长各是多少?2、已知抛物线y=x2-6x+8与x轴交于点A,B,与y轴交于点C,求△ABC 的面积.3、如图27-63所示,m在什么范围内取值时,二次函数y=x2-2mx+m2-1的图象与x轴的两个交点都在-2与4之间?4、若不等式ax2+abx+b>0的解集为1<x<2,试确定a,b的值.5、将一根长为l cm的铁丝折成一个矩形,求矩形的面积S和矩形的一边长t之间的函数关系式及自变量t的取值范围.6、在体育测试时,初三的一名高个子男同学掷铅球,已知铅球所经过的路线是某个二次函数图象的一部分,如图27-65所示,如果这个男同学的出手处,即A点的坐标为(0,2),铅球路线的最高处B点的坐标为(6,5).(1)求这个二次函数的解析式;(2)该男同学把铅球掷出去多远?(精确到0.01 m153.873)综合应用题7、如图27-66所示的是某防空部队进行射击时在平面直角坐标系中的示意图,在地面O,A两个观测点测得空中固定目标C的仰角分别为α,β,OA=1 km,tan α=928, tanβ=38,位于O点正上方53km的D处的直升机向目标C发射防空导弹,该导弹运行达到距地面最大高度3 km时,相应的水平距离为4 km,即图中E点.(1)若导弹运行轨迹为一抛物线,求该抛物线的解析式;(2)按(1)中轨道运行的导弹能否击中目标C?8、如图27-67所示,某隧道设计为双向回车道,车道宽 22 m,要求通过车辆限高4.5 m,隧道全长2.5 km,隧道的顶部近似地看成是抛物线形状,若最大拱高为6 m,求隧道应设计的跨度是多少.9、已知二次函数y=x2+(2m+1)x+m2的图象与x轴有两个交点.(1)求m的取值范围;(2)当这两个交点的横坐标的平方和等于7时,求m的值.10、有一种葡萄,如果从树上摘下后不保鲜,那么最多只能存放一周,如果放在冷藏室,那么可以延长保鲜时间,但每天仍有一定数量的葡萄变质,假设保鲜期间的个体重量基本保持不变,现有一个个体户,按市场价收购了这种葡萄200千克并放在冷藏室内,此时市场价为每千克2元,据测算,此后每千克葡萄的价格每天可上涨0.2元,但是,存放一天需各种费用20元,平均每天还有1千克葡萄变质丢弃.(1)设x天后每千克葡萄的市场价为P元,写出P与x的函数关系式;(2)若存放x天后将葡萄一次性出售,设葡萄的销售总金额为y元,写出y 关于x的函数关系式;(3)该个体户将这批葡萄存放多少天后出售,可获最大利润W?最大利润W是多少?(本题不要求写自变量x的取值范围)探索与创新题11、已知抛物线开口向下,并且经过A(0,1)和M(2,-3)两点.(1)若抛物线的对称轴为直线x=-1,求抛物线的解析式;(2)如果抛物线的对称轴在y轴的左侧,试求a的取值范围;(3)如果抛物线与x轴交于B,C两点,且∠BAC=90°,求此时a的值.),则销售量增加Px成 (P 12、一商场的某种商品的价格下降x成(1成=110为大于1的常数).(1)当x在什么范围内取值时,售出的总金额有所增加?(2)当x为何值时,才能使售出的总金额达到最大值?体验中考1、某公司经销某品牌运动鞋,年销售量为10万双,每双鞋按250元销售,可获利 25%,设每双鞋的成本价为a元.(1)试求a的值;(2)为了扩大销售量,公司决定拿出一定量的资金做广告,根据市场调查,若每年投入广告费为x (万元)时,产品的年销售量将是原销售量的y 倍,且y 与 x 之间的关系如图27-72所示,可近似看作是抛物线的一部分.①根据图象提供的信息,求y 与x 之间的函数关系式;②求年利润S (万元)与广告费x (万元)之间的函数关系式,并计算广告费x (万元)在什么范围内时,公司获得的年利润S (万元)随广告费的增多而增多.(注:年利润S =年销售总额-成本费-广告费)2、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27-73所示的矩形ABC D .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y =ax 2+bx +c (a ≠0),当x =-2ba时,y 最大(小)值=244ac b a )3、某宾馆有客房100间供游客居住,当每间客房的定价为每天 180元时,客房会全部住满.当每间客房每天的定价每增加10元时,就会有5间客房空闲.(注:宾馆客房是以整间出租的)(1)若某天每间客房的定价增加了20元,则这天宾馆客房收入是元;(2)设某天每间客房的定价增加了x元,这天宾馆客房收入y元,则y与x 的函数关系式是;(3)在(2)中,如果某天宾馆客房收入y=17600元,试求这天每间客房的价格是多少元.学后反思附:课堂检测及体验中考答案课堂检测1、分析本题主要考查求实际问题中的二次函数的最值.已知三角形两边之和为20 cm,应设其中一边为x cm,并将这条边的高用含x的代数式表示,即可把该三角形的面积表示为x的函数.解:△ABC中,设BC边的长为x cm,则AB=(20-x)cm.过A作BC边上的高AD,与CB的延长线交于点D,∵∠ABD=180°-120°=60°,∴AD=AB·sin∠ABD(20-x),∴△ABC的面积为y=12x·(20-x),即yx2+a<0,∴当x⎝⎭10时,y⎝⎭此时20-x=10(cm).即这个三角形的最大面积为2,三角形这两边的长均为10 cm.【解题策略】在解题时,注意把三角形的面积转化为二次函数以后,求最大值时要恰当选用方法.2、分析本题主要考查抛物线与坐标轴的交点坐标的求法.解:由关系式知,点C的坐标为(0,8),将y =0代入关系式,得x 2-6x +8=0, 解得x 1=2,x 2=4,即A ,B 两点的坐标为A (2,0),B (4,0). ∴AB =2,∴S △ABC =12AB ·|y C |=12×2×8=8.3、分析 本题主要考查二次函数与一元二次方程的联系.因为a =1>0,所以抛物线开口向上,只有顶点在x 轴下方时,抛物线才能与x 轴有两个交点,解得-这时顶点的纵坐标应小于0,即224(1)(2)4m m ---<0,1<0,这说明m 取一切实数时,顶点恒在x 轴的下方. 解法1:∵两个交点都在-2和4之间, ∴当x =-2和x =4时,都有y >0成立.根据题意得2222(2)2(2)1042410m m m m ⎧---+->⎪⎨-⨯+->⎪⎩,, 解得3135m m m m <->-⎧⎨<>⎩或,①或.②∵抛物线的对称轴为直线x =m ,∴2<m <4,③ ∴-1<m <3.当-1<m <3时,二次函数y =x 2-2mx +m 2-1的图象与x 轴的两个交点都在-2和4之间.解法2:令y =0,得x 2-2mx +m 2-1=0,∵△=(-2m )2-4(m 2-1)=4>0, ∴m 取一切实数时,方程x 2-2mx +m 2-1=0恒有两个不相等的实数根,解得x =m ±1.由题意得214214m m -<+<⎧⎨-<-<⎩,,解得-1<m <3.【解题策略】 二次函数与一元二次方程互相转化,往往会给解题带来很大方便.4、分析 本题主要考查不等式与二次函数的联系. 解法1:设y =ax 2+abx +b ,由题意可知a <0, 画函数图象,如图27-64所示.由根与系数的关系得1212aba b a⎧-=+⎪⎪⎨⎪=⨯⎪⎩,,解得323a b ⎧=-⎪⎨⎪=-⎩,.解法2:从图中能够看出,1和2是图象与x 轴交点的横坐标,则x =1和x =2是方程ax 2+abx +6=0的两个根,所以0420a ab b a ab b ++=⎧⎨++=⎩,,解得323a b ⎧=-⎪⎨⎪=-⎩,.5、分析 本题主要考查利用二次函数解决实际问题.解这类问题时注意自变量的取值范围.解:∵矩形的周长为l ,一边长为t , ∴矩形的面积为S =(2l -t )·t =-t 2+2l t . ∵t >0,2l -t >0,∴0<t <2l ,∴S 与t 的函数关系式为S =-t 2+2lt ,且0<t <2l .6、解:(1)因为抛物线的顶点为(6,5),且开口向下,所以其对称轴为直线x =6.根据抛物线的对称性可知,抛物线上的点A (0,2)关于直线x =6的对称点D (12,2)必在该抛物线上.设所求二次函数的解析式为y =ax2+bx +c ,则有23665144122c a b c a b c =⎧⎪++=⎨⎪++=⎩,,,解得11212a b c ⎧=-⎪⎪=⎨⎪=⎪⎩,, 所以所求二次函数的解析式为y =-112x 2+x +2. (2)设抛物线与x 轴正半轴的交点C 即为铅球的落地点. 此时y =0且x >0,即-112x 2+x +2=0, 解得x 1=6+13.75,x 2=6-0(不合题意,舍去). 所以该男生把铅球掷出去约13.75 m .7、分析 本题主要考查借助已建立的平面直角坐标系中二次函数的图象,将抛物线上的点的坐标和问题中的各数量关系联系在一起,转化为用方程(组)解决实际问题,此题是二次函数与锐角三角函数的综合应用. 解:(1)设导弹运行轨迹的解析式为y =a (x -h )2+k . 由题意知顶点坐标为(4,3),∴y =a (x -4)2+3.又图象过D(0,53),∴53=a(0-4)2+3,解得a=-112,∴所求抛物线的解析式为y=-112(x-4)2+3,即y=-112x2+23x+53.(2)设C点坐标为(x0,y0),过C作CB⊥x轴于B.在Rt△OBC和Rt△ABC中,OA=1,∴tanα=0yx=928,tanβ=01yx=38,∴928x=38(x0-1),解得x0=7.当x0=7时,y0=94,∴点C坐标为(7,94).∵-112x2+23x+53=-112×72+23×7+53=94=y0,∴点C(7,94)在抛物线上.因此,导弹能击中目标C8、分析本题主要考查将实际问题转化为数学问题,建立适当的平面直角坐标系即可.解:建立如图27-68所示的平面直角坐标系,则抛物线的顶点A的坐标为(0,6),∴可设抛物线的解析式为y=ax2+6.∵抛物线经过点(11,4.5),∴4.5=112a+6,∴a=-3242,y=-3242x2+6.当y=0时,即-3242x2+6=0,解得x=±22,∴隧道跨度是44 m.9、分析图象与x轴的交点的横坐标,即当y=0时x的值,当△>0时,图象与x轴有两个交点.解:(1)根据题意得方程x2+(2m+1)x+m2=0有两个不相等的实数根,△=(2m+1)2-4m2=4m2+4m+1-4m2=4m+1,∴4m+1>0,解得m>-14.(2)设图象与x轴两个交点的坐标分别为(x1,0),(x2,0).则由根与系数的关系得x1+x2=-(2m+1),x1x2=m2.又∵x21+x22=7,∴(x1+x2)2-2x1x2=7,∴[-(2m+1)]2-2m2=7,即m2+2m-3=0,解得,m1=-3,m2=1.又∵m的取值范围是m>-14,∴m=-3不合题意,舍去,∴m=1,∴当这两个交点的横坐标的平方和等于7时,m等于1.【解题策略】本题主要考查一元二次方程与二次函数之间的关系.解此类题有两点要注意,其一是把抛物线与x轴交点的横坐标跟一元二次方程的判别式联系起来;其二是根据题中所给条件,列方程或方程组、不等式组等进行求解. 10、分析本题主要考查利用二次函数知识解决实际问题.解:(1)P=2+0.2x.(2)y=(2+0.2x)(200-x)=-0.2x2+38x+400.(3)W=y-20x-2×200=-0.2x2+38x+400-20x-400=-0.2x2+18x.当x=-182(0.2)⨯-=45时,W最大=405.11、分析 (1)由A(O,1)和M(2,-3),结合对称轴为直线为x=-1,可求抛物线的解析式.(2)由a,b,c的关系确定a的取值范围.(3)根据二次函数与一元二次方程的关系可求a的值.解:(1)设抛物线的解析式为y=ax2+bx+c,由题意得1 12 4231112aca b c bb ca⎧⎧=-⎪⎪=⎪⎪++=-=-⎨⎨⎪⎪=⎪⎪-=-⎩⎩,,,解得,,,∴抛物线的解析式为y=-12x2-x+1.(2)由题意得1423ca b c=⎧⎨++=-⎩,,消去c,得b=-2a-2.又∵抛物线开口向下,对称轴在y轴左侧,∴2aba<⎧⎪⎨-<⎪⎩,,∴b<0,∴b=-2a-2<0,解得a>-1,∴a的取值范围是-1<a<0.(3)由抛物线开口向下,且经过点A(0,1)知,它与x轴的两个交点B,C分别在原点的两侧,如图27-69所示,此时B,C两点的横坐标异号.OA=c=1.∵∠BAC=90°,OA⊥BC于O,∴OA2=OB·O C.又∵b=-2a-2,c=1,∴抛物线的解析式为y=ax2-2(a+1)x+1.设此抛物线与x 轴的两个交点的坐标为B (x 1,0),C (x 2,0),则x 1,x 2是方程ax 2-2(a +1)x +1=0的两根,∴x 1x 2=1a ,∴OB ·OC =|x 1||x 2|=|x 1x 2|=-x 1x 2,∴OB ·OC =-1a . 又∵OA 2=OB ·OC ,OA =1,∴c =-1a ,∴a =-1.【解题策略】 二次函数与一元二次方程之间有着十分密切的联系,解这类问题一般是通过一元二次方程的根与系数的关系、根的判别式来求解.同时要注意挖掘题中对字母的限制条件、抛物线与x 轴交点位置的限制条件,才能正确解题.12、分析 本题主要考查二次函数性质的灵活运用.解:(1)根据题意得(1-110x )(1+10P x )-1>0, 整理,得 x 2-(10P -110)x <0,即x (100P x -10P +110)<0. ∴x >0且x <10(1)P P -,∴当0<x <10(1)P P -时,售出的总金额有所增加. (2)y =(1-110x )(1+10P x )-1=-100P x 2-(110-10P )x , ∴当x =-110102100P P -⨯=5(1)P P -时,售出的总金额最大. 体验中考1、解:(1)由题意得a (1+25%)=250,解得a =200(元).(2)①依题意可设y 与x 之间的函数关系式为y =ax 2+bx +1,则421 1.361641 1.64a b a b ++=⎧⎨++=⎩,,解得0.010.2a b =-⎧⎨=⎩,, ∴y =-0.01x 2+0.2x +1.②S =(-0.01x 2+0.2x +1)×10×250-(-0.01x 2+0.2x +1)10×200-x ,即S =-5x 2+99x +500,整理得S =-5(x -9.9)2+990.05.∴当0<x <9.9时,公司获得的年利润随广告费的增多而增多.(注:0<x ≤ 9.9,0≤x ≤9.9均可)2、解:(1)由题意得S =AB ·BC =x (32-2x ),∴S =-2x 2+32x .(2)∵a =-2<0,∴S 有最大值.∴当x =-2b a =-322(2)⨯-=8时, S 最大值=244ac b a-=2324(2)-⨯-=128. ∴当x =8时,S 有最大值,是128.3、分析 本题是用二次函数解决有关利润最大的问题,由浅入深地设置了三个问题.解:(1)18000(2)y =-12x 2+10x +18000(3)当y=17600时,x2+10x+400=0,-12即x2-20x-800=0.解得x=-20(舍去)或x=40.180+40=220,所以这天每间客房的价格是220元.。