四川省成都市状元廊学校中考数学思维方法讲义 第9讲 二次函数的实际问题应用
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- 1 - 第9讲 二次函数的应用 【今日目标】 1、学会建立二次函数模型解决实际问题(与方程、分段函数、最值相结合); 2、能在限制条件下求出符合题意的最值。 【精彩知识】 【引例】求下列二次函数的最值:
(1)求函数223yxx的最值. (2)求函数223yxx的最值.(03)x
★方法归纳: 如果自变量的取值范围是全体实数,那么函数在 处取得最大值(或最小值).
如果自变量的取值范围是12xxx,分两种情况: 顶点在自变量的取值范围内时,以0a为例,最大值是 ;最小值是 顶点不在此范围内,则需考虑函数在自变量的取值范围内的增减性 专题一 应用之利润最值问题 【例1】某种商品的进价为每件50元,售价为每件60元,每个月可卖出200件;如果每件商品的售价上涨1元,则每个月少卖10件(每件售价不能高于72元),设每件商品的售价上涨x元(x为整数),每个月的销售利润为y元. (1)求y与x的函数关系式并直接写出自变量x的取值范围; (2)每件商品的售价定为多少时每个月可获得最大利润?最大利润是多少?
●变式练习:
某商品的进价为每件20元,售价为每件30,每个月可买出180件;如果每件商品的售价每上涨1元,则每个月就会少卖出10件,但每件售价不能高于35元,设每件商品的售价上涨x元(x为整数),每个月的销售利润为x的取值范围为y元。 (1)求y与x的函数关系式,并直接写出自变量x的取值范围; (2)每件商品的售价为多少元时,每个月可获得最大利润?最大利润是多少? (3)每件商品的售价定为多少元时,每个月的利润恰好是1920元?
★解题回顾:总利润= * ;找出价格和销售量之间的关系,注意结合自变量的取值求得相应的售价. 【例2】某电子商投产一种新型电子产品,每件制造成本为18元,试销过程发现,每月销量y(万件)与销售单价x(元)之间关系可以近似地看作一次函数y=-2x+100.(利润=售价-制造成本) (1)写出每月的利润z(万元)与销售单价x(元)之间函数解析式; (2)当销售单价为多少元时,厂商每月能够获得350万元的利润?当销售单价为多少元时,厂商每月能够获得最大利润?最大利润是多少? (3)根据相关部门规定,这种电子产品的销售单价不得高于32元.如果厂商要获得每月不低于350万元的利润,那么制造这种产品每月的最低制造成本需要多少万元?
★解题回顾:先利用“成本不高于多少,利润不低于多少”等条件求得自变量的 , - 2 -
然后根据函数性质并结合函数图象求最值. 【例3】某科技开发公司研制出一种新型产品,每件产品的成本为2400 元,销售单价定为3000 元.在该产品的试销期间,为了促销,鼓励商家购买该新型产品,公司决定商家一次购买这种新型产品不超过10 件时,每件按3000 元销售;若一次购买该种产品超过10 件时,每多购买一件,所购买的全部产品的销售单价均降低10 元,但销售单价均不低于2600 元. (1)商家一次购买这种产品多少件时,销售单价恰好为2600 元? (2)设商家一次购买这种产品x 件,开发公司所获的利润为y 元,求y(元)与x(件)之间的函数关系式,并写出自变量x 的取值范围. (3)该公司的销售人员发现:当商家一次购买产品的件数超过某一数量时,会出现随着一次购买的数量的增多,公司所获的利润反而减少这一情况.为使商家一次购买的数量越多,公司所获的利润越大,公司应将最低销售单价调整为多少元?(其它销售条件不变) ★解题回顾:分段函数求最值时,要根据各段函数自变量的 求相应的最值。 专题二 应用之面积最值问题 【例4】把一边长为40cm的正方形硬纸板,进行适当的剪裁,折成一个长方形盒子(纸板的厚度忽略不计)。 (1)如图,若在正方形硬纸板的四角各剪一个同样大小的正方形,将剩余部分折成一个无盖的长方形盒子。 ①要使折成的长方形盒子的底面积为484cm2,那么剪掉的正方形的边长为多少? ②折成的长方形盒子的侧面积是否有最大值?如果有,求出这个最大值和此时剪掉的正方形的边长;如果没有,说明理由。 (2)若在正方形硬纸板的四周剪掉一些矩形(即剪掉的矩形至少有一条边在正方形硬纸板的边上),将剩余部分折成一个有盖的长方形盒子,若折成的一个长方形盒子的表面积为550cm2,求此时长方形盒子的长、宽、高(只需求出符合要求的一种情况)。
●变式练习: 如图,在边长为24cm的正方形纸片ABCD上,剪去图中阴影部分的四个全等的等腰直角三角形,再沿图中的虚线折起,折成一个长方体形状的包装盒(A.B.C.D四个顶点正好重合于上底面上一点).已知E、F在AB边上,是被剪去的一个等腰直角三角形斜边的两个端点,设AE=BF=x(cm). (1)若折成的包装盒恰好是个正方体,试求这个包装盒的体积V; (2)某广告商要求包装盒的表面(不含下底面)面积S最大,试问x应取何值?
专题三 实际应用问题 【例5】如图,排球运动员站在点O处练习发球,将球从O点正上方2 m的A处发出,把球看 - 3 -
成点,其运行的高度y(m)与运行的水平距离x(m)满足关系式y=a(x-6)2+h.已知球网与O点的水平距离为9m,高度为2.43m,球场的边界距O点的水平距离为18m。 (1)当h=2.6时,求y与x的关系式(不要求写出自变量x的取值范围); (2)当h=2.6时,球能否越过球网?球会不会出界?请说明理由; (3)若球一定能越过球网,又不出边界,求h的取值范围。
【例6】卢浦大桥拱形可以近似看作抛物线的一部分.在大桥截面1∶11000的比例图上,跨度 AB=5 cm,拱高OC=0.9 cm,线段DE表示大桥拱内桥长,DE∥AB,如图(1).在比例图上,以直
线AB为x轴,抛物线的对称轴为y轴,以1 cm作为数轴的单位长度,建立平面直角坐标系,如图(2).
(1)求出图(2)上以这一部分抛物线为图象的函数解析式,写出自变量的取值范围;
(2)如果DE与AB的距离OM=0.45 cm,求卢浦大桥拱内实际桥长(备用数据:4.12, 计算结果精确到1米).
●变式练习: 如图,小明在一次高尔夫球争霸赛中,从山坡下O点打出一球向球洞A点飞去,球的飞行路线为抛物线,如果不考虑空气阻力,当球达到最大水平高度12米时,球移动的水平距离为9米 .已
知山坡OA与水平方向OC的夹角为30o,O、A两点相距83米. (1)求出点A的坐标及直线OA的解析式; (2)求出球的飞行路线所在抛物线的解析式; (3)判断小明这一杆能否把高尔夫球从O点直接打入球洞A点.
【课后测试】(成都各区、县2011—2012年度期末调研试卷26小题选编) - 4 -
1、(青羊区26)近年来,我市为了增强市民环保意识,政府决定对购买太阳能热水器的市民实行
政府补贴。规定每购买一台热水器,政府补贴若干元,经调查某商场销售太阳能热水器台数y(台)与每台补贴款额x(元)之间大致满足如图①所示的一次函数关系.随着补贴款额的不断增大,销售量也不断增加,但每台彩电的收益Z(元)会相应降低,且Z与x之间也大致满足如图②所示的一次函数关系.
(1)在政府未出台补贴措施前,该商场销售太阳能热水器的总收益额为多少元? (2)在政府补贴政策实施后,分别求出该商场销售太阳能热水器台数y和每台太阳能热水器的 收益z与政府补贴款额x之间的函数关系式; (3)要使该商场销售太阳能热水器的总收益w(元)最大,政府应将每台补贴款额x定为多少并求出总收益w的最大值.
2、(金牛区26)某地区准备筹办特色小商品展销会,芙蓉工艺厂设计一款成本为10元/件的工艺品投放市场进行试销。经过调查,得到如下数据:
(1)已知y与x之间是一次函数关系,求出此函数关系式; (2)当销售单价定为多少时,工艺厂试销该工艺品每天获得的利润最大?最大利润是多少?(利润=销售总价-成本总价)
3、(高新区26)政府大力支持大学生创业。大学毕业生小明在政府的扶持下投资销售一种进价为每件 30元的学生台灯。销售过程中发现,每月销售量y(件)与销售单价x(元)之间的关系可近似的看作一 次函数:y=-10x+700. (1) 小明每月获得的利润为w(元),试问当销售单价定为多少元时,每月可获得最大利润? 最大利润是多少? (2) 如果小明想要每月获得3000元的利润,那么销售单价应定为多少元?
4、某汽车租赁公司拥有20辆同类汽车.据统计,当每辆车的日租金为400元时,可全部租出;当每辆车的日租金每增加50元,未租出的车将增加1辆;公司平均每日的各项支出共4800元.设公司每日租出x辆车时,日收益为y元.(日收益=日租金收入一平均每日各项支出) (1)公司每日租出x辆车时,每辆车的日租金为 元(用含x的代数式表示,要求填写化简后的结果); (2)当每日租出多少辆时,租赁公司的日收益不盈也不亏? (3)当每日租出多少辆时,租赁公司日收益最大?最大是多少元?
【部分答案】 - 5 -
例1变式解析:(1)销售利润=每件商品的利润×(180-10×上涨的钱数),根据每件售价不能高于35元,可得自变量的取值; (2)利用公式法结合(1)得到的函数解析式可得二次函数的最值,结合实际意义,求得整数解即可; (3)让(1)中的y=1920求得合适的x的解即可. 解答:解:(1)y=(30-20+x)(180-10x)=-10x2+80x+1800(0≤x≤5,且x为整数); (2)当x=4)10(280时,y最大=1960元;∴每件商品的售价为34元. 答:每件商品的售价为34元时,商品的利润最大,为1960元; (3))1920=-10x2+80x+1800 , x2-8x+12=0, 即 (x-2)(x-6)=0, 解得x=2或x=6, ∵0≤x≤5, ∴x=2, ∴售价为32元时,利润为1920元. 【例2】解:(1)z=(x-18)y=(x-18)(-2x+100) 180013622xx. ∴z与x之间的函数解析式为180013622xx. (2)由z=350,得350=180013622xx, 解此方程,得43,2521xx. ∴销售单价应定为25元或43元. 把z180013622xx配方,得z512)34(22x. 因此,当销售单价为34元时,厂商每月能够获得最大利润, 最大利润是512元. (3)结合(2)及函数z180013622xx的图象(如 图所示)可知,25≤x≤43时,z≥350. 又由限价为32元,得25≤x≤32. 根据一次函数的性质,得y=-2x+100中y随x的增大而减小. ∴当x=32时,每月制造成本最低. 最低成本是18×(-2×32+100)=648(万元). 因此,每月的最低制造成本需要648万元. 【例3】解:(1)设件数为x,依题意,得3000-10(x-10)=2600,解得x=50。 答:商家一次购买这种产品50件时,销售单价恰好为2600元。 (2)当0≤x≤10时,y=(3000-2400)x=600x; 当10<x≤50时,y=x,即y=-10x2+700x; 当x>50时,y=(2600-2400)x=200x。