知识点一利用二次函数解决最大利润问题
某商品的进价为每件40元,售价为每件50元,每个月可卖出210件;如果每件商品的售价每上涨1元,则每个月少卖10件(每件售价不能高于65元)。
设每件商品的售价上涨x元,每个月的销售利润为y元,那么涨价后:
(1)每件商品的售价可以表示为________________。
(2)每件商品的利润可以表示为________________。
(3)销售可以表示为________________。
(4)每个月的销售利润为y=________________。
(5)x的取值范围为________________。
(6)当x=_____________元时,每个月可获得最大利润,最大的月利润是___________元。
知识点二确定最值的方法
(1)配方法:将c
a
x
(的形式,当自变量x=___________时,y
=2)
-
y+
bx
h
y+
ax
+
=2化成k
有最大(小)值为___________。
y+
=2的顶点是最高(低)点,当x=___________时,二次函数
+
(2)公式法:抛物线c
bx
ax
有最大(小)值为___________。
【例1】某玩具厂计划生产一种玩具熊猫,每天最高产量为40只,且生产x只的玩具熊猫成本为R元,售价每只为P元,且R,P与x的关系式分别为x
170-
P2
=。
R30
=,x
500+
(1)假设每天获得利润为y元,请写出y与x之间的函数关系式。
(2)请你利用(1)中得出的函数关系式对每天的生产情况与利润之间的关系进行分析。
同步训练:(学生做)
1.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?
2.红星食品厂独家生产具有地方特色的某种食品,产量y
1
(万千克)与销售价格x(元/千
克)(2≤x≤10)满足函数关系式y
1=0.5x+11.经市场调查发现:该食品市场需求量y
2
(万千
克)与销售价格x(元/千克)(2≤x≤10)的关系如图所示.当产量小于或等于市场需求量时,食品将被全部售出;当产量大于市场需求量时,只能售出符合市场需求量的食品,剩余食品由于保质期短将被无条件销毁.
(1)求y
2
与x的函数关系式;
(2)当销售价格为多少时,产量等于市场需求量?
(3)若该食品每千克的生产成本是2元,试求厂家所得利润W(万元)与销售价格x(元/千克)
(2≤x≤10)之间的函数关系式.
3.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)之间的关系可近似的看作一次函数:10500
=-+.
y x
(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2000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2000元,那么他每月的成本最少需要多少元?
(成本=进价×销售量)
知识点三利用二次函数解决最大(小)面积问题
如图所示,在一个直角三角形的内部做一个长方形ABCD。其中AB和AD分别在两直角边上。
(1)设长方形的一边AB=x米,那么AD边的长度可表示为:______________。
(2)设长方形的面积为y平方米,则y=______________。
(3)当x=___________时,y的值最大,最大值是_________。
知识点四由以上问题可归纳出利用二次函数求几何图形面积的基本步骤
(1)引入自变量。
(2)用含自变量的代数式分别表示出所求几何图形相关的量。
(3)根据几何图形特征,用函数表示这个图形的面积。
(4)根据函数关系式,求出最大值及取得最大值时自变量的值。
【例2】某居民小区要在一块一边靠墙(墙长15m)的空地上修建一个矩形花园ABCD ,花园的一边靠墙,另三边用总长为40m 的栅栏围成.若设花园的宽为x(m) ,花园的面积为y(m2).
(1)求y 与x 之间的函数关系,并写出自变量的取值范围;
(2)根据(1)中求得的函数关系式,描述其图象的变化趋势;并结合题意判断当x 取何值时,花园的面积最大,最大面积是多少?
同步训练:(学生做)
1.若抛物线y=-x 2–x+6与x 轴交于A 、B 两点,则AB= ,此抛物线与y 轴交于点C ,则C 点的坐标为 ,△ABC 的面积为 . 2.已知二次函数y=x 2
–21x-2
3与x 轴交于A 、B 两点,顶点为C ,则△ABC 的面积为 .
3. 已知抛物线y=x 2–4x+1, 与x 轴交于A 、B 两点,在抛物线上有一点N,使△ABN 的面积为43,求点N 的坐标.
4. 已知二次函数y=-2
1x 2+x+4的图象与x 轴的交点从右向左为A 、B 两点,与y 轴交点为C ,
顶点为D ,求四边形ABCD 的面积.
5、如图,抛物线254
=-+经过ABC
y ax ax
∥轴,点A在x轴上,
△的三个顶点,已知BC x
点C在y轴上,且AC BC
=.
(1)求抛物线的对称轴;
(2)写出A B C
,,三点的坐标并求抛物线的解析式;
(3)探究:若点P是抛物线对称轴上且在x轴下方的动点,是否存在PAB
△是等腰三角形.若存在,求出所有符合条件的点P坐标;不存在,请说明理由.Array
知识点五解决实际问题的一般步骤
(1)根据已知条件建立恰当的________________。
(2)写出关键点的坐标,设出相应的________表达式。
(3)列出方程(组)求出待定系数,得到________________解析式。
(4)根据二次函数的图像性质,使实际问题得到解决。
知识点六几种建立直角坐标系的方法
(1)以抛物线的________为原点,对称轴为________建立直角坐标系,抛物线表达式的形式为________________。
(2)以抛物线的对称轴为________建立坐标系,抛物线的形式为________。
(3)使顶点在________轴上,对称轴平行于________轴建立坐标系,抛物线的形式为
________________。
(4)使对称轴平行于________轴建立坐标系,抛物线的形式为________________。
【例3】如图所示是永州八景之一的愚溪桥,桥身横跨愚溪,面临潇水,桥下冬暖夏凉,常有渔船停泊桥下避晒纳凉.已知主桥拱为抛物线型,在正常水位下测得主拱宽24m,最高点
离水面8m,以水平线为x轴,的中点为原点建立坐标系.
①求此桥拱线所在抛物线的解析式.
②桥边有一浮在水面部分高4m,最宽处12m的渔船,试探索此船能否开到桥下?说明理由.
同步训练:(学生做)
1.如图26-3-2所示,一位运动员在距篮下4m处跳起投篮,球运行的路线是抛物线,当球运行的水平距离是
2.5m时,达到最大高度
3.5m,然后准确落入篮圈.已知篮圈中心到地面的距离为3.05m.
(1)建立如图所示的平面直角坐标系,求抛物线的解析式.
(2)该运动员身高1.8m,在这次跳投中,球在头顶上0.25m处出手,问:球出手时,他距离地面的高度是多少?
2.心理学家研究发现,一般情况下,学生的注意力随着教师讲课时间的变化而变化,讲课开始时,学生的注意力初步增强,中间有一段时间学生的注意力保持较为理想的状态,随后学生的注意力开始分散,经过实验分析可知,学生的注意力y 随时间t 的变化规律有如下关系(04黄冈)
(1)讲课开始后第5分钟与讲课开始第25分钟比较,何时学生的注意力更集中? (2)讲课开始后多少分钟,学生的注意力最集中?能持续多少分钟?
(3)一道数学题,需要讲解24分钟,为了效果较好,要求学生的注意力达到180,那么经过适当安排,老师能否在注意力达到所需的状态下讲解完这道题目?
224100(010)240(1020)
7380(2040)t t t y t t t ?-++<≤??=<≤??
-+<≤??
3.某地要建造一个圆形喷水池,在水池中央垂直于水面安装一个花形柱子OA ,O 恰在水面中心,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,且在过OA 的任一平面上,抛物线形状如图(1)所示.图(2)建立直角坐标系,水流喷出的高度y
(米)与水平距离x (米)之间的关系是4
5
22++-=x x y .请回答下列问题:
(1) 柱子OA 的高度是多少米?
(2) 喷出的水流距水平面的最大高度是多少米?
(3) 若不计其他因素,水池的半径至少要多少米才能使喷出的水流不至于落在池外?
课后作业:
1.某人从地面垂直向上抛出一小球,小球的高度h (单位:米)与小球运动时间t (单位:秒)的函数关系式是
,那么小球运动中的最大高度=最大h .
2.如图所示,在一个直角△MBN 的内部作一个长方形ABCD ,其中AB 和BC 分别在两直角边上,设AB =x m ,长方形的面积为y m 2,要使长方形的面积最大,其边长x 应为( )
A .424m
B .6 m
C .15 m
D .25m
3.某商店经营一种小商品,进价为2.5元,据市场调查,销售单价是13.5元时平均每天销售量是500件,而销售单价每降低1元,平均每天就可以多售出100件.
(1)假设每件商品降低x 元,商店每天销售这种小商品的利润是y 元,请你写出y 与x 的之间的函数关系式,并注明x 的取值范围;
(2)每件小商品销售价是多少元时,商店每天销售这种小商品的利润最大?最大利润是多少?(注:销售利润=销售收入-购进成本)
4.国家推行“节能减排,低碳经济”政策后,某环保节能设备生产企业的产品供不应求.若该企业的某种环保设备每月的产量保持在一定的范围,每套产品的生产成本不高于50万元,每套产品的售价不低于90万元.已知这种设备的月产量x (套)与每套的售价1y (万元)之间满足关系式x y 21701-=,月产量x (套)与生产总成本2y (万元)存在如图所示的函数关系.
5某商场以每件50元的价格购进一种商品,销售中发现
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,其图象如图10所示.
(1)每天的销售数量m (件)与每件的销售价格x (元) 的函数表达式是 .(3分)
(2)求该商场每天销售这种商品的销售利润y (元)与每件的销售价格x (元)之间的函数表达式;(4分)
(3)每件商品的销售价格在什么范围内,每天的销售利润随着销售价格的提高而增加?(3分)
x )元
6.在矩形ABCD中,AB=6cm,BC=12cm,点P从点A出发,沿AB边向点B以1cm/s的速度移动,同时点Q从点B出发沿BC边向点C以2cm/s的速度移动,如果P、Q两点同时出发,分别到达B、C两点后就停止移动.
(1)运动第t秒时,△PBQ的面积y(cm2)是多少?
(2)此时五边形APQCD的面积是S(cm2),写出S与t的函数关系式,并指出自变量的取值范围.
(3)t为何值时s最小,最小值时多少?
7.如图,要建一个长方形养鸡场,鸡场的一边靠墙,如果用50 m长的篱笆围成中间有一道篱笆隔墙的养鸡场,设它的长度为x米.
(1)要使鸡场面积最大,鸡场的长度应为多少m?
(2)如果中间有n(n是大于1的整数)道篱笆隔墙,要使鸡场面积最大,鸡场的长应为多少米?比较(1)(2)的结果,你能得到什么结论?
x
8.一座拱桥的轮廓是抛物线型(如图16所示),拱高6m,跨度20m,相邻两支柱间的距离均为5m.
(1)将抛物线放在所给的直角坐标系中(如图17所示),求抛物线的解析式;
(2)求支柱的长度;
(3)拱桥下地平面是双向行车道(正中间是一条宽2m的隔离带),其中的一条行车道能否并排行驶宽2m、高3m的三辆汽车(汽车间的间隔忽略不计)?请说明你的理由.
2过点C 9、如图,已知直线y=2x+2与x轴交于点C,与y轴交于点B,抛物线c
-
=2
y+
ax
ax
且与直线y=2x+2交于点A(5,12)。
(1)求这个二次函数的解析式;
(2)M为抛物线上x轴上方一点,若△MCO与△MOB的面积相等,求M点的坐标;
二次函数在实际生活中的应用 【经典母题】 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,日均销量减少40瓶;当售价为每瓶12元时,日均销量为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? 解:设售价为每瓶x元时,日均毛利润为y元,由题意,得日均销售量为400-40[(x-12)÷0.5]=1 360-80x, y=(x-9)(1 360-80x) =-80x2+2 080x-12 240(10≤x≤14). -b 2a=- 2 080 2×(-80) =13, ∵10≤13≤14,∴当x=13时,y取最大值, y最大=-80×132+2 080×13-12 240=1 280(元). 答:售价定为每瓶13元时,所得日均毛利润最大,最大日均毛利润为1 280元. 【思想方法】本题是一道复杂的市场营销问题,在建立函数关系式时,应注意自变量的取值范围,在这个取值范围内,需了解函数的性质(最大最小值,变化情况,对称性,特殊点等)和图象,然后依据这些性质作出结论. 【中考变形】 1.[2017·锦州]某商店购进一批进价为20元/件的日用商品,第一个月,按进价提高50%的价格出售,售出400件,第二个月,商店准备在不低于原售价的基础上进行加价销售,根据销售经验,提高销售单价会导致销售量的减少.销售量y(件)与销售单价x(元)的关系如图Z8-1所示. (1)图中点P所表示的实际意义是__当售价定为35元 /件时,销售量为300件__;销售单价每提高1元时, 销售量相应减少__20__件; (2)请直接写出y与x之间的函数表达式:__y=20x图Z8-1
二次函数解决实际问题归纳及练习 一、应用二次函数解决实际问题的基本思路和步骤: 1、基本思路:理解问题一分析问题中的变量和常量以及它们之间的关系一用函数关系式表示它们的关系f用数学方法求解f检验结果的合理性; 2、基本步骤:审题一建模(建立二次两数模型)一解模(求解)一回答(用生活语言回答,即问什么答什么)。 二、利用二次函数解决实际问题的类型 1、用二次函数解决几类典型问题 解决最值问题应用题思路区别于一般应用题有两点:①设未知数在“当某某为何值时,什么最大(最小、最省)”的设问中,“某某”要设为自变量,“什么”要设为函数;②问的求解依靠配方法或最值公式而不是解方程。 (1)利用二次函数解决利润最大问题 此类问题围绕总利润二单件利润X销售总量,设未知数时,总利润必然是因变量y,而自变量有两种情况:①自变量x是所涨价多少或降价多少;②自变量x是最终销售价格。 例:商场销售M型服装时,标价75元/件,按8折销售仍可获利50%,现搞促销活动,每件在8折的基础上再降价x元,已知每天销售数量y (件)与降价x (元)之间的函数关系式为y=20+4x(x > 0) ①求M型服装的进价 ②求促销期间每天销售M型服装所获得的利润W的最大值。 (2)利用二次函数解决面积最值 例:已知正方形ABCD边长为8, E、F、P分别是AB、CD、AD ±的点(不与正方形顶点重合),且PE丄PF, PE=PF 问当AE为多长时,五边形EBCFP面积最小,最小面积多少? 2、用二次函数解抛物线形问题
常见情形具体方法 抛物线形 建筑物问 题 几种常见的抛物线形建筑物有拱 形桥洞、涵洞、隧道洞口、拱形 门窗等 (1)建立适当的平面直角坐标系,将抛物线形状的 图形放到坐标系之中; (2)从己知和图象中获得求二次函数表达式所需条 件; (3)利用待定系数法求出抛物线的表达式; (4)运用已求出抛物线的表达式去解决相关问题。运动路线 (轨迹)问 题 运动员空屮跳跃轨迹、球类飞行 轨迹、喷头喷出水的轨迹等 牢记(1)解决这类问题的关键首先在于建立一次函数模型,将实际问题转化为数学问题,其次是充分运用已知的条件利用待定系数法求出抛物线的表达式; (2)把哪一点当作原点建立坐标系,将会直接关系到解题的难易程度或是否可解; (3)一般把抛物线形的顶点作为坐标系的原点建立坐标系,这样得出的二次函数的表 达式最为简单。 巧记实际问题要解决,正确建模是关键;根据题意的函数,提取配方定顶点;抛物线有对称轴,增减特性可看图;线轴交点是顶点,顶点纵标最值出。 练习 1:某涵洞是抛物线形,它的截面如图所示,测得水面宽1. 6m,涵洞顶点O到水面的距离为2. 4m,在 图中直角坐标系内,涵洞所在的抛物线的函数关系式是什么? 2:某工厂大门是一抛物线形的水泥建筑物,大门底部宽AB=4m,顶部C离地面的高度为4.4m,现有载满货物的汽车欲通过大门,货物顶部距地面2.7m,装货宽度为2.4m。这辆汽车能否顺利通过大门?若能,请你通过计算加以说明;若不能,请简要说明理由. 3、某商品的进价为每件40元,售价为每件50元,每个月可卖出210件;如果每件商品的售价每上涨1元,则每个月少卖10件(每件售价不能高于65元).设每件商品的售价上涨x 元(X为正整数),每个月的销售利润为y元. (1)求y与兀的函数关系式并直接写出自变量兀的取值范围; (2)每件商品的售价定为多少元时,每个月可获得最大利润?最大的月利润是多少元? (3)每件商品的售价定为多少元时,每个月的利润恰为2200元?根据以上结论,请你直接写出售价在什么范围吋,每个月的利润不低于2200元? 4、某公司试销某种“上海世博会”纪念品,每件按30元销售,可获利50%,设每件纪念品的成本为a 元。(1)试求a的值; (2)公司在试销过程中进行了市场调查,发现试销量y (件)与每件售价x (元)满足关系式y= - 10x+800.设每天销售利润为W(元),求每天销售利润W(元)与每件售价x (元)之间的函数关系式;当每件售价为多少时,每天获得的利润最大?最大利润是多少?
二次函数的建模 知识归纳:求最值的问题的方法归纳起来有以下几点: 1.运用配方法求最值; 2.构造一元二次方程,在方程有解的条件下,利用判别式求最值; 3.建立函数模型求最值; 4.利用基本不等式或不等分析法求最值. 一、利用二次函数解决几何面积最大问题 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? 解:(1)设矩形的长为x (米),则宽为(18- x )(米), 根据题意,得: x x x x y 18)18(2+-=-=; 又∵180,0180<x<x >x >∴? ??- (自变量x 的取值范围是关键,在几何类题型中,经常采用的办法是: 利用含有自变量的加减代数式的边长来确定自变量的取值范围,例如上式 中,18-x ,就是含有自变量的加减代数式,考虑到18-x 是边长,所以边长应该>0,但边长最长不能超过18,于是有0<18-x <18,0<x <18) (2)∵x x x x y 18)18(2 +-=-=中,a= -1<0,∴y 有最大值, 即当9) 1(2182=-?-=-=a b x 时, 81)1(41804422max =-?-=-=a b ac y 故当x=9米时,苗圃的面积最大,最大面积为81平方米。 点评:在回答问题实际时,一定注意不要遗漏了单位。 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? 解:设养鸡场的长为x (米),面积为y (平方米),则宽为(250x -)(米), 根据题意,得:x x x x y 252 1)250(2+-=-=; 又∵500,02 500<x<>x x >∴?????- ∵x x x x y 252 1)250(2+-=-=中,a=21-<0,∴y 有最大值,
中考压轴题中函数之二次函数的实际应用问题,主要是解答题,也有少量的选择和填空题,常见问题有以几何为背景问题,以球类为背景问题,以桥、隧道为背景问题和以利润为背景问题四类。 一. 以几何为背景问题 原创模拟预测题1. 市政府为改善居民的居住环境,修建了环境幽雅的环城公园,为了给公园内的草评定期喷水,安装了一些自动旋转喷水器,如图所示,设喷水管AB 高出地面1.5m ,在B 处有一个自动旋转的喷水头,一瞬间喷出的水流呈抛物线状.喷头B 与水流最高点C 的连线与地平面成45的角,水流的最高点C 离地平面距离比喷水头B 离地平面距离高出2m ,水流的落地点为D .在建立如图所示的直角坐标系中: (1)求抛物线的函数解析式; (2)求水流的落地点D 到A 点的距离是多少m ? 【答案】(1)213222y x x =-++;(2)(2+m . 【解析】 试题分析:(1)把抛物线的问题放到直角坐标系中解决,是探究实际问题常用的方法,本题关键是解等腰直角三角形,求出抛物线顶点C (2,3.5)及B (0,1.5),设顶点式求解析式; (2)求AD ,实际上是求当y=0时点D 横坐标. 在如图所建立的直角坐标系中, 由题意知,B 点的坐标为(01.5),, 45CBE BEC ∠=∴,△为等腰直角三角形, 2BE ∴=, 点坐标为(23.5), (1)设抛物线的函数解析式为2 (0)y ax bx c a =++≠,
则抛物线过点(01.5),顶点为(23.5), , 当0x =时, 1.5y c == 由22b a -=,得4b a =-, 由24 3.54ac b a -=,得2 616 3.54a a a -= 解之,得0a =(舍去),1422a b a =-∴=-=,. 所以抛物线的解析式为213222 y x x =-++. 考点:本题考查点的坐标的求法及二次函数的实际应用 点评:此题为数学建模题,借助二次函数解决实际问题.结合实际问题并从 中抽象出函数模型,试着用函数的知识解决实际问题,学会数形结合解答二次函数的相关题型. 原创模拟预测题2.在青岛市开展的创城活动中,某居民小区要在一块一边靠墙(墙长15m )的空地上修建一个矩形花园ABCD ,花园的一边靠墙,另三边用总长为40m 的栅栏围成(如图所示).若设花园的BC x 边长为(m ),花园的面积为y (m ). (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)满足条件的花园面积能达到200 m 吗?若能,求出此时x 的值;若不能,说明理由; (3)根据(1)中求得的函数关系式,描述其图象的变化趋势;并结合题意判断当x 取何值时,花园的面积最大?最大面积为多少? 【答案】(1)x x y 202 12+- =)150(≤二次函数的实际应用----最值问题以及设计方案问题