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第三十章 二次函数
30.1 二次函数
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1.掌握二次函数的概念和一般形式(重点)
2.会利用二次函数的概念解决问题,并会列二次函数表达式解决实际问题
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函 数
一次函数
反比例函数
y=kx+b (k≠0)
(正比例函数) y=kx (k≠0)
想一想:我们学过哪些函数?
思考:一个边长为x的正方形的面积y为多少?y是x的函数吗?是我们学过的函数吗?
y=x2,对于x的每一个值,y都有唯一的一个对应值,即y是x的函数.这个函数不是我们学过的函数.
这种函数叫什么?这节课我们一起来学习吧.
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探究一:二次函数的定义
问题1:某果园有100棵橙子树,每一棵树平均结600个橙子.现准备多种一些橙子树以提高产量,但是如果多种树,那么树之间的距离和每一棵树所接受的阳光就会减少.根据经验估计,每多种一棵树,平均每棵树就会少结5个橙子.
(1)问题中有那些变量?其中哪些是自变量?哪些是因变量?
因变量:
果园橙子的总产量
自变量:
果园里增种的橙子树的棵树
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(2)假设果园增种x棵橙子树,那么果园共有多少棵橙子树?这时平均每棵树结多少个橙子?
(3)如果要使得果园橙子的总产量为60320个,那么应该增种多少棵橙子树?
(4)如果果园橙子的总产量为y个,那么请你写出y与x之间的关系式.
果园共有(100+x)棵树,平均每棵树结(600-5x)个橙子
y=(100+x)(600-5x)
=-5x +100x+60000.
(100+x)(600-5x)=60320 解得:x1=4,x2=16
对于x的每一个值,y都有唯一的一个对应值,即y是x的函数.
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问题2:正方体六个面是全等的正方形,设正方体棱长为 x,表面积为 y,则 y 关于x 的关系式为 .
y=6x2
此式表示了正方体表面积y与正方体棱长x之间的关系,对于x的每一个值,y都有唯一的一个对应值,即y是x的函数.
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问题3:某水产养殖户用长40m的围网,在水库中围一块矩形的水面,投放鱼苗.你能列出矩形水面的面积关于矩形水面的边长的关系式吗?
解:设围成的矩形水面的一边长为x m,那么,矩形水面的另一边长应为(20-x)m.若它的面积是S m2,则有
此式表示了边长x与围网的面积S之间的关系,对于x的每一个值,S都有唯一的一个对应值,即S是x的函数.
思考:前面所列三个函数有何共同点?
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归纳总结:
二次函数的定义
一般地,若两个自变量x,y之间的对应关系可以表示成y=ax +bx+c(a,b,c是常数,a≠ 0)的形式,则称y是x的二次函数.
a为二次项系数,ax2叫做二次项;
b为一次项系数,bx叫做一次项;
c为常数项.
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练一练:
1.下列函数中,哪些是二次函数?
(1)y=3x2+x-1
(2) s=3-2t2
(4)y=(x+3)2-x2
是
是
不是
不是
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探究二:二次函数自变量的取值范围
问题4:上述问题中的三个函数的自变量的取值范围是什么?
① y=(100+x)(600-5x)=-5x +100x+60000.
② y=6x2
解:①∵600-5x>0,x>0,∴0≤x<120,且x为整数.
②x>0 ③∵20-x>0,∴0<x<20.
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归纳总结:
二次函数的自变量的取值范围是所有实数,但在实际问题中,它的自变量的取值范围会有一些限制.
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探究三:如何列二次函数关系式
问题5:一个正方形的边长是12cm,若从中挖去一个长为2xcm,宽为(x+1)cm的小长方形.剩余部分的面积为ycm2.写出y与x之间的函数关系式,并指出y是x的什么函数?
问题解决:由题意得y=122-2x(x+1),
又∵x+1<2x≤12,∴1∴y是x的二次函数.
问题探究:本题中的数量关系是:剩余面积=正方形面积-长方形面积.
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练一练:
2.正方形的边长为5cm,若正方形的边长增加x cm时,其面积增加y cm2.(1)写出y与x的函数关系式及自变量取值范围;
(2)当正方形的边长分别增加2cm,3cm时,正方形的面积分别增加多少?
解:(1)y=(5+x)2-52=x2+10x(x>0);
(2)当x=2时,y=22+10×2=24;
当x=3时,y=32+10×3=39.
所以当正方形的边长分别增加2 cm,3cm时,正方形的面积分别增加24 cm2,39 cm2.
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1.函数 y=(m-n)x2+ mx+n 是二次函数的条件是( )
A.m,n是常数,且m≠0 B.m,n是常数,且n≠0
C.m,n是常数,且m≠n D.m,n为任何实数
C
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2.下列关系中,为二次函数的是( )
A.大米每千克4元,购买数量x千克与所付钱数y元
B.圆的面积S(cm2)与半径r(cm)
C.矩形的面积为20(cm2),两邻边长x(cm)与y(cm)
D.气温T(℃)随时间t(时)的变化
B
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3.矩形的周长为16cm,它的一边长为x cm,面积为y cm2.求
(1)y与x之间的函数解析式及自变量x的取值范围;
(2)当x=3时矩形的面积.
解:(1)y=(8-x)x=-x2+8x (0<x<8);
(2)当x=3时,y=-32+8×3=15 (cm2 ).
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二次函数
定 义
y=ax2+bx+c(a ≠0,a,b,c是常数)
一般形式
右边是整式;
自变量的指数是2;
二次项系数a ≠0.