专题四 函数的实际应用
类型一、一次函数的图象信息问题
1.在A,B两地之间有服务区C,甲车由 A地驶往服务区C,乙车由B地驶往 A 地,两车同时出发,匀速行驶,如图分别是甲、乙两车与服务区C的距离y ,y (单位:km)与乙车行驶时间x(单位:h)之间的函数图象,结合图象信息,解答下列问题:
(1)甲车的速度是 km/h;
(2)求图象中线段 DF 对应的函数解析式;
(3)当两车与服务区C的距离之和是360km时,求此时乙车的行驶时间.
2.一种大棚蔬菜处在0℃以下的气温条件下超过3h就会遭受冻害,故技术人员会根据气温进行预估,判断是否需要采取防冻措施.某天,该地区气象台发布如下的降温预报:由0时至8时,气温y(单位:℃)与时刻x(单位:h)的函数关系如图所示.
(1)求直线 BC 的函数解析式;
(2)你认为是否有必要对大棚蔬菜采取防冻措施,请说明理由.
类型二·一次函数的优选问题
3.洛阳牡丹饼是河南省洛阳市的一道传统小吃,口感酥松绵软,而且具有促进人体代谢、降低胆固醇和防止细胞老化等功能,深受老百姓喜爱.小星假期去洛阳游玩,准备回去时带点牡丹饼给家人和朋友品尝.已知甲、乙两家超市都以20元/盒的价格销售同一种牡丹饼,并且同时在做促销活动:
甲超市:办理本超市会员卡(卡费50元),食品全部打七折销售;
乙超市:购买同种商品超过一定数量后,超过的部分打折销售.
活动期间,若小星购买牡丹饼的数量为x(单位:盒),在甲、乙超市所需费用分别为y ,y (单位:元),y 与x之间的函数图象如图所示,解答下列问题:
(1)分别求出 y ,y 与x之间的函数解析式;
(2)当x的值为多少时,在两家超市购买所需费用一样
(3)若小星准备购买20盒牡丹饼,你认为在哪家超市购买更划算.
4.小展农硕毕业之后,怀揣着对农村的梦想和对基层服务的热情,毅然地参加了“三支一扶”,来到了基层农村,他在农村带领村民种植杂交草莓,在每年成熟期都会吸引很多人到果园去采摘.现有甲、乙两家果园可供采摘,这两家草莓的品质相同,售价均为每千克30元,但是两家果园的采摘方案不同:
甲果园:每人需购买一张20元的门票,采摘的草莓按6折优惠;
乙果园:不需要购买门票,采摘的草莓按售价付款不优惠.
设小艺和爸爸、妈妈三个人采摘的草莓数量为 x kg,在甲、乙果园采摘所需总费用分别为y甲元、yz元,其函数图象如图所示.
(1)分别写出y甲,yz 与x之间的函数解析式;
(2)求出图中点C 的坐标;
(3)请根据函数图象,你认为小艺一家选择哪家果园采摘更合算.
类型三·二次函数实际应用之面积问题
5.如图,在一幅长80cm、宽50cm的矩形风景画的四周镶一条金色纸边,制成一幅矩形挂图,设整幅挂图的面积为y(单位:cm ),金色纸边的宽为x(单位:cm),要求纸边的宽不少于1 cm,同时不超过2cm.
(1)求y 与x之间的函数解析式;
(2)当整幅挂图的面积为 时,求金色纸边的宽;
(3)当金色纸边的宽为多少厘米时,这幅挂图的面积最大 并求出最大面积.
6.如图,某市计划利用现有的一段“L”字形的古城墙和总长为280m的仿古城墙围建一个“日”字形的展览馆DBEF(粗线ABC 表示古城墙,细线表示仿古城墙,展览馆中间GH 也是用仿古城墙隔开),已知,
(1)如图1,若点 D 在线段AB 上,所围成的展览馆DBEF 的面积为 求DF 的长;
(2)如图2,点 D 在线段BA 的延长线上,当 DF 为多少时,展览馆DBEF 的面积最大 最大面积为多少平方米
类型四·二次函数实际应用之利润问题
7.为有力有效推进乡村全面振兴,在驻村工作队的帮扶下,某村积极推动“合作社+农户”模式托起村民致富梦.村合作社推广种植某特色农产品,每千克成本为20元,规定每千克售价需超过成本,但不高于50元,日销售量y(单位:kg)与售价x(单位:元/kg)之间存在一次函数关系,部分图象如图所示,设该农产品的日销售利润为W 元.
(1)分别求出y与x、W与x之间的函数解析式;
(2)该合作社决定从每天的销售利润中拿出 200 元设立“助学基金”,若捐款后合作社的剩余利润是800元,求该农产品的售价;
(3)若该农产品的日销售量不低于90 kg,则当售价定为多少时,每天获取的利润最大 最大利润是多少元
8.某公司计划购进一批原料加工销售,已知该原料的进价为6.2万元/t,加工过程中原料的质量有20%的损耗,加工费m(单位:万元)与原料的质量x(单位:t)之间的关系为m=50+0.2x,售价y(单位:万元/t)与原料的质量x(单位:t)之间的关系如图所示.
(1)求y与x之间的函数解析式;(不需要写出自变量x的取值范围)
(2)设销售收入为 P(单位:万元),求P 与x之间的函数解析式;(不需要写出自变量x的取值范围)
(3)当原料的质量为多少吨时,所获销售利润最大 最大销售利润是多少万元 (销售利润=销售收入一总支出)
类型五·二次函数实际应用之抛物线形问题
9.新新考向·情境命题赛龙舟是中国端午节的习俗之一,也是一项广受欢迎的民俗体育运动.某地计划进行一场划龙舟比赛,图1是比赛途中经过的一座拱桥,图2是该桥露出水面的主桥拱的示意图,可看作抛物线的一部分,建立如图2 所示的平面直角坐标系,桥拱上的点到水面的竖直高度y(单位:m)与到点O的水平距离x(单位:m)近似满足函数关系y= 据调查,龙舟最高处距离水面2m,为保障安全,通过拱桥时龙舟最高处到桥拱的竖直距离至少为 3m .
(1)水面的宽度OA= m;
(2)要设计通过拱桥的龙舟赛道方案,若每条龙舟赛道宽度为9 m,求最多可设计龙舟赛道的数量.
10.新新考向·情境命题跳台滑雪是冬季奥运会的比赛项目之一.如图,运动员通过助滑道后在点 A 处起跳,经空中飞行后落在着陆坡 BC 上的点 P 处,他在空中飞行的路线可以看作抛物线的一部分.这里OA 表示起跳点 A 到地面OB 的距离,OC 表示着陆坡 BC 的高度,OB 表示着陆坡底端 B 到点②的水平距离,建立平面直角坐标系如图所示,从起跳到着陆的过程中,运动员到地面OB 的竖直距离y(单位:m)与他在水平方向上移动的距离x(单位:m)近似满足函数关系 已知OA=70m,OC=60 m,落点 P到OC 的水平距离是30 m,到地面OB 的竖直高度是37.5m .
(1)求y关于x的函数解析式;
(2)进一步研究发现,运动员在空中飞行过程中,其水平方向移动的距离x(单位:m)与飞行时间t(单位:s)具备一次函数关系,当运动员在起跳点腾空时,t=0,x=0;当他在点 P 着陆时,飞行时间为5 s.
①求x关于t 的函数解析式;
②当运动员与着陆坡BC 在竖直方向上的距离达到最大时,求出此时他的飞行时间t的值.
类型六·反比例函数实际应用
11.新新考向·学科融合某气球内充满了一定质量的气体,当温度不变时,气球内气体的气压p(单位:kPa)是气球的体积V(单位:m )的反比例函数,其图象如图所示.
(1)求这个函数的解析式;
(2)当气球的体积为1.2m 时,气球内的气压是多少千帕
(3)当气球内的气压大于160 kPa时,气球将爆炸,为了安全起见,求气球的体积应控制的范围、
12.新新考向·学科融合某科技小组的同学制作了一个简易台秤(如图1)用来测物体的质量,内部电路如图2所示,其中电流表的表盘被改装为台秤的示数,已知电源电压U为18 V,定值电阻R 为30Ω,电阻 R 为力敏电阻,其阻值R(单位:Ω)与所受压力F(单位:N)符合反比例函数关系.
F/N 120 ————— 60 50 _________ 30
R/Ω 5 6 10 12 15 20
(1)请补全表格,在图3中补全点,画出R(单位:Ω)与F(单位:N)的关系图象,并求出阻值R(单位:Ω)与所受压力 F(单位:N)的函数解析式;
(2)已知电路中电流I(单位:A)与电阻、电源电压的关系式为 当电流表的示数达到最大值时,台秤达到量程的最大值.若电流表的示数为0~0.5A,则该台秤最大可称多重的物体
(3)已知力敏电阻所受压力F(单位:N)与所测物体的质量m(单位:kg)的关系为F=mg(其中g=10 N/kg).若力敏电阻阻值的变化范围为8≤R≤25(单位:Ω),则所测物体的质量m(单位:kg)的变化范围是 .
1.解:(1)70
(2)乙车的速度为 120÷2=60(km/h),420÷60=7(h).
∴F(9,420).
设线段 DF 对应的函数解析式为y = kx+b(k≠0).
将点 D(2,0),F(9,420)代入,得
解得
∴线段 DF 对应的函数解析式为y =60x-120(2≤x≤9).
(3)当0≤x<2时,设
将点(0,120),(2,0)代入,得
解得
同理,得
设乙车行驶 xh,两车与服务区C的距离之和是360 km.
当0≤x<2时,-70x+420-60x+120=360.
解得
当2≤x≤6时,-70x+420+60x-120=360.
解得x=-6(不合题意,舍去).
当6答:当两车与服务区C的距离之和是 360 km时,乙车的行驶时间是 h或8h.
2.解:(1)设直线 BC 的解析式为y= kx+b.
将点C(8,5),B(5,-3)代入,得
解得
∴直线 BC 的解析式为
(2)有必要对大棚蔬菜采取防冻措施.理由如下:设直线AB 的解析式为y= mx+n.
将点A(0,3),B(5,-3)代入,得
解得
∴直线 AB 的解析式为
当y=0时, 解得
∴直线 AB 与x轴的交点为
在 中,令y=0,得
解得
∴直线 BC 与x轴的交点为
∴.有必要对大棚蔬菜采取防冻措施.
解:(1)根据题意,得y =50+0.7×20x=14x+50.
当0≤x≤10时,
当x>10时,设.
将点(10,200),(25,380)代入,得
解得
∴ y 与 x 之 间 的 函 数 解 析 式 为
(2)根据题意,得14x+50=20x或14x+50=12x+80.
解得 或x=15.
∵x为整数,∴x=15、
∴当x=15时,在两家超市购买所需费用一样、
(3)当x=20时, 80=320.
.在乙超市购买更划算、
4.解:(1)根据题意,得y甲 与x之间的函数解析式为y甲=20×3+0.6×30x=18x+60、
根据题意,设yz 与x之间的函数解析式为yz= kx(k≠0).
将点(10,300)代入,得10k=300、解得k=30.
∴yz与x之间的函数解析式为yz=30x.
z时,联立方程组,得
解得
∴点C 的坐标为(5,150).
(3)当y甲< yz 时,得18x+60<30x.解得x>5.
∴当采摘量大于5kg 时,到甲果园更划算.
当y甲= yz 时,得18x+60=30x.解得x=5.
∴当采摘量为5kg 时,到两家果园所需总费用一样.
当y甲> yz 时,得18x+60>30x.解得x<5.
∴当采摘量小于 5kg 时,到乙果园更划算.
5.解:(1)镶金色纸边后风景画的长为(80+2x) cm,宽为(50+2x) cm.
x≤2).
(2)令 y=4 264,得4x +260x+4000=4264.
解得
∵1≤x≤2,∴x=1.
答:当整幅挂图的面积为 4 264 cm l时,金色纸边的宽为1 cm.
(3)∵二次函数 的对称轴为直线 又抛物线开口向上,
∴当1≤x≤2时,y 随x的增大而增大.
∴当x=2时,y取最大值,最大值为 4 000=4 536.
答:当金色纸边的宽为2cm 时,这幅挂图的面积最大,最大面积为4 536 cm .
6.解:(1)设 DF 的长为x m.
∵点D 在线段AB 上,四边形 DBEF 和四边形 DGHF均是矩形,
∴DF=GH=BE=x m,EF=DB.
∵BC=20 m,∴CE=BE-BC=(x-20)m.
∴EF=280-2x-(x-20)=(300-3x)m.
∵AB=60 m,∴EF=DB≤60,即300-3x≤60.
解得x≥80.
根据题意,得x(300-3x)=4 800.
解得x =80,x =20(不合题意,舍去).
∴DF 的长为80 m.
(2)设展览馆 DBEF 的面积为S m ,DF 的长为x m.
∵点 D 在线段BA 的延长线上,四边形 DBEF 和四边形DGHF 均是矩形,
∴DF=GH=BE=x m,EF=DB.
∵DF+GH+BE+EF+DB=(DF+GH+CE+EF+AD)+(AB+BC)=280+60+20=360(m).
解得x<80.
根据题意,得
∴当x=60时,S 有最大值,S最大值=5 400.
∴当DF 为 60 m时,展览馆 DBEF 的面积最大,最大面积为5 400 m .
7.解:(1)设y与x之间的函数解析式为y= kx+b(k≠0).
把点(30,100),(40,80)代入,得 解得
∴y与x之间的函数解析式为y=-2x+160(20根据题意,得 W=(x--20)·y=(x--20)(--2x+
∴W与x 之间的函数解析式为 3 200(20(2)根据题意,得·
解得
∵20答:该农产品的售价为30元/kg.
(3)根据题意,得-2x+160≥90.解得x≤35.
∴20又a=-2<0,
∴抛物线开口向下,对称轴为直线x=50,
∴当20∴当x =35 时,W 有最大值,
答:当售价定为35元/kg时,每天获取的利润最大,最大利润是1350元.
8.解:(1)设y与x之间的函数解析式为y= kx+b(k≠0).将点(20,15),(30,12、5)代入,得
解得
∴y与x之间的函数解析式为
(2)根据题意,得
∴P 与x之间的函数解析式为
(3)设销售利润为W万元.
根据题意,得
当x=24时,W有最大值,最大值为65.2..
∴当原料的质量为24 t时,所获销售利润最大,最大销售利润是65.2万元.
9.解:(1)60
(2)令 y=5,得-
解得
∴可设计赛道的宽度为50-10=40(m).
∴最多可设计4条龙舟赛道.
10.解:(1)将点A(0,70),P(30,37.5)代入 bx+c,得 解得 ∴y关于x的函数解析式为
(2)①设x关于t的函数解析式为x= kt+d(k≠0).将点(0,0),(5,30)代入,得 解得
∴x关于t的函数解析式为x=6t.
②设直线 BC 的解析式为y= mx+n.
将点(C(0,60),P(30,37.5)代入,得 解得
∴直线 BC 的解析式为
如图,设运动员飞行过程中的某一位置为点 M,过点M 作MN∥y轴,交 BC 于点 N.
设 则
∴当a=13时,MN 有最大值,此时
∴当运动员与着陆坡 BC 在竖直方向上的距离达到最大时,他的飞行时间t的值为
11.解:(1)设这个函数的解析式为
将点(2,48)代入,得k=96.
∴这个函数的解析式为
(2)在 中,当V=1.2时,
∴气球内的气压是80 kPa.
(3)在 中,当p=160时,
∵当V>0时,p 随V的增大而减小,
∴当p≤160时,V≥0.6.
∴为了安全起见,气球的体积应控制的范围为V≥0.6.
12.解:(1)100;40
画图如图所示.
设阻值 R 与所受压力 F 的函数解析式为 将点(120,5)代入,得k=120×5=600.
∴阻值 R 与所受压力 F 的函数解析式为
(2)当I=0.5时,得 解得R=6.
当R=6时,R+30≠0.
将R=6代入 得F=100.
∴该台秤最大可称 100 N的物体.
(3)2.4≤m≤7.5