第三章函数 第19节 二次函数应用
/
■考点1. 二次函数的应用
1)利用二次函数解决利润问题
在商品经营活动中,经常会遇到求最大利润,最大销量等问题.解此类题的关键是通过题意,确定出二次函数的解析式,然后确定其最大值,实际问题中自变量x的取值要使实际问题有意义,因此在求二次函数的最值时,一定要注意自变量x的取值范围.
(2)几何图形中的最值问题
几何图形中的二次函数问题常见的有:几何图形中面积的最值,用料的最佳方案以及动态几何中的最值的讨论.
(3)构建二次函数模型解决实际问题
利用二次函数解决抛物线形的隧道、大桥和拱门等实际问题时,要恰当地把这些实际问题中的数据落实到平面直角坐标系中的抛物线上,从而确定抛物线的解析式,通过解析式可解决一些测量问题或其他问题.
■考点2.二次函数综合题
(1)二次函数图象与其他函数图象相结合问题
解决此类问题时,先根据给定的函数或函数图象判断出系数的符号,然后判断新的函数关系式中系数的符号,再根据系数与图象的位置关系判断出图象特征,则符合所有特征的图象即为正确选项.
(2)二次函数与方程、几何知识的综合应用
将函数知识与方程、几何知识有机地结合在一起.这类试题一般难度较大.解这类问题关键是善于将函数问题转化为方程问题,善于利用几何图形的有关性质、定理和二次函数的知识,并注意挖掘题目中的一些隐含条件.
(3)二次函数在实际生活中的应用题
从实际问题中分析变量之间的关系,建立二次函数模型.关键在于观察、分析、创建,建立直角坐标系下的二次函数图象,然后数形结合解决问题,需要我们注意的是自变量及函数的取值范围要使实际问题有意义.
解决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.
/
■考点1. 二次函数的应用
◇典例:
1.【2018淮安】某景区商店销售一种纪念品,每件的进货价为40元.经市场调研,当该纪念品每件的销售价为50元时,每天可销售200件;当每件的销售价每增加1元,每天的销售数量将减少10件.
(1)当每件的销售价为52元时,该纪念品每天的销售数量为 件;
(2)当每件的销售价x为多少时,销售该纪念品每天获得的利润y最大?并求出最大利润.
【考点】二次函数的应用
【分析】(1)根据“当每件的销售价每增加1元,每天的销售数量将减少10件”,即可解答;
(2)根据等量关系“利润=(售价﹣进价)×销量”列出函数关系式,根据二次函数的性质,即可解答.
解:(1)由题意得:200﹣10×(52﹣50)=200﹣20=180(件),
故答案为:180;
(2)由题意得:
y=(x﹣40)[200﹣10(x﹣50)]
=﹣10x2+1100x﹣28000
=﹣10(x﹣55)2+2250
∴每件销售价为55元时,获得最大利润;最大利润为2250元.
【点评】此题主要考查了二次函数的应用,根据已知得出二次函数的最值是中考中考查重点,同学们应重点掌握.
2.【2018盘锦】鹏鹏童装店销售某款童装,每件售价为60元,每星期可卖100件,为了促销,该店决定降价销售,经市场调查反应:每降价1元,每星期可多卖10件.已知该款童装每件成本30元.设该款童装每件售价x元,每星期的销售量为y件.
(1)求y与x之间的函数关系式(不求自变量的取值范围);
(2)当每件售价定为多少元时,每星期的销售利润最大,最大利润是多少?
(3)①当每件童装售价定为多少元时,该店一星期可获得3910元的利润?
②若该店每星期想要获得不低于3910元的利润,则每星期至少要销售该款童装多少件?
【考点】一元二次方程的应用;二次函数的应用
【分析】(1)根据售量y(件)与售价x(元/件)之间的函数关系即可得到结论.
(2)设每星期利润为W元,构建二次函数利用二次函数性质解决问题.
(3)①根据方程即可解决问题;
②列出不等式先求出售价的范围,即可解决问题.
解:(1)y=100+10(60﹣x)=﹣10x+700.
(2)设每星期利润为W元,
W=(x﹣30)(﹣10x+700)=﹣10(x﹣50)2+4000.
∴x=50时,W最大值=4000.
∴每件售价定为50元时,每星期的销售利润最大,最大利润4000元.
(3)①由题意:﹣10(x﹣50)2+4000=3910
解得:x=53或47,
∴当每件童装售价定为53元或47元时,该店一星期可获得3910元的利润.
②由题意::﹣10(x﹣50)2+4000≥3910,
解得:47≤x≤53,
∵y=100+10(60﹣x)=﹣10x+700.
170≤y≤230,
∴每星期至少要销售该款童装170件.
【点评】本题考查二次函数的应用,一元二次不等式,解题的关键是构建二次函数解决最值问题,学会利用图象法解一元二次不等式,属于中考常考题型.
◆变式训练
1.【2018衡阳】一名在校大学生利用“互联网+”自主创业,销售一种产品,这种产品的成本价10元/件,已知销售价不低于成本价,且物价部门规定这种产品的销售价不高于16元/件,市场调查发现,该产品每天的销售量y(件)与销售价x(元/件)之间的函数关系如图所示.
(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)求每天的销售利润W(元)与销售价x(元/件)之间的函数关系式,并求出每件销售价为多少元时,每天的销售利润最大?最大利润是多少?
/
2.【2018随州】为迎接“世界华人炎帝故里寻根节”,某工厂接到一批纪念品生产订单,按要求在15天内完成,约定这批纪念品的出厂价为每件20元,设第x天(1≤x≤15,且x为整数)每件产品的成本是p元,p与x之间符合一次函数关系,部分数据如表:
天数(x)
1
3
6
10
每件成本p(元)
7.5
8.5
10
12
任务完成后,统计发现工人李师傅第x天生产的产品件数y(件)与x(天)满足如下关系:y=/
设李师傅第x天创造的产品利润为W元.
(1)直接写出p与x,W与x之间的函数关系式,并注明自变量x的取值范围:
(2)求李师傅第几天创造的利润最大?最大利润是多少元?
(3)任务完成后,统计发现平均每个工人每天创造的利润为299元.工厂制定如下奖励制度:如果一个工人某天创造的利润超过该平均值,则该工人当天可获得20元奖金.请计算李师傅共可获得多少元奖金?
■考点2.二次函数综合题
◇典例
【2018郴州】如图1,已知抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,与y轴交于C点,点P是抛物线上在第一象限内的一个动点,且点P的横坐标为t.
(1)求抛物线的表达式;
(2)设抛物线的对称轴为l,l与x轴的交点为D.在直线l上是否存在点M,使得四边形CDPM是平行四边形?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)如图2,连接BC,PB,PC,设△PBC的面积为S.
①求S关于t的函数表达式;
②求P点到直线BC的距离的最大值,并求出此时点P的坐标.
/
【考点】二次函数综合题
【分析】(1)由点A、B的坐标,利用待定系数法即可求出抛物线的表达式;
(2)连接PC,交抛物线对称轴l于点E,由点A、B的坐标可得出对称轴l为直线x=1,利用平行四边形对角线互相平分可得出点P、E的坐标,进而可得出点M的坐标;
(3)①过点P作PF∥y轴,交BC于点F,由点B、C的坐标利用待定系数法可求出直线BC的解析式,根据点P的坐标可得出点F的坐标,进而可得出PF的长度,再由三角形的面积公式即可求出S关于t的函数表达式;
②利用二次函数的性质找出S的最大值,利用勾股定理可求出线段BC的长度,利用面积法可求出P点到直线BC的距离的最大值,再找出此时点P的坐标即可得出结论.
解:(1)将A(﹣1,0)、B(3,0)代入y=﹣x2+bx+c,
/,解得:/,
∴抛物线的表达式为y=﹣x2+2x+3.
(2)在图1中,连接PC,交抛物线对称轴l于点E,
∵抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,
∴抛物线的对称轴为直线x=1.
当x=0时,y=﹣x2+2x+3=3,
∴点C的坐标为(0,3).
若四边形CDPM是平行四边形,则CE=PE,DE=ME,
∵点C的横坐标为0,点E的横坐标为1,
∴点P的横坐标t=1×2﹣0=2,
∴点P的坐标为(2,3),
∴点E的坐标为(1,3),
∴点M的坐标为(1,6).
故在直线l上存在点M,使得四边形CDPM是平行四边形,点M的坐标为(1,6).
(3)①在图2中,过点P作PF∥y轴,交BC于点F.
设直线BC的解析式为y=mx+n(m≠0),
将B(3,0)、C(0,3)代入y=mx+n,
/,解得:/,
∴直线BC的解析式为y=﹣x+3.
∵点P的坐标为(t,﹣t2+2t+3),
∴点F的坐标为(t,﹣t+3),
∴PF=﹣t2+2t+3﹣(﹣t+3)=﹣t2+3t,
∴S=/PF?OB=﹣/t2+/t=﹣/(t﹣/)2+/.
②∵﹣/<0,
∴当t=/时,S取最大值,最大值为/.
∵点B的坐标为(3,0),点C的坐标为(0,3),
∴线段BC=/=3/,
∴P点到直线BC的距离的最大值为/=/,此时点P的坐标为(/,/).
//
【点评】本题考查了待定系数法求一次(二次)函数解析式、平行四边形的判定与性质、三角形的面积、一次(二次)函数图象上点的坐标特征以及二次函数的性质,解题的关键是:(1)由点的坐标,利用待定系数法求出抛物线表达式;(2)利用平行四边形的对角线互相平分找出点E的坐标;(3)①利用三角形的面积公式找出S关于t的函数表达式;②利用二次函数的性质结合面积法求出P点到直线BC的距离的最大值.
◆变式训练
【2018遵义】在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+/x+c的图象经过点C(0,2)和点D(4,﹣2).点E是直线y=﹣/x+2与二次函数图象在第一象限内的交点.
(1)求二次函数的解析式及点E的坐标.
(2)如图①,若点M是二次函数图象上的点,且在直线CE的上方,连接MC,OE,ME.求四边形COEM面积的最大值及此时点M的坐标.
(3)如图②,经过A、B、C三点的圆交y轴于点F,求点F的坐标.
/
/1.【2018连云港】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h=﹣t2+24t+1.则下列说法中正确的是( )
A.点火后9s和点火后13s的升空高度相同
B.点火后24s火箭落于地面
C.点火后10s的升空高度为139m
D.火箭升空的最大高度为145m
2.【2018北京】跳台滑雪是冬季奥运会比赛项目之一,运动员起跳后的飞行路线可以看作是抛物线的一部分,运动员起跳后的竖直高度y(单位:m)与水平距离x(单位:m)近似满足函数关系y=ax2+bx+c(a≠0).如图记录了某运动员起跳后的x与y的三组数据,根据上述函数模型和数据,可推断出该运动员起跳后飞行到最高点时,水平距离为( )
/
A.10m B.15m C.20m D.22.5m
3.【2018莱芜】如图,边长为2的正△ABC的边BC在直线l上,两条距离为l的平行直线a和b垂直于直线l,a和b同时向右移动(a的起始位置在B点),速度均为每秒1个单位,运动时间为t(秒),直到b到达C点停止,在a和b向右移动的过程中,记△ABC夹在a和b之间的部分的面积为s,则s关于t的函数图象大致为( )
/
/
4.【2018绍兴】若抛物线y=x2+ax+b与x轴两个交点间的距离为2,称此抛物线为定弦抛物线,已知某定弦抛物线的对称轴为直线x=1,将此抛物线向左平移2个单位,再向下平移3个单位,得到的抛物线过点( )
A.(﹣3,﹣6) B.(﹣3,0) C.(﹣3,﹣5) D.(﹣3,﹣1)
5.【2017?临沂】足球运动员将足球沿与地面成一定角度的方向踢出,足球飞行的路线是
一条抛物线,不考虑空气阻力,足球距离地面的高度h(单位:m)与足球被踢出后经过的时间t(单位:s)之间的关系如下表:
?t
?0
?1
?2
?3
?4
?5
?6
?7
…
?h
?0
?8
?14
?18
?20
?20
?18
?14
…
下列结论:①足球距离地面的最大高度为20m;②足球飞行路线的对称轴是直线t= /;③足球被踢出9s时落地;④足球被踢出1.5s时,距离地面的高度是11m,其中正确结论的个数是(?? )
A.?1??? B.?2???? ?C.?3??????D.?4
6.【2017沈阳】某商场购进一批单价为20元的日用商品,如果以单价30元销售,那么半月内可销售出400件,根据销售经验,提高销售单价会导致销售量的减少,即销售单价每提高1元,销售量相应减少20件,当销售量单价是 元/件,才能在半月内获得最大利润.
7.【2018武汉】飞机着陆后滑行的距离y(单位:m)关于滑行时间t(单位:s)的函数解析式是y=60t﹣/.在飞机着陆滑行中,最后4s滑行的距离是 m.
8.【2018十堰】为早日实现脱贫奔小康的宏伟目标,我市结合本地丰富的山水资源,大力发展旅游业,王家庄在当地政府的支持下,办起了民宿合作社,专门接待游客,合作社共有80间客房.根据合作社提供的房间单价x(元)和游客居住房间数y(间)的信息,乐乐绘制出y与x的函数图象如图所示:
(1)求y与x之间的函数关系式;
(2)合作社规定每个房间价格不低于60元且不超过150元,对于游客所居住的每个房间,合作社每天需支出20元的各种费用,房价定为多少时,合作社每天获利最大?最大利润是多少?
/
9.【2018甘孜】某商场将每件进价为80元的A商品按每件100元出售,一天可售出128件.经过市场调查,发现这种商品的销售单价每降低1元,其日销量可增加8件.设该商品每件降价x元,商场一天可通过A商品获利润y元.
(1)求y与x之间的函数解析式(不必写出自变量x的取值范围)
(2)A商品销售单价为多少时,该商场每天通过A商品所获的利润最大?
10.【2018黑龙江】如图,抛物线y=x2+bx+c与y轴交于点A(0,2),对称轴为直线x=﹣2,平行于x轴的直线与抛物线交于B、C两点,点B在对称轴左侧,BC=6.
(1)求此抛物线的解析式.
(2)点P在x轴上,直线CP将△ABC面积分成2:3两部分,请直接写出P点坐标.
/
/
【2018巴中】一位篮球运动员在距离篮圈中心水平距离4m处起跳投篮,球沿一条抛物线运动,当球运动的水平距离为2.5m时,达到最大高度3.5m,然后准确落入篮框内.已知篮圈中心距离地面高度为3.05m,在如图所示的平面直角坐标系中,下列说法正确的是( )
/
A.此抛物线的解析式是y=﹣/x2+3.5
B.篮圈中心的坐标是(4,3.05)
C.此抛物线的顶点坐标是(3.5,0)
D.篮球出手时离地面的高度是2m
【2017扬州】如图,已知△ABC的顶点坐标分别为A(0,2)、B(1,0)、C(2,1),若二次函数y=x2+bx+1的图象与阴影部分(含边界)一定有公共点,则实数b的取值范围是( )
/
A.b≤﹣2 B.b<﹣2 C.b≥﹣2 D.b>﹣2
【2018南通】如图,等边△ABC的边长为3cm,动点P从点A出发,以每秒1cm的速度,沿A→B→C的方向运动,到达点C时停止,设运动时间为x(s),y=PC2,则y关于x的函数的图象大致为( )
/
A./ B./ C./ D./
【2017兰州】如图1,在矩形ABCD中,动点E从A出发,沿AB→BC方向运动,当点E到达点C时停止运动,过点E做FE⊥AE,交CD于F点,设点E运动路程为x,FC=y,如图2所表示的是y与x的函数关系的大致图象,当点E在BC上运动时,FC的最大长度是/,则矩形ABCD的面积是( )
/
A./ B.5 C.6 D./
【2018贵港】如图,抛物线y=/(x+2)(x﹣8)与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,顶点为M,以AB为直径作⊙D.下列结论:①抛物线的对称轴是直线x=3;②⊙D的面积为16π;③抛物线上存在点E,使四边形ACED为平行四边形;④直线CM与⊙D相切.其中正确结论的个数是( )
/
A.1 B.2 C.3 D.4
【2018沈阳】如图,一块矩形土地ABCD由篱笆围着,并且由一条与CD边平行的篱笆EF分开.已知篱笆的总长为900m(篱笆的厚度忽略不计),当AB= m时,矩形土地ABCD的面积最大.
/
【2018绵阳】如图是抛物线型拱桥,当拱顶离水面2m时,水面宽4m,水面下降2m,水面宽度增加 m.
/
【2018绍兴】学校拓展小组研制了绘图智能机器人(如图1),顺次输入点P1,P2,P3的坐标,机器人能根据图2,绘制图形.若图形是线段,求出线段的长度;若图形是抛物线,求出抛物线的函数关系式.请根据以下点的坐标,求出线段的长度或抛物线的函数关系式.
/
(1)P1(4,0),P2(0,0),P3(6,6);
(2)P1(0,0),P2(4,0),P3(6,6).
【2017永州】一小球从距地面1m高处自由落下,每次着地后又跳回到原高度的一半再落下.
(1)小球第3次着地时,经过的总路程为 m;
(2)小球第n次着地时,经过的总路程为 m.
/
【2018湖州】如图,在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=ax2+bx(a>0)的顶点为C,与x轴的正半轴交于点A,它的对称轴与抛物线y=ax2(a>0)交于点B.若四边形ABOC是正方形,则b的值是 .
/
【2018葫芦岛】某大学生创业团队抓住商机,购进一批干果分装成营养搭配合理的小包装后出售,每袋成本3元.试销期间发现每天的销售量y(袋)与销售单价x(元)之间满足一次函数关系,部分数据如表所示,其中3.5≤x≤5.5,另外每天还需支付其他各项费用80元.
销售单价x(元)
3.5
5.5
销售量y(袋)
280
120
(1)请直接写出y与x之间的函数关系式;
(2)如果每天获得160元的利润,销售单价为多少元?
(3)设每天的利润为w元,当销售单价定为多少元时,每天的利润最大?最大利润是多少元?
【2018徐州】如图,在矩形ABCD中,AD=4,点E在边AD上,连接CE,以CE为边向右上方作正方形CEFG,作FH⊥AD,垂足为H,连接AF.
(1)求证:FH=ED;
(2)当AE为何值时,△AEF的面积最大?
/
【2018扬州】“扬州漆器”名扬天下,某网店专门销售某种品牌的漆器笔筒,成本为30元/件,每天销售y(件)与销售单价x(元)之间存在一次函数关系,如图所示.
(1)求y与x之间的函数关系式;
(2)如果规定每天漆器笔筒的销售量不低于240件,当销售单价为多少元时,每天获取的利润最大,最大利润是多少?
(3)该网店店主热心公益事业,决定从每天的销售利润中捐出150元给希望工程,为了保证捐款后每天剩余利润不低于3600元,试确定该漆器笔筒销售单价的范围.
/
【2018荆州】为响应荆州市“创建全国文明城市”号召,某单位不断美化环境,拟在一块矩形空地上修建绿色植物园,其中一边靠墙,可利用的墙长不超过18m,另外三边由36m长的栅栏围成.设矩形ABCD空地中,垂直于墙的边AB=xm,面积为ym2(如图).
(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)若矩形空地的面积为160m2,求x的值;
(3)若该单位用8600元购买了甲、乙、丙三种绿色植物共400棵(每种植物的单价和每棵栽种的合理用地面积如下表).问丙种植物最多可以购买多少棵?此时,这批植物可以全部栽种到这块空地上吗?请说明理由.
甲
乙
丙
单价(元/棵)
14
16
28
合理用地(m2/棵)
0.4
1
0.4
/
【2018威海】如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于点A(﹣4,0),B(2,0),与y轴交于点C(0,4),线段BC的中垂线与对称轴l交于点D,与x轴交于点F,与BC交于点E,对称轴l与x轴交于点H.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)求点D的坐标;
(3)点P为x轴上一点,⊙P与直线BC相切于点Q,与直线DE相切于点R.求点P的坐标;
(4)点M为x轴上方抛物线上的点,在对称轴l上是否存在一点N,使得以点D,P,M.N为顶点的四边形是平行四边形?若存在,则直接写出N点坐标;若不存在,请说明理由.
/
/
第三章函数 第19节 二次函数应用
/
■考点1. 二次函数的应用
1)利用二次函数解决利润问题
在商品经营活动中,经常会遇到求最大利润,最大销量等问题.解此类题的关键是通过题意,确定出二次函数的解析式,然后确定其最大值,实际问题中自变量x的取值要使实际问题有意义,因此在求二次函数的最值时,一定要注意自变量x的取值范围.
(2)几何图形中的最值问题
几何图形中的二次函数问题常见的有:几何图形中面积的最值,用料的最佳方案以及动态几何中的最值的讨论.
(3)构建二次函数模型解决实际问题
利用二次函数解决抛物线形的隧道、大桥和拱门等实际问题时,要恰当地把这些实际问题中的数据落实到平面直角坐标系中的抛物线上,从而确定抛物线的解析式,通过解析式可解决一些测量问题或其他问题.
■考点2.二次函数综合题
(1)二次函数图象与其他函数图象相结合问题
解决此类问题时,先根据给定的函数或函数图象判断出系数的符号,然后判断新的函数关系式中系数的符号,再根据系数与图象的位置关系判断出图象特征,则符合所有特征的图象即为正确选项.
(2)二次函数与方程、几何知识的综合应用
将函数知识与方程、几何知识有机地结合在一起.这类试题一般难度较大.解这类问题关键是善于将函数问题转化为方程问题,善于利用几何图形的有关性质、定理和二次函数的知识,并注意挖掘题目中的一些隐含条件.
(3)二次函数在实际生活中的应用题
从实际问题中分析变量之间的关系,建立二次函数模型.关键在于观察、分析、创建,建立直角坐标系下的二次函数图象,然后数形结合解决问题,需要我们注意的是自变量及函数的取值范围要使实际问题有意义.
解决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.
/
■考点1. 二次函数的应用
◇典例:
1.【2018淮安】某景区商店销售一种纪念品,每件的进货价为40元.经市场调研,当该纪念品每件的销售价为50元时,每天可销售200件;当每件的销售价每增加1元,每天的销售数量将减少10件.
(1)当每件的销售价为52元时,该纪念品每天的销售数量为 件;
(2)当每件的销售价x为多少时,销售该纪念品每天获得的利润y最大?并求出最大利润.
【考点】二次函数的应用
【分析】(1)根据“当每件的销售价每增加1元,每天的销售数量将减少10件”,即可解答;
(2)根据等量关系“利润=(售价﹣进价)×销量”列出函数关系式,根据二次函数的性质,即可解答.
解:(1)由题意得:200﹣10×(52﹣50)=200﹣20=180(件),
故答案为:180;
(2)由题意得:
y=(x﹣40)[200﹣10(x﹣50)]
=﹣10x2+1100x﹣28000
=﹣10(x﹣55)2+2250
∴每件销售价为55元时,获得最大利润;最大利润为2250元.
【点评】此题主要考查了二次函数的应用,根据已知得出二次函数的最值是中考中考查重点,同学们应重点掌握.
2.【2018盘锦】鹏鹏童装店销售某款童装,每件售价为60元,每星期可卖100件,为了促销,该店决定降价销售,经市场调查反应:每降价1元,每星期可多卖10件.已知该款童装每件成本30元.设该款童装每件售价x元,每星期的销售量为y件.
(1)求y与x之间的函数关系式(不求自变量的取值范围);
(2)当每件售价定为多少元时,每星期的销售利润最大,最大利润是多少?
(3)①当每件童装售价定为多少元时,该店一星期可获得3910元的利润?
②若该店每星期想要获得不低于3910元的利润,则每星期至少要销售该款童装多少件?
【考点】一元二次方程的应用;二次函数的应用
【分析】(1)根据售量y(件)与售价x(元/件)之间的函数关系即可得到结论.
(2)设每星期利润为W元,构建二次函数利用二次函数性质解决问题.
(3)①根据方程即可解决问题;
②列出不等式先求出售价的范围,即可解决问题.
解:(1)y=100+10(60﹣x)=﹣10x+700.
(2)设每星期利润为W元,
W=(x﹣30)(﹣10x+700)=﹣10(x﹣50)2+4000.
∴x=50时,W最大值=4000.
∴每件售价定为50元时,每星期的销售利润最大,最大利润4000元.
(3)①由题意:﹣10(x﹣50)2+4000=3910
解得:x=53或47,
∴当每件童装售价定为53元或47元时,该店一星期可获得3910元的利润.
②由题意::﹣10(x﹣50)2+4000≥3910,
解得:47≤x≤53,
∵y=100+10(60﹣x)=﹣10x+700.
170≤y≤230,
∴每星期至少要销售该款童装170件.
【点评】本题考查二次函数的应用,一元二次不等式,解题的关键是构建二次函数解决最值问题,学会利用图象法解一元二次不等式,属于中考常考题型.
◆变式训练
1.【2018衡阳】一名在校大学生利用“互联网+”自主创业,销售一种产品,这种产品的成本价10元/件,已知销售价不低于成本价,且物价部门规定这种产品的销售价不高于16元/件,市场调查发现,该产品每天的销售量y(件)与销售价x(元/件)之间的函数关系如图所示.
(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)求每天的销售利润W(元)与销售价x(元/件)之间的函数关系式,并求出每件销售价为多少元时,每天的销售利润最大?最大利润是多少?
/
【考点】二次函数的应用
【分析】(1)利用待定系数法求解可得y关于x的函数解析式;
(2)根据“总利润=每件的利润×销售量”可得函数解析式,将其配方成顶点式,利用二次函数的性质进一步求解可得.
解:(1)设y与x的函数解析式为y=kx+b,
将(10,30)、(16,24)代入,得:/,
解得:/,
所以y与x的函数解析式为y=﹣x+40(10≤x≤16);
(2)根据题意知,W=(x﹣10)y
=(x﹣10)(﹣x+40)
=﹣x2+50x﹣400
=﹣(x﹣25)2+225,
∵a=﹣1<0,
∴当x<25时,W随x的增大而增大,
∵10≤x≤16,
∴当x=16时,W取得最大值,最大值为144,
答:每件销售价为16元时,每天的销售利润最大,最大利润是144元.
【点评】本题主要考查二次函数的应用,解题的关键是熟练掌握待定系数法求函数解析式及根据相等关系列出二次函数解析式及二次函数的性质.
2.【2018随州】为迎接“世界华人炎帝故里寻根节”,某工厂接到一批纪念品生产订单,按要求在15天内完成,约定这批纪念品的出厂价为每件20元,设第x天(1≤x≤15,且x为整数)每件产品的成本是p元,p与x之间符合一次函数关系,部分数据如表:
天数(x)
1
3
6
10
每件成本p(元)
7.5
8.5
10
12
任务完成后,统计发现工人李师傅第x天生产的产品件数y(件)与x(天)满足如下关系:y=/
设李师傅第x天创造的产品利润为W元.
(1)直接写出p与x,W与x之间的函数关系式,并注明自变量x的取值范围:
(2)求李师傅第几天创造的利润最大?最大利润是多少元?
(3)任务完成后,统计发现平均每个工人每天创造的利润为299元.工厂制定如下奖励制度:如果一个工人某天创造的利润超过该平均值,则该工人当天可获得20元奖金.请计算李师傅共可获得多少元奖金?
【考点】一元二次方程的应用;二次函数的应用
【分析】(1)根据题意和表格中的数据可以求得p与x,W与x之间的函数关系式,并注明自变量x的取值范围:
(2)根据题意和题目中的函数表达式可以解答本题;
(3)根据(2)中的结果和不等式的性质可以解答本题.
解:(1)设p与x之间的函数关系式为p=kx+b,
/,解得,/,
即p与x的函数关系式为p=0.5x+7(1≤x≤15,x为整数),
当1≤x<10时,
W=[20﹣(0.5x+7)](2x+20)=﹣x2+16x+260,
当10≤x≤15时,
W=[20﹣(0.5x+7)]×40=﹣20x+520,
即W=/;
(2)当1≤x<10时,
W=﹣x2+16x+260=﹣(x﹣8)2+324,
∴当x=8时,W取得最大值,此时W=324,
当10≤x≤15时,
W=﹣20x+520,
∴当x=10时,W取得最大值,此时W=320,
∵324>320,
∴李师傅第8天创造的利润最大,最大利润是324元;
(3)当1≤x<10时,
令﹣x2+16x+260=299,得x1=3,x2=13,
当W>299时,3<x<13,
∵1≤x<10,
∴3<x<10,
当10≤x≤15时,
令W=﹣20x+520>299,得x<11.05,
∴10≤x≤11,
由上可得,李师傅获得奖金的月份是4月到11月,李师傅共获得奖金为:20×(11﹣3)=160(元),
即李师傅共可获得160元奖金.
【点评】本题考查二次函数的应用、一元二次方程的应用,解不等式,解答本题的关键是明确题意,找出所求问题需要的条件,利用二次函数的性质解答.
■考点2.二次函数综合题
◇典例
【2018郴州】
如图1,已知抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,与y轴交于C点,点P是抛物线上在第一象限内的一个动点,且点P的横坐标为t.
(1)求抛物线的表达式;
(2)设抛物线的对称轴为l,l与x轴的交点为D.在直线l上是否存在点M,使得四边形CDPM是平行四边形?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)如图2,连接BC,PB,PC,设△PBC的面积为S.
①求S关于t的函数表达式;
②求P点到直线BC的距离的最大值,并求出此时点P的坐标.
/
【考点】二次函数综合题
【分析】(1)由点A、B的坐标,利用待定系数法即可求出抛物线的表达式;
(2)连接PC,交抛物线对称轴l于点E,由点A、B的坐标可得出对称轴l为直线x=1,利用平行四边形对角线互相平分可得出点P、E的坐标,进而可得出点M的坐标;
(3)①过点P作PF∥y轴,交BC于点F,由点B、C的坐标利用待定系数法可求出直线BC的解析式,根据点P的坐标可得出点F的坐标,进而可得出PF的长度,再由三角形的面积公式即可求出S关于t的函数表达式;
②利用二次函数的性质找出S的最大值,利用勾股定理可求出线段BC的长度,利用面积法可求出P点到直线BC的距离的最大值,再找出此时点P的坐标即可得出结论.
解:(1)将A(﹣1,0)、B(3,0)代入y=﹣x2+bx+c,
/,解得:/,
∴抛物线的表达式为y=﹣x2+2x+3.
(2)在图1中,连接PC,交抛物线对称轴l于点E,
∵抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,
∴抛物线的对称轴为直线x=1.
当x=0时,y=﹣x2+2x+3=3,
∴点C的坐标为(0,3).
若四边形CDPM是平行四边形,则CE=PE,DE=ME,
∵点C的横坐标为0,点E的横坐标为1,
∴点P的横坐标t=1×2﹣0=2,
∴点P的坐标为(2,3),
∴点E的坐标为(1,3),
∴点M的坐标为(1,6).
故在直线l上存在点M,使得四边形CDPM是平行四边形,点M的坐标为(1,6).
(3)①在图2中,过点P作PF∥y轴,交BC于点F.
设直线BC的解析式为y=mx+n(m≠0),
将B(3,0)、C(0,3)代入y=mx+n,
/,解得:/,
∴直线BC的解析式为y=﹣x+3.
∵点P的坐标为(t,﹣t2+2t+3),
∴点F的坐标为(t,﹣t+3),
∴PF=﹣t2+2t+3﹣(﹣t+3)=﹣t2+3t,
∴S=/PF?OB=﹣/t2+/t=﹣/(t﹣/)2+/.
②∵﹣/<0,
∴当t=/时,S取最大值,最大值为/.
∵点B的坐标为(3,0),点C的坐标为(0,3),
∴线段BC=/=3/,
∴P点到直线BC的距离的最大值为/=/,此时点P的坐标为(/,/).
//
【点评】本题考查了待定系数法求一次(二次)函数解析式、平行四边形的判定与性质、三角形的面积、一次(二次)函数图象上点的坐标特征以及二次函数的性质,解题的关键是:(1)由点的坐标,利用待定系数法求出抛物线表达式;(2)利用平行四边形的对角线互相平分找出点E的坐标;(3)①利用三角形的面积公式找出S关于t的函数表达式;②利用二次函数的性质结合面积法求出P点到直线BC的距离的最大值.
◆变式训练
【2018遵义】在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+/x+c的图象经过点C(0,2)和点D(4,﹣2).点E是直线y=﹣/x+2与二次函数图象在第一象限内的交点.
(1)求二次函数的解析式及点E的坐标.
(2)如图①,若点M是二次函数图象上的点,且在直线CE的上方,连接MC,OE,ME.求四边形COEM面积的最大值及此时点M的坐标.
(3)如图②,经过A、B、C三点的圆交y轴于点F,求点F的坐标.
/
【考点】二次函数综合题
【分析】(1)把C与D坐标代入二次函数解析式求出a与c的值,确定出二次函数解析式,与一次函数解析式联立求出E坐标即可;
(2)过M作MH垂直于x轴,与直线CE交于点H,四边形COEM面积最大即为三角形CME面积最大,构造出二次函数求出最大值,并求出此时M坐标即可;
(3)令y=0,求出x的值,得出A与B坐标,由圆周角定理及相似的性质得到三角形AOC与三角形BOF相似,由相似得比例求出OF的长,即可确定出F坐标.
解:(1)把C(0,2),D(4,﹣2)代入二次函数解析式得:/,
解得:/,即二次函数解析式为y=﹣/x2+/x+2,
联立一次函数解析式得:/,
消去y得:﹣/x+2=﹣/x2+/x+2,
解得:x=0或x=3,
则E(3,1);
(2)如图①,过M作MH∥y轴,交CE于点H,
设M(m,﹣/m2+/m+2),则H(m,﹣/m+2),
∴MH=(﹣/m2+/m+2)﹣(﹣/m+2)=﹣/m2+2m,
S四边形COEM=S△OCE+S△CME=/×2×3+/MH?3=﹣m2+3m+3,
当m=﹣/=/时,S最大=/,此时M坐标为(/,3);
(3)连接BF,如图②所示,
当﹣/x2+/x+20=0时,x1=/,x2=/,
∴OA=/,OB=/,
∵∠ACO=∠ABF,∠AOC=∠FOB,
∴△AOC∽△FOB,
∴/=/,即/=/,
解得:OF=/,
则F坐标为(0,﹣/).
/
【点评】此题属于二次函数综合题,涉及的知识有:待定系数法求二次函数解析式,相似三角形的判定与性质,三角形的面积,二次函数图象与性质,以及图形与坐标性质,熟练掌握各自的性质是解本题的关键.
/
1.【2018连云港】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h=﹣t2+24t+1.则下列说法中正确的是( )
A.点火后9s和点火后13s的升空高度相同
B.点火后24s火箭落于地面
C.点火后10s的升空高度为139m
D.火箭升空的最大高度为145m
【考点】二次函数的应用
【分析】分别求出t=9、13、24、10时h的值可判断A、B、C三个选项,将解析式配方成顶点式可判断D选项.
解:A、当t=9时,h=136;当t=13时,h=144;所以点火后9s和点火后13s的升空高度不相同,此选项错误;
B、当t=24时h=1≠0,所以点火后24s火箭离地面的高度为1m,此选项错误;
C、当t=10时h=141m,此选项错误;
D、由h=﹣t2+24t+1=﹣(t﹣12)2+145知火箭升空的最大高度为145m,此选项正确;
故选:D.
【点评】本题主要考查二次函数的应用,解题的关键是熟练掌握二次函数的性质
2.【2018北京】跳台滑雪是冬季奥运会比赛项目之一,运动员起跳后的飞行路线可以看作是抛物线的一部分,运动员起跳后的竖直高度y(单位:m)与水平距离x(单位:m)近似满足函数关系y=ax2+bx+c(a≠0).如图记录了某运动员起跳后的x与y的三组数据,根据上述函数模型和数据,可推断出该运动员起跳后飞行到最高点时,水平距离为( )
/
A.10m B.15m C.20m D.22.5m
【考点】二次函数的应用
【分析】将点(0,54.0)、(40,46.2)、(20,57.9)分半代入函数解析式,求得系数的值;然后由抛物线的对称轴公式可以得到答案.
解:根据题意知,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过点(0,54.0)、(40,46.2)、(20,57.9),
则/
解得/,
所以x=﹣/=/=15(m).
故选:B.
【点评】考查了二次函数的应用,此题也可以将所求得的抛物线解析式利用配方法求得顶点式方程,然后直接得到抛物线顶点坐标,由顶点坐标推知该运动员起跳后飞行到最高点时,水平距离.
3.【2018莱芜】如图,边长为2的正△ABC的边BC在直线l上,两条距离为l的平行直线a和b垂直于直线l,a和b同时向右移动(a的起始位置在B点),速度均为每秒1个单位,运动时间为t(秒),直到b到达C点停止,在a和b向右移动的过程中,记△ABC夹在a和b之间的部分的面积为s,则s关于t的函数图象大致为( )
/
/
【考点】动点问题的函数图象
【分析】依据a和b同时向右移动,分三种情况讨论,求得函数解析式,进而得到当0≤t<1时,函数图象为开口向上的抛物线的一部分,当1≤t<2时,函数图象为开口向下的抛物线的一部分,当2≤t≤3时,函数图象为开口向上的抛物线的一部分.
解:如图①,当0≤t<1时,BE=t,DE=/t,
/
∴s=S△BDE=/×t×/t=/;
如图②,当1≤t<2时,CE=2﹣t,BG=t﹣1,
/
∴DE=/(2﹣t),FG=/(t﹣1),
∴s=S五边形AFGED=S△ABC﹣S△BGF﹣S△CDE=/×2×/﹣/×(t﹣1)×/(t﹣1)﹣/×(2﹣t)×/(2﹣t)=﹣/+3/t﹣/;
如图③,当2≤t≤3时,CG=3﹣t,GF=/(3﹣t),
/
∴s=S△CFG=/×(3﹣t)×/(3﹣t)=/﹣3/t+//,
综上所述,当0≤t<1时,函数图象为开口向上的抛物线的一部分;当1≤t<2时,函数图象为开口向下的抛物线的一部分;当2≤t≤3时,函数图象为开口向上的抛物线的一部分,
故选:B.
【点评】本题主要考查了动点问题的函数图象,函数图象是典型的数形结合,通过看图获取信息,不仅可以解决生活中的实际问题,还可以提高分析问题、解决问题的能力.
4.【2018绍兴】若抛物线y=x2+ax+b与x轴两个交点间的距离为2,称此抛物线为定弦抛物线,已知某定弦抛物线的对称轴为直线x=1,将此抛物线向左平移2个单位,再向下平移3个单位,得到的抛物线过点( )
A.(﹣3,﹣6) B.(﹣3,0) C.(﹣3,﹣5) D.(﹣3,﹣1)
【考点】二次函数的性质;二次函数图象上点的坐标特征;二次函数图象与几何变换;抛物线与x轴的交点
【分析】根据定弦抛物线的定义结合其对称轴,即可找出该抛物线的解析式,利用平移的“左加右减,上加下减”找出平移后新抛物线的解析式,再利用二次函数图象上点的坐标特征即可找出结论.
解:∵某定弦抛物线的对称轴为直线x=1,
∴该定弦抛物线过点(0,0)、(2,0),
∴该抛物线解析式为y=x(x﹣2)=x2﹣2x=(x﹣1)2﹣1.
将此抛物线向左平移2个单位,再向下平移3个单位,得到新抛物线的解析式为y=(x﹣1+2)2﹣1﹣3=(x+1)2﹣4.
当x=﹣3时,y=(x+1)2﹣4=0,
∴得到的新抛物线过点(﹣3,0).
故选:B.
【点评】本题考查了抛物线与x轴的交点、二次函数图象上点的坐标特征、二次函数图象与几何变换以及二次函数的性质,根据定弦抛物线的定义结合其对称轴,求出原抛物线的解析式是解题的关键.
5.【2017?临沂】足球运动员将足球沿与地面成一定角度的方向踢出,足球飞行的路线是
一条抛物线,不考虑空气阻力,足球距离地面的高度h(单位:m)与足球被踢出后经过的时间t(单位:s)之间的关系如下表:
?t
?0
?1
?2
?3
?4
?5
?6
?7
…
?h
?0
?8
?14
?18
?20
?20
?18
?14
…
下列结论:①足球距离地面的最大高度为20m;②足球飞行路线的对称轴是直线t= /;③足球被踢出9s时落地;④足球被踢出1.5s时,距离地面的高度是11m,其中正确结论的个数是(?? )
A.?1????B.?2????? C.?3??????D.?4 【考点】二次函数的应用
【分析】由题意,抛物线的解析式为y=ax(x﹣9),把(1,8)代入可得a=﹣1,可得y=﹣t2+9t=﹣(t﹣4.5)2+20.25,由此即可一一判断. 解:由题意,抛物线的解析式为y=ax(x﹣9),把(1,8)代入可得a=﹣1, ∴y=﹣t2+9t=﹣(t﹣4.5)2+20.25,∴足球距离地面的最大高度为20.25m,故①错误,∴抛物线的对称轴t=4.5,故②正确,∵t=9时,y=0,∴足球被踢出9s时落地,故③正确,∵t=1.5时,y=11.25,故④错误.∴正确的有②③,故选B.
6.【2017沈阳】某商场购进一批单价为20元的日用商品,如果以单价30元销售,那么半月内可销售出400件,根据销售经验,提高销售单价会导致销售量的减少,即销售单价每提高1元,销售量相应减少20件,当销售量单价是 元/件,才能在半月内获得最大利润.
【考点】二次函数的应用.
【分析】设销售单价为x元,销售利润为y元,求得函数关系式,利用二次函数的性质即可解决问题.
解:设销售单价为x元,销售利润为y元.
根据题意,得:
y=(x﹣20)[400﹣20(x﹣30)]
=(x﹣20)(1000﹣20x)
=﹣20x2+1400x﹣20000
=﹣20(x﹣35)2+4500,
∵﹣20<0,
∴x=35时,y有最大值,
故答案为35.
7.【2018武汉】飞机着陆后滑行的距离y(单位:m)关于滑行时间t(单位:s)的函数解析式是y=60t﹣/.在飞机着陆滑行中,最后4s滑行的距离是 m.
【考点】二次函数的应用
【分析】由于飞机着陆,不会倒着跑,所以当y取得最大值时,t也取得最大值,求得t的取值范围即可,结合取值范围求得最后4s滑行的距离.
解:当y取得最大值时,飞机停下来,
则y=60t﹣1.5t2=﹣1.5(t﹣20)2+600,
此时t=20,飞机着陆后滑行600米才能停下来.
因此t的取值范围是0≤t≤20;
即当t=16时,y=576,
所以600﹣576=24(米)
故答案是:24.
【点评】此题考查二次函数的实际运用,运用二次函数求最值问题常用公式法或配方法是解题关键.
8.【2018十堰】为早日实现脱贫奔小康的宏伟目标,我市结合本地丰富的山水资源,大力发展旅游业,王家庄在当地政府的支持下,办起了民宿合作社,专门接待游客,合作社共有80间客房.根据合作社提供的房间单价x(元)和游客居住房间数y(间)的信息,乐乐绘制出y与x的函数图象如图所示:
(1)求y与x之间的函数关系式;
(2)合作社规定每个房间价格不低于60元且不超过150元,对于游客所居住的每个房间,合作社每天需支出20元的各种费用,房价定为多少时,合作社每天获利最大?最大利润是多少?
/
【考点】二次函数的应用
【分析】(1)根据题意和函数图象中的数据可以求得相应的函数解析式;
(2)根据题意可以得到利润与x之间的函数解析式,从而可以求得最大利润.
解:(1)设y与x之间的函数关系式为y=kx+b,
/,得/,
即y与x之间的函数关系式是y=﹣0.5x+110;
(2)设合作社每天获得的利润为w元,
w=x(﹣0.5x+110)﹣20(﹣0.5x+110)=﹣0.5x2+120x﹣2200=﹣0.5(x﹣120)2+5000,
∵60≤x≤150,
∴当x=120时,w取得最大值,此时w=5000,
答:房价定为120元时,合作社每天获利最大,最大利润是5000元.
【点评】本题考查二次函数的应用,解答本题的关键是明确题意,找出所求问题需要的条件,利用二次函数的性质解答.
9.【2018甘孜】某商场将每件进价为80元的A商品按每件100元出售,一天可售出128件.经过市场调查,发现这种商品的销售单价每降低1元,其日销量可增加8件.设该商品每件降价x元,商场一天可通过A商品获利润y元.
(1)求y与x之间的函数解析式(不必写出自变量x的取值范围)
(2)A商品销售单价为多少时,该商场每天通过A商品所获的利润最大?
【考点】二次函数的应用
【分析】(1)根据题意可以得到y与x的函数关系式;
(2)根据(1)中的函数关系式,然后化为顶点式即可解答本题.
解:(1)由题意得,商品每件降价x元时单价为(100﹣x)元,销售量为(128+8x)件,
则y=(128+8x)(100﹣x﹣80)=﹣8x2+32x+2560,
即y与x之间的函数解析式是y=﹣8x2+32x+2560;
(2)∵y=﹣8x2+32x+2560=﹣8(x﹣2)2+2592,
∴当x=2时,y取得最大值,此时y=2592,
∴销售单价为:100﹣2=98(元),
答:A商品销售单价为98元时,该商场每天通过A商品所获的利润最大.
【点评】本题考查二次函数的应用,解答本题的关键是明确题意,找出所求问题需要的条件,利用二次函数的性质解答.
10.【2018黑龙江】如图,抛物线y=x2+bx+c与y轴交于点A(0,2),对称轴为直线x=﹣2,平行于x轴的直线与抛物线交于B、C两点,点B在对称轴左侧,BC=6.
(1)求此抛物线的解析式.
(2)点P在x轴上,直线CP将△ABC面积分成2:3两部分,请直接写出P点坐标.
/
【考点】待定系数法求二次函数解析式,二次函数性质,以及二次函数图象上点的坐标特征
【分析】(1)由对称轴直线x=2,以及A点坐标确定出b与c的值,即可求出抛物线解析式;
(2)由抛物线的对称轴及BC的长,确定出B与C的横坐标,代入抛物线解析式求出纵坐标,确定出B与C坐标,利用待定系数法求出直线AB解析式,作出直线CP,与AB交于点Q,过Q作QH⊥y轴,与y轴交于点H,BC与y轴交于点M,由已知面积之比求出QH的长,确定出Q横坐标,代入直线AB解析式求出纵坐标,确定出Q坐标,再利用待定系数法求出直线CQ解析式,即可确定出P的坐标.
解:(1)由题意得:x=﹣/=﹣/=﹣2,c=2,
解得:b=4,c=2,
则此抛物线的解析式为y=x2+4x+2;
(2)∵抛物线对称轴为直线x=﹣2,BC=6,
∴B横坐标为﹣5,C横坐标为1,
把x=1代入抛物线解析式得:y=7,
∴B(﹣5,7),C(1,7),
设直线AB解析式为y=kx+2,
把B坐标代入得:k=﹣1,即y=﹣x+2,
作出直线CP,与AB交于点Q,过Q作QH⊥y轴,与y轴交于点H,BC与y轴交于点M,
可得△AQH∽△ABM,
∴/=/,
∵点P在x轴上,直线CP将△ABC面积分成2:3两部分,
∴AQ:QB=2:3或AQ:QB=3:2,即AQ:AB=2:5或AQ:QB=3:5,
∵BM=5,
∴QH=2或QH=3,
当QH=2时,把x=﹣2代入直线AB解析式得:y=4,
此时Q(﹣2,4),直线CQ解析式为y=x+6,令y=0,得到x=﹣6,即P(﹣6,0);
当QH=3时,把x=﹣3代入直线AB解析式得:y=5,
此时Q(﹣3,5),直线CQ解析式为y=/x+/,令y=0,得到x=﹣13,此时P(﹣13,0),
综上,P的坐标为(﹣6,0)或(﹣13,0).
/
【点评】此题考查了待定系数法求二次函数解析式,二次函数性质,以及二次函数图象上点的坐标特征,熟练掌握待定系数法是解本题的关键.
/
【2018巴中】一位篮球运动员在距离篮圈中心水平距离4m处起跳投篮,球沿一条抛物线运动,当球运动的水平距离为2.5m时,达到最大高度3.5m,然后准确落入篮框内.已知篮圈中心距离地面高度为3.05m,在如图所示的平面直角坐标系中,下列说法正确的是( )
/
A.此抛物线的解析式是y=﹣/x2+3.5
B.篮圈中心的坐标是(4,3.05)
C.此抛物线的顶点坐标是(3.5,0)
D.篮球出手时离地面的高度是2m
【考点】二次函数的应用
【分析】A、设抛物线的表达式为y=ax2+3.5,依题意可知图象经过的坐标,由此可得a的值;
B、根据函数图象判断;
C、根据函数图象判断;
D、设这次跳投时,球出手处离地面hm,因为(1)中求得y=﹣0.2x2+3.5,当x=﹣2,5时,即可求得结论.
解:A、∵抛物线的顶点坐标为(0,3.5),
∴可设抛物线的函数关系式为y=ax2+3.5.
∵篮圈中心(1.5,3.05)在抛物线上,将它的坐标代入上式,得3.05=a×1.52+3.5,
∴a=﹣/,
∴y=﹣/x2+3.5.
故本选项正确;
B、由图示知,篮圈中心的坐标是(1.5,3.05),
故本选项错误;
C、由图示知,此抛物线的顶点坐标是(0,3.5),
故本选项错误;
D、设这次跳投时,球出手处离地面hm,
因为(1)中求得y=﹣0.2x2+3.5,
∴当x=﹣2.5时,
h=﹣0.2×(﹣2.5)2+3.5=2.25m.
∴这次跳投时,球出手处离地面2.25m.
故本选项错误.
故选:A.
/
【点评】本题考查了二次函数的应用,解题的关键是从实际问题中抽象出二次函数模型,体现了数学建模的数学思想,难度不大,能够结合题意利用二次函数不同的表达形式求得解析式是解答本题的关键.
【2017扬州】如图,已知△ABC的顶点坐标分别为A(0,2)、B(1,0)、C(2,1),若二次函数y=x2+bx+1的图象与阴影部分(含边界)一定有公共点,则实数b的取值范围是( )
/
A.b≤﹣2 B.b<﹣2 C.b≥﹣2 D.b>﹣2
【考点】二次函数的图像与性质.
【分析】抛物线经过C点时b的值即可.
解:把C(2,1)代入y=x2+bx+1,得
22+2b+1=1,
解得b=﹣2.
故b的取值范围是b≥﹣2.
故选:C.
【2018南通】如图,等边△ABC的边长为3cm,动点P从点A出发,以每秒1cm的速度,沿A→B→C的方向运动,到达点C时停止,设运动时间为x(s),y=PC2,则y关于x的函数的图象大致为( )
/
A./ B./ C./ D./
【考点】动点问题的函数图象
【分析】需要分类讨论:①当0≤x≤3,即点P在线段AB上时,根据余弦定理知cosA=/,所以将相关线段的长度代入该等式,即可求得y与x的函数关系式,然后根据函数关系式确定该函数的图象.②当3<x≤6,即点P在线段BC上时,y与x的函数关系式是y=(6﹣x)2=(x﹣6)2(3<x≤6),根据该函数关系式可以确定该函数的图象.
解:∵正△ABC的边长为3cm,
∴∠A=∠B=∠C=60°,AC=3cm.
①当0≤x≤3时,即点P在线段AB上时,AP=xcm(0≤x≤3);
根据余弦定理知cosA=/,
即/=/,
解得,y=x2﹣3x+9(0≤x≤3);
该函数图象是开口向上的抛物线;
解法二:过C作CD⊥AB,则AD=1.5cm,CD=/cm,
点P在AB上时,AP=x cm,PD=|1.5﹣x|cm,
∴y=PC2=(/)2+(1.5﹣x)2=x2﹣3x+9(0≤x≤3)
该函数图象是开口向上的抛物线;
②当3<x≤6时,即点P在线段BC上时,PC=(6﹣x)cm(3<x≤6);
则y=(6﹣x)2=(x﹣6)2(3<x≤6),
∴该函数的图象是在3<x≤6上的抛物线;
故选:C.
/
【点评】本题考查了动点问题的函数图象.解答该题时,需要对点P的位置进行分类讨论,以防错选.
【2017兰州】如图1,在矩形ABCD中,动点E从A出发,沿AB→BC方向运动,当点E到达点C时停止运动,过点E做FE⊥AE,交CD于F点,设点E运动路程为x,FC=y,如图2所表示的是y与x的函数关系的大致图象,当点E在BC上运动时,FC的最大长度是/,则矩形ABCD的面积是( )
/
A./ B.5 C.6 D./
【考点】动点问题的函数图象.
【分析】易证△CFE∽△BEA,可得/=/,根据二次函数图象对称性可得E在BC中点时,CF有最大值,列出方程式即可解题.
解:若点E在BC上时,如图
/
∵∠EFC+∠AEB=90°,∠FEC+∠EFC=90°,
∴∠CFE=∠AEB,∵在△CFE和△BEA中,/,
∴△CFE∽△BEA,
由二次函数图象对称性可得E在BC中点时,CF有最大值,此时/=/,BE=CE=x﹣/,即/,
∴y=/,当y=/时,代入方程式解得:x1=/(舍去),x2=/,
∴BE=CE=1,∴BC=2,AB=/,
∴矩形ABCD的面积为2×/=5;
故选B.
【2018贵港】如图,抛物线y=/(x+2)(x﹣8)与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,顶点为M,以AB为直径作⊙D.下列结论:①抛物线的对称轴是直线x=3;②⊙D的面积为16π;③抛物线上存在点E,使四边形ACED为平行四边形;④直线CM与⊙D相切.其中正确结论的个数是( )
/
A.1 B.2 C.3 D.4
【考点】抛物线与x轴的交点,平行四边形的判定,切线的判定
【分析】①根据抛物线的解析式得出抛物线与x轴的交点A、B坐标,由抛物线的对称性即可判定;
②求得⊙D的直径AB的长,得出其半径,由圆的面积公式即可判定,
③过点C作CE∥AB,交抛物线于E,如果CE=AD,则根据一组等边平行且/相等的四边形是平行四边形即可判定;
④求得直线CM、直线CD的解析式通过它们的斜率进行判定.
解:∵在y=/(x+2)(x﹣8)中,当y=0时,x=﹣2或x=/8,
∴点A(﹣2,0)、B(8,0),
∴抛物线的对称轴为x=/=3,故①正确;
∵⊙D的直径为8﹣(﹣2)=10,即半径为5,
∴⊙D的面积为25π,故②错误;
在y=/(x+2)(x﹣8)=/x2﹣/x﹣4中,当x=0时y=﹣4,
∴点C(0,﹣4),
当y=﹣4时,/x2﹣/x﹣4=﹣4,
解得:x1=0、x2=6,
所以点E(6,﹣4),
则CE=6,
∵AD=3﹣(﹣2)=5,
∴AD≠CE,
∴四边形ACED不是平行四边形,故③错误;
∵y=/x2﹣/x﹣4=/(x﹣3)2﹣/,
∴点M(3,﹣/),
设直线CM解析式为y=kx+b,
将点C(0,﹣4)、M(3,﹣/)代入,得:/,
解得:/,
所以直线CM解析式为y=﹣/x﹣4;
设直线CD解析式为y=mx+n,
将点C(0,﹣4)、D(3,0)代入,得:/,
解得:/,
所以直线CD解析式为y=/x﹣4,
由﹣/×/=﹣1知CM⊥CD于点C,
∴直线CM与⊙D相切,故④正确;
故选:B.
【2018沈阳】如图,一块矩形土地ABCD由篱笆围着,并且由一条与CD边平行的篱笆EF分开.已知篱笆的总长为900m(篱笆的厚度忽略不计),当AB= m时,矩形土地ABCD的面积最大.
/
【考点】二次函数的应用
【分析】根据题意可以用相应的代数式表示出矩形绿地的面积;即可解答本题.
解:(1)设AB=xm,则BC=/(900﹣3x),
由题意可得,S=AB×BC=x×/(900﹣3x)=﹣/(x2﹣300x)=﹣/(x﹣150)2+33750
∴当x=150时,S取得最大值,此时,S=33750,
∴AB=150m,
故答案为:150.
【点评】本题考查二次函数的应用,解答本题的关键是明确题意,列出相应的函数关系式,利用二次函数的顶点式求函数的最值.
【2018绵阳】如图是抛物线型拱桥,当拱顶离水面2m时,水面宽4m,水面下降2m,水面宽度增加 m.
/
【考点】二次函数的应用
【分析】根据已知建立平面直角坐标系,进而求出二次函数解析式,再通过把y=﹣2代入抛物线解析式得出水面宽度,即可得出答案.
解:建立平面直角坐标系,设横轴x通过AB,纵轴y通过AB中点O且通过C点,则通过画图可得知O为原点,
/
抛物线以y轴为对称轴,且经过A,B两点,OA和OB可求出为AB的一半2米,抛物线顶点C坐标为(0,2),
通过以上条件可设顶点式y=ax2+2,其中a可通过代入A点坐标(﹣2,0),
到抛物线解析式得出:a=﹣0.5,所以抛物线解析式为y=﹣0.5x2+2,
当水面下降1米,通过抛物线在图上的观察可转化为:
当y=﹣2时,对应的抛物线上两点之间的距离,也就是直线y=﹣2与抛物线相交的两点之间的距离,
可以通过把y=﹣2代入抛物线解析式得出:
﹣2=﹣0.5x2+2,
解得:x=±2/,所以水面宽度增加到4/米,比原先的宽度当然是增加了(4/﹣4)米,
故答案为:4/﹣4.
【点评】此题主要考查了二次函数的应用,根据已知建立坐标系从而得出二次函数解析式是解决问题的关键.
【2018绍兴】学校拓展小组研制了绘图智能机器人(如图1),顺次输入点P1,P2,P3的坐标,机器人能根据图2,绘制图形.若图形是线段,求出线段的长度;若图形是抛物线,求出抛物线的函数关系式.请根据以下点的坐标,求出线段的长度或抛物线的函数关系式.
/
(1)P1(4,0),P2(0,0),P3(6,6);
(2)P1(0,0),P2(4,0),P3(6,6).
【考点】二次函数的应用
【分析】(1)根据图2判断出绘制直线,根据两点间的距离公式可得答案;
(2)根据图2判断出绘制抛物线,利用待定系数法求解可得.
解:(1)∵P1(4,0),P2(0,0),4﹣0=4>0,
∴绘制线段P1P2,P1P2=4;
(2)∵P1(0,0),0﹣0=0,
∴绘制抛物线,
设y=ax(x﹣4),
把(6,6)代入得:6=12a,
解得:a=/,
∴y=/x(x﹣4)=/x2﹣2x.
【点评】本题主要考查二次函数的应用,解题的关键是看图2的判断条件及待定系数法求函数解析式.
【2017永州】一小球从距地面1m高处自由落下,每次着地后又跳回到原高度的一半再落下.
(1)小球第3次着地时,经过的总路程为 m;
(2)小球第n次着地时,经过的总路程为 m.
/
【考点】二次函数的应用.
【分析】(1)根据题意可以求得小球第3次着地时,经过的总路程;
(2)根据题意可以求得小球第n次着地时,经过的总路程.
解:(1)由题意可得,
小球第3次着地时,经过的总路程为:1+/=2.5(m),
故答案为:2.5;
(2)由题意可得,小球第n次着地时,经过的总路程为:1+2[/]=3﹣(/)n﹣2,
故答案为:3﹣(/)n﹣2.
【2018湖州】如图,在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=ax2+bx(a>0)的顶点为C,与x轴的正半轴交于点A,它的对称轴与抛物线y=ax2(a>0)交于点B.若四边形ABOC是正方形,则b的值是 .
/
【考点】二次函数的性质;二次函数图象上点的坐标特征;抛物线与x轴的交点;正方形的性质
【分析】根据正方形的性质结合题意,可得出点B的坐标为(﹣/,﹣/),再利用二次函数图象上点的坐标特征即可得出关于b的方程,解之即可得出结论.
解:∵四边形ABOC是正方形,
∴点B的坐标为(﹣/,﹣/).
∵抛物线y=ax2过点B,
∴﹣/=a(﹣/)2,
解得:b1=0(舍去),b2=﹣2.
故答案为:﹣2.
【点评】本题考查了抛物线与x轴的交点、二次函数图象上点的坐特征以及正方形的性质,利用正方形的性质结合二次函数图象上点的坐标特征,找出关于b的方程是解题的关键.
【2018葫芦岛】某大学生创业团队抓住商机,购进一批干果分装成营养搭配合理的小包装后出售,每袋成本3元.试销期间发现每天的销售量y(袋)与销售单价x(元)之间满足一次函数关系,部分数据如表所示,其中3.5≤x≤5.5,另外每天还需支付其他各项费用80元.
销售单价x(元)
3.5
5.5
销售量y(袋)
280
120
(1)请直接写出y与x之间的函数关系式;
(2)如果每天获得160元的利润,销售单价为多少元?
(3)设每天的利润为w元,当销售单价定为多少元时,每天的利润最大?最大利润是多少元?
【考点】一元二次方程的应用;二次函数的应用
【分析】(1)根据每天的销售量y(袋)与销售单价x(元)之间满足一次函数关系,可设y=kx+b,再将x=3.5,y=280;x=5.5,y=120代入,利用待定系数法即可求解;
(2)根据每天获得160元的利润列出方程(x﹣3)(﹣80x+560)﹣80=160,解方程并结合3.5≤x≤5.5即可求解;
(3)根据每天的利润=每天每袋的利润×销售量﹣每天还需支付的其他费用,列出w关于x的函数解析式,再根据二次函数的性质即可求解.
解:(1)设y=kx+b,
将x=3.5,y=280;x=5.5,y=120代入,
得/,解得/,
则y与x之间的函数关系式为y=﹣80x+560;
(2)由题意,得(x﹣3)(﹣80x+560)﹣80=160,
整理,得x2﹣10x+24=0,
解得x1=4,x2=6.
∵3.5≤x≤5.5,
∴x=4.
答:如果每天获得160元的利润,销售单价为4元;
(3)由题意得:w=(x﹣3)(﹣80x+560)﹣80
=﹣80x2+800x﹣1760
=﹣80(x﹣5)2+240,
∵3.5≤x≤5.5,
∴当x=5时,w有最大值为240.
故当销售单价定为5元时,每天的利润最大,最大利润是240元.
【点评】本题考查了二次函数的应用,一元二次方程的应用,待定系数法求一次函数的解析式,根据题意找出等量关系列出关系式是解题的关键.
【2018徐州】如图,在矩形ABCD中,AD=4,点E在边AD上,连接CE,以CE为边向右上方作正方形CEFG,作FH⊥AD,垂足为H,连接AF.
(1)求证:FH=ED;
(2)当AE为何值时,△AEF的面积最大?
/
【考点】二次函数的最值;全等三角形的判定与性质;矩形的性质;正方形的性质
【分析】(1)根据正方形的性质,可得EF=CE,再根据∠CEF=∠90°,进而可得∠FEH=∠DCE,结合已知条件∠FHE=∠D=90°,利用“AAS”即可证明△FEH≌△ECD,由全等三角形的性质可得FH=ED;
(2)设AE=a,用含a的函数表示△AEF的面积,再利用函数的最值求面积最大值即可.
解:(1)证明:
∵四边形CEFG是正方形,
∴CE=EF,
∵∠FEC=∠FEH+∠CED=90°,∠DCE+∠CED=90°,
∴∠FEH=∠DCE,
在△FEH和△ECD中
/,
∴△FEH≌△ECD,
∴FH=ED;
(2)设AE=a,则ED=FH=4﹣a,
∴S△AEF=/AE?FH=/a(4﹣a),
=﹣/(a﹣2)2+2,
∴当AE=2时,△AEF的面积最大.
【点评】本题考查了正方形性质、矩形性质以及全等三角形的判断和性质和三角形面积有关的知识点,熟记全等三角形的各种判断方法是解题的关键.
【2018扬州】“扬州漆器”名扬天下,某网店专门销售某种品牌的漆器笔筒,成本为30元/件,每天销售y(件)与销售单价x(元)之间存在一次函数关系,如图所示.
(1)求y与x之间的函数关系式;
(2)如果规定每天漆器笔筒的销售量不低于240件,当销售单价为多少元时,每天获取的利润最大,最大利润是多少?
(3)该网店店主热心公益事业,决定从每天的销售利润中捐出150元给希望工程,为了保证捐款后每天剩余利润不低于3600元,试确定该漆器笔筒销售单价的范围.
/
【考点】一元二次方程的应用;二次函数的应用
【分析】(1)可用待定系数法来确定y与x之间的函数关系式;
(2)根据利润=销售量×单件的利润,然后将(1)中的函数式代入其中,求出利润和销售单件之间的关系式,然后根据其性质来判断出最大利润;
(3)首先得出w与x的函数关系式,进而利用所获利润等于3600元时,对应x的值,根据增减性,求出x的取值范围.
解:(1)由题意得:/,
解得:/.
故y与x之间的函数关系式为:y=﹣10x+700,
(2)由题意,得
﹣10x+700≥240,
解得x≤46,
设利润为w=(x﹣30)?y=(x﹣30)(﹣10x+700),
w=﹣10x2+1000x﹣21000=﹣10(x﹣50)2+4000,
∵﹣10<0,
∴x<50时,w随x的增大而增大,
∴x=46时,w大=﹣10(46﹣50)2+4000=3840,
答:当销售单价为46元时,每天获取的利润最大,最大利润是3840元;
(3)w﹣150=﹣10x2+1000x﹣21000﹣150=3600,
﹣10(x﹣50)2=﹣250,
x﹣50=±5,
x1=55,x2=45,
如图所示,由图象得:
当45≤x≤55时,捐款后每天剩余利润不低于3600元.
/
【点评】此题主要考查了二次函数的应用、一次函数的应用和一元二次方程的应用,利用函数增减性得出最值是解题关键,能从实际问题中抽象出二次函数模型是解答本题的重点和难点.
【2018荆州】为响应荆州市“创建全国文明城市”号召,某单位不断美化环境,拟在一块矩形空地上修建绿色植物园,其中一边靠墙,可利用的墙长不超过18m,另外三边由36m长的栅栏围成.设矩形ABCD空地中,垂直于墙的边AB=xm,面积为ym2(如图).
(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)若矩形空地的面积为160m2,求x的值;
(3)若该单位用8600元购买了甲、乙、丙三种绿色植物共400棵(每种植物的单价和每棵栽种的合理用地面积如下表).问丙种植物最多可以购买多少棵?此时,这批植物可以全部栽种到这块空地上吗?请说明理由.
甲
乙
丙
单价(元/棵)
14
16
28
合理用地(m2/棵)
0.4
1
0.4
/
【考点】二次函数的应用
【分析】(1)根据矩形的面积公式计算即可;
(2)构建方程即可解决问题,注意检验是否符合题意;
(3)利用二次函数的性质求出y的最大值,设购买了乙种绿色植物a棵,购买了丙种绿色植物b棵,由题意:14(400﹣a﹣b)+16a+28b=8600,可得a+7b=1500,推出b的最大值为214,此时a=2,再求出实际植物面积即可判断;
解:(1)y=x(36﹣2x)=﹣2x2+36x(9≤x<18)
(2)由题意:﹣2x2+36x=160,
解得x=10或8.
∵x=8时,36﹣16=20<18,不符合题意,
∴x的值为10.
(3)∵y=﹣2x2+36x=﹣2(x﹣9)2+162,
∴x=9时,y有最大值162,
设购买了乙种绿色植物a棵,购买了丙种绿色植物b棵,
由题意:14(400﹣a﹣b)+16a+28b=8600,
∴a+7b=1500,
∴b的最大值为214,此时a=2,
需要种植的面积=0.4×(400﹣214﹣2)+1×2+0.4×214=161.2<162,
∴这批植物可以全部栽种到这块空地上.
【点评】本题考查二次函数的应用,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题,属于中考常考题型.
【2018威海】如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于点A(﹣4,0),B(2,0),与y轴交于点C(0,4),线段BC的中垂线与对称轴l交于点D,与x轴交于点F,与BC交于点E,对称轴l与x轴交于点H.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)求点D的坐标;
(3)点P为x轴上一点,⊙P与直线BC相切于点Q,与直线DE相切于点R.求点P的坐标;
(4)点M为x轴上方抛物线上的点,在对称轴l上是否存在一点N,使得以点D,P,M.N为顶点的四边形是平行四边形?若存在,则直接写出N点坐标;若不存在,请说明理由.
/
【考点】二次函数综合题
【分析】(1)利用待定系数法问题可解;
(2)依据垂直平分线性质,利用勾股定理构造方程;
(3)由题意画示意图可以发现由两种可能性,确定方案后利用锐角三角函数定义构造方程,求出半径及点P坐标;
(4)通过分类讨论画出可能图形,注意利用平行四边形的性质,同一对角线上的两个端点到另一对角线距离相等.
解:(1)∵抛物线过点A(﹣4,0),B(2,0)
∴设抛物线表达式为:y=a(x+4)(x﹣2)
把C(0,4)带入得
4=a(0+4)(0﹣2)
∴a=﹣/
∴抛物线表达式为:y=﹣/(x+4)(x﹣2)=﹣/x2﹣x+4
(2)由(1)抛物线对称轴为直线x=﹣/=﹣1
∵线段BC的中垂线与对称轴l交于点D
∴点D在对称轴上
设点D坐标为(﹣1,m)
过点C做CG⊥l于G,连DC,DB
∴DC=DB
/
在Rt△DCG和Rt△DBH中
∵DC2=12+(4﹣m)2,DB2=m2+(2+1)2
∴12+(4﹣m)2=m2+(2+1)
解得:m=1
∴点D坐标为(﹣1,1)
(3)∵点B坐标为(2,0),C点坐标为(0,4)
∴BC=/
∵EF为BC中垂线
∴BE=/
在Rt△BEF和Rt△BOC中,
cos∠CBF=/
∴/
∴BF=5,EF=/,OF=3
设⊙P的半径为r,⊙P与直线BC和EF都相切
如图:
/
①当圆心P1在直线BC左侧时,连P1Q1,P1R1,则P1Q1=P1R1=r1
∴∠P1Q1E=∠P1R1E=∠R1EQ1=90°
∴四边形P1Q1ER1是正方形
∴ER1=P1Q1=r1
在Rt△BEF和Rt△FR1P1中
tan∠1=/
∴/
∴r1=/
∵sin∠1=/
∴FP1=/,OP1=/
∴点P1坐标为(/,0)
②同理,当圆心P2在直线BC右侧时,
可求r2=/,OP2=7
∴P2坐标为(7,0)
∴点P坐标为(/,0)或(7,0)
(4)存在
当点P坐标为(/,0)时,
①若DN和MP为平行四边形对边,则有DN=MP
当x=/时,y=﹣/
∴DN=MP=/
∴点N坐标为(﹣1,/)
②若MN、DP为平行四边形对边时,M、P点到ND距离相等
则点M横坐标为﹣/
则M纵坐标为﹣/
由平行四边形中心对称性可知,点M到N的垂直距离等于点P到点D的垂直距离
当点N在D点上方时,点N纵坐标为/
此时点N坐标为(﹣1,/)
当点N在x轴下方时,点N坐标为(﹣1,﹣/)
当点P坐标为(7,0)时,所求N点不存在.
故答案为:(﹣1,/)、(﹣1,/)、(﹣1,﹣/)
【点评】本题综合考查二次函数、圆和平行四边形存在性的判定等相关知识,应用了数形结合思想和分类讨论的数学思想.
/