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第二十一章
二次函数与反比例函数
21.1
二次函数
新课目标
1.理解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.
3.会列二次函数表达式解决实际问题.(难点)
情景导学
雨后天空的彩虹,公园里的喷泉,跳绳等都会形成一条曲线.这些曲线能否用函数关系式表示?
情境引入
情景导学
1.什么叫函数?
一般地,在一个变化的过程中,如果有两个变量x与y,并且对于x的每一个确定的值,y都有唯一确定的值与其对应,那么我们就说x是自变量,y是x的函数.
3.一元二次方程的一般形式是什么?
一般地,形如y=kx+b(k,b是常数,k≠0)的函数叫做一次函数.当b=0
时,一次函数y=kx就叫做正比例函数.
2.什么是一次函数?正比例函数?
ax2+bx+c=0
(a≠0)
新课进行时
核心知识点一
二次函数的定义
问题1
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.
探究归纳
新课进行时
问题2
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.要使围成的水面面积最大,则它的边长应是多少米?
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.
问题3
有一玩具厂,如果安排装配工15人,那么每人每天可装配玩具190个;如果增加人数,那么每增加1人,可使每人每天少装配玩具10个.问增加多少人才能使每天装配玩具总数最多?最多为多少?
设增加
x
人,这时,则共有
个装配工,每人每天可少装配10x
个玩具,因此,每人每天只装配
个玩具.所以,增加人数后,每天装配玩具总数y可表示为
y=__________________.
(15+x)
(190-10x)
整理为:
y=-10x2+40x+2850
(190-10x)(15+x)
此式表示了每天装配玩具总数y与增加x人之间的关系,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.
新课进行时
y=6x2
y=-10x2+40x+2850
问题1-3中函数关系式有什么共同点?
想一想
函数都是用
自变量的二次整式表示的
新课进行时
S=-x2+20x
二次函数的定义:
形如y=ax?+bx+c(a,b,c是常数,a≠
0)的函数叫做二次函数.其中x是自变量,a,b,c分别是二次项系数、一次项系数和常数项.
温馨提示:
(1)等号左边是变量y,右边是关于自变量x的整式;
(2)a,b,c为常数,且a≠
0;
(3)等式的右边最高次数为
2,可以没有一次项和常数项,但不能没有二次项.
归纳总结
新课进行时
例1
下列函数中哪些是二次函数?为什么?(x是自变量)
①
y=ax2+bx+c
②
s=3-2t?
③y=x2
④
⑤y=x?+x?+25
⑥
y=(x+3)?-x?
不一定是,缺少a≠0的条件.
不是,右边是分式.
不是,x的最高次数是3.
y=6x+9
典例精析
新课进行时
判断一个函数是不是二次函数,先看原函数和整理化简后的形式再作判断.除此之外,二次函数除有一般形式y=ax2+bx+c(a≠0)外,还有其特殊形式如y=ax2,y=ax2+bx,
y=ax2+c等.
方法归纳
新课进行时
想一想:二次函数的一般式y=ax2+bx+c(a≠0)与一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)有什么联系和区别?
联系:(1)等式一边都是ax2+bx+c且a
≠0;
(2)方程ax2+bx+c=0可以看成是函数y=
ax2+bx+c中y=0时得到的.
区别:前者是函数.后者是方程.等式另一边前者是y,后者是0.
新课进行时
例2
(1)m取什么值时,此函数是正比例函数?
(2)
m取什么值时,此函数是二次函数?
解:
(1)由题可知,
解得
(2)由题可知,
解得
m=3.
注意:
第(2)问易忽略二次项系数a≠0这一限制条件,从而得出m=3或-3的错误答案,需要引起同学们的重视.
新课进行时
核心知识点二
二次函数的应用
1.已知:
y=(k+2)x|k|
,k取什么值时,y是x的二次函数?
解:当
|k|
=2且k+2≠0,即k=-2时,
y是x的二次函数.
变式训练
解:
由题意得:m2-9≠0
∴m≠±3
新课进行时
2.若函数y=(m2-9)x2+(m-2)x+4是二次函数,那么m取值范围是什么?
解:由题意得:
【解题归纳】本题考查正比例函数和二次函数的概念,这类题需紧扣概念的特征进行解题.
新课进行时
3.若函数y=(m+9)xm2-2m-1+(m-3)x+4是二次函数,那么m取值范围是什么?
m2-2m-1=2
m+1≠0
∴m的取值范围是m=3
例3:某工厂生产的某种产品按质量分为10个档次,第1档次(最低档次)的产品一天能生产95件,每件利润6元.每提高一个档次,每件利润增加2元,但一天产量减少5件.
(1)若生产第x档次的产品一天的总利润为y元(其中x为正整数,且1≤x≤10),求出y关于x的函数关系式;
解:∵第一档次的产品一天能生产95件,每件利润6元,每提高一个档次,每件利润加2元,但一天产量减少5件,
∴第x档次,提高了(x-1)档,利润增加了2(x-1)元.
∴y=[6+2(x-1)][95-5(x-1)],
即y=-10x2+180x+400(其中x是正整数,且1≤x≤10);
新课进行时
(2)若生产第x档次的产品一天的总利润为1120元,求该产品的质量档次.
解:由题意可得
-10x2+180x+400=1120,
整理得
x2-18x+72=0,
解得
x1=6,x2=12(舍去).
所以,该产品的质量档次为第6档.
【解题归纳】解决此类问题的关键是要吃透题意,确定变量,建立函数模型.
新课进行时
思考:
1.已知二次函数y=-10x2+180x+400
,自变量x的取值范围是什么?
2.在例3中,所得出y关于x的函数关系式y=-10x2+180x+400,其自变量x的取值范围与1中相同吗?
【总结】二次函数自变量的取值范围一般是全体实数,但是在实际问题中,自变量的取值范围应使实际问题有意义.
新课进行时
例4
一个二次函数
.
(1)求k的值.
(2)当x=0.5时,y的值是多少?
解:
(1)由题意,得
解得
将x=0.5代入函数关系式
.
(2)当k=2时,
新课进行时
核心知识点三
二次函数的值
此类型题考查二次函数的概念,要抓住二次项系数不为0及自变量指数为2这两个关键条件,求出字母参数的值,得到函数解析式,再用代入法将x的值代入其中,求出y的值.
归纳总结
新课进行时
知识小结
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.
特殊形式
y=ax2;
y=ax2+bx;
y=ax2+c(a
≠0,a,b,c是常数).
随堂演练
2.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
1.把y=(2-3x)(6+x)变成一般式,二次项为_____,一次项
系数为______,常数项为
.
3下列函数是二次函数的是
(
)
A.y=2x+1
B.
C.y=3x2+1
D.
C
-3x2
-16
12
4.
已知函数
y=3x2m-1-5.
①
当m=__时,y是关于x的一次函数;
②
当m=__时,y是关于x的反比例函数;
③
当m=__时,y是关于x的二次函数
.
1
0
随堂演练
5.若函数
是二次函数,求:
(1)求a的值.
(2)
求函数关系式.
(3)当x=-2时,y的值是多少?
解:
(1)由题意,得
解得
(2)当a=-1时,函数关系式为
(3)将x=-2代入函数关系式中,有
随堂演练
6.写出下列各函数关系,并判断它们是什么类型的函数
(1)写出正方体的表面积S(cm2)与正方体棱长a(cm)之间的函数关系;
(2)写出圆的面积y(cm2)与它的周长x(cm)之间的函数关系;
(3)菱形的两条对角线的和为26cm,求菱形的面积S(cm2)与一对角线长x(cm)之间的函数关系.
随堂演练
7.某商店经销一种销售成本为每千克40元的商品,根据市场分析,若按每千克50元销售,一个月能售出500kg,销售单价每涨1元,月销售量
就减少10kg,针对这种商品的销售情况,请解答下列问题:
(1)当销售单价为每千克55元时,计算月销售量和销售利润分别为多少?
(2)设销售单价为每千克x元,月销售利润为y元,求y与x的函数关系式(不必写出自变量x的取值范围)
随堂演练
8.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
.
随堂演练