浙教版数学(九上)同步提高:1.4.2 二次函数的实际应用(距离和利润问题)(知识讲解+原卷版+解析版)

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名称 浙教版数学(九上)同步提高:1.4.2 二次函数的实际应用(距离和利润问题)(知识讲解+原卷版+解析版)
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资源类型 试卷
版本资源 浙教版
科目 数学
更新时间 2020-09-11 22:30:16

文档简介

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用二次函数知识解决实际问题时,通常是将实际问题转化为数学问题.其步骤一般为:
寻找实际问题中两个变量之间的等量关系,并用字母表示这两个变量;
用含自变量的代数式表示相关的量;
根据给出的数据确定函数的表达式;
利用二次函数的有关知识求解;
(5)检验结果的合理性.
例:某商店经营一种小商品,进价为每件20元,据市场分析,在一个月内,售价定为每件25元时,可卖出105件,而售价每上涨1元,就少卖5件.
(1)当售价定为每件30元时,一个月可获利多少元?
(2)当售价定为每件多少元时,一个月的获利最大?最大利润是多少元?
解答:(1)(30-20)×[105-5×(30-25)]=800(元),即一个月可获利800元.
(2)设售价为每件x元时,一个月的获利为y元.
由题意,得y=(x-20)×[105-5(x-25)]=-5x2+330x-4600=-5(x-33)2+845.∵a=-5<0,∴当x=33时,y取得最大值,为845.故当售价定为每件33元时,一个月的获利最大,最大利润是845元.
选择题
1.已知二次函数的图象(0≤x≤3)如图,关于该函数在所给自变量取值范围内,下列说法正确的是( C )
A.有最小值0,有最大值3
B.有最小值-1,有最大值0
C.有最小值-1,有最大值3
D.有最小值-1,无最大值
2.当m在取值范围内取不同的值时,代数式的最小值是( B )
A.0   
 
B.5 
   C.3    
D.9
某广场有一喷水池,水从地面喷出,如图,以水平地面为x轴,出水点为原点,建立平面直角坐标系,水在空中划出的曲线是抛物线y=-x2+4x(单位:米)的一部分,则水喷出的最大高度是( A )
A.4米
B.3米
C.2米
D.1米
[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( D )
A.点火后9
s和点火后13
s的升空高度相同
B.点火后24
s火箭落于地面
C.点火后10
s的升空高度为139
m
D.火箭升空的最大高度为145
m
【解析】
A.当t=9时,h=-81+216+1=136,当t=13时,h=-169+312+1=144,升空高度不相同,故A选项说法错误;B.当t=24时,h=-576+576+1=1,火箭的升空高度是1
m,故B选项说法错误;C.当t=10时,h=-100+240+1=141,故C选项说法错误;D.根据题意,可得最大高度为==145(m),故D选项说法正确,故选D.
如图,小强在今年的校运会跳远比赛中跳出了满意的一跳,函数h=3.5t-4.9t2(t的单位:s,h的单位:m)可以描述他跳跃时重心高度的变化,则他起跳后到重心最高时所用的时间约是( D )
A.0.71
s
B.0.70
s
C.0.63
s
D.0.36
s
【解析】
∵抛物线h=3.5t-4.9t2的顶点坐标为,而≈0.36,∴他起跳后到重心最高时所用的时间约为0.36
s.故选D.
6.某公园草坪的防护栏由100段形状相同的抛物线形构件组成,为了牢固起见,每段护栏需要间距0.4
m加设一根不锈钢的支柱,防护栏的最高点距底部0.5
m(如图),则这条防护栏需要不锈钢支柱的总长度至少为( C )
A.50
m
B.100
m
C.160
m
D.200
m
二、填空题
1.
函数y=(-2≤x≤2)的最小值为________,最大值为________.
2.
教练对小明推铅球的录像进行技术分析,发现铅球行进高度y(m)关于水平距离x(m)的函数表达式为
y=-(x-4)2+3(如图所示),由此可知铅球推出的距离是 10 m.
3.[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)的函数表达式是y=60t-t2.在飞机着陆滑行中,最后4
s滑行的距离是__24__m.
【解析】
∵y=60t-t2=-(t-20)2+600,∴当t=20时,滑行到最大距离600
m时停止;当t=16时,y=576,
所以最后4
s滑行24
m.
竖直上抛的小球离地高度是关于它运动时间的二次函数,小军相隔1
s依次竖直向上抛出两个小球,假设两个小球离手时离地高度相同,在各自抛出后1.1
s时到达相同的最大离地高度,第一个小球抛出后t(s)时在空中与第二个小球的离地高度相同,则t= 1.6 W.
【解】 设各自抛出后1.1
s时到达相同的最大离地高度为h,则小球的高度y=a(t-1.1)2+h.
由题意,得a(t-1.1)2+h=a(t-1-1.1)2+h,解得t=1.6.
如图,线段AB=10,点P在线段AB上,在AB的同侧分别以AP,BP为边长作正方形APCD和正方形BPEF,M,N分别是EF,CD的中点,则MN的最小值为 5 W.
【解】 过点M作MG⊥DC交DC的延长线于点G.设MN=y,PC=x.
根据题意,得GN=5,MG=10-2x.在Rt△MNG中,由勾股定理,得MN2=GN2+MG2,即y2=52+(10-2x)2.
∵0三、解答题
1.
水果店销售某种水果,由历年市场行情可知,从第1月至第12月,这种水果每千克售价y1(元)与销售时间第x月之间存在如图1所示(一条线段)的变化趋势,每千克成本y2(元)与销售时间第x月满足函数表达式式y2=mx2-8mx+n,其变化趋势如图2所示.
(1)求y2的表达式;(2)第几月销售这种水果,每千克所获得利润最大?最大利润是多少?
解:(1)由题意,得函数y2的图象经过两点(3,6),(7,7),∴解得
∴y2的表达式为y2=x2-x+(1≤x≤12). (2)设y1=kx+b.∵函数y1的图象过两点(4,11),(8,10),
∴解得∴y1的表达式为y1=-x+12(1≤x≤12).
设这种水果每千克所获得的利润为w元,则w=y1-y2=-=-x2+x+=-(x-3)2+(1≤x≤12).∴当x=3时,w取最大值.故第3月销售这种水果,每千克所获得利润最大,
最大利润是元/千克.
2.某药厂销售部门根据市场调研结果,对该厂生产的一种新型药未来两年的销售进行预测,并建立如下模型:设第t个月该新型药的月销售量为P(单位:t),P与t之间存在如图所示的函数关系,其图象是函数P=(0<t≤8)的图象与线段AB的组合.设第t个月销售该新型药每吨的毛利润为Q(单位:万元),Q与t之间满足如下关系:Q=(1)当8<t≤24时,求P关于t的函数表达式.
(2)设第t个月销售该新型药的月毛利润为w(单位:万元).
①求w关于t的函数表达式.
②该药厂销售部门分析认为,336≤w≤513是最有利于该新型药可持续生产和销售的月毛利润范围,求此范围所对应的月销售量P的最小值和最大值.
【解】(1)当8<t≤24时,设P=kt+b,将点A(8,10),B(24,26)的坐标代入,得解得
∴P=t+2.
(2)①当0<t≤8时,w=(2t+8)·=240;当8<t≤12时,w=(2t+8)(t+2)=2t2+12t+16;
当12<t≤24时,w=(-t+44)(t+2)=-t2+42t+88.综上所述,w=
②当8<t≤12时,w=2t2+12t+16=2(t+3)2-2,∴当8<t≤12时,w随t的增大而增大,
当2(t+3)2-2=336时,解得t1=10,t2=-16(不合题意,舍去),当t=12时,w取得最大值,最大值为448,
此时月销量P=t+2在t=10时取得最小值12,在t=12时取得最大值14.
当12<t≤24时,w=-t2+42t+88=-(t-21)2+529,当t=12时,w取得最小值448,
解-(t-21)2+529=513,得t1=17,t2=25(不合题意,舍去),∴当12<t≤17时,448<w≤513,
此时P=t+2的最小值为14,最大值为19.
综上所述,此范围所对应的月销售量P的最小值为12
t,最大值为19
t.
(2018·湖北)绿色生态农场生产并销售某种有机产品,假设生产出的产品能全部售出.如图,线段EF,折线ABCD分别表示该有机产品每千克的售价y1(元),生产成本y2(元)与产量x(kg)之间的函数关系.
(1)求该产品的销售价y1(元)与产量x(kg)之间的函数表达式.
(2)直接写出生产成本y2(元)与产量x(kg)之间的函数表达式.
(3)当产量为多少时,这种产品获得的利润最大?最大利润为多少?
【解析】
(1)设y1与x之间的函数表达式为y1=kx+b,把点(0,168),(180,60)的坐标代入,
得解得∴产品的售价y1(元)与产量x(kg)之间的函数表达式为y1=-x+168(0≤x≤180).
(2)当0≤x≤50时,y2=70;当130≤x≤180时,y2=54;
当50<x<130时,设y2与x之间的函数表达式为y2=mx+n,把点(50,70),(130,54)的坐标代入,
得解得∴当50<x<130时,y2=-x+80.
综上所述,生产成本y2(元)与产量x(kg)之间的函数表达式为y2=
(3)设产量为x(kg)时,获得的利润为W元.
①当0≤x≤50时,W=x=-+,∴当x=50时,W的值最大,最大值为3400.
②当50<x<130时,W=x[-]=-(x-110)2+4840,∴当x=110时,W的值最大,最大值为4840.
③当130≤x≤180时,W=x=-(x-95)2+5415,∴当x=130时,W的值最大,最大值为4680.
综上所述,当该产品的产量为110
kg时,获得的利润最大,最大利润为4840元.
4.
如图①,地面BD上两根等长立柱AB,CD之间悬挂一根近似成抛物线y=x2-x+3的绳子.
(1)求绳子最低点离地面的距离;
(2)因实际需要,在离AB为3
m的位置处用一根立柱MN撑起绳子(如图②),使左边抛物线F1的最低点距MN为1
m,离地面1.8
m,求MN的长;
(3)将立柱MN的长度固定为3
m,通过调整MN的位置,使抛物线F2对应函数的二次项系数始终为,设MN离AB的距离为m,抛物线F2的顶点离地面距离为k,当2≤k≤2.5时,求m的取值范围.
  ①      
    ②
解:(1)∵a=>0,∴抛物线顶点为最低点,∵y=x2-x+3=(x-4)2+,∴绳子最低点离地面的距离为
m;
(2)由(1)可知BD=8
m,令x=0,得y=3,∴点A的坐标为(0,3),点C的坐标为(8,3),AB=CD=3
m.
由题意,得抛物线F1的顶点坐标为(2,1.8),设F1的表达式为y=a(x-2)2+1.8(a≠0),
将A(0,3)代入,得4a+1.8=3,解得a=0.3,∴抛物线F1的表达式为y=0.3(x-2)2+1.8,
当x=3时,y=0.3×1+1.8=2.1,∴MN的长度为2.1
m;
(3)∵MN=CD=3
m,∴根据抛物线的对称性可知抛物线F2的顶点在ND的垂直平分线上,
∴抛物线F2的顶点坐标为,∴抛物线F2的表达式为y=+k,
把C(8,3)代入,得+k=3,解得k=3-,变形得k=-(m-8)2+3,
∴k是关于m的二次函数,又∵m<8,在对称轴的左侧,∴k随m的增大而增大,
∴当k=2时,-(m-8)2+3=2,解得m1=4,m2=12(不合题意,舍去),
当k=2.5时,-(m-8)2+3=2.5,解得m1=8-2,m2=8+2(不合题意,舍去),
∴m的取值范围是4≤m≤8-2.
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精品试卷·第
2

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用二次函数知识解决实际问题时,通常是将实际问题转化为数学问题.其步骤一般为:
寻找实际问题中两个变量之间的等量关系,并用字母表示这两个变量;
用含自变量的代数式表示相关的量;
根据给出的数据确定函数的表达式;
利用二次函数的有关知识求解;
(5)检验结果的合理性.
例:某商店经营一种小商品,进价为每件20元,据市场分析,在一个月内,售价定为每件25元时,可卖出105件,而售价每上涨1元,就少卖5件.
(1)当售价定为每件30元时,一个月可获利多少元?
(2)当售价定为每件多少元时,一个月的获利最大?最大利润是多少元?
选择题
1.已知二次函数的图象(0≤x≤3)如图,关于该函数在所给自变量取值范围内,下列说法正确的是(  )
A.有最小值0,有最大值3
B.有最小值-1,有最大值0
C.有最小值-1,有最大值3
D.有最小值-1,无最大值
2.当m在取值范围内取不同的值时,代数式的最小值是(  )
A.0   
 
B.5 
   C.3    
D.9
3.某广场有一喷水池,水从地面喷出,如图,以水平地面为x轴,出水点为原点,建立平面直角坐标系,水在空中划出的曲线是抛物线y=-x2+4x(单位:米)的一部分,则水喷出的最大高度是(  )
A.4米
B.3米
C.2米
D.1米
4.[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9
s和点火后13
s的升空高度相同
B.点火后24
s火箭落于地面
C.点火后10
s的升空高度为139
m
D.火箭升空的最大高度为145
m
5.如图,小强在今年的校运会跳远比赛中跳出了满意的一跳,函数h=3.5t-4.9t2(t的单位:s,h的单位:m)可以描述他跳跃时重心高度的变化,则他起跳后到重心最高时所用的时间约是(  )
A.0.71
s
B.0.70
s
C.0.63
s
D.0.36
s
6.某公园草坪的防护栏由100段形状相同的抛物线形构件组成,为了牢固起见,每段护栏需要间距0.4
m加设一根不锈钢的支柱,防护栏的最高点距底部0.5
m(如图),则这条防护栏需要不锈钢支柱的总长度至少为
(  )
A.50
m
B.100
m
C.160
m
D.200
m
二、填空题
1.
函数y=(-2≤x≤2)的最小值为________,最大值为________.
2.
教练对小明推铅球的录像进行技术分析,发现铅球行进高度y(m)关于水平距离x(m)的函数表达式为
y=-(x-4)2+3(如图所示),由此可知铅球推出的距离是  m.
3.[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)的函数表达式是y=60t-t2.在飞机着陆滑行中,最后4
s滑行的距离是____m.
竖直上抛的小球离地高度是关于它运动时间的二次函数,小军相隔1
s依次竖直向上抛出两个小球,假设两个小球离手时离地高度相同,在各自抛出后1.1
s时到达相同的最大离地高度,第一个小球抛出后t(s)时在空中与第二个小球的离地高度相同,则t=  .
如图,线段AB=10,点P在线段AB上,在AB的同侧分别以AP,BP为边长作正方形APCD和正方形BPEF,M,N分别是EF,CD的中点,则MN的最小值为  .
三、解答题
1.
水果店销售某种水果,由历年市场行情可知,从第1月至第12月,这种水果每千克售价y1(元)与销售时间第x月之间存在如图1所示(一条线段)的变化趋势,每千克成本y2(元)与销售时间第x月满足函数表达式式y2=mx2-8mx+n,其变化趋势如图2所示.
(1)求y2的表达式;
(2)第几月销售这种水果,每千克所获得利润最大?最大利润是多少?
2.某药厂销售部门根据市场调研结果,对该厂生产的一种新型药未来两年的销售进行预测,并建立如下模型:设第t个月该新型药的月销售量为P(单位:t),P与t之间存在如图所示的函数关系,其图象是函数P=(0<t≤8)的图象与线段AB的组合.设第t个月销售该新型药每吨的毛利润为Q(单位:万元),Q与t之间满足如下关系:Q=(1)当8<t≤24时,求P关于t的函数表达式.
(2)设第t个月销售该新型药的月毛利润为w(单位:万元).
①求w关于t的函数表达式.
②该药厂销售部门分析认为,336≤w≤513是最有利于该新型药可持续生产和销售的月毛利润范围,求此范围所对应的月销售量P的最小值和最大值.
(2018·湖北)绿色生态农场生产并销售某种有机产品,假设生产出的产品能全部售出.如图,线段EF,折线ABCD分别表示该有机产品每千克的售价y1(元),生产成本y2(元)与产量x(kg)之间的函数关系.
(1)求该产品的销售价y1(元)与产量x(kg)之间的函数表达式.
(2)直接写出生产成本y2(元)与产量x(kg)之间的函数表达式.
(3)当产量为多少时,这种产品获得的利润最大?最大利润为多少?
4.
如图①,地面BD上两根等长立柱AB,CD之间悬挂一根近似成抛物线y=x2-x+3的绳子.
(1)求绳子最低点离地面的距离;
(2)因实际需要,在离AB为3
m的位置处用一根立柱MN撑起绳子(如图②),使左边抛物线F1的最低点距MN为1
m,离地面1.8
m,求MN的长;
(3)将立柱MN的长度固定为3
m,通过调整MN的位置,使抛物线F2对应函数的二次项系数始终为,设MN离AB的距离为m,抛物线F2的顶点离地面距离为k,当2≤k≤2.5时,求m的取值范围.
  ①      
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