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第二十二章
二次函数
实际问题与二次函数
——图形面积
学习目标
1.分析实际问题中变量之间的二次函数关系.(难点)
2.会运用二次函数求实际问题中的最大值或最小值.
3.能应用二次函数的性质解决图形中最大面积问题.(重点)
导入新课
复习引入
写出下列抛物线的开口方向、对称轴和顶点坐标,并写出其最值.
(1)y=x2-4x-5;
(配方法)
(2)y=-x2-3x+4.(公式法)
解:(1)开口方向:向上;对称轴:x=2;
顶点坐标:(2,-9);最小值:-9;
(2)开口方向:向下;对称轴:x=
;
顶点坐标:(
,
);最大值:
.
1.
二次函数y=ax2+bx+c的图象是一条
,它的对称
轴是
,顶点坐标是
.
抛物线
2.
二次函数y=-3(x+4)2-1的对称轴是
,顶点
坐标是
。当x=
时,函数有最
值,是
。
直线x=-4
(-4
,-1)
-4
大
-1
知识回顾
自学教材第49页,思考下列问题:
1、竖直上抛小球,小球的运动高度与运动时间之间是一个什么函数关系?函数图形是什么样子?
2、小球达到最大高度时、对应的函数图像在什么位置?
3、一般的,当a〉0(a〈0)时,抛物线y=ax2+bx+c的顶点是最
(
)点,当x=(
)时,二次函数
y=ax2+bx+c有最
(
)值
(
)
低
高
小
大
九年级的小勇同学家是开养鸡场的,现要用60米长的篱笆围成一个矩形的养鸡场地。
(2)若矩形的一边长分别为15米、20米、30米,它的面积s分别是多少?
问题1:
(1)若矩形的一边长为10米,它的面积s是多少?
自主探究
X
(一边长)
10
15
20
30
S
(面积)
200
225
200
1.表格中s与x之间是一种什么关系?
2.在这个问题中,x只能取10,15,20,30这几个值才能围成矩形吗?如果不是,还可以取哪些值?
3.请同学们猜一猜:围成的矩形的面积有没有最大值?若有,是多少?
思考
X
(一边长)
10
15
20
30
S
(面积)
200
225
200
九年级的小勇同学家是开养鸡场的,现要用60米长的篱笆围成一个矩形的养鸡场地。
问题2:
小勇的爸爸请他用所学的数学知识设计一个方案,使围成的矩形的面积最大。小勇一时半会儿毫无办法,非常着急。请你帮小勇设计一下。
合作交流
解:由题意,得:s=x(30-x)
即s与x之间的函数关系式为:
s=-x2+30x
配方,得:S=-(x-15)2+225
又由题意,得:
解之,得:
∴当x=15时,s有最大值。
∴当矩形的长、宽都是15米时,它的面积最大。
(1)列出二次函数的解析式,并根据自变量的实际意义,确定自变量的取值范围;
(2)在自变量的取值范围内,运用公式法或通过配方求出二次函数的最大值或最小值。
问题3:现要用60米长的篱笆围成一个矩形(一边靠墙且墙足够长)的养鸡场地。设矩形与墙平行的一边长为x米,应怎样围才能使矩形的面积s最大。请设计出你的方案并求出最大面积。
我来当设计师
问题4
现要用60米长的篱笆围成一个矩形(一边靠墙且墙长28米)的养鸡场地。设矩形与墙平行的一边长为x米,应怎样围才能使矩形的面积s最大。请设计出你的方案并求出最大面积。
解:由题意,得:
即s与x之间的函数关系式为:
∴这个二次函数的对称轴是:x=30
又由题意,得:
解之,得:
∴当x
≤
30时,s随x的增大而增大。
∴当与墙平行的一边长为28米,另一边长为16米时,围成的矩形面积最大,其最大值是448米2。
当堂检测
A
组
1.
若正方形的边长为6,边长增加x,面积增加y,则y关于x的函数解析式为
(
)
A.
y=(x+6)2
B.
y=x2+62
C.
y=x2+6x
D.
y=x2+12x
D
2.
三角形的一边长与这边上的高都为x
cm,其面积是y
cm2,则y关于x的函数解析式为
(
)
A.
y=x2
B.
y=2x2
C.
y=
x2
D.
y=
x2
C
3.
等边三角形的边长2x与面积y之间的函数解
析式为_________________.
y=
x2
4.
如图F22-24-1,在美化校园的活动中,某兴趣小组用总长为28
m的围栏材料,一面靠墙,围成一个矩形花园,墙长8
m.设AB的长为x
m,矩形花园的面积为S
m2.当x为多少时,S取得最大值,最大值是多少?
解:由题意,可得
S=x(28-2x)
=-2x2+28x
=-2(x-7)2+98.
∵-2<0,10≤x<14,
∴当x=10时,S有最大值,最大值为80.
B
组
5.
在半径为4的圆中,挖去一个边长为x
cm的正方形,剩下部分面积为y
cm2,则y与x的函数关系式为
(
)
A.
y=πx2-4x
B.
y=16π-x2
C.
y=16-x2
D.
y=x2-4x
B
C
组
6.
如图F22-24-2,正方形ABCD的边长为4,E是AB边上一点(不与A,B重合),F是AD延长线上的一点,且DF=2BE.四边形AEGF为矩形,矩形AEGF的面积y随BE的长x的变化而变化且构成函数.
(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AEGF的面积是
10,求BE的长.
解:(1)∵正方形ABCD的边长是4,
BE=x,DF=2BE,
∴AE=AB-BE=4-x,AF=AD+DF=4+2x.
∴y=(4-x)(4+2x)=-2x2+4x+16.
∵点E不与A,B重合,∴0∴y=-2x2+4x+16(0(2)∵矩形AEGF的面积是10,
∴10=-2x2+4x+16.
解得x1=3,x2=-1(不合题意,舍去).
因此BE的长为3.