二 次 函 数 的 应 用 复 习
—典 型 例 题 解 析
一、生活中的抛物线型
现实生活中存在抛物线形状的物体运动路线,如:喷泉、篮球(铅球、高尔夫球等)的运动路线.
特点:
在现实生活中存在抛物线形状的物体,如:桥洞、隧道等;
此类问题常利用已有的抛物线,建立合适的直角坐标系,求出函数表达式后解决实际问题.
例1.某游乐园有一个直径为16米的圆形喷水池,喷水池的周边有一圈喷水头,喷出的水柱为抛物线,在距水池中心3米处达到最高,高度为5米,且各方向喷出的水柱恰好在喷水池中心的装饰物处汇合.如图②所示,以水平方向为x轴,喷水池中心为原点建立直角坐标系.
例题图①
例题图②
典例精析
(1)求水柱所在抛物线(第一象限部分)的函数表达式;
1.二次函数表达式有哪几种形式?
例题图①
例题图②
分析:
2.本题适合用哪种形式?
一般式、顶点式、交点式
由题干可确定抛物线的顶点坐标,因此设顶点式.
典例精析
(1)求水柱所在抛物线(第一象限部分)的函数表达式;
解:(1)设水柱所在抛物线的函数表达式为y=a(x-3)2+5(a≠0), 将点(8,0)代入y=a(x-3)2+5,得25a+5=0,解得a=- , ∴水柱所在抛物线(第一象限部分)的函数表达式为
y=- (x-3)2+5(0<x<8);
例题图①
例题图②
典例精析
(2)王师傅在喷水池内维修设备期间,喷水管意外喷水,为了不被淋湿,身高1.8米的王师傅站立时必须在离水池中心多少米以内?
身高为1.8米,即y的值,离水池中心的距离即x的值.
分析:
1.“身高1.8米”、“离水池中心的距离”分别对应解析式中的什么?
2.此时转化为什么问题?
已知y的值,去求出x的值,即将y=1.8代入,求出x.
典例精析
(2)王师傅在喷水池内维修设备期间,喷水管意外喷水,为了不被淋湿,身高1.8米的王师傅站立时必须在离水池中心多少米以内?
解:当y=1.8时,有- (x-3)2+5=1.8. 解得x1=-1(舍去),x2=7, ∵当3<x<8时,y随x的增大而减小. ∴为了不被淋湿,身高1.8米的王师傅站立时必须在离水池中心7米以内.
典例精析
(3)经检修评估,游乐园决定对喷水设施做如下设计改进:在喷出水柱的形状不变的前提下,把水池的直径扩大到32米,各方向喷出的水柱仍在喷水池中心保留的原装饰物(高度不变)处汇合,请直接写出扩建改造后喷水池水柱的最大高度.
分析:
1.求水柱的最大高度,要用二次函数的什么知识?
二次函数的最值.
2.如何确定二次函数的最值?
确定二次函数的表达式,利用二次函数的性质解决.
典例精析
解:当x=0时,y=- (x-3)2+5= .
∵装饰物高度不变,且喷出水柱的形状不变,
∴新抛物线也过点(0, ),a=- .
设改造后水柱所在抛物线的函数表达式为y=- x2+bx+ ,∵该函数图象过点(16,0),
∴0=- ×162+16b+ ,解得b=3,
∴y=- x2+3x+ =- (x- )2+ .
∴扩建改造后喷水池水柱的最大高度为 米.
典例精析
一、生活中的抛物线型
2.给出x的值去求y,或给出y的值去求x.
解题套路:
1.利用待定系数法确定二次函数的表达式.
3.求二次函数的最值.
二、几何图形中的二次函数
特点:
在几何图形中,利用相似三角形的相关知识,或利用图形的面积等等,得出相应的数量关系,得到二次函数模型,利用二次函数的性质解决相关的实际问题.
代数部分的知识与几何部分的知识综合运用
例2.如图,西游乐园景区内有一块矩形油菜花田地(单位:m),现在其中修建一条观花道(阴影所示),供游人赏花,设改造后观花道的面积为y m2.(1)求y与x的函数关系式;
典例精析
分析:
2.如何求阴影部分的面积?
根据题中数量关系确定.
1.本题适合用什么方法确定函数表达式?
转化为矩形面积减两个直角三角形的面积
典例精析
解:(1)y=6×8-2× ×(6-x)(8-x) =-x2+14x (0<x<6);
解析:由题可得矩形的面积为____,空白部分为两个全等的直角三角形,其面积为____________,用矩形的面积减去两个空白部分三角形的面积和即可得函数表达式.
48
(6-x)(8-x)
(2)若改造后观花道的面积为13 m2,求x的值;
典例精析
解:当y=13时,-x2+14x=13,
解得x=1或x=13,
∵0<x<6,
∴x=1
(3)若要求0.6≤x≤1,求改造后油菜花地所占面积的最大值.
典例精析
(3)设油菜花田地占地面积为w, 则w=48-y=x2-14x+48=(x-7)2-1, ∵a=1>0,抛物线开口向上
∵对称轴为x=7当x<7时,
∴当0.6≤x≤1时,w随x的增大而减小, ∴当x取最小值0.6时,w取得最大值,
最大值为(0.6-7)2-1=39.96. 答:改造后油菜花田地所占面积的最大值为39.96 m2.
二、几何图形中的二次函数
2.给出x的值去求y,或给出y的值去求x.
解题套路:
1.利用题中图形关系确定二次函数的表达式.
3.求二次函数的最值.
注意:
1.关注自变量的取值范围.
2.求谁的最值,就要求出以其为函数的函数解析式.
三、二次函数应用题
特点:
以现实情境为背景,赋予一个生产、生活的场景,如销售问题、生产问题等等.通常要根据题中的数量关系确定二次函数的表达式,再运用用二次函数的性质解决实际问题.
是二次函数中重要的一个题型.
例3.某公司生产甲、乙两种产品,已知生产甲种产品每千克的成本费是30元,生产乙种产品每千克的成本费是20元.物价部门规定,这两种产品的销售单价(每千克的售价)之和为80元.经市场调研发现,甲种产品的销售单价为x(元),在公司规定30≤x≤60的范围内,甲种产品的月销售量y1(千克)符合y1=-2x+150;乙种产品的月销售量y2(千克)与它的销售单价成正比例,当乙产品单价为30元(即:80-x=30)时,它的月销售量是30千克.
典例精析
(1)求y2与x之间的函数关系式;
由于物价部门规定,这两种产品的销售单价之和为80元,
当乙产品单价为30元时,它的月销售量是30千克代入
即可得出函数关系式.
分析:
∴当甲种产品的销售单价为x元,
则乙种产品的销售单价为________元
∵乙种产品的月销售量y2(千克)与)它的销售单价成正比例,
可设函数解析式为_______________.
(80-x)
y2=k(80-x)
典例精析
解:(1)∵甲种产品的销售单价为x元,
∴乙种产品的销售单价为(80-x)元,
∴设y2与x之间的函数关系式y2=k(80-x),
∵当80-x=30时,y2=30,
∴30=30k,解得k=1,
即y2与x之间的函数关系式为y2=80-x.
典例精析
(1)求y2与x之间的函数关系式;
(2)公司怎样定价,可使月销售利润最大?最大月销售利润是多少?(销售利润=销售额-生产成本费)
典例精析
分析:
我们通常是如何解决最值问题的?
①要确定函数的表达式.
②对于二次函数,结合a的正负、对称轴的大小.
③关注自变量的取值范围.
典例精析
(2)公司怎样定价,可使月销售利润最大?最大月销售利润是多少?(销售利润=销售额-生产成本费)
解:设月销售利润为w元,
w=(x-30)(-2x+150)+(80-x-20)(80-x)
=-(x-35)2+1525,(30≤x≤60)
∵a=-1<0,抛物线开口向下
∴x=35时,w取得最大值,此时w=1525,80-x=45,
∴当甲种产品的销售单价定为35元,乙种产品的销售单价定为45元时,月销售利润最大,最大月销售利润是1525元.
(3)是否月销售额越大月销售利润也越大?请说明理由.
典例精析
解:不是月销售额越大月销售利润也越大;
理由:设月销售额为z,
z=x(-2x+150)+(80-x)(80-x)=-(x+5)2+6425,
∴当x>-5时,z随x的增大而减小,
∴在公司规定30≤x≤60的范围内,当x=30时,月销售额最大,
而当x=35时,月销售利润最大,
∴不是月销售额越大月销售利润也越大.
课堂小结:
二次函数应用题的解题套路:
1.确定二次函数表达式
(待定系数法或根据题意列)
2.给定x求y,或给定y求x.
3.最值
4.增减性
(自变量的取值范围)
(a、对称轴、自变量的取值范围)
(a、对称轴、自变量的取值范围)
同学们再见