
(1)增长率问题
一月
a增长率为x 二月
a(1+x)增长率为x
三月
a(1+x)2
(2)利润问题
在这个模型中,利润=(售价-成本)×销量(3)面积问题
矩形面积=长×宽
材料总长a 矩形长
x
矩形宽
1(a-2x)
2
题型一二次函数的应用—销售问题
例7.某公司投资销售一种进价为每件15元的护眼台灯.销售过程中发现,每月销售量y(件)与销售单价x(元)之间的关系可近似的看作一次函数:y=-20x+800,在销售过程中销售单价不低于成本价,而每件的利润不高于成本价的60%.
(1)设该公司每月获得利润为w(元),求每月获得利润w(元)与销售单价x(元)之间的函数关系式,并确定自变量x的取值范围.
(2)当销售单价定为多少元时,每月可获得最大利润?每月的最大利润是多少?
【思路点拨】(1)由题意得,每月销售量与销售单价之间的关系可近似看作一次函数,利润=(定价﹣进价)×销售量,从而列出关系式;
(2)首先确定二次函数的对称轴,然后根据其增减性确定最大利润即可;
【答案与解析】解:(1)由题意,得:w=(x﹣15)•y=(x﹣15)•(﹣20x+800)=﹣20x2+1100x
﹣12000,
即w=﹣20x2+1100x﹣12000(15≤x≤24);
(2)对于函数w=﹣20x2+1100x﹣12000(15≤x≤24)的图象的对称轴是直线x=27.5
又∵a=﹣20<0,抛物线开口向下.
∴当15≤x≤24时,W随着x的增大而增大,∴当x=24时,W=2880,
答:当销售单价定为24元时,每月可获得最大利润,最大利润是2880元.
变式训练1.某商场销售一批衬衫,平均每天可售出20件,每件盈利40元.为了扩大销售,增加盈利,商场采取了降价措施.假设在一定范围内,衬衫的单价每降1元,商场平均每天可多售出2件,设衬衫的单价降x元,每天获利y元.
(1)如果商场里这批衬衫的库存只有44件,那么衬衫的单价应降多少元,才能使得这批衬
衫一天内售完,且获利最大,最大利润是多少?
(2)如果商场销售这批衬衫要保证每天盈利不少于1200元,那么衬衫的单价应降多少元?【思路点拨】(1)列出y=44(40﹣x)=﹣44x+1760,根据一次函数的性质求解;
(2)根据题意列出y=(20+2x)(40﹣x)=﹣2(x﹣15)2+1250,结合二次函数的性质求解;
【答案与解析】解:(1)y=44(40﹣x)=﹣44x+1760,
∵20+2x≥44,
∴x≥12,
∵y随x的增大而减小,
∴当x=12时,获利最大值1232;
答:如果商场里这批衬衫的库存只有44件,那么衬衫的单价应12元,才能使得这批衬衫一
天内售完,且获利最大1232元;
(2)y=(20+2x)(40﹣x)=﹣2(x﹣15)2+1250,
当y=1200时,1200=﹣2(x﹣15)2+1250,
∴x=10或x=20,
∵当x<15时,y随x的增大而增大,当x>15时,y随x的增大而减小,
当10≤x≤20时,y≥1200,
答:如果商场销售这批衬衫要保证每天盈利不少于1200元,那么衬衫的单价应降不少于10元且不超过20元.
变式训练2.为建设美丽家园,某社区将辖区内的一块面积为1000m2的空地进行绿化,一部分种草,剩余部分栽花,设种草部分的面积为x(m2),种草所需费用y(元)与x(m2)的函
1
数关系图象如图所示,栽花所需费用y(元)与x(m2)的函数关系式为
2
x
y=-0.01x2-20x+30000(0剟1000).
2
(1)求 y (元 ) 与 x(m 2) 的函数关系式;
1
(2)设这块1000m 2 空地的绿化总费用为W (元 ) ,请利用W 与 x 的函数关系式,求绿化总 费用 W 的最大值.
【思路点拨】(1)根据函数图象利用待定系数法即可求得y 1(元)与 x (m 2)的函数关系式 (2)总费用为 W =y 1+y 2,列出函数关系式即可求解 【答案与解析】解:
(1)依题意
当 0≤x≤600 时,y 1=k 1x ,将点(600,18000)代入得 18000=600k 1,解得 k 1=30
∴y 1=30x
当 600<x≤1000 时,y 1=k 2x+b ,将点(600,18000),(1000,26000)代入得
,解得
∴y 1=20x+600
综上,y 1(元)与 x (m 2)的函数关系式为:
(2)总费用为:W =y 1+y 2
∴W=
整理得
故绿化总费用 W 的最大值为 32500 元.
变式训练 3.某公司生产的某种商品每件成本为 20 元,经过市场调研发现,这种商
品在未来 40 天内的日销售量 m (件 ) 与时间 t (天 ) 的关系如下表:
时间 t (天 ) 1 3 5 10 36
日销售量 m
94 90 86 76 24
(件 )
未来 40 天内,前 20 天每天的价格 y 1(元/件)与时间 t (天)的函数关系式为 y 1= t +25
(1≤t ≤20 且 t 为整数),后20 天每天的价格 y 2(元/件)与时间 t (天)的函数关系式为
y 2=﹣ t +40(21≤t ≤40 且 t 为整数).
下面我们就来研究销售这种商品的有关问题:
(1)认真分析上表中的数据,用所学过的一次函数、二次函数、反比例函数的知识确定一
个满足这些数据的 m (件 ) 与 t (天 ) 之间的表达式;
(2)请预测未来 40 天中哪一天的日销售利润最大,最大日销售利润是多少?
【思路点拨】(1)从表格可看出每天比前一天少销售 2 件,所以判断为一次函数关系式;
(2)日利润=日销售量×每件利润,据此分别表示前 20 天和后 20 天的日利润,根据函数
性质求最大值后比较得结论.
【答案与解析】解:(1)经分析知:m 与 t 成一次函数关系.设 m =kt+b (k≠0),
将 t =1,m =94,t =3,m =90
代入
,
解得
,
∴m=﹣2t+96;
(2)前 20 天日销售利润为 P 1 元,后 20 天日销售利润为 P 2 元,
则 P 1=(﹣2t+96)( t+25﹣20)=﹣ (t ﹣14)2+578,
∴当 t =14 时,P 1 有最大值,为 578 元.
P 2=(﹣2t+96)•( t+40﹣20)=﹣t 2+8t+1920=(t ﹣44)2﹣16,
∵当 21≤t≤40 时,P 2 随 t 的增大而减小,
∴t=21 时,P 2 有最大值,为 513 元. ∵513<578,
∴第 14 天日销售利润最大,最大利润为 578 元.
题型二 二次函数的应用—面积问题
例 8.如图,用 30m 长的篱笆沿墙建造一边靠墙的矩形菜园,已知墙长18m ,设矩形的宽 AB
(1)用含x的代数式表示矩形的长BC;
(2)设矩形的面积为y,用含x的代数式表示矩形的面积y,并求出自变量的取值范围;(3)这个矩形菜园的长和宽各为多少时,菜园的面积y最大?最大面积是多少?
【思路点拨】(1)设菜园的宽AB为xm,于是得到BC为(30﹣2x)m;
(2)由面积公式写出y与x的函数关系式,进而求出x的取值范围;
(3)利用二次函数求最值的知识可得出菜园的最大面积.
【答案与解析】解:(1)∵AB=CD=xm,
∴BC=(30﹣2x)m;
(2)由题意得y=x(30﹣2x)=﹣2x2+30x(6≤x<15);
(3)∵S=﹣2x2+30x=﹣2(x﹣7.5)2+112.5,
∴当x=7.5时,S有最大值,S
=112.5,
最大
此时这个矩形的长为15m、宽为7.5m.
答:这个矩形的长、宽各为15m、7.5m时,菜园的面积最大,最大面积是112.5m2.
变式训练1.为了节省材料,小浪底水库养殖户小李利用水库的岸堤(足够长)为一边,用总长为120米的网在水库中围成了如图所示的①②③三块矩形区域,而且这三块矩形区域的面积相等.设BC的长度为xm,矩形区域ABCD的面积为ym2.
(1)求y与x之间的函数关系式,并注明自变量x的取值范围;
(2)请你帮养殖户小李计算一下BC边多长时,养殖区ABCD面积最大,最大面积为多少?
【思路点拨】(1)三个矩形的面值相等,可知2FG=2GE=BC,可知:2BC+8FC=120,即FC=,即可求解;
(2)y=﹣x2+45x=﹣(x﹣30)2+675即可求解.
【答案与解析】解:(1)∵三个矩形的面值相等,可知2FG=2GE=BC,
∴BC×DF=BC×FC,
∴2FC=DC,
2BC+8FC=120,
∴FC=,
∴y与x之间的函数关系式为y=3FC×BC=x(120﹣2x),
即y=﹣x2+45x,(0<x<60);
(2)y=﹣x2+45x=﹣(x﹣30)2+675
可知:当BC为30米是,养殖区ABCD面积最大,最大面积为675平方米.
变式训练 2.如图,ABCD是一块边长为8米的正方形苗圃,园林部门拟将其改造为矩形AEFG的形状,其中点E在AB边上,点G在A的延长线上,DG2BE,设BE的长为x米,改造后苗圃AEFG的面积为y平方米.
(1)求y与x之间的函数关系式(不需写自变量的取值范围);
(2)若改造后的矩形苗圃AEFG的面积与原正方形苗圃ABCD的面积相等,此时BE的长为米.
(3)当x为何值时改造后的矩形苗圃AEFG的最大面积?并求出最大面积.
【思路点拨】(1)根据题意可得DG=2x,再表示出AE和AG,然后利用面积可得y与x之
间的函数关系式;
(2)根据题意可得正方形苗圃ABCD的面积为,进而可得矩形苗圃AEFG的面积为,进而可得:﹣2x2+8x+=再解方程即可;
(3)根据二次函数的性质即可得到结论.
【答案与解析】解:(1)y=(8﹣x)(8+2x)=﹣2x2+8x+,
故答案为:y=﹣2x2+8x+;
(2)根据题意可得:﹣2x2+8x+=,
解得:x
1
=4,x
2
=0(不合题意,舍去),
答:BE的长为4米;
故答案为:y=﹣2x2+8x+(0<x<8);
(3)解析式变形为:y=﹣2(x﹣2)2+72,
所以当x=2时,y有最大值,
∴当x为2时改造后的矩形苗圃AEFG的最大面积,最大面积为72平方米.
变式训练3.如图,一面利用墙(墙的最大可用长度为10m),用长为24m的篱笆围成中间隔有一道篱笆的矩形花圃,设花圃的一边AB的长为x(m),面积为y(m2).
(1)若y与x之间的函数表达式及自变量x的取值范围;
(2)若要围成的花圃的面积为45m2,则AB的长应为多少?
【思路点拨】(1)根据题意可以得到y与x的函数关系式以及x的取值范围;
(2)令y=45代入(1)中的函数解析式,即可求得x的值,注意x的取值范围.
【答案与解析】解:(1)由题意可得,
y=x(24﹣3x)=﹣3x2+24x,
∵24﹣3x≤10,3x<24,
解得,x≥
∴
且x<8,
,
即y与x之间的函数表达式是y=﹣3x2+24x(
(2)当y=45时,
45=﹣3x2+24x,
解得,x
1
=3(舍去),x
2
=5,
答:AB的长应为5m.
题型三二次函数的应用—抛物线问题
);
例9.如图,已知排球场的长度O D为18米,位于球场中线处球网的高度AB为2.4米,一队员站在点O处发球,排球从点O的正上方1.6米的C点向正前方飞出,当排球运行至离点O的水平距离OE为6米时,到达最高点G建立如图所示的平面直角坐标系.
(1)当球上升的最大高度为3.4米时,对方距离球网0.4m的点F处有一队员,他起跳后的最大高度为3.1米,问这次她是否可以拦网成功?请通过计算说明.
(2)若队员发球既要过球网,又不出边界,问排球飞行的最大高度h的取值范围是多少?(排球压线属于没出界)
【思路点拨】(1)根据此时抛物线顶点坐标为(6,3.4),设解析式为y=a(x﹣6)2+3.4,再将点C坐标代入即可求得;由解析式求得x=9.4时y的值,与他起跳后的最大高度为3.1
米比较即可得;
(2)设抛物线解析式为y=a(x﹣6)2+h,将点C坐标代入得到用h表示a的式子,再根据球既要过球网,又不出边界即x=9时,y>2.4且x=18时,y≤0得出关于h的不等式组,解之即可得.
【答案与解析】解:(1)根据题意知此时抛物线的顶点G的坐标为(6,3.4),
设抛物线解析式为y=a(x﹣6)2+3.4,
将点C(0,1.6)代入,得:36a+3.4=1.6,
解得:a=﹣,
∴排球飞行的高度y与水平距离x的函数关系式为y=﹣(x﹣6)2+;
由题意当x=9.5时,y=﹣(9.4﹣6)2+≈2.8<3.1,
故这次她可以拦网成功;
(2)设抛物线解析式为y=a(x﹣6)2+h,
将点C(0,1.6)代入,得:36a+h=1.6,即a=
∴此时抛物线解析式为y=(x﹣6)2+h,
,
变式训练1.一位篮球运动员投篮,球沿抛物线y=-x2+运行,然后准确落入篮筐内,根据题意,得:,
解得:h≥3.025,
答:排球飞行的最大高度h的取值范围是h≥3.025.
17
52
已知篮筐的中心距离底面的距离为3.05m.
(1)求球在空中运行的最大高度为多少m?
(2)如果该运动员跳投时,球出手离地面的高度为2.25m,要想投入篮筐,则问他距离蓝筐中心的水平距离是多少?
【思路点拨】(1)由抛物线的顶点坐标即可得;
(2)分别求出y=3.05和y=2.25时x的值即可得出答案.
【答案与解析】解:(1)∵y=﹣x2+的顶点坐标为(0,),
∴球在空中运行的最大高度为m;
(2)当y=3.05时,﹣0.2x2+3.5=3.05,
解得:x=±1.5,
∵x>0,
∴x=1.5;
当y=2.25时,﹣0.2x2+3.5=2.25,
解得:x=2.5或x=﹣2.5,
由1.5+2.5=4(m),
故他距离篮筐中心的水平距离是4米.
变式训练2.甲、乙两人进行羽毛球比赛,羽毛球飞行的路线为抛物线的一部分,如图,甲在O点正上方1m的P处发出一球,羽毛球飞行的高度y(m)与水平距离x(m)之间满足函数
表达式y=a(x-4)2+h,已知点O与球网的水平距离为5m,球网的高度为1.55m.(1)当a=-
1
24时,①求h的值;②通过计算判断此球能否过网.
(2)若甲发球过网后,羽毛球飞行到与点的O水平距离为7m,离地面的高度为
处时,乙扣球成功,求a的值.
12
5
m的Q
【思路点拨】(1)①将点P(0,1)代入y=﹣(x﹣4)2+h即可求得h;②求出x=5时,y的值,与1.55比较即可得出判断;
(2)将(0,1)、(7,)代入y=a(x﹣4)2+h代入即可求得a、h.
【答案与解析】解:(1)①当a=﹣时,y=﹣(x﹣4)2+h,
将点P(0,1)代入,得:﹣
解得:h=;
×16+h=1,
②把x=5代入y=﹣
∵1.625>1.55,
∴此球能过网;
(x﹣4)2+,得:y=﹣×(5﹣4)2+=1.625,
(2)把(0,1)、(7,
,
)代入y=a(x﹣4)2+h,得:
解得:,
∴a=﹣.
变式训练3.小明跳起投篮,球出手时离地面
20
m,球出手后在空中沿抛物线路径运动,并
9
在距出手点水平距离4m处达到最高4m.已知篮筐中心距地面3m,与球出手时的水平距
离为8m,建立如图所示的平面直角坐标系.
(1)求此抛物线对应的函数关系式;
(2)此次投篮,球能否直接命中篮筐中心?若能,请说明理由;若不能,在出手的角度和力度都不变的情况下,球出手时距离地面多少米可使球直接命中篮筐中心?
(3)在篮球比赛中,当进攻方球员要投篮时,防守方球员常借身高优势及较强的弹跳对方,这就是平常说的盖帽.(注:盖帽应在球达到最高点前进行,否则就是“干扰球”,属犯规.)若此时,防守方球员乙前来盖帽,已知乙的最大摸球高度为3.19m,则乙在进攻方球员前多远才能盖帽成功?
【思路点拨】(1)根据顶点坐标(4,4),设抛物线的解析式为:y=a(x﹣4)2+4,由球
出手时离地面m,可知抛物线与y轴交点为(0,),代入可求出a的值,写出解析式;(2)先计算当x=8时,y的值是否等于3,把x=8代入得:y=,所以要想球经过(8,3),则抛物线得向上平移3﹣=个单位,即球出手时距离地面3米可使球直接命中篮筐中心;
(3)将由y=3.19代入函数的解析式求得x值,进而得出答案.
【答案与解析】
(1)设抛物线为y=a(x﹣4)2+4,
将(0,)代入,得a(0﹣4)2+4=,
解得a=﹣,
∴所求的解析式为y=﹣(x﹣4)2+4;
(2)令x=8,得y=﹣(8﹣4)2+4=
∴抛物线不过点(8,3),
故不能正中篮筐中心;
≠3,
=
∵抛物线过点(8,
),
∴要使抛物线过点(8,3),可将其向上平移 7/9 个单位长度,故小明需向上多跳 m 再投
篮(即球出手时距离地面 3 米)方可使球正中篮筐中心.
(3)由(1)求得的函数解析式,
当 y =3.19 时,3.19=﹣19(x ﹣4)2+4
解得:x 1=6.7(不符合实际,要想盖帽,必须在篮球下降前盖帽,否则无效),
x 2=1.3
∴球员乙距离甲球员距离小于 1.3 米时,即可盖帽成功.
题型四 二次函数与图形面积的综合
例 10.如图,抛物线 y = a(x + 1)2的顶点为 A ,与 y 轴的负半轴交于点 B ,且 OB = OA .
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点 C (-3,b ) 在该抛物线上,求 S
∆ABC
的值.
【思路点拨】(1)由抛物线解析式确定出顶点 A 坐标,根据 OA =OB 确定出 B 坐标,将 B
坐标代入解析式求出 a 的值,即可确定出解析式;
(2)将 C 坐标代入抛物线解析式求出 b 的值,确定出 C 坐标,过 C 作 CD 垂直于 x 轴,三角
形 ABC 面积=梯形 OBCD 面积﹣三角形 ACD 面积﹣三角形 AOB 面积,求出即可.
【答案与解析】解:(1)由题意得:A (﹣1,0),B (0,﹣1),
将 x =0,y =﹣1 代入抛物线解析式得:a =﹣1,
则抛物线解析式为 y =﹣(x+1)2=﹣x 2﹣2x ﹣1;
(2)过 C 作 CD⊥x 轴,
将 C (﹣3,b )代入抛物线解析式得:b =﹣4,即 C (﹣3,﹣4),
则 △S ABC =S 梯形 OBCD △﹣S ACD △﹣S A OB ×3×(4+1)﹣ ×4×2﹣ ×1×1=3.
变式训练1.如图,已知二次函数图象的顶点为(1,-3),并经过点C(2,0).
(1)求该二次函数的解析式;
(2)直线y=3x与该二次函数的图象交于点B(非原点),求点B的坐标和∆AOB的面积;
【思路点拨】(1)设抛物线的解析式为y=a(x﹣1)2﹣3,由待定系数法就可以求出结论;(2)由抛物线的解析式与一次函数的解析式构成方程组,求出其解即可求出B的坐标,进而可以求出直线AB的解析式,就可以求出AB与x轴的交点坐标,就可以求出△AOB的面积;【答案与解析】解:(1)抛物线的解析式为y=a(x﹣1)2﹣3,由题意,得
0=a(2﹣1)2﹣3,
解得:a=3,
∴二次函数的解析式为:y=3(x﹣1)2﹣3;
(2)由题意,得
,
解得:.
∵交点不是原点,
∴B(3,9).
如图2,设直线AB的解析式为y=kx+b,由题意,得
,
△
+S,
△
+S△
+S
解得:,
∴y=6x﹣9.
当y=0时,y=1.5.
∴E(1.5,0),
∴OE=1.5,
△
∴S
AOB
=S
A OE BOE
=+,
=9.
答:B(3,9),△AOB的面积为9;
变式训练2.如图,抛物线y=x2+x-2与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C.
(1)求点A,点B和点C的坐标;
(2)在抛物线的对称轴上有一动点P,求PB+PC的值最小时的点P的坐标;
(3)若点M是直线AC下方抛物线上一动点,求四边形ABCM面积的最大值.
【思路点拨】(1)利用待定系数法即可解决问题.
(2)连接AC与对称轴的交点即为点P.求出直线AC的解析式即可解决问题.
(3)过点M作MN⊥x轴与点N,设点M(x,x2+x﹣2),则AN=x+2,0N=﹣x,0B=1,0C
=2,MN=﹣(x2+x﹣2)=﹣x2﹣x+2,根据S
四边形ABCM
△
=S
AOM OCM BOC
构建二次函数,利用二次函数的性质即可解决问题.
【答案与解析】解:(1)由y=0,得x2+x﹣2=0解得x=﹣2x=l,
∴A(﹣2,0),B(l,0),
由x=0,得y=﹣2,
∴C(0,﹣2).
(2)连接AC与对称轴的交点即为点P.
△+S + =
设直线 AC 为 y =kx+b ,则﹣2k+b =0,b =﹣2:得 k =﹣l ,y =﹣x ﹣2.
对称轴为 x =﹣ ,当 x =﹣ 时,y =_(﹣ )﹣2=﹣ ,
∴P(﹣ ,﹣ ).
(3)过点 M 作 MN⊥x 轴与点 N ,
设点 M (x ,x 2+x ﹣2),则 AN =x+2,0N =﹣x ,0B =1,0C =2,MN =﹣(x 2+x ﹣2)=﹣x 2
﹣x+2,
S
四边形 ABCM
△=S AOM OCM △S BOC (x+2)(﹣x 2﹣x+2)+ (2﹣x 2﹣x+2)(﹣x )+ ×1× 2
=﹣x 2﹣2x+3
=﹣(x+1)2+4.
∵﹣1<0,
∴当 x =_l 时,S 四边形 ABCM 的最大值为 4.
变式训练 3.如图,二次函数 y = ax 2 + b x 的图象经过点 A(2,4) 与 B(6,0) .
(1)求 a , b 的值;
(2)点 C 是该二次函数图象上 A , B 两点之间的一动点,横坐标为 x (2 < x < 6) ,写出四边
形 OACB 的面积 S 关于点 C 的横坐标 x 的函数表达式,并求 S 的最大值.
△
=
△
=
△
=
△+S△+S
【思路点拨】(1)把A与B坐标代入二次函数解析式求出a与b的值即可;
(2)如图,过A作x轴的垂直,垂足为D(2,0),连接CD,过C作CE⊥AD,CF⊥x轴,垂足分别为E,F,分别表示出三角形OAD,三角形ACD,以及三角形BCD的面积,之和即为S,确定出S关于x的函数解析式,并求出x的范围,利用二次函数性质即可确定出S的最大值,以及此时x的值.
【答案与解析】解:(1)将A(2,4)与B(6,0)代入y=ax2+bx,
得,解得:;
(2)如图,过A作x轴的垂线,垂足为D(2,0),连接CD、CB,过C作CE⊥AD,CF⊥x 轴,垂足分别为E,F,
S
OAD
OD•AD=×2×4=4;
S
ACD
AD•CE=×4×(x﹣2)=2x﹣4;
S
BCD
BD•CF=×4×(﹣x2+3x)=﹣x2+6x,
则S=S
OAD ACD BCD
=4+2x﹣4﹣x2+6x=﹣x2+8x,
∴S关于x的函数表达式为S=﹣x2+8x(2<x<6),
∵S=﹣x2+8x=﹣(x﹣4)2+16,
∴当x=4时,四边形OACB的面积S有最大值,最大值为16.
