内容正文:
21.4 二次函数的应用
第1课时 二次函数与图形面积问题
1.经历探究图形的最大面积问题的过程,进一步获得利用数学方法解决实际问题的经验.
2.经历探索问题的过程,获得利用数学方法解决实际问题的经验.
会根据不同的条件,利用二次函数解决生活中的实际问题.
从几何背景及实际情景中抽象出函数模型.
【导入新课】
1.利用配方法求函数y=-4x2+80x的最大值.
解:y=-4(x2-20x+102-102)[来源:Zxxk.Com]
=-4(x-10)2+400,
当x=10时,y最大值=400.
2.实例引入:如图,用长20m的篱笆,一面靠墙(墙长不限)围成一个长方形的园子,怎么围才能使园子的面积最大?最大面积是多少?
解:设与墙垂直的一边为x米,园子面积为S平方米,由题意得[来源:学科网]
S=x(20-2x)=-2x2+20x=-2(x-5)2+50(0<x<10).∵-2<0,∴当x=5(在0<x<10的范围内)时,园子面积S的最大值为50平方米.
【新知探究】
知识模块一:用二次函数解决图形面积最值
1.阅读教材P36例1,解决下面的问题:
用总长为60m的篱笆围成一个矩形场地,矩形面积S随矩形一边长l的变化而变化.
(1)你能求出S与l之间的函数关系式吗?
(2)此矩形的面积能是200m2吗?若能,此时矩形的长、宽各是多少?
(3)此矩形的面积能是250m2吗?若能,请求出l的值;若不能,请说明理由;
(4)当l是多少米时,场地的面积S最大?最大值是多少?
解:(1)S=l(30-l)(0<l<30);(2)能,矩形长20m,宽10m;(3)不能.∵当S=250时,Δ<0,∴不能;(4)当l=15时,S最大=225m2.[来源:Z#xx#k.Com]
归纳:解决这类问题关键是在不同背景下学会从所给信息中提取有效信息,建立实际问题中变量间的二次函数关系.
2.思考与讨论:一般地,抛物线y=ax2+bx+c顶点为最低(高)点,所以x=-.当实际问题中图象只有抛物线中一部分,要比较这部分图象中的最高点与最低点,从而求出其最大值或最小值.时,二次函数y=ax2+bx+c有最小(大)值为
3.应用:(1)【例1】如图,有长为30m的篱笆,一面利用墙(墙的最大可用长度为10m),围成中间隔有一道篱笆(平行于AB)的矩形花圃.设花圃的一边AB为x(m),面积为y(m2).
①求y与x的函数关系式;
②y是否有最大值?如果有,请求出y的最大值.
解:①y=-3x2+30x(.时,y最大=≤x<10);②当x=
(2)完成教材P36练习.
知识模块二:利润最大问题
1.(课件展示)某商品现在的售价为每件60元,每星期可卖出300件.市场调查反映:若调整价格,每涨价1元,每星期要少卖10件;每降价1元,每星期可多卖出20件.已知该商品的进价为每件40元,如何定价才能使每星期的利润最大?
解答下面问题:(1)若设每件涨价x元,则每周可少卖10x件.每周的销售量是(300-10x)件.由此,你能确定涨价x元中x的取值范围吗?
(2)若设每件降价x元,则每周可多卖20x件.每周的销售量是(300+20x)件.此时,你能确定降价x元中x的取值范围吗?
(3)设每周利润为y元,你能分别得出涨价x元和降价x元时,相应的销售利润y关于x的函数关系式吗?并根据y与x的关系式,指明当涨价x元(或降价x元)中x取何值时,销售利润y达到最大值,并求出y的最大值.(x取整数)
(4)在问题(3)中所得到的两个最大值相同吗?如果不同,你认为应该怎样定价,才能使每星期的利润最大?
解:(3)y=(60-40+x)(300-10x)=-10x2+100x+6000(0≤x≤30);当x=5时,y最大值=6250;y=(60-40-x)(300+20x)=-20x2+100x+6000(0≤x≤20);当x=2或3时:y最大值=6120;(4)应定价65元,才使利润最大.
2.思考与讨论:在构建函数模型时,应注意分类和自变量的取值范围,再根据函数的性质求得相应的最大值.二次函数最值受自变量取值范围的限制.[来源:学科网]
3.应用:完成教材P42习题第1、2题.
【交流展示】
1.组织学生以小组为单位进行有序展示(表演、口述讲解或板书)学习成果,并将疑难问题展示在黑板上,小组之间就上述问题“释疑”或“兵教兵”.
2.教师肯定点拨或矫正学生自学成果.
【总结提升】
1.今天学习了什么?学到了什么?还有什么疑惑?有什么感受?
在学生回答的基础上,教师点评并板书:
能根据实际问题建立二次函数关系式并确定自变量取值范围,并能求出实际问题的最值.
2.分层作业:
(1)教材P42习题第3题.
(2)完成“智慧学堂”相应训练.
【课后反思】[来源:Zxxk.Com]
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