内容正文:
1.4 二次函数的应用
第1课时 利用二次函数解决最大面积或容积问题
1.已知一矩形的周长为180 cm,则它的最大面积为 ( )
A.2 025 cm2 B.1 800 cm2
C.1 400 cm2 D.2 000 cm2
A
2.如图1-4-1,假设篱笆(虚线部分)的长度是16 m,则所围成矩形ABCD的最大面积是 ( )
A.60 m2 B.63 m2
C.64 m2 D.66 m2
图1-4-1
C
【解析】 设BC为x(m),则AB为(16-x)m,矩形ABCD面积为y m2.由题意,
得y=x=-x2+16x=-+64,
∴当x=8 m时,y有最大值64 m2,
则所围成矩形ABCD的最大面积是64 m2.故选C.
3.[2018·沈阳]如图1-4-2,一块矩形土地ABCD由篱笆围着,并且由一条与CD边平行的篱笆EF分开.已知篱笆的总长为900 m(篱笆的厚度忽略不计),当AB=_______m时,矩形土地ABCD的面积最大.
图1-4-2
150
【解析】 设AB=x m,矩形土地ABCD的
面积为y m2,由题意,得
y=x·=-(x-150)2+33 750,
∵-<0,∴该函数图象开口向下,当x=150时,该函
数有最大值.
∴AB=150 m时,矩形土地ABCD的面积最大.
4.某农户计划利用现有的一面墙再修四面墙,建造如图1-4-3所示的长方体水池,用于培育不同品种的鱼苗.他已备足可以修高为1.5 m,长为18 m的墙的材料准备施工,设图中与现有一面墙垂直的三面墙的长度都为x(m),即AD=EF=BC=x(m)(不考虑墙的厚度).
图1-4-3
(1)求水池的总容积V与x的函数关系式,并直接写出x的取值范围;
(2)若想使水池的总容积V最大,x应为多少?最大容积是多少?
解:(1)∵AD=EF=BC=x m,
∴AB=(18-3x)m,
∴水池的总容积V与x的函数关系式为V=1.5x(18-3x)=-4.5x2+27x,x的取值范围是0<x<6;
(2)∵V=-4.5x2+27x=-(x-3)2+(0<x<6),
∴当x=3时,V有最大值40.5.
答:若使水池的总容积最大,x应为3,最大容积是40.5 m3.
5.[2017·义乌]某农场拟建一间矩形种牛饲养室,饲养室的一面靠现有墙(墙足够长),已知计划中的建筑材料可建围墙的总长为50 m.设饲养室长为x(m),占地面积为y(m2).
(1)如图1-4-4①,问饲养室长x为多少时,占地面积y最大?
(2)如图②,现要求在图中所示位置留2 m宽的门,且仍使饲养室的占地面积最大.小敏说:“只要饲养室长比(1)中的长多2 m就行了.”
请你通过计算,判断小敏的说法是否正确.
① ②
图1-4-4
【解析】 (1)利用长方形面积等于长乘宽,建立y与x的函数关系式,再确定占地面积取最大值时饲养室的长;
(2)利用长方形面积等于长乘宽,建立y与x的函数关系式,再确定占地面积取最大值时,饲养室的长,并将其与(1)中饲养室的长进行比较,从而作出判断.
解:(1)∵y=x·=-(x-25)2+,
∴当x=25时,占地面积y最大,
即当饲养室长为25 m时,占地面积最大;
(2)∵y=x·=-(x-26)2+338,
∴当x=26时,占地面积y最大,
即当饲养室长为26 m时,占地面积最大.
∵26-25=1≠2,∴小敏的说法不正确.
6.为了节省材料,某水产养殖户利用水库的岸堤(岸堤足够长)为一边,用总长为80 m的围网在水库中围成了如图1-4-5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的长度是x(m),矩形区域ABCD的面积为y(m2).
(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)x取何值时,y有最大值?最大值是
多少?
图1-4-5
解:(1)设AE=a(m),由题意,得
AE·AD=2BE·BC,AD=BC,
∴BE=a(m),AB=a(m).
由题意,得2x+3a+2·a=80,即a=20-x,
∴y=AB·BC=a·x=x,
即y=-x2+30x(0<x<40);
(2)∵y=-x2+30x=-(x-20)2+300,
∴当x=20 m时,y有最大值,最大值是300 m2.
7.[2018·孝感]如图1-4-6,在△ABC中,
∠B=90°,AB=3 cm,BC=6 cm,
动点P从点A开始沿AB向点B以1 cm/s的
速度移动,动点Q从点B开始沿BC向点
C以2 cm/s的速度移动.若P,Q两点分
别从