内容正文:
14.2二次函数与一元二次方程(组)及不等式之间的关系
1.二次函数与一元二次方程的关系
二次函数
(
),当
的值为0时,就得到一元二次方程
(
),即求方程
的解,就是求二次函数
与
轴交点的横坐标.对于方程
的解有以下3种情况:
(1)抛物线与
轴有两个交点⇔
⇔方程
有两个不相等的实数根(
,
).
(2)抛物线与
轴有一个交点⇔
⇔方程
有两个相等的实数根.
(3)抛物线与
轴无交点⇔
⇔方程
无实数根.
典例:已知二次函数
的图象与
轴的一个交点为(1,0),则关于
的方程
的两实数根分别是( )
A.1和-1
B.1和-2
C.1和2
D.1和3
答案:B
解析:∵
,∴
=
,即二次函数图象的对称轴是直线
,设二次函数
的图象与
轴的另一个交点的横坐标是
,∵二次函数
的图象与
轴的一个交点为(1,0),∴
,解得
,∴关于
的方程
的两实数根分别是1和-2.
方法总结:从图象上看,二次函数
与
轴的交点即是一元二次方程
的解.
自我补充:
2.二次函数与一元二次不等式的关系
(1)
的解集可以看做是函数
的图象位于
轴上方对应的点的横坐标的取值范围.
(2)
的解集可以看做是函数
的图象位于
轴下方对应的点的横坐标的取值范围.
典例:如图,过点(0,1)且平行于x轴的直线与二次函数
(
)图象的交点坐标为(1,1),(3,1),则不等式
的解集为( )
A.
B.
C.
或
D.
答案:C
解析:根据图象得二次函数
(
)的图象与直线
交点坐标为(1,1),(3,1),而
,即
,故
或
.
方法总结:一元二次不等式可以从二次函数的图象上得出解的情况,在解决与二次函数有关为问题中可以多运用数形结合的解题方法.
自我补充:
14.3根据实际问题列二次函数关系式
1.二次函数的应用
(1)利用二次函数求最大面积的方法:
①求几何图形的最大面积,应先在分析图形的基础上,引入自变量,用含自变量的代数式分别表示出与所求几何图形相关的量,再根据图形的特征列出其面积的计算公式,并且用函数表示这个面积,最后根据函数关系式求出最值及取得最值时相应的自变量的值.
②在求解几何图形的最大面积时,还应注意自变量的取值范围,一定要注意题目中隐含的每一个几何量的取值范围.
(2)利用二次函数求最大利润的方法:利用二次函数解决实际生活中的利润问题,应认清变量所表示的实际意义,注意隐含条件的使用,同时考虑问题要全面.此类问题一般是先运用“总利润=总售价-总成本”或“总利润=每件商品所获利润
销售数量”,建立利润与价格之间的函数关系式,求出这个函数关系式的最大值,即求得最大利润.
(3)利用二次函数解决抛物线形建筑物问题的方法: 在实际生活中,有许多问题(如卫星轨道、桥洞等),都可以通过构建二次函数解析式来解决.解决这类问题要利用数形结合思想和函数思想,合理建立直角坐标系,然后设出适当的函数解析式,由已知点所在的位置,利用待定系数法求出字母参数的值,从而得出解析式,再由二次函数的性质去分析解决问题.建立直角坐标系是解决这类问题的关键.
典例1:某植物园有一块足够大的空地,其中有一堵长为
米的墙,现准备用20米的篱笆围两间矩形花圃,中间用篱笆隔开.小俊设计了如图甲和乙的两种方案:
方案甲中
的长不超过墙长;方案乙中
的长大于墙长.
(1)若
.
①按图甲的方案,要围成面积为25平方米的花圃,则
的长是多少米?
②按图乙的方案,能围成的矩形花圃的最大面积是多少
?
(2)若
,哪种方案能围成面积最大的矩形花圃?请说明理由.
解:(1)①设
的长是
米,则
,根据题意,得
,
解得
,
.当
时,
,不符合题意(舍去),∴
,
∴
,即
的长是5米.
②设
的长是
米,矩形花圃的最大面积是
平分米,则
,根据题意,得
.
∴按图乙的方案,能围成的矩形花圃的最大面积是
平方米.
(2)按图甲的方案,设
米,能围成的矩形花圃的面积为
平方米,
∴
,当
时,
(不符合题意),舍去.∴第二种方案能围成面积最大的矩形花圃.
典例2:某公司销售一批产品,进价每件50元,经市场调研,发现售价为60元时,可销售800件,售价每提高1元,销售量将减少25件.公司规定:售价不超过70元.
(1)若公司在这次销售中要获得利润10800元,问这批产品的售价每件应提高多少元?
(2)若公司要在这次销售中获得利润最大,问这批产品售价每件应定为多少元?
解(1):设这次销售中,售价提高
元,获得利润为
元,依题意,得
,整理,得
.令
,得
10800,整理,得
,解得
,
.∵售价不超过70元,∴
不合题意
,舍去,∴此时售价为:60+8=68元,∴这批产品的售价每件应提高8元.
(2)由题(1)得
,函数图象开口向下,对称轴为
,当
时,售价为
,∴