内容正文:
年级上册·RJ
数 学
第二十二章 二次函数
22.3 实际问题与二次函数
第1课时 几何图形问题
知识点 利用二次函数解决图形面积的最值问题
1.(河北邯郸月考)矩形的周长为12 cm,设其一边长为x cm,面积为y cm2,则y与x的函数解析式及其自变量x的取值范围均正确的是( B )
A.y=-x2+6x(3<x<6)
B.y=-x2+6x(0<x<6)
C.y=-x2+12x(6<x<12)
D.y=-x2+12x(0<x<12)
B
2.已知一个直角三角形的两直角边之和是20 cm,则这个直角三角形面积的最大值是 50cm2 .
50cm2
3.如图所示,小明用铁栅栏及一面墙(墙足够长)围成一个矩形场地ABCD,在AB和BC边各有一个2米宽的小门(不用铁栅栏),小明共用铁栅栏40米,设矩形ABCD的边AD长为x米,矩形的面积为S平方米.
(1)写出S与x的函数解析式.
解:(1)由题意,得S=x[40-x-(x-2)+2]=-2x2+44x.∵∴2<x<21,∴S与x的函数解析式为S=-2x2+44x(2<x<21).
(2)当x取何值时,S有最大值?并求出最大值.
解:(2)∵S=-2x2+44x=-2(x-11)2+242,∴当x=11时,S有最大值,最大值为242平方米.
4.在美化校园的活动中,某兴趣小组想借助如图所示的直角墙角(两边足够长),用28 m长的篱笆围成一个矩形花园ABCD(篱笆只围AB,BC两边),设AB=x m.若在P处有一棵树与墙CD,AD的距离分别是15 m和6 m,要将这棵树围在花园内(含边界,不考虑树的粗细),则花园面积S的最大值为( C )
A.193 m2 B.194 m2
C.195 m2 D.196 m2
C
5.(江苏扬州一模)一种包装盒的设计方法如图所示,ABCD是边长为80 cm的正方形硬纸片,切去阴影部分所示的四个全等的等腰直角三角形,再沿虚线折起,使得A,B,C,D四点重合于图中的点O,形成一个底面为正方形的长方体包装盒.设BE=CF=x cm,要使包装盒的侧面积最大,则x应取( C )
A.30 cm B.25 cm C.20 cm D.15 cm
C
6.如图所示,用长为24 m的篱笆围成一面利用墙(墙的最大可用长度a为9 m)、且中间隔有一道篱笆的长方形花圃,则围成的花圃的面积最大为 45 m2 .
45 m2
7.(山东临沂期中)如图所示,在△ABC中,∠B=90°,AB=8 mm,BC=16 mm,动点P从点A开始沿边AB向B以1 mm/s的速度移动(不与点B重合),动点Q从点B开始沿边BC向C以2 mm/s的速度移动(不与点C重合).如果P,Q分别从A,B同时出发,那么经过 4 秒,四边形APQC的面积最小.
4
8.手工课上,小明准备做一个形状是菱形的风筝,这个菱形的两条对角线长度之和恰好为60 cm,菱形的面积S(单位:cm2)随其中一条对角线的长x(单位:cm)的变化而变化.
(1)请直接写出S与x之间的函数解析式(不要求写出自变量x的取值范围).
解:(1)S=-x2+30x.
(2)当x是多少时,菱形风筝的面积S最大?最大面积是多少?
解:(2)∵S=-x2+30x=-(x-30)2+450,且-<0,∴当x=30 cm时,S有最大值,最大值为450 cm2.
即当x为30 cm时,菱形风筝的面积最大,最大面积是450 cm2.
9.一边利用足够长的墙,其他各边用长为12 m的篱笆围出一块苗圃,如图所示,围出的苗圃是五边形ABCDE,AE⊥AB,BC⊥AB,∠C=∠D=∠E,设CD=DE=x m,五边形ABCDE的面积为S m2,问当x取何值时,S最大?并求出S的最大值.
解:如图所示,连接EC,过点D作DF⊥EC,垂足为点F.∵∠DCB=∠CDE=∠DEA,∠EAB=∠CBA=90°,∴∠DCB=∠CDE=∠DEA=×(540°-90°-90°)=120°.∵DE=CD,∴∠DEC=∠DCE=30°.∵∠CEA=∠ECB=90°,∴四边形EABC为矩形.∵DE=x m,∴AE=(6-x)m,DF=x m,由勾股定理,得EF=x m,则EC=x m,∴S=·x·x+(6-x)·x=-x2+6x=-(x-4)2 +12(0<x<6).∴当x=4 m时,S最大,且最大值为12 m2.
10.某小区准备把一块长80 m、宽60 m(AB=60 m,BC=80 m)的矩形空地建成花园小广场,设计方案如图所示,阴影区域为绿化区(四块绿化区为全等的直角三角形),空白区域为活动区,且四周出口宽度一样(EF=GH=MN=PQ),设AP=x m(15≤x≤35).
(1)图中AE的长为 (x-10)m (用含x