内容正文:
第13节 二次函数的应用
1.用函数观点看一元二次方程.把二次函数问题转化为一元二次方程的相关知识.
1.抛物线y=-x2-2x+3与x轴的两个交点坐标分别是 (-3,0) , (1,0) .
(-3,
0)
(1,0)
知识梳理
2.二次函数与一次函数的综合应用:
如图,通过观察一次函数和二次函数的位置关系,得出如下结论:
当一次函数在二次函数上方,即一次函数的函数值较大时,对应的自变量的取值范围是xA<x<xB;
当一次函数在二次函数下方,即一次函数的函数值较小时,对应的自变量的取值范围是x<xA或x>xB.
2.如图,抛物线y=x2-x+a与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,其顶点在直线y=-2x上.
(1)求a的值;
解:(1)∵抛物线y=x2-x+a的顶点的横坐标为x=-=1,且其顶点在直线y=-2x上,
∴抛物线y=x2-x+a的顶点的纵坐标为y=-2.
∴-2=×12-1+a.解得a=-.
(2)求A,B两点的坐标.
(2)∵a=-,∴抛物线的解析式为y=x2-x-.
由x2-x-=0,得x1=-1,x2=3.
∴A,B两点的坐标分别为(-1,0),(3,0).
3.(1)二次函数实际应用题的解题步骤:
①先分析问题中的数量关系,列出函数关系式;
②研究自变量的取值范围;
③研究所得的函数;
④检验x的取值是否在自变量的取值范围内,并求相关的值;
⑤解决提出的实际问题.
(2)二次函数应用题的常见类型:
①面积问题—篱笆问题;
②商品利润最大问题;
③拱桥隧道问题;
④运动中的抛物线问题.
3.已知一个矩形的周长是12 cm,求矩形面积S与一边长x之间的函数关系式.当x为多少时,矩形面积S最大,S的最大值为多少?
解:由题意,得矩形另一条边的长为(6-x).
∴S=x(6-x)=-x2+6x=-(x-3)2+9.
∴当x=3时,S最大=9.
∴当x为3时,矩形面积S最大,S的最大值为9.
二次函数与一元二次方程
1.(2022南通)根据物理学规律,如果不考虑空气阻力,以40 m/s的速度将小球沿与地面成30°角的方向击出,小球的飞行高度h(单位:m)与飞行时间t(单位:s)之间的函数关系是h=-5t2+20t,当飞行时间t为 2 s时,小球达到最高点.
2
核心考点
2.创设真实情境(2023兰州)一名运动员在10 m高的跳台进行跳水,身体(看成一点)在空中的运动轨迹是一条抛物线,运动员离水面OB的高度y(m)与离起跳点A的水平距离x(m)之间的函数关系如图所示,运动员离起跳点A的水平距离为1 m时达到最高点,当运动员离起跳点A的水平距离为3 m时离水面的距离为7 m.
(1)求y关于x的函数表达式;
解:(1)由题意,得c=10,抛物线的对称轴为x=1,且经过点(3,7).
设抛物线的表达式为y=ax2+bx+10(a≠0).
∴解得
∴y关于x的函数表达式为y=-x2+2x+10.
(2)求运动员从起跳点到入水点的水平距离OB的长.
(2)令y=0,则-x2+2x+10=0.解得x1=1+,x2=1-(舍去).
∴运动员从起跳点到入水点的水平距离OB的长为(1+) m.
实际问题中的最值问题 (5年2考)
3.(2023无锡)某景区旅游商店以20元/kg的价格采购一款旅游食品加工后出售,销售价格不低于22元/kg,不高于45元/kg,经市场调查发现每天的销售量y(kg)与销售价格x(元/kg)之间的函数关系如图所示.
(1)求y关于x的函数表达式;
解:(1)当22≤x≤30时,设函数表达式为y=kx+b(k≠0).
将(22,48),(30,40)代入表达式,得解得
∴y关于x的函数表达式为y=-x+70.
当30<x≤45时,设函数表达式为y=mx+n(m≠0).将(30,40),(45,10)代入表达式,得解得∴函数表达式为y=-2x+100.
综上,y关于x的函数表达式为
y=
(2)当销售价格定为多少时,该商店销售这款食品每天获得的销售利润最大?最大销售利润是多少?[销售利润=(销售价格-采购价格)×销售量]
(2)设利润为w元.当22≤x≤30时,w=(x-20)(-x+70)=-x2+90x-1 400=-(x-45)2+625.
∵在22≤x≤30范围内,w随着x的增大而增大,∴当x=30时,w取得最大值为400.
当30<x≤45时,w=(x-20)(-2x+100)=-2x2+140x-2 000=-2(x-35)2+450.当x=35时,w取得最大值为450.
∵450>400,∴当销售价格定为35元/kg时,该商店销售这款食品每天获得的销售利润最大,最大销售利润是450元.