内容正文:
专题课堂(三) 二次函数的应用
第二章 二次函数
数学 九年级下册 北师版
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类型一 二次函数的几何应用
【例1】如图所示,有长为24 m的篱笆,一面利用墙(墙的最大可用长度a为10 m),围成中间隔篱笆的矩形花圃,设花圃的宽AB为x m,面积为S m2.
(1)求S关于x的函数表达式;
(2)如果要围成面积为45 m2的花圃,AB的长是多少米?
(3)能围成面积比45 m2更大的花圃吗?如果能,请求出最大面积,并说明围法;如果不能,请说明理由.
解:(1)S=x(24-3x)=-3x2+24x( eq \f(14,3) ≤x≤8)
(2)当S=45时,-3x2+24x=45,解得x1=3,x2=5.当x=3时,BC=24-3×3=15>a=10不符合题意,舍去,∴AB的长为5 m
(3)S=-3x2+24x=-3(x-4)2+48,∵ eq \f(14,3) ≤x<8,∴当x= eq \f(14,3) 时,S有最大值,S最大值=48-3( eq \f(14,3) -4)2= eq \f(140,3) .∵ eq \f(140,3) >45,∴能围成面积比45 m2更大的花圃.此时24-3× eq \f(14,3) =10(m),∴当花圃的长为10 m,宽为 eq \f(14,3) m时,花圃有最大面积 eq \f(140,3) m2
1.(2022·威海)某农场要建一个矩形养鸡场,养鸡场的一边靠墙,另外三边用木栅栏围成.已知墙长25 m,木栅栏长47 m,在与墙垂直的一边留出1 m宽的出入口(另选材料建出入门).求养鸡场面积的最大值.
解:设矩形鸡场与墙垂直的一边长为x m,则与墙平行的一边长为(47-2x+1)m,由题意可得:y=x(47-2x+1),即y=-2(x-12)2+288,∵-2<0,∴当x=12时,y有最大值为288,当x=12时,47-2x+1=24<25(符合题意),∴鸡场的最大面积为288 m2
王强在一次高尔夫球的练习中,在某处击球,球飞行的路线满足抛物线y=- eq \f(1,5) x2+ eq \f(8,5) x,其中y(m)是球飞行的高度,x(m)是球飞出的水平距离,落地时球离球洞的水平距离还有2 m.
(1)写出抛物线的开口方向,顶点坐标,对称轴;
(2)请写出球飞行的最大水平距离;
(3)若王强再一次从此处击球,要想让球飞行的最大高度不变且球刚好进洞,则球飞行路线应满足怎样的抛物线,求出其表达式.
解:(1)开口向下,顶点坐标为(4, eq \f(16,5) ),对称轴为直线x=4
(2)令y=0得- eq \f(1,5) x2+ eq \f(8,5) x=0,解得x1=0,x2=8,∴球飞行的最大水平距离为8 m
(3)要让球刚好进洞而飞行的最大高度不变,则球飞行的最大水平距离为10 m,∴抛物线的对称轴为直线x=5,顶点为(5, eq \f(16,5) ),此时设对应的抛物线的表达式为y=a(x-5)2+ eq \f(16,5) ,又∵点(0,0)在此抛物线上,∴25a+ eq \f(16,5) =0,∴a=- eq \f(16,125) ,∴y=- eq \f(16,125) (x-5)2+ eq \f(16,5)
类型二 二次函数的代数应用
【例2】(黔南州中考)某种蔬菜的销售单价y1与销售月份x之间的关系如图1所示,销售成本y2与销售月份x之间的关系如图2所示(图1的图象是线段,图2的图象是抛物线)
(1)已知6月份这种蔬菜的成本最低,此时出售每千克的收益是多少元?(收益=售价-成本)
(2)哪个月出售这种蔬菜每千克的收益最大?简单说明理由;
(3)已知市场部销售该种蔬菜4月份、5月份的总收益为22万元,且5月份的销售量比4月份的销售量多2万千克,求4月份、5月份的销售量分别是多少万千克?
解:(1)当x=6时,y1=3,y2=1,∵y1-y2=3-1=2,∴6月份出售这种蔬菜每千克的收益是2元
(2)设y1=mx+n,y2=a(x-6)2+1.将(3,5),(6,3)代入y1=mx+n,得 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(3m+n=5,,6m+n=3,)) 解得 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(m=-\f(2,3),,n=7.)) ∴y1=- eq \f(2,3) x+7;将(3,4)代入y2=a(x-6)2+1,得4=a(3-6)2+1,解得a= eq \f(1,3) ,∴y2= eq \f(1,3) (x-6)2+1= eq \f(1,3) x2-4x+13.∴y1-y2=- eq \f(2,3) x+7-( eq \f(1,3) x2-4x+1