内容正文:
用二次函数求几何图形面积的最值
26.2.2.5
第26章 二次函数
华师版 九年级下
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答 案 呈 现
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C
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如图,在△ABC中,BC=7 cm,AC=
24 cm,AB=25 cm,P点在BC上从B点运动到C点,速度为2 cm/s;Q点在CA上从C点运动到A点,速度为5 cm/s.若点P,Q分别从B,C同时出发.
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(1)经过多长时间后,S△PCQ的面积为15 cm2?
【解】∵在△ABC中,BC=7 cm,AC=24 cm,AB=25 cm,72+242=252,∴BC2+AC2=AB2,
∴∠ACB=90°.
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(2)请用配方法说明,何时△PCQ的面积最大,最大面积是多少?
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【点方法】
用二次函数的性质求解几何图形面积的最值,通常先根据图形的特点,结合相关的几何性质,运用“面积法”建立函数关系式,再运用求二次函数最值的方法求解.
(1)在移动过程中,试用含x的代数式表示△AMQ的面积.
【解】∵在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠B=30°,
∴∠BAC=60°.
∵∠E=30°,∠ACE=90°,
∴∠EQC=∠AQM=60°.
∴△AMQ为等边三角形.
∴AM=AQ.
(2)计算x等于多少时,两个三角尺重叠部分的面积有最大值,最大值是多少?
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如图,用一段长为16 m的篱笆围成一个一边靠墙的矩形围栏(墙足够长),则这个围栏的最大面积为________m2.
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【点拨】
设与墙垂直的一边长为x m,则与墙平行的一边长为(16-2x)m.根据矩形面积公式列出函数表达式,化为顶点式即可得解.
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如图,要围一个矩形菜园ABCD,其中一边AD是墙,且AD的长不能超过26 m,其余的三边AB,BC,CD用篱笆,且这三边的和为40 m,有下列结论:①AB的长可以为6 m;②AB的长有两个不同的值满足菜园ABCD的面积为192 m2;③菜园ABCD面积的最大值为200 m2.其中正确结论的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【点拨】
【答案】C
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某学校为美化学校环境,打造绿色校园,决定用篱笆围成一个一面靠墙(墙足够长)的矩形花园,用一道篱笆把花园分为A,B两块(如图所示),花园里种满牡丹和芍药.学校已定购篱笆120米.
(1)设计一个使花园面积最大的方案,并求出其最大面积;
【解】设垂直于墙的边长为x米,围成的矩形花园的面积为S平方米,则平行于墙的边为(120-3x)米,
根据题意得S=x(120-3x)=-3x2+
120x=-3(x-20)2+1 200,
∵-3<0,∴当x=20时,S取最大值1 200,
此时120-3x=120-3×20=60,
∴当垂直于墙的边长为20米,平行于墙的边长为60米时,花园面积最大,为1 200平方米;
(2)在花园面积最大的条件下,A,B两块分别种植牡丹和芍药,每平方米种植2株,已知牡丹每株售价25元,芍药每株售价15元,学校计划购买费用不超过5万元,求最多可以购买多少株牡丹?
【解】设购买牡丹m株,则购买芍药
1 200×2-m=(2 400-m)株,
∵学校计划购买费用不超过5万元,
∴25m+15(2 400-m)≤50 000,解得m≤1 400,
∴最多可以购买1 400株牡丹.
有一块矩形地块ABCD,AB=20 m,BC=30 m.为了美观,拟种植不同的花卉,如图所示,将矩形ABCD分割成四个等腰梯形及一个矩形,其中梯形的高相等,均为x m.现决定在等腰梯形AEHD和BCGF中种植甲种花卉;在等腰梯形
ABFE和CDHG中种植乙种花
卉;在矩形EFGH中种植丙种
花卉.
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甲、乙、丙三种花卉的种植成本分别为20元/m2、
60元/m2、40元/m2,设三种花卉的种植总成本为y元.
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(1)当x=5时,求种植总成本;
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(2)求y与x的函数表达式,并写出自变量x的取值范围;
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(3)若甲、乙两种花卉的种植面积之差不超过120 m2,求三种花卉的最低种植总成本.
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∵y=-400x+24 000,
∴y随x的增大而减小.
∴当x=6时,y的最小值为21 600,
即三种花卉的最低种植总成本为21 600元.
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城建部门计划修建一条喷泉步行通道.图①是项目俯视示意图.步行通道的一侧是一排垂直于路面的柱形喷水装置,另一侧是方形水池.图②是主视示意图.
喷水装置OA的高度是2米,水流从喷头A处喷出后呈抛物线路径落入水池内.当水流在与喷头水平距离为2米时达到最高点B,此时距路面的最大高度为
3.6米.为避免溅起的水雾影响通道上的行人,计划安装一个透明的倾斜防水罩.
【解】如图,建立平面直角坐标系,
由题意知A(0,2),B