内容正文:
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聚焦素养·研析真题
第三章 函 数
第6节 二次函数的实际应用
深挖教材·突破重难点
2
例1 难点某超市经销A,B两种商品.商品A每千克成本为20元,经试销发现,该种商品每天销售量y(千克)与销售单价x(元/千克)满足一次函数关系,其每天销售单价、销售量的对应值如下表所示:
销售单价x(元/千克) 25 30 35 40
销售量y(千克) 50 40 30 20
深挖教材·突破重难点
第6节 二次函数的实际应用
卓文中考.加速度 数学 2023河北中考
(1)求y(千克)与x(元/千克)之间的函数解析式;
【分层剖析】题干已知存在一次函数关系,可任选表格中两组数据,
利用待定系数法求解析式;
商品B的成本为6元/千克,销售单价为10元/千克,但每天供货总量只有60千克,且能当天销售完.为了让利消费者,超市开展了“买一送一”活动,即买1千克的商品A,免费送1千克的商品B.
解:设y与x之间的函数解析式为y=kx+b(k≠0),将表中数据(30,40),(40,20)代入得解得
∴y与x之间的函数解析式为y=-2x+100.
第6节 二次函数的实际应用
卓文中考.加速度 数学 2023河北中考
(2)设这两种商品的每天销售总利润为w元,求出w(元)与x之间的函数解析式;
【分层剖析】根据“利润=销量×(销售单价-每千克成本)”求解即可;
解:在y=-2x+100中,
由y≤60,得x≥20,由y≥0,得x≤50,
∴20≤x≤50.
w=(x-20)(-2x+100)-6(-2x+100)+(10-6)[60-(-2x+100)]=-2x2+160x-2760(20≤x≤50).
第6节 二次函数的实际应用
卓文中考.加速度 数学 2023河北中考
(3)若商品A的售价不低于成本,不高于成本的180%,当销售单价定为多少时,才能使当天的销售总利润最大?最大利润是多少(总利润=两种商品的销售总额-两种商品的成本)?
【分层剖析】根据“售价不低于成本,不高于成本的180%”建立关于售价的不等式,解不等式得到售价的取值范围,根据(2)中利润的函数解析式,结合二次函数的增减性可求得利润最大值.
解:20×180%=36,由题意知20≤x≤36,
w=-2x2+160x-2760=-2(x-40)2+440,
∵-2<0,∴x<40时,w随x的增大而增大,
∴当x=36时,w有最大值,最大值为-2×(36-40)2+440=408(元).
答:当销售单价定为36元时,才能使当天的销售总利润最大,最大利润是408元.
第6节 二次函数的实际应用
卓文中考.加速度 数学 2023河北中考
例2 难点甲、乙两名实验者在A,B两个实验室进行空调制冷后舒适度测试,两人同时启动空调1小时后,开始记录数据,经过数据分析,甲的舒适指数w甲与空调启动时间x(x≥1)成反比例关系,乙的舒适指数w乙与空调启动时间x(x≥1)的函数解析式为
w乙=-2(x-h)2+k,函数图象如图所示,且在
2小时时,乙的舒适指数最大.
例2题图
第6节 二次函数的实际应用
卓文中考.加速度 数学 2023河北中考
(1)求m,k的值;
【分层剖析】由图象可得反比例函数图象上两点(1,m+4),(2,
m),根据反比例函数定义建立方程求解可得m值;由“在2小时时,
乙的舒适指数最大”可知x=2时w乙取得最值,所以h=2,将点(1,m+
4)代入w乙解析式求解可得k值.
解:∵甲的舒适指数w甲与空调启动时间x(x≥1)成反比例关系,且w甲的图象过点(1,m+4),(2,m),∴1×(m+4)=2m,
解得m=4,∴这两点的坐标分别为(1,8),(2,4).
∵w乙=-2(x-h)2+k,且在2小时时,乙的舒适指数最大,∴h=2.
∵点(1,8)在w乙的图象上,∴-2(1-2)2+k=8,解得k=10.
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(2)当w乙=9时,求w乙-w甲的较大值;
【分层剖析】由(1)可得w甲和w乙的函数解析式,将题干数值代入
求得两组x值,进而得到两组w甲和w乙的值,分别作差比较得解.
解:由(1)可得w甲=,w乙=-2(x-2)2+10,
当w乙=9,即-2(x-2)2+10=9,
解得x1=,x2=,
当x1=时,w甲=,则w乙-w甲=;
当x2=时,w甲=,则w乙-w甲=.
∵>,∴当w乙=9时,w乙-w甲的较大值为.
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(3)若规定舒适指数小于1时,实验室则不适合人长时间逗留,求至少启动空调多少小时后,两个实验室均不适合人长时间逗留.
【分层剖析】分别令w甲和w乙的值为1,解得两个x的正值,要使两个实验室均不适合逗留,则需取较大的x值.
解:当w甲=1时,1=,解得x=8;
当w乙=1时,-2(x-2)2+10=1,
解得x1=2+,x2=2-(舍去).
∵2+<8,
∴至少启动空调8小时后,两个实验室均不适合人长时间逗留.
第6节 二次函数的实际应用
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例3 难点某校一面墙RS(长度大于32 m)前有一块空地,校方准备用长32 m的栅栏(A-B-C-D)围成一个一面靠墙的长方形花圃,再将长方形ABCD分割成六块(如图所示),已知MN∥AD,EF∥GH∥AB,MB=BF=CH=CN=1 m,设AB=x m.
例3题图
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(2)当长方形EPQG的面积等于96 m2时,求AB的长;
(1)用含x的代数式表示:BC= 32-2x m,PQ= 30-2x m;
32-2x
30-2x
对于面积类的问题,当图形周长已知时,可设出一条边长,然后用未知数表示出其他边,若面积固定,则根据面积公式可得到关于未知数的方程,从而求得边长.若面积不固定,可利用面积公式得到关于未知数的函数,利用函数的增减性求解最值问题.
方法指导
第6节 二次函数的实际应用
卓文中考.加速度 数学 2023河北中考
解:由题意得EP=AM=AB-MB=x-1.
∵长方形EPQG的面积等于96,
∴PQ·EP=(30-2x)(x-1)=96,
解得x1=7,x2=9,
∴AB的长为7 m或9 m.
第6节 二次函数的实际应用
卓文中考.加速度 数学 2023河北中考
(3)若在如图的甲区域种植花卉,乙区域种植草坪,种植花卉的成本为每平方米100元,种植草坪的成本为每平方米50元,则种植花卉与草坪的最高总费用是多少?并求此时花圃的宽AB的值.
解:由题意可得甲区域的面积为2(x-1)+(30-2x)=28;
乙区域的面积为(30-2x)(x-1)+2=-2x2+32x-28.
设总费用为y元,则
y=100×28+50(-2x2+32x-28)
=-100x2+1600x+1400,
∴y=-100(x-8)2+7800.
∵-100<0,∴当x=8时,y有最大值,最大值为7800,
∴种植花卉与草坪的最高总费用是7800元,此时花圃的宽AB是8 m.
第6节 二次函数的实际应用
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聚焦素养·研析真题
1
销售问题
命题点
1.[2017河北,26]某厂按用户的月需求量x(件)完成一种产品的生产,其中x>0,每件的售价为18万元,每件的成本y(万元)是基础价与浮动价的和,其中基础价保持不变,浮动价与月需求量x(件)成反比,经市场调研发现,月需求量x与月份n(n为整数,1≤n≤12)符合关系式x=2n2-2kn+9(k+3)(k为常数),且得到了表中的数据.
第6节 二次函数的实际应用
卓文中考.加速度 数学 2023河北中考
月份n(月) 1 2
成本y(万元/件) 11 12
需求量x(件/月) 120 100
(1)求y与x满足的解析式,请说明一件产品的利润能否是12万元;
解:由题意,设基础价为a,浮动价为c,其中c=,
则y=a+c=a+,
由表中数据可得解得∴y=6+.
第6节 二次函数的实际应用
卓文中考.加速度 数学 2023河北中考
令12=18-,则=0.
∵x>0,∴>0,∴一件产品的利润不能是12万元.
第6节 二次函数的实际应用
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(2)求k,并推断是否存在某个月既无盈利也不亏损;
解:将n=1,x=120代入x=2n2-2kn+9(k+3),
得120=2-2k+9k+27,
解得k=13,∴x=2n2-26n+144,
由题意得18=6+,解得x=50,
经检验,x=50是分式方程的解,且符合实际意义,
∴50=2n2-26n+144,即n2-13n+47=0,
∵Δ=(-13)2-4×1×47<0,∴方程无实数根,
∴不存在某个月既无盈利也不亏损.
第6节 二次函数的实际应用
卓文中考.加速度 数学 2023河北中考
(3)在这一年12个月中,若第m个月和第(m+1)个月的利润相差最大,求m.
解:设第m个月的利润为W,第(m+1)个月的利润为W',
W=18x-x=12(x-50)=24(m2-13m+47),
第(m+1)个月的利润为W'=24[(m+1)2-13(m+1)+47]=24(m2-11m+35),
第6节 二次函数的实际应用
卓文中考.加速度 数学 2023河北中考
若W≥W',W-W'=48(-m+6),当m取最小值,最小值为1时,W-W'取得最大值,最大值为240;
若W<W',W'-W=48(m-6),由m+1≤12知m取最大值11时,W'-W取得最大值,最大值为240.
综上所述,满足条件的m的值为1或11.
第6节 二次函数的实际应用
卓文中考.加速度 数学 2023河北中考
2.[拓展训练]某科技有限公司成功研制出一种市场急需的电子产品,已于当年投入生产并进行销售,已知生产这种电子产品的成本为4元/件,在销售过程中发现:每年的年销售量y(万件)与销售价格x(元/件)的关系如图,其中AB段为反比例函数图象的一部分,设公司销售这种电子产品的年利润为w(万元).
第2题图
第6节 二次函数的实际应用
卓文中考.加速度 数学 2023河北中考
(1)请求出y(万件)与x(元/件)之间的函数关系式;
a.求出当4≤x≤8时的函数关系式;
b.求出当8<x≤28时的函数关系式.
解:a.当4≤x≤8时,设y=(k≠0),
将点A(4,40)代入,得k=4×40=160,∴y=.
b.当8<x≤28时,设y=k'x+b(k'≠0).
分别将点B(8,20),C(28,0)代入y=k'x+b,得
解得∴y=-x+28.
第6节 二次函数的实际应用
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(2)求出这种电子产品的年利润w(万元)与x(元/件)之间的函数关系式;
解:当4≤x≤8时,w=(x-4)y=(x-4)·=160-;
当8<x≤28时,w=(x-4)y=(x-4)(-x+28)=-x2+32x-112=-(x-16)2+144.
综上可知,w(万元)与x(元/件)之间的函数关系式为
w=
第6节 二次函数的实际应用
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(3)求出年利润的最大值.
解:当4≤x≤8时,∵-640<0,∴w随x增大而增大,
∴当x=8时,w有最大值,为160-=80;
当8<x≤28时,∵-1<0,
∴当x=16时,w有最大值,最大值为144.
∵80<144,∴年利润的最大值为144万元.
第6节 二次函数的实际应用
卓文中考.加速度 数学 2023河北中考
2
抛物线型实际问题
命题点
3.[2018河北,26]如图是轮滑场地的截面示意图,平台AB距x轴(水平)18米,与y轴交于点B,与滑道y=(x≥1)交于点A,且AB=1米.运动员(看成点)在BA方向获得速度v米/秒后,从A处向右下飞向滑道,点M是下落路线的某位置.忽略空气阻力,实验表明:M,A的竖直距离h(米)与飞出时间t(秒)的平方成正比,且t=1时h=5,M,A的水平距离是vt米.
第3题图
第6节 二次函数的实际应用
卓文中考.加速度 数学 2023河北中考
解:∵v=5,AB=1,∴x=5t+1.∵h=5t2,OB=18,∴y=-5t2+18.
由x=5t+1,得t=(x-1),∴y=-(x-1)2+18.
(2)设v=5.用t表示点M的横坐标x和纵坐标y,并求y与x的解析式(不写x的取值范围),及y=13时运动员与正下方滑道的竖直距离;
当y=13时,13=-(x-1)2+18,解得x1=6,x2=-4(舍去).
把x=6代入y=,得y=3,
∴运动员与正下方滑道的竖直距离是13-3=10(米).
解:将点A(1,18)代入y=,得18=,∴k=18.
设h=at2,把t=1,h=5代入,得a=5,∴h=5t2.
(1)求k,并用t表示h;
第6节 二次函数的实际应用
卓文中考.加速度 数学 2023河北中考
(3)若运动员甲、乙同时从A处飞出,速度分别是5米/秒,v乙米/秒.当甲距x轴1.8米,且乙位于甲右侧超过4.5米的位置时,求出t的值及v乙的范围.
解:把y=1.8代入y=-5t2+18,得t2=,
解得t1=1.8,t2=-1.8(舍去),
∴x=5×1.8+1=10,∴甲的坐标为(10,1.8),
此时,乙的坐标为(1+1.8v乙,1.8),
由题意得1+1.8v乙-10>4.5,∴v乙>7.5.
第6节 二次函数的实际应用
卓文中考.加速度 数学 2023河北中考
4.[拓展训练]如图所示,三孔桥横截面的三个孔是都呈抛物线形,两小孔形状、大小都相同.正常水位时,大孔水面宽度AB为10 m,顶点M距水面6 m(即MO=6 m),小孔顶点N距水面4 m(即NC=4 m),建立如图②所示的平面直角坐标系.
第4题图
第6节 二次函数的实际应用
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解:设大孔抛物线的解析式为y=ax2+6,把点A(-5,0)代入得25a+6=0,解得a=-,
∴大孔抛物线的解析式为y=-x2+6.
(1)求出大孔抛物线的解析式;
(2)现有一艘船高度是4.5 m,宽度是4 m,为了保证安全,船顶距离桥拱顶部至少0.5 m,则这艘船在正常水位时能否安全通过拱桥大孔?
解:当x=2时,y=.∵-4.5=>0.5,
∴这艘船在正常水位时能安全通过拱桥大孔.
第6节 二次函数的实际应用
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(3)当水位上涨到刚好淹没小孔时,求出此时大孔的水面宽度EF.
解:由NC=4 m,可知点F的纵坐标为4,
令y=-x2+6=4,解得x1=,x2=-,
由抛物线对称性可知点E坐标为,点F坐标为,
∴EF=(m).
答:大孔的水面宽度EF为 m.
第6节 二次函数的实际应用
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3
结合实物模型的实际问题
命题点
5.[2020河北,23]用承重指数W衡量水平放置的长方体木板的最大承重量.实验室有一些同材质同长同宽而厚度不一的木板,实验发现:木板承重指数W与木板厚度x(厘米)的平方成正比,当x=3时,W=3.
(1)求W与x的函数解析式;
解:设W=kx2(k≠0).
∵当x=3时,W=3,∴3=9k,解得k=,
∴W与x的函数解析式为W=x2.
[注:(1)及(2)中的a.不必写x的取值范围]
第6节 二次函数的实际应用
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(2)如图,选一块厚度为6厘米的木板,把它分割成与原来同长同宽但薄厚不同的两块板(不计分割损耗).设薄板的厚度为x(厘米),Q=W厚-W薄.
a.求Q与x的函数解析式;
b.x为何值时,Q是W薄的3倍?
第5题图
第6节 二次函数的实际应用
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解:a.厚板的厚度为(6-x)厘米,
∴Q=W厚-W薄=(6-x)2-x2=-4x+12,
即Q与x的函数解析式为Q=-4x+12.
b.∵Q是W薄的3倍,
∴-4x+12=3×x2,
整理得x2+4x-12=0,解得x1=2,x2=-6(舍去),
∴当x=2时,Q是W薄的3倍.
第6节 二次函数的实际应用
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6.[拓展训练]某公司生产A型活动板房成本是每个425元.图①表示A型活动板房的一面墙,它由长方形和抛物线构成,长方形的长AD=4 m,宽AB=3 m,抛物线的最高点E到BC的距离为4 m.
(1)按图①所示的直角坐标系,抛物线可以用y=kx2+m(k≠0)表示,求该抛物线的函数解析式;
第6题图
第6节 二次函数的实际应用
卓文中考.加速度 数学 2023河北中考
解:∵长方形的长AD=4,宽AB=3,抛物线的最高点E到BC的距离为4,
∴OH=AB=3,
∴EO=EH-OH=4-3=1,
∴E(0,1),D(2,0),
∴该抛物线的函数解析式为y=kx2+1,
把点D(2,0)代入,解得k=-,
∴该抛物线的函数解析式为y=-x2+1.
第6节 二次函数的实际应用
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(2)现将A型活动板房改造为B型活动板房.如图②,在抛物线与AD之间的区域内加装一扇长方形窗户FGMN,点G,M在AD上,点N,F在抛物线上,窗户的成本为50元/m2.已知GM=2 m,求每个B型活动板房的成本是多少(每个B型活动板房的成本=每个A型活动板房的成本+一扇窗户FGMN的成本)?
第6题图
第6节 二次函数的实际应用
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解:∵GM=2,∴OM=OG=1,
∴当x=1时,y=,∴N,∴MN=,
∴S矩形FGMN=MN·GM=×2=,
∴每个B型活动板房的成本是425+×50=500(元).
答:每个B型活动板房的成本是500元.
(3)根据市场调查,以单价650元销售(2)中的B型活动板房,每月能售出100个,而单价每降低10元,每月能多售出20个.公司每月最多能生产160个B型活动板房.不考虑其他因素,公司将销售单价n(元)定为多少时,每月销售B型活动板房所获利润w(元)最大?最大利润是多少?
第6节 二次函数的实际应用
卓文中考.加速度 数学 2023河北中考
∵-2<0,∴n≥620时,w随n的增大而减小,
∴当n=620时,w有最大值为19200.
答:公司将销售单价n定为620元时,每月销售B型活动板房所获利润w最大,最大利润是19200元.
【请完成《精练册》第三章第6节(P33~P34)中的习题】
【更多同类型习题见第二部分P159】
解:根据题意,得w=(n-500)
=-2(n-600)2+20 000.
∵每月最多能生产160个B型活动板房,
∴100+≤160,解得n≥620.
第6节 二次函数的实际应用
卓文中考.加速度 数学 2023河北中考
$$