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专题课堂(三十一) 实际问题与二次函数
数学 九年级全册 北师版
原创新课堂
利用二次函数解决实际问题的一般步骤:
(1)建立适当的平面直角坐标系,并将已知条件转化为点的坐标;
(2)列出二次函数的表达式,并根据自变量的实际意义,确定自变量的取值范围;
(3)在自变量的取值范围内,运用公式法或通过配方求出二次函数的最大值或最小值.
1. 如图,某校要用20 m长的篱笆,一面靠墙(墙长10 m),围成一个矩形花圃,设矩形花圃垂直于墙的一边长为x m,花圃的面积为y m2.
(1)求y与x的函数关系式;
(2)当矩形花圃的面积为48 m2时,求x的值.
解:(1)由题意得y=x(20-2x)=-2x2+20x (2)当y=48时,即-2x2+20x=48,解得x=4或x=6,经过检验x=4不合题意,所以x=6
2. 如图是抛物线形拱桥的剖面图,拱底宽12 m,拱高8 m,设计警戒水位为6 m,当拱桥内水位达到警戒水位时,求拱桥内的水面宽度.
解:如图建立平面直角坐标系,设抛物线的表达式为y=ax2+c,由题意,得 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(36a+c=0,,c=8,)) 解得 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a=-\f(2,9),,c=8,)) ∴y=- eq \f(2,9) x2+8;当y=6时,即6=- eq \f(2,9) x2+8,解得x=±3,∴拱桥内的水面宽度为6 m
3. (2022·兰州)掷实心球是兰州市高中阶段学校招生体育考试的选考项目.如图①是一名女生投实心球,实心球行进路线是一条抛物线,行进高度y(m)与水平距离x(m)之间的函数关系如图②所示,掷出时起点处高度为 eq \f(5,3) m,当水平距离为3 m时,实心球行进至最高点3 m处.
(1)求y关于x的函数表达式;
(2)根据兰州市高中阶段学校招生体育考试评分标准(女生),投掷过程中,实心球从起点到落地点的水平距离大于等于6.70 m,此项考试得分为满分10分.该女生在此项考试中是否得满分,请说明理由.
解:(1)根据题意设y关于x的函数表达式为y=a(x-3)2+3,把(0, eq \f(5,3) )代入表达式得: eq \f(5,3) =a(0-3)2+3,解得a=- eq \f(4,27) ,∴y关于x的函数表达式为y=- eq \f(4,27) (x-3)2+3
(2)该女生在此项考试中是得满分,理由:令y=0,则- eq \f(4,27) (x-3)2+3=0,解得x1=7.5,x2=-1.5(舍去),∵7.5>6.70,∴该女生在此项考试中是得满分
4. (2022·宁波)为了落实劳动教育,某学校邀请农科院专家指导学生进行小番茄的种植,经过试验,其平均单株产量y千克与每平方米种植的株数x(2≤x≤8,且x为整数)构成一种函数关系.每平方米种植2株时,平均单株产量为4千克;以同样的栽培条件,每平方米种植的株数每增加1株,单株产量减少0.5千克.
(1)求y关于x的函数表达式;
(2)每平方米种植多少株时,能获得最大的产量?最大产量为多少千克?
解:(1)∵每平方米种植的株数每增加1株,单株产量减少0.5千克,∴y=4-0.5(x-2)=-0.5x+5.答:y关于x的函数表达式为y=-0.5x+5(2≤x≤8,且x为整数)
(2)设每平方米小番茄产量为W千克,根据题意得W=x(-0.5x+5)=-0.5(x-5)2+12.5,∵-0.5<0,∴当x=5时,W有最大值,最大值为12.5.答:每平方米种植5株时,能获得最大的产量,最大产量为12.5千克
5. (2022·青岛)李大爷每天到批发市场购进某种水果进行销售,这种水果每箱10千克,批发商规定:整箱购买,一箱起售,每人一天购买不超过10箱;当购买1箱时,批发价为8.2元/千克,每多购买1箱,批发价每千克降低0.2元.根据李大爷的销售经验,这种水果售价为12元/千克时,每天可销售1箱;售价每千克降低0.5元,每天可多销售1箱.
(1)请求出这种水果批发价y(元/千克)与购进数量x(箱)之间的函数关系式;
(2)若每天购进的这种水果需当天全部售完,请你计算,李大爷每天应购进这种水果多少箱,才能使每天所获利润最大?最大利润是多少?
解:(1)根据题意得:y=8.2-0.2(x-1)=-0.2x+8.4.∴这种水果批发价y(元/千克)与购进数量x(箱)之间的函数关系式为y=-0.2x+8.4
(2)设李大爷每天所获利润是w元,由题意得:w=[12-0.5(x-1)-(-0.2x+8.4)]×10x=-3x2+41x=-3(x- eq \f(41,6) )2+ eq \f(1681,12) ,∴-3<0,x为正整数,且|6- eq \f(41,6) |>|7- eq \f(41,6) |,∴x=7时,w取最大值,最大值为-3×(7- eq \f(41,6) )2+ eq \f(1681,12) =140(元).答:李大爷每天应购进这种水果7箱,才能使每天所获利润最大,最大利润是140元
6. (广东中考)端午节是我国入选世界非物质文化遗产的传统节日,端午节吃粽子是中华民族的传统习俗.市场上豆沙粽的进价比猪肉粽的进价每盒便宜10元,某商家用8000元购进的猪肉粽和用6000元购进的豆沙粽盒数相同.在销售中,该商家发现猪肉粽每盒售价50元时,每天可售出100盒;每盒售价提高1元时,每天少售出2盒.
(1)求猪肉粽和豆沙粽每盒的进价;
(2)设猪肉粽每盒售价x元(50≤x≤65),y表示该商家每天销售猪肉粽的利润(单位:元),求y关于x的函数表达式并求最大利润.
解:(1)设猪肉粽每盒进价a元,则豆沙粽每盒进价(a-10)元,则 eq \f(8000,a) = eq \f(6000,a-10) ,解得a=40,经检验a=40是方程的解,∴猪肉粽每盒进价40元,豆沙粽每盒进价30元
(2)由题意得当猪肉粽每盒售价x元(50≤x≤65)时,每天可售[100-2(x-50)]盒,∴y=(x-40)[100-2(x-50)]=-2x2+280x-8000,配方,得y=-2(x-70)2+1800,∵x<70时,y随x的增大而增大,∴当x=65时,y有最大值,最大值为:-2(65-70)2+1800=1750(元).答:y关于x的函数表达式为y=-2x2+280x-8000(50≤x≤65),且最大利润为1750元
7. (2023·清远月考)某电商销售某种商品一段时间后,发现该商品每天的销售量y(单位:千克)和每千克的售价x(单位:元)满足一次函数关系(如图所示),其中50≤x≤80.
(1)求y关于x的函数表达式;
(2)若该种商品的成本为每千克40元,该电商如何定价才能使每天获得的利润最大?最大利润是多少?
解:(1)设y=kx+b,将(50,100),(80,40)代入,得 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(50k+b=100,,80k+b=40,)) 解得 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(k=-2,,b=200,)) ∴y=-2x+200 (50≤x≤80)
(2)设电商每天获得的利润为w元,则w=(x-40)(-2x+200)=-2x2+280x-8000=-2(x-70)2+1800,∵-2<0,且对称轴是直线x=70,又∵50≤x≤80,∴当x=70时,w取得最大值为1800,答:该电商将该商品的售价定为70元时才能使获得的利润最大,最大利润是1800元
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