内容正文:
数学
1
第三章 函 数
大单元进阶练3 函数的实际应用(必考)
2
一阶 分类提能力
类型1 利润最值问题
一次函数最值问题的特点:1.商品单价是确定的;2.利润为销量的
一次函数;3.由于一次函数本身并无最值,所以题目中一定会出现“超
过”“不足”“不超过”“不低于”等关键词来限定自变量的取值范
围;4.确定最值时需先利用不等式确定自变量的取值范围,再利用一次
函数增减性确定函数最值;
二次函数最值问题的特点:1.商品单价是不确定的;2.通常商品销
量是单价的一次函数,则利润为单价的二次函数;3.通常不涉及限定自
变量取值范围的关键词;4.通常可直接利用二次函数性质,即自变量取
值为 时,函数取得最值;5.若有条件限定自变量取值范围时,需确
定 是否在范围内,再利用二次函数增减性确定最值.
. .
. .
. .
3
1.[2024眉山]眉山是“三苏”故里,文化底蕴深厚.近年来眉山市旅游产业蓬
勃发展,促进了文创产品的销售,某商店用960元购进的A款文创产品和用
780元购进的B款文创产品数量相同.每件A款文创产品进价比B款文创产品
进价多15元.
(1)求A,B两款文创产品每件的进价各是多少元?
解:设A款文创产品每件的进价是 元,则B款文创产品每件的进价是
元,根据题意得,,解得 ,
经检验, 是原分式方程的解且符合题意,
.
答:A款文创产品每件的进价是80元,B款文创产品每件的进价是65元.
4
(2)已知A款文创产品每件售价为100元,B款文创产品每件售价为80元,
根据市场需求,商店计划再用不超过7 400元的总费用购进这两款文创产
品共100件进行销售,问:怎样进货才能使销售完后获得的利润最大,最
大利润是多少元?
解:设购进A款文创产品件,则购进B款文创产品 件,利
润为 元,
根据题意得 ,
,随 的增大而增大,
由题意得,解得 ,
当时,利润最大, .
答:购进A款文创产品60件,购进B款文创产品40件,才能使销售完后获
得的利润最大,最大利润是1 800元.
5
2.[2024遵义红花岗区一模改编]为了更好地体验生活,完成好假期实践活
动,小琪想售卖过年灯笼,每个灯笼的成本价为10元,每周销售量 (个)
与销售单价 (元)之间的函数关系如图所示.
第2题图
(1)当销售单价定为17元时,求每周的销售数量;
解:设 .
经过点, ,
解得
.当时, .
答:当销售单价定为17元时,每周的销售数量是4个;
6
第2题图
(2)当销售单价为多少时,每周利润达到最大值,最大
值是多少?
解:设利润为 元,根据题意得
.
, 二次函数的图象开口向下,
时, (元).
答:当销售单价为14元时,每周利润达到最大值,最大值
是64元;
7
第2题图
(3)若某周灯笼价格出现浮动,但始终满足 ,
求这周利润的范围.
解:,且 ,
由(2)知,这周利润最大值为64元;
,
元时,本周利润有最小值,此时 ,
这周的利润范围为48元至64元.
8
3.[2024滨州]春节期间,全国各影院上映多部影片,某影院每天运营成本
为2 000元,该影院每天售出的电影票数量(单位:张)与售价
(单位:元/张)之间满足一次函数关系,且是整数 ,部分
数据如下表所示:
电影票售价 (元/张) 40 50
售出电影票数量 (张) 164 124
(1)请求出与 之间的函数关系式;
解:设与之间的函数关系式是 ,
由表格可得,解得
即与之间的函数关系式是,且是整数 ;
9
(2)设该影院每天的利润(利润票房收入-运营成本)为
(单位:元),求与 之间的函数关系式;
解:由题意可得,
,
即与之间的函数关系式是 ,且
是整数 ;
10
(3)该影院将电影票售价 定为多少时,每天获利最大?最大利润是多少?
解:由(2)知, ,
,且 是整数,
当或41时,取得最大值,此时 ,
答:该影院将电影票售价 定为40元或41元时,每天获利最大,最大利润
是4 560元.
11
类型2 抛物线型问题
第4题图
4.名师原创目前各地景观中,音乐喷泉必不
可少,随着音乐的舒缓激昂,喷嘴中喷出
的喷泉呈抛物线形同步喷射而出,搭配灯
光效果蔚为壮丽.如图①是某酒店广场建立
的一个音乐喷泉,东南西北四个方向各设
置了一个喷嘴,将其中一对相对的喷嘴喷泉截面抽象到平面直角坐标系中,
12
如图②所示,点,为喷嘴,距地面均为1米,, 均为蓄水盘,直
径分别为2米,4米. 喷泉功率最小时,最高点刚好喷射入, 处,功率最
大时,最高点刚好可以喷射入,处.已知 米,轴,
, 分别是线段,的中点, ,图中右侧抛物线的关系式
为 (忽略的取值范围),左右抛物线关于 轴对称.功率
最小时,右侧抛物线的关系式为 .
第4题图②
(1)功率最小时,左侧抛物线的关系式
为____________________, 距离地面
的高度为___米;
4
(2)经过调整,平时关闭音乐时,喷泉保持恒定的抛物线喷射,且为了
达到较为美观的视觉效果,使得抛物线喷射水柱落在点 处,求此时左、
右两侧抛物线的关系式,并在图中画出草图;
第4题图②
第4题解图
解:由题意知点,点 ,分别代入
,
得解得
此时右侧抛物线的关系式为 ,
由对称性可得左侧抛物线的关系式为 .
画出草图如解图;
14
(3)经过观察,当喷射水柱落在中央的挡水
柱上(即 )时,配合灯光的观赏性更强,
请直接写出此时 的取值范围.
解: .
【解法提示】由(2)知当抛物线经过点时,;当抛物线经过点
时,将,分别代入 ,得
解得,的取值范围为 .
(提示:水柱不能到达点下方的一小段上,会落在 的蓄水盘中)
第4题图②
15
5.[2024安顺西秀区二模]如图,某跳水运动员进
行10米跳台跳水训练,水面边缘点 ,
运动员(可视为一质点)在空中运动的路线是经
过原点 的抛物线,在跳某个规定动作时,运动
员在空中最高处点 ,正常情况下,运动
员在距水面高度5米前必须完成规定的翻腾,打
开动作,并调整好入水姿势,否则就为失误.运动
员入水后,运动路线为另一条抛物线.
第5题图
16
(1)求该运动员在空中运动时所对应抛物线的解析式;
解:由题意得,抛物线的顶点为 ,
可设抛物线的解析式为 ,
把代入解析式得 ,
.
抛物线的解析式为 .
第5题图
17
(2)若运动员在空中调整好入水姿势时,入水点恰好距点 的水平距离为
5米,问该运动员此次跳水是否失误?请通过计算说明理由;
第5题图
解:该运动员此次跳水失误了,理由如下:
由题意得,当距点 水平距离为5时,
对应的横坐标为 .
将 代入解析式,
得 ,
,
该运动员此次跳水失误了;
18
第5题图
(3)在该运动员入水点的正前方有, 两点,
且米, 米,该运动员入水后
运动路线对应的抛物线解析式为
,且顶点 距水面4米.若该运动
员的出水点在之间(含,两点),求
的取值范围.
19
解:米,米,点 的坐标为 ,
点,的坐标分别为, .
令,则 ,
解得(舍去), ,
入水点的坐标为 .
该运动员入水后运动路线对应的抛物线解析式为
,且顶点 距水面4千米,
第5题图
当抛物线过点时, ,
把代入,得 ,
同理,当抛物线过点时, ,
由点在之间得的取值范围为 .
20
第6题图
6.名师原创如图①,为某古代石桥,该石桥有17个大小相同的桥洞,桥面
平直,其中三个桥洞图案如图②所示. 每个桥洞均可抽象成抛物线形状,
其最大高度为,宽度为 .将桥墩的宽度、厚度忽略不计,以水平方
向为横轴,建立如图所示的平面直角坐标系, .
21
第6题图②
(1)求 这条抛物线的函数关系式;
解:设 ,
由题意得顶点坐标为 ,
,
又 函数图象经过点 ,
,解得 ,
;
22
(2)若一艘高于水平面 的小船想要通过桥洞,根据安全需要,它顶部
最宽处两侧距桥洞的水平距离均不能小于,设它顶部最宽处长为 ,
则 应满足何条件小船才能顺利通过?
第6题图②
解:当时, ,
解得, ;
则桥洞高于水面处的宽度为 ,
小船顶部最宽处两侧距桥洞的水平距离均不能小于 ,
它顶部最宽处 ,
答:小船要通过桥洞,则它顶部最宽应不大于 ;
23
(3)将图②中三个桥洞所在的抛物线向右平
移 个单位长度,平移后的图象在
时,最大值不超过3,结合函数图象,
直接写出 的取值范围.
解:或 .
第6题图②
第6题解图
【解法提示】如解图,点, 的坐标分别为
,,在点, 之间,
设直线与函数图象的交点为,, ,由(2)知,平移前它们的坐
标为 ,, ,
, 在向右平移过程中,当仅有图象段或 段的整体或
部分在 内时,该函数图象的最大值不超过3,
24
当平移原图象上点 并使其横坐标为11时,
图象平移了 个单位,
当平移原图象上点 并使其横坐标为9时,
图象平移了 个单位,
当平移原图象上点 并使其横坐标为11时,
图象平移了 个单位,
当平移原图象上点 并使其横坐标为11时,图象平移了11个单位,
第6题解图
即当 或 时,平移后的图象在
时,最大值不超过3.
二阶 综合与实践
7.[2024广州]一个人的脚印信息
往往对应着这个人某些方面的基
本特征.某数学兴趣小组收集了大
量不同人群的身高和脚长数据,
通过对数据的整理和分析,发现
身高和脚长 之间近似存在一个
函数关系,部分数据如表:
脚长 … 23 24 25 26 27 28 …
身高 … 156 163 170 177 184 191 …
第7题图
26
(1)在图①中描出表中数据对应的点 ;
解:描点如解图;
第7题解图
27
(2)根据表中数据,从和 中选择一个函
数模型,使它能近似地反映身高和脚长的函数关系,并求出这个函数的解
析式(不要求写出 的取值范围);
解: 转化为 ,
与的函数不可能是 ,故选一次函数 ,
将点, 代入解析式得
解得
这个一次函数的解析式为 ;
28
(3)如图②,某场所发现了一个人的脚印,脚长约为 ,请根据(2)
中求出的函数解析式,估计这个人的身高.
解:当时, .
答:估计这个人的身高为 .
29
8.综合与实践
【定义】在平面内,把一个图形上任意一点与另一个图形上任意一点之间
的距离的最小值,称为这两个图形之间的距离,即,分别是图形 和图
形上任意一点,当的长最小时,称这个最小值为图形与图形 之间
的距离.例如,如图①,,线段的长度称为点与直线 之间的
距离,当时,线段的长度也是与 之间的距离.
第8题图
30
【应用】
(1)如图②,在等腰中,,,
点为 边上一点,过点作交于点.若
,,则与 之间的距离是____;
第8题解图①
【解法提示】如解图①,过点作于点 ,
,, , ,
是等腰直角三角形,, ,
, ,
;
第8题图②
31
(2)如图③,已知直线与双曲线
交于,两点,点与点之间
的距离是_____,点与双曲线 之间的离是____;
第8题图②
【解法提示】把代入 中,得
,,把代入 ,得
,, 双曲线的解析式为 ,联立
得,即 ,解得
,,, ;
32
如解图②,作,交轴于点,交轴于点,且
与双曲线有一个交点连接,设直线的解析式为
,则整理,得 ,
, 或
(不符合题意,舍去), 直线 的解析式为
,由,解得 ,
,,,即点 与
双曲线之间的距离是 ;
第8题解图②
【拓展】
(3)按规定,住宅小区的外沿到高速路的距离不超过 时,需要在高
速路旁修建与高速路相同走向的隔音屏障(如图④).有一条“东南-西北”
走向的笔直高速路,路旁某住宅小区建筑外沿呈双曲线的形状,它们之间
的距离小于 .现以高速路上某一合适位置为坐标原点,建立如图⑤所
示的直角坐标系,此时高速路所在直线的函数表达式为 ,小区外
沿所在双曲线的函数表达式为 ,那么需要在高速路旁修
建隔音屏障的长度是多少?
34
第8题解图③
解:如解图③,作直线交轴于点 ,交
于、两点,作,,垂足为、
两点,作,垂足为,当 时,隔音
屏障的长度为 的长.
,, , ,
,即 ,
由与联立得 ,解得或 ,
, ,
则 ,
答:需要在高速路旁修建隔音屏障的长度是40米.
35
9.[2024盐城]请根据以下素材,完成探究任务.
制定加工方案
生产
背景 背景1 ◆某民族服装厂安排70名工人加工一批夏季服装,有
“风”“雅”“正”三种样式.
◆因工艺需要,每位工人每天可加工且只能加工“风”服
装2件,或“雅”服装1件,或“正”服装1件.
◆要求全厂每天加工“雅”服装至少10件,“正”服装总
件数和“风”服装相等.
36
生产
背景 背景2 每天加工的服装都能销售出去,扣除各种成本,服装厂的
获利情况为:
①“风”服装:24元/件;
②“正”服装:48元/件;
③“雅”服装:当每天加工10件时,每件获利100元;如
果每天多加工1件,那么平均每件获利将减少2元.
信息整理 现安排名工人加工“雅”服装, 名工人加工“风”服装,列表如下:
服装种类 加工人数(人) 每人每天加工量(件) 平均每件获利(元)
风 y 2 24
雅 x 1
正 1 48
37
探究任务
任务1 探寻变量关系
求、 之间的数量关系.
解:根据题意知安排70名工人加工一批夏季服装,
安排名工人加工“雅”服装, 名工人加工“风”服装,
加工“正”服装的有 人,
“正”服装总件数和“风”服装相等,
,
整理得 ;
38
任务2 建立数学模型
设该工厂每天的总利润为元,求关于 的函数表达式.
解:根据题意得,“雅”服装每天获利为 ,
,
整理得 ,
;
39
任务3 拟定加工方案
制定使每天总利润最大的加工方案.
解:由任务2得 ,
, 当 时,获得最大总利润,此时 ,
为整数, ,关于 的函数图象开口向下,
取或 ,
当时, ,不符合题意;当时, ,符合题意,
,
综上,安排19名工人加工“雅”服装,17名工人加工“风”服装,34名工人加
工“正”服装,即可获得最大总利润.
40
$$