内容正文:
单元复习课件
第26章 二次函数
华东师大版·九年级下册
学习内容导览
单元知识图谱
2
单元复习目标
1
3
考点串讲
针对训练
5
题型剖析
4
6
课堂总结
1.能理解二次函数概念、掌握图象与性质的知识点的梳理,能根据二次函数图象和性质解决几何图形、双图象等问题的综合探究。
3.在运用二次函数的性质和图象过程中,逐步提高观察和归纳分析能力,体验数形结合的数学思想和方程思想,发展实践能力和创新精神.。
2.能运用二次函数的图象和性质分析解决一元二次方程与二次函数、一次函数与二次函数的综合应用以及二次函数中的最大问题。
单元学习目标
单元知识图谱
考点一:二次函数的概念:
1.定义:一般地,形如 (a,b,c是常数, )的函数,叫做二次函数.
2.[注意] (1) 等号右边必须是整式;(2) 自变量的最高次数是 2;(3) 当 b=0,c=0 时,y=ax2 是特殊的二次函数.
考点二:二次函数的图象与性质:
1.反比例函数的图象:二次函数的图象是一条 ,它是 对称图形,其对称轴平行于_____轴.
2.二次函数的表达式:(1) 一般式:____________________;(2) 顶点式:____________________;(3) 交点式: .
y=ax2+bx+c
a ≠ 0
抛物线
轴
y
y = ax2 + bx + c (a≠0)
y = a(x - h)2 + k (a≠0)
y = a(x - x1)(x - x2) (a≠0)
考点串讲
考点二:反比例函数的图象与性质:
4. 二次函数的平移:一般地,上下左右平移二次函数 y=ax2 的图象可得到二次函数 y=a(x-h)2+k 的图象.
[注意] 抓住顶点坐标的变化,熟记平移规律:左加右减,上加下减.
y=ax2
上、下平移
y=ax2
左、右平移
左、右平移
上、下平移
上、下移且左、右移
考点串讲
5. 二次函数的图象与性质:
二次函数 y = a(x − h)2 + k y = ax2 + bx + c
开口方向
对称轴
顶点坐标
最值 a>0
a<0
增减性 a>0
a<0
a>0 时开口向上
a<0 时开口向下
x = h
(h,k)
y最小 = k
y最小=
y最小 = k
y最小=
在对称轴左边 x↗y↘ ,在对称轴右边x↗y↗
在对称轴左边 x↗y↘ ,在对称轴右边x↗y↗
考点串讲
6.二次函数与一元二次方程及一元二次不等式的关系:
b2-4ac 的符号
二次函数
y = ax2+bx+c (a>0)
的图象
一元二次方程
ax2+bx+c = 0 (a ≠ 0) 的根
不等式 ax2+bx+c>0 (a>0)的解集
不等式 ax2+bx+c<0 (a>0)的解集
b2-4ac>0
b2-4ac=0
b2-4ac<0
x2
x1
x
y
x1= x2
x
y
O
y
x
x1,x2
x1 = x2 =
没有实数根
x<x1 或 x>x2
x ≠ x1
全体实数
x1<x<x2
无解
无解
考点串讲
题型一、求抛物线的顶点、对称轴、最值
【例题1】抛物线 y=x2-2x+3 的顶点坐标为_______.
【解析】
方法一:配方,得 y=x2-2x+3=(x-1)2+2,则顶点坐标为 (1,2).
方法二:代入公式 , ,则顶点坐标为(1,2).
【练习1】对于 y=2(x-3)2+2 的图象,下列叙述正确的是 ( )
A. 顶点坐标为 (-3,2) B. 对称轴为 y=3
C. 当 x≥3 时,y 随 x 的增大而增大 D. 当 x≥3 时,y 随 x 的增大而减小
(1,2)
C
题型剖析
题型二、二次函数图象和性质及函数值大小比较
【例题1】二次函数 y=-x2+bx+c 的图象如图所示,若点 A(x1,y1),B(x2,y2) 在此函数图象上,且 x1<x2<1,则 y1 与 y2 的大小关系是 ( )
A. y1≤y2 B. y1<y2 C. y1≤y2 D. y1>y2
【练习1】下列函数中,当 x>0 时,y 值随 x 值增大而减小的是( )
A. y = x2 B. y = x - 1
C. D. y = -3x2
B
【解析】由图象看出,抛物线开口向下,对称轴是 x=1,当 x<1时,y 随 x 的增大而增大. ∵ x1<x2<1,∴ y1<y2.
D
题型剖析
题型三、求二次函数 y=ax2+bx+c (a ≠ 0) 的图象与系数 a,b,c 的关系
【例题1】已知二次函数 y=ax2+bx+c 的图象如图所示,下列结论:①abc>0;②2a-b<0;③4a-2b+c<0;④(a+c)2<b2. 其中正确的个数是 ( )
A.1 B.2 C.3 D.4
D
①abc>0
解析:由图象开口向下可得 a<0,由对称轴在 y 轴左侧可得 b<0,由图象与 y 轴交于正半轴可得 c>0,则 abc>0,故①正确.
②2a-b<0
由对称轴 x>-1 可得 2a-b<0,故②正确.
③4a-2b+c<0
由图象上横坐标为 x=-2 的点在第三象限可得 4a-2b+c<0,故③正确.
题型剖析
题型三、求二次函数 y=ax2+bx+c (a ≠ 0) 的图象与系数 a,b,c 的关系
【练习1】已知二次函数 y =-x2+2bx+c,当 x>1 时,y 的值随 x 值的增大而减小,则实数 b 的取值范围是 ( )
A. b≥-1 B. b≤-1 C. b≥1 D. b≤1
D
解析:∵二次项系数为-1<0,
∴抛物线开口向下,对称轴为
由题意知,当 x>1 时,y 的值随 x 值的增大而减小,∴抛物线的对称轴应在直线 x = 1 的左侧.
题型剖析
题型四、抛物线的几何变换
【例题1】将抛物线 y=x2-6x+5 向上平移 2 个单位长度,再向右平移 1 个单位长度后,得到的抛物线解析式是 ( )
A.y=(x-4)2-6 B.y=(x-4)2-2
C.y=(x-2)2-2 D.y=(x-1)2-5
B
【解析】因为 y=x2-6x+5=(x-3)2-4,所以向上平移 2 个单位长度,再向右平移 1 个单位长度后,得到的解析式为 y=(x-3-1)2-4+2,即 y=(x-4)2-2. 故选 B.
题型剖析
题型四、抛物线的几何变换
【练习1】若抛物线 y =-7(x + 4)2-1 平移得到 y =-7x2,则可以( )
A. 先向左平移 4 个单位,再向下平移 1 个单位
B. 先向右平移 4 个单位,再向上平移 1 个单位
C. 先向左平移 1 个单位,再向下平移 4 个单位
D. 先向右平移 1 个单位,再向下平移 4 个单位
【练习2】将抛物线 y=x2-6x+11向上平移 2 个单位长度,再向右平移 1 个单位长度后,得到的抛物线解析式是 ( )
A.y=(x-4)2-6 B.y=(x-4)2-5
C.y=(x-2)2-2 D.y=(x-1)2-5
B
B
题型剖析
题型五、二次函数表达式的确定
【例题1】已知关于 x 的二次函数,当 x = -1 时,函数值为 10;当 x = 1 时,函数值为 4;当 x = 2 时,函数值为 7.求这个二次函数的表达式.
解:设所求的二次函数为 y = ax2 + bx + c,由题意得
解得 a = 2,b = -3,c = 5.
∴ 所求的二次函数表达式为 y = 2x2 - 3x + 5.
待定系数法
题型剖析
题型五、二次函数表达式的确定
【练习1】已知抛物线 y = ax2 + bx + c 与抛物线 y =-x2-3x + 7 的形状相同,顶点在直线 x = 1 上,且顶点到 x 轴的距离为 5,请写出满足此条件的抛物线的表达式.
解:由题意,得 a = ±1.
又∵ 顶点在直线 x = 1 上,且到 x 轴的距离为 5,
∴ 顶点为 (1,5) 或 (1,-5).
∴ 表达式可为:
(1) y = (x-1)2 + 5; (2) y = (x-1)2-5;
(3) y =-(x-1)2 + 5;(4) y =-(x-1)2-5.
题型剖析
题型六、二次函数值与一元二次方程
【例题1】若二次函数 y = x2 + mx 的对称轴是 x = 3,则关于 x 的方程 x2 + mx = 7 的解为( )
A.x1 = 0,x2 = 6 B.x1 = 1,x2 = 7
C.x1 = 1,x2 = -7 D.x1 = -1,x2 = 7
D
解析:∵二次函数 y = x2 + mx 的对称轴是 x = 3,
∴ = 3,解得 m = -6.
∴ 关于 x 的方程 x2 + mx = 7 可化为 x2-6x-7 = 0,
即 (x + 1)(x-7) = 0,解得 x1 = -1,x2 = 7. 故选 D.
题型剖析
题型六、二次函数值与一元二次方程根的关系
【练习1】关于x的一元二次方程ax2−3x−1=0的两个不相等的实数根都在-1和0之间(不包括-1和0),则a的取值范围是_________.
−<a<-2
解析:∵关于x的一元二次方程ax2-3x-1=0的两个不相等的实数根,∴△=(-3)2-4×a×(-1)>0
解得:a>−,∵实数根都在-1和0之间,∴-1<−<0,∴a<−,如图,
且有当x=-1时,y<0,当x=0时,y<0
即y=a×(-1)2-3×(-1)-1<0,y=-1<0,
解得:a<-2,∴−<a<-2
题型剖析
题型七、二次函数图象和坐标轴的交点问题
【例题1】若函数y=(m+1)x2−2x+0.5m的图象与坐标轴有两个不同的交点,则m的值为_______.
解析:解:∵函数y=(m+1)x2−2x+0.5m的图象与坐标轴有两个不同的交点,
①当函数为一次函数时,则m+1=0 即m=-1,
此时y=-2x-0.5,与坐标轴有两个交点;
②当函数为二次函数时m+1≠0,即m≠-1,分两种情况:
当抛物线经过原点时,y=0.5m=0,即m=0,此时y=x2−2x=x(x-2),
则一个交点在原点,与x轴的另一个交点为(2,0);
当抛物线不经过原点时,△=(-2)2-4×(m+1)×0.5m=0,解得:m=-2或1.
综上,m=-1或0或-2或1时,函数与坐标轴有两个交点.
-2或-1或0或1
题型剖析
题型七、二次函数图象和坐标轴的交点问题
【练习1】若二次函数y=x2+2x−b的图象与坐标轴有两个公共点,则b满足的条件是_______.
解析:∵二次函数y=x2+2x−b的图象与坐标轴有两个公共点,
∴分①二次函数y=x2+2x−b的图象与x轴有1个公共点;②二次函数y=x2+2x−b的图象与x轴有2个公共点,但其中一个点为原点,两种情况求解;
①当二次函数y=x2+2x−b的图象与x轴有1个公共点时,Δ=22−4−b=0,解得b=−1;
②当二次函数y=x2+2x−b的图象与x轴有2个公共点,但其中一个点为原点时,b=0,
∴y=x2+2x=x(x+2),与x轴有2个公共点,为(−2,0)或(0,0),
综上所述,b的值为−1或0.
-1或0
题型剖析
题型七、二次函数图象和坐标轴的交点问题
【练习2】已知函数y=kx2−(k+2)x+2与x轴的交点横坐标为正整数,则整数k的值为_______.
解析:当k=0时,则y=−2x+2,在y=−2x+2中,当y=−2x+2=0时,x=1,即函数y=−2x+2与x轴的交点的横坐标为1,符合题意;当k≠0时,则当y=kx2−(k+2)x+2=0时,有(kx−2)(x−1)=0,解得x=或x=1,
∵函数y=kx2−(k+2)x+2与x轴的交点横坐标为正整数,
∴x=是正整数,∴是正整数,∴k=1或k=2;
综上所述,整数k的值为0或1或2,
0或1或2
题型剖析
题型八、二次函数与一次函数的综合应用
【例题1】已知一次函数y=−x+m2+1与二次函数y=−(x−m)2+m2+1(m为常数)的图象在同一平面直角坐标系中.
(1)当 m=0时,求两个函数图象的交点坐标.
解析:(1)当m=0时,一次函数为y= −x+1,二次函数为 y=−x2+1,
联立方程组 y= −x+1,y=−x2+1,
解得 x1=0,y1=1或 x2=,y2=.
∴交点坐标为(0,1)或();
题型剖析
题型八、二次函数与一次函数的综合应用
【例题1】已知一次函数y=−x+m2+1与二次函数y=−(x−m)2+m2+1(m为常数)的图象在同一平面直角坐标系中.
(2)如果两个函数图象没有交点,求m的取值范围.
解析:(2)由 y=−x+m2+1,y=−(x−m)2+m2+1,
得 x2−(2m+)x+m2=0.
∵两个函数图象没有交点,
∴ Δ=(2m+)2−4m2<0,
得 m<−.
题型剖析
题型八、二次函数与一次函数的综合应用
【例题1】已知一次函数y=−x+m2+1与二次函数y=−(x−m)2+m2+1(m为常数)的图象在同一平面直角坐标系中.
(3)如图,当 m=−1时,点P和点Q分别是两个函数图象上的任意一点.
①当PQ∥y轴时,求PQ 的最小值;
解析:(3)当 m=−1时,一次函数为y=−x+2,二次函数为y=−(x+1)2+2,
①∵PQ∥y轴设P(a,−a+2) ,Q(a,−(a+1)2+2),
∴PQ=−a+2−(−(a+1)2+2)=a2+a+1=(a+2+.
∴当 a=−时, PQ最小值=.
题型剖析
题型八、二次函数与一次函数的综合应用
【例题1】已知一次函数y=−x+m2+1与二次函数y=−(x−m)2+m2+1(m为常数)的图象在同一平面直角坐标系中.
(3)如图,当 m=−1时,点P和点Q分别是两个函数图象上的任意一点.
②当PQ∥x轴时,求 PQ的最小值.
解析:(3)当 m=−1时,一次函数为y=−x+2,二次函数为y=−(x+1)2+2,
②设 P(a,−a+2),Q(b,−(b+1)2+2),∵PQ∥x轴,∴−a+2=−(b+1)2+2.
∴a=2b²+4b+2.∴PQ=a−b=(2b²+4b+2)−b=2b2+3b+2=2(b+)2+.
∴当 b=−时, PQ最小值=.
题型剖析
【例题1】已知:抛物线y=x2+m与直线y=x有两个不同的交点,若两个交点的横坐标是分别为a、b,若n=ab−2b2+2b+1,则n的取值范围_________.
n<1.75
题型九、抛物线与直线交点的问题
解析:令x2+m=x,∴x2−x+m=0,∵抛物线y=x2+m与直线y=x有两个不同的交点,
∴Δ=(−1)2−4×1×m>0,∴m<1,∵两个交点的横坐标是分别为a、b,
∴a+b=1,ab=m,∴a=1−b,
∴n=ab−2b2+2b+1=3b(1−b)+1=3ab+1=m+1,∴3m=4n−4,∴m=,
∴m=<1,
∴n<1.75.
题型剖析
【练习1】如图,抛物线y=x2−7x+与x轴交于点A、B,把抛物线在x轴及其下方的部分记作C1,将C1向左平移得到C2,C2与x轴交于点B、D,若直线y=x+m与C1、C2共有3个不同的交点,则m的取值范围是( )
A.−<m<− B.−<m<− C.−<m<− D.−<m<−
【练习2】如图,在平面直角坐标系中,∠ACB=90°,AC=BC=2,且AC在x轴上,O为AC的中点.若抛物线y=ax2−3x+2a≠0与线段AB有两个不同的交点,则a的取值范围是_______.
C
题型九、抛物线与直线交点的问题
3≤a<4或a≤-5
题型剖析
题型十、利用二次函数解决最大利润问题
【例题1】为助推乡村经济发展,解决茶农卖茶难问题,某地政府在新茶上市30天内,帮助“幸福村”茶农合作社集中销售茶叶,设第x天(x为整数)的售价为y(元/斤),日销售额为w(元).据销售记录知:
①第1天销量为42斤,以后每天比前一天多卖2斤;
②前10天的价格一直为500元/斤,后20天价格每天比前一天跌10元,
(1)当11≤x≤30时,写出y与x的关系式;
解析:
(1)解:∵前10天的价格一直为500元/斤,后20天价格每天比前一天跌10元,
∴当11≤x≤30时,y=500−10x−10=−10x+600,
∴当11≤x≤30时,写出y与x的关系式为:y=−10x+60011≤x≤30;
题型剖析
题型十、利用二次函数解决最大利润问题
【例题1】为助推乡村经济发展,解决茶农卖茶难问题,某地政府在新茶上市30天内,帮助“幸福村”茶农合作社集中销售茶叶,设第x天(x为整数)的售价为y(元/斤),日销售额为w(元).据销售记录知:
①第1天销量为42斤,以后每天比前一天多卖2斤;
②前10天的价格一直为500元/斤,后20天价格每天比前一天跌10元,
(2)当x为何值时日销售额w最大,最大为多少?
解析:(2)由题意得,销售量为:42+2x−1=2x+40,
当1≤x≤10时,w=5002x+40=1000x+20000,∵1000>0,
∴当x=10时,w取最大值为:1000×10+20000=30000,
当10<x≤30时,w=y(2x+40)=(−10x+600)(2x+40)=−20(x−20)2+32000,
∵−20<0, ∴当x=20时,w取最大值为32000.
题型剖析
题型十、利用二次函数解决最大利润问题
【例题1】为助推乡村经济发展,解决茶农卖茶难问题,某地政府在新茶上市30天内,帮助“幸福村”茶农合作社集中销售茶叶,设第x天(x为整数)的售价为y(元/斤),日销售额为w(元).据销售记录知:
①第1天销量为42斤,以后每天比前一天多卖2斤;
②前10天的价格一直为500元/斤,后20天价格每天比前一天跌10元,
(3)若日销售额不低于31680元时可以获得较大利润,当天合作社将向希望小学捐款m元,用于捐资助学,若“幸福村”茶农合作社计划帮助希望小学购买10800元的图书,求m的最小整数值.
解析:当10<x≤30时,w=−10x+6002x+40=−20(x−20)2+32000,当x=20时,w取最大值为32000,得:31680<32000,当−20(x−20)2+32000=31680时,解得:x=16或x=24,∴当w≥31680时,16≤x≤24,∴获得较大利润天数为9天,∴9m≥10800,
解得:m≥1200,∵m为整数,∴m的最小值为1200元.
题型剖析
题型十一、实际问题与反比例函数
【练习1】榴莲靠着独特风味和口感深受广大消费者喜爱,多数品质较好的榴莲都需要进口,所以价格居高不下,国产高品质榴莲在三亚成功挂果上市,某水果店购进一批三亚榴莲,进价为10元/kg,设售价为x元/kg,图中线段是总进价y1(元)与x关系的图象,抛物线是总销售额y2(元)与x关系的图象,y2经过原点.假定购买和销售数量相同,当售价为15元时,销售量为200kg.(总利润=总销售额﹣总进价)
(1)直接写出t、p、q的值;
解析:(1)解:∵当售价为15元时,销售量为200kg,
∴q=200×15=3000,∴此时进价为p=10×200=2000(元),
∴p=2000;当总进价为2500元时,y1=y2,即利润为0,此时进价=售价,
∴t=10;
题型剖析
题型十一、实际问题与反比例函数
【练习1】榴莲靠着独特风味和口感深受广大消费者喜爱,多数品质较好的榴莲都需要进口,所以价格居高不下,国产高品质榴莲在三亚成功挂果上市,某水果店购进一批三亚榴莲,进价为10元/kg,设售价为x元/kg,图中线段是总进价y1(元)与x关系的图象,抛物线是总销售额y2(元)与x关系的图象,y2经过原点.假定购买和销售数量相同,当售价为15元时,销售量为200kg.(总利润=总销售额﹣总进价)
(2)分别求出y1,y2与x的关系式;
解析:(2)解:设y1=kx+b,把(10,2500),(15,2000)代入得,10k+b=2500,15k+b=2000,解得:k=−100,b=3500,
∴y1=−100x+3500;设y2=mx2+nx,把(10,2500),(15,3000)代入得:100m+10n=2500,225m+12n=3500,解得:m=−10,n=350,
∴y2=−10x2+350x;
题型剖析
题型十一、实际问题与反比例函数
【练习1】榴莲靠着独特风味和口感深受广大消费者喜爱,多数品质较好的榴莲都需要进口,所以价格居高不下,国产高品质榴莲在三亚成功挂果上市,某水果店购进一批三亚榴莲,进价为10元/kg,设售价为x元/kg,图中线段是总进价y1(元)与x关系的图象,抛物线是总销售额y2(元)与x关系的图象,y2经过原点.假定购买和销售数量相同,当售价为15元时,销售量为200kg.(总利润=总销售额﹣总进价)
(3)当售价定为多少,该水果店出售这批榴莲所获利润最大?
最大利润是?
(3)解:设该水果店出售这批榴莲所获利润为w元,
依题意得,w=y2−y1=−10x2+350x−(−100x+3500)=−10(x−22.5)2+1562.5,
∵−10<0,∴当x=22.5时,w有最大值,∴当售价定为22.5元时,该水果店出售这批榴莲所获利润最大,最大利润是1562.5.
题型剖析
题型十二、利用二次函数解决抛物线形的实际问题
【例题1】如图,三孔桥横截面的三个孔都呈抛物线形,左右两个抛物线是全等的,正常水位时,大孔水面宽AB为20m,顶点M距水面8m(即MO=8m ),小孔顶点N距水面6m(即NC=6m),建立如图所示的平面直角坐标系.
(1)求出大孔抛物线的解析式;
(1)解:由题意可得,A(−10,0),
M(0,8),设大孔抛物线的解析式为y=ax2+8,
把点A(−10,0)代入解析式得,100a+8=0,
解得a=−, ∴大孔抛物线的解析式为y=−x2+8;
题型剖析
题型十二、利用二次函数解决抛物线形的实际问题
【例题1】如图,三孔桥横截面的三个孔都呈抛物线形,左右两个抛物线是全等的,正常水位时,大孔水面宽AB为20m,顶点M距水面8m(即MO=8m ),小孔顶点N距水面6m(即NC=6m),建立如图所示的平面直角坐标系.
(2)航管部门设定警戒水位为正常水位上方2m处,汛期某天水位正好达到警戒水位,有一艘顶部高出水面3m,顶部宽6m的巡逻船要路过三孔桥,请问该巡逻船能否安全通过大孔?并说明理由;
(2)解:该巡逻船能安全通过大孔,理由如下:
把x=3代入y=−x2+8得,y=−×32+8=7.28>2+3,
∴该巡逻船能安全通过大孔;
题型剖析
题型十二、利用二次函数解决抛物线形的实际问题
【例题1】如图,三孔桥横截面的三个孔都呈抛物线形,左右两个抛物线是全等的,正常水位时,大孔水面宽AB为20m,顶点M距水面8m(即MO=8m ),小孔顶点N距水面6m(即NC=6m),建立如图所示的平面直角坐标系.
(3)当水位上涨到刚好淹没小孔时,则大孔的水面宽度EF= m.
(3)解:∵NC=6,∴点F的纵坐标为6,
∴当y=6时,−x2+8=6,解得x1=−5,x2=5,
∴由抛物线对称性可得E(−5,6),F(5,6),
∴EF=5−(−5)=10m,
答:大孔的水面宽度EF为10m.
题型剖析
题型十三、利用二次函数解决最大面积问题
【例题1】如图,用长为45m的篱笆,一面利用墙(墙的最大可用长度是20m),围成中间有一道篱笆的矩形花圃,设花圃的一边长AB是x(单位:m),面积是S(单位:m2).
(1)求S与x的函数关系式及x的取值范围;
(2)如何设计矩形花圃的长与宽,才能得到一个面积最大
的花圃?
解析:(1)根据题目数量关系得S=(45−3x)x=−3x2+45x,
根据题意0<45−3x,45−3x≤20,解得:≤x<15,
∴S=−3x2+45x(≤x<15);
题型剖析
题型十三、利用二次函数解决最大面积问题
【例题1】如图,用长为45m的篱笆,一面利用墙(墙的最大可用长度是20m),围成中间有一道篱笆的矩形花圃,设花圃的一边长AB是x(单位:m),面积是S(单位:m2).
(2)如何设计矩形花圃的长与宽,才能得到一个面积最大
的花圃?
解析:(2)由(1)得:S=−3x2+45x(≤x<15),
∴S=−3(x2−15x+7.52)+,
=−3(x−7.5)2+,
∵当x>7.5时,S随x的增大而减小,≤x<15,
∴当x=时,S有最大值为−3×()2+45×=m2.
题型剖析
题型十三、利用二次函数解决最大面积问题
【练习1】问题情境:有一堵长为am的墙,利用这堵墙和长为60m的篱笆围成一个矩形养鸡场,怎样围面积最大?最大面积是多少?
题意理解:根据题意,有两种设计方案:一边靠墙(如图①)和一边“包含”墙(如图②).特例分析:
(1)当a=12时,若按图①的方案设计,则该方案中养鸡场的最大面积是多少m2;若按图②的方案设计,
则该方案中养鸡场的最大面积是多少m2.
解析:解:(1)如图①,设矩形的长为x米,则矩形的宽为(30-12x)米,面积为S,依题意得:S=x·(30-x)=-x2+30x=-(x−30)2+450,(x≤12)
∴当x=12时,矩形有最大值为288m2 .如图②, 设矩形的长为x米, 则矩形的宽为(36-x)米,依题意得:S=x·(36-x)=-(x−18)2+324,
∴当x=18时,矩形有最大值为324m2
题型剖析
题型十三、利用二次函数解决最大面积问题
【练习1】问题情境:有一堵长为am的墙,利用这堵墙和长为60m的篱笆围成一个矩形养鸡场,怎样围面积最大?最大面积是多少?
题意理解:根据题意,有两种设计方案:一边靠墙(如图①)和一边“包含”墙(如图②).特例分析:
(2)当a=20时,解决“问题情境”中的问题.
解析:(2)如图①,设AB=xm,则BC=(60−2x)m.
S矩形ABCD=x(60−2x)=−2(x−15)2+450.
根据题意,得20≤x<30.因为−2<0,所以当20≤x<30时,S矩形ABCD随x的增大而减小.即当x=20时,S矩形ABCD有最大值,最大值是400(m2).
②,设AB=xm,则BC=40−xm.S矩形ABCD=x(40−x)=−2(x−20)2+400.
所以当x=20时,S矩形ABCD有最大值,最大值是400m2.
题型剖析
1.当m=________时,函数y=(m2+m)xm2−2m−1是关于x的二次函数.
2.二次函数y=(k−1)x2−k的图象开口向________.
3. 已知y=(m+2)x|m|+4x+3m+1是关于x的二次函数,则m的值为( )
A.±2 B.2 C.−2 D.0
4. 若二次函数y=kxk2−2k−1+1有最小值,则k=________.
已知二次函数y=ax2−2ax(a≠0)的图象上有两点A(m,y1),B(2m,y2),若y1>y2>0,则当m<x<2m时,函数( )
A.有最大值,有最小值 B.有最大值,无最小值
C.无最大值,有最小值 D.无最大值,无最小值
3
下
B
3
B
针对训练
5.二次函数y=ax2+bx+ca≠0的部分图象如图所示,图象过点−1,0,对称轴为直线x=2,抛物线与y轴交点在A(0,1)和B(0,2)之间(不与AB重合).下列结论:①abc>0;②9a+c>3b;③4a+b=0;④当y>0时,−1<x<5;⑤a的取值范围为−0.4<x<−0.2.其中正确结论有( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
解:根据抛物线的开口方向、与y轴的交点、对称轴可判断①;由抛物线与x轴的交点及抛物线的对称性可判断②,对称轴为直线x=2,即可判断③;由抛物线与x轴有两个交点,且对称轴为直线x=2,即可判断④.由抛物线与y轴交点在A0,1和B0,2之间(不与AB重合).判断⑤;
B
针对训练
6.如图,二次函数y1=ax2+bx+ca≠0的图象与一次函数y2=kx+mk≠0的图象相交两点,则二次函数y=(k−b)x2+ax+c−m的图象可能为( )
A. B.
C. D.
A
针对训练
7.如图,已知抛物线y=ax2−6x+c(a、c为常数,且a≠0)与x轴交于A,B(−1,0)两点(点A在点B左侧),与y轴交于点C,AB=4.抛物线的对称轴与x轴交于点D,与经过点B的直线y=x+1交于点E.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)在抛物线上是否存在点P,使得△BPE是以BE为直角边的直角三角形?
若存在,求出所有得合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.
A
解析:(1)∵点B的坐标为(−1,0),AB=4,点A在点B左侧,∴点A的坐标为(−5,0),
将A(−5,0),B(−1,0)代入y=ax2−6x+c.
25a+30+c=0,a+6+c=0,解得:a=−1,c=−5,
∴抛物线的函数表达式为y=−x2−6x−5;
针对训练
7.如图,已知抛物线y=ax2−6x+c(a、c为常数,且a≠0)与x轴交于A,B(−1,0)两点(点A在点B左侧),与y轴交于点C,AB=4.抛物线的对称轴与x轴交于点D,与经过点B的直线y=x+1交于点E.
(2)在抛物线上是否存在点P,使得△BPE是以BE为直角边的直角三角形?
若存在,求出所有得合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.
A
(2)解:在抛物线上存在点P,使得△BPE是以BE为直角边的直角三角形.
由y=−x2−6x−5=−(x+3)2+4得抛物线的对称轴为直线x=−3,∴D(−3,0),∵抛物线的对称轴与经过点B的直线y=x+1交于点E,∴当x=−3时,y=−2,∴点E的坐标为(−3,−2),则DE=BD=2,∴∠ABE=∠BED=45°.
当∠EBP=90°时,则∠ABP=45°,过点P作PQ⊥OA于点Q,
点P的坐标为(−4,3);点P的坐标为(0,−5)或(−5,0).
针对训练
8.如图,在平面直角坐标系中,∠ACB=90°,AC=BC=2,且AC在x轴上,O为AC的中点.若抛物线y=ax2−3x+2a≠0与线段AB有两个不同的交点,则a的取值范围是______________.
∵∠ACB=90°,AC=BC=2,且AC在x轴上,O为AC的中点,
∴A(-1,0),B(1,2),∠BAC=45°,
∴直线AB与y轴的交点为(0,1),设直线AB的解析式为y=kx+1,∴-k+1=0,解得k=1,∴直线AB的解析式为y=x+1,
∵抛物线y=ax2−3x+2a≠0与线段AB有两个不同的交点,
∴x+1=ax2−3x+2有两个不相等实数根,∴ax2−4x+1=0有两个不相等实数根,
∴(−4)2−4a>0,解得a<4;当a>0时,a−3+2≥2a+3+2≥0,
∴a≥3,∴3≤a<4,当a<0时,a−3+2≤2a+3+2≤0,
∴a≤-5,∴3≤a<4或a≤-5,故答案为:3≤a<4或a≤-5.
3≤a<4或a≤-5
针对训练
9.某商场经销一种儿童玩具,该种玩具的进价是每个15元,经过一段时间的销售发现,该种玩具每天的销售量y(个)与每个的售价x(元)之间的函数关系如图所示.
(1)求y关于x的函数关系式,并求出当某天的销售量为78个时,该玩具的销售利润;
解析:(1)解:设y=kx+b,
由题意知,图象过(30,120),(45,75)两点,
∴120=30k+b,75=45k+b,解得k=−3,b=210,
∴y=−3x+210,
当y=78时,−3x+210=78,解得x=44,
利润为:78×44−15=2262(元),
∴当某天的销售量为78个时,该玩具的销售利润2262元;
针对训练
9.某商场经销一种儿童玩具,该种玩具的进价是每个15元,经过一段时间的销售发现,该种玩具每天的销售量y(个)与每个的售价x(元)之间的函数关系如图所示.
(2)每天的销售量不低于18个的情况下,若要每天获得的销售利润最大,求该玩具每个的售价是多少?最大利润是多少?
解析:(2)解:由题意得,−3x+210≥18,解得x≤64,
设每天的销售利润为W(元),
依题意得,W=(x−15)(−3x+210)=−3x2+255x−3150 =−3(x−42.5)2
+2268.75,
∵−3<0,∴当x=42.5时,W取最大值,最大值为2268.75,
∴要每天获得的销售利润最大,该玩具每个的售价是42.5元,最大利润为2268.75元;
针对训练
9.某商场经销一种儿童玩具,该种玩具的进价是每个15元,经过一段时间的销售发现,该种玩具每天的销售量y(个)与每个的售价x(元)之间的函数关系如图所示.
(3)根据物价部门规定,这种玩具的售价每个不能高于45元.该商场决定每销售一个这种玩具就捐款n元(1≤n≤7),捐款后发现,该商场每天销售这种玩具所获利润随售价的增大而增大,求n的取值范围.
解析:(3)解:设捐款后每天所获得的利润为Q(元),
依题意得,Q=(x−15−n)(−3x+210)=−3x2+(255+3n)x−3150−210n,
∵抛物线的对称轴为直线x=42.5+0.5n,−3<0,
∴当x≤42.5+0.5n时,Q随x的增大而增大.
∵物价部门规定这种玩具的售价每个不能高于45元,
∴42.5+0.5n≥45,解得n≥5,又∵1≤n≤7,∴5≤n≤7.
针对训练
10.某农场拟建两间矩形饲养室,一面靠现有墙(墙长足够长),中间用一道墙隔开(如图1所示).已知计划中的材料可建墙体总长46米,设两间饲养室合计长x(米),总占地面积为y(米2).
(1)求y关于x的函数表达式和自变量x的取值范围.
解析:(1)由题意可知y=⋅x=−x2+x.
∵>0,∴x<46
∴自变量x的取值范围为0<x<46.
针对训练
10.某农场拟建两间矩形饲养室,一面靠现有墙(墙长足够长),中间用一道墙隔开(如图1所示).已知计划中的材料可建墙体总长46米,设两间饲养室合计长x(米),总占地面积为y(米2).
(2)现需要设计这两间饲养室各开一扇门(如图2所示),每扇门宽1米,门不采用计划中的材料.①求总占地面积最大为多少米2?
解析:(2)①由题意可知y=⋅x=−x2+16x=−(x−24)2+192
∴当x=24米时,y有最大值,最大值为192米2.
针对训练
10.某农场拟建两间矩形饲养室,一面靠现有墙(墙长足够长),中间用一道墙隔开(如图1所示).已知计划中的材料可建墙体总长46米,设两间饲养室合计长x(米),总占地面积为y(米2).
(2)②如图3所示,离墙10米外饲养室一侧准备修一条平行于墙的小路,若拟建的饲养室面积尽量大,饲养室的门口与小路的间隔为多少米?
解析:②由题意可知≤10,解得x≥18,由①可知x=24米时,饲养室面积最大,且满足x≥18,∴当x=24时,=8,
∴饲养室的门口与小路的间隔为10−8=2米.
针对训练
二次函数
图象画法
抛物线的开口方向
抛物线的顶点坐标和对称轴
二次函数的性质
抛物线的平移
最值
确定
表达式
应用
课堂总结
感谢聆听!
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