内容正文:
数学
1
2
第三章 函 数
第八节 二次函数的实际应用
3
利润、费用最值问题
1.[2025南充]学校计划租用客车送师生到某红色基地,参加主题为“缅怀先
烈,强国有我”的研学活动,请阅读下列材料,并完成相关问题.#1
材料
一 租车公司有A,B两种型号的客车可供租用,在每辆车满员情况
下,每辆A型客车比每辆B型客车多载客15人;用A型客车载客600
人与用B型客车载客450人的车辆数相同.
4
材料
二 A型客车租车费用为3 200元/辆;B型客车租车费用为3 000元/辆.
优惠方案:租用A型客车辆,租车费用 元/辆;
租用B型客车,租车费用打八折.
材料
三 租车公司最多提供8辆A型客车;
学校参加研学活动师生共有530人,租用A,B两种型号客车共10辆.
续表
5
(1)A,B两种型号的客车每辆载客量分别是多少?
解:设A型客车每辆载客量为人,则B型客车每辆载客量为 人,
根据题意得,解得 ,
经检验, 是所列方程的解,且符合题意,
(人).
答:A型客车每辆载客量为60人,B型客车每辆载客量为45人;
6
(2)本次研学活动学校的最少租车费用是多少?
【答案】设租用A型客车辆,则租用B型客车 辆,
根据题意得,解得 ,
,
设本次研学活动学校的租车总费用为 元,则
,
7
抛物线的对称轴为直线 ,抛物线开口向下,
时,随着 的增大而增大,
取正整数,且 ,
当时, 取得最小值,最小值为
(元).
答:本次研学活动学校的最少租车费用是27 000元.
2.[2024贵州·北师九下P50习题2改编]某超市购入一批进价为10元/盒的糖果
进行销售,经市场调查发现:销售单价不低于进价时,日销售量 (盒)
与销售单价(元)是一次函数关系,下表是与 的几组对应值.
销售单价 元 … 12 14 16 18 20 …
销售量 盒 … 56 52 48 44 40 …
9
(1)求与 的函数表达式;
解:设与的函数表达式为 .
将点, 代入,
得 解得
与的函数表达式为 ;
10
(2)糖果销售单价定为多少元时,所获日销售利润最大,最大利润是多少?
【答案】设日销售利润为 元,根据题意得,
.
,
当时, 有最大值450,
糖果销售单价定为25元时,所获日销售利润最大,最大利润是450元;
11
(3)若超市决定每销售一盒糖果向儿童福利院赠送一件价值为 元的礼品,
赠送礼品后,为确保该种糖果日销售获得的最大利润为392元,求 的值.
【答案】根据题意得
.
最大利润为392元,
当 时,
,
整理,得 ,
12
,
解得, .
当时, ,
每盒糖果的利润为 (元),
不符合题意,舍去,
该种糖果日销售获得的最大利润为392元时, 的值为2.
面积问题
3.[2024泰安]如图,小明的父亲想用长为60米的栅栏,再借助房屋的外墙
围成一个矩形的菜园.已知房屋外墙长40米,则可围成的菜园的最大面积
_____是平方米.
第3题图
450
14
【解析】设垂直于墙的边长为米,则平行于墙的边长为 米,
墙长为40米,,.又 菜园的面积为
,, 抛物线
开口向下, 当 时,可围成的菜园的最大面积是450平方米.
第3题图
15
变式3-1 [2022沈阳改编]如图,用一根长60厘米的铁丝制作一个“日”字型框架
,铁丝恰好全部用完.矩形框架 面积的最大值为_____平方厘米.
变式3-1题图
150
16
【解析】设为厘米,矩形框架面积为平方厘米,则为
厘米, ,
, 当时,矩形框架 面积最大为150平方厘米.
变式3-1题图
17
变式3-2 如图,用长为 的木栅栏靠墙围成一个矩形养鸡场(不能超出
墙的长度),墙长,在与墙垂直的一边留出 宽的出入口
(另选材料建出入门),求养鸡场面积的最大值.
变式3-2题图
18
变式3-2题图
解:设矩形养鸡场与墙垂直的一边长为 ,则与墙平行的一边长为
,养鸡场的面积为 ,
由题意可得,即 ,
由题意得解得 ,
, 当时, 有最大值,且最大值为288,
养鸡场面积的最大值为 .
19
常用关系式:矩形面积长×宽,矩形周长(长 宽);
步骤:①根据所给材料的总长度,表示出矩形的长和宽;②根据矩形的面
积公式列出函数关系式;③根据二次函数的性质求面积最值.
20
4.[2025连云港节选]一块直角三角形木板,它的一条直角边长 ,面
积为 .丙、丁两人分别按图①、图②用它设计一个矩形桌面.请分别
求出图①、图②中矩形的面积与的长 之间的函数表达式,
并分别求出面积的最大值.
第4题图
21
第4题图
解: ,, ,
, ,
,在图①中,
四边形 是矩形,
, ,
,
22
,, ,
, ,
,
第4题图
, 抛物线开口向下,
当 时,矩形的面积有最大值,为
,
在图②中,同理得 ,
,, ,
同理得, ,
第4题图
,
,
, 抛物线开口向下,
当 时,矩形的面积有最大值为 .
抛物线型问题
5.[2024甘肃省卷]如图①为一汽车停车棚,其棚顶的横截面可以看作是抛
物线的一部分,如图②是棚顶的竖直高度(单位: )与距离停车棚支
柱的水平距离(单位: )近似满足函数关系
的图象,点 在图象上.若一辆箱式货车
需在停车棚下避雨,货车截面看作长,高 的矩形,则
可判定货车____完全停到车棚内(填“能”或“不能”).
能
25
第5题图
【解析】,,,当 时,
,, 货车能完全
停到车棚内.
26
6.[2025连云港]如图,小亮同学掷铅球时,铅球沿抛物线
运行,其中是铅球离初始位置的水平距离, 是铅球
离地面的高度.若铅球抛出时离地面的高度为 ,则铅球掷出的水平
距离为___ .
第6题图
8
27
【解析】由题意,,得,将 代入
,得,解得 ,
,令,得 ,解得
,(不符合题意,舍去),为 .
第6题图
28
第7题图
7.[2023河北]嘉嘉和淇淇在玩沙包游戏.某同学借此情境编制了一道数学题,
请解答这道题.
如图,在平面直角坐标系中,一个单位长度代表长.嘉嘉在点 处
将沙包(看成点)抛出,其运动路线为抛物线 的一部
分,淇淇恰在点 处接住,然后跳起将沙包回传,其运动路线为抛物
线 的一部分.#1.1
29
(1)写出的最高点坐标,并求, 的值;
解: 抛物线 ,
抛物线的最高点坐标为 ,
点在抛物线 上,
,解得 ,
抛物线的表达式为 ,
当时,,即 ;
第7题图
30
(2)若嘉嘉在轴上方的高度上,且到点水平距离不超过 的范围
内可以接到沙包,求符合条件的 的整数值.
第7题图
【答案】 嘉嘉在轴上方的高度上,且到点水平距离不超过 的
范围内可以接到沙包,
点的纵坐标为1,横坐标的范围为 ,
当抛物线经过 时,
,解得 ,
当抛物线经过 时,
,解得 ,
31
的取值范围为 ,
为整数, 符合条件的 的整数值为4和5.
第7题图
8.[2025内蒙古]问题背景:
综合与实践课上,老师让同学们设计一个家电装置图案,某小组设计的效
果图如图①所示.#1.1
第8题图
33
外形参数:
如图②,装置整体图案为轴对称图形,外形由上方的抛物线 ,中间的矩
形和下方的抛物线组成.抛物线的高度为,矩形 的边
,,抛物线的高度为 .在装置内部安装矩形电
子显示屏,点,在抛物线上,点,在抛物线 上.
34
问题解决:
如图③,该小组以矩形的顶点为原点,以边所在的直线为 轴,
以边所在的直线为 轴,建立平面直角坐标系.请结合外形参数,完成以
下任务:
35
(1)直接写出,, 三点的坐标;
第8题图
解:,, ;
36
(2)直接写出抛物线和的顶点坐标,并分别求出抛物线和 的函
数表达式;
第8题图
37
第8题图
【答案】抛物线和的顶点坐标分别为, .
分别设抛物线和的函数表达式为 ,
,
将代入,解得 ,
则抛物线 的函数表达式为
,
将代入 ,解得 ,
则抛物线的函数表达式为 ;
38
(3)为满足矩形电子显示屏的空间要求,需要的长为 ,求
此时 边的长.
第8题图
39
第8题解图
解:如解图,作出对称轴直线,分别交抛物线于 ,交抛物
线于 ,
装置整体图案为轴对称图形,
, ,
轴, 轴,
四边形是矩形, ,
轴, ,
设 ,
, ,
40
,
解得或6(在对称轴右侧,舍去), ,
由抛物线对称性可得 .
9. 【发现问题】铁链护栏是世博园里边比较常见的一种保护措施
(如图①),可以有效保护园林艺术和人文景观建筑.某同学学完二次函数
后,根据铁链的形状,考虑用抛物线来刻画两个立柱之间自然垂下的铁链
(如图②).
【提出问题】用抛物线刻画两个立柱之间自然垂下的铁链时满足的函数解
析式是什么?
42
【分析问题】该同学经过测量,得到如下数据:
①相邻立柱之间的距离为2米;
②铁链在立柱上的固定点距离地面为1米;
③铁链最低点距离地面为0.7米.
第9题图
43
【解决问题】
(1)请你在图②中建立适当的平面直角坐标系,并求出抛物线的解析式;
第9题图
44
第9题解图
解:如解图,以为原点,所在直线为轴,过点且垂直于 的直线
为 轴,建立平面直角坐标系,
则, ,设抛物线的解析式为
,将, 代入解析式,
得 解得
抛物线的解析式为 ;(答案不唯一)
45
(2)如图③,为了保护植物,世博园的工作人员计划在铁链的正下方居中设
立一个长宽比为 的“保护花草,请勿践踏”的保护语标牌,已知标牌由高
度为30厘米的圆柱形铁杆支撑,其中10厘米长度插入地下固定,标牌上沿
距离铁链最低点为10厘米,求出矩形保护语标牌左上角与铁链的竖直距离;
第9题图
46
解:由题可知,保护语标牌的宽为 (米),
保护语标牌的长宽比为, 保护语标牌的长为 (米),
米, 矩形保护语标牌左沿离左侧立柱的距离为
(米),
当时, ,
此时铁链距离地面的高度为 (米),
矩形保护语标牌左上角与铁链的竖直距离为
(米);
47
(3)为迎接暑期旅游高峰期,工作人员计划在人工湖边增设铁链护栏,
铁链护栏的规格保持不变,但在此基础上需要增加由铁链位置竖直向下到
地面的钢索,以此保护旅客的安全,要求两个立柱间相邻钢索的间距均为
15厘米,且钢索在两边成轴对称分布,请你帮忙设计一种符合要求的方案,
并说明理由.
第9题图
48
【答案】方案一:从顶点处拉1根钢索,再在该钢索的两侧各拉6根钢索,
共拉13根钢索;
理由:顶点处拉1根钢索,相邻钢索的间距均为15厘米,
, 在顶点处到立柱之间只能再拉6根钢索, 共可以
拉13根钢索.
49
方案二:在水平方向距离顶点位置0.075米处各拉1根钢索,再在钢索的两
边各拉6根钢索,共14根钢索;
理由:在水平方向距离顶点位置0.075米处各拉1根钢索,则钢索距离一侧
立柱0.925米, 相邻钢索的间距均为15厘米,
, 在这根钢索到立柱间还能再拉6根钢索,
共可以拉14根钢索.
(写出一种方案即可)
50
类抛物线型问题
10.[2024潍坊节选]在光伏发电系统运行时,太阳能板与水平地面的夹角会
对太阳辐射的接收产生直接影响.某地区工作人员对日平均太阳辐射接收量
(单位: )和太阳能板与水平地面的夹角
进行统计,绘制了如图所示的散点图,已知该散点图可用
二次函数刻画.#1
51
第10题图
第10题图
(1)求关于 的函数表达式;
解:设关于 的函数表达式为
,
将,, 代入,
得解得
关于 的函数表达式为
;
53
第10题图
(2)该地区太阳能板与水平地面的夹角为多少度时,日平均太阳辐射接
解: ,函数图象的对称轴为
直线 ,
太阳能板与水平地面的夹角为30度时,日
平均太阳辐射接收量最大.
收量最大?
54
11.[2024河南·人教九上P43问题改编]从地面竖直向上发射的物体离地面的
高度满足关系式,其中 是物体运动的时间,
是物体被发射时的速度.社团活动时,科学小组在实验楼前从地面
竖直向上发射小球.
(1)小球被发射后_ __时离地面的高度最大(用含 的式子表示);
55
(2)若小球离地面的最大高度为 ,求小球被发射时的速度;
解: 当 时, ,
,
解得 (负值已舍去).
答:小球被发射时的速度是 ;
56
(3)按(2)中的速度发射小球,小球离地面的高度有两次与实验楼的高
度相同.小明说:“这两次间隔的时间为.”已知实验楼高 ,请判断他
的说法是否正确,并说明理由.
解:小明的说法不正确.
理由如下:由(2)得 ,
当时, ,
解得, ,
,
小明的说法不正确.
57
$