内容正文:
26.4 实际问题与二次函数
第1课时 最大高度问题和最大面积问题
课题
最大高度问题和最大面积问题
课型
新授课
教学内容
教材第51-52页的内容
教学目标
1.经历数学建模的基本过程,能分析实际问题中变量之间的二次函数关系.
2.会运用二次函数求实际问题中的最大值或最小值.
3.能应用二次函数的性质解决最大高度问题和最大面积问题.
教学重难点
教学重点:会运用二次函数求实际问题中的最大值或最小值。
教学难点:能分析实际问题中变量之间的二次函数关系。
教 学 过 程
备 注
1.创设情境,引入课题
【问题】从地面竖直向上抛出一小球,小球的高度 h(单位:m)与小球的运动时间 t(单位:s)之间的关系式是h= 30t - 5t2 (0≤t≤6).小球的运动时间是多少时,小球最高?小球运动中的最大高度是多少?
【师生活动】教师分析:可以看出,这个函数的图象是一条抛物看线的一部分,这条抛物线的顶点是这个函数的图象的最高点.也就是说,当t取顶点的横坐标时,这个函数有最大值.
解:显然t取顶点的横坐标时,这个函数有最大值,这个最大值即为小球的最大高度.
即小球运动的时间是3 s时,小球最高,且最大高度是45 m.
【归纳】一般地,当a>0(a<0)时,抛物线y=ax2+bx+c的顶点是最_低_(_高_)点,也就是说,当x=_-_时,二次函数y=ax2+bx+c有最小(大)值__.
2.学以致用,应用新知
【例1】在一次跳水运动中,某运动员的重心相对于水面的高度h(单位:m)与起跳后的时间t(单位:s)之间的关系式是h=-4.9t2+2.8t+11.运动员起跳后经过多长时间达到最高点?运动员跳水过程中重心的最大高度是多少?(结果保留小数点后一位.)
解:对于二次函数h=-4.9t2+2.8t+11,当
当t==-≈0.3时,
h有最大值==11.4.
因此,运动员起跳后大约0.3 s时,其重心达到最高点,最大高度为 11.4 m.
【例2】如图,利用一面墙(墙的长度不限),用 20 m长的篱笆围成一个矩形菜园.如何围才能使菜园的面积最大?最大面积是多少?
解:设垂直于墙的边长为x m,则平行于墙的
边长为(20-2x)m,矩形菜园的面积S=x(20-2x),
即S=-2x2+20x(0<x<10).
当x==-=5时,
S有最大值==50.
因此,当垂直于墙的边长为5 m时,这个矩形菜园的面积最大,最大面积为50 m2.
4.随堂训练,巩固新知
(1)某广告公司设计一幅周长为12 m的矩形广告牌,广告设计费为每平方米1000元,设矩形的一边长为x m,面积为S m2.
①写出S与x之间的关系式,并写出自变量x的取值范围;
②请你设计一个方案,使获得的设计费最多,并求出这个费用.
解:①∵矩形的一边长为x m,
∴另一边长为(6-x)m,
∴S=x(6-x)=-x2+6x,其中0<x<6;
②∵S=x(6-x)=-x2+6x=-(x-3)2+9,
∴当x=3,即矩形的一边长为3 m时,矩形面积最大,为9 m2,这时设计费最多,为9×1000=9000(元).
(2)如图,有长为30m的篱笆,一面利用墙(墙的最大可用长度为10m),围成中间隔有一道篱笆(平行于AB)的矩形花圃,设花圃的一边AB为x m,面积为y m2.
①求y与x的函数解析式;
②y是否有最大值?如果有,请求出y的最大值.
解:①y=-3x2+30x;
②当x=时,y最大值=.
5.课堂小结,自我完善
(1)如何求二次函数的最小(大)值,如何利用二次函数的最小(大)值解决实际问题?
(2)在解决问题的过程中应注意哪些问题?学到了哪些思考问题的方法。
6.布置作业
课本P52练习。
正如一次函数能解决实际问题一样,二次函数的实际应用也十分广泛,让我们一起去看看二次函数的实际应用吧。
教师总结,学生体会。
实际问题中,先求出函数解析式,再求出使函数值最大的自变量的值。
让学生得出求二次函数的最小(大)值的结论,体会由特殊到一般的思想方法。
引导学生独立完成并交流,教师适时指点。
学生独立完成,教师巡视指导,了解学生掌握情况,并集中订正。
板书设计
最大高度问题和最大面积问题
利用二次函数最大(小)值求面积最大问题。
教后反思
教学过程中,强调学生自主探索和合作交流,引导学生设计有助于学生设计表格,经历计算、观察、分析、比较的过程,直观地看出变化情况。
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