26.4 实际问题与二次函数(第2课时)教学设计 2026-2027学年人教版数学九年级上册
2026-09-08
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摘要:
该初中数学教学设计聚焦“实际问题与二次函数”中的销售利润最值,通过复习二次函数增减性、顶点最值及区间取值限制,衔接上节课面积、运动模型,以填空提示为支架引导学生建立利润函数模型。
特色在于以分类讨论(涨价、降价)培养推理意识,通过探究题中单价整数限制检验顶点合理性,强化模型观念,归纳“建模-定范围-求最值-作答”流程。提升学生用数学思维解决实际问题能力,为教师提供清晰的方法迁移教学路径。
内容正文:
26.4 实际问题与二次函数(第2课时)
教学目标
1.能根据销售问题中的数量关系建立二次函数模型,利用二次函数性质求解利润最值;结合自变量实际取值范围判断最值.
2.通过涨价、降价分类讨论,体会分类思想,感受二次函数在最优化问题中的应用.
3.对比上节课面积、运动模型,归纳实际问题二次函数最值通用解题流程.
教学重点
建立销售利润问题的二次函数模型,求解实际情境下的最大利润.
教学难点
1.销售问题中准确寻找单件利润、销售量之间的数量关系;
2.分类讨论涨价、降价两种情形;
3.结合自变量实际限制,正确寻找最值.
教学过程
知识回顾
1.二次函数y=ax2+bx+c(a≠0),如果a>0,当时,y随x的增大而减小,当时,y随x的增大而增大.如果a<0,当时,y随x的增大而减小,当时,y随x的增大而增大.
2.一般地,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,二次函数有最小(大)值.
思考:在上一节课的实际问题里,是不是顶点处一定可以取到最值?为什么?
【学生活动】学生独立思考、自由发言.
【师生小结】实际问题中自变量存在取值范围,若顶点横坐标不在取值区间内,需要利用函数增减性在区间端点寻找最值.
【过渡】上一节课,我们借助二次函数解决抛体运动最大高度、矩形面积最值问题,认识到解决实际最值问题需要兼顾自变量取值限制.本节课我们沿用相同的建模思路,探究商品销售中的最大利润问题.
【设计意图】复习二次函数增减性、顶点最值相关公式;借助思考题回扣第 1 课时区间最值这一核心难点,打通两节课知识脉络;为本节课利润模型的求解做好方法铺垫,实现解题方法的迁移.
新知探究
一、探究学习
【探究】某商品现在的售价为每件60元,每星期可卖出300件.市场调查反映,若调整单价(单价为整数):每涨价1元,则每星期要少卖出10件;每降价1元,则每星期可多卖出20件.已知商品的进价为每件40元,如何定价才能使利润最大?最大利润是多少?
【师生活动】教师出示问题,引导学生审题,拆分条件;学生以小组为单位讨论,尝试自主建立函数关系式,限时 3~4 分钟.多数学生遇到障碍后,教师出示填空提示作为思考支架,引导学生逐层梳理数量关系.学生根据提示交流发言,教师板书推导过程.
教师分层引导设问:
①利润的基本等量关系是什么?(总利润=单件利润×销售量)
②价格调整分为几种情形?(涨价、降价两类,需要分类讨论)
教师提示:
(1)设每件涨价x元,每星期少卖____件,实际卖出___________件,销售额为__________________元,买进商品需付_______________元.
(2)设每件降价x元,每星期多卖____件,实际卖出___________件,销售额为__________________元,买进商品需付_______________元.
学生根据提示,分小组讨论交流,并派代表发言,教师板书.
【分析】调整价格包括涨价和降价两种情况,先来看涨价的情况.
【答案】解:(1)设每件涨价 x 元,则每星期售出商品的利润 y 随之变化.我们先来确定 y 随 x 变化的函数解析式.
每件涨价x元时,每星期要少卖10x件,实际卖出(300-10x)件,销售额为(60+x)(300-10x)元,买进商品需付40(300-10x)元.
因此,所得利润y=(60+x)(300-10x)-40(300-10x),
即y=-10x2+100x+6 000,
其中,0≤x≤30,x为整数.
追问:自变量范围0≤x≤30从何而来?
预设:销售量不能为负数 300-10x≥0,同时涨价金额非负.
配方,得y=-10(x-5)2+6 250,
当x=5时,y最大,也就是说,在涨价的情况下,涨价5元,即定价65元时,利润最大,最大利润是6 250元.
教师可强调:涨价情形设每件涨价x元;研究降价情形时,为避免字母含义混淆,建议同学们草稿中将降价金额设为m元.本解答统一使用字母x仅为书写简洁,解题时务必区分两种情形下变量的实际意义.
(2)设每件降价x元,则每星期多卖20x件,实际卖出(300+20x)件,销售额为(60-x)(300+20x)元,买进商品需付40(300+20x)元.
因此,所得利润y=(60-x)(300+20x)-40(300+20x),
即y=(60-x-40)(300+20x)=-20x2+100x+6 000,
其中,0≤x≤20,x为整数.
配方,得y=-20(x-2.5)2+6 125,
当x=2.5时,y最大,也就是说,在降价的情况下,降价2.5元,即定价57.5元时,利润最大,最大利润是6 125元.
追问:题目要求单价为整数,x=2.5不是整数,这个理论最大值能否取到?
学生讨论后小结:
x只能取整数,取邻近整数x=2或x=3,此时最大利润为 6 120 元.
综合降价情形实际可取最大利润 6 120 元,对比涨价情形最大利润 6 250 元,因此最优定价依旧是 65 元.
对比(1)(2)两种情况,当定价65元时,每星期的利润最大,最大利润是6 250元.
追问:今天求解利润最值的思路,和上节课研究抛体运动、矩形面积最值的解题流程有哪些共同点?
预设:先建立二次函数模型,再确定自变量取值范围,最后结合自变量区间利用函数性质寻找最值.
【归纳】利用二次函数解决利润最值问题的一般步骤:
(1)建模:理清单件利润、销售量,列出总利润关于调价变量的二次函数.
(2)定范围:结合实际意义写出自变量取值范围.
(3)求最值:结合对称轴与自变量区间,利用函数性质确定最值.
(4)作答:回归实际情境,检验结果是否符合现实要求(如本题单价为整数).
教师小结:无论是上节课抛体最大高度、矩形最大面积,还是本节课商品最大利润,求解二次函数实际最值遵循同一核心原则:顶点仅仅是理论最值点,必须检验顶点横坐标是否落在自变量取值范围内,同时兼顾题目中的现实约束(整数、数量非负等).
同时注意:调价类利润问题需要对涨价、降价进行分类讨论,审题时重点关注题干是否存在整数等限制条件.
【设计意图】通过商品销售最大利润探究,引导学生建立销售问题中的二次函数模型;借助分类讨论体会分类思想;延续上一节课“自变量存在取值范围,顶点不一定可取”的核心难点,实现方法迁移;归纳通用解题流程,让学生感受二次函数模型在最优化实际问题中的价值.
二、典例精讲
【例1】某种文化衫,平均每天销售40件,每件盈利20元.市场调查反映:在成本不变的情况下,若每件降价1元,则每天可多售10件,如果每天要盈利最多,每件应降价多少元?
【师生活动】教师出示题目,引导学生找出单件盈利、销售量的变化关系;学生独立列式完成,同桌互相核对思路,教师选取学生板书.
教师追问:自变量x有取值范围吗?下限、上限分别是什么?
【答案】解:设每件应降价x元,每天的利润为y元,
则单件利润为(20-x)元,销售量为(40+10x)件.
由得自变量取值范围为0≤x<20,
由题意,得y=(20-x)(40+10x)
=-10x2+160x+800
=-10(x-8)2+1 440(0≤x<20).
∵-10<0,对称轴x=8在取值范围0≤x<20内,
∴当x=8时,y有最大值1 440.
即当每件降价8元时,每天的盈利最多.
【例2】某农户生产经销一种农产品,已知这种产品的成本价为20元/千克,市场调查发现,该产品每天的销售量y(单位:千克)与销售单价x(单位:元/千克)满足一次函数解析式y=-2x+80.设这种产品每天的销售利润为W元(x≥20).
(1)求W与x之间的函数解析式;
(2)该产品销售价定为多少时,每天的销售利润最大?最大利润是多少元?
【师生活动】教师引导学生辨析:本题和前面例题区别在哪里?(销售量不再直接文字给出,由一次函数提供);学生独立完成,教师巡视纠错.
追问:除了x≥20,还有隐藏范围吗?(销售量y>0,可以适当拓展)
【答案】解:(1)由题意,得W=(x-20)y=(x-20)(-2x+80)=-2x2+120x-1 600,
由得自变量取值范围为20≤x<40,
故W与x的函数解析式为W=-2x2+120x-1 600(20≤x<40);
(2)W=-2x2+120x-1 600=-2(x-30)2+200,
∵-2<0,对称轴x=30在取值范围20≤x<40内,
∴当x=30时,W有最大值,W最大值=200.
即该产品销售价定为30元/千克时,每天销售利润最大,最大利润为200元.
追问:观察探究题、例 1、例 2,解题时有什么关键区别?审题要留意哪个条件?
预设:探究题明确规定单价为整数,顶点对应的数值不一定符合实际要求,不能直接采用;例 1、例 2 无整数约束,若对称轴落在自变量取值区间内,可直接利用顶点求得最值.
【设计意图】
例 1 巩固基础利润模型,熟练运用“单件利润×销售量”建立函数,强化自变量取值范围意识;
例 2 拓展变式,体会“销售量由一次函数给出”这类新题型,拓宽学生建模视野.
两道例题沿用新知探究归纳出的四步解题流程,实现方法巩固;引导学生规范书写解题步骤,提升利用二次函数求解销售最值问题的能力.
课堂小结
板书设计
实际问题与二次函数——最大利润问题
一、基本等量关系
总利润 = 单件利润 × 销售量
二、解题一般步骤
(1)建模:列出二次函数解析式
(2)定范围:根据实际意义确定自变量取值范围
(3)求最值:结合对称轴与自变量区间判断最值
(4)作答:检验结果符合现实约束(整数、售价下限、非负等)
三、重要提醒
顶点仅为理论最值,必须结合自变量取值范围、题目现实约束综合检验
课后任务
完成教材第55~56页习题26.4第7,8题.
教学反思
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