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26.4 实际问题与二次函数综合练习
寄语:实际问题与二次函数,是数学连接生活的桥梁。利润、面积、高度,都可以借助抛物线找到最优解。耐心读题、细心建模,多试几次,你会发现应用题也有规律可循。
【知识回顾】图形问题方法总结
第一步:设变量,一般设一条边长为自变量x
第二步:用含x的式子,表示其他相关边长,利用几何条件(周长、总长、围栏总长、线段和差),把剩下的边用x表达。
第三步:列二次函数关系式,求最值和确定自变量取值范围(重中之重!)
特别注意:顶点的x必须在自变量取值范围内,最值才是顶点;如果顶点不在范围内,最值看取值范围最值。
【习题练习一】
1.如图,李叔叔想用长为的篱笆围成一个矩形草莓园,且要求矩形的一边的长不得低于,草莓园中有一横两纵且宽均为的小路,其余部分种草莓,则种草莓部分的最大面积为()
A. B. C. D.
2.如图,某中学把五育并举与减负延时服务相结合,劳动课准备在校园里利用校围墙的一段再围三面篱笆,形成一个矩形茶园,让学生在茶园里体验种茶活动.现已知校围墙长25米,篱笆40米长(篱笆用完),设长米,矩形茶园的面积为平方米.则的最大值是______平方米.
3.某体验馆建造了一幢“森林”主题场馆,如图是馆内抛物线形模拟洞穴的横截面,现需要在洞穴内壁架设平行于地面的钢架,两端分别在洞穴最高点两侧.在钢架正下方隔离出一片矩形区域,且在水平地面上.如图,以O为坐标原点、水平地面为x轴建立平面直角坐标系,抛物线与x轴相交于O、E,经测量长8米.
(1)若在抛物线上,求该抛物线表达式.
(2)在(1)的条件下,若隔离区矩形区域的高米,则隔离区的面积为多少?
【知识回顾】图形运动问题方法总结
解决二次函数图形运动问题时,先设运动时间或移动距离为变量,再找出图形运动的临界时刻,划分自变量的取值区间,在每一段区间内用含变量的代数式表示动态图形的底和高,结合面积公式列出对应区间的函数解析式,最后根据函数类型,结合自变量取值范围求面积最值或者根据面积列方程求解。
注意:解题一定要分段讨论,不能只用一个解析式概括全过程,列式时注意线段的和差关系,保证线段长度为正数;求二次函数最值时,要检验顶点横坐标是否在对应自变量区间内,不在区间就取端点值;解方程得到的根必须检验是否符合对应区间,及时舍去不符合题意的增根。
【习题练习二】
1.如图,矩形中,,动点P从点A出发,以的速度沿线段向点B运动,动点Q同时从点A出发,以的速度沿折线向点B运动,当一个点停止时另一个点也随之停止.设点P的运动时间是时,的面积是,则能够反映y与x之间函数关系的图象大致是( )
A. B.
C. D.
2.已知k为任意实数,随着k的变化,抛物线y=x2﹣2(k+2)x+k2﹣2的顶点随之运动,则顶点运动时经过的路径与两条坐标轴围成图形的面积是_____.
3.如图,等腰直角三角形的直角边长与正方形的边长均为,边与边在同一条直线上.沿方向以的速度匀速运动,开始时点A与点M重合,运动到点A与点N重合时停止.设运动的时间为,运动过程中与正方形重叠部分的面积为.试写出关于t的函数表达式,并直接写出自变量的取值范围.
【知识回顾】拱桥问题方法总结
解决二次函数拱桥问题,先建立平面直角坐标系,一般把抛物线顶点或拱桥两端点放在坐标轴上简化计算,再根据已知点坐标代入设好的二次函数解析式求出函数关系式,接着把题目所求的水平或竖直长度转化为自变量或函数值,代入解析式进行计算,最后结合实际问题写出答案。
【习题练习三】
1.如图,一抛物线型拱桥,当拱顶到水面的距离为时,水面宽度为,那么水位上涨时,水面的宽度为( )
A. B. C. D.
2.如图,一辆宽为的货车要通过跨度为,拱高为的单行抛物线形隧道(从正中通过),抛物线满足表达式 ,为了保证安全,车顶离隧道的顶部至少要有的距离,则货车的限高应是________m.
3.某农户有如图1所示的蔬菜大棚,其截面示意图如图2所示,横截面塑料顶棚可以近似看作是抛物线,其中是地面所在的直线,点O是抛物线与地面所在直线的交点,是保温墙,,已知塑料顶棚最高点到点O的水平距离是6米,到地面的高度是3米,以所在直线为x轴,以过点O且垂直于的直线为y轴,建立平面直角坐标系.
(1)求该抛物线的函数解析式;
(2)若保温墙的高度为米,且保温墙位于塑料顶棚最高点的右侧,求保温墙到点O的水平距离(即的长).
【知识回顾】销售问题方法总结
解决二次函数销售利润问题,先设定涨价或降价的变量,用含变量的式子表示变化后的单件利润与销售量,再根据总利润 = 单件利润 × 销售量列出二次函数解析式,确定自变量的取值范围,最后结合开口方向,判断顶点横坐标是否在取值范围内,求出最大利润或对应售价。
【习题练习四】
1.衡水烤鸭蛋是衡水的特产,某特产店销售情况如下,若每斤盈利15元,每天可售出30斤,经市场调查发现,若每斤售价降低1元,每天可多售出5斤,设每斤降价元,每天盈利为y元,则y与x的函数关系式为( )
A. B.
C. D.
2.某企业有效做好常态化防控,有序推进复工复产,扩大内需,经市场调研发现:如果单独投资A种产品,则所获利润(万元)与投资金额x(万元)之间存在一次函数关系:;如果单独投资B种产品,则所获利润(万元)与投资金额x(万元)之间存在二次函数关系:,如果企业同时对A、B两种产品共投资20万元,能获得的最大利润_____.
3.某种服装,平均每天可销售20件,每件盈利44元.若每件降价1元,则每天可多售5件.
(1)在每件降价幅度不超过10元的情况下,如果每天要盈利1600元,每件应降价多少元?
(2)小明说:“根据薄利多销的原则,只要降价不超过44元,降价越多每天获利越大.”你认同他的说法吗?请通过计算说明理由.
【综合提高】
1.如图,已知正方形的边长是1,正方形的顶点分别在,,,上.设正方形的面积是S,的长是x,则下列说法正确的是( )
A.当时,S有最小值 B.当时,S有最大值
C.S随x的增大而减小 D.S随x的增大而增大
2.如图,是等腰直角三角形,,,点是边上一个动点,沿的路径运动,过点作于点,设,的面积为,则下列能大致反映与函数关系的图象是( )
A. B.
C. D.
3.如图1是某地的一座桥塔,它的外轮廓近似呈如图2所示的抛物线形,A、B为该抛物线桥塔与桥面所在平面的两个交点(点A与点B关于该抛物线的对称轴对称),点O在的延长线上,以所在直线为x轴,抛物线所在平面内过点O且与垂直的直线为y轴建立平面直角坐标系,抛物线满足关系式,若点P在抛物线上,且在对称轴的右侧,点P到x轴的距离为,则点P到y轴的距离为( )
A. B. C. D.
4.在1~7月份,某地的蔬菜批发市场指导菜农生产和销售某种蔬菜,并向他们提供了这种蔬菜每千克售价与每千克成本的信息,如图所示,其中每千克成本和月份之间满足二次函数关系,每千克售价和月份之间满足一次函数关系,则出售该种蔬菜每千克利润最大的月份是( )
A.1月份 B.2月份 C.5月份 D.7月份
5.如图是400米跑道示意图,中间的足球场是矩形,两边是全等的半圆,设直道的长为米,足球场的面积为平方米,则关于的函数关系式(结果保留)为______.
6.如图1,在平行四边形中,,已知动点以的速度从点向点运动,动点的速度是点的倍,从点向点运动.若点,同时出发,当点到达点时,点恰好到达点处,此时两点都停止运动.图2是的面积与点的运动时间之间的函数关系图象(点为图象的最高点),则平行四边形的面积为_____.
7.如图,是抛物线形沟渠,当沟渠水面宽度时,水深,当水面上升时,水面宽度为________m
8.道县某商贸公司以每千克40元的价格购进一种干果,计划以每千克60元的价格销售,为了让顾客得到更大的实惠,现决定降价销售,已知这种干果销售量y(千克)与每千元降价x(元)之间满足一次函数关系(其图象如图所示),则这种干果每千克降价___________元时,可获得最大利润.
9.阅读以下素材,完成任务挑战.
如何制订黄山毛竹雕刻的销售方案
素材1
以黄山毛竹为原料的徽州竹雕是安徽传统特色手工艺.黄山风景区一家文创商铺售卖竹雕笔筒,成本价为80元/件.
素材2
据调查发现:该店每天销售这款笔筒的销售量y(件)与销售单价x(元)之间满足如图所示的函数关系:
素材3
现受市场因素的影响,该款笔筒销售单价不低于成本价,同时不高于成本价的1.5倍.
任务挑战
(1)【任务1】确定销售量模型:求该店每天销售这款笔筒的销售量(件)与销售单价(元)之间的函数关系式,直接写出自变量的取值范围.
(2)【任务2】拟定最优方案:当这款笔筒的销售单价定为多少元时,才能使每天获取的利润最大,最大利润是多少?
10.“走千走万,不如淮河两岸”.淮南市位于淮河沿岸,物产丰饶.淮南牛肉汤历史悠久,经过多年的发展已成为一张靓丽的地方名片.如图所示的是一个汤碗的截面图,碗身可近似看作抛物线,以碗底中心O为原点建立平面直角坐标系,已知碗口宽为,碗深为.
(1)若向空碗中缓慢注水,当水面的水平宽度为时,求此时水面距离碗底的竖直高度;
(2)已知碗内盛满水,则当水面的竖直高度下降时,碗中水面的水平宽度为多少?(碗的厚度忽略不计,结果保留根号)
11.如图,在中,,,,动点从沿以向运动,动点从沿以向运动,同时出发.当其中一个动点运动到目标点时,另一个点停止运动.设 面积为,运动时间为.
(1)当时,求的值;
(2)求的表达式及的最大值.
12.小明设计的风筝如图所示,其中风筝的两根龙骨和互相垂直,交点为点E,且,若他计划用长为的毛竹制作龙骨(不计损耗),设,四边形的面积为.
(1)求出S与x之间的函数解析式;
(2)当x取何值时,四边形的面积最大,此时最大面积是多少?
参考答案
习题练习一:
1.B
2.
3.(1)
(2)
习题练习二:
1.A
2.
3.
习题练习三:
1.A
2.4
3.(1)
(2)保温墙到点O的水平距离为8米
习题练习四:
1.B
2.14万元
3.(1)每件应降价4元
(2)
不认同,理由如下:
设每件降价元,获利为元,由题意得,
即,
因为,所以当时,获利最大,即每件降价20元时,可获得最大利润,
∴小明的说法不正确.
综合提高:
1.A
2.B
3.D
4.C
5.
6.96
7.
8.5
9.(1)
(2)这款笔筒销售单价定为120元时,才能使每天获取的利润W最大,最大利润为2400元
10.(1)
(2)
11.(1)
(2),的最大值是
12.(1)
(2)当时,四边形的面积最大,最大面积是
学科网(北京)股份有限公司
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