二次函数的建模
知识归纳:求最值的问题的方法归纳起来有以下几点: 1.运用配方法求最值;
2.构造一元二次方程,在方程有解的条件下,利用判别式求最值; 3.建立函数模型求最值;
4.利用基本不等式或不等分析法求最值. 一、利用二次函数解决几何面积最大问题
1、如图1,用长为18米的篱笆(虚线部分)和两面墙围成矩形苗圃。
(1)设矩形的一边长为x (米),面积为y (平方米),求y 关于x 的函数关系式; (2)当x 为何值时,所围成的苗圃面积最大?最大面积是多少?
解:(1)设矩形的长为x (米),则宽为(18- x)(米), 根据题意,得:
y =x (18-x ) =-x 2+18x ; 又∵⎧x >0, ∴0<x<18 ⎨
18-x >0⎩
(自变量x 的取值范围是关键,在几何类题型中,经常采用的办法是: 利用含有自变量的加减代数式的边长来确定自变量的取值范围,例如上式
中,18-x ,就是含有自变量的加减代数式,考虑到18-x 是边长,所以边长应该>0,但边长最长不能超过18,于是有0<18-x <18,0<x <18)
(2)∵y =x (18-x ) =-x 2+18x 中,a= -1<0,∴y 有最大值,
b 184ac -b 20-182
=-=9时, y
max =即当x =-==81 2a 2⨯(-1) 4a 4⨯(-1)
⎧x >0
⎪
又∵⎨50-x , ∴0<x<50
>0⎪⎩2
∵y =x (
150-x 1
) =-x 2+25x 中,a=-<0,∴y 有最大值,
222
b
即当x =-=-
2a
2512⨯(-)
2
=25时,y max
4ac -b 20-252625===
14a 24⨯(-)
2
解:∵四边形ABCD 是边长为a 米的正方形,
∴∠A=∠D=90°,AD= a米.
∵四边形EFGH 为正方形,∴∠FEH=90°,EF=EH. 在△AEF 与△DHE 中,
∵∠A=∠D ,∠AEF=∠DHE=90°-∠DEH ,EF=EH
解:设花圃的宽为x 米, 则花圃的长为(32-4x+3)=(35-4x )米, 面积为S 从而S=x(35-4x)-x=-4x²+34x
∵ 0<35-4x ≤10 ∴6.25≤x <8.75 S=-4x²+34x,对称轴x=4.25,开口朝下 ∴当x ≥6.25时S 随x 的增大而减小 故当x=6.25时, 35-4×6.25=10 S 取最大值56.25㎡.
答:可设计成宽6.25米,长10米的矩形花圃,这样的花圃面积最大.
变式1:小明的家门前有一块空地, 空地外有一面长10米的围墙, 为了美化生活环境, 小明的爸爸准备靠墙修建一个矩形花圃 , 他买回了32米长的不锈钢管准备作为花圃的围栏, 花圃的宽宽究竟应为多少米才能使花圃的面积最大?
解:设花圃的宽为x 米, 则花圃的长为(32-2x )米, 面积为S
设矩形面积为y 米², 得到: S=x(32-2x )=-2x²+32x
∵ 0<32-2x ≤10 ∴ 11≤x <16 由图象或增减性可知x=11米时, S 最大=110米²
7:某人定制了一批地砖,每块地砖(如图(1)所示)是边长为0.4米的正方形ABCD ,点E 、F 分别在边BC 和CD 上,△CFE 、△ABE 和四边形AEFD 均由单一材料制成,制成△CFE 、△ABE 和四边形AEFD 的三种材料的每平方米价格依次为30元、20元、10元,若将此种地砖按图(2)所示的形式铺设,且能使中间的阴影部分组成四边形EFGH .
(1)判断图(2)中四边形EFGH 是何形状,并说明理由; (2)E、F 在什么位置时,定制这批地砖所需的材料费用最省? 解:(1) 四边形EFGH 是正方形.
图(2)可以看作是由四块图(1)所示地砖绕C 点 按顺(逆) 时针方向旋转90°后得到的, 故CE=CF =CG.
∴△CEF 是等腰直角三角形
因此四边形EFGH 是正方形. (2)设CE=x, 则BE=0.4-x ,每块地砖的费用为y 元 那么:y=
x ×30+
×0.4×(0.4-x)×20+[0.16-x -×0.4×(0.4-x)×10]
2
=10(x -0. 2x +0. 24)
2=10(x -0. 1) +2. 3(0
当x=0.1时,y 有最小值,即费用为最省,此时CE=CF=0.1. 答:当CE=CF=0.1米时,总费用最省.
8、某居民小区要在一块一边靠墙(墙长15m) 的空地上建一个矩形花园ABCD ,花园的一边靠墙,另三边用总长为40m 的栅栏围成.若设花园的宽为x(m) ,花园的面积为y(m²) .
(1)求y 与x 之间的函数关系,并写出自变量的取值范围;
(2)根据(1)中求得的函数关系式,描述其图象的变化趋势;并结合题意判断当x 取何值时,花园的面积最大,最大面积是多少?
2y =x (40-2x ) =-2(x -20x ) 解:
=-2(x -10) 2+200
∵0
∵二次函
数的顶点不在自变量x 的范围内,
而当12. 5≤x
y max =-2(12. 5-10) 2+200=187. 5(平方米)
答:当x =12. 5米时花园的面积最大,最大面积是187.5平方米.
9.如图,要建一个长方形养鸡场,鸡场的一边靠墙,如果用50 m长的篱笆围成中间有一道篱笆隔墙的养鸡场,设它的长度为x 米.
(1)要使鸡场面积最大,鸡场的长度应为多少m ?
(2)如果中间有n(n是大于1的整数) 道篱笆隔墙,要使鸡场面积最大,鸡场的长应为多少米?比较(1)(2)的结果,你能得到什么结论?
(2)可设从而支柱(3)设
,于是的长度是是隔离带的宽,
米.
是三辆车的宽度和,则点坐标是.
过点作垂直交抛物线于,则.
根据抛物线的特点,可知一条行车道能并排行驶这样的三辆汽车. 12、
12、(2006年南京市) 如图,在矩形ABCD 中,AB=2AD,线段EF=10.在EF 上取一点M ,•分别以EM 、MF 为
一边作矩形EMNH 、矩形MFGN ,使矩形MFGN ∽矩形ABCD .令MN=x,当x 为何值时,矩形EMNH 的面积S 有最大值?最大值是多少?
解:∵矩形MFGN ∽矩形ABCD ∴MF=2MN =2x ∴ EM=10-2x ∴S=x(10-2x )=-2x2+10x=-2(x-2.5)2+12.5 ∵0
当x=2.5时,S 有最大值12.5
13、已知边长为4的正方形截去一个角后成为五边形ABCDE (如图),其中AF=2,BF=1.试在AB 上求一点P ,使矩形PNDM 有最大面积.
解:设矩形PNDM 的边DN=x,NP=y, 则矩形PNDM 的面积S=xy(2≤x≤4) 易知CN=4-x,EM=4-y. 过点B 作BH ⊥PN 于点H 则有△AFB ∽△BHP ∴
AF BH 24-x
=
,即=, BF PH 1y -3
∴y =-
1
x +5, 21
S =xy =-x 2+5x (2≤x ≤4) ,
2
此二次函数的图象开口向下,对称轴为x=5, ∴当x≤5时,函数值y 随x 的增大而增大, 对于2≤x ≤4来说,当x=4时,S 最大=-
1
⨯42+5⨯4=12. 2
【评析】本题是一道代数几何综合题,把相似三角形与二次函数的知识有机的结合在一起,能很好考查学生的综合应用能力.同时,也给学生探索解题思路留下了思维空间.
14.如图,矩形ABCD 的边AB=6 cm,BC=8cm,在BC 上取一点P ,在CD 边上取一点Q ,使∠APQ 成直角,设
BP=x cm,CQ=y cm,试以x 为自变量,写出y 与x 的函数关系式.
A D Q
B P
C
解:∵∠APQ=90°, ∴∠APB+∠QPC=90°. ∵∠APB+∠BAP=90°,
∴∠QPC=∠BAP ,∠B=∠C=90° . ∴△ABP ∽△PCQ.
AB BP 6x
=, =, PC CQ 8-x y
∴y =-
124x +x . 63
15、如图所示,在一个直角△MBN 的内部作一个长方形ABCD ,其中AB 和BC 分别在两直角边上,设AB =x m ,
长方形的面积为y m2,要使长方形的面积最大,其边长x 应为( D )
A .
245m B .6 m C .15 m D .m 42
解:AB =x m,AD=b ,长方形的面积为y m
2
∵AD ∥BC ∴△MAD ∽△MBN
AD MA b 5-x 12
==(5-x ) ,即,b =BN MB 1255
1212
y =xb =x ⋅(5-x ) =-(x 2-5x ) , 当x =2. 5时,y 有最大值.
55
二、利用二次函数解决抛物线形建筑物问题
1、如图(1)是一个横断面为抛物线形状
的拱桥,当水面在l 时,拱顶(拱桥洞的最高点)离水面2m ,水面宽4m .如图(2)建立平面直角坐标系,则抛物线的关系式是 .
∴
2
y =ax 解:设此函数解析式为:,(a ≠0); 那么
(2,-2)应在此函数解析式上.
2、某地要建造一个圆形喷水池,在水池中央垂直于
水面安装一个花形柱子OA ,O 恰在水面中心,安置在柱子顶端A 处的喷头向外喷水,水流在各个方向上沿形状相同的抛物线路径落下,且在过OA 的任一平面上,抛物线形状如图(1)所示. 图(2)建立直角坐标系,水流喷出的高度y (米)与水平距离x (米)之间的
图(1) 图
(2)喷出的水流距水平面的最大高度是多少米?
(3)若不计其他因素,水池的半径至少要多少米才能使喷出的水流不至于落在池外?
解:(1)把x=0代入抛物线的解析式
55,即柱子OA 的高度是 44
29
=1时,y=, 即水流距水平面的最大高度 (2)由题意得:当x=-
2⨯(-1)4
得:y=
(3)把y=0代入抛物线
2
得:-x +2x +
551
=0,解得,x 1=-(舍去,不合题意)
,x 2= 422
3.一座桥如图,桥下水面宽度AB 是20米,高CD 是4米. 要使高为3米的船通过,则其宽度须不超过多少米.
(1)如图1,若把桥看做是抛物线的一部分,建立如图坐标
系
.
①求抛物线的解析式;
②要使高为3米的船通过,则其宽度须不超过多少米? (2)如图2,若把桥看做是圆的一部分. ①求圆的半径;
②要使高为3米的船通过,则其宽度须不超过多少米?
2
y =ax +c , 解:(1)①设抛物线解析式为:
∵桥下水面宽度AB 是20米,高CD 是4米,
∴A (﹣10,0),B (10,0),D (0,4),
222
r =(r -4) +10 (2)①设圆半径r 米,圆心为W ,∵BW2=BC2+CW2,∴,解得:r =14.5;
②在RT △WGF 中,由题可知,WF=14.5,WG=14.5﹣1=13.5,根据勾股定理知:
4. 有一座抛物线形拱桥,正常水位桥下面宽度为20米,拱顶距离水平面4米,如图建立直角坐标系,若正常水位时,桥下水深6米,为保证过往船只顺利航行,桥下水面宽度不得小于18米,则当水深超过多少米时,就会影响过往船只的顺利航行( )
A .2.76米 B .6.76米
解:设该抛物线的解析式为y=ax2,在正常水位下x=10,y=-4,代入解析式得
-4=a×102 a=-1/25 所以此抛物线的解析式为:y=-x2/25
因为桥下水面宽度不得小于18米,所以令x=9时可得:y=-81/25=-3.24
此时水深6+4-3.24=6.76米
即桥下水深6.76米时正好通过,所以超过6.76米时则不能通过.故选B
5、有一座抛物线形拱桥, 正常水位时桥下水面宽度为20m, 拱顶距离水面4m .
(1)在如图所示的直角坐标系中, 求出该抛物线的解析式;
(2)在正常水位的基础上, 当水位上升h (m )时, 桥下水面的宽度为d (m ), 求出将d 表示h 的函数解析式.
(3)设正常水位时桥下的水深为2m, 为保证过往船只顺利航行, 桥下水面的宽度不得小于18m, 求水深超过多少米时就会影响过往船只在桥下的顺利航行?
解:(1)设该抛物线的解析式为y=ax2,在正常水位下x=10,y=-4,代入解析式得
-4=a×102 a=-1/25 所以此抛
物线
的解析式为:y=-x2/25
(2)设水面上升hm ,水面与抛物线的交点为(d/2,h-4),带入抛物线得
h-4=-d2/4×1/25 化简得:d=10√4-h
(3)将d=18代入d=10√4-h 得:h=0.76 所求最大水深为:2+0.76=2.76(米)
点O 落在水平面上,对称轴是水平线OC .点A 、B 在抛物线造型上,且点A 到水平面的距离AC=4米,点B 到水平面距离为2米,OC=8米.
(1)请建立适当的直角坐标系,求抛物线的函数解析式;
(2)为了安全美观,现需在水平线OC 上找一点P ,用质地、规格已确定的圆形钢管制作两根支柱PA 、PB 对抛物线造型进行支撑加固,那么怎样才能找到两根支柱用料最省(支柱与地面、造型对接方式的用料多少问题暂不考虑)时的点P ?(无需证明)
(3)为了施工方便,现需计算出点O 、P 之间的距离,那么
两根
支柱用料最省时点O 、P 之间的距离是多少?(请写出求解过程)
解:(1)以点O 为原点、射线OC 为y 轴的正半轴建立
直角坐标系,
设抛物线的函数解析式为y=ax,由题意知点A 的坐标
为(4,8).
所以8=a×4
2式为:y=x/2 2 2a=1/2 ∴所求抛物线的函数解析
(2)找法:延长AC ,交建筑物造型所在抛物线于点D ,
则点A 、D 关于OC 对称.
连接BD 交OC 于点P ,则点P 即为所求.
(3)由题意知点B 的横坐标为2,
∵点B 在抛物线上,∴点B 的坐标为(2,2),又∵点A 的坐标为(4,8), ∴点D 的坐标为(-4,8),
设直线BD 的函数解析式为y=kx+b,
2k +b =2.......... ①
−4k +b =8........ ②
解得:k=-1,b=4.
∴直线BD 的函数解析式为y=-x+4,
把x=0代入y=-x+4,得点P 的坐标为(0,4),
两根支柱用料最省时,点O 、P 之间的距离是4米.
10、兰州市“安居工程”新建成的一批楼房都是8层高,房子的价格y (元/平方米) 随楼层数x (楼) 的变化而变化(x =1,2,3,4,5,6,7,8) ;已知点(x ,y ) 都在一个二次函数的图像上,(如图所示) ,则6楼房子的价格为 元/平方米.(提示:利用对称性,答案:2080.)
11、自建平面坐标系求值:(2008四川内江) 如图,小明的父亲在相距2米的两棵树间拴了一根绳子,给他做了一
个简易的秋千,拴绳子的地方距地面高都是2.5米,绳子自然下垂呈抛物线状,身高1米的小明距较近的那棵树0.5米时,头部刚好接触到绳子,则绳子的最低点距地面的距离为 0.5 米.
答案:如图所示建立直角坐标系
则:设y =ax 2+c 将点(-0. 5, 1) ,(1, 2. 5) 代入,
⎧1=a ⨯(-0. 5) 2+c ⎧a =2,解得⎨ ⎨c =0. 5⎩⎩2. 5=a +c
y =2x 2+0. 5 顶点(0, 0. 5) ,最低点距地面0.5米.
三、利用抛物线解决最大利润问题
1、某市政府大力扶
持大学生创业.李明在政府的扶持下投资销售一种进价为每件20元的护眼台灯.销售过程中发现,每月销售量y(件) 与销售单价x(元) 之间的关系可近似的看做一次函数:y =-10x +500.
(1)设李明每月获得利润为w(元) ,当销售单价定为多少元时,每月可获得最大利润?(6分)
(2)如果李明想要每月获得2 000元的利润,那么销售单价应定为多少元?(3分)
(3)物价部门规定,这种护眼台灯的销售单价不得高于32元,如果李明想要每月获得的利润不低于2 000元,那么他每月的成本最少需要多少元?(成本=进价×销售量)
解:(1)由题意得出: :w = (x-20)·y=(x-20)·(-10x+500)=-10x+700x-10000
∵a=-10<0,x=-b/2a =35,,∴当销售单价定为35元时,每月可获得最大利润.
(2)由题意,得:-10x +700x-10000=2000,
解这个方程得:x1=30,x2=40.
∴李明想要每月获得2000元的利润,销售单价应定为30元或40元.
(3)∵a=-10<0,∴抛物线开口向下. ∴当30≤x ≤40时,W ≥2000.
∵x ≤32,∴当30≤x ≤32时,W ≥2000.
设成本为P (元),由题意,得:P =20(-10x+500)=-200x+10000,
∵k=200<0,∴P 随x 的增大而减小.∴当x=32时,P 最小=3600.
答:想要每月获得的利润不低于2000元,每月的成本最少为3600元.
2. 我市某工艺厂设计了一款成本为20元∕件的工艺品投放市场进行试销.经过调查,得到如下数据:(注:利润=销售总价-成本总价)
销售单价x (元∕„ 件)
每天销售量y (件„ 30 40 50 60 „ 22500 400 300 200 „
(1)把上表中x 、y 的各组对应值作为点的坐标,在下面的平面直角坐标系中描出相应的点,猜想y 与x 的函数关系,并求出函数关系式;
(2)在(1)的条件下,设工艺厂试销该工艺品每天所得利润为P 元; ①当销售单价定为多少时,工艺厂试销该工艺品每天获得的利润P 为8000元? ②工艺厂自身发展要求试销单价不低于35元/件,同时,当地物价部门规定,该工艺品销售单价最高不能超过55元,写出在此情况下每天获利P 的取值范围.
解:(1)如图所示是一次函数解析式,设一次函数解析式为:y=ax+b
30a +b =500......... ①
40a +b =400......... ②
解得: a =−10 b =800 ∴函数解析式为:y=-10x+800
(2)①由题意得出:P=(-10x+800)(x-20)=8000,解得:x 1=40,x 2=60,
∴当销售单价定为40元或60元时,工艺厂试销该工艺品每天获得的利润P 为8000元; ②∵P=(-10x+800)(x-20)=-10x+1000x-16000=-10(x-50)+9000,
∴当x=50时,P=9000元,
当x=35时,P=6750元,
∴P 的取值范围是:6750≤P ≤9000.
3. 某商家独家销售具有地方特色的某种商品,每件进价为40元.经过市场调查,一周的销售量y 件与销售单价x (x ≥50)元/件的关系如下表:
销售单价x (元/件„
一周的销售量y „ (件) 55 60 70 75 450 400 300 250 „ „ 22
(1)直接写出y 与x 的函数关系式:y=-10x+1000
(2)设一周的销售利润为S 元,请求出S 与x 的函数关系式,并确定当销售单价在什么范围内变化时,一周的销售利润随着销售单价的增大而增大?
(3)雅安地震牵动亿万人民的心,商家决定将商品一周的销售利润全部寄往灾区,在商家购进该商品的贷款不超过10000元情况下,请求出该商家最大捐款数额是多少元?
解:(1)设y=kx+b,
由题意得,
55k +b =450........... ①
60k +b =400........... ②
解得:k =−10 b =1000
则函数关系式为:y=-10x+1000;
(2)由题意得,S=(x-40)y=(x-40)(-10x+1000)
=-10x+1400x-40000=-10(x-70)+9000,
∵-10<0,
∴函数图象开口向下,对称轴为x=70,
∴当50≤x ≤70时,销售利润随着销售单价的增大而增大;
(3)∵由40(-10x+1000)≤10000
解得x ≥75 ∴当x=75时,利润最大,为8750元.
4、某玩具批发商销售每只进价为40元的玩具,市场调查发现,若以每只50元的价格销售,平均每天销售90只,单价每提高1元,平均每天就少销售3只.
(1)平均每天的销售量y(只) 与销售价x(元/只) 之间的函数关系式为 ;
(2)求该批发商平均每天的销售利润W(元) 与销售只x(元/只) 之间的函数关系式;
(3)物价部门规定每只售价不得高于55元,当每只玩具的销售价为多少元时,可以获得最大利润?最大利润是多少元
解::( 1)y=90-3(x-50)即y=-3x+240;
(2)w=(x-40)y=(x-40)(-3x+240)=-3x2+360x-9600;
(3)当x ≤60,y 随x 的增大而减小, 当x=55时,w 最大=1125
所以定价为55元时,可以获得最大利润是1125元.
5.为了落实国务院的指示精神,地方政府出台了一系列“三农”优惠政策,使农民收入大幅度增加.某农户生产经销一种农产品,已知这种产品的成本价为每千克20元,市场调查发现,该产品每天的销售量y(千克) 与销售价x(元/千克) 有如下关系:y=-2x+80. 设这种产品每天的销售利润为w 元.
(1)求w 与x 之间的函数关系式;
(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?
(3)如果物价部门规定这种产品的销售价不高于每千克28元,该农户想要每天获得150元的销售利润,销售价应定为每千克多少元?
解:(1)由题意得:w=(x-20)∙y=(x-20)(-2x+80)=-2x2+120x-1600, ∴w 与x 的函数关系式为:w=-2x2+120x-1600;,
(2)w=-2x2+120x-1600=-2(x-30)2+200,
∵﹣2<0,∴当x=30时,w 有最大值.w 最大值为200.
答:该产品销售价定为每千克30元时,每天销售利润最大,最大销售利润200元.
(3)当w=150时,可得方程-2(x-30)2+200=150.
解得 x1=25,x2=35.
∵35>28, ∴x2=35不符合题意,应舍去.
答:该农户想要每天获得150元的销售利润,销售价应定为每千克25元.
6.某公司营销A 、B 两种产品,根据市场调研,发现如下信息:
信息1:销售A 种产品所获利润y(万元) 与所售产品x(吨) 之间存在二次函数关系 y=ax2-bx, 当x =1时,y=1.4;当x =3时,y=3.6。
信息2:销售B 种产品所获利润y (万元) 与所售产品x(吨) 之间存在正比例函数关系 y=0.3x.
根据以上信息,解答下列问题:
(1)求二次函数解析式;
(2)该公司准备购进A 、B 两种产品共10吨,请设计一个营销方案,使销售A 、B 两种22
产品获得的利润之和最大,最大利润是多少?
解:(1)因为当x=1时,y=1.4;当x=3时,y=3.6,
2代入y=ax-bx 得a=-0.1 b=1.5
所以,二次函数解析式为y=-0.1x2+1.5x;
(2)设购进A 产品m 吨,购进B 产品(10-m )吨,销售A 、B 两种产品获得的利润之和为W 元,根据题意可列函数关系式为:
(3)W=-0.1m2+1.5m+0.3(10-m )=-0.1m2+1.2m+3=-0.1(m-6) 2+6.6,
因为-0.1<0,当m=6时,W 有最大值6.6,
∴购进A 产品6吨,购进B 产品4吨,销售A 、B 两种产品获得的利润之和最大,最大利润是6.6万元.
7.为鼓励大学毕业生自主创业,某市政府出台了相关政策:由政府协调,本市企业按成本价提供产品给大学毕业生自主销售,成本价与出厂价之间的差价由政府承担.李明按照相关政策投资销售本市生产的一
种新型节能灯.已知这种节能灯的成本价为每件10元,出厂价为每件12元,每月销售量y (件)与销售单价x (元)之间的关系近似满足一次函数:y=﹣10x+500.
(1)李明在开始创业的第一个月将销售单价定为20元,那么政府这个月为他承担的总差价为多少元?
(2)设李明获得的利润为w (元),当销售单价定为多少时,每月可获得最大利润?
(3)物价部门规定,这种节能灯的销售单价不得高于25元.如果李明想要每月获得的利润不低于3000元,那么政府为他承担的总差价最少为多少元?
解::(1)当x=20时,y=﹣10x+500=﹣10×20+500=300,
300×(12﹣10)=300×2=600元, 即政府这个月为他承担的总差价为600元;
(2)依题意得,w=(x ﹣10)(﹣10x+500)=﹣10x2+600x﹣5000=﹣10(x ﹣30)2+4000 ∵a=﹣10<0, ∴当x=30时,w 有最大值4000元.
即当销售单价定为30元时, 每月可获得最大利润4000元;
(3)由题意得:﹣10x2+600x﹣5000=3000, 解得:x1=20,x2=40.
∵a=﹣10<0, 抛物线开口向下, ∴结合图象可知:当20≤x ≤40时,w ≥3000.
又∵x ≤25, ∴当20≤x ≤25时,w ≥3000.
设政府每个月为他承担的总差价为p 元,
∴p=(12﹣10)×(﹣10x+500)=﹣20x+1000.
∵k=﹣20<0. ∴p 随x 的增大而减小,
∴当x=25时,p 有最小值500元.
即销售单价定为25元时, 政府每个月为他承担的总差价最少为500元.
8.某文具店销售一种进价为10元/个的签字笔,物价部门规定这
种签字笔的
售价不得高于14
元/个,
根据以往经验:以12元/个的价格销售,
平均每周销售签字笔100个;若每个签字笔的销售价格每提高1元,则平均每周少销售签字笔10个. 设销售价为x 元
/个.
(1)该文具店这种签字笔平均每周的销售量为 个(用含x 的式子表示);
(2)求该文具店这种签字笔平均每周的销售利润w (元)与销售价x (元/个)之间的函数关系式;
(3)当x 取何值时,该文具店这种签字笔平均每周的销售利润最大?最大利润是多少元? 解:(1)(220-10x );
∵抛物线
大而增大.
由题意可知, ∴当x=14时,最大为320.
的开口向下,在对称轴直线x=16的左侧,随的增
解:(1)由表格数据可知y 与x 是一次函数关系,设其解析式为,
将(3000,100),(3200,96)代入得,解得: 。
∴。
将(3500,90),(4000,80)代入检验,适合。
∴y 与x 间的函数关系是
(2)填表如下:
。
(3)设租赁公司获得的月收益为W 元,依题意可得:
当x=4050时,Wmax=307050,
∴当每辆车的月租金为4050元时,公司获得最大月收益307050元
10、随着绿城南宁近几年城市建设的快速发展,对花木的需求量逐年提高.某园林专业户计划投资种植花卉及树木,
根据市场调查与预测,种植树木的利润与投资量成正比例关系,如图12-①所示;种植花卉的利润与投资量成二次函数关系,如图12-②所示(注:利润与投资量的单位:万元)
(1)分别求出利润与关于投资量的函数关系式;
(2)如果这位专业户以8万元资金投入种植花卉和树木,他至少获得多少利润?他能获取的最大利润是多少? 解:(1)设
故利润=, 由图12-①所示,函数==;
,由图12-②所示,函数y 2=的图像过(2,2),所以,的图像过(1,2),所以2=, 关于投资量的函数关系式是因为该抛物线的顶点是原点,所以设y 2=
故利润y 2关于投资量的函数关系式是y 2 12x ; 2
(2)设这位专业户投入种植花卉万元(
他获得的利润是万元,根据题意,得
=y
1+y
2=
=
∵a = += ),则投入种植树木(8-x ) 万元, 1>0∴当2时,的最小值是14;
∴他至少获得14万元的利润. 因为,所以在对称轴x =2的右侧,
z 随x 的增大而增大
所以,当x =8时,z 的最大值为32.
12x 平移得到抛物线m ,抛物线m 经过点A (-6,0)和原点O (0,0),它的顶点为P ,它2
1的对称轴与抛物线y=x 2交于点Q ,则图中阴影部分的面积为________________. 2如图7,把抛物线y=
解析:设平移后的抛物线m 的解析式为y=
b=3 c=o
12x +bx+c,它经过点A (-6,0)和原点O (0,0),代入求出解析式得: 2
29x +3x 所以顶点坐标是(-3,-), 2
99x=-3时,y=x 2=,所以点Q 坐标是(-3,), 222
91OA=6,PQ=2×=9,所以四边形APOQ 面积是×6×9=27,图中阴影部分的面积是 22
127四边形APOQ 面积的,所以面积是 22
y
m A O
x
点评:在图形面积计算问题中,巧妙运用轴对称性质解答问题,注意割补法灵活运用. 另外一般图形向特殊图形的
转化也十分关键.
二次函数的建模
知识归纳:求最值的问题的方法归纳起来有以下几点: 1.运用配方法求最值;
2.构造一元二次方程,在方程有解的条件下,利用判别式求最值; 3.建立函数模型求最值;
4.利用基本不等式或不等分析法求最值. 一、利用二次函数解决几何面积最大问题
1、如图1,用长为18米的篱笆(虚线部分)和两面墙围成矩形苗圃。
(1)设矩形的一边长为x (米),面积为y (平方米),求y 关于x 的函数关系式; (2)当x 为何值时,所围成的苗圃面积最大?最大面积是多少?
解:(1)设矩形的长为x (米),则宽为(18- x)(米), 根据题意,得:
y =x (18-x ) =-x 2+18x ; 又∵⎧x >0, ∴0<x<18 ⎨
18-x >0⎩
(自变量x 的取值范围是关键,在几何类题型中,经常采用的办法是: 利用含有自变量的加减代数式的边长来确定自变量的取值范围,例如上式
中,18-x ,就是含有自变量的加减代数式,考虑到18-x 是边长,所以边长应该>0,但边长最长不能超过18,于是有0<18-x <18,0<x <18)
(2)∵y =x (18-x ) =-x 2+18x 中,a= -1<0,∴y 有最大值,
b 184ac -b 20-182
=-=9时, y
max =即当x =-==81 2a 2⨯(-1) 4a 4⨯(-1)
⎧x >0
⎪
又∵⎨50-x , ∴0<x<50
>0⎪⎩2
∵y =x (
150-x 1
) =-x 2+25x 中,a=-<0,∴y 有最大值,
222
b
即当x =-=-
2a
2512⨯(-)
2
=25时,y max
4ac -b 20-252625===
14a 24⨯(-)
2
解:∵四边形ABCD 是边长为a 米的正方形,
∴∠A=∠D=90°,AD= a米.
∵四边形EFGH 为正方形,∴∠FEH=90°,EF=EH. 在△AEF 与△DHE 中,
∵∠A=∠D ,∠AEF=∠DHE=90°-∠DEH ,EF=EH
解:设花圃的宽为x 米, 则花圃的长为(32-4x+3)=(35-4x )米, 面积为S 从而S=x(35-4x)-x=-4x²+34x
∵ 0<35-4x ≤10 ∴6.25≤x <8.75 S=-4x²+34x,对称轴x=4.25,开口朝下 ∴当x ≥6.25时S 随x 的增大而减小 故当x=6.25时, 35-4×6.25=10 S 取最大值56.25㎡.
答:可设计成宽6.25米,长10米的矩形花圃,这样的花圃面积最大.
变式1:小明的家门前有一块空地, 空地外有一面长10米的围墙, 为了美化生活环境, 小明的爸爸准备靠墙修建一个矩形花圃 , 他买回了32米长的不锈钢管准备作为花圃的围栏, 花圃的宽宽究竟应为多少米才能使花圃的面积最大?
解:设花圃的宽为x 米, 则花圃的长为(32-2x )米, 面积为S
设矩形面积为y 米², 得到: S=x(32-2x )=-2x²+32x
∵ 0<32-2x ≤10 ∴ 11≤x <16 由图象或增减性可知x=11米时, S 最大=110米²
7:某人定制了一批地砖,每块地砖(如图(1)所示)是边长为0.4米的正方形ABCD ,点E 、F 分别在边BC 和CD 上,△CFE 、△ABE 和四边形AEFD 均由单一材料制成,制成△CFE 、△ABE 和四边形AEFD 的三种材料的每平方米价格依次为30元、20元、10元,若将此种地砖按图(2)所示的形式铺设,且能使中间的阴影部分组成四边形EFGH .
(1)判断图(2)中四边形EFGH 是何形状,并说明理由; (2)E、F 在什么位置时,定制这批地砖所需的材料费用最省? 解:(1) 四边形EFGH 是正方形.
图(2)可以看作是由四块图(1)所示地砖绕C 点 按顺(逆) 时针方向旋转90°后得到的, 故CE=CF =CG.
∴△CEF 是等腰直角三角形
因此四边形EFGH 是正方形. (2)设CE=x, 则BE=0.4-x ,每块地砖的费用为y 元 那么:y=
x ×30+
×0.4×(0.4-x)×20+[0.16-x -×0.4×(0.4-x)×10]
2
=10(x -0. 2x +0. 24)
2=10(x -0. 1) +2. 3(0
当x=0.1时,y 有最小值,即费用为最省,此时CE=CF=0.1. 答:当CE=CF=0.1米时,总费用最省.
8、某居民小区要在一块一边靠墙(墙长15m) 的空地上建一个矩形花园ABCD ,花园的一边靠墙,另三边用总长为40m 的栅栏围成.若设花园的宽为x(m) ,花园的面积为y(m²) .
(1)求y 与x 之间的函数关系,并写出自变量的取值范围;
(2)根据(1)中求得的函数关系式,描述其图象的变化趋势;并结合题意判断当x 取何值时,花园的面积最大,最大面积是多少?
2y =x (40-2x ) =-2(x -20x ) 解:
=-2(x -10) 2+200
∵0
∵二次函
数的顶点不在自变量x 的范围内,
而当12. 5≤x
y max =-2(12. 5-10) 2+200=187. 5(平方米)
答:当x =12. 5米时花园的面积最大,最大面积是187.5平方米.
9.如图,要建一个长方形养鸡场,鸡场的一边靠墙,如果用50 m长的篱笆围成中间有一道篱笆隔墙的养鸡场,设它的长度为x 米.
(1)要使鸡场面积最大,鸡场的长度应为多少m ?
(2)如果中间有n(n是大于1的整数) 道篱笆隔墙,要使鸡场面积最大,鸡场的长应为多少米?比较(1)(2)的结果,你能得到什么结论?
(2)可设从而支柱(3)设
,于是的长度是是隔离带的宽,
米.
是三辆车的宽度和,则点坐标是.
过点作垂直交抛物线于,则.
根据抛物线的特点,可知一条行车道能并排行驶这样的三辆汽车. 12、
12、(2006年南京市) 如图,在矩形ABCD 中,AB=2AD,线段EF=10.在EF 上取一点M ,•分别以EM 、MF 为
一边作矩形EMNH 、矩形MFGN ,使矩形MFGN ∽矩形ABCD .令MN=x,当x 为何值时,矩形EMNH 的面积S 有最大值?最大值是多少?
解:∵矩形MFGN ∽矩形ABCD ∴MF=2MN =2x ∴ EM=10-2x ∴S=x(10-2x )=-2x2+10x=-2(x-2.5)2+12.5 ∵0
当x=2.5时,S 有最大值12.5
13、已知边长为4的正方形截去一个角后成为五边形ABCDE (如图),其中AF=2,BF=1.试在AB 上求一点P ,使矩形PNDM 有最大面积.
解:设矩形PNDM 的边DN=x,NP=y, 则矩形PNDM 的面积S=xy(2≤x≤4) 易知CN=4-x,EM=4-y. 过点B 作BH ⊥PN 于点H 则有△AFB ∽△BHP ∴
AF BH 24-x
=
,即=, BF PH 1y -3
∴y =-
1
x +5, 21
S =xy =-x 2+5x (2≤x ≤4) ,
2
此二次函数的图象开口向下,对称轴为x=5, ∴当x≤5时,函数值y 随x 的增大而增大, 对于2≤x ≤4来说,当x=4时,S 最大=-
1
⨯42+5⨯4=12. 2
【评析】本题是一道代数几何综合题,把相似三角形与二次函数的知识有机的结合在一起,能很好考查学生的综合应用能力.同时,也给学生探索解题思路留下了思维空间.
14.如图,矩形ABCD 的边AB=6 cm,BC=8cm,在BC 上取一点P ,在CD 边上取一点Q ,使∠APQ 成直角,设
BP=x cm,CQ=y cm,试以x 为自变量,写出y 与x 的函数关系式.
A D Q
B P
C
解:∵∠APQ=90°, ∴∠APB+∠QPC=90°. ∵∠APB+∠BAP=90°,
∴∠QPC=∠BAP ,∠B=∠C=90° . ∴△ABP ∽△PCQ.
AB BP 6x
=, =, PC CQ 8-x y
∴y =-
124x +x . 63
15、如图所示,在一个直角△MBN 的内部作一个长方形ABCD ,其中AB 和BC 分别在两直角边上,设AB =x m ,
长方形的面积为y m2,要使长方形的面积最大,其边长x 应为( D )
A .
245m B .6 m C .15 m D .m 42
解:AB =x m,AD=b ,长方形的面积为y m
2
∵AD ∥BC ∴△MAD ∽△MBN
AD MA b 5-x 12
==(5-x ) ,即,b =BN MB 1255
1212
y =xb =x ⋅(5-x ) =-(x 2-5x ) , 当x =2. 5时,y 有最大值.
55
二、利用二次函数解决抛物线形建筑物问题
1、如图(1)是一个横断面为抛物线形状
的拱桥,当水面在l 时,拱顶(拱桥洞的最高点)离水面2m ,水面宽4m .如图(2)建立平面直角坐标系,则抛物线的关系式是 .
∴
2
y =ax 解:设此函数解析式为:,(a ≠0); 那么
(2,-2)应在此函数解析式上.
2、某地要建造一个圆形喷水池,在水池中央垂直于
水面安装一个花形柱子OA ,O 恰在水面中心,安置在柱子顶端A 处的喷头向外喷水,水流在各个方向上沿形状相同的抛物线路径落下,且在过OA 的任一平面上,抛物线形状如图(1)所示. 图(2)建立直角坐标系,水流喷出的高度y (米)与水平距离x (米)之间的
图(1) 图
(2)喷出的水流距水平面的最大高度是多少米?
(3)若不计其他因素,水池的半径至少要多少米才能使喷出的水流不至于落在池外?
解:(1)把x=0代入抛物线的解析式
55,即柱子OA 的高度是 44
29
=1时,y=, 即水流距水平面的最大高度 (2)由题意得:当x=-
2⨯(-1)4
得:y=
(3)把y=0代入抛物线
2
得:-x +2x +
551
=0,解得,x 1=-(舍去,不合题意)
,x 2= 422
3.一座桥如图,桥下水面宽度AB 是20米,高CD 是4米. 要使高为3米的船通过,则其宽度须不超过多少米.
(1)如图1,若把桥看做是抛物线的一部分,建立如图坐标
系
.
①求抛物线的解析式;
②要使高为3米的船通过,则其宽度须不超过多少米? (2)如图2,若把桥看做是圆的一部分. ①求圆的半径;
②要使高为3米的船通过,则其宽度须不超过多少米?
2
y =ax +c , 解:(1)①设抛物线解析式为:
∵桥下水面宽度AB 是20米,高CD 是4米,
∴A (﹣10,0),B (10,0),D (0,4),
222
r =(r -4) +10 (2)①设圆半径r 米,圆心为W ,∵BW2=BC2+CW2,∴,解得:r =14.5;
②在RT △WGF 中,由题可知,WF=14.5,WG=14.5﹣1=13.5,根据勾股定理知:
4. 有一座抛物线形拱桥,正常水位桥下面宽度为20米,拱顶距离水平面4米,如图建立直角坐标系,若正常水位时,桥下水深6米,为保证过往船只顺利航行,桥下水面宽度不得小于18米,则当水深超过多少米时,就会影响过往船只的顺利航行( )
A .2.76米 B .6.76米
解:设该抛物线的解析式为y=ax2,在正常水位下x=10,y=-4,代入解析式得
-4=a×102 a=-1/25 所以此抛物线的解析式为:y=-x2/25
因为桥下水面宽度不得小于18米,所以令x=9时可得:y=-81/25=-3.24
此时水深6+4-3.24=6.76米
即桥下水深6.76米时正好通过,所以超过6.76米时则不能通过.故选B
5、有一座抛物线形拱桥, 正常水位时桥下水面宽度为20m, 拱顶距离水面4m .
(1)在如图所示的直角坐标系中, 求出该抛物线的解析式;
(2)在正常水位的基础上, 当水位上升h (m )时, 桥下水面的宽度为d (m ), 求出将d 表示h 的函数解析式.
(3)设正常水位时桥下的水深为2m, 为保证过往船只顺利航行, 桥下水面的宽度不得小于18m, 求水深超过多少米时就会影响过往船只在桥下的顺利航行?
解:(1)设该抛物线的解析式为y=ax2,在正常水位下x=10,y=-4,代入解析式得
-4=a×102 a=-1/25 所以此抛
物线
的解析式为:y=-x2/25
(2)设水面上升hm ,水面与抛物线的交点为(d/2,h-4),带入抛物线得
h-4=-d2/4×1/25 化简得:d=10√4-h
(3)将d=18代入d=10√4-h 得:h=0.76 所求最大水深为:2+0.76=2.76(米)
点O 落在水平面上,对称轴是水平线OC .点A 、B 在抛物线造型上,且点A 到水平面的距离AC=4米,点B 到水平面距离为2米,OC=8米.
(1)请建立适当的直角坐标系,求抛物线的函数解析式;
(2)为了安全美观,现需在水平线OC 上找一点P ,用质地、规格已确定的圆形钢管制作两根支柱PA 、PB 对抛物线造型进行支撑加固,那么怎样才能找到两根支柱用料最省(支柱与地面、造型对接方式的用料多少问题暂不考虑)时的点P ?(无需证明)
(3)为了施工方便,现需计算出点O 、P 之间的距离,那么
两根
支柱用料最省时点O 、P 之间的距离是多少?(请写出求解过程)
解:(1)以点O 为原点、射线OC 为y 轴的正半轴建立
直角坐标系,
设抛物线的函数解析式为y=ax,由题意知点A 的坐标
为(4,8).
所以8=a×4
2式为:y=x/2 2 2a=1/2 ∴所求抛物线的函数解析
(2)找法:延长AC ,交建筑物造型所在抛物线于点D ,
则点A 、D 关于OC 对称.
连接BD 交OC 于点P ,则点P 即为所求.
(3)由题意知点B 的横坐标为2,
∵点B 在抛物线上,∴点B 的坐标为(2,2),又∵点A 的坐标为(4,8), ∴点D 的坐标为(-4,8),
设直线BD 的函数解析式为y=kx+b,
2k +b =2.......... ①
−4k +b =8........ ②
解得:k=-1,b=4.
∴直线BD 的函数解析式为y=-x+4,
把x=0代入y=-x+4,得点P 的坐标为(0,4),
两根支柱用料最省时,点O 、P 之间的距离是4米.
10、兰州市“安居工程”新建成的一批楼房都是8层高,房子的价格y (元/平方米) 随楼层数x (楼) 的变化而变化(x =1,2,3,4,5,6,7,8) ;已知点(x ,y ) 都在一个二次函数的图像上,(如图所示) ,则6楼房子的价格为 元/平方米.(提示:利用对称性,答案:2080.)
11、自建平面坐标系求值:(2008四川内江) 如图,小明的父亲在相距2米的两棵树间拴了一根绳子,给他做了一
个简易的秋千,拴绳子的地方距地面高都是2.5米,绳子自然下垂呈抛物线状,身高1米的小明距较近的那棵树0.5米时,头部刚好接触到绳子,则绳子的最低点距地面的距离为 0.5 米.
答案:如图所示建立直角坐标系
则:设y =ax 2+c 将点(-0. 5, 1) ,(1, 2. 5) 代入,
⎧1=a ⨯(-0. 5) 2+c ⎧a =2,解得⎨ ⎨c =0. 5⎩⎩2. 5=a +c
y =2x 2+0. 5 顶点(0, 0. 5) ,最低点距地面0.5米.
三、利用抛物线解决最大利润问题
1、某市政府大力扶
持大学生创业.李明在政府的扶持下投资销售一种进价为每件20元的护眼台灯.销售过程中发现,每月销售量y(件) 与销售单价x(元) 之间的关系可近似的看做一次函数:y =-10x +500.
(1)设李明每月获得利润为w(元) ,当销售单价定为多少元时,每月可获得最大利润?(6分)
(2)如果李明想要每月获得2 000元的利润,那么销售单价应定为多少元?(3分)
(3)物价部门规定,这种护眼台灯的销售单价不得高于32元,如果李明想要每月获得的利润不低于2 000元,那么他每月的成本最少需要多少元?(成本=进价×销售量)
解:(1)由题意得出: :w = (x-20)·y=(x-20)·(-10x+500)=-10x+700x-10000
∵a=-10<0,x=-b/2a =35,,∴当销售单价定为35元时,每月可获得最大利润.
(2)由题意,得:-10x +700x-10000=2000,
解这个方程得:x1=30,x2=40.
∴李明想要每月获得2000元的利润,销售单价应定为30元或40元.
(3)∵a=-10<0,∴抛物线开口向下. ∴当30≤x ≤40时,W ≥2000.
∵x ≤32,∴当30≤x ≤32时,W ≥2000.
设成本为P (元),由题意,得:P =20(-10x+500)=-200x+10000,
∵k=200<0,∴P 随x 的增大而减小.∴当x=32时,P 最小=3600.
答:想要每月获得的利润不低于2000元,每月的成本最少为3600元.
2. 我市某工艺厂设计了一款成本为20元∕件的工艺品投放市场进行试销.经过调查,得到如下数据:(注:利润=销售总价-成本总价)
销售单价x (元∕„ 件)
每天销售量y (件„ 30 40 50 60 „ 22500 400 300 200 „
(1)把上表中x 、y 的各组对应值作为点的坐标,在下面的平面直角坐标系中描出相应的点,猜想y 与x 的函数关系,并求出函数关系式;
(2)在(1)的条件下,设工艺厂试销该工艺品每天所得利润为P 元; ①当销售单价定为多少时,工艺厂试销该工艺品每天获得的利润P 为8000元? ②工艺厂自身发展要求试销单价不低于35元/件,同时,当地物价部门规定,该工艺品销售单价最高不能超过55元,写出在此情况下每天获利P 的取值范围.
解:(1)如图所示是一次函数解析式,设一次函数解析式为:y=ax+b
30a +b =500......... ①
40a +b =400......... ②
解得: a =−10 b =800 ∴函数解析式为:y=-10x+800
(2)①由题意得出:P=(-10x+800)(x-20)=8000,解得:x 1=40,x 2=60,
∴当销售单价定为40元或60元时,工艺厂试销该工艺品每天获得的利润P 为8000元; ②∵P=(-10x+800)(x-20)=-10x+1000x-16000=-10(x-50)+9000,
∴当x=50时,P=9000元,
当x=35时,P=6750元,
∴P 的取值范围是:6750≤P ≤9000.
3. 某商家独家销售具有地方特色的某种商品,每件进价为40元.经过市场调查,一周的销售量y 件与销售单价x (x ≥50)元/件的关系如下表:
销售单价x (元/件„
一周的销售量y „ (件) 55 60 70 75 450 400 300 250 „ „ 22
(1)直接写出y 与x 的函数关系式:y=-10x+1000
(2)设一周的销售利润为S 元,请求出S 与x 的函数关系式,并确定当销售单价在什么范围内变化时,一周的销售利润随着销售单价的增大而增大?
(3)雅安地震牵动亿万人民的心,商家决定将商品一周的销售利润全部寄往灾区,在商家购进该商品的贷款不超过10000元情况下,请求出该商家最大捐款数额是多少元?
解:(1)设y=kx+b,
由题意得,
55k +b =450........... ①
60k +b =400........... ②
解得:k =−10 b =1000
则函数关系式为:y=-10x+1000;
(2)由题意得,S=(x-40)y=(x-40)(-10x+1000)
=-10x+1400x-40000=-10(x-70)+9000,
∵-10<0,
∴函数图象开口向下,对称轴为x=70,
∴当50≤x ≤70时,销售利润随着销售单价的增大而增大;
(3)∵由40(-10x+1000)≤10000
解得x ≥75 ∴当x=75时,利润最大,为8750元.
4、某玩具批发商销售每只进价为40元的玩具,市场调查发现,若以每只50元的价格销售,平均每天销售90只,单价每提高1元,平均每天就少销售3只.
(1)平均每天的销售量y(只) 与销售价x(元/只) 之间的函数关系式为 ;
(2)求该批发商平均每天的销售利润W(元) 与销售只x(元/只) 之间的函数关系式;
(3)物价部门规定每只售价不得高于55元,当每只玩具的销售价为多少元时,可以获得最大利润?最大利润是多少元
解::( 1)y=90-3(x-50)即y=-3x+240;
(2)w=(x-40)y=(x-40)(-3x+240)=-3x2+360x-9600;
(3)当x ≤60,y 随x 的增大而减小, 当x=55时,w 最大=1125
所以定价为55元时,可以获得最大利润是1125元.
5.为了落实国务院的指示精神,地方政府出台了一系列“三农”优惠政策,使农民收入大幅度增加.某农户生产经销一种农产品,已知这种产品的成本价为每千克20元,市场调查发现,该产品每天的销售量y(千克) 与销售价x(元/千克) 有如下关系:y=-2x+80. 设这种产品每天的销售利润为w 元.
(1)求w 与x 之间的函数关系式;
(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?
(3)如果物价部门规定这种产品的销售价不高于每千克28元,该农户想要每天获得150元的销售利润,销售价应定为每千克多少元?
解:(1)由题意得:w=(x-20)∙y=(x-20)(-2x+80)=-2x2+120x-1600, ∴w 与x 的函数关系式为:w=-2x2+120x-1600;,
(2)w=-2x2+120x-1600=-2(x-30)2+200,
∵﹣2<0,∴当x=30时,w 有最大值.w 最大值为200.
答:该产品销售价定为每千克30元时,每天销售利润最大,最大销售利润200元.
(3)当w=150时,可得方程-2(x-30)2+200=150.
解得 x1=25,x2=35.
∵35>28, ∴x2=35不符合题意,应舍去.
答:该农户想要每天获得150元的销售利润,销售价应定为每千克25元.
6.某公司营销A 、B 两种产品,根据市场调研,发现如下信息:
信息1:销售A 种产品所获利润y(万元) 与所售产品x(吨) 之间存在二次函数关系 y=ax2-bx, 当x =1时,y=1.4;当x =3时,y=3.6。
信息2:销售B 种产品所获利润y (万元) 与所售产品x(吨) 之间存在正比例函数关系 y=0.3x.
根据以上信息,解答下列问题:
(1)求二次函数解析式;
(2)该公司准备购进A 、B 两种产品共10吨,请设计一个营销方案,使销售A 、B 两种22
产品获得的利润之和最大,最大利润是多少?
解:(1)因为当x=1时,y=1.4;当x=3时,y=3.6,
2代入y=ax-bx 得a=-0.1 b=1.5
所以,二次函数解析式为y=-0.1x2+1.5x;
(2)设购进A 产品m 吨,购进B 产品(10-m )吨,销售A 、B 两种产品获得的利润之和为W 元,根据题意可列函数关系式为:
(3)W=-0.1m2+1.5m+0.3(10-m )=-0.1m2+1.2m+3=-0.1(m-6) 2+6.6,
因为-0.1<0,当m=6时,W 有最大值6.6,
∴购进A 产品6吨,购进B 产品4吨,销售A 、B 两种产品获得的利润之和最大,最大利润是6.6万元.
7.为鼓励大学毕业生自主创业,某市政府出台了相关政策:由政府协调,本市企业按成本价提供产品给大学毕业生自主销售,成本价与出厂价之间的差价由政府承担.李明按照相关政策投资销售本市生产的一
种新型节能灯.已知这种节能灯的成本价为每件10元,出厂价为每件12元,每月销售量y (件)与销售单价x (元)之间的关系近似满足一次函数:y=﹣10x+500.
(1)李明在开始创业的第一个月将销售单价定为20元,那么政府这个月为他承担的总差价为多少元?
(2)设李明获得的利润为w (元),当销售单价定为多少时,每月可获得最大利润?
(3)物价部门规定,这种节能灯的销售单价不得高于25元.如果李明想要每月获得的利润不低于3000元,那么政府为他承担的总差价最少为多少元?
解::(1)当x=20时,y=﹣10x+500=﹣10×20+500=300,
300×(12﹣10)=300×2=600元, 即政府这个月为他承担的总差价为600元;
(2)依题意得,w=(x ﹣10)(﹣10x+500)=﹣10x2+600x﹣5000=﹣10(x ﹣30)2+4000 ∵a=﹣10<0, ∴当x=30时,w 有最大值4000元.
即当销售单价定为30元时, 每月可获得最大利润4000元;
(3)由题意得:﹣10x2+600x﹣5000=3000, 解得:x1=20,x2=40.
∵a=﹣10<0, 抛物线开口向下, ∴结合图象可知:当20≤x ≤40时,w ≥3000.
又∵x ≤25, ∴当20≤x ≤25时,w ≥3000.
设政府每个月为他承担的总差价为p 元,
∴p=(12﹣10)×(﹣10x+500)=﹣20x+1000.
∵k=﹣20<0. ∴p 随x 的增大而减小,
∴当x=25时,p 有最小值500元.
即销售单价定为25元时, 政府每个月为他承担的总差价最少为500元.
8.某文具店销售一种进价为10元/个的签字笔,物价部门规定这
种签字笔的
售价不得高于14
元/个,
根据以往经验:以12元/个的价格销售,
平均每周销售签字笔100个;若每个签字笔的销售价格每提高1元,则平均每周少销售签字笔10个. 设销售价为x 元
/个.
(1)该文具店这种签字笔平均每周的销售量为 个(用含x 的式子表示);
(2)求该文具店这种签字笔平均每周的销售利润w (元)与销售价x (元/个)之间的函数关系式;
(3)当x 取何值时,该文具店这种签字笔平均每周的销售利润最大?最大利润是多少元? 解:(1)(220-10x );
∵抛物线
大而增大.
由题意可知, ∴当x=14时,最大为320.
的开口向下,在对称轴直线x=16的左侧,随的增
解:(1)由表格数据可知y 与x 是一次函数关系,设其解析式为,
将(3000,100),(3200,96)代入得,解得: 。
∴。
将(3500,90),(4000,80)代入检验,适合。
∴y 与x 间的函数关系是
(2)填表如下:
。
(3)设租赁公司获得的月收益为W 元,依题意可得:
当x=4050时,Wmax=307050,
∴当每辆车的月租金为4050元时,公司获得最大月收益307050元
10、随着绿城南宁近几年城市建设的快速发展,对花木的需求量逐年提高.某园林专业户计划投资种植花卉及树木,
根据市场调查与预测,种植树木的利润与投资量成正比例关系,如图12-①所示;种植花卉的利润与投资量成二次函数关系,如图12-②所示(注:利润与投资量的单位:万元)
(1)分别求出利润与关于投资量的函数关系式;
(2)如果这位专业户以8万元资金投入种植花卉和树木,他至少获得多少利润?他能获取的最大利润是多少? 解:(1)设
故利润=, 由图12-①所示,函数==;
,由图12-②所示,函数y 2=的图像过(2,2),所以,的图像过(1,2),所以2=, 关于投资量的函数关系式是因为该抛物线的顶点是原点,所以设y 2=
故利润y 2关于投资量的函数关系式是y 2 12x ; 2
(2)设这位专业户投入种植花卉万元(
他获得的利润是万元,根据题意,得
=y
1+y
2=
=
∵a = += ),则投入种植树木(8-x ) 万元, 1>0∴当2时,的最小值是14;
∴他至少获得14万元的利润. 因为,所以在对称轴x =2的右侧,
z 随x 的增大而增大
所以,当x =8时,z 的最大值为32.
12x 平移得到抛物线m ,抛物线m 经过点A (-6,0)和原点O (0,0),它的顶点为P ,它2
1的对称轴与抛物线y=x 2交于点Q ,则图中阴影部分的面积为________________. 2如图7,把抛物线y=
解析:设平移后的抛物线m 的解析式为y=
b=3 c=o
12x +bx+c,它经过点A (-6,0)和原点O (0,0),代入求出解析式得: 2
29x +3x 所以顶点坐标是(-3,-), 2
99x=-3时,y=x 2=,所以点Q 坐标是(-3,), 222
91OA=6,PQ=2×=9,所以四边形APOQ 面积是×6×9=27,图中阴影部分的面积是 22
127四边形APOQ 面积的,所以面积是 22
y
m A O
x
点评:在图形面积计算问题中,巧妙运用轴对称性质解答问题,注意割补法灵活运用. 另外一般图形向特殊图形的
转化也十分关键.