1、第五讲 二次函数的实际应用【知识速览】1实际问题中函数解析式的求法设 为自变量, 为 的函数,在求解析式时,一般与解应用题列方程一样,先列出关于xyx变量 , 的二元方程,再用含 的代数式表示 ,最后还要写出自变量 的取值范围.yx2利用函数知识解应用题的一般步骤(1)设定实际问题中的变量;(2)建立变量与变量之间的函数关系式,如一次函数、二次函数或其他复合而成的函数式;(3)确定自变量的取值范围,保证自变量具有实际意义;(4)解答函数问题,如最值等;(5)写出答案 2.与二次函数有关的实际问题大概有以下几种类型:图形问题、销售利润问题、抛物线形建筑物问题等【典型例题】例 1. 某商品现在的售
2、价为每件 60 元,每星期可卖出 300 件,市场调查反映:每涨价 1 元,每星期少卖出 10 件;每降价 1 元,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?(考查应用二次函数解决销售利润问题)例 2. 恩施州绿色、富硒产品和特色农产品在国际市场上颇具竞争力,其中香菇远销日本和韩国等地上市时,外商李经理按市场价格 10 元/千克在我州收购了 2000 千克香菇存放入冷库中据预测,香菇的市场价格每天每千克将上涨 0.5 元,但冷库存放这批香菇时每天需要支出各种费用合计 340 元,而且香菇在冷库中最多保存 110 天,同时,平均每天有 6 千克的香菇损坏不
3、能出售(1)若存放 x 天后,将这批香菇一次性出售,设这批香菇的销售总金额为 y 元,试写出 y与 x 之间的函数关系式(2)李经理想获得利润 22500 元,需将这批香菇存放多少天后出售?(利润=销售总金额-收购成本-各种费用)(3)李经理将这批香菇存放多少天后出售可获得最大利润?最大利润是多少?(考查应用二次函数解决销售利润问题)例 3.现有 60 米长的篱笆,准备围成一个如图所示的养鸡场,为了节省篱笆,养鸡场一面可以用墙来替代,另一面的篱笆与墙平行,中间再用篱笆分开.设与墙平行的一边长为 x 米,养鸡场的总面积为 y 平方米.(1)求出 y 关于 x 的函数解析式;(2)x 取多少时,养
4、鸡场的总面积最大?最大是多少?(考查利用二次函数解决图形问题)例 4.在矩形 ABCD 中,AB6cm,BC12cm,点 P 从点 A 出发,沿 AB 边向点 B 以 1cm/秒的速度移动,同时,点 Q 从点 B 出发沿 BC 边向点 C 以 2cm/秒的速度移动.如果 P、Q 两点在分别到达 B、C 两点后就停止移动,回答下列问题:(1)运动开始后第几秒时,PBQ 的面积等于 8cm2;(2)设运动开始后第 t 秒时,五边形 APQCD 的面积为 Scm2,CDQBPA写出 S 与 t 的函数关系式,并指出自变量 t 的取值范围;t 为何值时 S 最小?求出 S 的最小值.(考查利用二次函数
5、解决图形问题)例 5.如图,某工厂大门是抛物线形水泥建筑,大门底部宽为 4m,顶部距离地面的高度为4.4m,现有一辆满载货物的汽车欲通过大门,其装货宽度为 2.4m,若该车要想通过此门,则装货后的最大高度为多少?例 6. 如图,排球运动员站在点 O 处练习发球,将球从 O 点正上方2m 的 A 处发出,把球看成点,其运行的高度 y(m)与运行的水平距离 x(m)满足关系式y=a(x-6)2+h.已知球网与 O 点的水平距离为 9m,高度为 2.43m,球场的边界距 O 点的水平距离为 18m.(1)当 h=2.6 时,求 y 与 x 的关系式(不要求写出自变量 x 的取值范围)(2)当 h=2
6、.6 时,球能否越过球网?球会不会出界?请说明理由;(3)若球一定能越过球网,又不出边界,求 h 的取值范围.【考点速练】1.如图,等腰 RtABC 的直角边 AB2,点 P、Q 分别从 A、C两点同时出发,以相等的速度作直线运动,已知点 P 沿射线 AB 运动,点 Q 沿边 BC 的延长线运动,PQ 与直线相交于点 D.(1)设 AP 的长为 x,PCQ 的面积为 S,求出 S 关于 x 的函数关系式;(2)当 AP 的长为何值时,S PCQ= SABC 2.某蔬菜经销商到蔬菜种植基地采购一种蔬菜,经销商一次性采购蔬菜的采购单价 y(元/千克)与采购量 x(千克)之间的函数关系图象如图中折线
7、 AB-BC-CD 所示(不包括端点A)(1)当 100x200 时,直接写 y 与 x 之间的函数关系式: (2)蔬菜的种植成本为 2 元/千克,某经销商一次性采购蔬菜的采购量不超过 200 千克,当采购量是多少时,蔬菜种植基地获利最大,最大利润是多少元?(3)在(2)的条件下,求经销商一次性采购的蔬菜是多少千克时,蔬菜种植基地能获得418 元的利润?3.某商业公司为指导某种应季商品的生产和销售,对三月份至七月份该商品的售价和成本进行了调研,结果如下:每件商品的售价 M(元)与时间 t(月)的关系可用一条线段上的点来表示(如图 1) ,每件商品的成本 Q(元)与时间 t(月)的关系可用一条抛
8、物线的一部分上的点来表示(如图 2) (说明:图 1,图 2 中的每个实心黑点所对应的纵坐标分别指相应月份的售价和成本 )请你根据图象提供的信息回答:(1)每件商品在 3 月份出售时的利润(利润=售价-成本)是多少元?(2)求图 2 中表示的每件商品的成本 Q(元)与时间 t(月)之间的函数关系式(不要求写自变量的取值范围) ;(3)你能求出三月份至七月份每件商品的利润 W(元)与时间 t(月)之间的函数关系式吗(请写出计算过程,不要求写自变量的取值范围)?若该公司共有此种商品 30000 件,准备在一个月内全部售完,请你计算一下至少可获利多少元?4.如图,有一抛物线拱桥,已知水位在 AB 位
9、置时,水面的宽为 米;水位上升 4 米,就达64到警戒线 CD,这时的水面宽为 米.若洪水到来时,水位以每时 0.5 米速度上升,求水过警34戒线后几小时淹到拱桥顶端 M 处?【拓展提高】1.如图 1,RtPMN 中,P90,PMPN,MN8cm,矩形 ABCD 的长和宽分别为 8cm 和2cm,C 点和 M 点重合,BC 和 MN 在一条直线上.令 RtPMN 不动,矩形 ABCD 沿 MN 所在直线向右以每秒 1cm 的速度移动(如图 2) ,直到 C 点与 N 点重合为止.设移动 x 秒后,矩形 ABCD 与PMN 重叠部分的面积为 y .求 y 与 x 之间的函数关系式.cmxNDMC
10、BAyO40030060 70y(件 )x(元 )2. 心理学家研究发现,一般情况下,学生的注意力随着教师讲课时间的变化而变化,讲课开始时,学生的注意力初步增强,中间有一段时间学生的注意力保持较为理想的状态,随后学生的注意力开始分散,经过实验分析可知,学生的注意力 y 随时间 t 的变化规律有如下关系(1)讲课开始后第 5 分钟与讲课开始第 25 分钟比较,何时学生的注意力更集中?(2)讲课开始后多少分钟,学生的注意力最集中?能持续多少分钟?(3)一道数学题,需要讲解 24 分钟,为了效果较好,要求学生的注意力达到 180,那么经过适当安排,老师能否在注意力达到所需的状态下讲解完这道题目?【课
11、堂检测】1.某服装公司试销一种成本为每件 50 元的 T 恤衫,规定试销时的销售单价不低于成本价,又不高于每件 70 元,试销中销售量 (件)与销售单价 (元)的关系可以近似的看作一次函yx数(如图) (1)求 与 之间的函数关系式;yx(2)设公司获得的总利润(总利润总销售额 总成本)为 P 元,求 P 与 x 之间的函数关系式,并写出自变量 x的取值范围;根据题意判断:当 x 取何值时,P 的值最大?最大值是多少?2410()2738(4)ttytt2.某公园要建造一个圆形的喷水池,在水池中央垂直于水面竖一根柱子,上面的 A 处安装一个喷头向外喷水连喷头在内,柱高为 0.8 m水流在各个方
12、向上沿形状相同的抛物线路径落下,根据设计图纸已知:图中所示直角坐标系中,水流喷出的高度 y(m)与水平距离x(m)之间的函数关系式是 . 542xy喷出的水流距水平面的最大高度是多少?如果不计其他因素,那么水池的半径至少为多少时,才能使喷出的水流都落在水池内? 3某公司推出了一种高效环保型洗涤用品,年初上市后,公司经历从亏损到盈利的过程,如下图的二次函数图象(部分)刻画了该公司年初以来累积利润 y(万元)与销售时间 x(月)之间的关系(即前 x 个月的利润之和 y 与 x 之间的关系) (1)根据图上信息,求累积利润 y(万元)与销售时间 x(月)的函数关系式;(2)求截止到几月末公司累积利润
13、可达到 30 万元?(3)求第 8 个月公司所获利润是多少万元?【课后作业】1.“健益”超市购进一批 20 元/千克的绿色食品,如果以 30 元/千克销售,那么每天可售出400 千克由销售经验知,每天销售量 (千克)与销售单价 (元)( )存在如下图所yx30示的一次函数关系式试求出 与 的函数关系式;yx设“健益”超市销售该绿色食品每天获得利润 P 元,当销售单价为何值时,每天可获得最大利润?最大利润是多少?根据市场调查,该绿色食品每天可获利润不超过 4480 元,现该超市经理要求每天利润不得低于 4180 元,请你帮助该超市确定绿色食品销售单价 的范围(直接写出答案)x2.某公司营销 A、
14、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)与销售产品 x(吨)之间存在二次函数关系y=ax2+bx在 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)与销售产品 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 两种产品获得的利润之和最大,最大利润是多少?3.为了改善市民的生活环境,我是在某河滨空地处修建一个如图所示的休闲文化广场.在Rt 内修建矩形水池 ,使顶点 在
15、斜边 上, 分别在直角边ABCDEFGE、ABGF、上;又分别以 为直径作半圆,它们交出两弯新月(图中阴影部分) ,、 ACB、两弯新月部分栽植花草;其余空地铺设地砖.其中 , .设 米,、32460CxEF米.yDE(1)求 与 之间的函数解析式;yx(2)当 为何值时,矩形 的面积最大?最大面积是多少?DEFG(3)求两弯新月(图中阴影部分)的面积,并求当 为何值时,矩形 的面积等 于两弯xDEFG新月面积的 ?1第六讲 二次函数与几何图形的综合专题【知识速览】二次函数与几何综合专题大概涉及以下几方面:(1)求面积最值;(2)求周长最小值;(3)与直角三角形结合;(4)与等腰三角形结合;(
16、5)与平行四边形结合;(6)与圆结合;(7)与相似三角形结合等.本节课主要研究前五种问题.【典型例题】例 1. 已知抛物线 yax2bxc 经过 A(1,0)、B(3,0)、C(0,3)三点,直线 l 是抛物线的对称轴(1)求抛物线的函数关系式;(2)设点 P 是直线 l 上的一个动点,当PAC 的周长最小时,求点 P 的坐标;(3)在直线 l 上是否存在点 M,使 MAC 为等腰三角形?若存在,直接写出所有符合条件的点M 的坐标;若不存在,请说明理由 (二次函数中求周长最小问题、二次函数与等腰三角形结合)例 2.如图,已知抛物线经过点 A(1,0) 、B (3, 0) 、C(0,3)三点(1
17、)求抛物线的解析式(2)点 M 是线段 BC 上的点(不与 B,C 重合) ,过 M 作 MNy 轴交抛物线于 N,若点 M的横坐标为 m,请用 m 的代数式表示 MN 的长(3)在(2)的条件下,连接 NB、NC,是否存在 m,使BNC 的面积最大?若存在,求 m的值;若不存在,说明理由 (利用二次函数求面积最大值问题)例 3.如图,在平面直角坐标系 中,抛物线 向左平移 1 个单位,再向下平移 4 个单位,xoy2yx得到抛物线 .所得抛物线与 轴交于 两点(点 在点 的左边) ,与 轴交2()yxhkAB、 By于点 ,顶点为 .CD(1)求 的值;k、(2)判断 的形状,并说明理由;A
18、例 4.已知二次函数图象顶点为 C(1,0) ,直线 y=x+m 与该二次函数交于 A,B 两点,其中A 点(3,4) ,B 点在 y 轴上.(1)求 m 值及这个二次函数关系式;(2)P 为线段 AB 上一动点(P 不与 A,B 重合) ,过 P 做 x 轴垂线与二次函数交于点 E,设线段 PE 长为 h,点 P 横坐标为 x,求 h 与 x 之间的函数关系式,并写出自变量 x 取值范围;(3)D 为线段 AB 与二次函数对称轴的交点,在 AB 上是否存在一点 P,使四边形 DCEP 为平行四边形?若存在,请求出 P 点坐标;若不存在,请说明理由.(二次函数与平行四边形结合)【考点速练】1如
19、图,抛物线 的图象与 x 轴交于 A、B 两点,与 y 轴交于 C 点,已知 B 点坐标为(4,0) (1)求抛物线的解析式;(2)若点 M 是线段 BC 下方的抛物线上一点,求 MBC 的面积的最大值,并求出此时 M 点的坐标DY ACEPB2.如图,在平面直角坐标系中,抛物线 y=x2+mx+n 经过点 A(3,0) 、B(0,3) ,点 P 是直线 AB 上的动点,过点 P 作 x 轴的垂线交抛物线于点 M,设点 P 的横坐标为 t(1)分别求出直线 AB 和这条抛物线的解析式(2)若点 P 在第四象限,连接 AM、BM ,当线段 PM 最长时,求ABM 的面积(3)是否存在这样的点 P
20、,使得以点 P、M、B、O 为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请直接写出点 P 的横坐标;若不存在,请说明理由3.如图,点 A 在 x 轴上,OA=4,将线段 OA 绕点 O 顺时针旋转 120至 OB 的位置(1)求点 B 的坐标;(2)求经过点 A、O、B 的抛物线的解析式;(3)在此抛物线的对称轴上,是否存在点 P,使得以点P、O、B 为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,求点P 的坐标;若不存在,说明理由4.已知:如图一次函数 y x1 的图象与 x 轴交于点 A,与 y 轴交于点 B;二次函数2y x 2bx c 的图象与一次函数 y x1 的图象交于 B、C 两点,与 x 轴交于
21、D、E 两1 2点且 D 点坐标为(1,0)(1)求二次函数的解析式;(2)求四边形 BDEC 的面积 S;(3)在 x 轴上是否存在点 P,使得PBC 是以 P 为直角顶点的直角三角形?若存在,求出所有的点 P,若不存在,请说明理由【课堂检测】1.如图,已知抛物线 的顶点坐标为 Q ,且与 轴交于点 C)0(2acbxy 1,2y,与 轴交于 A、B 两点(点 A 在点 B 的右侧) ,点 P 是该抛物线上一动点,从点 C 沿抛3,0x物线向点 A 运动(点 P 与 A 不重合) ,过点 P 作 PD 轴,交 AC 于点 Dy(1)求该抛物线的函数关系式;(2)当ADP 是直角三角形时,求点
22、 P 的坐标;(3)在问题(2)的结论下,若点 E 在 轴上,点 F 在抛物线上,x问是否存在以 A、P、E、F 为顶点的平行四边形?若存在,求点 F 的坐标;若不存在,请说明理由2.在平面直角坐标系中,现将一块等腰直角三角板 ABC 放在第二象限,斜靠在两坐标轴上,且点 A(0,2) ,点 C(1 ,0) ,如图所示:抛物线 y=ax2+ax2 经过点 B(1)求点 B 的坐标;(2)求抛物线的解析式;OAByCxD E2(1 题图)(3)在抛物线上是否还存在点 P(点 B 除外) ,使 ACP 仍然是以 AC 为直角边的等腰直角三角形?若存在,求所有点 P 的坐标;若不存在,请说明理由【课
23、后作业】1.如图,抛物线 y=x22 x+c 的顶点 A 在直线 l: y=x5 上(1)求抛物线顶点 A 的坐标;(2)设抛物线与 y 轴交于点 B,与 x 轴交于点 C、 D( C 点在 D 点的左侧) ,试判断 ABD 的形状;(3)在直线 l 上是否存在一点 P,使以点 P、 A、 B、 D为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求点 P 的坐标;若不存在,请说明理由2.如图 14,已知点 O(0,0),A(5,0),B(2,1),抛物线 (h 为常数)与1(2hxyl:y 轴的交点为 C.(1) 经过点 B,求它的解析式,并写出此时 的对称轴及顶点坐标;l l(2)设点 C 的纵坐标为
24、,求 的最大值,此时 上有两点 , ,其中Cy 1yx, 2,比较 与 的大小;021x12(3)当线段 OA 被 只分为两部分,且这两部分的比是 1:4 时,求 h 的值.l3如图,已知抛物线 y=ax2+c 过点(2,2) , (4,5) ,过定点 F(0,2)的直线 l:y=kx+2与抛物线交于 A、B 两点,点 B 在点 A 的右侧,过点 B 作 x 轴的垂线,垂足为 C (1)求抛物线的解析式;(2)当点 B 在抛物线上运动时,判断线段 BF 与 BC 的数量关系(、=) ,并证明你的判断;(3)P 为 y 轴上一点,以 B、C、F、P 为顶点的四边形是菱形,设点P(0,m) ,求自然数 m 的值;(4)若 k=1,在直线 l 下方的抛物线上是否存在点 Q,使得QBF 的面积最大?若存在,求出点 Q 的坐标及QBF 的最大面积;若不存在,请说明理由