二次函数的最值及其应用
二次函数的极值问题
③设总利润为W=Q-30000-400x=-10x2+500x =-10(x-25)2+6250 ∴当x=25时,总利润最大,最大利润为6250 元。
例题:学校要建一个生物花圃园,其中一边靠墙,另三边用 长为30米的篱笆围成,已知墙长为18米,设这个花圃垂直的 一边为x米. (1)平行于墙的一边为y米,直接写出y与x之间的函数关系 及自变量x的取值范围; (2)垂直于墙的一边的长为多少米时,这个花圃的面积最大, 并求这个最大值; (3)当这个花圃园的面积不小于88平米时,(结合图像)直 接写出x的取值范围。
由(1)(2)的讨论及现在的销售 情况,你知道应该如何定价能 使利润最大了吗?
答:综合以上两种情况,定价为65元时 可获得最大利润为6250元.
2.某公司试销一种成本单价为500元的新产品 规定试销时的销售单价不低于成本单价,又不高于 800元/件,经市场调查,发现销售量y(件)与销售单价 x(元/件)可以近似看作一次函数的关系(如图). (1)根据图象,求y与x的函数关系式; (2)设公司获得的毛利润为s元,试求s与x的函数 关系式; (3)试问:销售单价定为多少时,该公司可获得最大 利润?最大毛利润是多少?此时的销售量是多少?
做一做
何时窗户通过的光线最多
某建筑物的窗户如图所示,它的上半部是半圆,下 半部是矩形,制造窗框的材料总长(图中所有的黑线 的长度和)为15m.当x等于多少时,窗户通过的光线最 多(结果精确到0.01m)?此时,窗户的面积是多少? 15 7 x x x x 解 : 1. 由4 y 7 x x 15. 得, y . 4 2 2 x 15 7 x x x
●
=-2x2+440x+158400 …… =-2(x-110)2+182600 所以,当x=110时,y有最大值182600 ……
【数学中考一轮复习】 二次函数最值应用(含解析)
专项训练 二次函数最值应用结合图象,分两类情形: (1)最值在顶点位置如图所示,P 为二次函数y =ax 2+bx +c (a ≠0)的图象的顶点,则二次函数的最值(开口向上有最小值,开口向下有最大值)为顶点P 的纵坐标ab ac 442-.(2)最值不在顶点位置如图所示,M (x 1,y 1),N (x 2,y 2)为y 二次函数y =ax 2+bx +c (a ≠0)的图象上的两点,则当x 1≤x ≤x 2时,二次函数的最大值为y 2,最小值为ab ac 442-.具体应结合开口方向,根据M ,N ,P 三个点的位置,通过比较y M ,y P ,y N ,确定二次函数的最值.如果在实际问题中,还要考虑取值的实际意义,综合进行分析,确定二次函数的最值. 类型一 面积中的最值应用1.把一根长为120 cm 的铁丝剪成两段,并把每一段铁丝围成一个正方形.若设围成的一个正方形的边长为 x cm.(1)要使这两个正方形的面积的和等于650 cm 2,则剪出的两段铁丝长分别是多少? (2)剪出的两段铁丝长分别是多少cm 时,这两个正方形的面积和最小?最小值是多少?2.如图所示,在足够大的空地上有一段长为100 m 的旧墙MN ,某人利用旧墙和木栏围成一个矩形菜园ABCD ,其中AD ≤MN ,已知矩形菜园的一边靠墙,另三边一共用了100 m 的木栏.(1)若AD <20 m ,所围成的矩形菜园的面积为450 m 2,求所利用的旧墙AD 的长; (2)求矩形菜园ABCD 面积的最大值.3.如图所示,为美化中心城区环境,政府计划在长为30米,宽为20米的矩形场地ABCD 上修建公园其中要留出宽度相等的三条小路,且两条与AB 平行,另一条与AD 平行,其余部分建成花圃.(1)若花圃总面积为448平方米,求小路宽为多少米?(2)已知某园林公司修建小路的造价y 1(元)和修建花圃的造价y 2(元)与修建面积s (平方米)之间的函数关系分别为y 1=40s 和y 2=35s +20000.若要求小路宽度不少于2米且不超过4米,求小路宽为多少米时修建小路和花圃的总造价最低?类型二 利润中的最值应用4.超市销售某品牌洗手液,进价为每瓶10元.在销售过程中发现,每天销售量y (瓶)与每瓶售价x (元)之间满足一次函数关系(其中10≤x ≤15,且x 为整数),当每瓶洗手液的售价是12元时,每天销售量为90瓶;当每瓶洗手液的售价是14元时,每天销售量为80瓶.(1)求y 与x 之间的函数关系式;(2)设超市销售该品牌洗手液每天销售利润为w 元,当每瓶洗手液的售价定为多少元时,超市销售该品牌洗手液每天销售利润最大,最大利润是多少元?5.在“新冠”疫情期间,全国人民“众志成城,同心抗疫”,某商家决定将一个月获得的利润全部捐赠给社区用于抗疫.已知商家购进一批产品,成本为10元/件,拟采取线上和线下两种方式进行销售调查发现,线下的月销量y (单位:件)与线下售价x (单位:元/件,12≤x <24)满足一次函数的关系,部分数据如下表:(1)求y 与x 的函数关系式;(2)若线上售价始终比线下每件便宜2元,且线上的月销量固定为400件.试问:当x 为多少时,线上和线下月利润总和达到最大?并求出此时的最大利润.6.2020年是决战决胜扶贫攻坚和全面建成小康社会的收官之年,荆门市政府加大各部门和单位对口扶贫力度.某单位的帮扶对象种植的农产品在某月(按30天计)的第x 天(x为正整数)的销售价格p (元/千克)关于x 的函数关系式为p =⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≤<+-≤<+)3020(1251)200(452x x x x ,销售量y (千克)与x 之间的关系如图所示.(1)求y与x之间的函数关系式,并写出x的取值范围;(2)当月第几天,该农产品的销售额最大,最大销售额是多少?(销售额=销售量×销售价格)类型三运动中的最值应用,7.周末,小明陪爸爸去打高尔夫球,小明看到爸爸打出的球的飞行路线的形状如图所示,如果不考虑空气阻力,小球的飞行路线是一条抛物线.小明测得小球的飞行高度h(单位:m)与飞行时间t(单位:s)的几组值后,发现h与t满足的函数关系式是h=20t-5t2. (1)小球飞行时间是多少时达到最大高度,求最大高度是多少?(2)小球飞行时间t在什么范围时,飞行高度不低于15 m?8.如图所示,一位篮球运动员在离篮圈水平距离4 m处跳起投篮,球运行的高度y(m)与运行的水平距离x(m)满足解析式y=ax2+x+c,当球运行的水平距离为1.5 m时,球离地面高度为3.3 m,球在空中达到最大高度后,准确落入篮圈内.已知篮圈中心离地面距离为3.05 m.(1)当球运行的水平距离为多少时,达到最大高度?最大高度为多少?(2)若该运动员身高1.8 m,这次跳投时,球在他头顶上方0.25 m处出手,问球出手时他跳离地面多高?9.如图所示,某足球运动员站在点O处练习射门将足球从离地面0.5 m的A处正对球门踢出(点A在y轴上),足球的飞行高度y(单位:m)与飞行时间t(单位:s)之间满足函数关系y=at2+5t+c.已知足球飞行0.8 s时,离地面的高度为3.5 m.(1)a=_________;c=___________.(2)当足球飞行的时间为多少时,足球离地面最高?最大高度是多少?(3)若足球飞行的水平距离x(单位:m)与飞行时间(单位:s)之间具有函数关系x=10t,已知球门的高度为 2.44 m,如果该运动员正对球门射门时,离球门的水平距离为28 m,他能否将球直接射入球门?巩固训练1.某宾馆共有80间客房宾馆负责人根据经验作出预测:今年7月份,每天的房间空闲数y (间)与定价x (元/间)之间满足y =41x-42(x ≥168).若宾馆每天的日常运营成本为5000元,有客人入住的房间,宾馆每天每间另外还需支出28元的各种费用,宾馆想要获得最大利润,同时也想让客人得到实惠,应将房间定价确定为( ) A.252元/间 B.256元/间 C.258元/间 D.260元/间 2.如图所示,一块矩形土地ABCD 由篱笆围着,并且由一条与CD 边平行的篱笆EF 分开.已知篱笆的总长为900 m (篱笆的厚度忽略不计),当AB =_______m 时,矩形土地ABCD 的面积最大.3.小明和小丽先后从A 地出发沿同一直道去B 地.设小丽出发第x min 时,小丽、小明离B 地的距离分别为y 1 m 、y 2 m.y 1与x 之间的函数表达式是y 1=-180x +2250,y2与x 之间的函数表达式是y 2=-10x 2-100x +2000.(1)小丽出发时,小明离A 地的距离为_________m ;(2)小丽出发至小明到达B 地这段时间内,两人何时相距最近?最近距离是多少?4.因疫情防控需要,消毒用品需求量增加.某药店新进一批桶装消毒液,每桶进价50元,每天销售量y (桶)与销售单价x (元)之间满足一次函数关系,其图象如图所示. (1)求y 与x 之间的函数表达式;(2)每桶消毒液的销售价定为多少元时,药店每天获得的利润最大,最大利润是多少元?(利润=销售价-进价)参考答案1.解:(1)根据题意知:一个正方形的边长分别为x cm , 则另一个正方形的边长为41(120-4x )=(30-x )cm , 且分成的铁丝一段长度为4x cm ,另一段为(120-4x )cm ,x 2+(30-x )2=650. 整理得:x 2-30x +125=0,解得:x 1=5,x 2=25, 故这根铁丝剪成两段后的长度分别是20 cm ,100 cm ; (2)设这两个正方形的面积之和为y cm 2,y =x 2+(30-x )2=2x 2-60x +900=2(x-15)2+450, ∴当x =15时,y 取得最小值,最小值为450cm 2,即剪成两段均为60 cm 的长度时面积之和最小,最小面积和为450 cm 2. 2.解:(1)设AB =x m ,则BC =(100-2x )m.x (100-2x )=450. 解得,x 1=5,x 2=45,当x =5时,100-2x =90>20,不合题意,舍去. 当x =45时,100-2x =10, 答:AD 的长为10m ;(2)设AD =a m ,面积为S m 2, S =a ·1250)50(2121002+-=-x a , ∴当a =50时,S 取得最大值,此时S =1250. 答:矩形菜园ABCD 面积的最大值是1250 m 2.3.解:(1)设小路的宽为m 米,则可列方程(30-m )(20-2m )=448; 解得:m 1=2或m 2=38(舍去); 答:小路的宽为2米;(2)设小路的宽为x 米,总造价为w 元,则花圃的面积为(2x 2-80x +600)平方米,小路面积为(-2x 2+80x )平方米,所以w =40·(-2x 2+80x )+35·(2x 2-80x +600)+20000, 整理得:w =-10(x-20)2+45000,∴当2≤x ≤4时,w 随x 的增大而增大.∴当x =2时,w 取最小值. 答:小路的宽为2米时修建小路和花圃的总造价最低.4.解:(1)设y 与x 之间的函数关系式为y =kx +b (k ≠0),根据题意,得1⎩⎨⎧=+=+80149012b k b k ,解得⎩⎨⎧=-=1505b k , ∴y 与x 之间的函数关系式为y =-5x +150; (2)根据题意,得w =(x-10)(-5x +150)=-5x 2+200x-1500=-5(x-20)2+500 ∵a =-5<0,∴抛物线开口向下,w 有最大值.∴当x <20时,w 随x 的增大而增大.10≤x ≤15,且x 为整数, ∴当x =15时,w 有最大值. 即w =-5×(15-20)2+500=375.答:当每瓶洗手液的售价定为15元时,超市销售该品牌洗手液每天销售利润最大,最大利润是375元.5.解:(1)∵y 与x 满足一次函数的关系,∴设y =kx +b.将x =12,y =1200;x =13,y =1100代入得:⎩⎨⎧b +13k =1100b +12k =1200,解得:⎩⎨⎧2400=b 100-=k ,∴y 与x 的函数关系式为:y =-100x +2400;(2)设线上和线下月利润总和为m 元,则m =400(x-2-10)+y (x-10) =400x-4800+(-100x +2400)(x-10)=-100(x-19)2+7300,∴当x 为19元/件时,线上和线下月利润总和达到最大,此时的最大利润为7300元. 6.解:(1)当0<x ≤20时,设y =k 1x +b 1,由图象得:⎩⎨⎧=+=402080111b k b ,解得⎩⎨⎧=-=80211b k ,∴y =-2x +80(0<x ≤20); 当20<x ≤30时,设y =k 2x +b 2,由图象得:⎩⎨⎧=+=+803040202222b k b k ,解得⎩⎨⎧-==40422b k ,∴y =4x-40(20<x ≤30). 综上,y =⎩⎨⎧);30≤x <2040-4x (),20≤x <080+2x (((2)设当月该农产品的销售额为w 元,则w =yp , 当0<x ≤20时,w =(-2x +80)(52x +4)=-54x 2+24x +320=-54(x-15)2+500 ∵-54<0,由二次函数的性质可知:∴当x =15时,w 最大=500.当20<x ≤30时,W =(4x-40)(-51x +12)=-54x 2+56x-480=-54(x-35)2+500,∵-54<0,20<x ≤30,由二次函数的性质可知:当x =30时,W 最大=(30-35)2+500=480.∵500>480, ∴当x =15时,w 取得最大值,该最大值为500.答:当月第15天,该产品的销售额最大,最大销售额是500元. 7.解:(1)h =20t-5t 2. ∵-5<0,故h 有最大值,当t =)(5220-⨯=2,此时h 的最大值为20,∴当t =2 s 时,最大高度是20 m ;(2)令h ≥15,则h =20t-5t 2≥15,解得:1≤t ≤3, ∴1≤t ≤3时,飞行高度不低于15 m.8.解:(1)依题意,抛物线y =ax 2+x +c 经过点(1.5,3.3)和(4,3.05),∴⎩⎨⎧ 3.05=c +4+42×a 3.3=c +1.5+1.52×a ,解得⎩⎨⎧ 2.25=c 0.2-=a ,∴y =-0.2x 2+x +2.25=-0.2(x-2.5)2+3.5.∴当球运行的水平距离为2.5 m 时,达到最大高度为3.5 m ; (2)∵x =0时,y =2.25,∴2.25-0.25-1.8=0.2 m. 即球出手时,他跳离地面0.2 m.9.解:(1)由题意得:函数y =at 2+5t +c 的图象经过(0,0.5)(0.8,3.5),∴⎩⎨⎧c +0.8×5+0.82a =3.5c =0.5,解得:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-=211625c a ,∴抛物线的解析式为:y =-1625t2+5t +21, 故答案为:-1625,21. (2)∵y =-1625t2+5t +21,∴y =29)58(16252+--t . ∴当t =58时,y 最大=4.5.∴当足球飞行的时间为58s 时,足球离地面最高,最大高度是4.5 m ;(3)把x =28代入x =10t 得t =2.8,∴当t =2.8时,y =-1625×2.82+5×2.8+21=2.25<2.44, ∴他能将球直接射入球门. 巩固训练 1.B 2.1503.解:(1)∵y 1=-180x +2250,y 2=-10x 2-100x +2000, ∴当x =0时,y 1=2250,y 2=2000,∴小丽出发时,小明离A 地的距离为2250-2000=250(m ), 故答案为:250;(2)设小丽出发第x min 时,两人相距s m ,则s =(-180x +2250)-(-10x 2-100x +2000)=10x 2-80x +250=10(x-4)2+90, ∴当x =4时,s 取得最小值,此时s =90,答:小丽出发第4min 时,两人相距最近,最近距离是90m. 4.解:(1)设y 与销售单价x 之间的函数关系式为:y =kx +b ,将点(60,100),(70,80)代入一次函数表达式得:⎩⎨⎧+=+=b k b k 708060100,解得:⎩⎨⎧=-=2202b k ,故函数的表达式为:y =-2x +220;(2)设药店每天获得的利润为w 元,由题意得: W =(x-50)(-2x +220)=2(x-80)2+1800, ∵-2<0,函数有最大值,∴当x =80时,w 有最大值,此时最大值是1800,故销售单价定为80元时,该药店每天获得的利润最大,最大利润1800元.。
二次函数的应用最值问题
二次函数的应用最值问题二次函数是一个在数学中广泛应用的函数模型。
在实际问题和生产生活中,二次函数的最值问题也经常出现。
本文将介绍二次函数的最值问题,包括实际问题中的二次函数最值、生产生活中的二次函数最值、利用配方法求二次函数的最值、利用导数求解二次函数的最值、利用作图法求解二次函数的最值、利用公式法求解二次函数的最值和利用对称轴求解二次函数的最值等方面。
一、实际问题中的二次函数最值在实际问题中,二次函数最值通常出现在诸如最大利润、最小成本、最高产量等问题中。
例如,一个工厂生产一种产品,该产品的成本包括固定成本和可变成本。
固定成本是不随产量变化的成本,而可变成本是随产量变化的成本。
因此,总成本函数是一个开口向下的二次函数。
为了使总成本最低,需要找到自变量的取值,使得总成本函数的导数为零,并判断导数是否为零,从而确定最值是否存在。
二、生产生活中的二次函数最值在生产生活中,二次函数最值也经常出现。
例如,一个公司投资一个项目,该项目的收益随投资额变化,且收益函数是一个开口向下的二次函数。
为了使收益最大,需要找到投资额的最优解。
最优解可以通过求解收益函数的导数并令其为零得到。
三、利用配方法求二次函数的最值配方法是求二次函数最值的一种常用方法。
该方法的基本思想是将二次函数转化为一个完全平方项和一个常数项之和的形式,然后利用平方的非负性求出最值。
具体步骤如下:(1)将二次函数配方为一个完全平方项和一个常数项之和的形式;(2)根据平方的非负性,求出这个完全平方项的取值;(3)将这个完全平方项的取值代入配方后的二次函数中,求出最值。
四、利用导数求解二次函数的最值利用导数求解二次函数的最值是一种比较简单的方法。
该方法的基本思想是先求出二次函数的导数,然后令导数为零,解出此时的自变量取值,最后比较所有自变量取值对应的函数值,找出最大(或最小)的一个即可。
五、利用作图法求解二次函数的最值作图法是一种直观地求解二次函数最值的方法。
二次函数的最值与应用题解析
二次函数的最值与应用题解析二次函数是一种常见的函数类型,在数学和实际生活中都有着广泛的应用。
掌握二次函数的最值及其在应用题中的解析方法,对于数学学习和解决实际问题都具有重要意义。
本文将介绍二次函数的最值的概念、求解方法以及应用题的解析方法。
一、二次函数的最值概念与性质二次函数通常具有形如f(x) = ax^2 + bx + c的表达式,其中a、b和c都是常数且a ≠ 0。
二次函数的图像一般是一个抛物线,开口方向由a 的正负决定。
1. 最小值与最大值对于二次函数f(x),如果存在一个点x0,使得对于所有的x都有f(x) ≥ f(x0),则称f(x0)为函数f(x)的最小值;如果存在一个点x0,使得对于所有的x都有f(x) ≤ f(x0),则称f(x0)为函数f(x)的最大值。
2. 寻找最值的方法(1)若a > 0,即抛物线开口向上,则函数的最小值为抛物线的顶点,可以通过顶点的横坐标求得;(2)若a < 0,即抛物线开口向下,则函数的最大值为抛物线的顶点,同样可以通过顶点的横坐标求得。
二、二次函数最值的求解方法下面将介绍两种常用的方法来求解二次函数的最值。
1. 利用顶点坐标求解对于函数f(x) = ax^2 + bx + c,我们可以通过求顶点的横坐标来获得函数的最值。
(1)对于抛物线开口向上:顶点的横坐标为 x = -b / (2a),将该值代入函数中求解即可得到最小值;(2)对于抛物线开口向下:顶点的横坐标为 x = -b / (2a),将该值代入函数中求解即可得到最大值。
2. 利用二次函数的性质求解利用二次函数的几何性质也可以求解最值。
(1)对于抛物线开口向上:最小值为y轴截距,即 f(0) = c;(2)对于抛物线开口向下:最大值为y轴截距,即 f(0) = c。
三、二次函数在应用题中的解析方法除了求解二次函数的最值,我们还可以通过二次函数来解决一些实际问题。
1. 最优解问题某公司生产一个产品,每个产品成本为C(x) = ax^2 + bx + c,销售价格为p。
二次函数的最值与最值问题的应用
二次函数的最值与最值问题的应用二次函数是数学中常见的一类函数,具有很多重要的性质和应用。
其中最值与最值问题是二次函数的重要内容之一。
本文将详细介绍二次函数的最值性质,以及如何利用最值问题解决实际应用中的相关问题。
一、二次函数的基本性质二次函数的一般形式为:y = ax² + bx + c其中,a、b、c为常数,且a ≠ 0。
二次函数的图像为抛物线,开口方向取决于a的正负性。
在讨论二次函数的最值之前,我们先了解一些与最值相关的基本性质。
1. 首先,二次函数的开口方向由系数a的正负性决定。
当a > 0时,抛物线开口向上,函数的最小值出现在顶点上;当a < 0时,抛物线开口向下,函数的最大值出现在顶点上。
2. 其次,二次函数的顶点即为函数的最值点。
顶点坐标为(h, k),其中h为抛物线的对称轴的横坐标,k为函数的最值(最小值或最大值)。
3. 再次,二次函数的对称轴与顶点的横坐标相同。
对称轴的方程为x = h。
二、二次函数的最值问题二次函数的最值问题是指求解函数的最小值或最大值的问题。
在实际应用中,最值问题经常出现,例如求解投掷问题中的飞行距离最大值或者盈利问题中的最大利润等。
1. 求解二次函数的最值为了求解二次函数的最值,我们可以利用二次函数图像的特点,即找出抛物线的顶点坐标。
通过完成平方项的平方,将二次函数转换为顶点形式,可以轻松地求解最值问题。
例如,对于函数y = x² - 4x + 3,我们可以完成平方项的平方,将其转换为顶点形式:y = (x - 2)² - 1从中可以看出,顶点坐标为(2, -1),函数的最小值为-1。
因此,原二次函数的最小值为-1。
2. 应用最值问题最值问题在实际应用中非常常见,下面以一个具体的应用为例进行解析。
例题:某商品的价格为p(元),销量为x(件),已知该商品的价格和销量满足二次函数关系p = 0.5x² - 2x + 8,求该商品的最佳销量以及最佳价格。
二次函数的最值与零点问题解析与应用
二次函数的最值与零点问题解析与应用二次函数在数学中占有重要的地位,它的研究内容包括最值与零点问题。
本文将对二次函数的最值与零点问题展开深入的分析与应用。
一、二次函数的定义与性质二次函数是指具有以下形式的函数:$f(x) = ax^2 + bx + c$,其中$a$、$b$和$c$为实数,且$a \neq 0$。
在二次函数中,$a$称为二次系数,$b$称为一次系数,$c$称为常数项。
二次函数的图像为一条开口朝上或朝下的抛物线,其性质如下:1. 当$a > 0$时,抛物线开口朝上;当$a < 0$时,抛物线开口朝下。
2. 抛物线的顶点坐标为$(-\frac{b}{2a}, f(-\frac{b}{2a}))$,其中$f(-\frac{b}{2a})$为抛物线的最值。
3. 如果$a > 0$,则$f(x)$在$(-\infty, -\frac{b}{2a})$上单调递减,在$(-\frac{b}{2a}, \infty)$上单调递增;如果$a < 0$,则$f(x)$在$(-\infty, -\frac{b}{2a})$上单调递增,在$(-\frac{b}{2a}, \infty)$上单调递减。
二、二次函数的最值问题解析1. 开口朝上的二次函数对于开口朝上的二次函数$f(x) = ax^2 + bx + c$,最值为抛物线的顶点坐标$(h, k)$,其中$h = -\frac{b}{2a}$,$k = f(h)$。
例如,对于函数$f(x) = x^2 + 2x + 1$,$a = 1$,$b = 2$,$c = 1$。
根据公式可得到$h = -\frac{2}{2} = -1$,$k = f(-1) = (-1)^2 + 2(-1) + 1 =0$。
因此,函数的最小值为$0$,最小值点为$(-1, 0)$。
2. 开口朝下的二次函数对于开口朝下的二次函数$f(x) = ax^2 + bx + c$,最值为负无穷。
二次函数的最值与应用学习二次函数的最值性质及其在实际问题中的应用
二次函数的最值与应用学习二次函数的最值性质及其在实际问题中的应用二次函数的最值与应用二次函数是高中数学中一个非常重要的概念,在学习二次函数的最值性质及其在实际问题中的应用之前,我们首先需要了解二次函数的基本形式和性质。
二次函数的一般形式为y=ax^2+bx+c,其中a、b、c为常数且a不等于0,x、y为变量。
在此基础上,我们将深入探讨二次函数的最值及其在实际问题中的应用。
一、二次函数的最值性质二次函数的图像是一个抛物线,其开口方向由二次项的系数a的正负决定。
当a大于0时,抛物线开口向上;当a小于0时,抛物线开口向下。
对于一个二次函数而言,其最值即为函数的最大值和最小值。
1. 最值存在性对于二次函数y=ax^2+bx+c,当抛物线开口向上时,函数存在最小值;当抛物线开口向下时,函数存在最大值。
即最值存在性与a的正负相关。
2. 最值点的横坐标对于二次函数y=ax^2+bx+c,最值点的横坐标可以通过计算二次函数的自变量x的取值来确定。
最值点的横坐标为二次函数的顶点,顶点的横坐标为-x轴的对称轴,即x=-b/2a。
3. 最值点的纵坐标最值点的纵坐标可通过将最值点的横坐标代入二次函数中求得。
将x=-b/2a代入二次函数y=ax^2+bx+c中,可以求出最值点的纵坐标。
二、二次函数最值的应用二次函数的最值性质在实际问题中具有广泛的应用。
下面将介绍二次函数最值的几个常见应用场景。
1. 最值问题通过研究二次函数的最值性质,可以解决许多涉及最值问题的实际情况。
例如,我们要抛掷一个物体,求出其最高点的高度以及达到最高点时的时间。
可以建立一个关于时间的二次函数模型,然后通过最值性质计算出最高点的高度和达到最高点的时间。
2. 优化问题在实际生活中,许多问题可以通过优化函数来解决。
例如,我们要制造一个容积为V的长方体包装盒,为了节省材料成本,我们想使包装盒的表面积最小。
可以建立一个关于长方体各边长的二次函数模型,然后通过最值性质求解出使表面积最小的边长。
二次函数的最值与应用
二次函数的最值与应用二次函数是高中数学中重要的一个概念,它可以用于描述很多实际问题。
在本文中,我们将探讨二次函数的最值以及它在实际应用中的一些情况。
1. 二次函数的基本形式二次函数的一般形式可以表示为:y = ax² + bx + c,其中a、b、c为常数。
二次函数的图像是一个抛物线,可以是开口向上或开口向下的形状。
2. 二次函数的最值二次函数的最值指的是函数的最大值或最小值。
我们可以通过找到二次函数的顶点来确定最值。
对于开口向上的二次函数,顶点即为最小值;对于开口向下的二次函数,顶点即为最大值。
要确定二次函数的顶点,我们可以使用一些方法。
其中一种方法是将二次函数转化为标准形式,即通过配方法将函数转化为完全平方的形式。
通过求导数的方法也可以找到顶点,但需要注意的是,必须先确定导数的存在性。
3. 二次函数在实际问题中的应用二次函数在实际问题中有广泛的应用。
以下是两个常见的例子:(1) 抛物线的弧长我们知道,抛物线是一个连续曲线,我们可以根据抛物线的方程求解抛物线的弧长。
假设有一个开口向上的二次函数y = ax² + bx + c,我们可以通过求解弧长公式来计算抛物线上两个点之间的弧长。
这个问题可以应用到建筑设计中,比如设计一个拱形桥的弧长。
(2) 最优解的求解在很多实际问题中,我们需要求解一些最优解。
例如,在物流运输问题中,我们希望找到最短的路径和最小的成本。
这些问题可以用二次函数求解。
通过建立二次函数模型,并确定最值点,我们可以找到最优解。
除了以上两个例子,二次函数在金融、物理学、经济学等领域中也有广泛的应用。
无论是求解最值还是建立模型,二次函数在实际问题中扮演着重要的角色。
4. 总结二次函数的最值与应用是高中数学中重要的内容。
我们可以通过求解顶点来确定最大值或最小值,同时应用二次函数解决实际问题。
无论是计算弧长还是求解最优解,二次函数都能提供有效的解决方案。
在学习二次函数时,我们不仅需要理解其理论知识,还需要灵活运用。
九年级上册数学二次函数求最值
九年级上册数学二次函数求最值
二次函数是初中数学中比较重要的一部分,其中求最值在应用中也十分常见。
下面我们来具体看一下二次函数求最值的方法和应用。
一、二次函数的基本概念
1.一般式:$y=ax^{2}+bx+c$
2.顶点式:$y=a(x-h)^{2}+k$
3.轴对称性:对称轴为直线$x=h$
4.单调性:当$a>0$时,图像开口向上,函数单调递增;当$a<0$时,图像开口向下,函数单调递减。
5.极值与最值:当$a>0$时,二次函数在顶点处取得最小值,叫做最小值;当$a<0$时,二次函数在顶点处取得最大值,叫做最大值。
二、二次函数求最值的方法
1.化简法:将二次函数化简成顶点式,直接读出最值。
2.公式法:应用二次函数最值的公式,即$y=\frac{-\Delta}{4a}$。
3.判别式法:应用二次函数的判别式,$\Delta=b^{2}-4ac$。
如果
$\Delta>0$,则函数有两个零点,此时最值在两个零点中较小的那一个取得;如果$\Delta=0$,则函数只有一个零点,此时最值就是该点的纵坐标;如果$\Delta<0$,则函数没有零点,最值在顶点处取得。
三、二次函数求最值的应用举例
1.确定二次函数的最大值或最小值;
2.确定二次函数含参方程的最大值或最小值;
3.求解物理问题中的极值;
4.用二次函数求解最大面积或最短路程问题;
5.用最大值或最小值求解最佳决策问题。
以上就是二次函数求最值的基本概念、方法和应用的介绍。
掌握了这些知识点,我们就能够在实际问题中运用二次函数求解最值的问题。
二次函数的实际应用----最值问题以及设计方案问题
二次函数的实际应用——最大(小)值问题知识要点:二次函数的一般式c bx ax y ++=2(0≠a )化成顶点式ab ac a b x a y 44)2(22-++=,如果自变量的取值范围是全体实数,那么函数在顶点处取得最大值(或最小值).即当0>a 时,函数有最小值,并且当abx 2-=,a b ac y 442-=最小值;当0<a 时,函数有最大值,并且当abx 2-=,a b ac y 442-=最大值.如果自变量的取值范围是21x x x ≤≤,如果顶点在自变量的取值范围21x x x ≤≤内,则当abx 2-=,a b ac y 442-=最值,如果顶点不在此范围内,则需考虑函数在自变量的取值范围内的增减性;如果在此范围内y 随x 的增大而增大,则当2x x =时,c bx ax y ++=222最大,当1x x =时,c bx ax y ++=121最小;如果在此范围内y 随x 的增大而减小,则当1x x =时,c bx ax y ++=121最大,当2x x =时,c bx ax y ++=222最小1.二次函数c 中,2b ac =,且0x =时4y =-,则( ) A.4y =-最大 B.4y =-最小 C.3y =-最大 D.3y =-最小2..已知二次函数22)3()1(-+-=x x y ,当x =_________时,函数达到最小值。
3..若一次函数的图像过第一、三、四象限,则函数()A.最大值B..最大值C.最小值D.有最小值4.若二次函数2()y a x h k =-+的值恒为正值, 则 _____. A. 0,0a k <> B. 0,0a h >> C. 0,0a k >> D. 0,0a k << 5.函数92+-=x y 。
当-2<X<4时函数的最大值为6.若函数322-+=x x y ,当24-≤≤-x 函数值有最 值为40元的苹果,物价部门规定每箱售价不得高于55元,市场调查发现,若每箱以50元的价格调查,平均每天销售90箱,价格每提高1元,平均每天少销售3箱.(1)求平均每天销售量y (箱)与销售价x (元/箱)之间的函数关系式.(3分) (2)求该批发商平均每天的销售利润w (元)与销售价x (元/箱)之间的函数关系式.(3分)(3)当每箱苹果的销售价为多少元时,可以获得最大利润?最大利润是多少?(4分)2.有一种螃蟹,从海上捕获后不放养,最多只能存活两天.如果放养在塘内,可以延长存活时间,但每天也有一定数量的蟹死去.假设放养期内蟹的个体质量基本保持不变,现有一经销商,按市场价收购这种活蟹1000 kg 放养在塘内,此时市场价为每千克30元,据测算,此后每千克活蟹的市场价每天可上升1元,但是,放养一天需支出各种费用为400元,且平均每天还有10 kg 蟹死去,假定死蟹均于当天全部销售出,售价都是每千克20元.(1)设x 天后每千克活蟹的市场价为p 元,写出p 关于x 的函数关系式;(2)如果放养x 天后将活蟹一次性出售,并记1000 kg 蟹的销售总额为Q 元,写出Q 关于x 的函数关系式.(3)该经销商将这批蟹放养多少天后出售,可获最大利润(利润=Q -收购总额)?类型二1.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。
二次函数的应用 最值问题
——最值问题
例1:已知二次函数y=x2+bx+c的图象过 点A(-3,0)和点B(1,0), 且与y轴交于点C,D点在抛物线上且横 坐标是-2. (1)求抛物线的解析式; (2)抛物线的对称轴上有一动点Q使得 QA+QD的值最小,求出QA+QD的最小值.
例2:如图,直线y=x-3与x轴、 y轴分别交于B、C两点,抛 物 线 y=x2+bx+c同 时 经 过 B、 C两点,点A是抛物线与x轴 的另一交点
(1)求抛物线解析式 ( 2 ) 若 点 p 在 直 线 BC 上 , 且
S△ABP=4,求P点坐标
例2变式: 1.如图,直线y=x-3与x轴、y 轴分别交于B、C两点,抛物 线y=x2+bx+c同时经过B、C两 点,点A是抛物线与x轴的另 一交点,若点p在抛物线上, 且S△ABP=4求P点坐标。
线y=x2+bx+c同时经过B、C两
点,点A是抛物线与x轴的另
一交点,
若点P是直线BC下方抛物线上
一点,△PBC的面积是否存在
P
最大面积?最大面积是多少?
例2变式:
4.如图,直线y=x-3与x轴、y
轴分别交于B、C两点,抛物
线y=x2+bx+c同时经过B、C两
点,点A是抛物线与x轴的另
一交点,
若点P是直线BC下方抛物线上
一点,四边形ABPC的面积是
P
否存在最大面积?最大面积是
多少?
练习1.
如图,在平面直角坐标系中,直线 y=x+4与x轴、y轴分别交于A、B两点, 抛物线y=﹣x2+bx+c经过A、B两点, 并与x轴交于另一点C(点C点A的右 侧),点P是抛物线上一动点. (1)求抛物线的解析式及点C的坐标; (2)若点P在第二象限内,过点P作 PD⊥x轴于D,交AB于点E.当点P运 动到什么位置时,线段PE最长? 此时PE等于多少? (3)△PAB的面积是否存在最大面积? 最大面积是多少?
二次函数的最值及其应用
二次函数的最值及其应用在我们的数学学习中,二次函数是一个非常重要的概念。
它不仅在数学领域有着广泛的应用,还与我们的实际生活息息相关。
今天,咱们就来好好聊聊二次函数的最值及其应用。
首先,咱们得弄清楚啥是二次函数。
一般来说,形如 y = ax²+ bx + c(a ≠ 0)的函数就叫做二次函数。
其中,a、b、c 是常数,a 叫做二次项系数,b 叫做一次项系数,c 叫做常数项。
那二次函数的最值是咋回事呢?简单来说,最值就是函数在某个范围内能取到的最大或者最小的值。
对于二次函数 y = ax²+ bx + c,如果 a > 0,那么函数图像开口向上,有最小值;如果 a < 0,函数图像开口向下,就有最大值。
要找到这个最值,咱们可以用公式来算。
对于二次函数 y = ax²+bx + c,其最值(顶点的纵坐标)为:当 a > 0 时,y 最小值=(4ac b²) / 4a;当 a < 0 时,y 最大值=(4ac b²) / 4a。
二次函数的最值在实际生活中有好多用处呢。
比如说,在商业领域,商家常常要考虑成本和利润的问题。
假设一家工厂生产某种产品,其成本函数为 C = ax²+ bx + c,销售价格为固定值 p,那么利润函数 L = px C 就是一个二次函数。
通过求出这个二次函数的最值,商家就能知道在什么情况下能获得最大利润,从而做出最优的生产决策。
再比如,在建筑设计中,要设计一个矩形的花坛,周围要用篱笆围起来,篱笆的长度是固定的。
咱们设矩形的长为 x,宽为 y,篱笆长度为 L。
那么就有 L = 2(x + y)。
而花坛的面积 S = xy,咱们可以通过篱笆长度的条件,用一个变量表示另一个变量,然后把面积表示成一个二次函数,求出最值,就能得到在篱笆长度固定的情况下,花坛面积最大的设计方案。
还有在农业生产中,农民伯伯要规划一块土地来种植作物。
假设种植的收益是一个二次函数,通过求出最值,就能知道怎么规划土地能获得最大的收益。
二次函数最值问题
二次函数最值问题二次函数是高中数学中的重要概念之一。
它的研究包括函数的图像、平移、缩放等内容,而其中一个重要的研究方向就是二次函数的最值问题。
本文将介绍二次函数最值问题的求解方法及其应用。
一、二次函数的定义和性质二次函数是指形如f(x) = ax^2 + bx + c的函数,其中a、b、c为实数,且a ≠ 0。
二次函数的图像为抛物线,开口方向由a的正负确定。
二次函数的一些性质如下:1. 抛物线的开口方向:当a > 0时,抛物线开口向上;当a < 0时,抛物线开口向下。
2. 最值点:对于开口向上的抛物线,最值点为最小值点;对于开口向下的抛物线,最值点为最大值点。
最值点的横坐标为x = -b/(2a),纵坐标为f(-b/(2a))。
3. 对称轴:对于任意二次函数,存在一个与横坐标轴垂直的线,称为对称轴。
对称轴的方程为x = -b/(2a),对称轴上的任意点关于对称轴对称。
二、二次函数最值问题的求解方法对于给定的二次函数f(x) = ax^2 + bx + c,求解最值问题的方法如下:1. 确定开口方向:根据二次函数的系数a的正负,确定抛物线的开口方向。
2. 求解最值点:根据最值点的横坐标公式x = -b/(2a),求出横坐标x;然后将x带入函数f(x)中,计算得到纵坐标f(x)的值。
3. 判断最值类型:根据开口方向和最值点的值,判断最值类型是最小值还是最大值。
三、二次函数最值问题的应用二次函数最值问题的求解方法可以应用于各种实际问题。
以下是几个实际应用的例子:1. 抛物线的最大高度:若已知抛物线的高度函数为h(t) = -16t^2 + vt + h0,其中t为时间,v为初速度,h0为起始高度。
通过求解h(t)的最值点,可以确定抛物线的最大高度以及达到最大高度时的时间。
2. 成本最小化问题:假设某厂商制造商品的成本函数为C(x) = ax^2 + bx + c,其中x为产品数量,a、b、c为常数。
二次函数的最值与应用
二次函数的最值与应用二次函数是高中数学中的重要内容,它在实际问题中有着广泛的应用。
在研究二次函数时,最值是其中一个重要的性质,它能帮助我们解决很多实际生活中的问题。
本文将深入探讨二次函数的最值原理及其应用。
一、二次函数的最值原理1. 最值的定义最值即函数在某个特定区间内取得的最大值或最小值。
二次函数的最值可以通过抽象函数形式来确定。
对于一般形式的二次函数y = ax^2 + bx + c,其中a、b、c为实数且a不为零,其图像是一个开口朝上或开口朝下的抛物线。
2. 最值的条件二次函数的最值可以通过一些条件来确定。
当二次函数开口方向为开口朝上时,其最值为最小值,当开口方向为开口朝下时,其最值为最大值。
此外,对于二次函数y = ax^2 + bx + c,最值的横坐标为(-b/2a)。
二、二次函数最值的求解1. 最值的求解方法解决二次函数的最值问题可以通过图像、导数以及配方法来求解。
其中通过图像可以直观地确定最值点的位置,通过导数可以求得最值点的切线斜率为零,而通过配方法则是用完全平方式将二次函数转化为顶点形式,从而确定最值。
2. 图像法求最值图像法通过绘制二次函数的图像来确定最值点的位置。
对于开口朝上的二次函数,最小值点即为图像的顶点;对于开口朝下的二次函数,最大值点即为图像的顶点。
通过观察图像的形状,可以直观地判断出最值点的位置。
3. 导数法求最值导数法通过求二次函数的导函数(一次导数)来确定最值点的位置。
对于二次函数y = ax^2 + bx + c,其导函数为y' = 2ax + b。
通过求导函数的解,可以得到最值点的横坐标,从而确定最值点的位置。
4. 配方法求最值配方法通过将二次函数用完全平方式转化为顶点形式来确定最值点的位置。
对于二次函数y = ax^2 + bx + c,通过完全平方式将其转化为y = a(x - h)^2 + k的形式,其中(h, k)为顶点的坐标。
通过转化后的函数形式,可以直接确定最值点的位置。
二次函数的最值问题
二次函数的最值问题二次函数是高中数学中的一个重要内容,也是解决实际问题中常用的数学模型之一。
其中最值问题是二次函数的一个重要应用,既有理论意义又有实际应用意义。
本文将详细介绍二次函数的最值问题,并通过实例进行说明。
一、二次函数及其性质二次函数是形如y=ax^2+bx+c(a≠0)的函数,其中a、b、c为常数,且a决定了抛物线的开口方向(当a>0时开口向上,a<0时开口向下),b决定了抛物线的位置(横坐标平移),c决定了抛物线与y轴的位置(纵坐标平移)。
二次函数的图像一般呈现出一个U形曲线。
二次函数的一些基本性质包括:1. 对称轴:二次函数的对称轴是垂直于x轴的一条直线,可以通过公式 x=-b/2a(b、a为二次函数中的系数)求得。
2. 最值:二次函数在对称轴上有一个最值点,即最大值或最小值。
3. 求根公式:二次函数的根可以通过求根公式 x=(-b±√(b^2-4ac))/2a计算得出。
4. 单调性:二次函数在对称轴两侧有不同的单调性,即在对称轴左侧为递减,右侧为递增。
二、最值问题的概念在二次函数中,最值问题是指寻找二次函数的最大值或最小值。
最值问题可以分为以下几种情况:1. 若a>0,则二次函数开口向上,最小值出现在对称轴上;2. 若a<0,则二次函数开口向下,最大值出现在对称轴上;3. 若二次函数开口向上,且a>0,则无最大值;4. 若二次函数开口向下,且a<0,则无最小值。
三、一些实例例1:求函数 y=x^2+2x-3 的最值。
解:首先,根据二次函数的形式可知,a=1,b=2,c=-3。
然后,通过求对称轴公式可得 x=-2/2(1)=-1,因此对称轴为x=-1。
接下来,将对称轴的x值带回二次函数中计算对称轴上的y值,即y=(-1)^2+2(-1)-3=-4。
综上,该二次函数在对称轴上最小值为-4。
例2:求函数 y=-3x^2+5x+2 的最值。
解:首先,根据二次函数的形式可知,a=-3,b=5,c=2。
二次函数的最值与应用
二次函数的最值与应用二次函数是数学中常见且重要的一种函数类型。
它的一般形式可以表示为f(x) = ax^2 + bx + c,其中a、b和c均为实数且a ≠ 0。
在这篇文章中,我们将探讨二次函数的最值问题以及它在实际应用中的意义和用途。
1. 二次函数的最值在二次函数中,最值指的是函数的最大值和最小值。
要确定二次函数的最值,我们首先需要考虑二次函数的开口方向。
当a > 0时,二次函数的图像开口向上,最小值存在;当a < 0时,二次函数的图像开口向下,最大值存在。
为了找到二次函数的最值,我们需要用到一些重要的概念和方法,包括顶点、轴对称和判别式。
二次函数的顶点坐标可以通过公式x = -b / (2a)和y = f(x)来求得。
此外,二次函数的轴对称轴是通过顶点且与x 轴垂直的一条直线。
判别式Δ = b^2 - 4ac用于判断二次函数的图像与x 轴的交点个数,从而帮助我们确定最值是否存在。
2. 最值问题的应用二次函数的最值问题在现实生活中有许多应用场景,包括经济学、物理学和工程学等领域。
以下是其中的一些例子:(1) 经济学:在某个产业中,产品的产量和售价往往与成本和利润相关。
通过分析二次函数模型,我们可以找到使利润最大化或成本最小化的最优生产量和售价。
这有助于企业优化经营策略和提高竞争优势。
(2) 物理学:在物理学中,二次函数经常用来描述抛物线轨迹,如抛体运动中的轨迹和弹簧的伸缩长度与施加力的关系。
通过分析二次函数的最值,我们可以确定物理系统的最优参数,从而优化实验设计和模型预测。
(3) 工程学:在工程学中,二次函数可以用来描述不同材料的特性和性能。
通过最值问题,我们可以确定最优的材料组合、变量调节范围和工艺参数,从而提高产品质量和工程效率。
3. 实例分析:二次函数最值问题的求解为了更好地理解二次函数最值问题的求解过程,我们来看一个具体的实例。
假设有一个二次函数f(x) = 2x^2 + 3x - 5,我们的任务是求出其最大值或最小值。
二次函数的最值及实际应用
第六讲二次函数的最值及实际应用板块一 二次函数的最值对于二次函数()20y ax bx c a =++>(max y 表示y 的最大值,min y 表示y 的最小值) ⑴当自变量x 的取值范围为全体实数,如图①,函数在顶点处2bx a=-时,取到最小值,无最大 值。
⑵若2bm x n a<-≤≤,如图②,当x m =,max y y =;当x n =,min y y =。
⑶若2bm x n a-<≤≤,如图③,当x m =,min y y =;当x n =,max y y =。
⑷若m x n ≤≤,且2b m n a -≤≤,如图④,当2bx a=-,min y y =;当x n =,max y y =。
b()20y ax bx c a =++<练习: ⑴ 若x 为任意实数,求函数221y x x =-+的最小值;⑵ 若12x ≤≤,求221y x x =-+的最大值、最小值; ⑶ 若01x ≤≤,求221y x x =-+的最大值、最小值; ⑷ 若20x -≤≤,求221y x x =-+的最大值、最小值;⑸ 若x 为整数,求函数221y x x =-+的最小值。
【例1】真题大比拼。
⑴(2010镇江市)已知实数x y ,满足2330x x y ++-=,则x y +的最大值为 。
⑵(2009昌平二模)当12x ≤时,二次函数223y x x =--的最小值为( ) A .4-B .154-C .12- D.12【例2】(2009—2010人大附练习题)如图,有长为30米的篱笆,围成中间隔有一道篱笆的长方形的花圃,且花圃的长可借用一段墙体(墙体的最大可用长度10a 米),当AB 为多少米时,围成的花圃面积最大。
【例3】(2009—2010查与预测,种植树木的利润y 量x 成二次函数关系,如图2①分别求出利润1y 与2y ②如果这位专业户以8润是多少?【例4】(河北中考)某机械租赁公司有同一型号的机械设备40套。
二次函数的最值问题总结
例3.当x_0时,求函数y =「x(2-x)的取值范围. 解:作出函数y =-x(2 -x) = x 2 -2x 在x_0内的图象.二次函数的最值问题二次函数 y =ax ? +bx + c ( a HO)是初中函数的主要内容,也是高中学习的重要基 础•在初中阶段大家已经知道:二次函数在自变量x 取任意实数时的最值情况(当a ■ 0时,2函数在x=-—处取得最小值4a 仝旦,无最大值;当acO 时,函数在x=-—处取得2a4a2a本节我们将在这个基础上继续学习当自变量x 在某个范围内取值时,函数的最值问题.同时还将学习二次函数的最值问题在实际生活中的简单应用.二次函数求最值(一般范围类)例1 •当-2玉x 玄2时,求函数y = x 2 - 2x - 3的最大值和最小值. 分析:作出函数在所给范围的及其对称轴的草图, 观察图象的最高点和最低点, 由此得到函数的最大值、最小值及函数取到最值时相应自变量x 的值._ -4,当X _ -2 时,y max 二 5 •例2.当1乞X 乞2时,求函数y = -X 2 - XT 的最大值和最小值.解:作出函数的图象•当x=1时,y min - -1,当x =2时,y max 一 -5 .由上述两例可以看到, 二次函数在自变量 x 的给定范围内,对应的图象是抛物线上的一 段.那么最高点的纵坐标即为函数的最大值,最低点的纵坐标即为函数的最小值.根据二次函数对称轴的位置, 函数在所给自变量 x 的范围的图象形状各异. 下面给出- 些常见情况:最大值4ac -b 2 4a无最小值.解:ymin1 25 解:函数y x -x的对称轴为x = 1 .画出其草图.221 5 (1)当对称轴在所给范围左侧•即t .1时: 当x =t 时,y mint 2-t- 22⑵ 当对称轴在所给范围之间•即t _ 1 _ t • 1二0 _ t _ 1时:1 2 5当 x = 1 时,y min=2 1一1—㊁二一3 ; ⑶ 当对称轴在所给范围右侧•即 t 1 .^= t :. 0时:1 25 1 2 当 X =t 1 时,y min (t 1)2 - (t 1) t 2 -3 .1 2—t — 3,t < 0 2y - -3,0 zt ^132 —t —5,t>1 .2 2在实际生活中,我们也会遇到一些与二次函数有关的问题:二次函数求最值(经济类问题)例1•为了扩大内需,让惠于农民,丰富农民的业余生活,鼓励送彩电下乡,国家决定 对购买彩电的农户实行政府补贴. 规定每购买一台彩电, 政府补贴若干元,经调查某商场销 售彩电台数y (台)与补贴款额x (元)之间大致满足如图①所示的一次函数关系•随着补 贴款额x 的不断增大,销售量也不断增加,但每台彩电的收益 Z (元)会相应降低且Z 与x 之间也大致满足如图②所示的一次函数关系.置.可以看出:当X =1时,y min 二-1,无最大值. 所以,当x _ 0时,函数的取值范围是 y _ -1 •例4.当t 乞X 乞t • 1时,求函数- x -号的最小值(其中t 为常数).分析:由于X 所给的范围随着t 的变化而变化,所以需要比较对称轴与其范围的相对位综上所述:政府补贴款额x 之间的函数关系式; (3)要使该商场销售彩电的总收益 w (元)最大,政府应将每台补贴款额 x 定为多少?并求出总收益 w 的最大值.分析:(1)政府未出台补贴措施前,商场销售彩电台数为 800台,每台彩电的收益为200元;(2)禾U 用两个图像中提供的点的坐标求各自的解析式; (3)商场销售彩电的总收益=商场销售彩电台数X 每台家电的收益,将( 2)中的关系式代入得到二次函数,再求二次函数的最大值.解:(1)该商场销售家电的总收益为800 200=160000 (元);(2 )依题意可设 y =k ,x 800 , Z =k 2x 200 ,.有 400k , 800 =1200 ,1 1 200k2 200 =160,解得 k =1, k 2•所以 y =x 800 , Z x 200.55r 1、 1(3) W = yZ = (x 800) x 200(x-100)2 162000,政府应将每台补 I 5丿5贴款额x 定为100元,总收益有最大值,其最大值为162000元.说明:本题中有两个函数图像,在解题时要结合起来思考,不可顾此失彼例2•凯里市某大型酒店有包房 100间,在每天晚餐营业时间, 每间包房收包房费100 元时,包房便可全部租出;若每间包房收费提高20元,则减少10间包房租出,若每间包房收费再提高20元,则再减少10间包房租出,以每次提高 20元的这种方法变化下去.(1) 设每间包房收费提高 x (元),则每间包房的收入为 y 1 (元),但会减少y 2间包房 租出,请分别写出 y 1、y 2与x 之间的函数关系式.(2) 为了投资少而利润大,每间包房提高 x (元)后,设酒店老板每天晚餐包房总收 入为y (元),请写出y 与x 之间的函数关系式,求出每间包房每天晚餐应提高多少元可获 得最大包房费收入,并说明理由•分析:(1)提价后每间包房的收入=原每间包房收包房费 +每间包房收包房提高费,包房减少数=每间包房收包房提高费数量的一半;(2)酒店老板每天晚餐包房总收入=提价后每间包房的收入X 每天包房租出的数量,得到二次函数后再求y 取得最大值时x 的值.1解:(1) y 1 =100 x , y 2x ; 21 12(2) y =(100 • x ) "100 x )y (x -50)11250 ,因为提价前包房费总收入2 2(1)(2)为100X 100=10000,当x=50时,可获最大包房收入11250元,因为11250>10000又因为每次提价为20元,所以每间包房晚餐应提高40元或60元.说明:本题的答案有两个,但从“投资少而利润大”的角度来看,因尽量少租出包房,所以每间包房晚餐应提高60元应该更好•例3•某水产品养殖企业为指导该企业某种水产品的养殖和销售,对历年市场行情和水产品养殖情况进行了调查.调查发现这种水产品的每千克售价y1(元)与销售月份x (月)3满足关系式y1 = x 36,而其每千克成本y(元)与销售月份x (月)满足的函数关8系如图所示.y 2 (兀)(1) 试确定b 、c 的值;(2) 求出这种水产品每千克的利润 y (元)与销售月份x (月)之间的函数关系式;(3) “五•一”之前,几月份出售这种水产品每千克的利润最大?最大利润是多少?分析:(1)将点(3, 25), (4, 24)代入求 b 、c 的值;(2) y = y 1- y 2 ; (3)将(2) 中的二次函数配方为顶点式,再利用二次函数的增减性,在满足“五•一”之前的前提下求x 5 ,所以在4月份出售这种水产品每千克的利润最大.最大利润1 2 1 (4 -6)2 11 =10—(元). 8 2说明:本题在x = 6,即6月份时取得最大值,但题目要求在“五•一”之前,所以要 将二次函数配方为顶点式,利用二次函数的增减性来求解例4.某商场以每件 30元的价格购进一种商品,试销中发现这种商品每天的销售量(1)写出商场卖这种商品每天的销售利润(2)若商场要想每天获得最大销售利润, y 与每件销售价x 之间的函数关系式; 每件商品的售价定为多少最合适?最大销售利润为多少?解:(1)由已知得每件商品的销售利润为(x-30)元,那么m 件的销售利润为y 二m (x - 30),又m =162 -3x .m (件)与每件的销售价x (元)满足一次函数 m =162 —3x,30 空 x ^54 .解:(1 )由题意:25V 32 24三 423b c 4b c—7 ,解得 81c = 29 —I 2(2) y 十 -丫2=一3 x 36 _ 1X 2 _15 X 291 二-1 x 28 8 8 2 83- 2十2X一x 61 — 】(x 2 -12x 36) 4」6」一】(x-6)2 11. 2 8 2 2 8•- --0,•••抛物线开口向下.8在对称轴x = 6左侧y 随x 的增大而增大.由题意\17.y =(x-30)(162 -3x) =—3x 2 252x -4860,30 乞 x 乞 54(2)由⑴ 知对称轴为x = 42,位于x 的范围内,另抛物线开口向下2.当 x = 42时,y max - -3 42 252 42 -4860 =432.当每件商品的售价定为 42元时每天有最大销售利润,最大销售利润为432元.二次函数求最值(面积最值问题)例1.在矩形ABCD 中, AB=6cm BC=12cm 点P 从点A 出发,沿 AB 边向点B 以1cm/s 的速 度移动,同时点 Q 从点B 出发沿BC 边向点C 以2cm /s 的速度移动,如果 P 、Q 两点同时出 发,分别到达B 、C 两点后就停止移动.(1) 运动第t 秒时,△ PBQ 的面积y(cm2 )是多少?(2) 此时五边形 APQCD 勺面积是S(cm2 ),写出S 与t 的函数关系式,并指出自变量 的取值范围.(3) t 为何值时s 最小,最小值时多少? 答案:1 2(1) y = -(6 -t ) 2t 一t 6t2(2) S =6 12 一( 一t 2 6t )t 2 -6t • 72(0 ::t :::6) (3) S (t -3)2 63.当t =3时;S 有最小值等于63例2.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,为了浇花和赏花的方便,准备在花圃的中间再围出一条宽为一米的通道及在左右花圃各放一个 1米宽的门(木质).花圃的长与宽如何设计才能使花圃的面积最大?解:设花圃的宽为x 米,面积为S 平方米贝U 长为:32 -4x • 2 =34 -4x (米) 则:S=x(34-4x)--4x 2 34x••• 0 : 34—4x ^106*卫二 %-乎)2 4289而当6乞x 内,S 随x 的增大而减小,2 17 289•••当 X=6 时,S max 一 4(6 -二)2 = 60(平方米)4 4答:可设计成宽6米,长10米的矩形花圃,这样的花圃面积最大.例3.已知边长为4的正方形截去一个角后成为五边形 ABCD (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.1 2S = xy x 5x (2 _ x _ 4),此二次函数的图象开口向下,对称轴为x=5,•••当x W5时,函数值y 随x 的增大而增大,1 2对于2^x^4来说,当x=4时,S 最大4—5 4=12 .【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.例4.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 勺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 ⑵ 中四边形EFGH1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:⑴四边形EFG!是正方形.图⑵ 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 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 」X30+ X 0.4 X (0.4 -x ) X 20+[0.16 - x - X 0.4 X (0.4 -x ) X 10]匚17 67 6,S 与x 的二次函数的顶点不在自变量 x 的范围内,解:设矩形PNDM 勺边DN=x NP=y, 则矩形PNDM 勺面积S=xy (2W x < 4) 易知 CN=4-x , EM=4-y .D 8HC2 2 2 2=10(x2 _0.2x 0.24)= 10(x -0.1)2 2.3 (0 ::: x :: 0.4)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.。
中考数学专题复习二次函数的应用题与最值问题
二次函数的应用题与最值问题二次函数最值问题(一)开口向上:1.当对称轴a b x 2-=在所给范围内,必在顶点处取得最小值,在离对称轴较远端点处取得最大值;2.当对称轴ab x 2-=不在所给范围内,在离对称轴较远端点处取得最大值,离对称轴较近端点处取得最小值.(二)开口向下:1.当对称轴a b x 2-=在所给范围内,必在顶点处取得最大值,在离对称轴较远端点处取得最小值;2.当对称轴ab x 2-=不在所给范围内,在离对称轴较远端点处取得最小值,离对称轴较近端点处取得最大值.1. 求解析式综合题型:例1.如图,抛物线y =x 2+bx +c 与x 轴交于A ,B 两点,点A ,B 分别位于原点的左、右两侧,BO =3AO =3,过点B 的直线与y 轴正半轴和抛物线的交点分别为C ,D ,BC =CD .(1)求b ,c 的值;(2)求直线BD 的函数解析式;(3)点P 在抛物线的对称轴上且在x 轴下方,点Q 在射线BA 上.当△ABD 与△BPQ 相似时,请直接写出所有满足条件的点Q 的坐标.2.已知二次函数y =ax 2+bx +c 的图象过点(﹣1,0),且对任意实数x ,都有4x ﹣12≤ax 2+bx +c ≤2x 2﹣8x +6.(1)求该二次函数的解析式;(2)若(1)中二次函数图象与x 轴的正半轴交点为A ,与y 轴交点为C ;点M 是(1)中二次函数图象上的动点.问在x 轴上是否存在点N ,使得以A 、C 、M 、N 为顶点的四边形是平行四边形.若存在,求出所有满足条件的点N 的坐标;若不存在,请说明理由.2.二次函数的应用题例1.某商品现在的售价为每件25元,每天可售出50件,市场调查发现,售价每上涨1元,每天就少卖出2件,已知该商品的进价为每件20元,设该商品每天的销售量为y件,售价为每件x元(x为正整数)(1)求y与x之间的函数关系式;(2)该商品的售价定为每件多少元时,每天的销售利润W(元)最大,最大利润是多少元?1.一名在校大学生利用“互联网+”自主创业,销售一种产品,这种产品的成本价10元/件,已知销售价不低于成本价,且物价部门规定这种产品的销售价不高于16元/件,市场调查发现,该产品每天的销售量y(件)与销售价x(元/件)之间的函数关系如图所示.(1)求y与x之间的函数关系式,并写出自变量x的取值范围;(2)求每天的销售利润W(元)与销售价x(元/件)之间的函数关系式,并求出每件销售价为多少元时,每天的销售利润最大?最大利润是多少?2.某商家在构进一款产品时,由于运输成本及产品成本的提高,该产品第x天的成本y (元/件)与x(天)之间的关系如图所示,并连续60天均以80元/件的价格出售,第x 天该产品的销售量z(件)与x(天)满足关系式z = x + 15.(1)第25天,该商家的成本是元,获得的利润是元;(2)设第x天,该商家出售该产品的利润为w元.①求w与x之间的函数关系式;②求出第几天的利润最大,最大利润是多少?.3.为积极响应新旧动能转换,提高公司经济效益,某科技公司近期研发出一种新型高科技设备,每台设备成本价为30万元,经过市场调研发现,每台售价为40万元时,年销售量为600台;如果每台设备提价5万元时,则年销售量就减少50台.设该设备的年销售量为y(单位:台),销售单价为x(单位:万元/台).(1)求年销售量y与销售单价x的函数关系式;(2)根据相关规定,此设备的销售单价不得高于70万元,则应把这种设备的销售单价定为多少万元时,该公司所获得的年利润最大?最大的年利润是多少?4.某商品的进价为每件40元,如果售价为每件50元,每个月可卖出210件;如果售价超过50元但不超过80元,每件商品的售价每上涨1元,则每个月少卖1件,如果售价超过80元后,若再涨价,则每涨1元每月少卖3件.设每件商品的售价x元(x为整数),每个月的销售量为y元.(1)求y与x的函数关系式并直接写出自变量x的取值范围;(2)设每月的销售利润为W,请直接写出W与x的函数关系式.例2.某农场拟建三间矩形牛饲养室,饲养室的一面全部靠现有墙(墙长为40m),饲养室之间用一道用建筑材料做的墙隔开(如图).已知计划中的建筑材料可建围墙的总长为60m,设三间饲养室合计长x(m),总占地面积为y(m2).(1)求y关于x的函数表达式和自变量的取值范围.(2)x为何值时,三间饲养室占地总面积最大?最大为多少?1.某单位为了创建城市文明单位,准备在单位的墙(线段MN所示)外开辟一处长方形的土地进行绿化美化,除墙体外三面要用栅栏围起来,计划用栅栏50米.(1)不考虑墙体长度,问长方形的各边的长为多少时,长方形的面积最大?(2)若墙体长度为20米,问长方形面积最大是多少?2.如图,用48米篱笆围成一个外形为矩形的花园,花园一面利用院墙,中间用一道篱笆间隔成两个小矩形,院墙的长度为20米,平行于院墙的一边长为x米,花园的面积为S平方米.(1)求S与x之间的函数关系式;(2)问花园面积可以达到180平方米吗?如果能,花园的长和宽各是多少?如果不能,请说明理由.3.某社区决定把一块长50m,宽30m的矩形空地建成居民健身广场,设计方案如图,阴影区域为绿化区(四块绿化区为大小、形状都相同的矩形),空白区域为活动区,且四周的4个出口宽度相同,其宽度不小于14m,不大于26m,设绿化区较长边为xm,活动区的面积为ym2.为了想知道出口宽度的取值范围,小明同学根据出口宽度不小于14m,算出x≤18.(1)求y与x的函数关系式并直接写出自变量x的取值范围;(2)求活动区的最大面积;(3)预计活动区造价为50元/m2,绿化区造价为40元/m2,若社区的此项建造投资费用不得超过72000元,求投资费用最少时活动区的出口宽度?例3.如图是把一个抛物线形桥拱,量得两个数据,画在纸上的情形.小明说只要建立适当的坐标系,就能求出此抛物线的表达式.你认为他的说法正确吗?如果不正确,请说明理由;如果正确,请你帮小明求出该抛物线的表达式.1.有一个抛物线形的拱形桥洞,桥洞离水面的最大高度为4m,跨度为10m.现将它的图形放在如图所示的直角坐标系中.求这条抛物线的解析式.2.如图是一座抛物线形拱桥,正常水位时桥下水面宽度为20m,拱顶距离水面4m,在图中直角坐标系中该抛物线的解析式.3.如图,是抛物线形拱桥,当拱顶高离水面2m时,水面宽4m,若水面上升1m,则水面宽为()A.m B.2m C.2m D.2m4.飞机着陆后滑行的距离s(单位:m)关于滑行的时间t(单位:s)的函数解析式是s =60t ﹣1.5t 2,那么飞机着陆后滑行的最远距离为( )A .600mB .400mC .300mD .200m5.教练对小明推铅球的录像进行技术分析,发现铅球行进高度y (m )与水平距离x (m )之间的关系为()341212+--=x y ,由此可知铅球达到的最大高度是 m ,推出的距离是 m .6.如图,若被击打的小球飞行高度h (单位:m )与飞行时间t (单位:s )直接具有的关系为h =24t ﹣4t 2,则小球从飞出到落地所用的时间为 s .7.廊桥是我国古老的文化遗产,如图是某座抛物线形的廊桥示意图.已知抛物线的函数表达式为y =﹣x 2+10,为保护廊桥的安全,在该抛物线上距水面AB 高为6米的点E ,F 处要安装两盏警示灯,则这两盏灯的水平距离EF 是 米.例4.当22≤≤-x 时,求函数322--=x x y 的最大值和最小值.1.当21≤≤x 时,求函数12+--=x x y 的最大值和最小值.2.已知二次函数y =x 2+2bx +c(1)若b =c ,是否存在实数x ,使得相应的y 的值为1?请说明理由;(2)若b =c ﹣2,y 在﹣2≤x ≤2上的最小值是﹣3,求b 的值.3.当﹣1≤x ≤1时,函数y =﹣x 2﹣2mx +2n +1的最小值是﹣4,最大值是0,求m 、n 的值.4.如图是甲、乙两人进行羽毛球练习赛时的一个瞬间,羽毛球飞行的高度y (m )与水平距离x (m )的路线为抛物线的一部分,如图,甲在O 点正上方1m 的P 处发出一球,已知点O 与球网的水平距离为5m ,球网的高度为1.55m .羽毛球沿水平方向运动4m 时,达到羽毛球距离地面最大高度是m .(1)求羽毛球经过的路线对应的函数关系式;(2)通过计算判断此球能否过网;(3)若甲发球过网后,羽毛球飞行到离地面的高度为m 的Q 处时,乙扣球成功求此时乙与球网的水平距离.。
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二次函数的最值及其应用
若自变量是全体实数,则当x=-a b
2时,y 最值=
2
44ac b a
- (2008年南京市中考题)已知二次函数y=x2+bx+c 中,函数y 与自变量x 的部分对应值如下表:
x … -1 0 1 2 3 4 … y
…
10
5
2
1
2
5
…
(1)求该二次函数的关系式;
当x 为何值时,y 有最小值,最小值是多少?
分析:(1)任选表中两组对应值待入y=x2+bx+c 可求b 、c 。
(2)得出y=x2+bx+c 后代x=-a
b
2时,y 最值=
2
44ac b
a
-
解:(1)根据题意,当x=0时,y=5;当x=1时,y=2。
所以⎩⎨⎧++==c b c 125 解得⎩⎨⎧=-=54
c b
所以,该二次函数关系式为y=x2-4x+5
(2)因为y=x2-4x+5,所以当x=124
∙- =2时,y 有最小值,最小值为
1
44
5142
∙-∙∙=1
一、 求实际问题中的二次函数的最值
例2 (2008年黄冈市中考题) 四川汶川大地震发生后,我市某工厂A 车间接到生产一批帐篷的紧急任务,要求必须在12天(含12天)内完成。
已知每项帐篷的成本价为800元,该车间平时每天能生产帐篷20顶。
为了加快进度,车间采取工人分批日夜加班,机器满负荷运转的生产方式,生产效率得到了提高。
这样,第一天生产了22顶,以后每天生产的帐篷都比前一天多2顶,由于机器损耗等原因,当每天生产的帐篷数达到30顶后,每增加1顶帐篷,当天生产的所有帐篷,平均每顶的成本就增加20元。
设生产这批帐篷的时间为x 天,每天生产的帐篷为y 顶。
(1) 直接写出y 与x 之间的函数关系式,并写出自变量x 的取值范围;
(2) 若这批帐篷的订购价格为每顶1200元,该车间决定把获得最高利润的那
一天的全部利润捐献给灾区,设该车间每天的利润为W 元,试求出W 与x 之间的函数关系式,并求出该车间捐献给灾区多少钱? 分析:(1)由题意直接列出。
(2)当1≤x ≤5时,由一次函数的增减性得W 的最大值;当5<x ≤12时,由二次函数的增减性得W 的最大值。
解:(1)y=2x+20(1≤x ≤12) (2)当1≤x ≤5时,
W=(1200-800)×(2x+20)=800x+8000
此时W 随x 的增大而增大
∴当x=5时,W 最大值=12000 当5<x ≤12时,
W=[1200-800-20×(2x+20-30)]×(2x+20)=-80(x 2
-5x-150) =-80(x-2
5)2+12500
此时函数图象开口向下,在对称轴右侧,W 随x 的增大而减小 ∴当x=6时,W 最大值=11520
∵12000>11520,∴当x=5时,W 最大,且最大值为12000
综上所述:W=⎪⎩
⎪
⎨⎧≤+--≤≤+)
125(12500)25(80)51(80008002
x x x x ∴该车间捐献给灾区12000元。
二、 利用图象信息求最值
例3 (2008年南宁市中考题)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y 1与投资量x 成正比例关系,如图甲所示;种植花卉的利润y 2与投资量x 成二次函数关系,如图乙所示(注:利润与投资量的单
位:万元)
(1) 分别求出利润y 1与y 2关于投资量x 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? 分析:(1)设y 1=kx ,y 2=ax 2。
分别将图甲,图乙上一点的坐标代人可得k,a 。
问题可解决。
(2)由二次函数的增减性得最大利润。
解:设y 1=kx ,y 2=ax 2
由图甲、乙分别有2=k ·1,2=a ·22 解得k=2,a=21 ∴y 1=2x ,y 2=
2
1x 2
(2)设种植花卉的资金投入为x 万元,那么种植树木的资金投入为(8-x )万元,两项投入所获得的总利润为y 万元。
依题意,得y=y 1+y 2=2(8-x )+
2
1x 2
=
2
1x 2
-2x+16=
2
1(x-2)2
+14
∴当x=2时,y 最小=14
所以,这位专业户至少获利14万元。
又∵0≤x ≤8,抛物线的对称轴为x=2
①当0≤x <2时,y 值随x 的增大而减小,所以x=0时,y 最大=16。
②当2≤x ≤8时,y 值随x 的增大而增大,所以x=8时,y 最大=32 综合①、②可知,这位专业户能获取的最大利润是32万元。
三、 含有字母系数的二次函数的最值
例4 (2008年太原市质检题) 已知二次函数y=-x 2
+4kx-3k 2
+1在-1≤x ≤1内有最大值1,求k 的值。
分析:由x 的取值范围确定k 的值。
解:y=-x 2+4kx-3k 2
+1 =-(x 2-4kx+4k 2-4k 2)-3k 2+1 =-(x-2k )2
+k 2
+1 当-1≤2k ≤1,即-21≤k ≤
2
1时,最大值是k 2
+1
∴k 2+1=1,此时k=0 当2k >1,即k >
2
1时,
当x=1时,y 有最大值-(1-2k )2
+k 2
+1=1 即3k 2-4k+1=0 解得k=1或k=
3
1(舍去)
当2k <-1,即k <-2
1时,
当x=-1时,y 有最大值-(1+2k )2+k 2+1=1 即3k 2+4k+1=0 解得k=-1,或k=-3
1(舍去)
综上可得,k=0,k=1或k=-1。