二次函数应用最值问题
专题74 二次函数在实际应用中的最值问题(解析版)

专题74 二次函数在实际应用中的最值问题1、某水果店在两周内,将标价为10元/斤的某种水果,经过两次降价后的价格为8.1元/斤,并且两次降价的百分率相同.(1)求该种水果每次降价的百分率;(2)从第一次降价的第1天算起,第x 天(x 为整数)的售价、销量及储存和损耗费用的相关信息如表所示.已知该种水果的进价为4.1元/斤,设销售该水果第x (天)的利润为y (元),求y 与x (1≤x <15)之间的函数关系式,并求出第几天时销售利润最大?(3)在(2)的条件下,若要使第15天的利润比(2)中最大利润最多少127.5元,则第15天在第14天的价格基础上最多可降多少元?【答案】(1)10%;(2)217.7352(19){36080(915)x x y x x x -+≤<=-++≤<,第10天时销售利润最大;(3)0.5. 【详解】解:(1)设该种水果每次降价的百分率是x ,10(1﹣x )2=8.1,x =10%或x =190%(舍去). 答:该种水果每次降价的百分率是10%;(2)当1≤x <9时,第1次降价后的价格:10×(1﹣10%)=9,∴y =(9﹣4.1)(80﹣3x )﹣(40+3x )=﹣17.7x +352,∴﹣17.7<0,∴y 随x 的增大而减小,∴当x =1时,y 有最大值,y 大=﹣17.7×1+352=334.3(元); 当9≤x <15时,第2次降价后的价格:8.1元,∴y =(8.1﹣4.1)(120﹣x )﹣(3x 2﹣64x +400)=﹣3x 2+60x +80=﹣3(x ﹣10)2+380,∴﹣3<0,∴当9≤x ≤10时,y 随x 的增大而增大,当10<x <15时,y 随x 的增大而减小,∴当x =10时,y 有最大值,y 大=380(元).综上所述,y 与x (1≤x <15)之间的函数关系式为: 217.7352(19){ 36080(915)x x y x x x -+≤<=-++≤<,第10天时销售利润最大;(3)设第15天在第14天的价格基础上最多可降a 元,由题意得:380﹣127.5≤(4﹣a )(120﹣15)﹣(3×152﹣64×15+400),252.5≤105(4﹣a )﹣115,a ≤0.5. 答:第15天在第14天的价格基础上最多可降0.5元.2、农经公司以30元/千克的价格收购一批农产品进行销售,为了得到日销售量p (千克)与销售价格x (元/千克)之间的关系,经过市场调查获得部分数据如下表:(1)请你根据表中的数据,用所学过的一次函数、二次函数、反比例函数的知识确定p 与x 之间的函数表达式;(2)农经公司应该如何确定这批农产品的销售价格,才能使日销售利润最大?(3)若农经公司每销售1千克这种农产品需支出a 元(a >0)的相关费用,当40≤x ≤45时,农经公司的日获利的最大值为2430元,求a 的值.(日获利=日销售利润﹣日支出费用)【答案】(1)p =﹣30x +1500;(2)这批农产品的销售价格定为40元,才能使日销售利润最大;(3)a =2. 【详解】(1)假设P 与x 的一次函数关系,设函数关系式p kx b =+,则3060040300k b k b +=⎧⎨+=⎩,解得301500k b =-⎧⎨=⎩, ∴301500p x =-+,检验:当35,450x P ==,当45,150,x P ==当50,0x P ==,均符合一次函数解析式 ∴所求的函数关系式301500p x =-+,(2)设日销售利润()()()3030150030w P x x x =-=-+-,即()223024004500030403000w x x x =-+-=--+,当40x =时,w 有最大值为3000元,故这批农产口的销售价格定为40元,才能使日销售利润最大, (3)日获利()()()3030150030w p x a x x a =--=-+--, 即()()230240030150045000w x a x a =-++-+,对称轴这()2400301402302a x a +=-=+⨯-,若10a >,则当45x =时,w 有最大值,即22501502430w a =-<(不合题意), 若10a <,则当1402x a =+时,w 有最大值, 把1402x a =+代入,可得2130101004w a a ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭, 当2430w =时,21243030101004a a ⎛⎫=-+⎪⎝⎭, 解得12a =,238a =(舍去), 综上所述,a 的值为2.3、怡然美食店的A 、B 两种菜品,每份成本均为14元,售价分别为20元、18元,这两种菜品每天的营业额共为1120元,总利润为280元. (1)该店每天卖出这两种菜品共多少份;(2)该店为了增加利润,准备降低A 种菜品的售价,同时提高B 种菜品的售价,售卖时发现,A 种菜品售价每降0.5元可多卖1份;B 种菜品售价每提高0.5元就少卖1份,如果这两种菜品每天销售总份数不变,那么这两种菜品一天的总利润最多是多少. 【答案】(1)60;(2)316. 【详解】解:(1)、设该店每天卖出A 、B 两种菜品分别为x 、y 份,根据题意得:()()2018112020141814280x y x y +=⎧⎪⎨-+-=⎪⎩,解得:2040x y =⎧⎨=⎩,答:该店每天卖出这两种菜品共60份;(2)、设A 种菜品售价降0.5a 元,即每天卖(20+a )份,总利润为w 元,因为两种菜品每天销售总份数不变,所以B 种菜品卖(40﹣a )份,每份售价提高0.5a 元. 则w=(20﹣14﹣0.5a )(20+a )+(18﹣14+0.5a )(40﹣a )=(6﹣0.5a )(20+a )+(4+0.5a )(40﹣a )=(﹣0.5a 2﹣4a+120)+(﹣0.5a 2+16a+160) =﹣a 2+12a+280=﹣(a ﹣6)2+316, 当a=6,w 最大,w=316答:这两种菜品每天的总利润最多是316元.4、“五一”期间,恒大影城隆重开业,影城每天运营成本为1000元,试营业期间统计发现,影城每天售出的电影票张数y (张)与电影票售价x (元/张)之间满足一次函数:y=﹣4x+220(10≤x≤50,且x 是整数),设影城每天的利润为w (元)(利润=票房收入﹣运营成本). (1)试求w 与x 之间的函数关系式;(2)影城将电影票售价定为多少元/张时,每天获利最大?最大利润是多少元?【答案】(1)w=﹣4x 2+220x ﹣1000;(2)影城将电影票售价定为27或28元/张时,每天获利最大,最大利润是2024元. 【详解】(1)根据题意,得:w =(﹣4x +220)x ﹣1000=﹣4x 2+220x ﹣1000;(2)∴w =﹣4x 2+220x ﹣1000=﹣4(x ﹣27.5)2+2025,∴当x =27或28时,w 取得最大值,最大值为2024,答:影城将电影票售价定为27或28元/张时,每天获利最大,最大利润是2024元.5、把函数21:23(0)C y ax ax a a =--≠的图象绕点(,0)P m 旋转180,得到新函数2C 的图象,我们称2C 是1C 关于点P 的相关函数.2C 的图象的对称轴与x 轴交点坐标为(,0)t .(1)填空:t 的值为 (用含m 的代数式表示) (2)若1a =-,当12x t ≤≤时,函数1C 的最大值为1y ,最小值为2y ,且121y y -=,求2C 的解析式; (3)当0m =时,2C 的图象与x 轴相交于,A B 两点(点A 在点B 的右侧).与y 轴相交于点D .把线段AD 原点O 逆时针旋转90,得到它的对应线段''A D ,若线''A D 与2C 的图象有公共点,结合函数图象,求a 的取值范围.【答案】(1)21m -;(2)22(2)44y x x x =--=-;(3)103a <≤或1a ≥或13a ≤- 【详解】解:(1)221:23(1)4C y ax ax a a x a =--=--顶点(1,4)a -围绕点(,0)P m 旋转180180°的对称点为(21,4)m a -,2:(21)24C y a x m a =--++,函数的对称轴为:21x m =-,21t m =-,故答案为:21m -; (2)1a =-时,21:(1)4C y x =--,∴当112t ≤<时, 12x =时,有最小值2154y =, x t =时,有最大值21(1)4y t =--+,则21215(1)414y y t -=--+-=,无解; ∴312t ≤≤时, 1x =时,有最大值14y =,12x =时,有最小值22(1)4y t =--+, 12114y y -=≠(舍去); ∴当32t >时, 1x =时,有最大值14y =,x t =时,有最小值22(1)4y t =--+, 212(1)1y y t -=-=,解得:0t =或2(舍去0), 故222:(2)44C y x x x =--=-; (3)0m =,22:(1)4C y a x a =-++,点'',,,,A B D A D 的坐标分别为(1,0),(3,0),(0,3),(0,1),(3,0)a a --, 当0a >时,a 越大,则OD 越大,则点'D 越靠左,当2C 过点'A 时,2(01)41y a a =-++=,解得:13a =, 当2C 过点'D 时,同理可得:1a =,故:103a <≤或1a ≥; 当0a <时,当2C 过点'D 时,31a -=,解得:13a =-,故:13a ≤-;综上,故:103a <≤或1a ≥或13a ≤-. 6、湖州素有鱼米之乡之称,某水产养殖大户为了更好地发挥技术优势,一次性收购了淡水鱼,计划养殖一段时间后再出售.已知每天放养的费用相同,放养天的总成本为万元;放养天的总成本为万元(总成本=放养总费用+收购成本).(1)设每天的放养费用是万元,收购成本为万元,求和的值;(2)设这批淡水鱼放养天后的质量为(),销售单价为元/.根据以往经验可知:与的函数关系为;与的函数关系如图所示.∴分别求出当和时,与的函数关系式;∴设将这批淡水鱼放养天后一次性出售所得利润为元,求当为何值时,最大?并求出最大值.(利润=销售总额-总成本)【答案】(1)a的值为0.04,b的值为30(2)∴y=t+15,y=t+30∴当t为55天时,W最大,最大值为180250元【详解】(1)由题意得解得答:a的值为0.04,b的值为30.(2)∴当0≤t≤50时,设y与t的函数关系式为y=k1t+n1把点(0,15)和(50,25)的坐标分别代入y=k1t+n1,得解得∴y与t的函数关系式为y=t+15当50<t≤100时,设y与t的函数关系式为y=k2t+n2把点(50,25)和(100,20)的坐标分别代入y=k2t+n2,得解得∴y与t的函数关系式为y=t+30∴由题意得,当0≤t≤50时,W=20000×(t+15)-(400t+300000)=3600t∴3600>0,∴当t=50时,W最大值=180000(元)当50<t≤100时,W=(100t+15000)(t+30)-(400t+300000)=-10t2+1100t+150000=-10(t-55)2+180250∴-10<0,∴当t=55时,W最大值=180250综上所述,当t为55天时,W最大,最大值为180250元.7、某农场拟建一间矩形种牛饲养室,饲养室的一面靠现有墙(墙足够长),已知计划中的建筑材料可建围墙的总长度为50m .设饲养室为长为x(m),占地面积为.(1)如图,问饲养室为长x为多少时,占地面积y 最大?(2)如图,现要求在图中所示位置留2m的门,且仍使饲养室占地面积最大.小敏说:“只要饲养室长比(1)中的长多2m就行了.”请你通过计算,判断小敏的说法是否正确.【答案】(1)x=25;(2)小敏的说法不正确.【详解】(1)∴=,∴当x=25时,占地面积y最大;(2)=,∴当x=26时,占地面积y最大.即当饲养室长为26m时,占地面积最大.∴26-25=1≠2,∴小敏的说法不正确.8、铁岭“荷花节”举办了为期15天的“荷花美食”厨艺秀.小张购进一批食材制作特色美食,每盒售价为50元,由于食材需要冷藏保存,导致成本逐日增加,第x天(1≤x≤15且x为整数)时每盒成本为p元,已知p与x之间满足一次函数关系;第3天时,每盒成本为21元;第7天时,每盒成本为25元,每天的销售量为y盒,y与x之间的关系如下表所示:(1)求p与x的函数关系式;(2)若每天的销售利润为w元,求w与x的函数关系式,并求出第几天时当天的销售利润最大,最大销售利润是多少元?(3)在“荷花美食”厨艺秀期间,共有多少天小张每天的销售利润不低于325元?请直接写出结果.【答案】(1)p=x+18;(2)第13天时当天的销售利润最大,最大销售利润是361元;(3)第7、8、9、10、11、12、13天共7天销售利润不低于325元.【详解】(1)设p=kx+b(k≠0),∴第3天时,每盒成本为21元;第7天时,每盒成本为25元,∴321 725 k bk b+=⎧⎨+=⎩,解得:118kb=⎧⎨=⎩,所以p=x+18;(2)1≤x ≤6时,w =10[50﹣(x +18)]=﹣10x +320,6<x ≤15时,w =[50﹣(x +18)](x +6)=﹣x 2+26x +192,所以,w 与x 的函数关系式为210320(16)26192(615)x x w x x x -+≤≤⎧=⎨-++<≤⎩, 当1≤x ≤6时,∴﹣10<0,∴w 随x 的增大而减小,∴当x =1时,w 最大为﹣10+320=310,6<x ≤15时,w =﹣x 2+26x +192=﹣(x ﹣13)2+361,∴当x =13时,w 最大为361,综上所述,第13天时当天的销售利润最大,最大销售利润是361元;(3)w =325时,﹣x 2+26x +192=325,x 2﹣26x +133=0,解得x 1=7,x 2=19,所以,7≤x ≤13时,即第7、8、9、10、11、12、13天共7天销售利润不低于325元.9、2016年12月29日至31日,黔南州第十届旅游产业发展大会在“中国长寿之乡”﹣﹣罗甸县举行,从中寻找到商机的人不断涌现,促成了罗甸农民工返乡创业热潮,某“火龙果”经营户有A 、B 两种“火龙果”促销,若买2件A 种“火龙果”和1件B 种“火龙果”,共需120元;若买3件A 种“火龙果”和2件B 种“火龙果”,共需205元.(1)设A ,B 两种“火龙果”每件售价分别为a 元、b 元,求a 、b 的值;(2)B 种“火龙果”每件的成本是40元,根据市场调查:若按(1)中求出的单价销售,该“火龙果”经营户每天销售B 种“火龙果”100件;若销售单价每上涨1元,B 种“火龙果”每天的销售量就减少5件. ∴求每天B 种“火龙果”的销售利润y (元)与销售单价(x )元之间的函数关系?∴求销售单价为多少元时,B 种“火龙果”每天的销售利润最大,最大利润是多少?【详解】(1)根据题意得:2120{ 32205a b a b +=+= ,解得:a =35,b =50;(2)∴由题意得:y =(x ﹣40)[100﹣5(x ﹣50)]∴y =﹣5x 2+550x ﹣14000;∴∴y=﹣5x2+550x﹣14000=﹣5(x﹣55)2+1125,∴当x=55时,y最大=1125,∴销售单价为55元时,B商品每天的销售利润最大,最大利润是1125元.10、鄂州某个体商户购进某种电子产品的进价是50元/个,根据市场调研发现售价是80元/个时,每周可卖出160个,若销售单价每个降低2元,则每周可多卖出20个.设销售价格每个降低x元(x为偶数),每周销售为y个.(1)直接写出销售量y个与降价x元之间的函数关系式;(2)设商户每周获得的利润为W元,当销售单价定为多少元时,每周销售利润最大,最大利润是多少元?(3)若商户计划下周利润不低于5200元的情况下,他至少要准备多少元进货成本?【答案】(1)y=10x+160;(2)5280元;(3)10000元.【详解】(1)依题意有:y=10x+160;(2)依题意有:W=(80﹣50﹣x)(10x+160)=﹣10(x﹣7)2+5290,∴-10<0且x为偶数,故当x=6或x=8时,即故当销售单价定为74或72元时,每周销售利润最大,最大利润是5280元;(3)依题意有:﹣10(x﹣7)2+5290≥5200,解得4≤x≤10,则200≤y≤260,200×50=10000(元).答:他至少要准备10000元进货成本.11、鄂州某个体商户购进某种电子产品的进价是50元/个,根据市场调研发现售价是80元/个时,每周可卖出160个,若销售单价每个降低2元,则每周可多卖出20个.设销售价格每个降低x元(x为偶数),每周销售为y个.(1)直接写出销售量y个与降价x元之间的函数关系式;(2)设商户每周获得的利润为W元,当销售单价定为多少元时,每周销售利润最大,最大利润是多少元?(3)若商户计划下周利润不低于5200元的情况下,他至少要准备多少元进货成本?【答案】(1)y=10x+160;(2)5280元;(3)10000元.【详解】(1)依题意有:y=10x+160;(2)依题意有:W=(80﹣50﹣x)(10x+160)=﹣10(x﹣7)2+5290,∴-10<0且x为偶数,故当x=6或x=8时,即故当销售单价定为74或72元时,每周销售利润最大,最大利润是5280元;(3)依题意有:﹣10(x﹣7)2+5290≥5200,解得4≤x≤10,则200≤y≤260,200×50=10000(元).答:他至少要准备10000元进货成本.12、某驻村扶贫小组实施产业扶贫,帮助贫困农户进行西瓜种植和销售.已知西瓜的成本为6元/千克,规定销售单价不低于成本,又不高于成本的两倍.经过市场调查发现,某天西瓜的销售量y(千克)与销售单价x(元/千克)的函数关系如下图所示:(1)求y与x的函数解析式(也称关系式);(2)求这一天销售西瓜获得的利润的最大值.【答案】(1)y与x的函数解析式为()()20022006102001012x xyx⎧-+≤≤⎪=⎨<≤⎪⎩;(2)这一天销售西瓜获得利润的最大值为1250元.【详解】(1)当6≤x≤10时,由题意设y =kx +b(k =0),它的图象经过点(6,1000)与点(10,200),∴1000620010k b k b =+⎧⎨=+⎩, 解得2002200k b =-⎧⎨=⎩, ∴当6≤x≤10时, y =-200x+2200,当10<x≤12时,y =200,综上,y 与x 的函数解析式为()()20022006102001012x x y x ⎧-+≤≤⎪=⎨<≤⎪⎩; (2)设利润为w 元,当6≤x≤10时,y =-200x +2200,w =(x -6)y =(x -6)(-200x +200)=-2002172x -()+1250, ∴-200<0,6∴x≤10,当x =172时,w 有最大值,此时w=1250; 当10<x≤12时,y =200,w =(x -6)y =200(x -6)=200x -1200,∴200>0,∴w =200x -1200随x 增大而增大,又∴10<x≤12,∴当x =12时,w 最大,此时w=1200,1250>1200,∴w 的最大值为1250,答:这一天销售西瓜获得利润的最大值为1250元.13、我市某化工材料经销商购进一种化工材料若干千克,成本为每千克30元,物价部门规定其销售单价不低于成本价且不高于成本价的2倍,经试销发现,日销售量y (千克)与销售单价x (元)符合一次函数关系,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)若在销售过程中每天还要支付其他费用450元,当销售单价为多少时,该公司日获利最大?最大获利是多少元?【答案】(1)2200(3060)y x x =-+≤≤;(2)每千克60元,最大获利为1950元【详解】解:(1)设一次函数关系式为(0)y kx b k =+≠由图象可得,当30x =时,140y =;50x =时,100y =∴1403010050k b k b =+⎧⎨=+⎩,解得k 2b 200=-⎧⎨=⎩∴y 与x 之间的关系式为2200(3060)y x x =-+≤≤.(2)设该公司日获利为W 元,由题意得2(30)(2200)4502(65)2000W x x x =--+-=--+∴20a =-<;∴抛物线开口向下;∴对称轴65x =;∴当65x <时,W 随着x 的增大而增大;∴3060x ≤≤,∴60x =时,W 有最大值;22(6065)200015=90W -⨯-+=最大值.即,销售单价为每千克60元时,日获利最大,最大获利为1950元.。
二次函数的最值问题与问题解决技巧
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二次函数的最值问题与问题解决技巧二次函数是高中数学中一个重要的概念,它有许多实际应用并且涉及到最值问题。
解决这类问题需要一定的技巧和方法。
本文将介绍二次函数的最值问题以及解决这些问题的技巧。
一、二次函数的最值问题最值问题在数学中非常常见,它代表了在一定条件下,函数的最大值或最小值。
对于二次函数而言,最值问题可以通过确定二次函数的开口方向以及顶点位置来解决。
1. 二次函数的开口方向对于二次函数y=ax²+bx+c,其中a,b,c为常数,a不等于0。
通过a的正负可以判断二次函数的开口方向。
当a大于0时,二次函数的开口是向上的,形状像一个U;当a小于0时,二次函数的开口是向下的,形状像一个倒U。
2. 顶点的横坐标和纵坐标二次函数的最值就出现在顶点处,因此需要确定顶点的横坐标和纵坐标。
对于一般形式的二次函数y=ax²+bx+c,顶点的横坐标为x=-b/2a,可以通过对称轴求得;顶点的纵坐标为y=f(-b/2a),即将x=-b/2a代入函数中计算得到。
3. 最值问题的解答根据二次函数的开口方向和顶点的位置,可以得到最值问题的解答。
当二次函数开口向上时,顶点是函数的最小值;当二次函数开口向下时,顶点是函数的最大值。
二、解决二次函数最值问题的技巧解决二次函数最值问题的技巧主要包括图像法、配方法、导数法等。
1. 图像法通过绘制二次函数的图像,可以直观地找出函数的最值。
根据二次函数的开口方向和顶点的位置,可以判断最值是最小值还是最大值。
2. 配方法当二次函数的系数a不为1时,可以使用配方法将其转化为完全平方的形式,从而更容易找到最值。
例如对于二次函数y=ax²+bx+c,可以将x²+bx转化为(x+b/2a)²-b²/4a,然后再根据顶点的位置判断最值。
3. 导数法通过对二次函数求导,可以得到导函数,进而求出极值点。
导数为0处的x值就是函数的极值点,通过计算可以得到相应的y值。
二次函数的实际应用(利润最值问题)附答案
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第3课时 二次函数的实际应用——最大(小)值问题[例1]:求下列二次函数的最值:(1)求函数322-+=x x y 的最值. 解:4)1(2-+=x y当1-=x 时,y 有最小值4-,无最大值.(2)求函数322-+=x x y 的最值.)30(≤≤x解:4)1(2-+=x y∵30≤≤x ,对称轴为1-=x∴当12330有最大值时;当有最小值时y x y x =-=.[例2]: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: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?解:设涨价(或降价)为每件x 元,利润为y 元,1y 为涨价时的利润,2y 为降价时的利润 则:)10300)(4060(1x x y -+-=)60010(102---=x x 6250)5(102+--=x当5=x ,即:定价为65元时,6250max =y (元))20300)(4060(2x x y +--= )15)(20(20+--=x x6125)5.2(202+--=x当5.2=x ,即:定价为57.5元时,6125max =y (元) 综合两种情况,应定价为65元时,利润最大.[练习]:1.某商店购进一批单价为20元的日用品,如果以单价30元销售,那么半个月内可以售出400件.根据销售经验,提高单价会导致销售量的减少,即销售单价每提高1元,销售量相应减少20件.如何提高售价,才能在半个月内获得最大利润? 解:设每件价格提高x 元,利润为y 元, 则:)20400)(2030(x x y --+= )20)(10(20-+-=x x 4500)5(202+--=x 当5=x ,4500max =y (元)答:价格提高5元,才能在半个月内获得最大利润.2.某旅行社组团去外地旅游,30人起组团,每人单价800元.旅行社对超过30人的团给予优惠,即旅行团每增加一人,每人的单价就降低10元.你能帮助分析一下,当旅行团的人数是多少时,旅行社可以获得最大营业额? 解:设旅行团有x 人)30(≥x ,营业额为y 元, 则:)]30(10800[--=x x y )110(10--=x x 30250)55(102+--=x 当55=x ,30250max =y (元)答:当旅行团的人数是55人时,旅行社可以获得最大营业额.[例3]: 某产品每件成本10元,试销阶段每件产品的销售价x (元)与产品的日销售量y (件)之间的关系如下表: 若日销售量y 是销售价x 的一次函数. ⑴求出日销售量y (件)与销售价x (元)的函数关系式;⑵要使每日的销售利润最大,每件产品的销售价应定为多少元?此时每日销售利润是多少元?解:⑴设一次函数表达式为b kx y +=.则1525,220k b k b +=⎧⎨+=⎩ 解得⎩⎨⎧=-=401b k ,•即一次函数表达式为40+-=x y .⑵ 设每件产品的销售价应定为x 元, 所获销售利润为w 元y x w )10(-=)40)(10(+--=x x400502-+-=x x225)25(2+--=x当25=x ,225max =y (元)答:产品的销售价应定为25元时,每日获得最大销售利润为225元.【点评】解决最值问题应用题的思路与一般应用题类似,也有区别,主要有两点: ⑴在“当某某为何值时,什么最大(或最小、最省)”的设问中,•“某某”要设为自变量,“什么”要设为函数;⑵求解方法是依靠配方法或最值公式,而不是解方程. 3.(2006十堰市)市“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y (千克)•与销售单价x (元) (30≥x )存在如下图所示的一次函数关系式. ⑴试求出y 与x 的函数关系式;⑵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? ⑶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x 的范围(•直接写出答案). 解:⑴设y=kx+b 由图象可知,3040020,:402001000k b k k b b +==-⎧⎧⎨⎨+==⎩⎩解之得, 即一次函数表达式为100020+-=x y )5030(≤≤x . ⑵ y x P )20(-=)100020)(20(+--=x x 200001400202-+-=x x∵020<-=a ∴P 有最大值.当35)20(21400=-⨯=x 时,4500max =P (元)(或通过配方,4500)35(202+--=x P ,也可求得最大值)答:当销售单价为35元/千克时,每天可获得最大利润4500元.⑶∵44804500)35(2041802≤+--≤x 16)35(12≤-≤x ∴31≤x •≤34或36≤x≤39.作业布置: 1.二次函数1212-+=x x y ,当x=_-1,_时,y 有最_小_值,这个值是23-. 2.某一抛物线开口向下,且与x 轴无交点,则具有这样性质的抛物线的表达式可能为12--=x y (只写一个),此类函数都有_大_值(填“最大”“最小”).3.不论自变量x 取什么实数,二次函数y =2x 2-6x +m 的函数值总是正值,你认为m 的取值范围是29>m ,此时关于一元二次方程2x 2-6x +m =0的解的情况是_有解_(填“有解”或“无解”)解:29)23(22-+-=m x y ∵0)23(22≥-x ,要使0>y ,只有029>-m ∴29>m4.小明在某次投篮中,球的运动路线是抛物线21 3.55y x =-+的一部分,如图所示,若命中篮圈中心,则他与篮底的距离L 是 4.5米 .解:当05.3=y 时,21 3.55y x =-+05.3= 45.052⨯=x ,5.1=x 或5.1-=x (不合题意,舍去)5.在距离地面2m 高的某处把一物体以初速度V 0(m/s )竖直向上抛出,•在不计空气阻力的情况下,其上升高度s (m )与抛出时间t (s )满足:S=V 0t-12gt 2(其中g 是常数,通常取10m/s 2),若V 0=10m/s ,则该物体在运动过程中最高点距离地面__7_m .解:t t s 1052+-=5)1(52+--=t当1=t 时,5max =s ,所以,最高点距离地面725=+(米).6.影响刹车距离的最主要因素是汽车行驶的速度及路面的摩擦系数.有研究表明,晴天 在某段公路上行驶上,速度为V (km/h )的汽车的刹车距离S (m )可由公式S=1100V 2确定;雨天行驶时,这一公式为S=150V 2.如果车行驶的速度是60km/h ,•那么在雨天 行驶和晴天行驶相比,刹车距离相差_36_米.7.将进货单价为70元的某种商品按零售价100元售出时,每天能卖出20个.若这种商品的零售价在一定范围内每降价1元,其日销售量就增加了1个,为了获得最大利润,则应降价_5_元,最大利润为_625_元.解:设每件价格降价x 元,利润为y 元, 则:)20)(70100(x x y +--=600102++-=x x 625)5((2+--=x 当5=x ,625max =y (元)答:价格提高5元,才能在半个月内获得最大利润.8.如图,一小孩将一只皮球从A 处抛出去,它所经过的路线是某个二次函数图象的一部分,如果他的出手处A 距地面的距离OA 为1 m ,球路的最高点B (8,9),则这个二次函数的表达式为______,小孩将球抛出了约______米(精确到0.1 m) .解:设9)8(2+-=x a y ,将点A )1,0(代入,得81-=a12819)8(8122++-=+--=x x x y令0=y ,得09)8(812=+--=x y98)8(2⨯=-x268±=x ,)0,268(+C ,∴5.242688≈++=OC (米)9.(20XX 年青岛市)在20XX 年青岛崂山北宅樱桃节前夕,•某果品批发公司为指导今年(1)在如图的直角坐标系内,作出各组有序数对(x ,y )所对应的点.连接各点并观察所得的图形,判断y 与x 之间的函数关系,并求出y 与x 之间的函数关系式; (2)若樱桃进价为13元/千克,试求销售利润P (元)与销售价x (元/千克)之间的函数关系式,并求出当x 取何值时,P 的值最大?解:(1)由图象可知,y 是x 的一次函数,设y=kx+b ,• ∵点(•25,2000),(24,2500)在图象上,∴200025500,:25002414500k bk k b b =+=-⎧⎧⎨⎨=+=⎩⎩解得 , ∴y=-500x+14500.(2)P=(x-13)·y=(x-13)·(-500x+14500))37744144142(500)37742(500)29)(13(50022+-+--=+--=---=x x x x x x=-500(x-21)2+32000∴P 与x 的函数关系式为P=-500x 2+21000x-188500,当销售价为21元/千克时,能获得最大利润,最大利润为32000元.10.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)? 解:(1)由题意知:p=30+x,(2)由题意知:活蟹的销售额为(1000-10x)(30+x)元,死蟹的销售额为200x 元.∴Q=(1000-10x)(30+x)+200x=-10x 2+900x+30000. (3)设总利润为W 元则:W=Q -1000×30-400x=-10x 2+500x=-10(x 2-50x) =-10(x -25)2+6250.当x=25时,总利润最大,最大利润为6250元. 答:这批蟹放养25天后出售,可获最大利润.11.(2008湖北恩施)为了落实国务院副总理李克强同志到恩施考察时的指示精神,最近,州委州政府又出台了一系列“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副产品,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w(千克)与销售价x(元/千克)有如下关系:w=-2x+80.设这种产品每天的销售利润为y(元) .(1)求y与x之间的函数关系式;(2)当销售价定为多少元时,每天的销售利润最大?最大利润是多少? (3)如果物价部门规定这种产品的销售价不得高于28元/千克,该农户想要每天获得150元的销售利润,销售价应定为多少元? 解:)802)(20()20(+--=-=x x w x y)40)(20(2---=x x)80060(22+--=x x 200)30(22+--=x 160012022-+-=x x当30=x ,200max =y (元)(1)y 与x 之间的的函数关系式为;160012022-+-=x x y(2)当销售价定为30元时,每天的销售利润最大,最大利润是200元. (3) 150200)30(22=+--x ,25)30(2=-x28351>=x (不合题意,舍去)252=x答:该农户想要每天获得150元的销售利润,销售价应定为25元.12.(2008河北)研究所对某种新型产品的产销情况进行了研究,为投资商在甲、乙两地生产并销售该产品提供了如下成果:第一年的年产量为x (吨)时,所需的全部费用y (万元)与x 满足关系式9051012++=x x y ,投入市场后当年能全部售出,且在甲、乙两地每吨的售价,(万元)均与满足一次函数关系.(注:年利润=年销售额-全部费用)(1)成果表明,在甲地生产并销售吨时,,请你用含的代数式表示甲地当年的年销售额,并求年利润(万元)与之间的函数关系式;(2)成果表明,在乙地生产并销售吨时,(为常数),且在乙地当年的最大年利润为35万元.试确定的值;(3)受资金、生产能力等多种因素的影响,某投资商计划第一年生产并销售该产品18吨,根据(1),(2)中的结果,请你通过计算帮他决策,选择在甲地还是乙地产销才能获得较大的年利润?解:(1)甲地当年的年销售额为万元;.(2)在乙地区生产并销售时,年利润.由,解得或.经检验,不合题意,舍去,.(3)在乙地区生产并销售时,年利润,将代入上式,得(万元);将代入,得(万元).,应选乙地.。
二次函数的最值问题举例(附练习、答案) 附件
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二次函数的最值问题举例例1、当22x -≤≤时,求函数223y x x =--的最大值和最小值.例2、当12x ≤≤时,求函数21y x x =--+的最大值和最小值.例3、当0x ≥时,求函数(2)y x x =--的取值范围.例4、当1t x t ≤≤+时,求函数21522y x x =--的最小值(其中t 为常数). A 组1.抛物线2(4)23y x m x m =--+-,当m = _____ 时,图象的顶点在y 轴上;当m = _____ 时,图象的顶点在x 轴上;当m = _____ 时,图象过原点.2.用一长度为l 米的铁丝围成一个长方形或正方形,则其所围成的最大面积为 ________ .3.求下列二次函数的最值:(1) 2245y x x =-+; (2) (1)(2)y x x =-+.4.求二次函数2235y x x =-+在22x -≤≤上的最大值和最小值,并求对应的x 的值.5.对于函数2243y x x =+-,当0x ≤时,求y 的取值范围.6.求函数3y =7.已知关于x 的函数22(21)1y x t x t =+++-,当t 取何值时,y 的最小值为0?B 组1.已知关于x 的函数222y x ax =++在55x -≤≤上.(1) 当1a =-时,求函数的最大值和最小值; (2) 当a 为实数时,求函数的最大值.2.函数223y x x =++在0m x ≤≤上的最大值为3,最小值为2,求m 的取值范围.3.设0a >,当11x -≤≤时,函数21y x ax b =--++的最小值是4-,最大值是0,求,a b的值.4.已知函数221y x ax =++在12x -≤≤上的最大值为4,求a 的值.5.求关于x 的二次函数221y x tx =-+在11x -≤≤上的最大值(t 为常数).。
二次函数求最值的六种考法(含答案)
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二次函数与最值的六种考法-重难点题型【题型1 二次函数中的定轴定区间求最值】【例1】(2021春•瓯海区月考)已知二次函数y=﹣x2+2x+4,关于该函数在﹣2≤x≤2的取值范围内,下列说法正确的是()A.有最大值4,有最小值0B.有最大值0,有最小值﹣4C.有最大值4,有最小值﹣4D.有最大值5,有最小值﹣4【解题思路】根据题目中的函数解析式和二次函数的性质,可以得到该函数的对称轴和开口方向,然后根据﹣2≤x≤2,即可得到相应的最大值和最小值,从而可以解答本题.【解答过程】解:∵二次函数y=﹣x2+2x+4=﹣(x﹣1)2+5,∴该函数的对称轴是直线x=1,函数图象开口向下,∴当﹣2≤x≤2时,x=1时取得最大值5,当x=﹣2时,取得最小值﹣4,故选:D.【变式1-1】(2020秋•龙沙区期中)当﹣1≤x≤3时,二次函数y=x2﹣3x+m最大值为5,则m=.【解题思路】根据题目中的函数解析式和二次函数的性质,可以求得m的值,本题得以解决.【解答过程】解:∵二次函数y=x2﹣3x+m=(x−32)2+m−94,∴该函数开口向上,对称轴为x=3 2,∵当﹣1≤x≤3时,二次函数y=x2﹣3x+m最大值为5,∴当x=﹣1时,该函数取得最大值,此时5=1+3+m,解得m=1,故答案为:1.【变式1-2】(2021•哈尔滨模拟)已知二次函数y=x2﹣4x+3,当自变量满足﹣1≤x≤3时,y的最大值为a,最小值为b,则a﹣b的值为.【解题思路】根据题目中的函数解析式和二次函数的性质,可以得到自变量满足﹣1≤x≤3时,x=﹣1时取得最大值,x=2时取得最小值,然后即可得到a、b的值,从而可以求得a﹣b的值,本题得以解决.【解答过程】解:∵二次函数y=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1,∴该函数图象开口向上,对称轴为直线x=2,∵当自变量满足﹣1≤x≤3时,y的最大值为a,最小值为b,∴当x=﹣1时,取得最大值,当x=2时,函数取得最小值,∴a=1+4+3=8,b=﹣1,∴a﹣b=8﹣(﹣1)=8+1=9,故答案为:9.【变式1-3】(2020秋•番禺区校级期中)若函数y=x2﹣6x+5,当2≤x≤6时的最大值是M,最小值是m,则M﹣m=.【解题思路】根据题意画出函数图象,即可由此找到m 和M 的值,从而求出M ﹣m 的值. 【解答过程】解:原式可化为y =(x ﹣3)2﹣4, 可知函数顶点坐标为(3,﹣4), 当y =0时,x 2﹣6x +5=0, 即(x ﹣1)(x ﹣5)=0, 解得x 1=1,x 2=5. 如图:m =﹣4,当x =6时,y =36﹣36+5=5,即M =5. 则M ﹣m =5﹣(﹣4)=9.故答案为9.【题型2 二次函数中的动轴定区间求最值】【例2】(2021•雁塔区校级模拟)已知二次函数y =mx 2+2mx +1(m ≠0)在﹣2≤x ≤2时有最小值﹣2,则m =( ) A .3B .﹣3或38C .3或−38D .﹣3或−38【解题思路】先求出对称轴为x =﹣1,分m >0,m <0两种情况讨论解答即可求得m 的值. 【解答过程】解:∵二次函数y =mx 2+2mx +1=m (x +1)2﹣m +1, ∴对称轴为直线x =﹣1, ①m >0,抛物线开口向上,x =﹣1时,有最小值y =﹣m +1=﹣2, 解得:m =3;②m <0,抛物线开口向下,∵对称轴为直线x =﹣1,在﹣2≤x ≤2时有最小值﹣2, ∴x =2时,有最小值y =4m +4m +1=﹣2,解得:m =−38; 故选:C .【变式2-1】(2021•瓯海区模拟)已知二次函数y =ax 2﹣4ax ﹣1,当x ≤1时,y 随x 的增大而增大,且﹣1≤x ≤6时,y 的最小值为﹣4,则a 的值为( ) A .1B .34C .−35D .−14【解题思路】根据二次函数y =ax 2﹣4ax ﹣1,可以得到该函数的对称轴,再根据当x ≤1时,y 随x 的增大而增大,可以得到a 的正负情况,然后根据﹣1≤x ≤6时,y 的最小值为﹣4,即可得到a 的值. 【解答过程】解:∵二次函数y =ax 2﹣4ax ﹣1=a (x ﹣2)2﹣4a ﹣1, ∴该函数的对称轴是直线x =2, 又∵当x ≤1时,y 随x 的增大而增大, ∴a <0,∵当﹣1≤x ≤6时,y 的最小值为﹣4, ∴x =6时,y =a ×62﹣4a ×6﹣1=﹣4, 解得a =−14, 故选:D .【变式2-2】(2021•章丘区模拟)已知二次函数y =2ax 2+4ax +6a 2+3(其中x 是自变量),当x ≥2时,y 随x 的增大而减小,且﹣2≤x ≤1时,y 的最小值为15,则a 的值为( ) A .1或﹣2B .−√2或√2C .﹣2D .1【解题思路】先求出二次函数的对称轴,再根据二次函数的增减性得出抛物线开口向下a <0,然后由﹣2≤x ≤1时,y 的最小值为15,可得x =1时,y =15,即可求出a . 【解答过程】解:∵二次函数y =2ax 2+4ax +6a 2+3(其中x 是自变量), ∴对称轴是直线x =−4a2×2a=−1, ∵当x ≥2时,y 随x 的增大而减小, ∴a <0,∵﹣2≤x ≤1时,y 的最小值为15, ∴x =1时,y =2a +4a +6a 2+3=15, ∴6a 2+6a ﹣12=0, ∴a 2+a ﹣2=0,∴a =1(不合题意舍去)或a =﹣2. 故选:C .【变式2-3】(2021•滨江区三模)已知二次函数y =12(m ﹣1)x 2+(n ﹣6)x +1(m ≥0,n ≥0),当1≤x ≤2时,y 随x 的增大而减小,则mn 的最大值为( ) A .4B .6C .8D .494【解题思路】由二次函数解析式求出对称轴直线方程,分类讨论抛物线开口向下及开口向上的m ,n 的取值范围,将mn 转化为含一个未知数的整式求最值.【解答过程】解:抛物线y =12(m ﹣1)x 2+(n ﹣6)x +1的对称轴为直线x =6−nm−1, ①当m >1时,抛物线开口向上, ∵1≤x ≤2时,y 随x 的增大而减小, ∴6−n m−1≥2,即2m +n ≤8.解得n ≤8﹣2m , ∴mn ≤m (8﹣2m ),m (8﹣2m )=﹣2(m ﹣2)2+8, ∴mn ≤8.②当0≤m <1时,抛物线开口向下, ∵1≤x ≤2时,y 随x 的增大而减小, ∴6−n m−1≤1,即m +n ≤7,解得m ≤7﹣n , ∴mn ≤n (7﹣n ),n (7﹣n )=﹣(n −72)2+494, ∴mn ≤494, ∵0≤m <1, ∴此情况不存在.综上所述,mn 最大值为8. 故选:C .【题型3 二次函数中的定轴动区间求最值】【例3】(2020秋•马鞍山期末)当a﹣1≤x≤a时,函数y=x2﹣2x+1的最小值为1,则a的值为.【解题思路】利用二次函数图象上点的坐标特征找出当y=1时x的值,结合当a﹣1≤x≤a时函数有最小值1,即可得出关于a的一元一次方程,解之即可得出结论.【解答过程】解:当y=1时,有x2﹣2x+1=1,解得:x1=0,x2=2.∵当a﹣1≤x≤a时,函数有最小值1,∴a﹣1=2或a=0,∴a=3或a=0,故答案为:0或3.【变式3-1】(2021•济南模拟)函数y=﹣x2+4x﹣3,当﹣1≤x≤m时,此函数的最小值为﹣8,最大值为1,则m的取值范围是()A.0≤m<2B.0≤m≤5C.m>5D.2≤m≤5【解题思路】根据题目中的函数解析式和二次函数的性质,可以求得m的取值范围.【解答过程】解:∵y=﹣x2+4x﹣3=﹣(x﹣2)2+1,∴该函数图象开口向下,对称轴是直线x=2,顶点坐标为(2,1),∴x=﹣1和x=5对应的函数值相等,∵当﹣1≤x≤m时,此函数的最小值为﹣8,最大值为1,当x=﹣1时,y=﹣8,∴2≤m≤5,故选:D.【变式3-2】(2021•宁波模拟)若二次函数y=ax2﹣x+2的图象经过点(2,﹣1),当t≤x≤2时,y有最大值3,最小值﹣1,则t的取值范围应是()A.﹣6≤t≤2B.t≤﹣2C.﹣6≤t≤﹣2D.﹣2≤t≤2【解题思路】根据二次函数y=ax2﹣x+2的图象经过点(2,﹣1),可以求得a的值,然后即可得到该函数的解析式,再根据二次函数的性质和当t≤x≤2时,y有最大值3,最小值﹣1,即可得到t的取值范围.【解答过程】解:∵二次函数y=ax2﹣x+2的图象经过点(2,﹣1),∴﹣1=a×22﹣2+2,解得a=−1 4,∴y=−14x2﹣x+2=−14(x+2)2+3,∴该函数的图象开口向下,对称轴是直线x=﹣2,当x=﹣2时,该函数取得最大值3,∵当t≤x≤2时,y有最大值3,最小值﹣1,当x=2时,y=﹣1,∴﹣6≤t≤﹣2,故选:C.【变式3-3】(2021•莱芜区二模)已知二次函数y=(x+1)2﹣4,当a≤x≤b且ab<0时,y的最小值为2a,最大值为2b,则a+b的值为()A.2√3B.−72C.√3−2D.0【解题思路】根据a的取值范围分﹣1≤a<0,﹣b﹣2≤a<﹣1,a<﹣b﹣2三种情况讨论,求出满足题目条件的情况即可.【解答过程】解:∵a≤x≤b且ab<0,∴a,b异号,∴a<0,b>0,由二次函数的对称性,b关于对称轴的对称点为﹣b﹣2,若﹣1≤a<0,则(a+1)2﹣4=2a,解得a=−√3(舍),若﹣b﹣2≤a<﹣1,则﹣4=2a,a=﹣2,且(b+1)2﹣3=2b,解得b=√3,∴a+b=√3−2,若a<﹣b﹣2,则2a=﹣4,a=﹣2,2b=(a+1)2﹣4=﹣3,∴b=−32(舍),故选:C.【题型4 二次函数中求线段最值】【例4】(2020春•海淀区校级期末)如图,抛物线y=x2+5x+4与x轴交于A、B两点(点A在点B的左边),与y轴交于点C,连接AC,点P在线段AC上,过点P作x轴的垂线交抛物线于点Q,则线段PQ长的最大值为.【解题思路】先解方程x2+5x+4=0得A(﹣4,0),再确定C(0,4),则可利用待定系数法求出直线AC的解析式为y=x+4,设P(t,t+4)(﹣4≤t≤0),Q(t,t2+5t+4),所以PQ=t+4﹣(t2+5t+4),然后利用二次函数的性质解决问题.【解答过程】解:当y=0时,x2+5x+4=0,解得x1=﹣4,x2=﹣1,则A(﹣4,0),B(﹣1,0),当x=0时,y=x2+5x+4=4,则C(0,4),设直线AC的解析式为y=kx+b,把A(﹣4,0),C(0,4)代入得{−4k+b=0b=4,解得{k=1b=4,∴直线AC的解析式为y=x+4,设P(t,t+4)(﹣4≤t≤0),则Q(t,t2+5t+4),∴PQ=t+4﹣(t2+5t+4)=﹣t2﹣4t=﹣(t+2)2+4,∴当t=﹣2时,PQ有最大值,最大值为4.故答案为4.【变式4-1】(2020秋•镇平县期末)如图,直线y=−34x+3与x轴交于点C,与y轴交于点B,抛物线y=−38x 2+34x +3经过B ,C 两点,点E 是直线BC 上方抛物线上的一动点,过点E 作y 轴的平行线交直线BC 于点M ,则EM 的最大值为 .【解题思路】设出E 的坐标,表示出M 坐标,进而表示出EM ,化成顶点式即可求得EM 的最大值. 【解答过程】解:∵点E 是直线BC 上方抛物线上的一动点,∴点E 的坐标是(m ,−38m 2+34m +3),点M 的坐标是(m ,−34m +3),∴EM =−38m 2+34m +3﹣(−34m +3)=−38m 2+32m =−38(m 2﹣4m )=−38(m ﹣2)2+32, ∴当m =2时,EM 有最大值为32,故答案为32.【变式4-2】(2021•埇桥区模拟)对称轴为直线x =﹣1的抛物线y =x 2+bx +c ,与x 轴相交于A ,B 两点,其中点A 的坐标为(﹣3,0). (1)求点B 的坐标.(2)点C 是抛物线与y 轴的交点,点Q 是线段AC 上的动点,作QD ⊥x 轴交抛物线于点D ,求线段QD 长度的最大值.【解题思路】(1)利用二次函数对称性即可得出B 点坐标;(2)首先利用待定系数法求二次函数解析式,进而求出直线AC 的解析式,再利用QD =﹣x ﹣3﹣(x 2+2x ﹣3)进而求出最值.【解答过程】解:(1)∵点A (﹣3,0)与点B 关于直线x =﹣1对称, ∴点B 的坐标为(1,0). (2)∵a =1,∴y =x 2+bx +c .∵抛物线过点(﹣3,0),且对称轴为直线x =﹣1, ∴{9−3b +c =0−b2=−1∴解得:{b =2c =−3,∴y =x 2+2x ﹣3,且点C 的坐标为(0,﹣3). 设直线AC 的解析式为y =mx +n , 则{−3m +n =0n =−3, 解得:{m =−1n =−3,∴y =﹣x ﹣3如图,设点Q 的坐标为(x .y ),﹣3≤x ≤0.则有QD =﹣x ﹣3﹣(x 2+2x ﹣3)=﹣x 2﹣3x =﹣(x +32)2+94∵﹣3≤−32≤0,∴当x =−32时,QD 有最大值94.∴线段QD 长度的最大值为94.【变式4-3】(2020秋•滨海新区期末)如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线y =ax 2+bx +52与x 轴交于A(5,0),B(﹣1,0)两点,与y轴交于点C.(Ⅰ)求抛物线的解析式;(Ⅱ)若点M是抛物线的顶点,连接AM,CM,求△ACM的面积;(Ⅲ)若点P是抛物线上的一动点,过点P作PE垂直y轴于点E,交直线AC于点D,过点D作x轴的垂线,垂足为点F,连接EF,当线段EF的长度最短时,求出点P的坐标.【解题思路】(Ⅰ)用待定系数法即可求解;(Ⅱ)△AMC的面积=S△MHC+S△MHA=12×MH×OA,即可求解;(Ⅲ)点D在直线AC上,设点D(m,−12m+52),由题意得,四边形OEDF为矩形,故EF=OD,即当线段EF的长度最短时,只需要OD最短即可,进而求解.【解答过程】解:(Ⅰ)令x=0,则y=52,即C(0,52)设抛物线的表达式为y=a(x﹣x1)(x﹣x2)=a(x﹣5)(x+1),将点C的坐标代入上式得:52=a(0﹣5)(0+1),解得a=−1 2,故抛物线的表达式为y=−12(x﹣5)(x+1)=−12x2+2x+52;(Ⅱ)由抛物线的表达式得顶点M(2,92),过点M作MH∥y轴交AC于点H,设直线AC 的表达式为y =kx +t ,则{t =520=5k +t, 解得{k =−12t =52, 故直线AC 的表达式为y =−12x +52,当x =2时,y =32,则MH =92−32=3,则△AMC 的面积=S △MHC +S △MHA =12×MH ×OA =12×3×5=152; (Ⅲ)点D 在直线AC 上,设点D (m ,−12m +52),由题意得,四边形OEDF 为矩形,故EF =OD ,即当线段EF 的长度最短时,只需要OD 最短即可,则EF 2=OD 2=m 2+(−12m +52)2=54m 2−52m +254,∵54>0,故EF 2存在最小值(即EF 最小),此时m =1, 故点D (1,2),∵点P 、D 的纵坐标相同,故2=−12x 2+2x +52,解得x =2±√5,故点P 的坐标为(2+√5,2)或(2−√5,2).【题型5 二次函数中求线段和最值】【例5】(2020秋•安居区期末)如图,在抛物线y =﹣x 2上有A ,B 两点,其横坐标分别为1,2,在y 轴上有一动点C ,当BC +AC 最小时,则点C 的坐标是( )A .(0,0)B .(0,﹣1)C .(0,2)D .(0,﹣2)【解题思路】利用二次函数图象上点的坐标特征可求出点A ,B 的坐标,作点B 关于y 轴的对称点B ′,连接AB ′交y 轴于点C ,此时BC +AC 最小,由点B 的坐标可得出点B ′的坐标,由点A ,B ′的坐标,利用待定系数法可求出直线AB ′的解析式,再利用一次函数图象上点的坐标特征,即可求出点C 的坐标.【解答过程】解:当x =1时,y =﹣12=﹣1,∴点A 的坐标为(1,﹣1);当x =2时,y =﹣22=﹣4,∴点B 的坐标为(2,﹣4).作点B 关于y 轴的对称点B ′,连接AB ′交y 轴于点C ,此时BC +AC 最小,如图所示.∵点B 的坐标为(2,﹣4),∴点B ′的坐标为(﹣2,﹣4).设直线AB ′的解析式为y =kx +b (k ≠0),将A (1,﹣1),B (﹣2,﹣4)代入y =kx +b 得:{k +b =−1−2k +b =−4, 解得:{k =1b =−2, ∴直线AB ′的解析式为y =x ﹣2.当x =0时,y =0﹣2=﹣2,∴点C 的坐标为(0,﹣2),∴当BC +AC 最小时,点C 的坐标是(0,﹣2).故选:D .【变式5-1】(2021•铁岭模拟)如图,已知抛物线y =﹣x 2+px +q 的对称轴为x =﹣3,过其顶点M 的一条直线y =kx +b 与该抛物线的另一个交点为N (﹣1,1).要在坐标轴上找一点P ,使得△PMN 的周长最小,则点P 的坐标为( )A .(0,2)B .(43,0)C .(0,2)或(43,0)D .以上都不正确【解题思路】首先,求得抛物线的解析式,根据抛物线解析式求得M 的坐标;欲使△PMN 的周长最小,MN 的长度一定,所以只需(PM +PN )取最小值即可.然后,过点M 作关于y 轴对称的点M ′,连接M ′N ,M ′N 与y 轴的交点即为所求的点P (如图1);过点M 作关于x 轴对称的点M ′,连接M ′N ,则只需M ′N 与x 轴的交点即为所求的点P (如图2).【解答过程】解:如图,∵抛物线y =﹣x 2+px +q 的对称轴为x =﹣3,点N (﹣1,1)是抛物线上的一点, ∴{−p −2=−31=−1−p +q, 解得{p =−6q =−4. ∴该抛物线的解析式为y =﹣x 2﹣6x ﹣4=﹣(x +3)2+5,∴M (﹣3,5).∵△PMN 的周长=MN +PM +PN ,且MN 是定值,所以只需(PM +PN )最小.如图1,过点M 作关于y 轴对称的点M ′,连接M ′N ,M ′N 与y 轴的交点即为所求的点P .则M ′(3,5).设直线M ′N 的解析式为:y =ax +t (a ≠0),则{5=3a +t 1=−a +t, 解得{a =1t =2, 故该直线的解析式为y =x +2.当x =0时,y =2,即P (0,2).同理,如图2,过点M 作关于x 轴对称的点M ′,连接M ′N ,则只需M ′N 与x 轴的交点即为所求的点P (−43,0).如果点P 在y 轴上,则三角形PMN 的周长=4√2+MN ;如果点P 在x 轴上,则三角形PMN 的周长=2√10+MN ;所以点P 在(0,2)时,三角形PMN 的周长最小.综上所述,符合条件的点P 的坐标是(0,2).故选:A .【变式5-2】(2021•包头)已知抛物线y =x 2﹣2x ﹣3与x 轴交于A ,B 两点(点A 在点B 的左侧)与y 轴交于点C ,点D (4,y )在抛物线上,E 是该抛物线对称轴上一动点,当BE +DE 的值最小时,△ACE 的面积为 .【解题思路】解方程x 2﹣2x ﹣3=0得A (﹣1,0),B (3,0),则抛物线的对称轴为直线x =1,再确定C (0,﹣3),D (4,5),连接AD 交直线x =1于E ,交y 轴于F 点,如图,利用两点之间线段最短可判断此时BE +DE 的值最小,接着利用待定系数法求出直线AD 的解析式为y =x +1,则F (0,1),然后根据三角形面积公式计算.【解答过程】解:当y =0时,x 2﹣2x ﹣3=0,解得x 1=﹣1,x 2=3,则A (﹣1,0),B (3,0), 抛物线的对称轴为直线x =1,当x =0时,y =x 2﹣2x ﹣3=﹣3,则C (0,﹣3),当x =4时,y =x 2﹣2x ﹣3=5,则D (4,5),连接AD 交直线x =1于E ,交y 轴于F 点,如图,∵BE +DE =EA +DE =AD ,∴此时BE +DE 的值最小,设直线AD 的解析式为y =kx +b ,把A (﹣1,0),D (4,5)代入得{−k +b =04k +b =5,解得{k =1b =1, ∴直线AD 的解析式为y =x +1,当x =1时,y =x +1=2,则E (1,2),当x =0时,y =x +1=1,则F (0,1),∴S △ACE =S △ACF +S △ECF =12×4×1+12×4×1=4. 故答案为4.【变式5-3】(2021•涪城区模拟)如图,抛物线y =53x 2−203x +5与x 轴分别交于A 、B 两点(点A 在点B 的左侧),与y 轴交于C ,在其对称轴上有一动点M ,连接MA 、MC 、AC ,则当△MAC 的周长最小时,点M 的坐标是 .【解题思路】点A 关于函数对称轴的对称点为点B ,连接CB 交函数对称轴于点M ,则点M 为所求点,即可求解.【解答过程】解:点A 关于函数对称轴的对称点为点B ,连接CB 交函数对称轴于点M ,则点M 为所求点,理由:连接AC ,由点的对称性知,MA =MB ,△MAC 的周长=AC +MA +MC =AC +MB +MC =CA +BC 为最小,令y =53x 2−203x +5=0,解得x =1或3,令x =0,则y =5,故点A 、B 、C 的坐标分别为(1,0)、(3,0)、(0,5),则函数的对称轴为x =12(1+3)=2,设直线BC 的表达式为y =kx +b ,则{0=3k +b b =5,解得{k =−53b =5, 故直线BC 的表达式为y =−53x +5,当x =2时,y =−53x +5=53,故点M 的坐标为(2,53). 【题型6 二次函数中求面积最值】【例6】(2020秋•盐城期末)如图,抛物线y =x 2+bx +c 与x 轴交于A (﹣1,0),B (3,0)两点,过点A 的直线l 交抛物线于点C (2,m ),点P 是线段AC 上一个动点,过点P 做x 轴的垂线交抛物线于点E .(1)求抛物线的解析式;(2)当P 在何处时,△ACE 面积最大.【解题思路】(1)利用交点式写出抛物线解析式;(2)先利用二次函数解析式确定C (2,﹣3),再利用待定系数法求出直线AC 的解析式为y =﹣x ﹣1,设E (t ,t 2﹣2t ﹣3)(﹣1≤t ≤2),则P (t ,﹣t ﹣1),利用三角形面积公式得到△ACE 的面积=12×(2+1)×PE =32(﹣t 2+t +2),然后根据二次函数的性质解决问题.【解答过程】解:(1)抛物线解析式为y =(x +1)(x ﹣3),即y =x 2﹣2x ﹣3;(2)把C (2,m )代入y =x 2﹣2x ﹣3得m =4﹣4﹣3=﹣3,则C (2,﹣3),设直线AC 的解析式为y =mx +n ,把A (﹣1,0),C (2,﹣3)代入得{−m +n =02m +n =−3,解得{m =−1n =−1, ∴直线AC 的解析式为y =﹣x ﹣1;设E (t ,t 2﹣2t ﹣3)(﹣1≤t ≤2),则P (t ,﹣t ﹣1),∴PE =﹣t ﹣1﹣(t 2﹣2t ﹣3)=﹣t 2+t +2,∴△ACE 的面积=12×(2+1)×PE=32(﹣t 2+t +2)=−32(t −12)2+278,当t =12时,△ACE 的面积有最大值,最大值为278,此时P 点坐标为(12,−32). 【变式6-1】(2021春•金塔县月考)如图,已知抛物线经过A (4,0),B (1,0),C (0,﹣2)三点.(1)求该抛物线的解析式;(2)在直线AC 上方的该抛物线上是否存在一点D ,使得△DCA 的面积最大,若存在,求出点D 的坐标及△DCA 面积的最大值;若不存在,请说明理由.【解题思路】(1)根据题意设出抛物线的交点式,用待定系数法求解即可;(2)根据题意作出相关辅助线,用待定系数法求得直线AC解析式为y=12x﹣2,因为点D在抛物线上,所以可设其坐标为(x,−12x2+52x﹣2),点E在直线AC上则设点E坐标为(x,12x﹣2),由图形可知S△DCA=S△DCE+S△DAE,将相关坐标及线段的长度代入求解,再根据二次函数的性质即可得出△DCA面积的最大值.【解答过程】(1)设该抛物线解析式为y=a(x﹣4)(x﹣1),将点C(0,﹣2)坐标代入解析式得:﹣2=a(0﹣4)(0﹣1),解得a=−1 2,∴y=−12(x﹣4)(x﹣1)=−12x2+52x﹣2,故该抛物线的解析式为:y=−12x2+52x﹣2,(2)如图,设存在点D在抛物线上,连接AD、CD,过点D作DE⊥x轴且与直线AC交于点E,设直线AC表达式为:y=kx+b(k≠0),将A(4,0),C(0,﹣2)代入其表达式得:{0=4k+b−2=b,解得{k=12b=−2,∴直线AC:y=12x﹣2,设点D坐标为(x,−12x2+52x﹣2),则点E坐标为(x,12x﹣2),S△DCA=S△DCE+S△DAE=12×DE×x E+12×DE×(x A﹣x E)=12×DE×x A=12×DE×4=2DE,∵DE=(−12x2+52x﹣2)﹣(12x﹣2)=−12x2+2x,∴S△DCA=2DE=2×(−12x2+2x)=﹣x2+4x=﹣(x﹣2)2+4,∴当x=2时,y=−12x2+52x﹣2═﹣2+5﹣2=1,即点D坐标为(2,1),此时△DCA的面积最大,最大值为4.【变式6-2】(2021春•无为市月考)如图,直线y=﹣x+n与x轴交于点A(3,0),与y轴交于点B,抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A,B.(1)求抛物线的解析式.(2)若P为直线AB上方的抛物线上一点,且点P的横坐标为m,求四边形BCAP的面积S关于点P横坐标m的函数解析式,并求S的最大值.【解题思路】(1)将点A坐标代入直线解析式可求n的值,可求点B坐标,利用待定系数法可求解;(2)过点P做PE⊥x轴于点E,与直线AB交于点D,求得C的坐标和D的坐标,然后根据S=S△ABC+S △ABP得到S关于m的函数解析式,根据二次函数的性质即可求得结论.【解答过程】解:(1)∵直线y=﹣x+n与x轴交于点A(3,0),∴0=﹣3+n,∴n=3,∴直线解析式为:y=﹣x+3,当x=0时,y=3,∴点B (0,3),∵抛物线y =﹣x 2+bx +c 经过点A ,B ,∴{c =3−9+3b +c =0, ∴{b =2c =3, ∴抛物线的解析式为:y =﹣x 2+2x +3;(2)如图,过点P 做PE ⊥x 轴于点E ,与直线AB 交于点D ,∵点P 的横坐标为m ,∴点P 的坐标为(m ,﹣m 2+2m +3),∵点D 在直线AB 上,∴点D 的坐标为(m ,﹣m +3),∴PD =﹣m 2+2m +3﹣(﹣m +3)=﹣m 2+3m ,在y =﹣x 2+2x +3中.令y =0.则﹣x 2+2x +3=0,解得x 1=﹣1,x 2=3,∴点C 的坐标为(﹣1,0),∴S =S △ABC +S △ABP =12×4×3+12(﹣m 2+3m )×3=−32(m −32)2+758, ∴当m =32时,S 最大,最大值为758.【变式6-3】(2021春•无棣县月考)如图,在平面直角坐标系中,二次函数y =x 2+bx +c 的图象与x 轴交于A 、B 两点,B 点的坐标为(3,0),与y 轴交于点C (0,﹣3),点P 是直线BC 下方抛物线上的一个动点.(1)求二次函数解析式;(2)连接PO ,PC ,并将△POC 沿y 轴对折,得到四边形POP 'C .是否存在点P ,使四边形POP 'C 为菱形?若存在,求出此时点P 的坐标;若不存在,请说明理由;(3)当点P运动到什么位置时,四边形ABPC的面积最大?求出此时P点的坐标和四边形ABPC的最大面积.【解题思路】(1)先根据点C坐标求出c=﹣3,再将点B坐标代入二次函数解析式中求出b,即可得出结论;(2)连接PP'交y轴于E,根据菱形的性质判断出点E是OC的中点,进而求出点P的纵坐标,最后代入二次函数解析式中求解,即可得出结论;(3)设出点P的坐标,进而利用梯形的面积+三角形的面积得出S四边形ABPC=−32(m−12)2+398,即可得出结论.【解答过程】解:(1)∵二次函数y=x2+bx+c与y轴的交点C(0,﹣3),∴c=﹣3,∴二次函数的解析式为y=x2+bx﹣3,∵点B(3,0)在二次函数图象上,∴9+3b﹣3=0,∴b=﹣2,∴二次函数的解析式为y=x2﹣2x﹣3;(2)存在,理由:如图1,连接PP'交y轴于E,∵四边形POP'C为菱形,∴PP'⊥OC,OE=CE=12OC,∵点C(0,﹣3),∴OC=3,∴OE=3 2,∴E (0,−32),∴点P 的纵坐标为−32,由(1)知,二次函数的解析式为y =x 2﹣2x ﹣3, ∴x 2﹣2x ﹣3=−32,∴x =2−√102或x =2+√102,∵点P 在直线BC 下方的抛物线上,∴0<x <3,∴点P (2+√102,−32);(3)如图2,过点P 作PF ⊥x 轴于F ,则PF ∥OC , 由(1)知,二次函数的解析式为y =x 2﹣2x ﹣3, 令y =0,则x 2﹣2x ﹣3=0,∴x =﹣1或x =3,∴A (﹣1,0),∴设P (m ,m 2﹣2m ﹣3)(0<m <3),∴F (m ,0),∴S 四边形ABPC =S △AOC +S 梯形OCPF +S △PFB =12OA •OC +12(OC +PF )•OF +12PF •BF =12×1×3+12(3﹣m 2+2m +3)•m +12(﹣m 2+2m +3)•(3﹣m ) =−32(m −32)2+758,∴当m =32时,四边形ABPC 的面积最大,最大值为758,此时,P (32,−154),即点P 运动到点(32,−154)时,四边形ABPC 的面积最大,其最大值为758.。
二次函数的应用最值问题
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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。
二次函数的最值问题举例(附练习、答案)
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二次函数的最值问题举例(附练习、答案) 二次函数2 (0)y ax bx c a =++≠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0a >时,函数在2b x a =-处取得最小值244ac b a -,无最大值;当0a <时,函数在2b x a=-处取得最大值244ac b a-,无最小值. 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.【例1】当22x -≤≤时,求函数223y x x =--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.解:作出函数的图象.当1x =时,min 4y =-,当2x =-时,max 5y =.【例2】当12x ≤≤时,求函数21y x x =--+的最大值和最小值.解:作出函数的图象.当1x =时,min 1y =-,当2x =时,max 5y =-.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.下面给出一些常见情况:【例3】当0x ≥时,求函数(2)y x x =--的取值范围.解:作出函数2(2)2y x x x x =--=-在0x ≥内的图象.可以看出:当1x =时,min 1y =-,无最大值.所以,当0x ≥时,函数的取值范围是1y ≥-.【例4】当1t x t ≤≤+时,求函数21522y x x =--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置. 解:函数21522y x x =--的对称轴为1x =.画出其草图. (1) 当对称轴在所给范围左侧.即1t >时: 当x t =时,2min 1522y t t =--; (2) 当对称轴在所给范围之间.即1101t t t ≤≤+⇒≤≤时: 当1x =时,2min 1511322y =⨯--=-; (3) 当对称轴在所给范围右侧.即110t t +<⇒<时:当1x t =+时,22min 151(1)(1)3222y t t t =+-+-=-.综上所述:2213,023,0115,122t t y t t t t ⎧-<⎪⎪=-≤≤⎨⎪⎪-->⎩在实际生活中,我们也会遇到一些与二次函数有关的问题:【例5】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m (件)与每件的销售价x (元)满足一次函数1623,3054m x x =-≤≤.(1) 写出商场卖这种商品每天的销售利润y 与每件销售价x 之间的函数关系式;(2) 若商场要想每天获得最大销售利润,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(30)x -元,那么m 件的销售利润为(30)y m x =-,又1623m x =-. 2 (30)(1623)32524860,3054y x x x x x ∴=--=-+-≤≤(2) 由(1)知对称轴为42x =,位于x 的范围内,另抛物线开口向下 ∴当42x =时,2max 342252424860432y =-⨯+⨯-=∴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.A 组1.抛物线2(4)23y x m x m =--+-,当m = _____ 时,图象的顶点在y 轴上;当m = _____ 时,图象的顶点在x 轴上;当m = _____ 时,图象过原点.2.用一长度为l 米的铁丝围成一个长方形或正方形,则其所围成的最大面积为 ________ .3.求下列二次函数的最值:(1) 2245y x x =-+;(2) (1)(2)y x x =-+. 4.求二次函数2235y x x =-+在22x -≤≤上的最大值和最小值,并求对应的x 的值.5.对于函数2243y x x =+-,当0x ≤时,求y 的取值范围.6.求函数3y =-7.已知关于x 的函数22(21)1y x t x t =+++-,当t 取何值时,y 的最小值为0?B 组1.已知关于x 的函数222y x ax =++在55x -≤≤上.(1) 当1a =-时,求函数的最大值和最小值; (2) 当a 为实数时,求函数的最大值.2.函数223y x x =++在0m x ≤≤上的最大值为3,最小值为2,求m 的取值范围.3.设0a >,当11x -≤≤时,函数21y x ax b =--++的最小值是4-,最大值是0,求,a b 的值.4.已知函数221y x ax =++在12x -≤≤上的最大值为4,求a 的值.5.求关于x 的二次函数221y x tx =-+在11x -≤≤上的最大值(t 为常数).第五讲 二次函数的最值问题答案A 组1.4 14或2,322.2216l m 3.(1) 有最小值3,无最大值;(2) 有最大值94,无最小值. 4.当34x =时,min 318y =;当2x =-时,max 19y =. 5.5y ≥-6.当56x =时,min 36y =-;当23x =或1时,max 3y =. 7.当54t =-时,min 0y =. B 组1.(1) 当1x =时,min 1y =;当5x =-时,max 37y =.(2) 当0a ≥时,max 2710y a =+;当0a <时,max 2710y a =-.2.21m -≤≤-.3.2,2a b ==-.4.14a =-或1a =-. 5.当0t ≤时,max 22y t =-,此时1x =;当0t >时,max 22y t =+,此时1x =-.。
二次函数的最值与最值问题的应用
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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。
二次函数的最值问题(含答案)
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---二次函数的最值问题一、内容概述对二次函数2(0)y ax bx c a =++≠,若自变量为任意实数,则取最值情况为:(1)当0,2b a x a >=-时,244ac b y a -=最小值(2)当0,2b a x a <=-时,244ac b y a-=最大值若自变量x 的取值范围为()x αβαβ≤≤≠,则取最值分0a >和0a <两种情况,由α、β与2b a-的大小关系确定。
1.对于0a >:(1)当2baαβ<≤-,因为对称轴左侧y 随x 的增大而减小,所以y 的最大值为()y α,最小值为()y β。
这里()y α、()y β分别是y 在x α=与x β=时的函数值。
(2)当2baαβ-≤≤,因为对称轴右侧y 随x 的增大而增大,所以y 的最大值为()y β,最小值为()y α。
(3)当2b a αβ≤-≤,y 的最大值为()y α、 ()y β中较大者,y 的最小值为()2b y a-. 2.对于0a <(1)当2baαβ<≤-,y 的最大值为()y β,最小值为()y α。
(2)当2baαβ-≤≤,y 的最大值为()y α,最小值为()y β。
(3)当2b a αβ≤-≤,y 的最小值为()y α、 ()y β中较大者,y 的最大值为()2b y a-. 综上所述,求函数的最大、最小值,需比较三个函数值:()y α、()y β、()2b y a- 二、例题解析例1 已知12,x x 是方程22(2)(35)0x k x k k --+++=的两个实数根,求2212x x +的最大值和最小值。
解:由于题给出的二次方程有实根,所以0∆≥,解得443k -≤≤- ∴y =2212x x +=21212()2x x x x +-=2106k k ---∵函数y 在443k -≤≤-随着k 的增大而减小 ∴当4k =-时,8y =最大值;当43k =-时,509y =最小值例2 (1)求函数243y x x =--在区间25x -≤≤中的最大值和最小值。
(完整版)二次函数(应用题求最值)(含答案)

二次函数应用题1、某商场将进价为2000元的冰箱以2400元售出,平均每天能售出8台,为了配合国家“家电下乡”政策的实施,商场决定采取适当的降价措施.调查表明:这种冰箱的售价每降低50元,平均每天就能多售出4台.(1)假设每台冰箱降价x 元,商场每天销售这种冰箱的利润是y 元,请写出y 与x 之间的函数表达式;(不要求写自变量的取值范围)(2)商场要想在这种冰箱销售中每天盈利4800元,同时又要使百姓得到实惠,每台冰箱应降价多少元?(3)每台冰箱降价多少元时,商场每天销售这种冰箱的利润最高?最高利润是多少?2.如图,在平面直角坐标系中,顶点为(,)的抛物线交轴于点,交轴于,41-y A x B 两点(点在点的左侧). 已知点坐标为(,).C B C A 03(1)求此抛物线的解析式;(2)过点作线段的垂线交抛物线于点,如果以点为圆心的圆与直线B AB DC 相切,请判断抛物线的对称轴与⊙有怎样的位置关系,并给出证明;BD l C (3)已知点是抛物线上的一个动点,且位于,两点之间,问:当点运动到P A C P 什么位置时,的面积最大?并求出此时点的坐标和的最大面积.PAC ∆P PAC ∆3、张大爷要围成一个矩形花圃.花圃的一边利用足够长的墙x(第13题)另三边用总长为32米的篱笆恰好围成.围成的花圃是如图所示的矩形ABCD .设AB 边的长为x 米.矩形ABCD 的面积为S 平方米.(1)求S 与x 之间的函数关系式(不要求写出自变量x 的取值范围). (2)当x 为何值时,S 有最大值?并求出最大值.(参考公式:二次函数2y ax bx c =++(0a ≠),当2bx a=-时,244ac b y a-=最大(小)值)4、某电视机生产厂家去年销往农村的某品牌电视机每台的售价y (元)与月份x 之间满足函数关系,去年的月销售量p (万台)与月份x 之间成一次函数关系,其502600y x =-+中两个月的销售情况如下表:月份1月5月销售量 3.9万台 4.3万台(1)求该品牌电视机在去年哪个月销往农村的销售金额最大?最大是多少?(2)由于受国际金融危机的影响,今年1、2月份该品牌电视机销往农村的售价都比去年12月份下降了,且每月的销售量都比去年12月份下降了1.5m%.国家实施“家电下%m 乡”政策,即对农村家庭购买新的家电产品,国家按该产品售价的13%给予财政补贴.受此政策的影响,今年3至5月份,该厂家销往农村的这种电视机在保持今年2月份的售价不变的情况下,平均每月的销售量比今年2月份增加了1.5万台.若今年3至5月份国家对这种电视机的销售共给予了财政补贴936万元,求的值(保留一位小数).m )5.831 5.9166.083 6.1645、某商场试销一种成本为每件60元的服装,规定试销期间销售单价不低于成本单价,且获利不得高于45%,经试销发现,销售量(件)与销售单价(元)符合一次函数y x ,且时,;时,.y kx b =+65x =55y =75x =45y =(1)求一次函数的表达式;y kx b =+(2)若该商场获得利润为元,试写出利润与销售单价之间的关系式;销售单价定W W x 为多少元时,商场可获得最大利润,最大利润是多少元?(3)若该商场获得利润不低于500元,试确定销售单价的范围.x 6、某商场在销售旺季临近时 ,某品牌的童装销售价格呈上升趋势,假如这种童装开始时的售价为每件20元,并且每周(7天)涨价2元,从第6周开始,保持每件30元的稳定价格销售,直到11周结束,该童装不再销售。
二次函数的最值问题
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二次函数的最值问题二次函数是指形式为f(x) = ax^2 + bx + c的函数,其中a、b、c为常数且a ≠ 0,x为自变量。
二次函数图像是一条开口朝上或朝下的抛物线,而最值问题则是指在给定范围内,函数取得的最大值或最小值。
一、二次函数的最值问题二次函数的最值问题是数学中常见的问题之一,解决这类问题的关键是找到函数的顶点。
顶点即是抛物线的极值点,对于开口朝上的抛物线,顶点表示最小值;对于开口朝下的抛物线,顶点表示最大值。
二、求解二次函数的最值步骤求解二次函数的最值问题可按以下步骤进行:1. 确定二次函数的开口方向,即判断二次系数a的正负。
2. 利用求导的方法,求得二次函数的导函数。
3. 将导函数等于零并解方程,得到函数的顶点。
4. 求得函数的顶点后,判断是最小值还是最大值。
举例说明:以二次函数f(x) = 2x^2 - 4x + 3为例,来演示求解最值的过程。
1. 开口方向的判断:由于二次系数a为正数,故函数的开口朝上,顶点表示最小值。
2. 求导:首先对函数进行求导,得到导函数f'(x) = 4x - 4。
3. 求解顶点:令导函数f'(x)等于零,并解方程得到x = 1。
4. 判断最值:将x = 1代入原始函数f(x)中,得到f(1) = 2(1)^2 - 4(1) + 3 = 1。
因此,函数f(x)的最小值为1,当x = 1时取得。
通过以上步骤,我们可以求解二次函数的最值问题。
然而,在实际问题中,最值问题往往还涉及到函数的定义域和范围等约束条件。
因此,在解决最值问题时,需要充分考虑这些条件,以确保结果的准确性和合理性。
总结:二次函数的最值问题是数学中常见而重要的问题。
通过分析二次函数的开口方向,并利用导数等工具求解顶点,我们能够准确地确定函数的最大值或最小值。
然而,在实际问题中,我们还需要注意约束条件的考虑,以确保最终结果的可行性。
只有在深入理解二次函数的特性和运用相应的求解方法时,才能更好地解决二次函数的最值问题。
二次函数最值问题及其解决方法
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二次函数最值问题及其解决方法首先,我们可以通过求导数的方法来找到二次函数的极值。
对于一个一般形式的二次函数 $f(x)=ax^2+bx+c$,其中 $a \neq 0$,我们可以先求出它的导数 $f'(x)=2ax+b$。
通过求导数,可以得到函数的极值点。
当导数 $f'(x)$ 为零时,即 $2ax+b=0$,解出 $x$ 的值,并代入原函数$f(x)$ 中,即可得到函数在该点上的最大值或最小值。
举个例子来说明,设有一个二次函数 $f(x)=2x^2+3x-2$,我们可以先求出它的导数 $f'(x)=4x+3$。
将导数设置为零,得到 $4x+3=0$,解得$x=-\frac{3}{4}$。
将 $x=-\frac{3}{4}$ 代入原函数 $f(x)$ 中,得到$f(-\frac{3}{4})=\frac{31}{8}$。
所以函数在 $x=-\frac{3}{4}$ 处取得最小值 $\frac{31}{8}$。
其次,我们也可以通过二次函数的图像特征来找到二次函数的最大值和最小值。
我们知道,二次函数的图像是一个开口朝上或开口朝下的抛物线。
如果二次函数的系数$a>0$,那么它的抛物线开口朝上,此时二次函数的最小值就是抛物线的顶点的纵坐标值;如果二次函数的系数$a<0$,那么它的抛物线开口朝下,此时二次函数的最大值就是抛物线的顶点的纵坐标值。
下面我们以一个具体的例子来说明这种方法。
考虑一个二次函数$f(x)=x^2-4x+3$。
我们可以求出该二次函数的顶点坐标,并判断它的开口方向。
先求导数$f'(x)=2x-4$,将导数设置为零,得到$2x-4=0$,解得$x=2$。
将$x=2$代入原函数$f(x)$中,得到$f(2)=-1$。
所以函数的最小值为$-1$。
通过分析二次函数$f(x)$,我们可以发现系数$a=1>0$,所以抛物线开口朝上,这也验证了我们的结论。
二次函数最值应用题
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二次函数最值应用题1.如图,在矩形ABCD中,AB=6厘米,BC=12厘米,点P从点A出发,沿AB边向点B以1厘米/秒的速度移动,同时点Q从点B出发沿BC边向点C以2厘米/秒的速度移动,如果P、Q两点在分别到达B、C两点后停止移动,回答下列问题:(1)P、Q两点开始运动后第几秒时,三角形PBQ的面积等于8平方厘米?(2)设P、Q两点开始运动后第t秒时,五边形APQCD的面积为S(平方厘米),写出S与t的函数关系式,并指出自变量t的取值范围;(3)当t为何值时,S最小?求出S的最小值?2.如图,小明父亲想用长为100m的栅栏,再借助房屋的外墙围成一个矩形的羊圈ABCD.已知房屋外墙长40m,设矩形ABCD的边AB=xm,面积为Sm2.(1)请直接写出S与x之间的函数表达式为,并直接写出x的取值范围是;(2)求当x为多少m时,面积S为1050m2;(3)当AB,BC分别为多少米时,羊圈的面积最大?最大面积是多少?3.某水果商场经销一种高档水果,原价每千克50元,连续两次降价后每千克32元,若每次下降的百分率相同.(1)求每次下降的百分率.(2)若每千克盈利10元,每天可售出500千克,经市场调查发现,在进货价不变的情况下商场决定采取适当的涨价措施,若每千克涨价1元,日销售量将减少20千克,现该商场要保证每天盈利6000元,且要尽快减少库存,那么每千克应涨价多少元?(3)在(2)的条件下,若使商场每天的盈利达到最大值,则应涨价多少元?此时每天的最大盈利是多少?4.某商场经销一种高档水果,原价每千克50元.(1)连续两次降价后每千克32元,若每次下降的百分率相同,求每次下降的百分率;(2)若每千克盈利10元,每天可售出500千克,经市场调查发现,在进货价不变的情况下,商场决定采取适当的涨价措施,但商场规定每千克涨价不能超过8元,若每千克涨价1元,日销售量将减少20千克,现该商场要保证每天获利最多,那么每千克应涨价多少元?5.某超市销售一种商品,每件成本为50元,销售人员经调查发现,销售单价为100元时,每月的销售量为50件,而销售单价每降低2元,则每月可多售出10件,且要求销售单价不得低于成本.(1)求该商品每月的销售量y(件)与销售单价x(元)之间的函数关系式;(不需要求自变量取值范围)(2)若使该商品每月的销售利润为4000元,并使顾客获得更多的实惠,销售单价应定为多少元?(3)为了每月所获利润最大,该商品销售单价应定为多少元?6.某公司生产的一种产品在市场上很受欢迎,该公司每年的产量为6万件,可在国内和国外两个市场全部销售.若在国外销售,平均每件产品的利润y1(元)与国外销售量x(万件)之间的函数关系如图所示.若在国内销售,平均每件产品的利润为y2=84元,设该公司每年在国内和国外销售的总利润为w万元.(1)求y1与x之间的函数关系式,并求x的取值范围.(2)该公司每年在国内国外销售量各为多少时,可使公司每年的总利润最大?最大值是多少?(3)该公司计划以国外销售的每件产品中捐出2m(1≤m≤4)元给希望工程,从国内销售的每件产品中捐出m 元给希望工程,且国内销售量不低于4万件,若这时国内外销售的总利润的最大值为520万元,求m的值.7.“燃情冰雪,一起向未来”,北京冬奥会于2022年2月4日如约而至,某商家看准商机,进行冬奥会吉祥物“冰墩墩”纪念品的销售,每个纪念品进价40元.规定销售单价不低于44元,且不高于60元.销售期间发现,当销售单价定为44元时,每天可售出300个,由于销售火爆,商家决定提价销售.经市场调研发现,销售单价每上涨1元,每天销量减少10个.(1)求当每个纪念品的销售单价是多少元时,商家每天获利2640元;(2)将纪念品的销售单价定为多少元时,商家每天销售纪念品获得的利润w元最大?最大利润是多少元?8.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=20cm,BC=15cm.现有动点P从点A出发,沿AC向点C方向运动,动点Q从点C出发,沿线段CB向点B方向运动.如果点P的速度是4cm/s,点Q的速度是2cm/s,它们同时出发,当有一点到达所在线段的端点时,就停止运动.设运动的时间为ts,求:(1)用含t的代数式表示Rt△CPQ的面积S;(2)当t=3秒时,这时,P、Q两点之间的距离是多少??(3)当t为多少秒时,S=S△ABC。
二次函数的实际应用----最值问题以及设计方案问题
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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
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——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?
二次函数的实际应用(利润最值问题)附答案

第3课时 二次函数的实际应用——最大(小)值问题[例1]:求下列二次函数的最值:(1)求函数322-+=x x y 的最值.解:4)1(2-+=x y当1-=x 时,y 有最小值4-,无最大值.(2)求函数322-+=x x y 的最值.)30(≤≤x解:4)1(2-+=x y∵30≤≤x ,对称轴为1-=x∴当12330有最大值时;当有最小值时y x y x =-=.[例2]: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: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?解:设涨价(或降价)为每件x 元,利润为y 元,1y 为涨价时的利润,2y 为降价时的利润则:)10300)(4060(1x x y -+-= )60010(102---=x x6250)5(102+--=x当5=x ,即:定价为65元时,6250max =y (元))20300)(4060(2x x y +--= )15)(20(20+--=x x6125)5.2(202+--=x当5.2=x ,即:定价为57.5元时,6125max =y (元) 综合两种情况,应定价为65元时,利润最大.[练习]:1.某商店购进一批单价为20元的日用品,如果以单价30元销售,那么半个月内可以售出400件.根据销售经验,提高单价会导致销售量的减少,即销售单价每提高1元,销售量相应减少20件.如何提高售价,才能在半个月内获得最大利润?解:设每件价格提高x 元,利润为y 元, 则:)20400)(2030(x x y --+= )20)(10(20-+-=x x 4500)5(202+--=x当5=x ,4500max =y (元)答:价格提高5元,才能在半个月内获得最大利润.2.某旅行社组团去外地旅游,30人起组团,每人单价800元.旅行社对超过30人的团给予优惠,即旅行团每增加一人,每人的单价就降低10元.你能帮助分析一下,当旅行团的人数是多少时,旅行社可以获得最大营业额? 解:设旅行团有x 人)30(≥x ,营业额为y 元, 则:)]30(10800[--=x x y )110(10--=x x 30250)55(102+--=x当55=x ,30250max =y (元)答:当旅行团的人数是55人时,旅行社可以获得最大营业额.[例3]: 某产品每件成本10元,试销阶段每件产品的销售价x (元)与产品的日销售量y (件)之间的关系如下表:若日销售量y 是销售价x 的一次函数.⑴求出日销售量y (件)与销售价x (元)的函数关系式;⑵要使每日的销售利润最大,每件产品的销售价应定为多少元?此时每日销售利润是多少元? 解:⑴设一次函数表达式为b kx y +=. 则1525,220k b k b +=⎧⎨+=⎩ 解得⎩⎨⎧=-=401b k ,•即一次函数表达式为40+-=x y .⑵ 设每件产品的销售价应定为x 元, 所获销售利润为w 元y x w )10(-=)40)(10(+--=x x 400502-+-=x x225)25(2+--=x当25=x ,225max =y (元)答:产品的销售价应定为25元时,每日获得最大销售利润为225元.【点评】解决最值问题应用题的思路与一般应用题类似,也有区别,主要有两点: ⑴在“当某某为何值时,什么最大(或最小、最省)”的设问中, “某某”要设为自变量,“什么”要设为函数;⑵求解方法是依靠配方法或最值公式,而不是解方程.3.(2006十堰市)市“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y (千克)•与销售单价x (元)(30≥x )存在如下图所示的一次函数关系式. ⑴试求出y 与x 的函数关系式;⑵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?⑶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x 的范围(•直接写出答案).解:⑴设y=kx+b 由图象可知,3040020,:402001000k b k k b b +==-⎧⎧⎨⎨+==⎩⎩解之得, 即一次函数表达式为100020+-=x y )5030(≤≤x . ⑵ y x P )20(-=)100020)(20(+--=x x 200001400202-+-=x x∵020<-=a ∴P 有最大值.当35)20(21400=-⨯=x 时,4500max =P (元)(或通过配方,4500)35(202+--=x P ,也可求得最大值)答:当销售单价为35元/千克时,每天可获得最大利润4500元.⑶∵44804500)35(2041802≤+--≤x16)35(12≤-≤x∴31≤x ≤34或36≤x≤39. 作业布置:1.将进货单价为70元的某种商品按零售价100元售出时,每天能卖出20个.若这种商品的零售价在一定范围内每降价1元,其日销售量就增加了1个,为了获得最大利润,则应降价_5_元,最大利润为_625_元. 解:设每件价格降价x 元,利润为y 元, 则:)20)(70100(x x y +--=600102++-=x x 625)5((2+--=x当5=x ,625max =y (元)答:价格提高5元,才能在半个月内获得最大利润.2.(2006年青岛市)在2006年青岛崂山北宅樱桃节前夕,•某果品批发公司为指导今年的樱桃销售,对往年的市场销售情况进行了调查统计,得到如下数据:销售价x (元/千克) … 25 24 23 22 … 销售量y (千克) (200)250030003500…(1)在如图的直角坐标系内,作出各组有序数对(x ,y )所对应的点.连接各点并观察所得的图形,判断y 与x 之间的函数关系,并求出y 与x 之间的函数关系式; (2)若樱桃进价为13元/千克,试求销售利润P (元)与销售价x (元/千克)之间的函数关系式,并求出当x 取何值时,P 的值最大? 解:(1)由图象可知,y 是x 的一次函数,设y=kx+b ,•∵点(•25,2000),(24,2500)在图象上, ∴200025500,:25002414500k bk k b b =+=-⎧⎧⎨⎨=+=⎩⎩解得 , ∴y=-500x+14500.(2)P=(x-13)·y=(x-13)·(-500x+14500))37744144142(500)37742(500)29)(13(50022+-+--=+--=---=x x x x x x=-500(x-21)2+32000∴P 与x 的函数关系式为P=-500x 2+21000x-188500, 当销售价为21元/千克时,能获得最大利润,最大利润为32000元.3.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)?解:(1)由题意知:p=30+x,(2)由题意知:活蟹的销售额为(1000-10x)(30+x)元,死蟹的销售额为200x元.∴Q=(1000-10x)(30+x)+200x=-10x2+900x+30000.(3)设总利润为W元则:W=Q-1000×30-400x=-10x2+500x=-10(x2-50x) =-10(x-25)2+6250.当x=25时,总利润最大,最大利润为6250元.答:这批蟹放养25天后出售,可获最大利润.4.(2008湖北恩施)为了落实国务院副总理李克强同志到恩施考察时的指示精神,最近,州委州政府又出台了一系列“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副产品,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w(千克)与销售价x(元/千克)有如下关系:w=-2x+80.设这种产品每天的销售利润为y(元) . (1)求y与x之间的函数关系式;(2)当销售价定为多少元时,每天的销售利润最大?最大利润是多少?(3)如果物价部门规定这种产品的销售价不得高于28元/千克,该农户想要每天获得150元的销售利润,销售价应定为多少元? 解:)802)(20()20(+--=-=x x w x y )40)(20(2---=x x)80060(22+--=x x 200)30(22+--=x160012022-+-=x x当30=x ,200max =y (元)(1)y 与x 之间的的函数关系式为;160012022-+-=x x y(2)当销售价定为30元时,每天的销售利润最大,最大利润是200元. (3) 150200)30(22=+--x ,25)30(2=-x28351>=x (不合题意,舍去)252=x答:该农户想要每天获得150元的销售利润,销售价应定为25元.12.(2008河北)研究所对某种新型产品的产销情况进行了研究,为投资商在甲、乙两地生产并销售该产品提供了如下成果:第一年的年产量为x (吨)时,所需的全部费用y (万元)与x 满足关系式9051012++=x x y ,投入市场后当年能全部售出,且在甲、乙两地每吨的售价,(万元)均与满足一次函数关系.(注:年利润=年销售额-全部费用)(1)成果表明,在甲地生产并销售吨时,,请你用含的代数式表示甲地当年的年销售额,并求年利润(万元)与之间的函数关系式;(2)成果表明,在乙地生产并销售吨时,(为常数),且在乙地当年的最大年利润为35万元.试确定的值;(3)受资金、生产能力等多种因素的影响,某投资商计划第一年生产并销售该产品18吨,根据(1),(2)中的结果,请你通过计算帮他决策,选择在甲地还是乙地产销才能获得较大的年利润?解:(1)甲地当年的年销售额为万元;.(2)在乙地区生产并销售时,年利润.由,解得或.经检验,不合题意,舍去,.(3)在乙地区生产并销售时,年利润,将代入上式,得(万元);将代入,得(万.元).,应选乙地.可编辑。
二次函数的应用——最值问题(1)
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二次函数的应用——最值问题(1)一、自变量的取值范围为任意实数时二次函数最值的求法.例1.当x为何值时,函数y=x2+2x-1有最大值或最小值.小结:先把二次函数y=ax2+bx+c配方成顶点式y=a(x+b2a)2+4ac-b24a,再结合性质求解.当a>0时,抛物线开口向上,函数有最低点,当x=-b2a时,y有最小值4ac-b24a.当a<0时,抛物线开口向下,函数有最高点,当x=-b2a时,y有最大值4ac-b24a.练习:当x为何值时,函数y=-x2-4x+2有最大值或最小值.二、自变量的取值范围是某一确定范围时二次函数最值的求法.例2.已知二次函数y=x2-2x-1,求:(1)当-1≤x≤2时,函数的最值.(2)当-3≤x≤0时,y的取值范围.小结:画出函数在自变量范围内的图象,图象的最高点就是最大值,图象的最低点就是最小值.练习:已知二次函数y=-x2+4x+1,求:(1)当-3≤x≤1时,函数的最值.(2)当-1≤x≤3时,y的取值范围.巩固练习1.二次函数y=-2(x+3)2-1的最值为()A.最大值-3 B.最小值-3 C.最大值-1 D.最小值-1 2.二次函数y=x2+2x-5取最小值时,自变量x的值是()A.2 B.-2 C.1 D.-13.二次函数y=x2-8x+c的最小值为0,则c的值等于()A.4 B.8 C.-4 D.164.二次函数y=mx2-4x+1有最小值-3,则m等于()A.1 B.-1 C.±1 D.±1 25.已知二次函数y=x2+x+m,当x取任意实数时,都有y>0,则m的取值范围是()A.m≥14B.m>14C.m≤14D.m<146.已知二次函数的图象(0≤x≤3)如图所示,关于该函数在所给自变量取值范围内,下列说法正确的是()A.有最小值0,有最大值3 B.有最小值-1,有最大值0C.有最小值-1,有最大值3 D.有最小值-1,无最大值7.已知二次函数y=ax2+bx的图象经过点A(-1,1),则ab有()A.最小值0 B.最大值1 C.最大值2 D.有最小值-1 48.已知二次函数y=-x2+mx+2的最大值为94,则m=_________.9.函数y=(x-2)(3-x)取得最大值时,x=______.10.已知二次函数y=-x(2-x),当x≥0时,y的取值范围是________________.11.已知二次函数y=x2-2x+5,当-1≤x≤4时,y的取值范围是________________.12.已知两个正数的和是60,积是y,设其中一个正数为x.当x为多少时,y有最大值,最大值为多少?13.二次函数y=x2-2(2k-1)x+3k2-2k+6的最小值为m,当m达到最大时,x的值是多少?。
二次函数最值问题及其解决方法
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二次函数最值问题是指在二次函数的曲线上,找出曲线的最大值或最小值。
一般来说,二次函数的曲线具有一个最高点或最低点,其最值是曲线上的极值,它与曲线的拐点有关。
解决二次函数最值问题的方法有以下几种:
(1)求导法。
这是解决二次函数最值问题的最常用方法。
二次函数的最值可以通过求其一阶导数的根来求解。
如果一阶导数的根不存在,则表明曲线没有极值;如果一阶导数的根存在,则表明曲线有极值,在此点处求出二次函数的值,即可得出该曲线的最值处。
(2)图像法。
这是一种比较直观的方法,可以通过绘制出曲线的图像,从中找出曲线的极值处,从而解决二次函数最值问题。
(3)坐标变换法。
如果曲线图中有极值,可以通过把二次函数转换成新的函数,再从新函数中找出极值点,从而解决二次函数最值问题。
(4)数值计算法。
通过计算曲线上一系列点的函数值,然后比较这些点的函数值大小。
二次函数最值问题及解题技巧(个人整理)
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一、二次函数线段最值问题【1】1、平行于x轴的线段最值问题1)首先表示出线段两个端点的坐标2)用右侧端点的横坐标减去左侧端点的横坐标3)得到一个线段长关于自变量的二次函数4)将其化为顶点式,并根据a的正负及自变量的取值范围判断最值2、平行于y轴的线段最值问题1)首先表示出线段两个端点的坐标2)用上面端点的纵坐标减去下面端点的纵坐标3)得到一个线段长关于自变量的二次函数解析式4)将其化为顶点式,并根据a的正负及自变量的取值范围判断最值3、既不平行于x轴,又不平行于y轴的线段最值问题1)以此线段为斜边构造一个直角三角形,并使此直角三角形的两条直角边分别平行于x轴、y轴2)根据线段两个端点的坐标表示出直角顶点坐标3)根据“上减下,右减左”分别表示出两直角边长4)根据勾股定理表示出斜边的平方(即两直角边的平方和)5)得到一个斜边的平方关于自变量的二次函数6)将其化为顶点式,并根据a的正负及自变量的取值范围判断最值7)根据所求得的斜边平方的最值求出斜边的最值即可二、二次函数周长最值问题1、矩形周长最值问题1)一般会给出一点落在抛物线上,从这点向两坐标轴引垂线构成一个矩形,求其周长最值2)可先设此点坐标,点p到x轴、y轴的距离和再乘以2,即为周长3)将其化为顶点式,并根据a的正负及自变量的取值范围判断最值2、利用两点之间线段最短求三角形周长最值1)首先判断图形中那些边是定值,哪些边是变量2)利用二次函数轴对称性及两点之间线段最短找到两条变化的边,并求其和的最小值3)周长最小值即为两条变化的边的和最小值加上不变的边长三、二次函数面积最值问题1、规则图形面积最值问题(这里规则图形指三角形必有一边平行于坐标轴,四边形必有一组对边平行于坐标轴)1)首先表示出所需的边长及高2)利用求面积公式表示出面积3)得到一个面积关于自变量的二次函数4)将其化为顶点式,并根据a的正负及自变量的取值范围判断最值2、不规则图形面积最值问题1)分割。
二次函数的应用最值问题
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二次函数的应用最值问题二次函数是一种常见的数学函数类型,它的应用十分广泛。
在实际问题中,我们经常会遇到需要求解二次函数的最值问题。
本文将通过几个具体的例子,来介绍二次函数的应用最值问题,并给出相应的解决方法。
一、抛物线问题首先,我们来考虑一个经典的抛物线问题。
假设有一只蚂蚁,它位于一个坐标轴上,初始位置为原点O(0,0)。
现在,蚂蚁开始向右移动,并以匀速行进。
在移动过程中,它经过了坐标点 P(a, a^2),其中 a>0。
问题一:蚂蚁行进的轨迹是一条抛物线,那么蚂蚁到达最高点时,它的纵坐标是多少?解析:对于抛物线的最高点,我们可以通过求解二次函数的最值来得到。
设抛物线的方程为 y=ax^2+bx+c,其中 a、b、c 是常数。
由于抛物线经过点 P(a, a^2),我们可以将其代入方程得到一个方程组。
根据方程组的解,我们可以求得 a 的值。
然后,将 a 代入原方程,即可计算出最高点的纵坐标。
问题二:蚂蚁离开原点 O 后,它到达最远的位置时,离原点的距离是多少?解析:要求解蚂蚁到达最远位置时离原点的距离,我们可以借助二次函数的顶点公式。
设抛物线的方程为 y=ax^2+bx+c,其中 a、b、c 是常数。
根据顶点公式,最远位置对应的横坐标是 x=-\frac{b}{2a}。
将 x 代入方程,即可计算出最远位置的纵坐标。
最后,根据勾股定理,计算距离即可。
二、面积最大问题接下来,我们考虑一个面积最大问题。
假设有一条固定长度的绳子,我们需要用它围成一个矩形。
问:如何确定矩形的长和宽,才能使得矩形的面积最大?解析:设矩形的长为 x,宽为 y。
根据题目的要求,我们有以下条件:1. 矩形的周长为固定长度,即 2x+2y=L,其中 L 是已知的常数;2. 矩形的面积为 x*y。
由于矩形的周长已知,我们可以将其中一个变量表示为另一个变量的函数。
例如,将 x 表示为 y 的函数:x=\frac{L}{2}-y。
将这个表达式代入矩形面积的函数中,即可得到一个只与 y 相关的公式,表示矩形面积 S 与 y 的关系。
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(1)请判断实数a的取值范围,并说明理由;
-1<a<0
(2)设此二次函数的图象 与x轴的另一个交点为C, 当△AMC的面积为△ABC 的 5 倍时,求a的值。
4
y
1B
A
O1
x
某瓜果基地市场部为指导该基地某种蔬菜的生产和销售,在 对历年市场行情和生产情况进行了调查的基础上,对今年这种 蔬菜上市后的市场售价和生产成本进行了预测,提供了两个方 面的信息。如图甲、图乙(注:两图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,生产成本6月份最低, 图甲的图象是线段,图乙的图象是抛物线)。请你根据图象提 供的信息说明:
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= S△ABC
动画
演示
解:(1)∵P、Q分别从A、C两点同时出发,速度相等
∴AP=CQ=x
例 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(04黄冈)
t 2 24t 100(0 t 10)
(1)在3月份出售这种蔬菜,每千克的收益是多少元?(收益= 售价—成本)
(2)哪个月出售这种蔬菜,每千克的收益最大?请说明理由。
甲 每
千5
●
克
售
价3
●
(
元
)
O 1 2 3 4 5 67 月
每6
乙
千5
克 成
4
●
本3
(2
元 )
1
●
O 1 2 34 5 6 7 月
练习2、已知:用长为12cm的铁丝围成一个矩形,一边长为xcm.,面 积为ycm2,问何时矩形的面积最大? 解: ∵周长为12cm, 一边长为xcm , ∴ 另一边为(6-x)cm
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重量基本保持不变。 现有一经销商,按市场价收购了这种活蟹1000千克放养 在塘内,此时的市场价为每千克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,放养一天需各 种费用支出400元,且平均每天还有10千克蟹死去,假定 死蟹均于当天全部售出,售价都是每千克20元。
中考复习专题
二次函数的应用
已知二次函数y= ax2+bx+c的图象如图所示, 且OA=OC,由抛物线的特征请尽量多地写出一些 含有a、b、c三个字母的等式或不等式:
y
o
-1 A
1B x
C
-1
1、 在平面直角坐标系中,有一个二次函数 的图象交 x 轴于(-4,0),(2,0)两点, 现将此二次函数图象向右移动 h 个单位,再 向上移动 k 个单位,发现新的二次函数图象与 x轴相交于(-1,0),(3,0)两点,则h的 值为( C )
( 定 不 像( 并 为 件的说4低说 多?3))销明于明 少公计售,1同元1司算3单第样?0计销万价二的相划售元,年年应:单,进的获 的在价请行销利 年第为你销售, 销一1借售单销 售6年0助;价售 量元按函第x单 分时年(数二价 别的获元的年还为年利)大年可多获最,致获以少利大应图利定万,确确 定在什么范围。
(2)当x=
b 236(平方米)
(3) ∵墙的可用长度为8米
∴ 0<24-4x ≤6 4≤x<6
∴当x=4cm时,S最大值=32 平方米
例2:某高科技发展公司投资500万元,成功研制出 一种市场需求量较大的高科技替代产品,羡慕投入 资金1500万元进行批量生产,已知行产每件产品的 成本为40元,在销售过程中发现:当销售单价定为 100元时,一年的销售量为20万件;销售单价每增加 10元,年销售量就减少1万件.设销售单价为x (元),年销售量为y(万件),年获利(年获利 =处销售额-生产成本-投资)为z(万元)。
x12 x22的最小值。
解x:由12 韦 达x22定=(理x1+得x:2)x21-+2x2x=1•x22k=,4kx21-•x22=(22kk--11) =4k2-4k+2
=4(k- 1 )2+1
∴ 当k= 1
2
时,
x12
x
2 2
有最小值,最小值为1
2
next
例1:如图,在一面靠墙的空地上用长为24米的篱笆,围成中间隔有 二道篱笆的长方形花圃,设花圃的宽AB为x米,面积为S平方米。
(1)求S与x的函数关系式及自变量的取值范围; (2)当x取何值时所围成的花圃面积最大,最大值是多少? (3)若墙的最大可用长度为8米,则求围成花圃的最大面积。
解: (1) ∵ AB为x米、篱笆长为24米
∴ 花圃宽为(24-4x)米
A
D
∴ S=x(24-4x)
=-4x2+24 x (0<x<6)
B
C
(A)0 (B)1 (C)2
(D)4
2、如图,直线y=x+2与x轴相交于点A,与y轴相交
于点B,AB⊥BC,且点C在x轴上,若抛物线y=a2 x +bx+c 以C 为顶点,且经过点B,则抛物线的解析式为 y= 12(x-2)2
y
B
AO C x
二次函数y=ax 2+bx+c的图象的一部分如图所示, 已知它的顶点M在第二象限,且经过点A(1,0)和 点B(0,1)。(04杭州)
y 240
(10 t 20)
7t 380
(20 t 40)
(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?
当P在线段AB上时
S△PCQ=
1
CQ•PB =
1
AP•PB
=
2
2
1 x(2 x) 2
即S= 1 x2 x 2
(0<x<2)
当P在线段AB的延长线上时
S△PCQ=
1 2
CQ • PB
1 x(x 2) 2
即S= 1 x2 x 2
(x>2)
A
Q
D C
P B
(2)当S△PCQ=S△ABC时,有
∴ y=x(6-x)=-x2+6x (0< x<6) =-(x-3) 2+9
∵ a=-1<0, ∴ y有最大值 当x=3cm时,y最大值=9 cm2,此时矩形的另一边也为3cm
答:矩形的两边都是3cm,即为正方形时,矩形的面积最大。
练习3、已知x1、x2是一元二次方程x2-2kx+2k-1=0的两根,求
① 1 x 2 x=2 2
此方程无解
② 1 x2 x =2 2
x2 2x 4 0
∴ x1=1+ 5 , x2=1- 5 (舍去)
∴当AP长为1+ 5 时,S△PCQ=S△ABC
A
Q
D C
P B
(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1000千克蟹的销 售总额为Q元,写出Q与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 =销售总额-收购成本-费用)?增大利润是多少?
例2:如图,等腰Rt△ABC的直角边AB=2,点P、Q分别从A、C两