二次函数的最值及其应用

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二次函数的极值问题

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)

【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。

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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。

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