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文档简介
1、二次函数之最值问题基本解题步骤:1 .审题.读懂问题,分析问题各个量之间的关系;2 .列数学表达式.用数学方法表示它们之间的关系,即写出变量与常量之间的二次函数关系式;23 .求值.利用二次函数关系式的顶点坐标公式,4ac b或配方法求得最值;2a 4a配方法:将二次函数 y ax2 bx c转化为y a(x h)2 k的形式,顶点坐标为h,k ,对称轴为x h.当a 。时,y有最小值,即当x h时,y最小值=k ;当a 。时,y有最大值,即当x h时,y最大值二k .4 .检验.检验结果的合理性.(函数求最值需考虑实际问题的自变量的取值范围)解题策略 实际问题转化 数学问题解 检验 问题答案
2、关键在如何将实际问题转化为数学问题利润最值问题:此类问题一般先是运用“总利润=总售价-总成本”或“总利润=每件商品的利润销售数量”建立利润与价格之间的函数关系式,再求出这个函数关系式的顶点坐标,顶点的纵坐标即为最大利润.特殊地,这里要考虑实际问题中自变量的取值范围,数形结合求最值.例1例2线段和或差(或三角形周长)最值问题:此类问题一般是利用轴对称的性质和 两点之间线段最短确定最短距离,这个距离一般用勾股定理或两点之间距离公 式求解.特殊地,也可以利用平移和轴对称的知识求解固定线段长问题.最短距离和找法:以动点所在的直线为对称轴,作一个已知点的对称点,连结 另一个已知点和对称点的线段,与对称轴
3、交一点,这一点即为所求点.线段 长即为最短距离和.口诀:“大”同“小”异求最值.“大”同:求差的最大值,把点移动到直线的同侧.“小”异:求和的最小值,把点移动到直线的两侧.(几何最值较多)例3例4例5线段长最值问题:根据两点间距离公式|xi xz|把线段长用二次函数关系式表示 出来求最值.几何面积最值问题:此类问题一般是先运用三角形相似,对应线段成比例等性质或者用“割补法”或者利用平行线得到三角形同底等高进行面积转化写出图形的面积y与边长x之间的二次函数关系,其顶点的纵坐标即为面积最值.例6例7例8动点产生的最值问题:数形结合求解,把路程和转化成时间和,当三点共线时 有取值.例9例10利润最值
4、问题例1、一玩具厂去年生产某种玩具,成本为 10元/件,出厂价为12元/件,年销售量为2万件.今年计划通过适当增加成本来提高产品的档次,以拓展市场.若今年这种玩具每件的成本比去年成本增加0.7x倍,今年这种玩具每件的出厂价比去年出厂价相应提高0.5x倍,则预计今后年销售量将比去年年销售量增加x倍(本题中0 x 1).(1)用含x的代数式表示:今年生产的这种玩具每件的成本为 元,今年生产的这种玩具每件的出 厂价为 元.(2)求今年这种玩具每件的利润 y元与x之间的函数关系式;(3)设今年这种玩具的年销售利润为w万元,求当x为何值时,今年的年销售利润最大?最大年销售利润是多少万元?注:年销售利润=
5、(每件玩具的出厂价一每件玩具的成本)x年销售量.解:(1) 10+7x ; 12+6x ;(2) y= (12+6x ) - (10+7x ), y=2 -x ( 0< x< 11);(3) w=2 ( 1+x) ?y=2 ( 1+x ) ( 2-x )=-2x 2+2x+4 , w=-2 ( x-0.5 ) 2+4.5. , -2 < 0 , 0Vx< 11, w有最大值,当x=0.5 时,w最大=4.5 (万元).答:当x为0.5时,今年的年销售利润最大,最大年销售利润是4.5万元.例2、新星电子科技公司积极应对2008年世界金融危机,及时调整投资方向,瞄准光伏产业
6、,建成了太阳能光伏电池生产线.由于新产品开发初期成本高,且市场占有率不高等因素的影响,产品投产上市一年来,公司经历了由初期的亏损到后来逐步盈利的过程(公司对经营的盈亏情况每月最后一天结算1次).公司累积获得的利润y (万元)与销售时间第 x (月)之间的函数关系式(即前x个月的利润总和y与x之间的关系)对应的点都在如下图所示的图象上.该图象从左至右,依次是线段OA曲线AB和曲线BC,其中曲线AB为抛物线的一部分,点 A为该抛物线的顶点,曲线 BC为另一抛物线y 5x2 205x 1230的一部分,且 点A, B, C的横坐标分别为 4, 10, 12.(1)求该公司累积获得的利润 y (万元)
7、与时间第 x (月)之间的函数关系式;(2)直接写出第x个月所获得S (万元)与时间x (月)之间的函数关系式(不需要写出计算过程);(3)前12个月中,第几个月该公司所获得的利润最多?最多利润是多少万元?解:(1)设直线OA的解析式为y=kx , 点 0(0, 0), A (4, -40)在该直线上,. -40=4k ,解得k=-10 ,y=-10x ;二点 B 在抛物线 y=-5x 2+205x-1230 上,设 B (10, m),则 m=320 . 点B的坐标为( 10, 320 ).二点A为抛物线的顶点, 设曲线AB所在的抛物线的解析式为y=a ( x-4 ) 2 -40 ,320=
8、a ( 10-4 ) 2-40 ,解得a=10 ,即 y=10 (x-4 ) 2-40=10x 2-80x+120 .-y=<IOl-= 5、6、7 x 0、9) ?-5h二+2D5l123O(h= 10、11> 12)(2)利用第x个月的利润应该是前x个月的利润之和减去前x-1个月的利润之和:T0.l-10CtT)(工二 1、2、3、4)5=J 10.T 2 -80x-L20-10C-r-l I2 -S0(x-1)-1?0(jc = 5 .鼠 7、&、9)-5x 2 -i-2O5r-123O-(-5(x-l)2-h2O5(,T-l)-123O)(x-lO. 11、12)
9、f-10gL 23 3. 4)即£=* 20父一90(父二三:6: 7r 9);、TQH(x=10? 11; 12)(3)由(2)知当x=1 , 2, 3, 4时,s的值均为-10 ,当 x=5 , 6, 7, 8, 9 时,s=20x-90 ,即当x=9时s有最大值90,而在 x=10 , 11, 12 时,s=-10x+210 ,当x=10时,s有最大值110 ,因此第10月公司所获利润最大,它是110万元.试试:1、某水果批发商销售每箱进价为40元的的苹果,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元的价格销售,平均每天销售90箱,价格每提高1元,平均每天少
10、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.(2)求该批发商平均每天销售利润w (元)与销售价x (元/箱)之间的函数关系式.(3)当每箱苹果的售价为多少元时,可以获得最大利润?最大利润是多少?解:(1)设 y=kx+b ,把已知( 45, 105), ( 50, 90)代入得,解得;际二一3故平均每天销售量y (箱)与销售价x (元/箱)之间的函数关系式为:y=-3x+240 ;(2) 水果批发商销售每箱进价为40元的苹果,销售价x元/箱,.该批发商平均每天的销售利润w (元)与销售价x (元/箱)之间的函数关系式为:W= (x-40 ) (-3x+
11、240 ) =-3x n_ X C 60-6(1) +41 =SC (万人)所以x=50时,P值最大,即这两年的获利最大为后三年:设每年获利y,设当地投资额为a,则外地投资额为100-a ,99o 29499 弓 294Q=-10 0- <10 Q-a ) 100- C 1 0 (J- a ) +1 50-a4-l 60 '1005100515W 2949 <a-60) 2+41 4-a2+160=-a2+60a+l 65- (a-30> 2 + 1 065100100 口当a=30时,y最大且为1065 ,这三年的获利最大为1065X3=3195 ( 万元),.5年
12、所获利润(扣除修路后)的最大值是:80+3195- 50X2=3175 (万元).+360x-9600 .1( 3) W=-3x2+360x-9600=-3( x-60 ) 2 + 1200 , a=-3 < 0 ,:抛物线开口向下.又对称轴为x=60 , .,当x < 60 , W随x的增大而增大,由于50< x< 55, 当x=55时,W的最大值为1125元.当每箱苹果的销售价为55元时,可以获得最大利润,为1125元.2、我市 某镇的一种特产由于运输原因,长期只能在当地销售.当地政府对该特产的销售投资收益为:每12投入x万兀,可狄得利润 P 一 x 6041 (万
13、兀).当地政府拟在“十二五”规划中加快开发该特100产的销售,其规划方案为:在规划前后对该项目每年最多可投入100万元的销售投资,在实施规划5年的前两年中,每年都从100万元中拨出50万元用于修建一条公路,两年修成,通车前该特产只能在当地销售;公路通车后的3年中,该特产既在本地销售,也在外地销售.在外地销售的投资收益为:每投入x万元,992 294可狄利润 Q 100 x 100 x 160 (万兀). 1005(1)若不进行开发,求 5年所获利润的最大值是多少?(2)若按规划实施,求 5年所获利润(扣除修路后)的最大值是多少?(3)根据(1), (2),该方案是否具有实施价值?解:(1) ,
14、每投入x万元,可获得利润100当x=60时,所获利润最大,最大值为41万元,若不进行开发,5年所获利润的最大值是:41X5=205 (万元);(2)前两年:0< x< 50,此时因为P随x的增大而增大,抛物线的对称轴上有P解得对称轴H二H美于.对称油对称连接BD与时称轮的交点即为斯尿F点过口作DF _L工牯于F(1)求抛物线的解析式如图,正方形ABC曲边长为B 1,0线段和(或三角形周长)最值问题代人尸父+匕宣+(7PA PD的最小值.c的图象过点A 3,0横坐标是 24,点P在DCfe上且DP=1,点Q是AC上一动点,则DQ+PQJ最小值为PA=PB, pa+pd=bd=iJ7.
15、 故PA+PD聃最小信为解: m :直线六一叱工一与玄轴、/轮分别交于 3例2、如图,在平面直角坐标系 xOy中,直线y 虫x 2分别交x轴、y轴于C、A两点.将射线 AM晓着 3点A顺时针旋转45°得到射线 AN.点D为AM上的动点,点B为AN上的动点,点 C在/ MAN勺内部.(1)求线段AC的长;(2)当AM/ x轴,且四边形 ABCM梯形时,求 BCD的面积;(3)求 BCW长的最小值;(4)当 BCD勺周长取得最小值,且 BD 还时, BCD的面积为3,“二4 (2)当AD#BC时,依题意,可知ND前=45”ZAB0-45c .QB=0A=2 d,BC-21T-2 .当AH
16、犷DC时,RJSASCD=SAACD 设射线AN交k轴于点E,v ADxte j'*四边电AECD为平行四边超.''*SAAEC=SAACD'M 日GD=S昌EG=/E3=2p-2 -(3)作点C关于射线AM的对称点J,点C关于射线AN的对称点C2.由轴对称的性质,可知CD=QD,CB=C2B.CB+BD+CDX2B+BD+C1D=C1C2连接AC1、AC2,可得 HAD=NCAD,ZC2AB=ZCAB,ACi=AC2=AC=4 . NDAB=45°, ZCiAC2=90° .连接CK2. 两点之间线段最短, 当B、D两点与C、C2在同一条直
17、线上时,ABCD的周长最小,最小值为线段1:伍2的长. ECD的周长的最小值为4.(4)根据(3)的作图可知四边形AMCN的对角互补,其中NDAB = 45°,因此,ZC2C C1=135 V ZB CC2 + DCC1+ZBCD=135,ZBC2C+ZDCC+ZBCC2+-DCC1 + ZBCD= 1 80 °,NBC2c=4CC2,NDCJ = NDCQ ZBCD=90° *.CB2+CD2=BD2=(生)26 "B+CD = 4p-d,Y 62CB*CD= (13 2-(生)2:.CB,CD = "663114:s=5cbcd = =.2
18、 3HKOA例3、已知,如图,二次函数 y ax2 2ax 3a a 0图像的顶点为 H,与x轴交于A、B两点(B在A点右侧),点H, B关于直线l : y £ x J3对称.3证明;,亘线1; 3 =-口,当工二-3时, = £4-3)-=0,二点2在直线1上,(2),点H、曝于过丧点由直线对称,(2)求二次函数解析式;(3)过点B作直线BK/ AH交直线l于K点,M N分别为直线AH和直线l上的两个动点,连接 HN NMMK求HN NM MK和的最小值.(1)求 AB两点坐标,并证明点A在直线l上;解; I )蕉题意 ' 得二口( a户口),两边都除以为得:即产
19、+2%-3二。1解得* 1 = - 3 * 32= 1,二 E点在上点右随,二A点坐标为(-3 - 0),B点坐标为1,。),答:两点坐标分别是"3, 0)(1,0)-,二 AH=AE=4,过顶点H作HC1AE交出于。点,-顶点对 一 1 r 2 JJ) »代入二次函数解析式,解伺出二一更,二二次函数解析式为 二 -W犬2 一声芈 上X普工二次图数紫析式刀丁二一,工2一呼一¥, XXBx<3)直线AH的解析式为=亚-33即K(3 , 2同则BK二q,B关于直线AK对称,K (3,23),HIHMN的最小值是MB,过K作KDJLx轴于D,作点K关于直线AH的对
20、称点Q,连接QK,交直线由H于E,则QM=MK,0E=EK=2?,AEJLQK,e根据两点之间线段最短得出EM十MK的最小值是BQ,即B Q的长是HN十NM十MK的最小值,VBK / AH,/- ZBKQ=ZHEQ = 90°,由勾殷定理得QB=厨二最" #_(2后22=二HN十NM十MK的最小值为8,试试:1、已知抛物线y ax2 bx 1经过点A 1,3和点B 2,1 .(1)求此抛物线解析式;(2)点C D分别是x轴和y轴上的动点,求四边形 ABCW长的最小值;(3)过点B作x轴的垂线,垂足为 E点.点P从抛物线的顶点出发,先沿抛物线的对称轴到达 F点,再沿 FE到达
21、E点,若P点在对称轴上的运动速度是它在直线 FE上运动速度的 双倍,试确定点F的位置,使得 点P按照上述要求到达 E点所用的时间最短.(要求:简述确定 F点位置的方法,但不要求证明)y A3 -9 b图像上的两2,则求SoAB二次函数中字母替换k4例1、如图,已知 A (a, m)、B (2a, n)是反比例函数 y (k 0)与一次函数y xx3个不同的交点,分别过A、B两点作x轴的垂线,垂足分别为C、D。连结OA OB若已知1 a的取值范围。(1)过点A做AM x轴,垂足为 M,连接BM,若AM BM ,求点B的坐标(2)若点P在线段AB上,过点P做PE x轴,垂直为E,并交双曲线y k2
22、- k2 0于点N,当 里 取 xNE1 最大值时,有PN ,求此时双曲线的解析式。2解:41 )加图,也作轴,二Xc=即,火点坐标为(1, 3d),kc例2、已知点A(1,c)和点B(3,d)是直线y kix b和双曲线y k2 x0的交点, G和点E3, d)都在双曲线i = & <k2>0) ±: JC而AM二BK,5HU,'.HT = 2,BH4,'点坐标为(3g)如国,把B ”,d)代入产但功二34,果反比例画软的解析式为片工,把 R(1,3d)、吕(3,d)代入了二 kix+b 得,.,解得 3kl -fr a机db = 4d,二官:线
23、AB的解析式为产-dxMd,3d设F f t,- dt +4 d),则II (t ?); a,"' PN- " dt +4 d p NE= ,3d n -did* pyt 1 = =XE 至 3PX取最大值时,1=2»+ r,,*3d 1-2 d+4 d-=2 2-d=l,;反比例函数的解析式为9二.作业:1、(2010眉山市26, 12分)如图,RtABO的两直角边 OA、OB分别在x轴的负半轴和y轴的正半轴上,O2 c5为坐标原点,A、B两点的坐标分别为3,0、0,4 ,抛物线y 2x2 bx c经过B点,且顶点在直线x -32上.(1)求抛物线对应的
24、函数关系式;(2)若 DCE是由ABO沿x轴向右平移得到的,当四边形ABCD是菱形时,试判断点 C和点D是否在该抛物线上,并说明理由;(3)若M点是CD所在直线下方该抛物线上的一个动点,过点 M作MN平行于y轴交CD于点N.设点M 的横坐标为t, MN的长度为L求l与t之间的函数关系式,并求 l取最大值时,点 M的坐标.解:(1)由题意,可设所求抛物线对应的函数关系式为25 2y - (x -) m (1 分)322 (31692 m3分),所求函数关系式为:(2)在 RtA ABC, O盒3,25 2y -(x -)32OB=4,10 x 43(4分)AB OA2-OB2.四边形ABCD1菱
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