师:同学们好,我是广州市第十三中学张晓霞老师。今天我们要学习的内容是第13讲——二次函数的应用。先来看学习目标:一、利用二次函数解决实际问题;二、掌握二次函数的综合运用。
应用题的解题步骤有:一、审题;二、找数量关系;三、列函数关系式;四、研究函数;五、求相关的值;六、解决问题。
首先我们来看类型一:几何图形的面积问题。请看例一。
师:题目要求矩形的长宽各为多少,有时候我们很难界定矩形的哪一边是长,哪一边是宽,不妨给它标上字母a、b、c、d。我们可以设AB为未知数,也可以设BC为未知数。老师这里先给出第一种解法:设AB为s米,面积为y平方米。AB和CD都用s来表示,那么BC的长怎么表示呢?要注意题目中给出的条件:一边靠墙,也就是说只需要围三条边,总长度为60米,那么BC就可以表示为60减去2s。
根据矩形的面积公式,y等于s乘以(60-2s)。我们把这个式子整理成一般形式:y=-2s²+60s。注意到题目要求最大面积,我们可以通过配方把它变成y=-2(s-15)²+450。从这个解析式可以看出,当s=15时,y有最大值450。那么最大面积是不是就是450了呢?还要注意题目给出的另一个条件:墙的长度是32米。当s=15时,BC边长60-2s等于30,它小于32,满足条件。所以当s=15时,最大面积为450平方米。
答:长为30米,宽为15米时,面积最大为450平方米。
师:第二种解法:假如我设BC为s米,矩形面积仍然用y来表示,那么AB和CD边分别怎么表示?同样要留意一边靠墙,总长度为60米,所以AB和CD都可以用(60-s)/2来表示。根据矩形的面积公式,y=s×(60-s)/2。最后把它化成y=-1/2(s-30)²+450。可以看出当s=30时,y最大值是450。面积是否就是450?同样要注意条件的限制:墙的长度是32米,s=30时小于32,满足条件。所以s=30米时,面积最大为450平方米。此时可以求出另一边(60-s)/2等于15。
答:长为30米,宽为15米时,面积最大为450平方米。
师:我们再来看一下变式。同学们是不是觉得这个变式跟例题一样?有些同学眼睛很亮,发现有一些地方不一样。好,请看:这时候墙的长度变成了28米。我们可以用刚才的两种方法来解决,老师用其中一种方法来假设。我依然设BC为s米,AB和CD的边依然可以用(60-s)/2来表示。根据矩形的面积,y依然可以用s×(60-s)/2来表示。整理一下也可以化成y=-1/2(s-30)²+450。那么这个式子中,当s=30时,y有最大值450。是否面积跟前面的例题一样都是450?要注意它的墙长是28米,s必须小于等于28。
师:来看y=-1/2(s-30)²+450这个抛物线,它是一个开口向下的抛物线,顶点为(30,450)。我们需要的s取值是小于等于28,也就是在s=28的左侧。我们知道这个抛物线的对称轴是直线s=30,在对称轴左侧,也就是s≤30时,y随s的增大而增大。根据s的取值范围和函数图像的增减性,我们可以看出,当s等于多少时y有最大值?
生:当s=28的时候。
师:对,当s=28时,y有最大值。代入解析式可以求出y=448。此时也可以算出(60-s)/2等于16。
答:长为28米,宽为16米时,面积最大为448平方米。
师:做完这些题,我们来归纳一下:几何面积的最值问题,关键是要建立函数关系式,并注意最值是否在顶点取得。
师:接下来看类型二:商品利润问题。先看一段生活小知识。
师:看完我们可以知道,每件利润为60-40=20元,总利润为20×300=6000元。这里涉及到的数量关系有:一、每件利润=售价-进价;二、总利润=每件利润×销售量。
我们来看例2。题目的文字很多,我们要抓住一些关键的字眼:第一个,它的进价40元;第二,销售价50元,此时销售量200件;他要提高售价来提高销售利润,每涨价1元将减少10件。
第一问:当销售价为52元的时候,销售数量是多少?我们知道每涨价1元,数量减少10件。52元相对于原售价50元涨了2元,那么数量就会减少20件,此时销售量应该为200-20=180。
第二问:销售价s为多少时,获得的利润y最大?我们知道总利润可以用每件利润乘以销售量来表示。如果我们能够用s的式子表示每件的利润以及销售量,那么y的式子就可以求出来了。这一类应用题,老师推荐用表格来理清题目中的数量关系。
师:每件利润=售价-进价。在涨价之前,每件利润用50-40=10元来表示,销售量是200,每天的利润用10×200=2000元。涨价后,售价为s,进价依然为40,那么每件利润就可以表示为s-40。
