1、2.4 二次函数的应用(2)目标指引 1运用二次函数的知识去分析问题、解决问题,并在运用中体会二次函数的实际意义 2体会利用二次函数的最值方面的性质解决一些实际问题 3经历把实际问题的解决转化为数学问题的解决的过程,学会运用这种“转化”的数学思想方法要点讲解 1在具体问题中经历数量关系的变化规律的过程,运用二次函数的相关知识解决简单的实际问题,体会二次函数是刻画现实世界的一个有效的数学模型 2运用函数思想求最值和数形结合的思想方法研究问题学法指导 1当涉及最值问题时,应运用二次函数的性质选取合适的变量,建立目标函数,再求该目标函数的最值,求最值时应注意两点:(1)变量的取值范围;(2)求最值时
2、,宜用配方法 2有关最大值或最小值的应用题,关键是列出函数解析式,再利用函数最值的知识求函数值,并根据问题的实际情况作答例题分析 【例1】如图,在ABC中,B=90,AB=6cm,BC=12cm,点P从点A开始,沿着AB向点B以1cm/s的速度移动;点Q从点B开始,沿BC边向点C以2cm/s的速度移动,设P,Q同时出发,问: (1)经过几秒后P,Q的距离最短?(2)经过几秒后PBQ的面积最大?最大面积是多少? 【分析】这是一个动点问题,也是一个最值问题,设经过ts,显然AP和BQ的长度分别为AP=t,BQ=2t(0t6)PQ的距离PQ=因此,只需求出被开方式5t212t+36的最小值,就可以求
3、P,Q的最短距离 【解】(1)设经过ts后P,Q的距离最短,则: PQ= 经过s后,P,Q的距离最短 (2)设PBQ的面积为S, 则S=BPBQ=(6t)2t=6tt2=9(t3)2 当t=3时,S取得最大值,最大值为9 即经过3s后,PBQ的面积最大,最大面积为9cm2 【注意】对于动点问题,一般采用“以静制动”的方法,抓住某个静止状态,寻找等量关系在求最值时,可用配方法或公式法,同时取值时要注意自变量的取值范围 【例2】某高科技发展公司投资1500万元,成功研制出一种市场需求较大的高科技替代产品,并投入资金500万元进行批量生产已知生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
4、为100元时,年销售量为20万件;销售单价若增加10元,年销售量将减少1万件设销售单价为x(元),年销售量为y(万件),年获利额(年获利额=年销售额生产成本投资)为z(万元) (1)试写出y与x之间的函数关系式(不必写出x的取值范围); (2)试写出z与x之间的函数关系式(不必写出x的取值范围); (3)计算销售单价为160元时的年获利额,并说明:得到同样的年获利额,销售单价还可以定为多少元?相应的年销量分别为多少万件? (4)公司计划:在第一年按年获利额最大时确定的销售单价进行销售;第二年的年获利额不低于1130万元,请你借助函数的大致图象说明,第二年的销售单价x(元)应确定在什么范围? 【
5、分析】本题以传统的经济活动中的利润、销售决策问题为背景,设计成数学应用题,引导学生主动关心和参与日常生活中的经济活动,把实际问题抽象成数学问题,运用函数性质和方程知识来解题 【解】(1)依题意知:当销售单价定为x元时,年销量减少(x100)万件 y=20(x100)=x+30 即y与x之间的函数关系式是y=x+30 (2)由题意可得: z=(30x)(x40)5001500=x2+34x3200 即z与x之间的函数关系式为z=x2+34x3200 (3)当x=160时, z=1602+341603200=320, 320=x2+34x3200, 即x2340x+28800=0 由x1+x2=得
6、,160+x=340,x=180 即得到同样的年获利额,销售单价还可以定为180元 当x=160时,y=160+30=14, 当x=180时,y=180+30=12 所以相应的年销售量分别为14万件和12万件 (4)z=x2+34x3200=(x170)2310, 当x=170时,z取得最大值为310 即当销售单价为170元时,年获利额最大,并且到第一年底公司还差310万元就可以收回全部投资 第二年的销售单价定为x元时,则年获利额为: z=(30x)(x40)310=x2+34x1510 当z=1130时,即1130=x2+34x1510, 解得x1=120,x2=220函数z=x2+34x1510的大致图象如图所示 由图象可看出: 当120x220时,z1130 第二年的销售单价应确定在不低于120元且不高于220元的范围内