1、第3课时 二次函数的综合应用
1.掌握如何将实际问题转化为数学问题,进一步理解二次函数在解决实际问题中的应用;(重点、难点)
2.进一步体会数形结合的数学思想方法.
一、情境导入
红光旅社有100张床位,每床每日收费10元,客床可全部租出,若每床每日收费提高2元,则租出床位减少10张,若每床每日收费再提高2元,则租出床位再减少10张,以每提高2元的这种变化方式变化下去,每床每日应提高多少元,才能使旅社获得最大利润?
二、合作探究
探究点一:利用二次函数进行决策和判断
某杂技团进行杂技表演,演员从跷跷板右端A处弹跳
2、到人梯顶端椅子B处,其身体(看成一点)的运动路线是抛物线y=-x2+3x+1的一部分,如图所示.
(1)求演员运动过程中距离地面的最大高度;
(2)已知人梯高BC=3.4m,在一次表演中,人梯到起跳点A的水平距离是4m,问这次表演能否成功?请说明理由.
解析:(1)转化为求二次函数y=-x2+3x+1的最大值问题;(2)求x=4时对应的y值,然后与BC比较,若等于3.4,即表演成功,否则就不成功.
解:(1)y=-x2+3x+1=-(x-)2+.∵a=-<0,∴函数有最大值为.∴演员运动过程中距离地面的最大高度是m;
(2)将x=4代入函数关系式中得y=3.4.∵BC=3.4m,∴这
3、次表演能成功.
方法总结:将生活中的问题转化为二次函数问题求解,要把握函数的相关性质与生活中实际问题的对应关系.
探究点二:二次函数的综合运用
如图,矩形ABCD的顶点A,B的坐标分别为(-4,0)和(2,0),且BC=2.直线AC与直线x=4交于点E.求以直线x=4为对称轴,且过点C与原点O的抛物线对应的函数表达式,并说明此抛物线一定过点E.
解析:以x=4为对称轴的抛物线,我们一般可以设其对应的函数表达式为y=a(x-4)2+m,然后再根据抛物线经过点O与点C求出a与m的值.
解:由已知得点C的坐标为(2,2).
设抛物线所对应的函数表达式为y=a(x-4)2+m,∵
4、该抛物线过点O(0,0),C(2,2),
∴解得
∴所求抛物线对应的函数关系式为y=-(x-4)2+.
设直线AC对应的函数表达式为y=kx+b,则解得
∴直线AC对应的函数表达式为y=x+,∴点E的坐标为(4,).
当x=4时,y=-(x-4)2+=,∴抛物线一定过点E.
跳绳时,绳甩到最高处时的形状是抛物线.已知正在甩绳的甲、乙两名同学拿绳的手间距AB为6米,手到地面的距离AO和BD均为0.9米,身高为1.4米的小丽站在距点O水平距离为1米的点F处,绳子甩到最高处时刚好通过她的头顶点E.以点O为原点建立如图所示的平面直角坐标系,设此抛物线对应的函数表达式为y=ax2+
5、bx+0.9.
(1)求该抛物线对应的函数表达式;
(2)如果小刚站在OD之间,且离点O的距离为3米,当绳子甩到最高处时恰好通过他的头顶,请你计算出小刚的身高;
(3)如果身高为1.4米的小丽站在OD之间,且离点O的距离为t米,绳子甩到最高处时超过他的头顶,请结合图象,写出t的取值范围.
解析:对于第(1)问,由题意可知E点的坐标为(1,1.4),B点的坐标为(6,0.9),将这两点的坐标代入y=ax2+bx+0.9,可以求出抛物线对应的函数表达式;对于第(2)问,实质是求当x=3时的函数值;对于第(3)问,
结合图象,并根据轴对称性求t的取值范围.
解:(1)由题意得点E(1,1.4)、B(6,0.9)在抛物线上,将它们代入y=ax2+bx+0.9,得
解得
∴所求抛物线对应的函数表达式是y=-0.1x2+0.6x+0.9;
(2)当x=3时,y=-0.1×32+0.6×3+0.9=1.8.∴小刚的身高是1.8米;
(3)由抛物线的轴对称性可知1