黎源
北師大版九年級(jí)數(shù)學(xué)下冊(cè)第二章《二次函數(shù)》的第六節(jié)《何時(shí)獲得最大利潤(rùn)》與課本配套《練習(xí)冊(cè)》上有這樣一道題:“某居民小區(qū)在一塊一邊靠墻(墻長(zhǎng)15m)的空地上修建一個(gè)矩形花園,花園一邊靠墻,另外三邊用總長(zhǎng)為40m的柵欄圍成,如圖,求花園的最大面積。
學(xué)生解:設(shè)BC=x米,則AB= 米,設(shè)花園的面積為y平方米,∴y=x· =- x2+20x;
∵- <0,拋物線的開口向下,
∴函數(shù)有最大值,最大值為= =200。
答:最大面積為200m2。
這個(gè)解法中存在的問題的根源是學(xué)生機(jī)械套用二次函數(shù)的最大值公式,而忽視了二次函數(shù)自變量的取值范圍和二次函數(shù)圖像之間的關(guān)系。而自變量的取值范圍和函數(shù)圖像的關(guān)系又是學(xué)生學(xué)習(xí)函數(shù)中的一項(xiàng)重要內(nèi)容,對(duì)于這個(gè)問題我設(shè)置了如下問題:
已知:y=(x-1)2-4,分別在下列條件下畫出函數(shù)的圖像并求出函數(shù)的最大、小值。
①一切實(shí)數(shù);②3≤x≤4;③-2≤x≤0;④0≤x≤3;⑤-1≤x≤2。
解:由y=(x-1)2-4得出開口向上,對(duì)稱軸為x=1,頂點(diǎn)坐標(biāo)為(1,-4)。
①x是一切實(shí)數(shù),函數(shù)圖像是整支拋物線,∴x=1時(shí)y有最小值-4,無最大值。
②當(dāng)3≤x≤4時(shí)圖像如圖2,此時(shí)y隨x的增大而增大?!喈?dāng)x=3時(shí),y有最小值0;x=4時(shí),y有最大值5。
③當(dāng)-2≤x≤0時(shí),圖像如圖3,此時(shí)y隨x的增大而減小。∴當(dāng)x=0時(shí),y有最小值-3;x=-2時(shí),y有最大值5。
④當(dāng)0≤x≤3 時(shí),圖像如圖4?!喈?dāng)x=1時(shí),y有最小值-4;x=3時(shí),y有最大值0。
⑤當(dāng)-1≤x≤2時(shí),圖像如圖5?!喈?dāng)x=1時(shí),y有最小值-4;x=-1時(shí),y有最小值0。
在解決這個(gè)問題時(shí),利用輔助多媒體的幾何畫板和學(xué)生一起分析。接著又把函數(shù)解析式變成y=-(x-1)2-5,其它條件不變,和學(xué)生一起總結(jié)當(dāng)自變量的范圍在a≤x≤b之間時(shí),如何求二次函數(shù)的最值方法。
最后和學(xué)生一起小結(jié):
當(dāng)開口向上時(shí):
①對(duì)稱軸在x的取值范圍的左側(cè),y隨x的增大而增大。
②對(duì)稱軸在x的取值范圍的右側(cè),y隨x的增大而減小。
③對(duì)稱軸在x取值范圍上,最小值在頂點(diǎn)處,哪一個(gè)端點(diǎn)離對(duì)稱軸遠(yuǎn),哪一個(gè)端點(diǎn)的函數(shù)值就大。
當(dāng)開口向下時(shí):
①對(duì)稱軸在x的取值范圍的左側(cè),y隨x的增大而減小。
②對(duì)稱軸在x的取值范圍的右側(cè),y隨x的增大而增大。
③對(duì)稱軸在x取值范圍上最大值在頂點(diǎn)處,哪一個(gè)端點(diǎn)離對(duì)稱軸遠(yuǎn),哪一個(gè)端點(diǎn)的函數(shù)值就?。磳?duì)稱軸在x的取值范圍的中點(diǎn)的左側(cè),右側(cè)端點(diǎn)處取最小值;對(duì)稱軸在x的取值范圍的中點(diǎn)的右側(cè),左側(cè)端點(diǎn)處取最小值)。這樣,不提閉區(qū)間,也不用字母表示各種情況,學(xué)生掌握起來難度就小很多,效果也很好。
課堂練習(xí):
某水果批發(fā)商銷售每箱進(jìn)價(jià)為40元的蘋果,物價(jià)部門規(guī)定每箱售價(jià)不得高于55元。市場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn),若以每箱50元的價(jià)格銷售,平均每天銷售90箱;價(jià)格每提高1元,平均每天少銷售3箱。
(1)求平均每天銷售量y(箱)與銷售價(jià)x(元/箱)之間的函數(shù)關(guān)系式。
(2)求該批發(fā)商平均每天的銷售利潤(rùn)W(元)與銷售價(jià)x(元/箱)之間的函數(shù)關(guān)系式。
(3)當(dāng)每箱蘋果的銷售價(jià)為多少元時(shí),可以獲得最大利潤(rùn)?最大利潤(rùn)是多少?