鄧革周
二次函數(shù)在生活中的應(yīng)用,主要涉及到商品利潤(rùn)、幾何圖形的最值和判斷說(shuō)理等方面.下面舉數(shù)例加以說(shuō)明,供你學(xué)習(xí)時(shí)參考.
一、拋物線形問(wèn)題
例1某游樂(lè)園有一個(gè)直徑為16米的圓形噴水池,噴水池的周邊有一圈噴頭,噴出的水柱為拋物線,在距水池中心3米處達(dá)到最高,高度為5米,且各方向噴出的水柱恰好在噴水池中心的裝飾物處匯合.如圖1所示,以水平方向?yàn)閤軸、噴水池中心為原點(diǎn)建立直角坐標(biāo)系.
(1)求水柱所在拋物線(第一象限部分)的函數(shù)表達(dá)式;
(2)王師傅在噴水池內(nèi)維修設(shè)備期間,噴水管意外噴水,為了不被淋濕,身高1.8米的王師傅必須站在離水池中心多少米以內(nèi)?
(3)經(jīng)檢修評(píng)估,游樂(lè)園決定對(duì)噴水設(shè)施做如下改進(jìn):在噴出水柱的形狀不變的前提下,把水池的直徑擴(kuò)大到32米,各方向噴出的水柱仍在噴水池中心保留的原裝飾物(高度不變)處匯合,請(qǐng)?zhí)骄繑U(kuò)建改造后噴水池水柱的最大高度.
解:(1)設(shè)水柱所在拋物線(第一象限部分)的解析式為y越a(x-3)2+5(a≠0),
將(8,0)代入y越a(x-3)2+5,得
點(diǎn)評(píng):利用二次函數(shù)解決拋物線形的噴泉、隧道、大橋和拱門等實(shí)際問(wèn)題時(shí),要把實(shí)際問(wèn)題中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為拋物線上的點(diǎn),從而確定解析式,通過(guò)解析式去解決問(wèn)題.
二、商品利潤(rùn)問(wèn)題
例2“揚(yáng)州漆器”名揚(yáng)天下,某網(wǎng)店專門銷售某種品牌的漆器筆筒,成本為30元/件,每天銷售y(件)與銷售單價(jià)x(元)之間存在一次函數(shù)關(guān)系,如圖2所示.
(1)求y與x之間的函數(shù)關(guān)系式;
(2)如果規(guī)定每天漆器筆筒的銷售量不低于240件,當(dāng)銷售單價(jià)為多少元時(shí),每天獲取的利潤(rùn)最大,最大利潤(rùn)是多少?
(3)該網(wǎng)店店主熱心公益事業(yè),決定從每天的銷售利潤(rùn)中捐出150元給希望工程,為了保證捐款后每天剩余利潤(rùn)不低于3600元,試確定該漆器筆筒銷售單價(jià)的范圍.
分析:(1)可用待定系數(shù)法確定y與x之間的函數(shù)關(guān)系式;
(2)根據(jù)“利潤(rùn)=銷售量×單件的利潤(rùn)”,結(jié)合(1)中的函數(shù)關(guān)系式,求出利潤(rùn)和銷售單價(jià)之間的關(guān)系式,根據(jù)函數(shù)性質(zhì)來(lái)求最大利潤(rùn);
(3)建立利潤(rùn)w與x的函數(shù)關(guān)系式,進(jìn)而利用所獲利潤(rùn)等于3600元時(shí),求出對(duì)應(yīng)x的值,根據(jù)增減性,求出x的取值范圍.
點(diǎn)評(píng):在生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)中,經(jīng)常會(huì)遇到求最大利潤(rùn)、最大銷量等問(wèn)題.解此類題的關(guān)鍵是確定二次函數(shù)的解析式,根據(jù)函數(shù)性質(zhì)確定其最大值.自變量x的取值要使實(shí)際問(wèn)題有意義.如本題第(2)題,如果不注意自變量的取值范圍,將x=50代入求最值就錯(cuò)了.
三、判斷說(shuō)理問(wèn)題
例3某農(nóng)場(chǎng)擬建一間矩形種牛飼養(yǎng)室,飼養(yǎng)室的一面靠墻(墻足夠長(zhǎng)),已知建筑材料可建圍墻50m.設(shè)飼養(yǎng)室長(zhǎng)為x(m),占地面積為y(m2).
(1)如圖4,問(wèn)飼養(yǎng)室長(zhǎng)x為多少時(shí),占地面積y最大?
(2)如圖5,現(xiàn)要求在圖中所示位置留2m寬的門,且仍使飼養(yǎng)室的占地面積最大.小敏說(shuō):“只要飼養(yǎng)室長(zhǎng)比(1)中的長(zhǎng)多2m就行了.”請(qǐng)你通過(guò)計(jì)算,判斷小敏的說(shuō)法是否正確.
∴小敏的說(shuō)法不正確.
點(diǎn)評(píng):解一邊靠墻圍矩形場(chǎng)地的面積問(wèn)題,用自變量表示矩形的長(zhǎng)和寬,根據(jù)矩形的面積公式得出函數(shù)關(guān)系式是解題的關(guān)鍵.在幾何圖形中,二次函數(shù)問(wèn)題常見的有:面積的最值、用料的最佳方案以及動(dòng)態(tài)幾何中的最值.