名师点金:求二次函数的表达式是解决二次函数问题的重要保证.求二次函数的表达式一般用待定系数法,但要根据不同条件,设出恰当的表达式,常见的表达式的基本形式有:一般式、顶点式、交点式、平移式等.
利用一般式求二次函数的表达式
1.已知二次函数的图象经过点(-1,-5),(0,-4)和(1,1),求这个二次函数的表达式.
利用顶点式求二次函数的表达式
2.已知抛物线的顶点坐标为(4,-1),与y轴交于点(0,3),求这条抛物线的表达式.
利用交点式求二次函数的表达式
3.已知抛物线与x轴交于A(1,0),B(-4,0)两点,与y轴交于点C,且AB=BC,求此抛物线的表达式.
利用平移式求二次函数的表达式
4.将抛物线y=-x2+x-3向上平移,使平移后的抛物线经过点C(0,2),求平移后的抛物线的表达式.
5.将抛物线y=ax2+bx+c向右平移5个单位长度,再向下平移3个单位长度,得到抛物线y=x2+2x+3,求原抛物线的表达式.(用两种方法解)
灵活运用方法求二次函数的表达式
6.(一题多解)已知抛物线的顶点坐标为(-2,4),且与x轴的一个交点坐标为(1,0),求抛物线的表达式.
专项训练二:二次函数的图表信息问题
名师点金:与二次函数有关的图表信息问题主要体现在:利用二次函数解决几何图形中面积最值问题,与表格有关的费用(利润)问题,利用函数图象解决方
案最优问题.解决此类问题的方法是利用隐含的条件或相等关系、题中存在的公式等列函数表达式,再利用函数的性质解决相关问题.
利用二次函数解决几何图形面积最值问题
1.用19米长的铝合金条制成如图所示的矩形窗框,CD长表示窗框的宽,EF=0.5米(铝合金条的宽度忽略不计).
(1)求窗框的透光面积S(平方米)与窗框的宽x(米)之间的函数表达式. (2)如何设计才能使窗框的透光面积最大?最大透光面积是多少? (3)当窗框的透光面积不小于10平方米时,直接写出x的取值范围?
(第1题)
2.如图,△ABC是边长为3 cm的等边三角形,动点P,Q同时从A,B两点出发,分别沿AB,BC方向匀速移动,它们的速度都是1 cm/s,当点P运动到点B时,P,Q两点停止运动,设P点的运动时间为t(s).
(1)当t为何值时,△PBQ是直角三角形.
(2)设四边形APQC的面积为y cm2,求y关于t的函数表达式,当t为何值时,四边形APQC的面积最小?并求出最小值.
(第2题)
利用二次函数解决与表格有关的费用(利润)问题
3.某数学研究所门前有一个边长为4米的正方形花坛,花坛内部要用红、黄、紫三种颜色的花草种植成如图所示的图案,图案中AE=MN.准备在形如Rt△AEH的四个全等三角形内种植红色花草,在形如Rt△MEH的四个全等三角形内种植黄色花草,在正方形MNPQ内种植紫色花草,每种花草的价格如下表:
品种 价格(元/平方米) 红色花草 黄色花草 紫色花草 60 80 120 设AE的长为x米,正方形EFGH的面积为S平方米,买花草所需的费用为W元,解答下列问题:
(1)S
与
x
之
间
的
函
数
表
达
式
为
S
=
________________________________________________________________________;
(2)求W与x之间的函数表达式,并求所需的最低费用是多少元.
(第3题)
利用图象信息解决方案最优问题
4.(中考·南充)某商场购进一种每件价格为100元的新商品,在商场试销发现:销售单价x(元)与每天销售量y(件)之间满足如图所示的关系.
(1)求出y与x之间的函数表达式;
(2)写出每天的利润W与销售单价x之间的函数表达式.若你是商场负责人,会将销售单价定为多少,来保证每天获得的利润最大?最大利润是多少?
(第4题)
专项训练三:函数中的决策问题
名师点金:函数中的决策问题通常包括两类:一是利用一次函数进行决策,二是利用二次函数进行决策.其解题思路一般是先建立一次函数(二次函数)模型,将实际问题转化为函数问题,然后利用一次函数(二次函数)的图象和性质去分析、解决问题.
利用一次函数解决决策问题
类型1:调运方案的决策
1.现从A,B两个蔬菜市场向甲、乙两地运送蔬菜,A,B两个蔬菜市场各有蔬菜14吨,其中甲地需要蔬菜15吨,乙地需要蔬菜13吨,从A蔬菜市场到甲地的运费为50元/吨,到乙地的运费为30元/吨;从B蔬菜市场到甲地的运费为60元/吨,到乙地的运费为45元/吨.
(1)设从A蔬菜市场向甲地运送蔬菜x吨,请完成下表:
A B 运往甲地蔬菜量(吨) x 运往乙地蔬菜量(吨) (2)设总运费为W元,请写出W与x之间的函数表达式; (3)怎样调运蔬菜才能使总运费最少?
类型2:生产方案的决策
2.(中考·岳阳)某学校科技活动小组制作了部分科技产品后,把剩余的甲、乙两种原料制作成了100个A,B两种型号的工艺品.已知每制作一个工艺品所需甲、乙两种原料如下表:
型号 千克 原料 甲 乙 A型 0.5 0.3 B型 0.2 0.4 已知剩下甲种原料29千克,乙种原料37.2千克,假设制作x个A型工艺品.
(1)请写出x应满足的不等式组.
(2)请你设计A,B两种型号的工艺品的所有制作方案.
(3)经市场了解,A型工艺品售价为25元/个,B型工艺品售价为15元/个.若这两种型号工艺品的销售总金额为y元,请写出y与x之间的函数表达式,并指出哪种制作方案所得销售总金额最大?求出最大销售总金额.
利用二次函数解决决策问题
类型1:顶点的横坐标在自变量取值范围内的决策问题
3.(改编·青岛)某商场要经营一种新上市的文具,进价为20元/件,试营销阶段发现:当销售单价是25元时,每天的销售量为250件;销售单价每上涨1元,每天的销售量就减少10件.
(1)写出商场销售这种文具,每天所得的销售利润w(元)与销售单价x(元)之间的函数表达式;
(2)求销售单价为多少元时,该文具每天的销售利润最大.
类型2:顶点的横坐标不在自变量取值范围内的决策问题
4.(中考·黄冈)某公司生产的一种健身产品在市场上受到普遍欢迎,每年可在国内、国外市场上全部售完.该公司的年产量为6千件,若在国内市场销售,平均每件产品的利润y1(元)与国内销售量x(千件)的关系为:y1=15x+90(0<x≤2), -5x+130(2<x<6);
若在国外市场销售,平均每件产品的利润y2(元)与国外销售量t(千件)的关系为:
100(0 -5t+110(2≤t<6). (1)用含x的代数式表示t为:t=________;当0<x≤4时,y2与x之间的函数表达式为:y2=________;当________ (3)该公司每年在国内、国外市场的销售量各为多少时,可使公司每年的总利润最大?最大值为多少? 专项训练四:思想方法荟萃 名师点金:本章涉及的主要思想方法有:数形结合思想、分类讨论思想、方程思想、建模思想等. 数形结合思想 1.已知抛物线y=ax2+bx+c的位置如图所示,则点P(a,bc)在第________象限. (第1题) (第2题) 2.已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,则下列结论中不正确的是________. ①ac>0;②当x>1时,y随x的增大而减小;③b-2a=0;④x=3是关于x的方程ax2+bx+c=0(a≠0)的一个根. 分类讨论思想 3.如图,抛物线y=-x2+5x+n经过点A(1,0),与y轴交于点B. (1)求抛物线的表达式; (2)P是y轴正半轴上一点,且△PAB是以AB为腰的等腰三角形,试求点P的坐标. (第3题) 方程思想 4.如图,二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴只有一个公共点P,与y轴的交点为Q.过Q点的直线y=2x+m与x轴交于点A,与这个二次函数的图象交于另一点B.若S△BPQ=3S△APQ,求这个二次函数的表达式. (第4题) 建模思想 5.某商品的进价为每件40元,售价为每件50元时,每个月可卖出210件.如果每件商品的售价每上涨1元,那么每个月少卖出10件(每件商品的售价不能高于65元).设每件商品的售价上涨x元(x为正整数),每个月的销售利润为y元. (1)求y与x之间的函数表达式,并直接写出自变量x的取值范围. (2)每件商品的售价定为多少元时,每个月可获得最大利润?最大月利润是多少元? (3)每件商品的售价定为多少元时,每个月的利润恰为2 200元?根据以上结论,请你直接写出每件商品的售价在什么范围时,每个月的利润不低于2 200元. 答案 专项训练一 1.解:设这个二次函数的表达式为y=ax2+bx+c(a≠0), a-b+c=-5, 依题意得c=-4, a+b+c=1.a=2, 解这个方程组,得b=3, c=-4. ∴这个二次函数的表达式为y=2x2+3x-4. 点拨:若给出抛物线上任意三点的坐标,通常可设一般式求解. 2.解:设这条抛物线的表达式为y=a(x-4)2-1,将(0,3)的坐标代入得3=a(0-4)2-1. 解得a=.∴这条抛物线的表达式为y=(x-4)2-1,即y=x2-2x+3. 444点拨:若给出抛物线的顶点坐标或对称轴与最值,通常可设顶点式求解. 3.解:由A(1,0),B(-4,0),可知AB=5,OB=4. 1 1 1 又∵BC=AB,∴BC=5. 在Rt△BCO中,OC= BC2-OB2=52-42=3, ∴C点的坐标为(0,3)或(0,-3). 设抛物线的表达式为y=a(x-1)(x+4),将(0,3)的坐标代入,得 3=a(0-1)(0+4),解得a=-; 4 将(0,-3)的坐标代入,得-3=a(0-1)(0+4),解得a=. 4 333 ∴该抛物线的表达式为y=-(x-1)(x+4)或y=(x-1)(x+4),即y=-x2 444939 -x+3或y=x2+x-3. 444 点拨:若给出抛物线与x轴的交点坐标或对称轴及抛物线与x轴的两交点间的距离,通常可设交点式求解. 121114.解:∵y=-x2+x-3=-x--,∴抛物线的对称轴为直线x=. 422∵将此抛物线向上平移,∴抛物线的开口大小、方向及对称轴都不变, 12 ∴可设平移后的抛物线的表达式为y=-x-+a. 2192 将点C(0,2)的坐标代入,得2=-0-+a.解得a=. 24129 ∴平移后的抛物线的表达式为y=-x-+,即y=-x2+x+2. 425.解:方法一:∵y=x2+2x+3=(x+1)2+2,∴把抛物线y=(x+1)2+2向左平移5个单位长度,再向上平移3个单位长度,得到抛物线y=(x+6)2+5=x2+12x+41.∴原抛物线的表达式为y=x2+12x+41. 3 3 方法二:原抛物线的表达式为y=(x+5)2+2(x+5)+3+3,即y=x2+12x+41. 点拨:方法一是先将表达式化成顶点式,再利用“左加右减,上加下减”规则来求;方法二是不将表达式化成顶点式,直接利用“左加右减”在所有的x上加减,“上加下减”在常数项上加减.本题要注意逆向思考,“将未知图象平移到已知图象”转化为“将已知图象平移到未知图象”;“向右平移”转化为“向左平移”;“向下平移”转化为“向上平移”. 6.解:方法一:设抛物线的表达式为y=ax2+bx+c,由题意得 4 ba=-,-2a9=-2, 164ac-b=4,解得b=-9, 204a a+b+c=0,c=.9 2 1620 ∴抛物线的表达式为y=-x2-x+. 999 方法二:设抛物线的表达式为y=a(x+2)2+4,将(1,0)的坐标代入,得0=a(1+2)2+4,解得 a=-. 9 49 (x+2)2+4,即 y=- 4x2- 1620x+. 99 4 4 ∴抛物线的表达式为y=- 9 方法三:∵抛物线的顶点坐标为(-2,4),与x轴的一个交点坐标为(1,0), ∴抛物线的对称轴为直线x=-2,与x轴的另一个交点坐标为(-5,0). 设抛物线的表达式为y=a(x-1)(x+5),将点(-2,4)的坐标代入,得4= a(-2-1)(-2+5),解得a=-. 9 ∴抛物线的表达式为y=-(x-1)(x+5),即y=- 99 4 4x2- 1620 x+. 99 4 点拨:本题分别运用了一般式、顶点式和交点式求二次函数的表达式,求解二次函数的表达式时,要根据题目条件选择灵活的方法,如:第一种方法列式较复杂,且计算量大,第二、三种方法较简便,计算量小. 专项训练二 1.解:(1)由题意,可知AF=BE=CD=x米,AB=EF=0.5米,BC=GH=DE. 19-3x-1 ∴AC=0.5+=6.5-x(米). 3∴S=AC·CD=(6.5-x)·x.整理,得 S=-x2+6.5x(0 4164 169 .即当最大值=16 13169 CD=AC=米时,窗框的透光面积最大,最大透光面积是平方米. 416 (3)令 S=10,即-x2+6.5x=10,解得 5 x=或x=4.∵函数S=-x2+6.5x2 5 的图象开口向下,∴当S≥10时,≤x≤4,即当窗框的透光面积不小于10平方米 2时,x的取值范围是≤x≤4. 2 2.解:(1)由题意可知,∠B=60°,BP=(3-t)cm,BQ=t cm.若△PBQ是1 直角三角形,则∠BPQ=30°或∠BQP=30°.于是BQ=BP或BP=BQ,即t= 221 1 (3-t)或3-t=t,解得t=1或t=2,即当t为1 s或2 s时,△PBQ是直角三22角形. (2)过点P作PM⊥BC于点M,则易知BM=BP=(3-t)cm,∴PM= 22BP2-BM2= 34 34 13 (3-t)cm.∴S四边形APQC=S△ABC-S△PBQ=×3×2223t+943,即y= 34t2- 343t+943 3 3 3-t·(322 1 1 11 5 -t)=t2-,易知0 为 s时,四边形APQC的面积最小,最小值为 cm2. 216 3.解:(1)2x2-8x+16 (2)由题意,可知W=60×4S△AEH+80(S正方形EFGH-S正方形MNPQ)+120S正方 形MNPQ=60×4× 12 x(4-x)+80(2x2-8x+16-x2)+120x2.整理,得W=80x2- 160x+1 280,配方,得W=80(x-1)2+1 200.∴当x=1时,W最小值=1 200,即所需的最低费用是1 200元. 点拨:利用表格信息解决费用(利润)问题,关键要从表格中获取条件信息, 然后建立二次函数模型,最后利用二次函数的性质求最值. 4.解:(1)设y与x之间的函数表达式为y=kx+b(k≠0).由所给函数图象,得 130k+b=50,k=-1,解得 150k+b=30,b=180. ∴y与x之间的函数表达式为y=-x+180. (2)W=(x-100)y=(x-100)(-x+180),整理,得W=-x2+280x-18 000,配方,得W=-(x-140)2+1 600, ∴当x=140时,W最大值=1 600. ∴若我是商场负责人,会将销售单价定为140元,来保证每天获得的利润最大,最大利润是1 600元. 专项训练三 1.解:(1)如下表所示: A B 运往甲地蔬菜量(吨) x 15-x 运往乙地蔬菜量(吨) 14-x x-1 (2)W=50x+30(14-x)+60(15-x)+45(x-1), 整理,得W=5x+1 275. (3)∵从A,B两个蔬菜市场向甲、乙两地运送的蔬菜数量为非负数, 14-x≥0,∴解得1≤x≤14. 15-x≥0,x-1≥0. x≥0, 在W=5x+1 275中,∵5>0, ∴W随x的增大而增大, ∴当x=1时,W取得最小值,为1 280. ∴从A蔬菜市场向甲地运送1吨,向乙地运送13吨,从B蔬菜市场向甲地运送14吨,才能使总运费最少. 点拨:对于决策问题,其实质是确定最佳方案,问题中所能提供的方案往往不唯一,我们可以通过结合一次函数的增减性来确定最佳方案,其关键是找出所..........有方案. 2.解:(1)根据题意列不等式组如下: 0.5x+0.2×(100-x)≤29, 0.3x+0.4×(100-x)≤37.2.(2)由(1)得28≤x≤30(x为整数), ∴x可以取28,29,30. 故有以下三种制作方案: 方案一:制作A型工艺品28个,B型工艺品72个; 方案二:制作A型工艺品29个,B型工艺品71个; 方案三:制作A型工艺品30个,B型工艺品70个. (3)y=25x+15(100-x)=10x+1 500. 易知一次函数y=10x+1 500中,y随x的增大而增大. 故当x=30时,y最大值=10×30+1 500=1 800, 即当制作A型工艺品30个,B型工艺品70个时,所得销售总金额最大,最大销售总金额为1 800元. 点拨:解此类题时,应先正确建立函数模型,确定自变量的取值范围.设计方案时,要注意取自变量的所有整数值,再根据函数的性质求最大(小)值;还可.....以算出各种方案的值进行大小比较. 3.解:(1)由题意得,销售量为250-10(x-25)=-10x+500(件),则w=(x-20)(-10x+500),整理,得w=-10(x-35)2+2 250. (2)在w=-10(x-35)2+2 250中,∵-10<0,∴函数图象开口向下,w有最大值,当x=35时,w最大值=2 250,即当销售单价为35元时,该文具每天的销售利润最大. 4.解:(1)6-x;5x+80;4;6 (2)分三种情况: ①当0<x≤2时,w=(15x+90)x+(5x+80)(6-x)=10x2+40x+480; ②当2 -5x2+30x+600(4<x<6). (3)当0<x≤2时,w=10x2+40x+480=10(x+2)2+440,此时当x=2时, w最大值=600; 当2<x≤4时,w=-10x2+80x+480=-10(x-4)2+640,此时当x=4时,w最大值=640; 当4 专项训练四 1.三 2.①②③ 点拨:由二次函数y=ax2+bx+c的图象可得抛物线开口向上,∴a>0;抛物线与y轴的交点在y轴负半轴上,∴c<0,∴ac<0,①错误.由函数图象可得当x<1时,y随x的增大而减小;当x>1时,y随x的增大而增大,②错误.∵对称轴为直线x=1,∴- =1,即2a+b=0,③错误.由图象可得抛 2ab 物线与x轴的一个交点坐标为(-1,0),又对称轴为直线x=1,∴抛物线与x轴的另一个交点坐标为(3,0),∴x=3是关于x的方程ax2+bx+c=0的一个根,④正确.本题考查的是二次函数的性质,根据题意利用数形结合思想进行解答. 3.解:(1)因为点A(1,0)在抛物线y=-x2+5x+n上, 所以有-1+5+n=0,即n=-4. 所以抛物线的表达式为y=-x2+5x-4. (2)由抛物线的表达式可知抛物线与y轴的交点为B(0,-4),则AB=12+42=17. 因为△PAB是以AB为腰的等腰三角形,点P在y轴正半轴上,所以分类讨 论如下: ①当AB=AP时,因为OA⊥BP,所以OP=OB,所以点P的坐标为(0,4); ②当AB=BP时,因为AB==17-4,所以点P的坐标为(0,故点P的坐标为(0,4)或(0,17,所以BP=17-4). 17-4). 17,所以OP=BP-OB 点拨:本题运用了分类讨论思想,题目中只给出了以AB为腰,求出的点P要在y轴正半轴上,所以必须分两种情况求点P的坐标,否则就会丢解. 4.解:由题意知二次函数的图象与y轴的交点Q的坐标为(0,c), 又∵直线y=2x+m过点Q,∴m=c. y=x2+bx+c,联立得 y=2x+c, 可得B点的坐标为(2-b,4-2b+c). 作BC⊥x轴于C,则BC=4-2b+c. ∵S△BPQ=3S△APQ,∴S△ABP=4S△APQ. ∵△APQ与△APB同底(AP)不等高, ∴S△APB∶S△APQ=4∶1=BC∶OQ. 又∵OQ=c(c>0),∴(4-2b+c)∶c=4∶1. 即2b+3c-4=0 ①. ∵二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴只有一个公共点,∴b2-4c=0 ②. b=3,b=-4, 联立①②,解得 4c=4.c=,9 4 1 22 1 经检验,可知当b1=时,抛物线的顶点在y轴左侧,不合题意,舍去. 3∴b=-4,c=4.∴这个二次函数的表达式为y=x2-4x+4. 点拨:本题用待定系数法求函数表达式时,根据图象的几何性质寻找待定系数所满足的条件,列方程或方程组求解.解题时还必须根据题目条件对结果进行检验,舍去不符合题意的解. 5.解:(1)y=(210-10x)(50+x-40),整理,得y=-10x2+110x+2 100(0<x≤15,且x为整数). (2)根据(1)中的表达式,得y=-10(x-5.5)2+2 402.5. ∵a=-10<0,0 (3)当y=2 200时,-10x2+110x+2 100=2 200,解得x1=1,x2=10. 当x=1时,50+x=51; 当x=10时,50+x=60. ∴每件商品的售价定为51元或60元时,每个月的利润恰为2 200元. 每件商品的售价不低于51元且不高于60元,并且为整数时,每个月的利润不低于2 200元. 4 因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容