二次函数与实际应用问题

22 3 实际问题与二次函数 第 1 课时 二次函数与图形面积 学习目标 1 分析实际问题中变量之间的二次函数关系 难点 2 会运用二次函数求实际问题中的最大值或最小值 3 能应用二次函数的性质解决图形中最大面积问题 重点 新课导入 1 二次函数 y 2 x 3 2 5 的对称轴是直线 x 3 顶点坐标 3 5 当 x 3 时 y 的最 小 值是 5 2 二次函数 y 3 x 4 2 1 的对称轴是直线 x 4 顶点坐标是 4 1 当 x 4 时 函数有最 大 值 是 1 3 二次函数 y 2x2 8x 9 的对称轴是直线 x 2 顶点坐标是 2 1 当 x 2 时 函数有最 小 值 是 1 一 二次函数与几何图形面积的最值 引例 从地面竖直向上抛出一小球 小球的高度 h 单位 m 与小球的运动时间 t 单位 s 之间的关系式是 h 30t 5t 2 0 t 6 小球的运动时间是多少时 小球最高 小球运动中的最大高度是多少 可以出 这个函数的图象是一条抛物看线的一部分 这条抛物线的顶点是这个函数 的图象的最高点 也就是说 当 t 取顶点的横坐标时 这个函数有最大值 如何求出二次函数 y ax 2 bx c 的最小 大 值 由于抛物线 y ax 2 bx c 的顶点是最低 高 点 所以我们利用二次函数最值 公 式来求最大最小值 所以当 t 3 时 h 45 小球运动的时间是 3s 时 小球最高 小球运动中的最大高度是 45 m 典型例题 例 用总长为 60m 的篱笆围成矩形场地 矩形面积 S 随矩形一边长 l 的变化而变化 当 l 是多少时 场地的面积 S 最大 问题 1 矩形面积公式是什么 问题 2 如何用 l 表示另一边 问题 3 面积 S 的函数关系式是什么 如图 用一段长为 60m 的篱笆围成一个一边靠墙的矩形菜园 墙长 32m 这个矩 形的长 宽各为多少时 菜园的面积最大 最大面积是多少 问题 1 变式 1 与例题有什么不同 问题 2 我们可以设面积为 S 如何设自变量 问题 3 面积 S 的函数关系式是什么 设垂直于墙的边长为 x 米 S x 60 2x 2x2 60 x 设垂直于墙的边长为 x 米 S x 60 2x 2x2 60 x 问题 4 如何求解自变量 x 的取值范围 墙长 32m 对此题有什么作用 0 60 2x 32 即 14 x 30 问题 5 如何求最值 最值在其顶点处 即当 x 15m 时 S 450m2 问题 6 如何求最值 由于 30 18 因此只能利用函数的增减性求其最值 当 x 18 时 S 有最大值是 378 总结 实际问题中求解二次函数最值问题 不一定都取图象顶点处 要根据自变量的取 值 范围 通过变式 1 与变式 2 的对比 希望同学们能够理解函数图象的顶点 端点与 最值的关系 以及何时取顶点处 何时取端点处才有符合实际的最值 二次函数解决几何面积最值问题的方法 1 求出函数解析式和自变量的取值范围 2 配方变形 或利用公式求它的最大值或最小值 3 检查求得的最大值或最小值对应的自变量的值必须在自变量的取值范围内 解决这类题目的一般步骤 1 列出二次函数的解析式 并根据自变量的实际意义 确定自变量的取值范围 2 在自变量的取值范围内 运用公式法或通过配方求出二次函数的最大值或最小值 课堂小结 1 主要学习了如何将实际问题转化为数