2.4.2二次函数的应用
预习案
一、预习目标及范围：
1.经历探索T恤衫销售过程中最大利润等问题的过程，体会二次函数是一类最优化问题的数学模型,感受数学的应用价值.
2.掌握实际问题中变量之间的二次函数关系，并运用二次函数的知识求出实际问题的最大值、最小值．
预习范围：P48-49
二、预习要点
二次函数的最值问题和增减性：
增减性
三、预习检测
1.某商店经营衬衫,已知所获利润y(元)与销售的单价x(元)之间满足关系式y=–x2+24x+2 956，则获利最多为______元
2. 某旅行社要组团去外地旅游,经计算所获利润y(元)与旅行团人员x(人)满足关系式y=–2x2+80x+28 400，要使所获营业额最大,则此旅行团有_______人.
3.（兰州·中考）如图，小明的父亲在相距2米的两棵树间拴了一根绳子，给小明做了一个简易的秋千.拴绳子的地方距地面高都是2.5米，绳子自然下垂呈抛物线状，身高1米的小明距较近的那棵树0.5米时，头部刚好接触到绳子，则绳子的最低点距地面的距离为米.
探究案
一、合作探究
活动内容1：
活动1：小组合作
二次函数y=a(x-h)2+k(a ≠0)，顶点坐标为（h,k）,则
（1）a>0时，y有最小值（）；
（2）当a<0时，y有最大值（）
【探究】某商店经营T恤衫,已知成批购进时单价是2.5元.根据市场调查,销售量与销售单价满足如下关系:在一段时间内,单价是13.5元时,销售量是500件,而单价每降低1元,就可以多售出200件.
请你帮助分析，销售单价是多少时,可以获利最多?
【解析】设销售单价为x (x≤13.5)元,那么
销售量可以表示为 : 件;
每件T恤衫的利润为: 元;
所获总利润可以表示为: 元;
即y=-200x2+3 700x-8 000=-200(x-9.25)2+9 112.5
∴当销售单价为元时,可以获得最大利润,
最大利润是元.
活动2：探究归纳
先将实际问题转化为数学问题，再将所求的问题用二次函数关系式表达出来，然后利用顶点坐标公式或者配方法求出最值，有时必须考虑其自变量的取值范围，根据图象求出最值.
活动内容2：典例精析
例题2（武汉·中考）某宾馆有50个房间供游客住宿，当每个房间的房价为每天180元时，房间会全部住满．当每个房间每天的房价每增加10元时，就会有一个房间空闲．宾馆需对游客居住的每个房间每天支出20元的各种费用．根据规定，每个房间每天的房价不得高于340元．设每个房间的房价每天增加x元（x为10的整数倍）．
(1)设一天订住的房间数为y，直接写出y与x的函数关系式及自变量x的取值范围.
(2)设宾馆一天的利润为w元，求w与x的函数关系式.
(3)一天订住多少个房间时，宾馆的利润最大？最大利润是多少元？
【解析】
例题3（青海·中考）某水果批发商场经销一种水果，如果每千克盈利5元，每天可售出200千克，经市场调查发现，在进价不变的情况下，若每千克涨价1元，销售量将减少10千克.
（1）现该商场要保证每天盈利1 500元，同时又要顾客得到实惠，那么每千克应涨价多少元？
（2）若该商场单纯从经济利益角度考虑，这种水果每千克涨价多少元，能使商场获利最多？
二、随堂检测
1.（株洲·中考）某广场有一喷水池，水从地面喷出，如图，以水平地面为轴，出水点为原点，建立平面直角坐标系，水在空中划出的曲线是抛物线y=-（x-2）2+4（单位：米）的一部分，则水喷出的最大高度是( )
A.4米
B.3米
C.2米
D.1米
2.（德州·中考）为迎接第四届世界太阳城大会，德州市把主要路段路灯更换为太阳能路灯．已知太阳能路灯售价为5 000元/个，目前两个商家有此产品．甲商家用如下方法促销：若购买路灯不超过100个，按原价付款；若一次性购买100个以上，则购买的个数每增加一个，其价格减少10元，但太阳能路灯的售价不得低于3 500元/个．乙商家一律按原价的80℅销售．现购买太阳能路灯x个，如果全部在甲商家购买，则所需金额为y1元；如果全部在乙商家购买，则所需金额为y2元.
（1）分别求出y1，y2与x之间的函数关系式.
（2）若市政府投资140万元，最多能购买多少个太阳能路灯？
3.桃河公园要建造圆形喷水池.在水池中央垂直于水面处安装一个柱子OA,O恰在水面中心,OA=1.25m.由柱子顶端A处的喷头向外喷水,水流在各个方向沿形状相同的抛物线落下,为使水流形状较为漂亮,要求设计成水流在距离OA 1m处达到最大高度2.25m.
如果不计其他因素,那么水池的半径至少要多少米,才能使喷出的水流不致落到池外？
4．（青岛·中考）某市政府大力扶持大学生创业．李明在政府的扶持下投资销售一种进价为每件20元的护眼台灯．销售过程中发现，每月销售量y（件）与销售单价x（元）之间的关系可近似地看作一次函数：
（1）设李明每月获得利润为w（元），当销售单价定为多少元时，每月可获得最大利润？
（2）如果李明想要每月获得2 000元的利润，那么销售单价应定为多少元？
（3）根据物价部门规定，这种护眼台灯的销售单价不得高于32元，如果李明想要每月获得的利润不低于2 000元，那么他每月的成本最少需要多少元？
（成本＝进价×销售量）
参考答案
预习检测：
1.3100
2.20
3.0.5
随堂检测
1. 【解析】选A. 抛物线的顶点坐标为（2,4），所以水喷出的最大高度是4米.
2. 【解析】（1）由题意可知，
当x≤100时，购买一个需5 000元，故y1=5 000x
当x>100时，因为购买个数每增加一个，其价格减少10元但售价不得低于3 500元/
个，所以x≤5 000 3 500
100250 10
-
+=
即100<x≤250时，购买一个需5 000-10(x-100)元，故y1=6 000x-10x2；当x>250时，购买一个需3 500元，故y1=3 500x;
21 5 000x,y 6 000x 10x ,3 500x,⎧⎪=-⎨⎪⎩所以 0x 100100x 250x 250
≤≤<≤> 2500080%4000.y x x =⨯=
(2) 当0≤x ≤100时，y 1=5 000x ≤500 000<1 400 000；
当100<x ≤250时，
y 1=6 000x -10x 2=-10(x -300)2+900 000<1 400 000；
∴由35001400000x = 得到x=400
由40001400000x = 得到350400x =<
故选择甲商家，最多能购买400个太阳能路灯
3. 【解析】建立如图所示的坐标系,根据
题意得,点A(0,1.25),顶点
B(1,2.25).
设抛物线的表达式为y=a(x-h)2+k,由待定系数法可求得抛物线表达式为:y=-(x-1)2+2.25.
当y=0时,得点C(2.5,0);同理,点D(-2.5,0).
根据对称性,那么水池的半径至少要2.5m,
才能使喷出的水流不致落到池外.
4.解析：（1）由题意，得：w = (x －20)·y
=(x －20)·(-10x+500)
=-10x 2+700x-10 000 当352b x a
=-= 时，w 有最大值. 答：当销售单价定为35元时，每月可获得最大利润．
（2）由题意，得：2
1070010 000 2 000.x x -+-=
解这个方程得：x1 = 30，x2 = 40．
答：李明想要每月获得2 000元的利润，销售单价应定为30元或40元. （3）∵10
a=-<0
∴抛物线开口向下.
∴当30≤x≤40时，w≥2 000．
∵x≤32，
∴当30≤x≤32时，w≥2 000．
设成本为P（元），由题意，得：P=20（-10x+500)=
-200x+10 000, ∵k=-200＜0，∴P随x的增大而减小.
∴当x = 32时，P最小＝3 600.
答：想要每月获得的利润不低于2 000元，每月的成本最少需要3 600元．。