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22.1.1 二次函数
1.理解、掌握二次函数的概念和一般形式.
2.会利用二次函数的概念解决问题.
3.列二次函数表达式解决实际问题.
一、情境导入
已知长方形窗户的周长为6米,窗户面积为y(米2),窗户宽为x(米),你能写出y与x之间的函数关系式吗?它是什么函数呢?
二、合作探究
探究点一:二次函数的有关概念
【类型一】二次函数的识别
下列函数哪些是二次函数?
(1)y=2-x2; (2)y=;
(3)y=2x(1+4x); (4)y=x2-(1+x)2.
解析:(1)是二次函数;(2)是分式而不是整式,不符合二次函数的定义式,故y=不是二次函数;(3)把y=2x(1+4x)化简为y=8x2+2x,显然是二次函数;(4)y=x2-(1+x)2化简后变为y=-2x-1,它不是二次函数而是一个一次函数.
解:二次函数有(1)和(3).
方法总结:判定一个函数是否是二次函数常有三个标准:①所表示的函数关系式为整式;②所表示的函数关系式有唯一的自变量;③所含自变量的关系式最高次数为2,且函数关系式中二次项系数不等于0.
【类型二】确定二次函数中待定字母的取值
如果函数y=(k+2)xk2-2是y关于x的二次函数,则k的值为多少?
解析:紧扣二次函数的定义求解.注意易错点为忽视k+2≠0的条件.
解:根据题意知解得∴k=2.
方法总结:紧扣定义中的两个特征:①a≠0;②自变量最高次数为2的二次三项式ax2+bx+c.
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【类型三】求函数值
当x=-3时,函数y=2-3x-x2的值为________.
解析:把x=-3直接代入函数的表达式得y=2-3×(-3)-(-3)2=2+9-9=2.即函数的值为2.
方法总结:求函数值实际上就是求代数式的值.用所给的自变量的值替换函数关系式中的自变量,然后计算,注意运算顺序不要改变.
【类型四】确定自变量的取值
当x=________时,函数y=x2+5x-5的函数值为1.
解析:令y=1,即x2+5x-5=1,解这个一元二次方程得x1=-6,x2=1.即x=-6或1.
方法总结:求二次函数自变量的值实际上就是解一元二次方程.直接转化为关于自变量的一元二次方程,通过解方程确定自变量的取值.
探究点二:列二次函数的解析式
一个正方形的边长是12cm,若从中挖去一个长为2xcm,宽为(x+1)cm的小长方形.剩余部分的面积为ycm2.
(1)写出y与x之间的函数关系式,并指出y是x的什么函数?
(2)当x的值为2或4时,相应的剩余部分面积是多少?
解析:几何图形的面积一般需要画图分析,相关线段必须先用x的代数式表示出来.如图所示.
解:(1)y=122-2x(x+1),即y=-2x2-2x+144,∴y是x的二次函数.
(2)当x=2或4时,相应的y的值分别为132cm2或104cm2.
方法总结:二次函数是刻画现实世界变量之间关系的一种常见的数学模型.许多实际问题的解决,可以通过分析题目中变量之间的关系,建立二次函数模型.
某商品的进价为每件40元.当售价为每件60元时,每星期可卖出300件,现需降价处理,且经市场调查:每降价1元,每星期可多卖出20件.在确保盈利的前提下,解答下列问题:若设每件降价x元,每星期售出商品的利润为y元,请写出y与x的函数关系式,并求出自变量x的取值范围.
解析:根据题意可知:实际商品的利润为(60-x-40),每星期售出商品的数量为(300+20x),则每星期售出商品的利润为y=(60-x-40)(300+20x),化简,注意要求出自变量x的取值范围.
解:由题意,得:y=(60-x-40)(300+20x)=(20-x)(300+20x)=-20x2+100x+6000,自变量x的取值范围为0≤x