二次函数与一元二次方程和二次函数的应

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,二次函数与一元二次方程和二次函数的应用,主讲 於 宪,单位 丹徒区冷遹中学,审稿 丹徒区教研室 张文全,学 习 目 标,知 识 回 顾,典 型 例 题 和 及 时 反 馈,学习目标,了解二次函数的图像与,x,轴的交点个数和一元二次方程根的情况之间的关系。,利用二次函数的图像与坐标轴的交点坐标来解决一些具体的数学问题。,利用二次函数的图像及其性质来建立数学模型解决一些实际生活中的问题。,知识点回顾,如何求函数的图像与坐标轴的交点坐标,与,x,轴的交点坐标可以设,y=0,，再解方程。,与,y,轴的交点坐标可以设,x=0,，再解方程。,思考与观察,第一种方法：通过计算,设,y=0,得,x-3=0.,解得,x=3.,所以图像与,x,轴的,交点坐标是（,3,，,0,）,.,-3,-2,-1,0,1,2,3,-1,-2,-3,1,2,3,x,y,4,第二种方法看图像,如何求一次函数,y=x-3,的图像与,x,轴的交点坐标,.,（,3,，,0,）,典 型 例 题,1,如何求二次函数,y=x,2,-2x-3,的图像与,x,轴的交点坐标呢？,方法一：,设,y=0,得到一个一元二次方程,x,2,-2x-3=0,，,解得,x,1,=3,x,2,=-1,所以与,x,轴的交点坐标是（,3,，,0,），（,-1,，,0).,方法二：,也可以观察抛物线与坐标轴的交点情况得到两个交点坐标,.,-3,-2,-1,0,1,2,3,-1,-2,-3,1,2,3,x,y,4,（,3,，,0,）,（,-1,，,0,）,引发思考,通过这个例题的解答我们能得到什么信息呢？,我们可以知道,：,二次函数的图像与,x,轴的交点的横坐标就是一元二次方程的根，反之也成立。,-3,-2,-1,0,1,2,3,-1,-2,-3,1,2,3,x,y,4,-3,-2,-1,0,1,2,3,-1,-2,-3,1,2,3,x,y,4,观察下列图象，分别说出一元二次方程,x,2,-6x+9=0,和,x,2,-2x+3=0,的根的情况,.,典型例题,2,典型例题,2,归纳,b,2,-4ac,一元二次方程的实数根情况,二次函数与,x,的交点个数,0,两个不相等实数根,2,=0,两个相等实数根,1,0,时,x,的取值范围是（）,3 y0,时,x,的取值范围是（）,-3,-2,-1,0,1,2,3,-1,-2,-3,1,2,3,x,y,4,x,1x0,时,x,的取值范围是,。,3 y0,时,x,的取值范围是,。,-3,-2,-1,0,1,2,3,-1,-2,-3,1,2,3,x,y,4,(2,0)(-1,0,）,（,0,，,2,）,-1x2,x2,典型例题,4,（,最大值问题,）,某粮食种植大户去年种植优质水稻,360,亩，今年计划多承租,100-150,亩稻田，预计原,360,亩稻田今年每亩可收益,440,元，新增稻田,x,亩今年每亩的收益为（,440-2x,）元。试问该种粮大户今年要承租多少亩稻田，才能使总收益最大？最大收益是多少？,分析：总收益,=,去年收益,+,今年收益,=,去年亩数,每亩收益,+,今年亩数,每亩收益。可设总收益为,y,元。,解：设总收益为,y,元。,y=440 360+,（,440-2x,）,x,（根据题意列出函数式）,=-2x,2,+440 x+158400,（化为一般式）,答：今年要承租,110,亩稻田才能使总收益最大，最大收益是,182600,元。,及时反馈（,4,）,某工厂现有,80,台机器，每台机器平均每天生产,384,件产品，现准备增加一批同类机器以提高生产总量，在试生产中发现，由于其他生产条件没变，由此每增加一台机器，每台机器平均每天将减少生产,4,件产品。请问增加多少台机器，可以使每天的总产量最大？最大产量是多少？,解：设增加,x,台，每天的总产量为,y,件。（解设）,y=(80+x)(384-4x),（根据题意列式）,=-4x,2,+64x+30720,（化为一般式）,答：每天增加,8,台机器总产量最大，最大产量是,30976,件。,典型例题,5,（最大面积问题）,把一根长,10m,的铁丝围成一个矩形，矩形的长为多少时面积最大？最大面积是多少？此时矩形是什么？,解设长为,xm,，则宽为（,5-x,）,m,。矩形的面积为,y m,2,y=x,（,5-x,）,=-x,2,+5x,x=2.5,时，,y,有最大值,6.25,答：当,x=2.5m,，,y,有最大值,6.25m,2,。此时矩形是正方形。,提醒：本题可不能忘了答哦！,及时反馈（,5,）,如图,在一个直角三角形的内部作一个矩形,ABCD,怎么作图才能使矩形面积最大,最大是多少,?,M,N,40m,30m,P,注意：,矩形的位置并没有明确，因此需要进行分类讨论。,情况一：,如图,在一个直角三角形的内部作一个矩形,ABCD,，其中,AB,和,AD,分别在两直角边上,.,设矩形的一边,AB=x,m,矩形的面积为,y,m,2,。,(A),B,C,D,M,N,P,情况二：,如图,在一个直角三角形的内部作一个矩形,ABCD,，其顶点,A,和点,D,分别在两直角边上,BC,在斜边上,.,分析：,(1).,设矩形的一边,BC,=,x,m,那么,AB,边的长度如何表示？,(2).,设矩形的面积为,y,m,2,当,x,取何值时,y,的最大值是多少,?,A,B,C,D,M,N,P,H,G,实际问题（喷泉问题）,x,y,典型例题,6,如图，某喷灌设备的喷头,B,高出地面,1.2m,，如果喷出的抛物线形的水平距离,x,m,与高度,y,m,之间的关系为二次函数,y=a(x-4),2,+2,.,求水流落地点,D,与底部,A,的 距离。,解,:,将,B(0,1.2),代入,y=a(x-4),2,+2,得,a=-0.05.,所以,y=-0.05(x-4),2,+2,设,y=0,，得,-0.05(x-4),2,+2=0,解得,B,O,y,x,D,(A),X,1,=4+2,10,(,舍去,),X,2,=4-2,10,答,:,水流落地点,D,与底部,A,的 距离为,4+2,(m),10,分析：求水流落地点,D,与底部,A,的 距离，就是求点,D,的横坐标。,1.2,及时反馈（,6,）,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,要求设计成水流在离,OA,距离为,1,m,处达到距水面最大高度,2.25,m.,如果不计其它因素,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？,根据对称性,如果不计其它因素,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,.,解,:,(1),如图,建立如图所示的坐标系,根据题意得,A,点坐标为,(0,1.25),顶点,B,坐标为,(1,2.25).,当,y=0,时,可求得点,C,的坐标为,(2.5,0);,同理,点,D,的坐标为,(-2.5,0).,设抛物线为,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.,数学化,x,y,B,(1,2.25),(0,1.25),O,A,C,D,实际问题（桥拱与涵洞问题）,思考：,如何将赵州桥的桥拱,(,近似于抛物线,),抽象成平面直角坐标系中的抛物线,怎样使的建立的图像最简单,.,典型例题,7,一个涵洞成抛物线形，当水面宽,1.6 m,时，涵洞顶点与水面的距离为,2.4 m,这时，离开水面向上,1.5 m,处，涵洞宽是多少？是否会超过,1 m,？（精确到,0.1,）,根据题意，如图在平面直角坐标中建立最简单的抛物线图形。,因为点,B,在涵洞所成的抛物线上，所以,B,的坐标（,0.8,，,-2.4,）,解：设,y=ax,2,(a0),将,B,的坐标（,0.8,，,-2.4,）代入得,y=-3.75x,2,.,此时,OF=2.4-1.5=0.9,所以,D,的纵坐标,-0.9,，即,y=-0.9,，,解得,x,1,=,x,2,=,x,1,0.49 x,2,-0.49,，所以宽度约为,0.98m.,不超过,1,m.,及时反馈（,7,）,一座抛物线拱桥架在一条河流上，这座拱桥下的水面离桥孔顶部,3m,时,水面宽,m,当水位上升,m,时,水面宽多少,?(,精确到,0.1m),解,:,建立如图所示的图形,由题意得,A,点的坐标（,3,，,-3,），设抛物线关系式,y=ax,2,(a0),可得,y=x,2,.,-3,-2,-1,0,1,2,3,-1,-2,-3,1,2,3,x,y,4,A,B,C,D,再由水位上升,1 m,可知,c,点的纵坐标是,-2,，即,y=-2,，解得,拓展：,如果此时有一艘水面部分高为,0.5,m,宽为,4 m,的小船，当水位上升,1 m,时小船能否安全通过？,及时反馈（,7,）,分析：,我们可以这样思考,就相当于水位再上升,0.5,m,时，水面的宽度是多少？超过,4,m,就安全通过，否则不能安全通过。,-3,-2,-1,0,1,2,3,-1,-2,-3,1,2,3,x,y,4,A,B,C,D,E,解：如图，,E,点的纵坐标为,-1.5,，即,y=-1.5,，解得,2.1,，此时宽,约为,4.2m,，可以安全通过。,反 思 小 结,理解二次函数,y=ax,2,+bx+c,的图像与,x,轴的交点情况与一元二次方程,ax,2,+bx+c=0,的根情况之间的关系。,提醒：,b,2,-4ac0,图像与,x,轴有两个交点。,b,2,-4ac=0,图像与,x,轴有一个交点。,b,2,-4ac0,图像与,x,轴没有交点。,利用二次函数的图像与性质解决问题。,提醒：三点一线,利用二次函数的图像与性质将实际问题转化为数学问题。,提醒：建立数学模型,谢 谢！,数学是做出来的，希望同学们多做多练！,