
几何图形中的二次函数问题常见的有:几何图形中面积的最值,用料的最佳方案以及动态几何中的最值的讨论。
【一】如图,用一段长为16m的篱笆围成一个一边靠墙的矩形围栏(墙足够长),则这个围栏的最大面积为32m2.

【分析】设与墙垂直的一边长为xm,然后根据矩形面积列出函数关系式,从而利用二次函数的性质分析其最值.
解:设与墙垂直的一边长为xm,则与墙平行的一边长为(16﹣2x)m,
∴矩形围栏的面积为x(16﹣2x)=﹣2x2+16x
=﹣2(x﹣4)2+32,
∵﹣2<0,
∴当x=4时,矩形有最大面积为32m2,
【二】九年级2班计划在劳动实践基地内种植蔬菜,班长买回来8米长的围栏,准备围成一边靠墙(墙足够长)的菜园,为了让菜园面积尽可能大,同学们提出了围成矩形、等腰三角形(底边靠墙)、半圆形这三种方案,求最佳方案.

【分析】分别计算三个方案的菜园面积进行比较即可.
解:方案1:设AD=x米,则AB=(8﹣2x)米,

则菜园面积=x(8﹣2x)=﹣2x2+8x=﹣2(x﹣2)2+8,
当x=2时,此时菜园最大面积为8米2;
方案2:
解法一:如图,过点B作BH⊥AC于H,则BH≤AB=4,

∵S△ABC=1/2•AC•BH,
∴当BH=4时,
△ABC的面积最大为1/2×4×4=8;
解法二:过点A作AD⊥BC于D,

设CD=x,AD=y,则x2+y2=16,
∴S=1/2•BC•AD=1/2•2x•y=xy,
∵(x﹣y)2=x2+y2﹣2xy≥0,
∴16﹣2xy≥0,
∴xy≤8,
∴当且仅当x=y=2√2时,菜园最大面积=8米2;
方案3:半圆的半径=8/π米,
∴此时菜园最大面积=π×(8/π)²/2=32/π米2>8米2;
故选:方案3.
【三】在北京冬奥会自由式滑雪大跳台比赛中,我国选手谷爱凌的精彩表现让人叹为观止,已知谷爱凌从2m高的跳台滑出后的运动路线是一条抛物线,设她与跳台边缘的水平距离为xm,与跳台底部所在水平面的竖直高度为ym,y与x的函数关系式为y=-1/32x2+1/2x+2(0≤x≤20.5),当她与跳台边缘的水平距离为 8 m时,竖直高度达到最大值.

【分析】把抛物线解析式化为顶点式,由函数的性质求解即可.
解:y=-1/32x2+1/2x+2=﹣1/32(x﹣8)2+4,
∵﹣1/32<0,
∴当x=8时,y有最大值,最大值为4,
∴当她与跳台边缘的水平距离为8m时,竖直高度达到最大值.
【四】如图,是一名男生推铅球时,铅球行进过程中形成的抛物线.按照图中所示的平面直角坐标系,铅球行进高度y(单位:m)与水平距离x(单位:m)之间的关系是﹣1/12x2+2/3x+5/3,则铅球推出的水平距离OA的长是 10 m.

【分析】根据题目中的函数解析式和图象可知,OA的长就是抛物线与x轴正半轴的交点的横坐标的值,然后令y=0求出相应的x的值,即可得到OA的长.
解:∵y=﹣1/12x2+2/3x+5/3,
∴当y=0时,0=﹣1/12x2+2/3x+5/3,
解得x1=﹣2,x2=10,
∴OA=10m,
【五】根据物理学规律,如果不考虑空气阻力,以40m/s的速度将小球沿与地面成30°角的方向击出,小球的飞行高度h(单位:m)与飞行时间t(单位:s)之间的函数关系是h=﹣5t2+20t,当飞行时间t为 2 s时,小球达到最高点.
【分析】把二次函数解析式化为顶点式,即可得出结论.
解:h=﹣5t2+20t=﹣5(t﹣2)2+20,
∵﹣5<0,
∴当t=2时,h有最大值,最大值为20.
【六】某食品零售店新上架一款冷饮产品,每个成本为8元,在销售过程中,每天的销售量y(个)与销售价格x(元/个)的关系如图所示,当10≤x≤20时,其图象是线段AB,则该食品零售店每天销售这款冷饮产品的最大利润为 121 元(利润=总销售额﹣总成本).

【分析】利用待定系数法求一次函数解析式,然后根据“利润=单价商品利润×销售量”列出二次函数关系式,从而根据二次函数的性质分析其最值.
解:当10≤x≤20时,设y=kx+b,把(10,20),(20,10)代入可得:10k+b=20,20k+b=10,
解得k=-1,b=30,
∴每天的销售量y(个)与销售价格x(元/个)的函数解析式为y=﹣x+30,
设该食品零售店每天销售这款冷饮产品的利润为w元,
w=(x﹣8)y=(x﹣8)(﹣x+30)=﹣x2+38x﹣240
=﹣(x﹣19)2+121,
∵﹣1<0,
∴当x=19时,w有最大值为121,
【七】如图是抛物线形拱桥,当拱顶离水面2米时,水面宽6米,水面下降14/9米,水面宽8米.

【分析】根据已知建立直角坐标系,进而求出二次函数解析式,再根据通过把x=4代入抛物线解析式得出y,即可得出答案.
解:以水面所在的直线AB为x轴,以过拱顶C且垂直于AB的直线为y轴建立平面直角坐标系,O为原点,

由题意可得:AO=OB=3米,C坐标为(0,2),
通过以上条件可设顶点式y=ax2+2,
把A点坐标(﹣3,0)代入抛物线解析式得,
9a+2=0,
解得:a=﹣2/9,
所以抛物线解析式为y=﹣2/9x2+2,
当x=4时,y=﹣2/9×16+2=﹣14/9,
∴水面下降14/9米,
【八】如图,以一定的速度将小球沿与地面成一定角度的方向击出时,小球的飞行路线是一条抛物线.若不考虑空气阻力,小球的飞行高度h(单位:m)与飞行时间t(单位:s)之间具有函数关系:h=﹣5t2+20t,则当小球飞行高度达到最高时,飞行时间t= 2 s.

【分析】把一般式化为顶点式,即可得到答案.
解:∵h=﹣5t2+20t=﹣5(t﹣2)2+20,
且﹣5<0,
∴当t=2时,h取最大值20.



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