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    人教版初中数学九年级上册 - 22.3 实际问题与二次函数

  • 格式:  DOC
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  • 时间:  2017-08

22.3 实际问题与二次函数 教学设计3

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课题:图形面积的最大值
【学习目标】
1.让学生用函数知识解决最值问题(本节主要是面积问题).
2.让学生能根据实际问题构建二次函数模型.[来源:Z|xx|k.Com]
【学习重点】
掌握用二次函数求最值来解决实际应用问题.
【学习难点】
将实际问题转化为数学问题是本节的难点.
情景导入 生成问题
旧知回顾:
某公司在甲、乙两座仓库分别有农用车12辆和6辆.现在需要调往A县10辆,需要调往B县8辆,已知从甲仓库调运一辆农用车到A县和B县的运费分别为40元和80元;从乙仓库调运一辆农用车到A县和B县的运费分别为30元和50元.
(1)设乙仓库调往A县农用车x辆,求总运费y关于x的函数关系式;
(2)求最低总运费是多少元?
解:(1)由乙仓库调往A县农用车x辆,则乙仓库调往B县农用车(6-x)辆,甲仓库调往A县农用车(10-x)辆,调往B县农用车(2+x)辆,则
y=30x+50(6-x)+40(10-x)+80(2+x)=20x+860(0≤x≤6).
(2)因为k=20>0,y随x的增大而增大,所以当x=0时,y最小=860.
所以最低总运费为860元.
引入:正如一次函数能解决实际问题一样,二次函数的实际应用也十分广泛,让我们一起去看看二次函数的实际应用吧.
自学互研 生成能力

【自主探究】
阅读教材P49“问题”,解决下面的问题.
1.问题中是通过什么方法来求出小球在运动中的最大高度?[来源:学。科。网Z。X。X。K]
答:通过公式法来求出(即当x=-时,二次函数y=ax2+bx+c有最大值).
归纳:一般地,当a>0(a<0)时,抛物线y=ax2+bx+c的顶点是最低(高)点,当x=-时,二次函数y=ax2+bx+c有最小(大)值.[来源:Z&xx&k.Com][来源:学科网]
【合作探究】
典例:如图,一名男生推铅球,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y=-x2+x+.求出铅球行进中的最大高度.

解:因为a=-,b=,c=,
所以当x=-=-=4时,y有最大值.
==3.
答:铅球行进中的最大高度是3米.

【自主探究】
阅读教材P49~P50“探究1”,解决下面的问题.
1.“探究1”中,场地面积S与边长l之间是什么关系?
解:二次函数关系.
2.当l取何值时,S最大?
解:当l=-时,S最大.
3.当场地面积S最大时,该场地是什么图形?
解:正方形.
【合作探究】

典例:如图,用长20m的篱笆,一面靠墙(墙长不限)围成一个长方形的园子,怎么围才能使园子的面积最大?最大面积是多少?
解:设与墙垂直的一边为x m,园子面积为S m2,由题意得
S=x(20-2x)=-2x2+20x=-2(x-5)2+50(0∵a<0,∴当x=5(在0
变例:如图,有长为30m的篱笆,一面利用墙(墙的最大可用长度为10m),围成中间隔有一道篱笆(平行于AB)的矩形花圃.设花圃的一边AB为xm,面积为ym2.
(1)求y与x的函数关系式;
(2)y是否有最大值?如果有,请求出y的最大值.
解:(1)由题意得:y=x(30-3x),即y=-3x2+30x.
(2)由题意:0<30-3x≤10,即≤x<10.对称轴为x==-=5,又当x>5时,y随x的增大而减小,
∴当x=m时面积最大,最大面积为m2.
交流展示 生成新知

1.将阅读教材时“生成的问题”和通过“自主探究、合作探究”得出的“结论”展示在各小组的小黑板上.并将疑难问题也板演到黑板上,再一次通过小组间就上述疑难问题相互释疑.
2.各小组由组长统一分配展示任务,由代表将“问题和结论”展示在黑板上,通过交流“生成新知”.

知识模块一 利用二次函数解决物体飞行中的最值
知识模块二 用二次函数解决图形面积最值
当堂检测 达成目标
【当堂检测】

1.如图,在△ABC中,∠B=90°,AB=8cm,BC=6cm,点P从点A开始沿AB向B点以2cm/s的速度移动,点Q从点B开始沿BC向C点以1cm/s的速度移动,如果P,Q分别从A,B同时出发,当△PBQ的面积为最大时,运动时间t为2s.
2.将一根长为20cm的铁丝剪成两段,并以每一段铁丝的长度为周长各做成一个正方形,则这两个正方形面积之和的最小值是cm2.

3.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,AB=12cm,点P是AB边上的一个动点,过点P作PE⊥BC于点E,PF⊥AC于点F,当PB=6cm时,四边形PECF的面积最大,最大值为9cm2.
【课后检测】见学生用书
课后反思 查漏补缺[来源:Z&xx&k.Com]
1.收获:________________________________________________________________________
2.存在困惑:________________________________________________________________________
课题:拱桥问题
【学习目标】
1.学生能够利用二次函数知识解决拱桥问题.
2.让学生根据实际问题构建二次函数模型.
【学习重点】
建坐标系解决拱桥问题.
【学习难点】
灵活建立直角坐标系将拱桥问题转化为二次函数问题是本节的难点.
情景导入 生成问题[来源:Zxxk.Com]
现实生活中你一定见过各式各样的抛物线形拱桥吧?能不能利用二次函数的知识解决与之相关的问题呢?
[来源:Z#xx#k.Com]
自学互研 生成能力[来源:学科网]

【自主探究】
阅读教材P51,完成下列问题:

典例:面的水平线为x轴,经过抛物线的顶点C与x轴垂直的直线为y轴,建立直角坐标系,已知此桥垂直于桥面的相邻两柱之间距离为2米(图中用线段AD、CO、BE等表示桥柱),CO=1米,FG=2米.
(1)求经过A、B、C三点的抛物线的解析式;
(2)求柱子AD的高度.
解:(1)由题意可知:点C坐标为(0,1),点F坐标为(-4,2),设抛物线解析式为y=ax2+c,
所以抛物线解析式y=x2+1.
(2)因为点A的横坐标为-8,当x=-8时,y=5.
所以柱子AD的高度为5米.
【合作探究】
变例:如图1,三孔桥截面的三个孔都呈抛物线形,两小孔形状、大小都相同.正常水位时,大孔水面宽度AB=20米,顶点M距水面6米(即MO=6米),小孔顶点N距水面4.5米(NC=4.5米).当水位上涨刚好淹没小孔时,借助图2中的直角坐标系,求此时大孔的水面宽度EF.

图1        图2
解:设大孔对应的抛物线所对应的函数关系式为y=ax2+6.
依题意,得B(10,0).∴a×102+6=0.
解得a=-0.06.即y=-0.06x2+6.
当y=4.5时,-0.06x2+6=4.5,解得x=±5.
∴DF=5,EF=10.即水面宽度为10米.

【自主探究】[来源:学科网]
阅读教材P51“探究3”,解决下面的问题.
1.解决“探究3”时,为什么可以设抛物线的解析式为y=ax2?如何求a的值?
解:因为抛物线的对称轴为y轴,顶点在原点,所以可以设解析式为y=ax2.
2.水面下降1m时,水面的纵坐标是-3.
3.当水面下降1m时,水面宽度为多少米?水面宽度增加了多少?
解:当水面下降1m时,水面纵坐标为-3,由题意得-x2=-3,解得x=±.
所以此时水面宽度为2米.所以水面宽度增加了(2-4)米.
【合作探究】
你能提供尽可能多的方法吗?

解法2:建立如图所示的直角坐标系.
设这条抛物线表示的二次函数为y=a(x-2)2+2.
由抛物线经过点(0,0),可得a=-.
∴这条抛物线的解析式为y=-(x-2)2+2.
当水面下降1m时,水面的纵坐标y=-1.[来源:学*科*网]
当y=-1时,可得x=2±.
∴水面下降1m,水面的宽度为2m.
∴水面的宽度增加了(2-4)m.
交流展示 生成新知

1.将阅读教材时“生成的问题”和通过“自主探究、合作探究”得出的“结论”展示在各小组的小黑板上.并将疑难问题也板演到黑板上,再一次通过小组间就上述疑难问题相互释疑.
2.各小组由组长统一分配展示任务,由代表将“问题和结论”展示在黑板上,通过交流“生成新知”.

知识模块一 坐标系中的拱桥问题
知识模块二 建立适当坐标系解决拱桥问题
当堂检测 达成目标
【当堂检测】
1.在一定条件下,若物体运动的路程s(米)与时间t(秒)的关系式为s=5t2+2t,则当t=4时,该物体所经过的路程为( D )
A.28米 B.48米 C.68米 D.88米

2.如图是一个横截面为抛物线形状的拱桥,当水面宽4米时,拱顶(拱桥洞的最高点)离水面2米.水面下降1米时,水面的宽度为2米.
3.某种火箭被竖直向上发射时,它的高度h(m)与时间t(s)的关系可以用公式h=-5t2+150t+10表示.经过15s,火箭达到它的最高点.
【课后检测】见学生用书
课后反思 查漏补缺
1.收获:________________________________________________________________________
2.存在困惑:____________________________________________________
课题:商品利润最大的问题
【学习目标】
1.能够用二次函数知识解决商品最大利润问题.
2.能够根据实际问题构建二次函数模型.
【学习重点】
用二次函数知识解决商品最大利润问题.
情景导入 生成问题[来源:学科网]
旧知回顾:
某市某中学要印制本校高中招生的录取通知书,有两个印刷厂前来联系制作业务.甲厂的优惠条件是:按每份定价1.5元的八折收费,另收900元制版费;乙厂的优惠条件是:每份定价1.5元的价格不变,而制版费900元六折优惠.且甲、乙两厂都规定:一次印刷数至少是500份.[来源:学*科*网]
(1)分别求两个印刷厂收费y(元)与印刷数量x(份)的函数关系式,并求出自变量x的取值范围;
(2)如何根据印刷的数量选择比较合算的方案?
解:(1)y甲=1.5×80%·x+900=1.2x+900(x≥500);
y乙=1.5x+900×60%=1.5x+540(x≥500);
(2)由题意得1.2x+900=1.5x+540,∴x=1 200.
∴当印刷1200份时,两个印刷厂费用一样;当印刷数量大于1200份时,甲印刷厂费用少;当印刷数量大于500小于1200份时,乙印刷厂费用少.
引入:正如一次函数能解决经济问题一样,二次函数在商品利润问题中的应用也十分广泛,让我们一起进入今天的学习吧.
自学互研 生成能力

【自主探究】
阅读教材P50“探究2”,解决下面的问题.
仿例:某网店以每件60元的价格购进一批商品,若以单价80元销售,每月可售出300件,调查表明:单价每上涨1元.该商品每月的销量就减少10件.
(1)请写出每月销售该商品的利润y(元)与单价上涨x(元)间的函数关系式;
(2)单价定为多少元时,每月销售该商品的利润最大?最大利润为多少?
解:(1)y=(80-60+x)(300-10x)=-10x2+100x+6000;
(2)y=-10x2+100x+6000=-10(x-5)2+6250,
∵a=-10<0,∴当x=5时,y有最大值,其最大值为6250,
即单价定为65元时,每月销售该商品的利润最大,最大利润为6250元.

【合作探究】

典例:某种商品每天的销售利润y(元)与销售单价x(元)之间满足关系:y=ax2+bx-75.其图象如图所示.
(1)销售单价为多少元时,该种商品每天的销售利润最大?最大利润为多少元?[来源:学.科.网Z.X.X.K]
(2)销售单价在什么范围时,该种商品每天的销售利润不低于16元?
解:(1)y=ax2+bx-75图象过点(5,0),(7,16).
y=-x2+20x-75的顶点坐标是(10,25).
当x=10时,y最大=25.
答:销售单价为10元时,该种商品每天的销售利润最大,最大利润为25元.
(2)∵函数y=-x2+20x-75图象的对称轴为直线x=10,
可知点(7,16)关于对称轴的对称点是(13,16).[来源:学科网]
又∵函数y=-x2+20x-75图象开口向下,∴当7≤x≤13时,y≥16.
答:销售单价不少于7元且不超过13元时,该种商品每天的销售利润不低于16元.
交流展示 生成新知

1.将阅读教材时“生成的问题”和通过“自主探究、合作探究”得出的“结论”展示在各小组的小黑板上.并将疑难问题也板演到黑板上,再一次通过小组间就上述疑难问题相互释疑.
2.各小组由组长统一分配展示任务,由代表将“问题和结论”展示在黑板上,通过交流“生成新知”.

知识模块一 利用二次函数求价格调整中的最大利润
知识模块二 其他类型的利润问题的最值
当堂检测 达成目标
【当堂检测】
1.一件工艺品进价为100元,标价135元售出,每天可售出100件.根据销售统计,该件工艺品每降价1元出售,则每天可多售出4件,要使每天获得的利润最大,每件需降价的钱数为( A )
A.5元    B.10元    C.0元    D.6元
2.某种商品每件进价为20元,调查表明:在某段时间内若以每件x元(20≤x≤30,且x为整数)出售,可卖出(30-x)件.若使利润最大,每件的售价应为25元.
3.我市某镇的一种特产由于运输原因,长期只能在当地销售.当地政府对该特产的销售投资与收益的关系为:每投入x万元,可获得利润P=-(x-60)2+41(万元).每年最多可投入100万元的销售投资,则5年所获利润的最大值是205万元.
【课后检测】见学生用书

课后反思 查漏补缺
1.收获:________________________________________________________________________
2.存在困惑:________________________________________________________________________[来源:Z*xx*k.Com]