处处可见的二次函数
2021-01-07胡荣光
文 胡荣光
二次函数是初中数学的一个重要内容,是难点,也是重点,更是高中学习的重要基础。二次函数的应用非常广泛,它能客观地反映现实世界中变量之间的数量关系和常见的数学模型,所以很多实际问题可以用二次函数来解决。下面我们以两个实际问题来分析,希望对大家二次函数的学习有所帮助。
例1如图1,刘爷爷用铁栅栏及一面墙(墙为足够的长度)围成一个长方形兔舍,在AB和BC边各有一个2米宽的小门。刘爷爷共用铁栅栏40 米。设矩形ABCD 垂直墙的边AD长为x米,矩形的面积为S平方米。
(1)写出S与x的函数表达式;(请写出取值范围)
(2)如果要围成192 平方米的场地,AD的长是________;
(3)能围成248平方米的场地吗?
【解析】(1)本小题的难点是准确地表示出AB 的长度,然后根据长方形面积公式得到函数表达式,最后需利用不等式组求出自变量的取值范围。
根据题意,
得S=x[40-x-(x-2)+2]=-2x2+44x。
∴2<x<21。
∴S 与x 的函数表达式为S=-2x2+44x(2<x<21)。
(2)将S=192 代入,得一元二次方程,解出方程的根,但要检验是否在(1)的范围内。
当S=192时,-2x2+44x=192。
解得x1=6,x2=16。
∴要围成192 平方米的场地,AD 的长是6米或16米。
(3)将S=248 代入,得一元二次方程,方程无解,说明不能围成248 平方米的场地。本小题也可以求函数的最大值,发现最大值小于248,即说明不能围成248平方米的场地。
方法一:当S=248时,-2x2+44x=248。
化简为x2-22x+124=0。
∵Δ=b2-4ac<0,
∴方程无解,
∴不能围成248平方米的场地。
方法二:∵S=-2x2+44x=-2(x-11)2+242,
∴当x=11 时,S 有最大值,最大值为242平方米,
∴不能围成248平方米的场地。
例2如图2,某广场要建一个圆形的喷水池,在水池中央垂直于地面安装一个柱子OA,O 恰好在水面的中心,OA=1.25 米。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路线落下。……
