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一次函數(shù)與二次函數(shù)的應(yīng)用

2023-08-01 21:14:59易涌軍
關(guān)鍵詞:山野菜每千克關(guān)系式

易涌軍

《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》對(duì)第四學(xué)段關(guān)于“函數(shù)”的內(nèi)容有如下要求:能用一次函數(shù)解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問題;會(huì)求二次函數(shù)的最大值或最小值,并能確定相應(yīng)自變量的值,能解決相應(yīng)的實(shí)際問題. 基于上述課標(biāo)要求,一次函數(shù)與二次函數(shù)相結(jié)合的生活應(yīng)用題在各地中考中成了高頻考點(diǎn),而此類應(yīng)用題中的利潤(rùn)問題既復(fù)雜又是重點(diǎn)考查對(duì)象. 下面舉例介紹此類問題的解題思路.

例1 (2022·遼寧·鐵嶺·葫蘆島)某蔬菜批發(fā)商以每千克18元的價(jià)格購進(jìn)一批山野菜,市場(chǎng)監(jiān)督部門規(guī)定其售價(jià)每千克不高于28元. 經(jīng)市場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn),山野菜的日銷售量[y](千克)與每千克售價(jià)[x](元)之間滿足一次函數(shù)關(guān)系,部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表:

[每千克售價(jià)[x]/元 … 20 22 24 … 日銷售量[y]/千克 … 66 60 54 … ]

(1)求[y]與[x]之間的函數(shù)關(guān)系式.

(2)當(dāng)每千克山野菜的售價(jià)定為多少元時(shí),批發(fā)商每日銷售這批山野菜所獲得的利潤(rùn)最大?最大利潤(rùn)為多少元?

分析:此類利潤(rùn)問題中一次函數(shù)表達(dá)式有四種不同的呈現(xiàn)方式:文字?jǐn)⑹觥⒅苯咏o出表達(dá)式、表格、圖象. 其本質(zhì)都是為了求出一次函數(shù)表達(dá)式y(tǒng) = kx + b(k,b為常數(shù),且k ≠ 0). 而利潤(rùn)的最大值求法也有三種:(1)自變量的取值范圍包括頂點(diǎn)且滿足題意;(2)自變量的取值是整數(shù),而頂點(diǎn)橫坐標(biāo)恰好不是整數(shù);(3)頂點(diǎn)不在自變量取值范圍內(nèi). 本題需要先根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)求出一次函數(shù)表達(dá)式,再利用“每日總利潤(rùn) = 每千克利潤(rùn) × 銷售量”列出二次函數(shù)的表達(dá)式,求出利潤(rùn)的最大值.

解:(1)設(shè)[y]與[x]之間的函數(shù)關(guān)系式為[y=kx+b(k≠0)],

由表中數(shù)據(jù)得[20k+b=66,22k+b=60,]

解得[k=-3,b=126].

∴設(shè)[y]與[x]之間的函數(shù)關(guān)系式為[y=-3x+126].

(2)設(shè)批發(fā)商每日銷售這批山野菜所獲得的利潤(rùn)為[w]元,

由題意得[w=y(x-18)=(x-18)(-3x+126)=-3x2+180x-2268=-3(x-30)2+432].

∵市場(chǎng)監(jiān)督部門規(guī)定其售價(jià)每千克不高于28元,

∴18 ≤ [x] ≤ 28,

∵- 3 < 0,∴當(dāng)[x] < 30時(shí),[w]隨[x]的增大而增大,

∴當(dāng)[x] = 28時(shí),[w]最大,最大值為420,

∴當(dāng)每千克山野菜的售價(jià)定為28元時(shí),批發(fā)商每日銷售這批山野菜所獲得的利潤(rùn)最大,最大利潤(rùn)為420元.

例2 (2022·遼寧·盤錦)某商場(chǎng)新進(jìn)一批拼裝玩具,進(jìn)價(jià)為每個(gè)10元,在銷售過程中發(fā)現(xiàn),日銷售量[y](個(gè))與銷售單價(jià)[x](元)之間滿足如右圖所示的一次函數(shù)關(guān)系.

(1)求[y]與[x]的函數(shù)關(guān)系式(不要求寫出自變量[x]的取值范圍).

(2)若該玩具某天的銷售利潤(rùn)是600元,則當(dāng)天玩具的銷售單價(jià)是多少元?

(3)設(shè)該玩具日銷售利潤(rùn)為[w]元,當(dāng)玩具的銷售單價(jià)定為多少元時(shí),日銷售利潤(rùn)最大?最大利潤(rùn)是多少元?

分析:(1)直接用待定系數(shù)法,即可求出一次函數(shù)的關(guān)系式;(2)根據(jù)題意,設(shè)當(dāng)天玩具的銷售單價(jià)是[y]元,然后列出一元二次方程,解方程即可求出答案;(3)根據(jù)題意,列出[w]與[x]的關(guān)系式,然后利用二次函數(shù)的性質(zhì),即可求出答案.

解:(1)設(shè)一次函數(shù)的關(guān)系式為y = kx + b,

由題圖可知,函數(shù)圖象過點(diǎn)(25,50)和點(diǎn)(35,30),

把這兩點(diǎn)的坐標(biāo)代入一次函數(shù)[y] = [k][x] + b,

得[25k+b=50,35k+b=30,]

解得[k=-2,b=100,]

∴一次函數(shù)的關(guān)系式為[y] = -2[x] + 100.

(2)根據(jù)題意,設(shè)當(dāng)天玩具的銷售單價(jià)是[x]元,

由題意得([x] - 10)(-2[x] + 100) = 600,

解得[x]1 = 40,[x]2 = 20,

∴當(dāng)天玩具的銷售單價(jià)是40元或20元.

(3)根據(jù)題意,得[w] = ([x] - 10)(-2[x] + 100),

整理得[w] = -2([x] - 30)2 + 800.

∵-2 < 0,

∴當(dāng)[x] = 30時(shí),[w]有最大值,最大值為800.

∴當(dāng)玩具的銷售單價(jià)定為30元時(shí),日銷售利潤(rùn)最大,最大利潤(rùn)是800元.

總結(jié)反思:在商品經(jīng)營(yíng)活動(dòng)中,經(jīng)常會(huì)遇到利用一次函數(shù)與二次函數(shù)求最大利潤(rùn)、最大銷量等問題. 解此類題的關(guān)鍵是通過題意,確定出一次函數(shù)和二次函數(shù)的表達(dá)式,然后確定其最大值. 實(shí)際問題中自變量[x]的取值要使實(shí)際問題有意義,因此在求二次函數(shù)的最值時(shí),一定要注意自變量[x]的取值范圍.

(作者單位:沈陽市實(shí)驗(yàn)學(xué)校)

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