4. 如图
,一位篮球运动员站在罚球线后投篮,球入篮得分. 下列图象中,可以大致反映篮球出手后到入篮框这一时间段内,篮球的高度h(单位:米)与时间t(单位:秒)之间变化关系的是(
h/米
O t/秒 A
h/米
O t/秒 B
h/米
O t/秒 C
h/米
O t/秒 D
D
)h/米
O t/秒 A
h/米
O t/秒 B
h/米
O t/秒 C
h/米
O t/秒 D
答案
4. D
解析
【分析】
解题时首先要明确篮球从出手到入篮的高度变化规律:①出手时(t=0),篮球不在地面,初始高度大于0;②出手后篮球先向上运动,高度随时间增加而升高,到达最高点后开始下落,高度随时间增加而降低。接下来结合四个选项的图像特征,逐一排除不符合规律的选项即可得到正确答案。
【解析】
我们结合篮球的运动过程逐一分析选项:
1. 篮球出手时已有一定高度,即t=0时h>0,选项A中t=0时h=0,不符合实际,排除A;
2. 篮球出手后先向上运动,高度先升高,到达最高点后再下降,高度后降低:
选项B中高度随时间一直降低,不符合先上升的过程,排除B;
选项C中高度保持不变,不符合篮球运动的实际规律,排除C;
选项D初始高度大于0,图像呈现先上升后下降的趋势,完全符合篮球高度随时间的变化规律。
综上,答案选D。
【答案】
D
【知识点】
1. 二次函数实际应用
2. 函数图像判断
【点评】
本题结合生活中的投篮场景考查函数图像的识别,解题核心是梳理清楚研究对象的变化过程,再对应图像特征排除错误选项,解题难度较低。
【难度系数】
0.8
解题时首先要明确篮球从出手到入篮的高度变化规律:①出手时(t=0),篮球不在地面,初始高度大于0;②出手后篮球先向上运动,高度随时间增加而升高,到达最高点后开始下落,高度随时间增加而降低。接下来结合四个选项的图像特征,逐一排除不符合规律的选项即可得到正确答案。
【解析】
我们结合篮球的运动过程逐一分析选项:
1. 篮球出手时已有一定高度,即t=0时h>0,选项A中t=0时h=0,不符合实际,排除A;
2. 篮球出手后先向上运动,高度先升高,到达最高点后再下降,高度后降低:
选项B中高度随时间一直降低,不符合先上升的过程,排除B;
选项C中高度保持不变,不符合篮球运动的实际规律,排除C;
选项D初始高度大于0,图像呈现先上升后下降的趋势,完全符合篮球高度随时间的变化规律。
综上,答案选D。
【答案】
D
【知识点】
1. 二次函数实际应用
2. 函数图像判断
【点评】
本题结合生活中的投篮场景考查函数图像的识别,解题核心是梳理清楚研究对象的变化过程,再对应图像特征排除错误选项,解题难度较低。
【难度系数】
0.8
二、填空题
1. 二次函数$y=(x-1)^2+2$的最小值是
1. 二次函数$y=(x-1)^2+2$的最小值是
2
。答案
1. 2
解析
【分析】
首先观察到给出的二次函数是顶点式$y=a(x-h)^2+k$的形式,求解二次函数的最值时,先判断二次项系数$a$的符号:若$a>0$,抛物线开口向上,顶点为最低点,顶点纵坐标$k$就是函数的最小值;若$a<0$,抛物线开口向下,顶点为最高点,$k$是函数的最大值。本题中$a=1>0$,因此直接提取对应$k$值即可得到最小值。
【解析】
二次函数的顶点式为$y=a(x-h)^2+k$($a≠0$),其顶点坐标为$(h,k)$。
对于$y=(x-1)^2+2$,可得$a=1>0$,因此抛物线开口向上,函数存在最小值,最小值为顶点的纵坐标。
其中$h=1$,$k=2$,顶点坐标为$(1,2)$,因此当$x=1$时,$y$取得最小值$2$。
【答案】
2
【知识点】
二次函数顶点式的性质;二次函数的最值
【点评】
本题属于基础题,主要考查二次函数最值的求解,熟练掌握二次函数顶点式各参数的含义即可快速得出结果。
【难度系数】
0.9
首先观察到给出的二次函数是顶点式$y=a(x-h)^2+k$的形式,求解二次函数的最值时,先判断二次项系数$a$的符号:若$a>0$,抛物线开口向上,顶点为最低点,顶点纵坐标$k$就是函数的最小值;若$a<0$,抛物线开口向下,顶点为最高点,$k$是函数的最大值。本题中$a=1>0$,因此直接提取对应$k$值即可得到最小值。
【解析】
二次函数的顶点式为$y=a(x-h)^2+k$($a≠0$),其顶点坐标为$(h,k)$。
对于$y=(x-1)^2+2$,可得$a=1>0$,因此抛物线开口向上,函数存在最小值,最小值为顶点的纵坐标。
其中$h=1$,$k=2$,顶点坐标为$(1,2)$,因此当$x=1$时,$y$取得最小值$2$。
【答案】
2
【知识点】
二次函数顶点式的性质;二次函数的最值
【点评】
本题属于基础题,主要考查二次函数最值的求解,熟练掌握二次函数顶点式各参数的含义即可快速得出结果。
【难度系数】
0.9
2. 抛物线$y=-\dfrac{1}{2}x^2 -x +1$中,当$x=$
-1
时,$y$有最大
值是$\dfrac{3}{2}$
。答案
2. -1,大,$\dfrac{3}{2}$
解析
【分析】
本题考查二次函数的最值问题,解题思路如下:第一步先根据二次项系数的符号判断抛物线的开口方向,确定函数有最大值还是最小值:若二次项系数$a>0$,抛物线开口向上,$y$有最小值;若$a<0$,抛物线开口向下,$y$有最大值。第二步计算顶点的横坐标,也就是$y$取最值时对应的$x$的值,可选用顶点坐标公式$x=-\dfrac{b}{2a}$,或者用配方法将函数化为顶点式求解。第三步将求得的$x$值代入原函数,计算得到对应的最值$y$。
【解析】
解法一(公式法):
在抛物线$y=-\dfrac{1}{2}x^2 -x +1$中,$a=-\dfrac{1}{2}$,$b=-1$,$c=1$。
$\because a=-\dfrac{1}{2}<0$,$\therefore$抛物线开口向下,$y$有最大值。
当$x=-\dfrac{b}{2a}=-\dfrac{-1}{2×(-\dfrac{1}{2})}=-1$时,$y$取得最值。
将$x=-1$代入函数解析式得:
$y=-\dfrac{1}{2}×(-1)^2 - (-1) +1=-\dfrac{1}{2}+1+1=\dfrac{3}{2}$。
解法二(配方法):
将抛物线解析式配方为顶点式:
$y=-\dfrac{1}{2}x^2 -x +1$
$=-\dfrac{1}{2}(x^2+2x)+1$
$=-\dfrac{1}{2}(x^2+2x+1-1)+1$
$=-\dfrac{1}{2}(x+1)^2 +\dfrac{1}{2}+1$
$=-\dfrac{1}{2}(x+1)^2 +\dfrac{3}{2}$
$\because a=-\dfrac{1}{2}<0$,$\therefore$抛物线开口向下,
$\therefore$当$x=-1$时,$y$有最大值,最大值为$\dfrac{3}{2}$。
【答案】
$-1$,大,$\dfrac{3}{2}$
【知识点】
二次函数的性质,二次函数的最值,顶点坐标求法
【点评】
本题是二次函数最值的基础考查题,需熟练掌握二次函数开口方向与最值的对应关系,以及顶点坐标的两种求解方法(公式法、配方法),就能快速准确解题。
【难度系数】
0.8
本题考查二次函数的最值问题,解题思路如下:第一步先根据二次项系数的符号判断抛物线的开口方向,确定函数有最大值还是最小值:若二次项系数$a>0$,抛物线开口向上,$y$有最小值;若$a<0$,抛物线开口向下,$y$有最大值。第二步计算顶点的横坐标,也就是$y$取最值时对应的$x$的值,可选用顶点坐标公式$x=-\dfrac{b}{2a}$,或者用配方法将函数化为顶点式求解。第三步将求得的$x$值代入原函数,计算得到对应的最值$y$。
【解析】
解法一(公式法):
在抛物线$y=-\dfrac{1}{2}x^2 -x +1$中,$a=-\dfrac{1}{2}$,$b=-1$,$c=1$。
$\because a=-\dfrac{1}{2}<0$,$\therefore$抛物线开口向下,$y$有最大值。
当$x=-\dfrac{b}{2a}=-\dfrac{-1}{2×(-\dfrac{1}{2})}=-1$时,$y$取得最值。
将$x=-1$代入函数解析式得:
$y=-\dfrac{1}{2}×(-1)^2 - (-1) +1=-\dfrac{1}{2}+1+1=\dfrac{3}{2}$。
解法二(配方法):
将抛物线解析式配方为顶点式:
$y=-\dfrac{1}{2}x^2 -x +1$
$=-\dfrac{1}{2}(x^2+2x)+1$
$=-\dfrac{1}{2}(x^2+2x+1-1)+1$
$=-\dfrac{1}{2}(x+1)^2 +\dfrac{1}{2}+1$
$=-\dfrac{1}{2}(x+1)^2 +\dfrac{3}{2}$
$\because a=-\dfrac{1}{2}<0$,$\therefore$抛物线开口向下,
$\therefore$当$x=-1$时,$y$有最大值,最大值为$\dfrac{3}{2}$。
【答案】
$-1$,大,$\dfrac{3}{2}$
【知识点】
二次函数的性质,二次函数的最值,顶点坐标求法
【点评】
本题是二次函数最值的基础考查题,需熟练掌握二次函数开口方向与最值的对应关系,以及顶点坐标的两种求解方法(公式法、配方法),就能快速准确解题。
【难度系数】
0.8
3. 某纸箱厂第1年的利润为50万元,如果每一年相比上一年的利润增长率都是x,则第3年的利润为
$50(1+x)^2$
万元。答案
3. $50(1+x)^2$
解析
【分析】
这是一道平均增长率的基础应用题,解题思路如下:首先明确平均增长率问题的核心数量关系:增长后的量=增长前的量×(1+增长率)。我们可以逐年推导利润:先根据第1年的利润算出第2年的利润,再以第2年的利润为基础,算出第3年的利润即可,注意第1年到第3年共经历了2次增长,不要误算为3次增长。
【解析】
已知第1年利润为50万元,年利润增长率为x:
1. 计算第2年的利润:第2年利润是在第1年的基础上增长得到的,因此第2年利润 = 第1年利润×(1+x) = $50(1+x)$ 万元;
2. 计算第3年的利润:第3年利润是在第2年的基础上增长得到的,因此第3年利润 = 第2年利润×(1+x) = $50(1+x) × (1+x) = 50(1+x)^2$ 万元。
【答案】
$50(1+x)^2$
【知识点】
1. 平均增长率问题
2. 列代数式
3. 乘方的应用
【点评】
本题是增长率类问题的基础题型,核心是掌握增长率的数量关系,注意区分增长的次数,从初始年到目标年经过几年对应几次方,避免混淆次数导致错误。
【难度系数】
0.8
这是一道平均增长率的基础应用题,解题思路如下:首先明确平均增长率问题的核心数量关系:增长后的量=增长前的量×(1+增长率)。我们可以逐年推导利润:先根据第1年的利润算出第2年的利润,再以第2年的利润为基础,算出第3年的利润即可,注意第1年到第3年共经历了2次增长,不要误算为3次增长。
【解析】
已知第1年利润为50万元,年利润增长率为x:
1. 计算第2年的利润:第2年利润是在第1年的基础上增长得到的,因此第2年利润 = 第1年利润×(1+x) = $50(1+x)$ 万元;
2. 计算第3年的利润:第3年利润是在第2年的基础上增长得到的,因此第3年利润 = 第2年利润×(1+x) = $50(1+x) × (1+x) = 50(1+x)^2$ 万元。
【答案】
$50(1+x)^2$
【知识点】
1. 平均增长率问题
2. 列代数式
3. 乘方的应用
【点评】
本题是增长率类问题的基础题型,核心是掌握增长率的数量关系,注意区分增长的次数,从初始年到目标年经过几年对应几次方,避免混淆次数导致错误。
【难度系数】
0.8
4*. 将一条长为20 cm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
$\dfrac{25}{2}$
cm².答案
4. $\dfrac{25}{2}$
解析
【分析】
本题属于二次函数实际最值问题,解题思路如下:第一步,合理设未知数,可设其中一段铁丝长度为$x\ \mathrm{cm}$,另一段就为$(20-x)\ \mathrm{cm}$;第二步,根据正方形周长和面积的关系,分别表示出两个正方形的面积,再求和得到面积和关于$x$的函数表达式;第三步,将函数整理为二次函数的标准形式,结合二次函数的开口方向和顶点坐标求最小值,同时注意自变量的取值范围需符合实际意义。
【解析】
解:设其中一段铁丝的长度为$x\ \mathrm{cm}$,则另一段铁丝的长度为$(20 - x)\ \mathrm{cm}$,设两个正方形的面积之和为$y\ \mathrm{cm}^2$。
根据正方形面积公式可得:
$\begin{aligned}y&=(\frac{x}{4})^2 + (\frac{20 - x}{4})^2\\&=\frac{x^2}{16} + \frac{(20 - x)^2}{16}\\&=\frac{x^2 + 400 - 40x + x^2}{16}\\&=\frac{2x^2 - 40x + 400}{16}\\&=\frac{x^2 - 20x + 200}{8}\\&=\frac{1}{8}(x^2 - 20x + 100 + 100)\\&=\frac{1}{8}(x - 10)^2 + \frac{25}{2}\end{aligned}$
$\because$ 二次项系数$\frac{1}{8}>0$,抛物线开口向上,且$0<x<20$,
$\therefore$ 当$x=10$时,$y$取得最小值,最小值为$\frac{25}{2}$。
【答案】
$\dfrac{25}{2}$
【知识点】
二次函数的实际应用;二次函数的最值;正方形的周长与面积计算
【点评】
本题考查利用二次函数解决实际最值问题,解题核心是准确建立二次函数模型,熟练运用配方法或顶点坐标公式求二次函数的最值,解题时需注意验证自变量的取值是否符合实际场景。
【难度系数】
0.7
本题属于二次函数实际最值问题,解题思路如下:第一步,合理设未知数,可设其中一段铁丝长度为$x\ \mathrm{cm}$,另一段就为$(20-x)\ \mathrm{cm}$;第二步,根据正方形周长和面积的关系,分别表示出两个正方形的面积,再求和得到面积和关于$x$的函数表达式;第三步,将函数整理为二次函数的标准形式,结合二次函数的开口方向和顶点坐标求最小值,同时注意自变量的取值范围需符合实际意义。
【解析】
解:设其中一段铁丝的长度为$x\ \mathrm{cm}$,则另一段铁丝的长度为$(20 - x)\ \mathrm{cm}$,设两个正方形的面积之和为$y\ \mathrm{cm}^2$。
根据正方形面积公式可得:
$\begin{aligned}y&=(\frac{x}{4})^2 + (\frac{20 - x}{4})^2\\&=\frac{x^2}{16} + \frac{(20 - x)^2}{16}\\&=\frac{x^2 + 400 - 40x + x^2}{16}\\&=\frac{2x^2 - 40x + 400}{16}\\&=\frac{x^2 - 20x + 200}{8}\\&=\frac{1}{8}(x^2 - 20x + 100 + 100)\\&=\frac{1}{8}(x - 10)^2 + \frac{25}{2}\end{aligned}$
$\because$ 二次项系数$\frac{1}{8}>0$,抛物线开口向上,且$0<x<20$,
$\therefore$ 当$x=10$时,$y$取得最小值,最小值为$\frac{25}{2}$。
【答案】
$\dfrac{25}{2}$
【知识点】
二次函数的实际应用;二次函数的最值;正方形的周长与面积计算
【点评】
本题考查利用二次函数解决实际最值问题,解题核心是准确建立二次函数模型,熟练运用配方法或顶点坐标公式求二次函数的最值,解题时需注意验证自变量的取值是否符合实际场景。
【难度系数】
0.7
三、解答题
1. 儿童商场购进一批M型服装,销售时标价为75元/件,按8折销售仍可获利50%. 商场现决定对M型服装开展促销活动,每件在8折的基础上再降价x元销售,已知每天销售数量y(单位:件)与降价x(单位:元)之间的函数解析式为$y=20+4x(x>0)$.
(1)求M型服装的进价;
(2)求促销期间每天销售M型服装所获得的利润W的最大值.
1. 儿童商场购进一批M型服装,销售时标价为75元/件,按8折销售仍可获利50%. 商场现决定对M型服装开展促销活动,每件在8折的基础上再降价x元销售,已知每天销售数量y(单位:件)与降价x(单位:元)之间的函数解析式为$y=20+4x(x>0)$.
(1)求M型服装的进价;
(2)求促销期间每天销售M型服装所获得的利润W的最大值.
答案
1. (1) 40元 (2) 当x=7.5元时,$W_{最大}$=625元
解析
【分析】
(1) 求进价可利用利润与利润率的等量关系求解:先计算出标价打8折后的实际售价,设进价为未知数,根据“8折销售时利润=进价×50%”列一元一次方程即可求解。
(2) 求利润最大值需先明确总利润的计算逻辑:总利润=单件利润×销售数量。先表示出促销时每件服装的利润(8折售价 - 降价金额 - 进价),结合给出的销量与降价的函数关系,列出总利润W关于x的二次函数表达式,再根据二次函数的性质求开口向下的抛物线的顶点纵坐标,即为最大利润。
【解析】
(1) 设M型服装的进价为$a$元。
标价打8折后的售价为:$75×0.8=60$元/件
由“按8折销售仍可获利50%”可得等量关系:$60 - a = 50\% · a$
解方程:
$60=1.5a$
$a=40$
即M型服装的进价为40元。
(2) 促销时,每件服装的实际售价为$(60 - x)$元,单件利润为$(60 - x - 40)=(20 - x)$元,每天销量为$y=20 + 4x$件。
总利润$W=\mathrm{单件利润} × \mathrm{销量}$,因此:
$\begin{aligned}W&=(20 - x)(20 + 4x)\\&=-4x^2 + 60x + 400\end{aligned}$
该二次函数中二次项系数$-4<0$,函数图象开口向下,存在最大值。
当$x=-\frac{b}{2a}=-\frac{60}{2×(-4)}=7.5$时,W取得最大值:
把$x=7.5$代入函数得:
$W_{\mathrm{最大}}=(20 - 7.5)×(20 + 4×7.5)=12.5×50=625$元。
【答案】
(1) 40元;(2) 当x=7.5元时,$W_{\mathrm{最大}}=625$元
【知识点】
一元一次方程应用;二次函数最值;销售利润问题
【点评】
本题结合生活中的促销场景出题,既考查了基础的销售利润相关的方程计算,又考查了二次函数在实际最值问题中的应用,解题核心是找准等量关系列出对应的代数式和函数表达式,同时注意结合实际意义验证结果的合理性。
【难度系数】
0.7
(1) 求进价可利用利润与利润率的等量关系求解:先计算出标价打8折后的实际售价,设进价为未知数,根据“8折销售时利润=进价×50%”列一元一次方程即可求解。
(2) 求利润最大值需先明确总利润的计算逻辑:总利润=单件利润×销售数量。先表示出促销时每件服装的利润(8折售价 - 降价金额 - 进价),结合给出的销量与降价的函数关系,列出总利润W关于x的二次函数表达式,再根据二次函数的性质求开口向下的抛物线的顶点纵坐标,即为最大利润。
【解析】
(1) 设M型服装的进价为$a$元。
标价打8折后的售价为:$75×0.8=60$元/件
由“按8折销售仍可获利50%”可得等量关系:$60 - a = 50\% · a$
解方程:
$60=1.5a$
$a=40$
即M型服装的进价为40元。
(2) 促销时,每件服装的实际售价为$(60 - x)$元,单件利润为$(60 - x - 40)=(20 - x)$元,每天销量为$y=20 + 4x$件。
总利润$W=\mathrm{单件利润} × \mathrm{销量}$,因此:
$\begin{aligned}W&=(20 - x)(20 + 4x)\\&=-4x^2 + 60x + 400\end{aligned}$
该二次函数中二次项系数$-4<0$,函数图象开口向下,存在最大值。
当$x=-\frac{b}{2a}=-\frac{60}{2×(-4)}=7.5$时,W取得最大值:
把$x=7.5$代入函数得:
$W_{\mathrm{最大}}=(20 - 7.5)×(20 + 4×7.5)=12.5×50=625$元。
【答案】
(1) 40元;(2) 当x=7.5元时,$W_{\mathrm{最大}}=625$元
【知识点】
一元一次方程应用;二次函数最值;销售利润问题
【点评】
本题结合生活中的促销场景出题,既考查了基础的销售利润相关的方程计算,又考查了二次函数在实际最值问题中的应用,解题核心是找准等量关系列出对应的代数式和函数表达式,同时注意结合实际意义验证结果的合理性。
【难度系数】
0.7
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