8.两个正方形的周长之和为$20\mathrm {cm}$,其中一个正方形的边长是$x\mathrm {cm}$,则这两个正方形的面积之和$y(\mathrm {cm}^2)$与$x(\mathrm {cm})$的函数关系式为
$y = 2x^{2} - 10x + 25$
.答案
$y = 2x^{2} - 10x + 25$
解析
设其中一个正方形的边长为$x \mathrm{cm}$,则该正方形的周长为$4x \mathrm{cm}$,
另一个正方形的周长为$(20 - 4x) \mathrm{cm}$,其边长为$\frac{20 - 4x}{4} = (5 - x) \mathrm{cm}$,
两个正方形的面积分别为$x^2 \mathrm{cm}^2$和$(5 - x)^2 \mathrm{cm}^2$,
因此,面积之和$y$与$x$的函数关系式为:
$y = x^2 + (5 - x)^2 = 2x^2 - 10x + 25$。
另一个正方形的周长为$(20 - 4x) \mathrm{cm}$,其边长为$\frac{20 - 4x}{4} = (5 - x) \mathrm{cm}$,
两个正方形的面积分别为$x^2 \mathrm{cm}^2$和$(5 - x)^2 \mathrm{cm}^2$,
因此,面积之和$y$与$x$的函数关系式为:
$y = x^2 + (5 - x)^2 = 2x^2 - 10x + 25$。
9.一个球从地面竖直向上弹起的过程中,距离地面高度$h(\mathrm {m})$与经过的时间$t(\mathrm {s})$满足函数关系式$h=-5t^2+15t$,则该球从弹起到回地面需要经过
3
$\mathrm {s}$,距离地面的最大高度为$\frac{45}{4}$
$\mathrm {m}$.答案
$3$;$\frac{45}{4}$
解析
求球从弹起到回地面所需时间:
当球回地面时,高度$h=0$,代入函数关系式$h=-5t^{2}+15t$中,得到方程$-5t^{2}+15t = 0$。
提取公因式$-5t$,可得$-5t(t - 3)=0$,则$-5t=0$或$t - 3=0$,解得$t = 0$或$t = 3$。
$t = 0$是球开始弹起的时间,$t = 3$是球回地面的时间,所以球从弹起到回地面需要$3s$。
求距离地面的最大高度:
对于二次函数$y=ax^{2}+bx+c(a\neq0)$,其对称轴公式为$x=-\frac{b}{2a}$。
在函数$h=-5t^{2}+15t$中,$a=-5$,$b = 15$,根据对称轴公式可得对称轴为$t=-\frac{15}{2×(-5)}=\frac{3}{2}$。
因为$a=-5\lt0$,所以二次函数图象开口向下,当$t=\frac{3}{2}$时,$h$有最大值。
把$t=\frac{3}{2}$代入$h=-5t^{2}+15t$中,可得$h=-5×(\frac{3}{2})^{2}+15×\frac{3}{2}=-5×\frac{9}{4}+\frac{45}{2}=\frac{-45 + 90}{4}=\frac{45}{4}=11.25m$。
当球回地面时,高度$h=0$,代入函数关系式$h=-5t^{2}+15t$中,得到方程$-5t^{2}+15t = 0$。
提取公因式$-5t$,可得$-5t(t - 3)=0$,则$-5t=0$或$t - 3=0$,解得$t = 0$或$t = 3$。
$t = 0$是球开始弹起的时间,$t = 3$是球回地面的时间,所以球从弹起到回地面需要$3s$。
求距离地面的最大高度:
对于二次函数$y=ax^{2}+bx+c(a\neq0)$,其对称轴公式为$x=-\frac{b}{2a}$。
在函数$h=-5t^{2}+15t$中,$a=-5$,$b = 15$,根据对称轴公式可得对称轴为$t=-\frac{15}{2×(-5)}=\frac{3}{2}$。
因为$a=-5\lt0$,所以二次函数图象开口向下,当$t=\frac{3}{2}$时,$h$有最大值。
把$t=\frac{3}{2}$代入$h=-5t^{2}+15t$中,可得$h=-5×(\frac{3}{2})^{2}+15×\frac{3}{2}=-5×\frac{9}{4}+\frac{45}{2}=\frac{-45 + 90}{4}=\frac{45}{4}=11.25m$。
10.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$(20\leq x\leq40$,且$x$为整数)出售,可卖出$(40-x)$件.若要使利润最大,则每件商品的售价应为
30
元.答案
30
解析
设利润为$y$元,根据题意得$y=(x - 20)(40 - x)$,展开得$y=-x^2 + 60x - 800$,化为顶点式$y=-(x - 30)^2 + 100$。因为$a=-1\lt0$,抛物线开口向下,对称轴为$x=30$,又$20\leq x\leq40$且$x$为整数,所以当$x=30$时,$y$有最大值。
11.(7分)某兴趣小组想借助如图所示的直角墙角(两边足够长),用$20\mathrm {m}$长的篱笆围成一个矩形$ABCD$(篱笆只围$AB$,$BC$两边),设$AB=x\mathrm {m}$.
(1)若花园的面积为$96\mathrm {m}^2$,求$x$的值.
(2)若在$P$处有一棵树与墙$CD$,$AD$的距离分别是$11\mathrm {m}$和$5\mathrm {m}$,要将这棵树围在花园内(含边界,不考虑树的粗细),求花园面积$S$的最大值.

(1)若花园的面积为$96\mathrm {m}^2$,求$x$的值.
(2)若在$P$处有一棵树与墙$CD$,$AD$的距离分别是$11\mathrm {m}$和$5\mathrm {m}$,要将这棵树围在花园内(含边界,不考虑树的粗细),求花园面积$S$的最大值.
答案
(1) 由题意,AB=x m,BC=(20-x)m,面积S=x(20-x)。
当S=96时,x(20-x)=96,整理得x²-20x+96=0,
因式分解得(x-8)(x-12)=0,解得x=8或x=12。
∵0<x<20,∴x=8或12。
(2) 树P到CD、AD距离为11m和5m,需满足:
$ \begin{cases} 20 - x \geq 11 \\x \geq 5 \end{cases} $,解得5≤x≤9。
面积S=-x²+20x,对称轴x=10,开口向下,
在[5,9]上单调递增,当x=9时,S最大=9×(20-9)=99。
(1) x的值为8或12;(2) 花园面积S的最大值为99m²。
当S=96时,x(20-x)=96,整理得x²-20x+96=0,
因式分解得(x-8)(x-12)=0,解得x=8或x=12。
∵0<x<20,∴x=8或12。
(2) 树P到CD、AD距离为11m和5m,需满足:
$ \begin{cases} 20 - x \geq 11 \\x \geq 5 \end{cases} $,解得5≤x≤9。
面积S=-x²+20x,对称轴x=10,开口向下,
在[5,9]上单调递增,当x=9时,S最大=9×(20-9)=99。
(1) x的值为8或12;(2) 花园面积S的最大值为99m²。
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