1 在活动1的(1)中,两个两位数95×95的积为9025.如果我们将题目中的条件改为“两个两位数的十位上的数都是8,个位上的数的和等于10”,即81×89,82×88,…,89×81,其中积最大的是(
A.81×89
B.84×86
C.85×85
D.89×81
C
)A.81×89
B.84×86
C.85×85
D.89×81
答案
1. C
解析
【分析】
本题是求固定特征的两个两位数乘积的最大值,我们可以通过建立二次函数模型求解:首先设其中一个数的个位数字为未知数,用含未知数的代数式表示出两个两位数,再写出乘积的表达式,最后利用二次函数求最值的方法得到乘积最大时对应的x值,即可确定答案。也可结合“两个正数和为定值时,两数越接近乘积越大”的规律直接判断。
【解析】
设其中一个两位数的个位数字为x(x是1到9的正整数),则另一个两位数的个位数字为10-x,
因此两个两位数分别为:80+x,80+(10-x)=90-x,
两数的乘积为:
$\begin{aligned}y&=(80+x)(90-x)\\&=-x^2+10x+7200\end{aligned}$
这是开口向下的二次函数,其对称轴为 $x=-\frac{b}{2a}=-\frac{10}{2×(-1)}=5$,
因此当x=5时,乘积y取得最大值,此时两个两位数均为80+5=85,即乘积最大的是85×85。
【答案】
C
【知识点】
二次函数的最值;整式的乘法;代数式表示
【点评】
本题既可以通过建立二次函数模型求解最值,也可以通过数字规律快速判断,能很好地考查学生的建模能力和对数字运算规律的掌握情况。
【难度系数】
0.7
本题是求固定特征的两个两位数乘积的最大值,我们可以通过建立二次函数模型求解:首先设其中一个数的个位数字为未知数,用含未知数的代数式表示出两个两位数,再写出乘积的表达式,最后利用二次函数求最值的方法得到乘积最大时对应的x值,即可确定答案。也可结合“两个正数和为定值时,两数越接近乘积越大”的规律直接判断。
【解析】
设其中一个两位数的个位数字为x(x是1到9的正整数),则另一个两位数的个位数字为10-x,
因此两个两位数分别为:80+x,80+(10-x)=90-x,
两数的乘积为:
$\begin{aligned}y&=(80+x)(90-x)\\&=-x^2+10x+7200\end{aligned}$
这是开口向下的二次函数,其对称轴为 $x=-\frac{b}{2a}=-\frac{10}{2×(-1)}=5$,
因此当x=5时,乘积y取得最大值,此时两个两位数均为80+5=85,即乘积最大的是85×85。
【答案】
C
【知识点】
二次函数的最值;整式的乘法;代数式表示
【点评】
本题既可以通过建立二次函数模型求解最值,也可以通过数字规律快速判断,能很好地考查学生的建模能力和对数字运算规律的掌握情况。
【难度系数】
0.7
2 在活动1的(1)中,第一个乘数的个位数字为x,则第二个乘数的个位数字为10−x.请将积y表示为x的函数:
y=(90+x)(100−x)
.当x=5
时,积y取得最大值.答案
2. y=(90+x)(100−x) 5
解析
【分析】
解题第一步需先明确两个乘数的完整表达式:结合题干活动背景可知两个乘数十位均为9,第一个乘数个位为x,因此第一个乘数可表示为90+x;第二个乘数个位为10−x,因此第二个乘数可表示为90+(10−x)=100−x,两个乘数的乘积即为y关于x的函数。第二步求最值,得到的函数是开口向下的二次函数,在对称轴处取得最大值,利用二次函数对称轴公式即可求出对应x的值。
【解析】
1. 列函数表达式:
已知两个乘数十位均为9,第一个乘数个位为x,故第一个乘数为$9×10 + x = 90+x$;
第二个乘数个位为$10-x$,故第二个乘数为$9×10 + (10-x) = 100-x$;
因此积$y=(90+x)(100-x)$。
2. 求y取最大值时的x值:
将函数展开得$y=-x^2 +10x +9000$,这是二次函数,其中$a=-1<0$,抛物线开口向下,在对称轴处取得最大值。
二次函数对称轴公式为$x=-\frac{b}{2a}$,代入$a=-1$,$b=10$,得$x=-\frac{10}{2×(-1)}=5$,即x=5时,y取得最大值。
【答案】
$y=(90+x)(100−x)$;5
【知识点】
列代数式;二次函数解析式;二次函数的最值
【点评】
本题考查二次函数的实际应用,需要结合题意先列出函数关系式,再利用二次函数的性质求解最值,是二次函数应用类的典型基础题。
【难度系数】
0.7
解题第一步需先明确两个乘数的完整表达式:结合题干活动背景可知两个乘数十位均为9,第一个乘数个位为x,因此第一个乘数可表示为90+x;第二个乘数个位为10−x,因此第二个乘数可表示为90+(10−x)=100−x,两个乘数的乘积即为y关于x的函数。第二步求最值,得到的函数是开口向下的二次函数,在对称轴处取得最大值,利用二次函数对称轴公式即可求出对应x的值。
【解析】
1. 列函数表达式:
已知两个乘数十位均为9,第一个乘数个位为x,故第一个乘数为$9×10 + x = 90+x$;
第二个乘数个位为$10-x$,故第二个乘数为$9×10 + (10-x) = 100-x$;
因此积$y=(90+x)(100-x)$。
2. 求y取最大值时的x值:
将函数展开得$y=-x^2 +10x +9000$,这是二次函数,其中$a=-1<0$,抛物线开口向下,在对称轴处取得最大值。
二次函数对称轴公式为$x=-\frac{b}{2a}$,代入$a=-1$,$b=10$,得$x=-\frac{10}{2×(-1)}=5$,即x=5时,y取得最大值。
【答案】
$y=(90+x)(100−x)$;5
【知识点】
列代数式;二次函数解析式;二次函数的最值
【点评】
本题考查二次函数的实际应用,需要结合题意先列出函数关系式,再利用二次函数的性质求解最值,是二次函数应用类的典型基础题。
【难度系数】
0.7
3 根据活动1的规律,若有两个四位数,千位上的数都是9,其余各位组成的数的和等于1000.这两个四位数分别为9abc和9def,要使它们的乘积最大,这两个四位数的其余各位组成的数abc和def应该满足的关系是
相等(或abc=def=500)
.答案
3. 相等(或abc=def=500)
解析
【分析】
解题时可按以下思路推导:首先,将两个四位数用含abc、def的代数式表示,即9abc=9000+abc,9def=9000+def;其次,结合已知abc+def=1000,可计算得两个四位数的和为定值19000;最后,根据“两个正数的和为定值时,两数相等时乘积最大”的规律,或通过二次函数求最值的方法,即可推导出abc和def的关系。
【解析】
设$ m = abc $,$ n = def $,由题意得:
$ m + n = 1000 $,两个四位数分别为$ A = 9000 + m $,$ B = 9000 + n $
则两数之和为:$ A + B = 9000 + m + 9000 + n = 18000 + (m + n) = 18000 + 1000 = 19000 $,为定值。
要使$ A × B $最大,根据和定积最大的规律:两个正数和为定值时,两数相等时乘积最大,因此有$ A = B $,即:
$ 9000 + m = 9000 + n $,化简得$ m = n $
结合$ m + n = 1000 $,可得$ m = n = 500 $,即$ abc = def = 500 $
【答案】
相等(或abc=def=500)
【知识点】
和定积最大原理;二次函数求最值;代数式表示数
【点评】
本题是代数最值规律的典型应用,解题的核心是将两个四位数转化为变量表达式,把陌生问题转化为熟悉的“和定求积最大值”的模型,掌握相关最值规律就能快速得出结论。
【难度系数】
0.7
解题时可按以下思路推导:首先,将两个四位数用含abc、def的代数式表示,即9abc=9000+abc,9def=9000+def;其次,结合已知abc+def=1000,可计算得两个四位数的和为定值19000;最后,根据“两个正数的和为定值时,两数相等时乘积最大”的规律,或通过二次函数求最值的方法,即可推导出abc和def的关系。
【解析】
设$ m = abc $,$ n = def $,由题意得:
$ m + n = 1000 $,两个四位数分别为$ A = 9000 + m $,$ B = 9000 + n $
则两数之和为:$ A + B = 9000 + m + 9000 + n = 18000 + (m + n) = 18000 + 1000 = 19000 $,为定值。
要使$ A × B $最大,根据和定积最大的规律:两个正数和为定值时,两数相等时乘积最大,因此有$ A = B $,即:
$ 9000 + m = 9000 + n $,化简得$ m = n $
结合$ m + n = 1000 $,可得$ m = n = 500 $,即$ abc = def = 500 $
【答案】
相等(或abc=def=500)
【知识点】
和定积最大原理;二次函数求最值;代数式表示数
【点评】
本题是代数最值规律的典型应用,解题的核心是将两个四位数转化为变量表达式,把陌生问题转化为熟悉的“和定求积最大值”的模型,掌握相关最值规律就能快速得出结论。
【难度系数】
0.7
4 在活动1中,我们发现了“和定积最大”的规律。请利用二次函数的知识解决下面的问题:
已知两个正数a和b,满足$a + b = 2k$(k为常数)。
(1)求证:这两个正数的积ab的最大值为$k^2$;
(2)利用上述结论,求代数式$x(10 - 2x)$的最大值,并求出此时x的值。
已知两个正数a和b,满足$a + b = 2k$(k为常数)。
(1)求证:这两个正数的积ab的最大值为$k^2$;
(2)利用上述结论,求代数式$x(10 - 2x)$的最大值,并求出此时x的值。
答案
4.(1)由题意,得$b=2k−a$.设积为y,则$y=ab=a(2k−a)=−a^2+2ka$.其图象开口向下.当$a=-\frac{2k}{2×(-1)}=k$时,y取得最大值.此时$b=2k−k=k$,即$a=b=k$.
∴ab的最大值为$k^2$ (2)对于$x(10−2x)$,提取2,得$2[x(5−x)]$.括号内x与$(5−x)$的和为5(定值).根据(1)中的结论,当$x=5−x$,即$x=2.5$时,$x(5−x)$取得最大值,最大值为$2.5×2.5=6.25$.
∴原代数式的最大值为$2×6.25=12.5$.
∴当$x=2.5$时,代数式取得最大值12.5
∴ab的最大值为$k^2$ (2)对于$x(10−2x)$,提取2,得$2[x(5−x)]$.括号内x与$(5−x)$的和为5(定值).根据(1)中的结论,当$x=5−x$,即$x=2.5$时,$x(5−x)$取得最大值,最大值为$2.5×2.5=6.25$.
∴原代数式的最大值为$2×6.25=12.5$.
∴当$x=2.5$时,代数式取得最大值12.5
解析
【分析】
(1)要证明ab的最大值为$k^2$,可先利用已知条件$a+b=2k$将b用含a的代数式表示,把ab转化为关于a的二次函数,结合二次函数开口方向,用顶点坐标公式求最大值即可完成证明。
(2)求代数式$x(10-2x)$的最值时,先对代数式变形,提取公因式后凑出两个和为定值的因式相乘的形式,再直接套用第(1)问推导的“和定积最大”结论,即可快速求出最大值和对应的x的值。
【解析】
(1)证明:由$a+b=2k$可得$b=2k-a$。
设两个正数的积为$y$,则$y=ab=a(2k-a)=-a^2+2ka$。
该二次函数二次项系数为$-1<0$,图象开口向下,存在最大值。
当$a=-\frac{2k}{2×(-1)}=k$时,$y$取得最大值,此时$b=2k-k=k$,即$a=b=k$。
代入得$y_{\mathrm{最大值}}=k× k=k^2$,故ab的最大值为$k^2$。
(2)解:对代数式$x(10-2x)$变形,提取公因式2得:
$x(10-2x)=2[x(5-x)]$
括号内$x$与$(5-x)$的和为$x+(5-x)=5$,为定值。
根据(1)的结论,当$x=5-x$时,$x(5-x)$取得最大值,解得$x=2.5$。
此时$x(5-x)$的最大值为$2.5×2.5=6.25$,因此原代数式的最大值为$2×6.25=12.5$。
【答案】
(1)ab的最大值为$k^2$,得证;
(2)代数式最大值为$12.5$,此时$x=2.5$。
【知识点】
二次函数最值,和定积最大规律,代数式最值求解
【点评】
本题结合二次函数性质与代数最值规律考查,解题核心是通过变量替换将乘积问题转化为二次函数最值问题,或利用已推导的规律简化计算,能帮助学生理解最值问题的转化思想。
【难度系数】
0.7
(1)要证明ab的最大值为$k^2$,可先利用已知条件$a+b=2k$将b用含a的代数式表示,把ab转化为关于a的二次函数,结合二次函数开口方向,用顶点坐标公式求最大值即可完成证明。
(2)求代数式$x(10-2x)$的最值时,先对代数式变形,提取公因式后凑出两个和为定值的因式相乘的形式,再直接套用第(1)问推导的“和定积最大”结论,即可快速求出最大值和对应的x的值。
【解析】
(1)证明:由$a+b=2k$可得$b=2k-a$。
设两个正数的积为$y$,则$y=ab=a(2k-a)=-a^2+2ka$。
该二次函数二次项系数为$-1<0$,图象开口向下,存在最大值。
当$a=-\frac{2k}{2×(-1)}=k$时,$y$取得最大值,此时$b=2k-k=k$,即$a=b=k$。
代入得$y_{\mathrm{最大值}}=k× k=k^2$,故ab的最大值为$k^2$。
(2)解:对代数式$x(10-2x)$变形,提取公因式2得:
$x(10-2x)=2[x(5-x)]$
括号内$x$与$(5-x)$的和为$x+(5-x)=5$,为定值。
根据(1)的结论,当$x=5-x$时,$x(5-x)$取得最大值,解得$x=2.5$。
此时$x(5-x)$的最大值为$2.5×2.5=6.25$,因此原代数式的最大值为$2×6.25=12.5$。
【答案】
(1)ab的最大值为$k^2$,得证;
(2)代数式最大值为$12.5$,此时$x=2.5$。
【知识点】
二次函数最值,和定积最大规律,代数式最值求解
【点评】
本题结合二次函数性质与代数最值规律考查,解题核心是通过变量替换将乘积问题转化为二次函数最值问题,或利用已推导的规律简化计算,能帮助学生理解最值问题的转化思想。
【难度系数】
0.7
5 若刹车距离$y(\mathrm{m})$与车速$x(\mathrm{km/h})$的关系为$y=0.008x^2$,当测得刹车距离为45 m时,估算车速为(
A.65 km/h
B.75 km/h
C.85 km/h
D.95 km/h
B
)A.65 km/h
B.75 km/h
C.85 km/h
D.95 km/h
答案
5. B
解析
【分析】
这道题是二次函数在实际生活中的应用问题,已知刹车距离y的值,要求对应的车速x,解题思路为:首先将已知的刹车距离代入给出的二次函数关系式,得到关于x的一元二次方程;再结合车速为正数的实际意义,求解方程得到x的取值,对应选项选择即可。
【解析】
将刹车距离$y=45$代入函数关系式$y=0.008x^2$,可得:
$45=0.008x^2$
方程两边同时除以$0.008$,得:
$x^2=45÷0.008=5625$
由于车速$x$为正数,因此取算术平方根:
$x=\sqrt{5625}=75$
即车速为75 km/h。
【答案】
B
【知识点】
二次函数的应用、解一元二次方程
【点评】
本题结合实际场景考查二次函数的基础应用,解题核心是掌握已知函数值求自变量的运算方法,解题时要注意结合实际意义舍去不符合要求的负根。
【难度系数】
0.8
这道题是二次函数在实际生活中的应用问题,已知刹车距离y的值,要求对应的车速x,解题思路为:首先将已知的刹车距离代入给出的二次函数关系式,得到关于x的一元二次方程;再结合车速为正数的实际意义,求解方程得到x的取值,对应选项选择即可。
【解析】
将刹车距离$y=45$代入函数关系式$y=0.008x^2$,可得:
$45=0.008x^2$
方程两边同时除以$0.008$,得:
$x^2=45÷0.008=5625$
由于车速$x$为正数,因此取算术平方根:
$x=\sqrt{5625}=75$
即车速为75 km/h。
【答案】
B
【知识点】
二次函数的应用、解一元二次方程
【点评】
本题结合实际场景考查二次函数的基础应用,解题核心是掌握已知函数值求自变量的运算方法,解题时要注意结合实际意义舍去不符合要求的负根。
【难度系数】
0.8
6 在活动 2 中,假设刹车距离$s$(m)与车速$v$(km/h)满足二次函数关系$s=av^2 + bv$.根据表格数据,当车速为 40 km/h 时,刹车距离为 17 m;当车速为 80 km/h 时,刹车距离为52.8 m.粗略估算,当车速为 60 km/h 时,刹车距离在
27.9
m到35.3
m之间(填表格中相邻的两个数据对应的距离).答案
6. 27.9 35.3
解析
【分析】
解题思路如下:1. 题目给出了刹车距离s与车速v的二次函数关系,且已知两组v、s的对应值,首先将两组数值代入函数式,得到关于系数a、b的二元一次方程组;2. 求解方程组得到a、b的取值,确定二次函数的具体解析式;3. 将v=60km/h代入解析式,算出对应的刹车距离;4. 对照表格中相邻的刹车距离数据,确定计算结果所在的区间。
【解析】
将已知条件代入二次函数$s=av^2 + bv$,可得方程组:
$\begin{cases}17 = a×40^2 + b×40 \\52.8 = a×80^2 + b×80 \end{cases}$
整理得:
$\begin{cases}1600a + 40b = 17 \quad \mathrm{①} \\6400a + 80b = 52.8 \quad \mathrm{②} \end{cases}$
将①式两边同乘2,得$3200a + 80b = 34 \quad \mathrm{③}$
用②式减③式,得$3200a = 18.8$,解得$a=0.005875$
把$a=0.005875$代入①式,得$1600×0.005875 + 40b =17$,计算得$9.4 + 40b =17$,解得$b=0.19$
因此二次函数解析式为$s=0.005875v^2 + 0.19v$
当$v=60$时,代入解析式得:
$s=0.005875×60^2 + 0.19×60 = 21.15 + 11.4 = 32.55$
对比表格中相邻的刹车距离数据,可知32.55m介于27.9m和35.3m之间。
【答案】
27.9;35.3
【知识点】
二次函数的应用;二元一次方程组的解法
【点评】
本题结合生活中的刹车距离场景考查函数知识的综合运用,解题核心是先利用已知数据确定函数解析式,再代入待求车速得到刹车距离后判断所属区间,侧重对基础知识应用能力的考查。
【难度系数】
0.7
解题思路如下:1. 题目给出了刹车距离s与车速v的二次函数关系,且已知两组v、s的对应值,首先将两组数值代入函数式,得到关于系数a、b的二元一次方程组;2. 求解方程组得到a、b的取值,确定二次函数的具体解析式;3. 将v=60km/h代入解析式,算出对应的刹车距离;4. 对照表格中相邻的刹车距离数据,确定计算结果所在的区间。
【解析】
将已知条件代入二次函数$s=av^2 + bv$,可得方程组:
$\begin{cases}17 = a×40^2 + b×40 \\52.8 = a×80^2 + b×80 \end{cases}$
整理得:
$\begin{cases}1600a + 40b = 17 \quad \mathrm{①} \\6400a + 80b = 52.8 \quad \mathrm{②} \end{cases}$
将①式两边同乘2,得$3200a + 80b = 34 \quad \mathrm{③}$
用②式减③式,得$3200a = 18.8$,解得$a=0.005875$
把$a=0.005875$代入①式,得$1600×0.005875 + 40b =17$,计算得$9.4 + 40b =17$,解得$b=0.19$
因此二次函数解析式为$s=0.005875v^2 + 0.19v$
当$v=60$时,代入解析式得:
$s=0.005875×60^2 + 0.19×60 = 21.15 + 11.4 = 32.55$
对比表格中相邻的刹车距离数据,可知32.55m介于27.9m和35.3m之间。
【答案】
27.9;35.3
【知识点】
二次函数的应用;二元一次方程组的解法
【点评】
本题结合生活中的刹车距离场景考查函数知识的综合运用,解题核心是先利用已知数据确定函数解析式,再代入待求车速得到刹车距离后判断所属区间,侧重对基础知识应用能力的考查。
【难度系数】
0.7
7 某汽车在测试刹车性能时,测得一组数据如下表(数据基于活动2的简化模型):

(1) 请根据表中数据,写出$s$与$v$之间的函数解析式;
(2) 当车速为$50\ \mathrm{km/h}$时,求刹车距离。
(1) 请根据表中数据,写出$s$与$v$之间的函数解析式;
(2) 当车速为$50\ \mathrm{km/h}$时,求刹车距离。
答案
7.(1)观察数据可知$1=1^2,4=2^2,9=3^2,16=4^2$,即当$v=10$时,$s=1^2$,当$v=20$时,$s=2^2$,$\dots$.设$s=av^2$,将$(10,1)$代入,得$1=a×100$,解得$a=0.01$.验证:$0.01×20^2=4$,符合.
∴函数解析式为$s=0.01v^2$ (2)当$v=50$时,$s=0.01×50^2=0.01×2500=25$,
∴刹车距离为25 m
∴函数解析式为$s=0.01v^2$ (2)当$v=50$时,$s=0.01×50^2=0.01×2500=25$,
∴刹车距离为25 m
解析
【分析】
要解决这道题,首先观察表格中的数据规律:车速v为10、20、30、40时,对应的刹车距离s为1、4、9、16,可发现s的值恰好是$(\frac{v}{10})^2$,说明s与v的平方成正比例关系,因此可以设二次函数解析式为$s=av^2$,再用待定系数法代入已知数据求出系数a,最后验证其余数据是否符合解析式,即可得到正确的函数关系。第二问求车速为50km/h的刹车距离,只需将v=50代入已求出的解析式,计算对应的s值即可。
【解析】
(1) 观察表格数据可知s与v的平方成正比,设函数解析式为$s=av^2$(a为常数,$a≠0$)。
将$v=10$,$s=1$代入解析式,得:
$1=a×10^2$
解得$a=0.01$。
验证:当$v=20$时,$s=0.01×20^2=4$,符合表格数据;当$v=30$时,$s=0.01×30^2=9$,符合;当$v=40$时,$s=0.01×40^2=16$,符合。
因此s与v的函数解析式为$s=0.01v^2$。
(2) 当$v=50\ \mathrm{km/h}$时,代入解析式$s=0.01v^2$得:
$s=0.01×50^2=0.01×2500=25$
即此时刹车距离为25 m。
【答案】
(1) $s=0.01v^2$;(2) $25\ \mathrm{m}$
【知识点】
待定系数法求解析式,二次函数的应用,函数值计算
【点评】
本题结合实际刹车场景考查函数模型的建立与应用,解题核心是通过观察表格数据规律确定函数类型,再用待定系数法求出解析式后代入求值,属于基础的函数应用类题目。
【难度系数】
0.8
要解决这道题,首先观察表格中的数据规律:车速v为10、20、30、40时,对应的刹车距离s为1、4、9、16,可发现s的值恰好是$(\frac{v}{10})^2$,说明s与v的平方成正比例关系,因此可以设二次函数解析式为$s=av^2$,再用待定系数法代入已知数据求出系数a,最后验证其余数据是否符合解析式,即可得到正确的函数关系。第二问求车速为50km/h的刹车距离,只需将v=50代入已求出的解析式,计算对应的s值即可。
【解析】
(1) 观察表格数据可知s与v的平方成正比,设函数解析式为$s=av^2$(a为常数,$a≠0$)。
将$v=10$,$s=1$代入解析式,得:
$1=a×10^2$
解得$a=0.01$。
验证:当$v=20$时,$s=0.01×20^2=4$,符合表格数据;当$v=30$时,$s=0.01×30^2=9$,符合;当$v=40$时,$s=0.01×40^2=16$,符合。
因此s与v的函数解析式为$s=0.01v^2$。
(2) 当$v=50\ \mathrm{km/h}$时,代入解析式$s=0.01v^2$得:
$s=0.01×50^2=0.01×2500=25$
即此时刹车距离为25 m。
【答案】
(1) $s=0.01v^2$;(2) $25\ \mathrm{m}$
【知识点】
待定系数法求解析式,二次函数的应用,函数值计算
【点评】
本题结合实际刹车场景考查函数模型的建立与应用,解题核心是通过观察表格数据规律确定函数类型,再用待定系数法求出解析式后代入求值,属于基础的函数应用类题目。
【难度系数】
0.8
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