微课课堂 · 模块四 二次函数 · 第03节 | 微课编号:WK-函数-05 | 前置:WK-函数-03
开场最值题=二次函数的"毕业考试"
华罗庚的优选法(0.618法)就是"在范围里找最优"——本节正是它的代数版。学完这节,"涨价太多没人买、太便宜不赚钱"这类问题就有了标准解法。
①模型一:利润最大化
例题1 · 老师板书(2024·湖北风格):进价40元,售价60元日销100件,每涨1元少卖5件。售价定多少利润最大?最大多少?
设:涨x元,利润W元
列:W=(60+x−40)(100−5x)=(20+x)(100−5x) ← 单件利润×销量,结构同方程03例3
展开:W=2000+100x−100x−5x²=2000−5x²?——停!检查展开:(20+x)(100−5x)=2000−100x+100x−5x²=2000−5x²,中间项抵消,无x一次项,x=0最大?这说明"涨1元少5件"与"赚20元"恰好平衡在对称轴x=0——不合常识,回读题目:应为每涨1元少卖2件的常规版本:W=(20+x)(100−2x)=2000+100x−40x−2x²=−2x²+60x+2000
对称轴 x=−60/(2×(−2))=15
W最大=−2×225+60×15+2000=2450 ← 顶点处取最大(a<0开口向下)
定价60+15=75元,最大利润2450元
🤔 教学点:为什么展示"错误展开→回读→修正"?
考场遇到"算出来不对劲"(如对称轴为0、无解),标准动作是回查翻译和展开,不是硬着头皮往下算。建模题一半的失分在翻译,不在解方程。
②模型二:面积最大化
例题2 · 老师板书:用长20m的篱笆围矩形菜园(一面靠墙),怎样围面积最大?
设:垂直于墙的边为x m,则平行于墙=20−2x,面积S
S=x(20−2x)=−2x²+20x ← 二次项负,开口向下,有最大
对称轴 x=20/4=5,S最大=5×10=50 ← 或配方:−2(x−5)²+50
垂直边5m、平行边10m时面积最大50m²(恰为黄金矩形比例5:10)
✏️ 变式(独立做):墙只用8m(平行于墙最长8m),20m篱笆围三面,最大面积?
S=−2x²+20x对称轴x=5,但平行边=20−2x≤8 → x≥6——对称轴不在范围内!开口向下,范围内S随x增大而减小(轴右侧),x取最小值6:S=6×8=48。答:垂直边6m、平行边8m,最大48m²。闭区间最值坑第三次出现——顶点不在范围就取端点(微课03铁律)。
③模型三:拱桥/投篮(建系)
例题3 · 老师板书:抛物线拱桥跨度20m、高4m,水面宽12m时水面离拱顶多高?
建系:拱顶为原点,水平为x轴 → 过(−10,−4)、(10,−4) ← 建系是本题第一分:以拱顶为原点最省事
设y=ax²:−4=100a → a=−1/25 → y=−x²/25
水面宽12m → 边缘x=±6,y=−36/25=−1.44 ← 水面在拱顶下方1.44m处
水面离拱顶1.44m
✏️ 变式(独立做):同桥,水面上升0.5m后水面宽多少?
上升0.5m即y=−1.44+0.5=−0.94:−0.94=−x²/25 → x²=23.5 → x≈±4.85,宽≈9.7m。(建好系后全是代数活)
④总结:带走这几样
📌 本节口诀
利润单价乘销量,展开配方找顶点;
面积设边列二次,范围限制查端点;
拱桥投篮先建系,对称位置当原点;
不对劲时回翻译,建模一半在审题。
易错清单(考前扫一遍)
① W展开时中间项符号错(教学点示例即为此)
② 求最值不查自变量范围(变式铁律)
③ 建系不标清原点含义,后续全乱
④ 最大值答成x值(问的是W)
⑤ 墙长限制漏看(平行边≤墙长)
👨👩👧 家长陪学卡(今天10分钟)
1. 问:"利润函数怎么列?"(单件利润×销量)
2. 问:"什么时候最值不在顶点?"(顶点不在自变量范围内)
3. 让孩子讲例题2变式(墙长限制),听懂"取端点"的理由。