解答:(1)①丙种柴油发电机的数量为10-x-y ② ∵4x+3y+2(10-x-y)=32
∴y=12-2x
(2)丙种柴油发电机为10-x-y=(x-2)台
W=130x+120(12-2x)+100(x-2) =-10x+1240
x?1依题意解不等式组 12?2x?1 得:3≤x≤5.5
x?2?1∵x为正整数 ∴x=3,4,5 ∵W随x的增大而减少 ∴当x=5时 ,W最少为-10×5+1240=1190(元)
例题12. 王师傅有两块板材边角料,其中一块是边长为60cm的正方形板子,另一块是上底为30cm,下底为120cm高为60cm的直角梯形板子(如图(1),王师傅想将这两块板子裁成两块全等的矩形板材,他将两块板子叠放在一起,使梯形的两个直角顶点分别与正方形的两个顶点重合,两块板子的重叠部分为五边形ABCFE所围成的区域(如图(2),由于受材料纹理的限制,要求裁处的矩形要以点B为一个顶点。
(1)利用图(2)求出矩形顶点B所对的顶点到BC边的距离x(cm)为多少时,矩形的面积y(cm2)最大?最大面积是多少?
(2)若想裁出的矩形为正方形,试求出面积最大的正方形的边长。
E D A
F
G B C
解答:在搞清背景图形各有关数量的情况下,对于问题(1),需对三类矩形的面积做比较(如图2`),而其中的矩形BPQR的面积显然是x的函数,因此,本题的核心是建立出这个函数并求其最大值。
对于(2),从变动的矩形BPQR中确定出正方形,自然也要借助上述函数。
解:(1)在图(2)中,易知Rt?EFD∽Rt?GFC,且ED?30,GC?60,DC?60 ,
?DF?12DC?20,FC?DC?40。 332①当点B所对的顶点到BC的距离为60时(即该顶点在线段AE上,),这些矩形中面积最大的就是矩形BMEA,其面积等于S矩形BMEA?30?60?1800(cm) ②当点B所对的顶点到BC的距离等于或小于40时,且该顶点在FC上,
显然,在这些矩形中,面积最大的就是矩形BCFN,
S矩形BCFN?40?60?2400(cm2)
③当点B所对的顶点Q在线段EF上时, 矩形为BPQR,QP?x(cm)。
A R N
6
E
Q D
?Rt?QGP∽Rt?FGC,
F B
M P
C
G
PG603PGGC?,PG?x(40?x?60), ,即?x402QPFC3?BP?120?x。
2333?S矩形BPQR?x(120?x)??x2?120x??(x?40)2?2400。
222可知当x?40时,S矩形BPQR的面积最大为2400(cm2)。此时的点Q即为点F。
?(2`)
综上可知: 当x?40时,也即矩形为BCFN时,面积最大为2400(cm2)。 (2)面积最大的正方形应当在(1)中③的矩形中,这时应有
3x2??x2?120x,解得x1?0(舍去),x2?48(cm)。
2面积最大的正方形的边长为48cm。 在本题,及时地认识到并正确地建立出矩形BPQR的面积关于x的函数,是获解的关键。
例题13 小杰到学校食堂买饭,看到A,B两个窗口前排队的人一相样多(设为a人,a?8),就站到A窗口队伍的后面,过了2分钟,他发现A窗口每分钟有4人买了饭离开队伍,B窗口每分钟有6人买了饭离开队伍,且B窗口队伍后面每分钟增加5人。 (1) 此时,若小杰继续在A窗口排队,则他到达窗口所需
A B 的时间是多少(用含a的代数式表示)?
(2) 此时,若小杰迅速从A窗口队伍转移到B窗口队伍后面 重新排队,且到达B窗口的所花的时间比继续在A窗口排队到达 A窗口所花的时间少,求a的取值范围( 不考虑其它因素)。 解答:首先认识到:小杰无论是在A窗口还是在B窗口排队, 他到达窗口所需的时间都决定于已排队的人数a,因此,
本题实际上是个“函数”问题;其次, 这两个函数都好求出, 即表示成a的代数式;最后,借助于两个函数(即两个代数式) 的关系,求出自变量a的取值范围。 解:(1)(a?4?2)?4?… … a?2; 4… (2)若此时转到B窗口,则到窗口时共用时间:?(a?5?2)?6?2??6?a1?; 63a1a???2,解得a?20。a的取值范围为a?20。 634当a?20时,小杰到B窗口比在A窗口用的时间少。
令
本题中两个代数式的建立,是“函数思想”的一种体现。
例题14.(2010江苏泰州)保护生态环境,建设绿色社会已经从理念变为人们的行动.某化工厂2009年1 月的利润为200万元.设2009年1 月为第1个月,第x个月的利润为y万元.由于排污超标,该厂决定从2009年1 月底起适当限产,并投入资金进行治污改造,导致月利润明显下降,从1月到5月,y与x成反比例.到5月底,治污改造工程顺利完工,从这时起,该厂每月的利润比前一个月增加20万元(如图).
⑴分别求该化工厂治污期间及治污改造工程完工后y与x之间对应的函数关系式. ⑵治污改造工程完工后经过几个月,该厂月利润才能达到2009年1月的水平? ⑶当月利润少于100万元时为该厂资金紧张期,问该厂资金紧张期共有几个月?
7
解答:⑴①当1≤x≤5时,设y?k200,把(1,200)代入,得k?200,即y?;②当xxx?5时,y?40,所以当x>5时,y?40?20(x?5)?20x?60;
⑵当y=200时,20x-60=200,x=13,所以治污改造工程顺利完工后经过13-5=8个月后,该厂利润达到200万元;
⑶对于y?200,当y=100时,x=2;对于y=20x-60,当y=100时,x=8,所以资金紧张的x时间为8-2=6个月.
例题15. 一园林设计师要使用长度为4L的材料建造如图(1)所示的花圃。该花辅是由四个形状、大小完全一样的扇环面组成,每个扇环面如图(2)所示。它是以 点O为圆心的两个同心圆弧和延长后通过O点的两条直线段围成,为使得绿化效果最佳,还须使得扇环面积最大。
(1)求使图(1)花圃面积为最大时R?r的值及此时花圃面积,其中R,r分别为大圆和小圆的半径。
(2)若L?160m,r?10m,求使图(2)面积为最大时?值。
解答:在图(2)中,扇环图形的周长是确定的,所以其圆心角?和扇形的面积S都随R?r值的确定而确定,因此,他们都是R?r的函数!认清楚了这一点,剩下的问题都可依几何计算和函数的性质来解决了。
R?r (1)
R?r (2)
? O
解:(1)若使形如图(1)花圃面积为最大,则必定要求图(2)扇环面积最大。 设图(2)扇环的圆心角为?,面积为S,根据题意得:
L???R180???r180?2(R?r)????(R?r)180?2(R?r)。 ???180?L?2(R?r)?。
?(R?r)?S?180?L?2(R?r)??(R2?r2)
360360360360?(R?r)11??L?2(R?r)??(R?r)??(R?r)2?L(R?r) 22??R2???r2?????(R2?r2)???L?L2?。 ???(R?r)???4?16?
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2L1L2?式中0?R?r?,?S在R?r?时为最大,最大值为。
2416LL2L2。 ?花圃面积最大时R?r的值为,最大面积为?4?4164L(2)?当R?r?时,S取值最大。
4L160?R?r???40(m),R?40?r?40?10?50(m)。
44180?L?2(R?r)?180?(160?2?40)240?????(度)。
?(R?r)??60?在本题,能否认识到S是R?r的函数,是解法能否启动的关键!我们年,用函数解决
实际问题,
例题16.(2010湖北荆州)国家推行“节能减排,低碳经济”政策后,某环保节能设备生产企业的产品供不应求.若该企业的某种环保设备每月的产量保持在一定的范围,每套产品的生产成本不高于50万元,每套产品的售价不低于90万元.已知这种设备的月产量x(套)与每套的售价y1(万元)之间满足关系式y1?170?2x,月产量x(套)与生产总成本y2(万元)存在如图所示的函数关系. (1)直接写出....y2与x之间的函数关系式; (2)求月产量x的范围;
(3)当月产量x(套)为多少时,
这种设备的利润W(万元)最大?最大利润是多少? 解答:(1)y2?500?30x
?500?30x?50x(2)依题意得:?
170?2x?90?解得:25≤x≤40
(3)∵W?x?y1?y2?x(170?2x)?(500?30x)??2x2?140x?500 ∴W??2(x?35)2?1950
而25<35<40, ∴当x=35时,W最大?1950
即,月产量为35件时,利润最大,最大利润是1950万元.
类型三、化归到几何模型解决问题
例题17.(2010 内蒙古包头)如图,已知△ABC中,AB?AC?10厘米,BC?8厘米,
点D为AB的中点.
(1)如果点P在线段BC上以3厘米/秒的速度由B点向C点运动,同时,点Q在线段CA上由C点向A点运动.
①若点Q的运动速度与点P的运动速度相等,经过1秒后,△BPD与△CQP是否全等,请说明理由;
②若点Q的运动速度与点P的运动速度不相等,当点Q的运动速度为多少时,能够使△BPD与△CQP全等?
(2)若点Q以②中的运动速度从点C出发,点P以原来的运动速度从点B同时出发,
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都逆时针沿△ABC三边运动,求经过多长时间点P与点Q第一次在△ABC的哪条边上相遇?
解答:(1)①∵t?1秒, ∴BP?CQ?3?1?3厘米,
∵AB?10厘米,点D为AB的中点, ∴BD?5厘米.
又∵PC?BC?BP,BC?8厘米, ∴PC?8?3?5厘米, ∴PC?BD. 又∵AB?AC, ∴?B??C,
∴△BPD≌△CQP. ②∵vP?vQ, ∴BP?CQ,
又∵△BPD≌△CQP,?B??C,则BP?PC?4,CQ?BD?5, ∴点P,点Q运动的时间t?∴vQ?A D Q P C B BP4?秒, 33CQ515??厘米/秒. 44t3(2)设经过x秒后点P与点Q第一次相遇,
15x?3x?2?10, 由题意,得480解得x?秒.
380?3?80厘米. ∴点P共运动了3∵80?2?28?24,
∴点P、点Q在AB边上相遇,
80∴经过秒点P与点Q第一次在边AB上相遇.
3
例题18.马戏团让狮子和公鸡表演跷跷板节目.跷跷板支柱AB的高度为1.2米. (1)若吊环高度为2米,支点A为跷跷板PQ的中点,狮子能否将公鸡送到吊环上?为什么?
(2)若吊环高度为3.6米,在不改变其他条件的前A提下移动支柱,当支点A移到跷跷板PQ的什么位置时,狮子刚好能将公鸡送到吊环上?
PB解答:
(1)由三角形的中位线性质可知,狮子能将公鸡送到吊环上;
(2)由相似三角形性质,通过对应边成比例,问题得解. 解:(1)狮子能将公鸡送到吊环上.
如图1,当狮子将跷跷板P端按到底时可得到Rt△PHQ, ∵AB为△PHQ的中位线,AB=1.2(米)
P
∴QH=2.4>2(米).
QCQABH图1
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