例2、(泉州市2008年中考题)某产品第一季度每件成本为50元,第二、第三季度每件产品平均降低成本的百分率为x
⑴ 请用含x的代数式表示第二季度每件产品的成本;
⑵ 如果第三季度该产品每件成本比第一季度少9.5元,试求x的值 ⑶ 该产品第二季度每件的销售价为60元,第三季度每件的销售价比第二季度有所下...降,若下降的百分率与第二、第三季度每件产品平均降低成本的百分率相同,且第三季度..每件产品的销售价不低于48元,设第三季度每件产品获得的利润为y元,试求y与x的函..数关系式,并利用函数图象与性质求y的最大值(注:利润?销售价?成本)
分析:(1)50?1?x? ⑵50?1?x?2?50?9.5 解得x?0.1
(3)60?1?x??48,解得x?0.2而x?0,∴0?x?0.2
而y?60?1?x??50?1?x?2 =?50x2?40x?10
=?50?x?0.4?2?18
∵当x?0.4时,利用二次函数的增减性,y随x的增大而增大,而0?x?0.2, ∴当x?0.2时,y最大值=18(元)
说明:当自变量取值范围为体体实数时,二次函数在抛物线顶点取得最值,而当自变量取值范围为某一区间时,二次函数的最值应注意下列两种情形:
若抛物线顶点在该区间内,顶点的纵坐标就是函数的最值。
若抛物线的顶点不在该区间内,则区间两端点所对应的二次函数的值为该函数的最值。
四、利用对称性来求最值问题。
类这题涉及的知识面广,综合性强,解答有一定的难度。 (一)在几何题组中的应用
例1、如图,菱形ABCD中,AB=2,,∠BAD=60°,E是AB的中点,P是对角线AC上的一个动点,则PE+PB的最小最是
D 分析:由菱形的性质知:点B与点D关于AC对称。因为P在AC上支运动,所以PB=PD。
P P1要求PE+PB的最小最,即求PD+PB的最小值。连接DE交AC 1MAC于点P,则DE即为所求。又∠BAD=60°,AE=AD,E 12BE为AB的中点,所以DE⊥AB,而AB=AD=2,所以DE=3,即 PD+PB的最小值为3
例2、如图,∠AOB=45°角内有一点P,OP=10,在角的两边上有两点Q、R(均不同于点O),则△PQR的周长的最小值为
A P1 分析:作P关于OA,OB的对称点P1,P2。
连接P1P2,分别交OA,OB于Q,R。
Q 如图所示,再连接PQ,PR。 P
易知 P1Q=PQ,P2R=PR, 所以△PQR的周长=P1Q+QR+P2R。
O R B
根据两点之间线段最短, △PQR的周长=P1P2,而∠POA=∠P1OA, P2 ∠POB=∠P2OB,且OP=OP1=OP2=10,
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又∠AOB=45°,所以∠P1OP2=90°
即△P1OP2为等腰直角三角形,故△PQR的周长的最小值为102
(二)在代数题组中应用
1例1,如图,抛物线y?x2?bx?2与x轴交于A、B两点,与Y轴交于C点,
2且A(-1,0)。求抛物线的解析式及顶点D的坐标 Y 判断△ABC的形状,证明你的结论。点M(m,0) 是X轴上的一个动点,当MC+MD的值最小时,
E 求m的值
1分析:(1)将A(-1,0)代入y?x2?bx?2 M 2A O B X 313得b??,所以抛物线的解析式y?x2?x?2
2221325C ?325?配方得:y?(x?)2?,所以顶点D?,?? 228?28?D (2)求出AC=5,BC=20,而AB=5 ∴AC2?BC2?AB2,故△ABC为RT△ (3)作点C关于X轴的对称点E(2,0),
连接DE交X轴于点M,通过两点式可求得直线DE的 4124解析式:y??x?2,当y=0时,解得x=
12412424∴M(,0)即m=
4141Y
例2、如图以矩形OABC的顶点O为原点,OA所在的直线为XP 轴,OC所在的直线为Y轴,建立平面直角坐标系。
C 2 F B 已知OA=3,OC=2,点EN1 F1 是AB的中点,在OA上取一点D,
N E 将△BAD沿BD翻折,使点A落在
P1 A BC边上的点F处。
O D M M1 3 X 直接写出点E、F的坐标: 设顶点为F的抛物线交Y轴正E1 半轴于点P,且以E、F、P为顶点的三角形是等腰三角形,求该抛物线的解析式;
在X轴、Y轴上是否分别存在点M、N,使得四边形MNFE的周长最小?如果存在,求出周长的最小值;如果不存在,请说明理由。
分析:(1)E(3,1),F(1,2)
在RT△FEB中,FB=2,BE=1,∴EF=5, 当EP1(0,0)不合题意 1?5时,P当EP?5时,如图所示P(0,4)
设抛物线的解析式为y?a(x?1)2?2,且过点P(0,4),代入得4?a(0?1)2?2
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∴a?2,∴y?2(x?1)2?2
作点F关于Y轴的对称点F1,点E关于X轴的对称点E1,连接F1E1分别交X轴,Y轴于点M,N。此时四边形MNFE的周长最小,
∵ F1E1= FN+MN+ME=F1N?MN?ME1?F1N1?M1N1?M1E1
F1E1 =32?42?5,
∴四边形MNFE的周长最小值=F1E1+EF=5?5
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●有理数的一题多解
有理数是学生进入初中阶段接触的第一块系统学习的代数知识,它不仅在知识体系上让学生第一次领略了系统性、层次性,而且也渗透了“分类”、“一题多解”等好的数学思想。所谓“一题多解”,是指答案的多样性或方法的多样性。
本文试就本章出现的一题多解问题作一归类说明。
绝对值方程中的一题多解
一个数的绝对值表示点到原点的距离,而互为相反数的两数到原点的距离相同,故方程 |x|=a(a>0) 的解有两个:x1=a或x2=—a,他们是一对互为相反数。
例1解方程|x+1|=2
解:∵|x+1|=2 ,∴x+1=2或—2,∴x=1或—3.
评注:若|x|=0,则x=0,此时方程只有一解,注意区别。
例2 方程|x-2|+|x-3|=1的解的个数是 ( ) A、0 B、1 C、2 D、3 E、多于3(第41届美国高中数学竞赛,第4届初中祖冲之杯数学邀请赛试题)
解:该题的几何意义是:点x到2的距离与到3 的距离的和等于1,由图形可知,x在这两点之间(含这两点),
即方程的解是2≤x≤3 ,故选E 0 1 2 3
最值问题中的一题多解
所谓最值,即指最大值或最小值,在本章中涉及的最值问题主要是与绝对值相关的距离的最值,在竞赛中会有所涉及。
例3 求y=|x-1|+|x+3|的最值,并求此时x的取值范围。
解:根据绝对值的几何意义,y表示数轴上的一点x到两点1和3之间的距离之和,从数轴上看,当x<1或x>3时,y取不到最大、最小值,当1≤x≤3时,y可取最小值2,
B A 此时使y取最小值2的
点分布在线段AB上,即1≤x≤3. 1 0 3
例4求y=|x-1|-|x-3|的最值,并求此时x的取值范围。
解: 同例3,y表示数轴上的点x到点1、3的距离之差,分情况讨论如下: 1)x>3时,y=2
2) 1≤x≤3时,-2≤y≤2 x 0 1 3 3)x<1时,y=-2.
故y取最大值为2,此时x≥3,取最小值 -2,此时x≤1.
0 0 x 1 1 x 3 3 评注:例3与例4的区别在于相差一个
符号,而结果却大相径庭。但这一点从几
何意义上来看,是很清晰的。所以,对于此类与距离有关的最值问题,我们可以借助于图形,以获得直观的理解。
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乘方运算中的一题多解
在乘法运算中,根据符号法则——同好得正,异号得负,故有1?1=1,(-1)?(-1)=1,故解方程x2=1时,x可取1或-1,即二次方程x2=1有二解。当然,这里的1可以换成其他的数。
例5解方程(x-3)2=9
解:∵32=9,(-3)2=9,∴x-3=3或-3,∴x=0或6.
评注:由于所学知识有限,现阶段我们只能利用乘方的含义求解诸如“x2=a2,a为有理数”的二次方程,更一般的二次方程的解法构成了初中数学的一大分支,将在以后学到。
例6 解方程x3=x
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解:由x=x得x-x=0,即:x(x-1)=0,故,x=0或x=1,即x=1或-1, 综上,原方程的解为x=0,1,-1.
评注:并非所有的形如xn=a(a≥0)的方程都有多解,如x4=64就只有一个解x=4.一般地,对方程xn=a(a>0),若n为偶数,则方程有2解,且二解互为相反数;若n为奇数,则只有一解。
四则运算中的一题多解
此处的“一题多解”取多种解法的意思。我们知道,四则运算中,运算律或运算技巧的使用可以让我们充分领略“条条大路通罗马”的数学思想方法。当我们熟悉多种方法后,可以选择一种最好的。
37778例7计算(1--)?(-)+(-)
834812877788解一:原式=(--)?(?)+(-)=?42?21?14?8-
3481272473 =?7?8?8 = -3
2473解二:原式=(
87778--)?(?)+(-)
34812728 =?7?8?7?8?7?8?8=-2+1+-=-3
3347871273评注:解法一在括号内通分后计算,是通常的路子;解法二注意到括号内分数分子相同,可与括号外的分数约分,使用了分配律,易于口算。因而快捷一些。
例8求S=1-2+3-4+5-6+…-2002+2003的值.
解一:S=(1-2)+(3-4)+(5-6)+ …+(2001-2002)+2003 =(-1)+(-1)+(-1)+ …(-1)+2003 =-1001+2003=1002
解二:S=(1+3+5+…+2003)-(2+4+6…+2002)=(1?2003)?1002-(2?2002)?1001
22 =1002?1002-1002?1001=1002
解三:S=1+(-2+3)+(-4+5)+(-6+7)+ …+(-2002+2003) =1+1?1001=1002
评注:解法一、三如出一辙,不过解法三灵活利用了减法的意义——减去一个数等于
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