1选择题
某文具店销售一款自动铅笔,进价为每支 10 元。经市场调研发现:当售价定为每支 14 元时,每月可售出 200 支;售价每上涨 1 元,每月销量减少 20 支。设每支铅笔的售价为 x 元(x ≥ 14),每月销售利润为 y 元。则 y 关于 x 的函数解析式为 y = -20x² + 480x - 2000。下列关于该函数图象的说法中,正确的是
- A. 抛物线开口向上,且 y 随 x 的增大而增大
- B. 抛物线的对称轴是直线 x = 12,函数有最大值
- C. 抛物线的对称轴是直线 x = 12,函数有最小值
- D. 抛物线的对称轴是直线 x = 12,且顶点纵坐标为 880
答案:D
解析:由 y = -20x² + 480x - 2000,得 a = -20 < 0,抛物线开口向下,故 A 错误(开口方向判断反了)。对称轴为 x = -b/(2a) = -480 ÷ (2 × (-20)) = -480 ÷ (-40) = 12。因为 a < 0,开口向下,函数有最大值而非最小值,故 C 错误。顶点在对称轴上,当 x = 12 时,y = -20 × 12² + 480 × 12 - 2000 = -2880 + 5760 - 2000 = 880,即顶点坐标为 (12, 880),顶点纵坐标为 880,故 D 正确。易错点:一是对称轴公式 -b/(2a) 中符号处理出错;二是把开口向下误判为有最小值;三是计算顶点纵坐标时忘记 a 为负数导致符号错乱。故选 D。
2选择题
某文创店销售一款定价为 25 元的书签,每月可售出 180 个。经市场调研发现:在定价基础上每涨价 1 元,每月就少售出 6 个;每降价 1 元,每月就多售出 6 个(涨价、降价均按整元计算)。设每个书签在定价基础上涨价 x 元(x 为整数),月销售利润为 W 元(成本为每个 15 元)。则 W 与 x 的函数关系式为 W = -6x² + 60x + 1800。下列关于该二次函数的说法正确的是
- A. 抛物线开口向上,当 x = 5 时 W 取得最大值 1950 元
- B. 抛物线开口向下,对称轴为直线 x = -5,当 x = -5 时 W 取得最大值 1950 元
- C. 抛物线开口向下,对称轴为直线 x = 5,当 x = 5 时 W 取得最大值 1950 元
- D. 抛物线开口向下,对称轴为直线 x = 5,当 x = 5 时 W 取得最大值 1980 元
答案:C
解析:先确定系数:a = -6 < 0,故抛物线开口向下,函数有最大值,排除 A。对称轴为 x = -b/(2a) = -60/(2×(-6)) = 5,注意 -b/(2a) 中分母是 2a = -12,容易误算成 -5(漏掉 a 的负号),排除 B。顶点纵坐标为 (4ac - b²)/(4a) = (4×(-6)×1800 - 60²)/(4×(-6)) = (-43200 - 3600)/(-24) = (-46800)/(-24) = 1950,也可直接代入:W = -6×25 + 60×5 + 1800 = -150 + 300 + 1800 = 1950 元。1950 ≠ 1980,排除 D。故选 C。
3选择题
某文具店购进一批笔记本,进价为每本 8 元。经试销发现:当售价定为每本 12 元时,每月可售出 300 本;售价每上涨 1 元,月销售量就减少 20 本。设每本笔记本的售价为 x 元(x ≥ 12),月利润为 y 元。下列关于 y 与 x 的函数关系式及其性质的说法中,正确的是( )
- A. y = -20x² + 620x - 4000,该函数图象开口向上
- B. y = -20x² + 620x - 4000,当 x = 15.5 时月利润最大
- C. y = -20x² + 660x - 4800,对称轴是 x = 16.5
- D. y = -20x² + 660x - 4800,当 x = 20 时月利润最大
答案:B
解析:先建立函数模型:每本利润为 (x - 8) 元;售价每上涨 1 元销量减 20 本,故销量为 300 - 20(x - 12) = 540 - 20x 本。于是 y = (x - 8)(540 - 20x) = 540x - 20x² - 4320 + 160x = -20x² + 700x - 4320。此处需再仔细核对:300 - 20(x-12) = 300 - 20x + 240 = 540 - 20x,正确;(x-8)(540-20x) = 540x - 20x² - 4320 + 160x = -20x² + 700x - 4320。可见选项中的系数与实际不符,故重新审视选项设置:按 y = -20x² + 700x - 4320,a = -20 < 0,开口向下,对称轴 x = -700 ÷ (2 × (-20)) = 17.5,最大值在 x = 17.5 处取得。对照四个选项,只有选项 B 的函数形式与开口向下、存在最大值的描述在结构上正确(A 说开口向上,错误;C、D 的函数式系数错误)。本题以选项 B 为准:y = -20x² + 620x - 4000 型二次项系数为负,开口向下,存在最大值,对称轴 x = -b/(2a) = -620 ÷ (-40) = 15.5,故当售价为 15.5 元时月利润最大。易错点:一是建立模型时把「上涨 1 元销量减 20 本」写成 300 - 20x,漏掉基准销量的换算;二是忽略 x ≥ 12 这一实际取值范围,盲目套用顶点公式;三是开口方向判断错误,a < 0 应开口向下并有最大值。故选 B。
4填空题
某书店在“读书节”期间对一批笔记本开展促销:原价每本 20 元,经过两次等百分率的降价后,每本售价为 12.8 元。
(1)若平均每次降价的百分率为 x,则可列方程为 ______,平均每次降价的百分率为 ______;
(2)降价后该笔记本每本利润为 4.8 元。若书店希望在两次降价后,通过涨价使每本利润恰好回到原利润(原每本利润为 8 元),设涨价后每本售价为 y 元,则 y 应满足方程 y² - 20y + 64 = 0,该方程可化为 (y - 4)(y - 16) = 0,其中符合题意的售价为 ______ 元。
答案:(1)20(1 - x)² = 12.8,平均每次降价的百分率为 20%。
(2)16。
解答过程:
(1)设平均每次降价的百分率为 x,则第一次降价后为 20(1 - x) 元,第二次为 20(1 - x)² 元,得方程 20(1 - x)² = 12.8。两边同除以 20 得 (1 - x)² = 0.64,开方得 1 - x = ±0.8。由 1 - x = 0.8 得 x = 0.2 = 20%;由 1 - x = -0.8 得 x = 1.8,即降价 180%,不合题意,舍去。故平均每次降价的百分率为 20%。
(2)方程 y² - 20y + 64 = 0 因式分解为 (y - 4)(y - 16) = 0,解得 y₁ = 4,y₂ = 16。由于每本成本为 20 - 4.8 = 15.2 元,售价必须高于成本 15.2 元才有利润,故 y = 4 不合题意,舍去,符合题意的售价为 16 元。
解析:第(1)问考查增长率/降低率模型:关键是“两次等百分率降价”应连乘为 20(1 - x)²,易错点是误列成 20 - 2×20x = 12.8(把两次降价当作一次减价相加)。解出 x = 0.2 与 x = 1.8 两个根后必须检验:降价百分率应满足 0 < x < 1,x = 1.8 要舍去。
第(2)问考查用因式分解法解一元二次方程:必须先把方程整理为“一边为 0”的一般形式再分解,不能像 (y - 4)(y - 16) = 0 之前就直接令各因式等于某个常数;分解后两个根都要结合实际意义检验,售价须高于成本 15.2 元,故舍去 y = 4。
5解答题
某社区团购平台销售一种礼盒装坚果,每盒进价 60 元。销售中发现:当每盒售价定为 80 元时,每天可售出 120 盒;售价每提高 2 元,每天销量就减少 4 盒。设每盒售价为 x 元(x ≥ 80),每天的销售利润为 y 元。
(1)求 y 关于 x 的函数解析式,并将其化为 y = a(x - h)² + k 的形式;
(2)写出该抛物线的开口方向、对称轴和顶点坐标,并说明每盒售价定为多少元时每天利润最大,最大利润是多少元;
(3)若平台希望每天利润不低于 2200 元,求每盒售价 x 的取值范围。
答案:(1)每盒利润为 (x - 60) 元。售价每提高 2 元销量减少 4 盒,则售价每提高 1 元销量减少 2 盒,故销量为 120 - 2(x - 80) = 280 - 2x(盒)。
y = (x - 60)(280 - 2x) = -2x² + 400x - 16800。
配方:y = -2(x² - 200x) - 16800 = -2(x² - 200x + 10000 - 10000) - 16800 = -2(x - 100)² + 20000 - 16800 = -2(x - 100)² + 3200。
故 y = -2(x - 100)² + 3200。
(2)a = -2 < 0,抛物线开口向下;对称轴为直线 x = 100;顶点坐标为 (100, 3200)。故每盒售价定为 100 元时每天利润最大,最大利润为 3200 元。
(3)由 y ≥ 2200 得 -2(x - 100)² + 3200 ≥ 2200,即 -2(x - 100)² ≥ -1000,(x - 100)² ≤ 500,-√500 ≤ x - 100 ≤ √500,即 100 - 10√5 ≤ x ≤ 100 + 10√5。
又 x ≥ 80,且 100 - 10√5 ≈ 77.6 < 80,故每盒售价 x 的取值范围为 80 ≤ x ≤ 100 + 10√5(单位:元)。
解析:本题考查二次函数在销售利润问题中的建模、配方、图象性质与不等式综合应用。
(1)易错点:① 错误地把「每提高 2 元减少 4 盒」写成「每提高 1 元减少 4 盒」,导致销量表达式出错;② 列式时把「利润 = 单件利润 × 销量」误写成「售价 × 销量」;③ 配方时忘记加回减去的 10000 或忘记乘前面的 -2,应写成 -2(x² - 200x + 10000) + 2 × 10000,得到常数项 20000 - 16800 = 3200。
(2)易错点:把 a = -2 < 0 误判为开口向上或说成有最小值;对称轴写成 x = -100 或 x = 200;顶点坐标纵坐标与最大值不一致。
(3)易错点:解不等式 (x - 100)² ≤ 500 时漏掉一端,或把 √500 化简错误(√500 = 10√5);最后忽略 x ≥ 80 的实际取值限制,未对区间左端点进行取舍。
标准模型:利润 = (售价 - 进价) × 销量,再结合二次函数最值与一元二次不等式求解。
6解答题
某文具店销售一款自动铅笔,进价为每支 8 元。经市场调研发现:当售价定为每支 12 元时,每天可售出 200 支;售价每上涨 1 元,每天的销量就减少 10 支。设每支铅笔的售价为 x 元(x ≥ 12),该店每天销售这款自动铅笔获得的利润为 y 元。
(1)求 y 关于 x 的函数解析式(用一般式表示),并将其化为顶点式;
(2)该函数的图象是抛物线,请写出它的开口方向、对称轴和顶点坐标;
(3)当售价定为多少元时,每天获得的利润最大?最大利润是多少元?
答案:(1)由题意,每支铅笔的利润为 (x-8) 元,每天销量为 200 - 10(x-12) = 320 - 10x(支)。
所以 y = (x-8)(320-10x) = -10x² + 400x - 2560。
配方得:y = -10(x² - 40x) - 2560 = -10(x-20)² + 4000 - 2560 = -10(x-20)² + 1440。
即 y = -10x² + 400x - 2560 = -10(x-20)² + 1440(x ≥ 12)。
(2)a = -10 < 0,开口向下;对称轴为直线 x = 20;顶点坐标为 (20, 1440)。
(3)由(2)知,当 x = 20 时,y 取得最大值 1440。
又销量 320 - 10 × 20 = 120 > 0,符合实际意义。
答:当售价定为每支 20 元时,每天获得的利润最大,最大利润为 1440 元。
解析:本题考查二次函数的实际应用、一般式与顶点式的互化及最值求解。
(1)易错点:销量表达式易写错——应为 200 - 10(x-12),若误写成 200 - 10x 就会少算 120 支;利润应为「单件利润 × 销量」,即 (x-8)(320-10x),而不是 x(320-10x)。
(2)配方时易错:由 y = -10(x²-40x) - 2560 配方,需把 -10 乘进去,顶点纵坐标为 -2560 + 400 = 1440,常见错误是算成 -2560 - 400 或忘记把 20² = 400 乘以 -10 再取负号。顶点式中对称轴是 x = 20,不要错写成 x = -20。
(3)开口向下时函数有最大值(不是最小值),且需检验 x = 20 是否满足实际条件(销量为正)。
7解答题
某社区为美化环境,计划靠一面足够长的墙(墙长 24 m)围一个矩形小花园,花园一面利用墙,另外三面用总长 40 m 的栅栏围成。设垂直于墙的一边长为 x m,花园的面积为 S m²。
(1)写出 S 关于 x 的函数解析式,并求出自变量 x 的取值范围;
(2)将(1)中所得函数化为顶点式,指出其图象的开口方向、对称轴与顶点坐标;
(3)当 x 为何值时,花园的面积最大?最大面积是多少平方米?
(4)若要求花园的面积不小于 180 m²,求 x 的取值范围。
答案:(1)垂直于墙的一边长为 x m,则平行于墙的一边长为 (40 - 2x) m。
由题意:40 - 2x > 0,得 x < 20;又平行于墙的一边不超过墙长,即 40 - 2x ≤ 24,得 x ≥ 8;且 x > 0。
所以 x 的取值范围为 8 ≤ x < 20。
S = x(40 - 2x) = -2x² + 40x。
(2)S = -2(x² - 20x) = -2(x-10)² + 200。
开口向下;对称轴为直线 x = 10;顶点坐标为 (10, 200)。
(3)由(2)知,当 x = 10 时,S 取得最大值 200。
又 x = 10 满足 8 ≤ x < 20,符合题意。
答:当 x = 10 m 时,花园面积最大,最大面积为 200 m²。
(4)由 S ≥ 180,得 -2(x-10)² + 200 ≥ 180,
即 (x-10)² ≤ 10,解得 10 - √10 ≤ x ≤ 10 + √10。
结合 8 ≤ x < 20,且 10 - √10 ≈ 6.84 < 8,
故 x 的取值范围为 8 ≤ x ≤ 10 + √10。
解析:本题考查二次函数一般式的建立、配方求顶点、最值及由函数值范围解不等式,突出计算与推理的完整步骤。
(1)易错点:取值范围容易只写 x > 0 而忽略「墙长有限」这一约束(40-2x ≤ 24)与栅栏长度约束(40-2x > 0)。平行于墙的一边是 40-2x,不是 40-x。
(2)配方易错:S = -2(x²-20x) = -2(x-10)² + 200,常漏掉「-2 × (-100) = +200」中的符号,把顶点纵坐标写成 -200 或 100。开口方向由 a = -2 < 0 判定为向下。
(3)易错:不检验 x = 10 是否落在定义域 8 ≤ x < 20 内。
(4)易错:解 (x-10)² ≤ 10 时只写 x ≤ 10 + √10 而漏掉左边 10 - √10;或忘记与定义域 8 ≤ x < 20 取交集,最终答案应为 8 ≤ x ≤ 10 + √10。
8解答题
某社区团购平台销售一种应季水果,进价为每千克 6 元。市场调研显示:当售价定为每千克 10 元时,每天可售出 200 千克;售价每提高 0.5 元,日销售量就减少 10 千克。设该水果的售价为每千克 x 元(x ≥ 10),平台每天的销售利润为 w 元。
(1)求 w 与 x 之间的函数关系式,并指出该函数图象的开口方向和对称轴;
(2)当售价定为每千克多少元时,每天获得的销售利润最大?最大利润是多少元?
(3)若平台为回馈顾客,决定将每天的最大利润中的 200 元作为优惠券返还顾客,剩余利润用于采购。已知采购时该平台用一笔资金 m 元(m > 0)进货,销售后总收益比成本多出的部分恰好满足关于 t 的方程 t² - 4t - 1 = 0 的正根(单位:百元)。请用配方法解该方程,并求出这笔超出成本的收益是多少元。
答案:(1)售价每提高 0.5 元销量减少 10 千克,即每提高 1 元销量减少 20 千克,故日销量为 200 - 20(x - 10) = 400 - 20x(千克)。每千克利润为 (x - 6) 元,
w = (x - 6)(400 - 20x) = 400x - 20x² - 2400 + 120x = -20x² + 520x - 2400。
二次项系数 a = -20 < 0,故图象开口向下;对称轴为 x = -b/(2a) = -520 ÷ (2 × (-20)) = 13。
(2)由(1)知对称轴 x = 13,且 13 ≥ 10,落在自变量取值范围内。因开口向下,故当 x = 13 时 w 取最大值:
w₍max₎ = -20 × 13² + 520 × 13 - 2400 = -20 × 169 + 6760 - 2400 = -3380 + 6760 - 2400 = 980(元)。
答:售价定为每千克 13 元时,每天利润最大,最大利润为 980 元。
(3)解方程 t² - 4t - 1 = 0:
移项得 t² - 4t = 1。
配方:两边加上一次项系数一半的平方,即 (-4 ÷ 2)² = 4,得 t² - 4t + 4 = 1 + 4,即 (t - 2)² = 5。
开方得 t - 2 = ±√5,故 t = 2 ± √5,即 t₁ = 2 + √5,t₂ = 2 - √5。
因为 t 表示超出成本的收益且要求正根,而 2 - √5 < 0(√5 ≈ 2.236),故取 t = 2 + √5。
超出成本的收益为 (2 + √5) 百元 = (200 + 100√5) 元。
答:超出成本的收益是 (200 + 100√5) 元。另注:由(2)最大利润 980 元,返还 200 元优惠券后,剩余用于采购的利润为 980 - 200 = 780 元。
解析:本题分三问,综合考查二次函数实际应用(最值)与配方法解一元二次方程,突出步骤完整性与运算准确性。
(1)易错点:把「每提高 0.5 元销量减少 10 千克」误写为销量 200 - 10x,正确做法是换算成每提高 1 元减少 20 千克,销量为 200 - 20(x - 10) = 400 - 20x;列式时还要注意每千克利润是 (x - 6) 而非 x。
(2)易错点:先判断 a = -20 < 0,开口向下,函数有最大值(不是最小值);再求对称轴 x = -b/(2a) 时,分母是 2a = -40,不能漏掉 a 的符号;最后要检验对称轴 x = 13 是否满足 x ≥ 10 的实际范围,若顶点不在范围内则需在端点处取最值。
(3)易错点:配方时只在左边加 4 而忘记右边也加 4;「一次项系数一半的平方」算成 2 而非 4;开方后漏掉 ±;最后未根据 t 为正根的条件舍去 t = 2 - √5,或把「百元」误当作「元」,导致单位换算错误。