中考二次函数面积最值问题(含答案)

Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;notforcommercialuse膅二次函数最值问题羄例1、小磊要制作一个三角形的钢架模型，在这个三角形中，长度为x(单位：cm)的边与这条边上的高之和为40cm，这个三角形的面积S(单位：cm2)随x(单位：cm)的变化而变化．荿(1)请直接写出S与x之间的函数关系式(不要求写出自变量x的取值范围)；芇(2)当x是多少时，这个三角形面积S最大?最大面积是多少?袅解：（1）x02x212S螁（2）∵a=21-0∴S有最大值螂∴0221202a2bx）（蚆∴S的最大值为200200220212S蚅∴当x为20cm时，三角形面积最大，最大面积是200cm2。袃2.如图，矩形ABCD的两边长AB=18cm，AD=4cm，点P、Q分别从A、B同时出发，P在边AB上沿AB方向以每秒2cm的速度匀速运动，Q在边BC上沿BC方向以每秒1cm的速度匀速运动．设运动时间为x秒，△PBQ的面积为y（cm2）.袀（1）求y关于x的函数关系式，并写出x的取值范围；肆（2）求△PBQ的面积的最大值.莆解：（1）∵S△PBQ=21PB·BQ,袄PB=AB－AP=18－2x，BQ=x，羈∴y=21（18－2x）x，即y=－x2+9x（0x≤4）;蝿（2）由（1）知：y=－x2+9x，膆∴y=－(x－29）2+481,∵当0x≤29时，y随x的增大而增大，蚁而0x≤4，∴当x=4时，y最大值=20，即△PBQ的最大面积是20cm2.莁3．如图，在矩形ABCD中，AB=6cm，BC=12cm，点P从点A出发，沿AB边向点B以腿1cm/s的速度移动，同时点Q从点B出发沿BC边向点C以2cm/s的速度移动，如袇果P，Q两点同时出发，分别到达B，C两点后就停止移动．螃（1）设运动开始后第t秒钟后，五边形APQCD的面积为Scm2，写出S与t的函数关葿系式，并指出自变量t的取值范围．蚈（2）t为何值时，S最小？最小值是多少？莃袄解：（1）第t秒钟时，AP=tcm，故PB=（6﹣t）cm，BQ=2tcm，袂故S△PBQ=•（6﹣t）•2t=﹣t2+6t肇∵S矩形ABCD=6×12=72．∴S=72﹣S△PBQ=t2﹣6t+72（0＜t＜6）；肃（2）∵S=t2﹣6t+72=（t﹣3）2+63，∴当t=3秒时，S有最小值63cm．蚂4．在某居民小区要在一块一边靠墙（墙长15m）的空地上修建一个矩形花园ABCD，花园羀的一边靠墙，另三边用总长为40m的栅栏围成如图，若设花园的BC边长为x（m）花园蒇的面积为y（m2）袄（1）求y与x之间的函数关系式，并求自变量的x的范围．蚃（2）当x取何值时花园的面积最大，最大面积为多少？肈羆解：（1）∵四边形ABCD是矩形，薄∴AB=CD，AD=BC，螄∵BC=xm，AB+BC+CD=40m，∴AB=，蒁∴花园的面积为：y=x•=﹣x2+20x（0＜x≤15）；莅∴y与x之间的函数关系式为：y=﹣x2+20x（0＜x≤15）；莄（2）∵y=﹣x2+20x=﹣（x﹣20）2+200，薂∵a=﹣＜0，∴当x＜20时，y随x的增大而增大，蕿∴当x=15时，y最大，最大值y=187.5．聿∴当x取15时花园的面积最大，最大面积为187.5．肅5.已知边长为4的正方形截去一个角后成为五边形ABCDE（如图），其中AF=2，BF=1．薃试在AB上求一点P，使矩形PNDM有最大面积．羂解：设矩形PNDM的边DN=x，NP=y，蒈则矩形PNDM的面积S=xy（2≤x≤4）袅易知CN=4-x，EM=4-y．莀过点B作BH⊥PN于点H肀则有△AFB∽△BHP袈∴PHBHBFAF，即3412yx，薆∴521xy，蒂xxxyS5212)42(x，膈此二次函数的图象开口向下，对称轴为x=5，∴当x≤5时，函数值y随x的增大而增大，莇对于42x来说，当x=4时，12454212最大S．莆6．如图，要建一个长方形养鸡场，鸡场的一边靠墙，如果用50m长的篱笆围成中间有一道篱笆隔墙的养鸡场，设它的长度为x米．蒃(1)要使鸡场面积最大，鸡场的长度应为多少m？薁(2)如果中间有n(n是大于1的整数)道篱笆隔墙，要使鸡场面积最大，鸡场的长应为多少米？比较(1)(2)的结果，你能得到什么结论？螆肆解：(1)∵长为x米，则宽为350x米，设面积为S平方米．芀)50(313502xxxxS虿3625)25(312x膆∴当25x时，3625maxS(平方米)即：鸡场的长度为25米时，面积最大．螇(2)中间有n道篱笆，则宽为250nx米，设面积为S平方米．莂则：)50(212502xxnnxxS肁2625)25(212nxn衿∴当25x时，2625maxnS(平方米)芃由(1)(2)可知，无论中间有几道篱笆墙，要使面积最大，长都是25米．蒃即：使面积最大的x值与中间有多少道隔墙无关．膀7．如图，矩形ABCD的边AB=6cm，BC=8cm，在BC上取一点P，在CD边上取一点Q，使∠APQ成直角，设BP=xcm，CQ=ycm，试以x为自变量，写出y与x的函数关系式．芈ABCDPQ肃解：∵∠APQ=90°,芁∴∠APB+∠QPC=90°.芈∵∠APB+∠BAP=90°,螈∴∠QPC=∠BAP，∠B=∠C=90°∴△ABP∽△PCQ.螄,86,yxxCQBPPCAB∴xxy34612．节8.小李想用篱笆围成一个周长为60米的矩形场地，矩形面积S(单位：平方米)随矩形一边长x(单位：米)的变化而变化．蚀（1）求S与x之间的函数关系式，并写出自变量x的取值范围；膇（2）当x是多少时，矩形场地面积S最大？最大面积是多少？蒄解：（1）根据题意，得xxxxS3022602莃自变量的取值范围是蝿（2）∵01a，∴S有最大值薇芅膁当时，肁答：当为15米时，才能使矩形场地面积最大，最大面积是225平方米．羆9.较难如图，A、B两点的坐标分别是（8，0）、（0，6），点P由点B出发沿BA方向向点A作匀速直线运动，速度为每秒3个单位长度，点Q由A出发沿AO（O为坐标原点）方向向点O作匀速直线运动，速度为每秒2个单位长度，连接PQ，若设运动时间为t（0＜t＜）秒．解答如下问题：羅（1）当t为何值时，PQ∥BO？膂（2）设△AQP的面积为S，膀①求S与t之间的函数关系式，并求出S的最大值；虿螅解：（1）∵A、B两点的坐标分别是（8，0）、（0，6），则OB=6，OA=8，芄∴AB===10．莈如图①，当PQ∥BO时，AQ=2t，BP=3t，则AP=10﹣3t．腿∵PQ∥BO，∴，即，解得t=，蒆∴当t=秒时，PQ∥BO．肁（2）由（1）知：OA=8，OB=6，AB=10．蚀①如图②所示，过点P作PD⊥x轴于点D，则PD∥BO，薈∴，即，解得PD=6﹣t．芆S=AQ•PD=•2t•（6﹣t）=6t﹣t2=﹣（t﹣）2+5，肂∴S与t之间的函数关系式为：S=﹣（t﹣）2+5（0＜t＜），蝿当t=秒时，S取得最大值，最大值为5（平方单位）．