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数学 · 二次函数与二次方程

在应用题中解释转折点

你找得到转折点,可是题目问最大利润时,不知道该写哪一个数。

转折点是二次函数图像的最高点或最低点。在应用题里,它就是“最大”或“最小”的答案,但要先分清题目问的是 x 还是 y。

这一课是 二次函数与方程 单元的最后一课,建立在 从二次函数图像读出根 之上。

例题:小贩的每日利润

一位小贩卖糕点,每盒定价 x 令吉(RM),每日利润 P(RM)为 P = −2x² + 16x − 14。

求:(a) 利润最大时的定价;(b) 最大利润;(c) 定价在什么范围时才有利润。

判断开口。 a = −2,是负数,开口向下,转折点是最高点,所以有最大值。

(a) 求 x 值。 令 P = 0:−2x² + 16x − 14 = 0,两边除以 −2 得 x² − 8x + 7 = 0,即 (x − 1)(x − 7) = 0,根是 x = 1 和 x = 7。转折点的 x 值在正中:(1 + 7) ÷ 2 = 4。最佳定价是 RM4。

(b) 求 y 值。 代入 x = 4:P = −2 × 16 + 16 × 4 − 14 = −32 + 64 − 14 = 18。最大利润是 RM18。

配方核对。 −2(x − 4)² + 18 展开是 −2x² + 16x − 32 + 18 = −2x² + 16x − 14,与原式相同,转折点是 (4, 18)。

(c) 有利润的范围。 曲线开口向下,两个根之间 P 是正数,所以定价在 RM1 到 RM7 之间(不含两端)才有利润。

最常见的错误:答成了另一个量

有同学算出转折点 (4, 18) 后,回答“最大利润是 RM4”。4 是定价,18 才是利润。

错误做法 正确做法
问“最大利润” 写 4(x 值) 写 RM18(y 值)
问“最佳定价” 写 18(y 值) 写 RM4(x 值)
问有利润的范围 只写 x = 4 写 1 < x < 7

读题时先圈出题目要的量,再看它对应转折点的 x 还是 y。

自测题

一个球被抛向空中,t 秒后的高度为 h = 20t − 5t² 米。求球到达最高点所需时间、最大高度,以及球落回地面的时间。

答案

a = −5,开口向下,所以转折点是最高点。

令 h = 0:20t − 5t² = 5t(4 − t) = 0,所以 t = 0 或 t = 4。最高点在正中,t = (0 + 4) ÷ 2 = 2 秒。

最大高度:h = 20 × 2 − 5 × 4 = 40 − 20 = 20 米。球在 4 秒时落回地面。

接下来学什么?

四节课学完,就可以用 单元练习题 把识别、解方程、读图和应用题混在一起检验。答错的地方可以记进 错题记录与试卷错误复盘。

想让老师陪你练习读题,可以看 一对一线上数学补习。

常见问题

转折点是最大值还是最小值?

看 x² 前面的 a。a 是正数,曲线开口向上,转折点是最低点,给出最小值。a 是负数,开口向下,转折点是最高点,给出最大值。

转折点的 x 值和 y 值各代表什么?

x 值是取得最大或最小值时的输入,例如价格或时间。y 值是最大或最小值本身,例如利润或高度。题目问“什么时候”或“定价多少”答 x,问“最大是多少”答 y。

怎样快速求转折点的 x 值?

如果知道两个根,x 值就在它们的正中:两个根相加再除以 2。也可以把式子配方成 a(x − h)² + k,转折点是 (h, k)。

答案要写单位吗?

要写。利润写 RM,时间写秒,高度写米。单位同时帮你检查自己答的是哪一个量。

如果你会算转折点,却常答非所问,一对一数学课可以让老师用情境题练习“题目问的是哪一个量”,直到你读题时不再混淆。

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