數(shù)量關(guān)系好辦法之一元二次函數(shù)求極值
從最近幾年行測(cè)考情來(lái)看,極值問(wèn)題是數(shù)量關(guān)系中的?碱}型,特別是一元二次函數(shù)求極值的問(wèn)題考查頻次較高。今天江蘇公務(wù)員考試網(wǎng)小編帶大家來(lái)了解一下一元二次函數(shù)求極值問(wèn)題。
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題型介紹
一元二次函數(shù)求極值問(wèn)題,實(shí)際上就是根據(jù)題干所給的信息條件,可以將所求問(wèn)題表示成關(guān)于某個(gè)未知量的一元二次函數(shù),然后根據(jù)函數(shù)解析式的特點(diǎn)確定在何時(shí)取極值的過(guò)程。
解題方法
1.利用圖像特點(diǎn):
一元二次函數(shù)的一般式為
由圖像可知a>0時(shí),開(kāi)口向上,在對(duì)稱軸處y取最小值;a<0時(shí),開(kāi)口向下,在對(duì)稱軸處y取最大值。如下圖:


此外,若函數(shù)是y=(ax+m)(bx+n),
的形式,這可以令y=0,求此時(shí)得x的兩個(gè)取值x1和x2,則函數(shù)y的對(duì)稱軸為
在對(duì)稱軸處,函數(shù)y取最大值或最小值。


2.若函數(shù)可以寫(xiě)成y=k(x-p)(q-x),
的形式,也可以考慮利用均值不等式相關(guān)結(jié)論來(lái)求最值。因?yàn)?x-p)與(q-x)的和為定值,根據(jù)和一定,乘積有最大值的結(jié)論,當(dāng)且僅當(dāng)(x-p)=(q-x)時(shí),(x-p)×(q-x)有最大值,再結(jié)合k的符號(hào),即可確定此時(shí)y的最值。

例題應(yīng)用
例1、某商品的進(jìn)貨單價(jià)為80元,銷(xiāo)售單價(jià)為100元,每天可售出120件。已知銷(xiāo)售單價(jià)每降低1元,每天可多售出20件。若要實(shí)現(xiàn)該商品的銷(xiāo)售利潤(rùn)最大化,則銷(xiāo)售單價(jià)應(yīng)降低的金額是:
A.5元 B.6元 C.7元 D.8元
【答案】C。解析:由利潤(rùn)公式可知,總利潤(rùn)=(銷(xiāo)售單價(jià)-進(jìn)貨單價(jià))×銷(xiāo)售量,但銷(xiāo)售單價(jià)和銷(xiāo)售量均和降價(jià)的多少有關(guān),不妨設(shè)銷(xiāo)售單價(jià)應(yīng)降低x元,則每天可多售出20x件,銷(xiāo)售的總利潤(rùn)為y,此時(shí)y=(100-x-80)×(120+20x)。由此發(fā)現(xiàn),此題為一元二次函數(shù)求極值問(wèn)題。
方法一:由上式,括號(hào)打開(kāi)化簡(jiǎn)后可得:總利潤(rùn)y=-20x2+280x+2400。此時(shí),a=-20<0,故y的圖像為開(kāi)口向下,且在對(duì)稱軸處有最大值,
y最大,即銷(xiāo)售單價(jià)降低7元時(shí),總利潤(rùn)最大。

方法二:由上式,化簡(jiǎn)后可得:由上總利潤(rùn)y=(20-x)×(120+20x),令y=0,可得x=20或者x=-6,則函數(shù)y的對(duì)稱軸為
結(jié)合開(kāi)口方向,此時(shí)y取最大值,即銷(xiāo)售單價(jià)降低7元時(shí),總利潤(rùn)最大。

方法三:由上式,化簡(jiǎn)后可得:由上總利潤(rùn)y=20(20-x)×(6+x),此時(shí)(20-x)+(x+6)=14,二者和為定值,由均值不等式結(jié)論,故當(dāng)且僅當(dāng)(20-x)=(x+6)時(shí),(20-x)×(x+6)有最大值,即y有最大值,此時(shí)x=7,即銷(xiāo)售單價(jià)降低7元時(shí),總利潤(rùn)最大。
綜上,答案選擇C項(xiàng)。
例2、北京冬奧會(huì)期間,冬奧會(huì)吉祥物“冰墩墩”紀(jì)念品十分暢銷(xiāo)。銷(xiāo)售期間某商家發(fā)現(xiàn),進(jìn)價(jià)為每個(gè)40元的“冰墩墩”,當(dāng)售價(jià)定為44元時(shí),每天可售出300個(gè),售價(jià)每上漲1元,每天銷(xiāo)量減少10個(gè)。現(xiàn)商家決定提價(jià)銷(xiāo)售,若要使銷(xiāo)售利潤(rùn)達(dá)到最大,則售價(jià)應(yīng)為:
A.51元 B.52元 C.54元 D.57元
【答案】D。解析:由利潤(rùn)公式可知,銷(xiāo)售利潤(rùn)=(售價(jià)-進(jìn)價(jià))×銷(xiāo)量,而售價(jià)和銷(xiāo)量均和漲價(jià)多少有關(guān),故可設(shè)漲價(jià)x元,銷(xiāo)量則會(huì)減少10x個(gè),設(shè)銷(xiāo)售利潤(rùn)為y,則y=(44+x-40)×(300-10x)。由此發(fā)現(xiàn),此題為一元二次函數(shù)求極值問(wèn)題。
方法一:由上式,括號(hào)打開(kāi)化簡(jiǎn)后可得:銷(xiāo)售利潤(rùn)y=-10x2+260x+1200。此時(shí),a=-10<0,故y的圖像為開(kāi)口向下,在對(duì)稱軸處有最大值,
y最大,即售價(jià)上漲13元至57元時(shí),銷(xiāo)售利潤(rùn)最大。

方法二:由上式,化簡(jiǎn)后可得:y=(4+x)×(300-10x)。令y=0,可得x=-4或者x=30,則函數(shù)y的對(duì)稱軸為
結(jié)合開(kāi)口方向,此時(shí)y取最大值,即售價(jià)上漲13元至57元時(shí),銷(xiāo)售利潤(rùn)最大。

方法三:由上式,化簡(jiǎn)后可得:由上y=10(x+4)×(30-x)。此時(shí)(x+4)+(30-x)=34,二者和為定值,由均值不等式結(jié)論,故當(dāng)且僅當(dāng)(x+4)=(30-x)時(shí),(x+4)×(30-x)有最大值,即y有最大值,此時(shí)x=13,即售價(jià)上漲13元至57元時(shí),銷(xiāo)售利潤(rùn)最大。
綜上,答案選擇D項(xiàng)。
通過(guò)以上兩道例題我們可以看出,一元二次函數(shù)求極值的關(guān)鍵在于:1.快速得到所求與未知量之間的函數(shù)解析式;2.根據(jù)函數(shù)解析式的形式或者思維習(xí)慣選擇適當(dāng)?shù)姆椒ù_定函數(shù)在何處取極值。希望大家通過(guò)學(xué)習(xí)該方法,能夠在平時(shí)練習(xí)時(shí),有效解決此類(lèi)問(wèn)題。
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