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例题4:利润最值问题

二次函数的图像、性质及应用 · 初三
先确认一下:这一关能不能学
上面这几节是它的地基 —— 没通的话,补完再回来,比硬啃快得多。
讲清楚它是什么

定义 利用二次函数性质,在给定约束条件下求解利润最大或最小值的应用题。

从哪来 基于“配方法口诀”将利润表达式转化为顶点式,结合“求根公式”确定自变量取值范围(如销量非负)。

为什么 利润通常由“单件利润×销量”构成,其中销量与售价往往呈一次函数关系。代入后,利润关于售价(或销量)的函数为二次函数。由于二次项系数通常不为零,其图像为抛物线,存在极值点(顶点),故可通过顶点坐标公式或配方法求最值。

讲法
适合逻辑严密、擅长代数推导的学生 直接设售价为 $x$,列出利润 $y$ 关于 $x$ 的二次函数解析式。强调 $y = (x - \text{成本})(kx + b)$ 的结构,展开后利用顶点坐标公式 $x = -\frac{b}{2a}$ 求最优售价,再回代求最大利润。重点在于代数变形能力的训练。
讲法
适合直观思维强、对几何图像敏感的学生 先画出销量随售价变化的直线,再想象“单件利润”随售价变化的直线。利润是这两条线“围成的矩形面积”。引导学生思考:当售价接近成本时,单件利润小但销量大;当售价很高时,单件利润大但销量小。最大利润出现在“平衡点”,即抛物线顶点。通过数形结合理解为何是二次函数。
讲法
适合计算能力弱、需要步骤指引的学生 采用“表格试探法”入门。先取几个售价值,计算对应销量和利润,填入表格。观察利润变化趋势(先增后减),找到大致最大值区间。然后引入二次函数知识,解释为何中间值最大,并用配方法精确计算顶点。降低初始认知负荷,建立信心后再过渡到公式法。
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练一道
基础题
某商品进价40元,售价50元时月销量500件。每涨价1元,月销量减少10件。求定价多少时月利润最大?最大利润是多少?
变式
同上条件,但规定售价不得超过60元。求最大利润。
试试手自己判
检测题
某商店销售一种商品,进价30元/件。市场调查发现:当售价为40元时,月销量600件;售价每增加1元,月销量减少20件。 (1) 求月利润 $y$ 与售价 $x$ 的函数关系式; (2) 若规定售价不低于45元,求最大月利润。
看答案和判分标准
答案:(1) $y = (x-30)(600 - 20(x-40)) = (x-30)(1400-20x) = -20x^2 + 2000x - 42000$ (2) 对称轴 $x = -\frac{2000}{2 \times (-20)} = 50$。 因为 $x \ge 45$,且抛物线开口向下,在 $x \ge 45$ 区间内,$x=50$ 时取得最大值。 $y_{max} = -20(50)^2 + 2000(50) - 42000 = -50000 + 100000 - 42000 = 8000$ 元。
判对标准:
- 函数关系式正确(2分)
- 正确求出对称轴 $x=50$(2分)
- 正确判断 $x=50$ 在定义域 $x \ge 45$ 内(2分)
- 计算最大利润为8000元(2分)
- 若未考虑定义域限制,直接算出顶点值但顶点不在定义域内,则判错。
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