师:同学们好,我们今天的课程是人教版九年级上册第22章二次函数第三节极值问题与二次函数的第二课时。在日常生活中,存在着许多与数学知识有关的实际问题。商品买卖过程中,商家追求利润最大化是永恒的目标。如果你是商场经理,如何定价才能使商场获得最大利润呢?我们来看一个案例。某商品现在售价每件60元,每星期可卖出去300件。已知商品进价为每件40元,那么每星期销售额是多少元?销售利润又是多少元?
生:销售额是18000元,销售利润是6000元。
师:在这个销售过程中包含了哪些数量关系呢?首先,销售额等于售价乘以销售量;第二个,利润等于销售额减去总成本,也可以用单件利润乘以销售量。那么单件利润如何计算呢?
生:单件利润是单件售价减去单件进价。
师:好了,有了这些知识储备后,请同学们帮忙计算出如何定价,能使商场利润最大。我们来看这个例题,某商品现在售价为每件60元,每星期可卖出去300件。市场调查反映,每涨价1元,每星期少卖出10件;每降价1元,每星期可多卖出20件。已知商品进价为每件40元,如何定价才能使利润最大?请同学们思考。
生:要分情况讨论,有可能涨价,也有可能降价。
师:看第一种情况,涨价销售。我们可以假设每件涨价x元,每星期售出的商品利润为y元。先来填一个表格,正常销售时每件的利润是60减去40,即20元一件,销量是300件,每周利润是6000元。现在涨价x元,也就是说在原来利润的基础上增加了x元,所以现在的单件利润是20加x。销量需要在300的基础上减少,每涨1元减少10件,涨了x元,应该减去10x,也就是300减去10x。每件利润知道了,总的销售量也知道了,请问每周的利润该如何计算?
生:将这两个一次式相乘。
师:所以我们建立了函数关系式,y等于(20 + x)×(300 - 10x)。如何求得这个函数的最大值呢?在实际问题当中,我们一定要关注自变量的取值范围。我们可以先将这个函数解析式整理成一般形式。营销规律是价格上涨,销量下降,因此只要考虑销售量就可以。所以300减去10x大于等于0,且x大于等于0。因此自变量的取值范围是x大于等于0,小于等于30。第二步,涨价多少元时利润最大,利润是多少?
生:利用公式求得x等于5的时候,y取得最大值。这个最大值可以利用公式,也可以将x等于5带入到函数解析式,算得y的最大值是6250。
师:对,我们也可以对其进行配方,成顶点式,直接看出当x等于5的时候,最大值也是6250。同学们,你们算对了吗?特别要注意一下右边的代数式,这些0不能约去,想一想为什么,你们是不是也犯了这样的错误?接下来我们来看第二种情况,降价销售。此时我们可以设每件降价x元,则每星期售出商品的利润为y元。同样,我们也来填一个表格。降价x元,现在的单件利润是20减x。这个20减x同学们也可以这样得到,原来售价是60元,现在降价x元,现在售价就是60减x元,现在售价减去成本40,即60减x减40,化简后是20减x。销量上升,每降价1元可多卖出20件,所以现在的销售量是300加上20x。那么现在利润的函数关系式就是y等于(20 - x)×(300 + 20x)。同样,我们首先要求出x的取值范围。营销规律是价格下降,销量上升,因此只要考虑单件利润就可以。所以20减x要大于等于0,且x大于等于0。因此自变量x的取值范围是大于等于0,小于等于20。第二步,降价多少元时,利润最大是多少?
生:仿照第一种情况,可以先利用公式求出,当x等于5/2时,y的最大值是6125元。把 -b/2a = 5/2求出来以后,将5/2带到最原始的两个一次式相乘的式子里面计算也很简单,也就是说定价为57.5元的时候,最大利润是6125元。
师:同学们,由一、二的讨论及现在的销售情况,你知道应该如何定价使利润最大了吧?通过对比6125小于6250,所以我们定价为65元时才能使利润最大,也就是说商家最终选择了涨价5元。通过上面的讨论,我们知道求解最大利润问题的一般步骤。第一,引入自变量;第二,用含自变量的代数式分别表示单件利润及销售量;第三,建立利润与价格之间的函数关系式,一般我们用到的是总利润等于单件利润乘以销售量;第四,结合实际意义确定自变量的取值范围;第五,根据函数关系式求出最大值,即取得最大值时的自变量的值。现在我们来看一组练习。第一题,某种商品每件进价为20元。调查表明,在某段时间内,若以每件x元出售(x大于等于20,小于等于30),可以卖出600 - 20x件,要使利润最大,则每件售价应定为多少元呢?
生:先建立利润的函数关系式,应该是单件售价减去成本,乘上销售量,所以是(x - 20)×(600 - 20x)。仿照前面的计算,我们可以去括号整理,利用公式求得x的值,y的最大值。
师:现在我们有没有更简单的做法来应对选择填空呢?比如说我们知道当y = 0的时候,x? = 20,x? = 30。请同学们思考一下这句话包含的意义。
生:说明这个函数经过(20,0)、(30,0)这样两个特殊点,这是一对对称点。
