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7. 已知二次函数 $ y = x ^ { 2 } - 3 x + 3 $,当 $ t \leq x \leq t + 1 $ 时,有最小值 $ t $,则 $ t $ 的值是(
A.$ 1 $
B.$ 3 $
C.$ \frac { 3 } { 4 } $ 或 $ 1 $
D.$ \frac { 3 } { 4 } $ 或 $ 3 $
D
)A.$ 1 $
B.$ 3 $
C.$ \frac { 3 } { 4 } $ 或 $ 1 $
D.$ \frac { 3 } { 4 } $ 或 $ 3 $
答案:
D 解析:配方,得 $ y = ( x - \frac { 3 } { 2 } ) ^ { 2 } + \frac { 3 } { 4 } $。分情况讨论:① 若对称轴在 $ t \leqslant x \leqslant t + 1 $ 对应图象的右侧,则 $ t + 1 < \frac { 3 } { 2 } $,即 $ t < \frac { 1 } { 2 } $。当 $ t \leqslant x \leqslant t + 1 $ 时,$ y $ 随 $ x $ 的增大而减小,
∴ 当 $ x = t + 1 $ 时,函数取得最小值,即 $ t = ( t + 1 ) ^ { 2 } - 3 ( t + 1 ) + 3 $,解得 $ t _ { 1 } = t _ { 2 } = 1 $(不合题意,舍去)。② 若对称轴在 $ t \leqslant x \leqslant t + 1 $ 对应图象内,则 $ t \leqslant \frac { 3 } { 2 } \leqslant t + 1 $,解得 $ \frac { 1 } { 2 } \leqslant t \leqslant \frac { 3 } { 2 } $。当 $ x = \frac { 3 } { 2 } $ 时,函数取得最小值,即 $ t = \frac { 3 } { 4 } $。③ 若对称轴在 $ t \leqslant x \leqslant t + 1 $ 对应图象的左侧,则 $ t > \frac { 3 } { 2 } $。当 $ t \leqslant x \leqslant t + 1 $ 时,$ y $ 随 $ x $ 的增大而增大。
∴ 当 $ x = t $ 时,函数取得最小值,即 $ t = t ^ { 2 } - 3 t + 3 $,解得 $ t _ { 1 } = 3 $,$ t _ { 2 } = 1 $(不合题意,舍去)。综上所述,$ t $ 的值为 $ \frac { 3 } { 4 } $ 或 $ 3 $。
∴ 当 $ x = t + 1 $ 时,函数取得最小值,即 $ t = ( t + 1 ) ^ { 2 } - 3 ( t + 1 ) + 3 $,解得 $ t _ { 1 } = t _ { 2 } = 1 $(不合题意,舍去)。② 若对称轴在 $ t \leqslant x \leqslant t + 1 $ 对应图象内,则 $ t \leqslant \frac { 3 } { 2 } \leqslant t + 1 $,解得 $ \frac { 1 } { 2 } \leqslant t \leqslant \frac { 3 } { 2 } $。当 $ x = \frac { 3 } { 2 } $ 时,函数取得最小值,即 $ t = \frac { 3 } { 4 } $。③ 若对称轴在 $ t \leqslant x \leqslant t + 1 $ 对应图象的左侧,则 $ t > \frac { 3 } { 2 } $。当 $ t \leqslant x \leqslant t + 1 $ 时,$ y $ 随 $ x $ 的增大而增大。
∴ 当 $ x = t $ 时,函数取得最小值,即 $ t = t ^ { 2 } - 3 t + 3 $,解得 $ t _ { 1 } = 3 $,$ t _ { 2 } = 1 $(不合题意,舍去)。综上所述,$ t $ 的值为 $ \frac { 3 } { 4 } $ 或 $ 3 $。
8. 如图,在边长为 $ 6 \mathrm { cm } $ 的正方形 $ A B C D $ 中,点 $ E $,$ F $,$ G $,$ H $ 分别从点 $ A $,$ B $,$ C $,$ D $ 同时出发,均以 $ 1 \mathrm { cm } / \mathrm { s } $ 的速度向点 $ B $,$ C $,$ D $,$ A $ 匀速运动,当点 $ E $ 到达点 $ B $ 时,四个点同时停止运动. 在运动过程中,当运动时间为

3
$ \mathrm { s } $ 时,四边形 $ E F G H $ 的面积最小,最小面积是18
$ \mathrm { cm } ^ { 2 } $.
答案:
设运动时间为 $ t \, \text{s} $,四边形 $ EFGH $ 的面积为 $ S \, \text{cm}^2 $。
由题意得:$ AE = t \, \text{cm} $,$ AH = (6 - t) \, \text{cm} $。
正方形 $ ABCD $ 的面积为 $ 6^2 = 36 \, \text{cm}^2 $。
$\triangle AEH$ 的面积为 $ \frac{1}{2} × AE × AH = \frac{1}{2}t(6 - t) \, \text{cm}^2 $。
由对称性可知,四个三角形面积相等,故四边形 $ EFGH $ 的面积:
$\begin{aligned}S &= 36 - 4 × \frac{1}{2}t(6 - t) \\&= 36 - 2t(6 - t) \\&= 36 - 12t + 2t^2 \\&= 2t^2 - 12t + 36 \\&= 2(t^2 - 6t + 9) + 18 \\&= 2(t - 3)^2 + 18\end{aligned}$
$\because 2 > 0$,$\therefore$ 当 $ t = 3 $ 时,$ S $ 取得最小值,最小值为 $ 18 \, \text{cm}^2 $。
$3$;$18$
由题意得:$ AE = t \, \text{cm} $,$ AH = (6 - t) \, \text{cm} $。
正方形 $ ABCD $ 的面积为 $ 6^2 = 36 \, \text{cm}^2 $。
$\triangle AEH$ 的面积为 $ \frac{1}{2} × AE × AH = \frac{1}{2}t(6 - t) \, \text{cm}^2 $。
由对称性可知,四个三角形面积相等,故四边形 $ EFGH $ 的面积:
$\begin{aligned}S &= 36 - 4 × \frac{1}{2}t(6 - t) \\&= 36 - 2t(6 - t) \\&= 36 - 12t + 2t^2 \\&= 2t^2 - 12t + 36 \\&= 2(t^2 - 6t + 9) + 18 \\&= 2(t - 3)^2 + 18\end{aligned}$
$\because 2 > 0$,$\therefore$ 当 $ t = 3 $ 时,$ S $ 取得最小值,最小值为 $ 18 \, \text{cm}^2 $。
$3$;$18$
9. 为了节省材料,某水产养殖户利用水库的岸堤为一边,用总长为 $ a $ 米($ a $ 为大于 $ 21 $ 的常数)的围网在水库中围成了如图所示的两块矩形区域①②. 已知岸堤的可用长度不超过 $ 21 $ 米. 设 $ A B $ 的长为 $ x $ 米,矩形 $ A B C D $ 的面积为 $ y $ 平方米.
(1) 求 $ y $ 与 $ x $ 之间的函数表达式,并直接写出自变量 $ x $ 的取值范围(用含 $ a $ 的式子表示);
(2) 若 $ a = 30 $,求 $ y $ 的最大值,并求出此时 $ x $ 的值;
(3) 若 $ a = 48 $,求 $ y $ 的最大值.

(1) 求 $ y $ 与 $ x $ 之间的函数表达式,并直接写出自变量 $ x $ 的取值范围(用含 $ a $ 的式子表示);
(2) 若 $ a = 30 $,求 $ y $ 的最大值,并求出此时 $ x $ 的值;
(3) 若 $ a = 48 $,求 $ y $ 的最大值.
答案:
(1)解:由题意得,$BC$的长为$(a - 3x)$米,
则$y = x(a - 3x) = -3x^2 + ax$,
因为$a - 3x \leq 21$,所以$x \geq \frac{a - 21}{3}$,
因为$a - 3x > 0$,所以$x < \frac{a}{3}$,
自变量$x$的取值范围是$\frac{a - 21}{3} \leq x < \frac{a}{3}$。
(2)解:当$a = 30$时,$y = -3x^2 + 30x = -3(x - 5)^2 + 75$,
由(1)知,自变量$x$的取值范围是$3 \leq x < 10$,
所以当$x = 5$时,$y$有最大值$75$。
(3)解:当$a = 48$时,$y = -3x^2 + 48x = -3(x - 8)^2 + 192$,
由(1)知,自变量$x$的取值范围是$9 \leq x < 16$,
所以当$x = 9$时,$y$有最大值$189$。
则$y = x(a - 3x) = -3x^2 + ax$,
因为$a - 3x \leq 21$,所以$x \geq \frac{a - 21}{3}$,
因为$a - 3x > 0$,所以$x < \frac{a}{3}$,
自变量$x$的取值范围是$\frac{a - 21}{3} \leq x < \frac{a}{3}$。
(2)解:当$a = 30$时,$y = -3x^2 + 30x = -3(x - 5)^2 + 75$,
由(1)知,自变量$x$的取值范围是$3 \leq x < 10$,
所以当$x = 5$时,$y$有最大值$75$。
(3)解:当$a = 48$时,$y = -3x^2 + 48x = -3(x - 8)^2 + 192$,
由(1)知,自变量$x$的取值范围是$9 \leq x < 16$,
所以当$x = 9$时,$y$有最大值$189$。
10. 如图,利用一面墙(墙的长度足够),用篱笆围成一个矩形场地 $ A B C D $,在边 $ A D $,$ B C $ 上各有一个长为 $ 1 \mathrm { m } $ 的缺口,在场地中有用篱笆做的隔断 $ E F $,且 $ E F \perp A B $,$ A B > E F $. 已知所用篱笆的总长度为 $ 38 \mathrm { m } $,设隔断 $ E F $ 的长为 $ x \mathrm { m } $.
(1) 请用含 $ x $ 的代数式表示 $ A B $ 的长.
(2) 若所围成的矩形场地 $ A B C D $ 的面积为 $ 100 \mathrm { m } ^ { 2 } $,求 $ A B $ 的长.
(3) 所围成的矩形场地 $ A B C D $ 的面积能否为 $ 140 \mathrm { m } ^ { 2 } $?若能,求 $ A B $ 的长;若不能,说明理由. 写出所围成的矩形场地 $ A B C D $ 的最大面积.

(1) 请用含 $ x $ 的代数式表示 $ A B $ 的长.
(2) 若所围成的矩形场地 $ A B C D $ 的面积为 $ 100 \mathrm { m } ^ { 2 } $,求 $ A B $ 的长.
(3) 所围成的矩形场地 $ A B C D $ 的面积能否为 $ 140 \mathrm { m } ^ { 2 } $?若能,求 $ A B $ 的长;若不能,说明理由. 写出所围成的矩形场地 $ A B C D $ 的最大面积.
答案:
(1)设隔断$EF$的长为$x\ \text{m}$,则$AD=BC=EF=x\ \text{m}$,由于$AD$,$BC$上各有一个长为$1\ \text{m}$的缺口,所以$AD$,$BC$上实际篱笆长度均为$(x - 1)\ \text{m}$,$EF$的长度为$x\ \text{m}$,设$AB=y\ \text{m}$,则篱笆总长度为$AB + 2(AD - 1) + EF = y + 2(x - 1) + x = 38$,整理得$y = 38 - x - 2(x - 1) = 40 - 3x$,故$AB=(40 - 3x)\ \text{m}$。
(2)矩形面积$S = AB × AD = x(40 - 3x)$,当$S = 100$时,$x(40 - 3x)=100$,整理得$3x^2 - 40x + 100 = 0$,解得$x_1 = 10$,$x_2=\frac{10}{3}$。因为$AB>EF$,所以$40 - 3x > x$,即$x < 10$,又$x - 1 > 0$,即$x > 1$,所以$1 < x < 10$,故$x=\frac{10}{3}$,则$AB = 40 - 3×\frac{10}{3}=30\ \text{m}$。
(3)不能。当$S = 140$时,$x(40 - 3x)=140$,整理得$3x^2 - 40x + 140 = 0$,$\Delta=(-40)^2 - 4×3×140=1600 - 1680=-80 < 0$,方程无实数根,故面积不能为$140\ \text{m}^2$。$S=-3x^2 + 40x=-3\left(x - \frac{20}{3}\right)^2+\frac{400}{3}$,因为$1 < x < 10$,所以当$x = \frac{20}{3}$时,$S_{\text{max}}=\frac{400}{3}\ \text{m}^2$。
(2)矩形面积$S = AB × AD = x(40 - 3x)$,当$S = 100$时,$x(40 - 3x)=100$,整理得$3x^2 - 40x + 100 = 0$,解得$x_1 = 10$,$x_2=\frac{10}{3}$。因为$AB>EF$,所以$40 - 3x > x$,即$x < 10$,又$x - 1 > 0$,即$x > 1$,所以$1 < x < 10$,故$x=\frac{10}{3}$,则$AB = 40 - 3×\frac{10}{3}=30\ \text{m}$。
(3)不能。当$S = 140$时,$x(40 - 3x)=140$,整理得$3x^2 - 40x + 140 = 0$,$\Delta=(-40)^2 - 4×3×140=1600 - 1680=-80 < 0$,方程无实数根,故面积不能为$140\ \text{m}^2$。$S=-3x^2 + 40x=-3\left(x - \frac{20}{3}\right)^2+\frac{400}{3}$,因为$1 < x < 10$,所以当$x = \frac{20}{3}$时,$S_{\text{max}}=\frac{400}{3}\ \text{m}^2$。
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