问题 解答题
科幻小说《实验室的故事》中,有这样一个情节:科学家把一种珍奇的植物分别放在不同温度的环境中,经过一天后,测试出这种植物高度的增长情况(如下表):
温度x/℃-4-20244.5
植物每天高度增长量y/mm414949412519.75
由这些数据,科学家推测出植物每天高度增长量y是温度x的函数,且这种函数是反比例函数、一次函数和二次函数中的一种.
(1)请你选择一种适当的函数,求出它的函数关系式,并简要说明不选择另外两种函数的理由;
(2)温度为多少时,这种植物每天高度增长量最大?
(3)如果实验室温度保持不变,在10天内要使该植物高度增长量的总和超过250mm,那么实验室的温度x应该在哪个范围内选择?请直接写出结果.
答案

(1)选择二次函数,设y=ax2+bx+c(a≠0),

∵x=-2时,y=49,

x=0时,y=49,

x=2时,y=41,

4a-2b+c=49
c=49
4a+2b+c=41

解得

a=-1
b=-2
c=49

所以,y关于x的函数关系式为y=-x2-2x+49;

不选另外两个函数的理由:

∵点(0,49)不可能在反比例函数图象上,

∴y不是x的反比例函数;

∵点(-4,41),(-2,49),(2,41)不在同一直线上,

∴y不是x的一次函数;

(2)由(1)得,y=-x2-2x+49=-(x+1)2+50,

∵a=-1<0,

∴当x=-1时,y有最大值为50,

即当温度为-1℃时,这种作物每天高度增长量最大;

(3)∵10天内要使该植物高度增长量的总和超过250mm,

∴平均每天该植物高度增长量超过25mm,

当y=25时,-x2-2x+49=25,

整理得,x2+2x-24=0,

解得x1=-6,x2=4,

∴在10天内要使该植物高度增长量的总和超过250mm,实验室的温度应保持在-6<x<4℃.

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