利润最值母题:涨价降销量的二次函数决策

「涨价一元少卖几件」是中考利润最值的经典结构:总利润 = 单件差价 × 销量,展开为二次函数后配方求顶点,售价定在对称轴处。

中考经典题型 / 人教版九年级上册 共 3 种解法 · 覆盖 1 个学段

某商品进价每件 4040 元,售价每件 6060 元时每天可售 300300 件。市场调查发现:售价每上涨 11 元,每天销量减少 1010 件。设售价上涨 xx 元,每天利润为 WW 元。(1) 求 WW 与 xx 的关系式;(2) 售价定为多少元时,每天利润最大?最大利润是多少?

答案:W=−10x2+100x+6000W=-10x^2+100x+6000;售价定为 6565 元时利润最大,最大利润 62506250 元。

前置知识

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必备前置 学本页前须先掌握

适用前提与边界条件

  1. 利润 = 售价 − 进价,总利润 = 单件利润 × 销量
  2. 销量随售价线性变化(每涨 1 元少卖 10 件)

知识地图

一道题,3 条路。初中的工具轮番上场,每一步都只是旧知识的新组合。

涨价多少利润最大
小学 初中 高中 大学 配方法求顶点 多项式乘法 · 配方法 顶点公式法 二次函数顶点公式 列表观察对称性 二次函数的对称性 · 代入… 贯穿的数学思想 化归思想 数形结合 函数思想 归纳思想

解法① 配方法求顶点 初中

核心工具:多项式乘法、配方法

售价上涨 xx 元后,单件利润为 (60+x−40)=20+x(60+x-40)=20+x 元,销量为 (300−10x)(300-10x) 件。

W=(20+x)(300−10x)=6000−200x+300x−10x2=−10x2+100x+6000W=(20+x)(300-10x)=6000-200x+300x-10x^2=-10x^2+100x+6000

配方:

W=−10(x2−10x)+6000=−10(x−5)2+250+6000=−10(x−5)2+6250W=-10(x^2-10x)+6000=-10(x-5)^2+250+6000=-10(x-5)^2+6250

因为 −10(x−5)2≤0-10(x-5)^2\leq 0,所以 x=5x=5 时 WW 最大,为 62506250 元,售价 60+5=6560+5=65 元。

点睛:配方的本质是「把杂乱的四则运算化归成一个平方加一个常数」,最值一眼可见。

体现思想:化归思想

解法② 顶点公式法 初中

核心工具:二次函数顶点公式

W=−10x2+100x+6000W=-10x^2+100x+6000,其中 a=−10a=-10,b=100b=100。抛物线开口向下,顶点横坐标:

x=−b2a=−1002×(−10)=5x=-\frac{b}{2a}=-\frac{100}{2\times(-10)}=5

代入得 W=−10×25+500+6000=6250W=-10\times 25+500+6000=6250 元。售价 6565 元时利润最大。

点睛:顶点公式是配方法的成品——用公式快,用配方稳,两者互为验算。

体现思想:数形结合

解法③ 列表观察对称性 初中

核心工具:二次函数的对称性、代入求值

抛物线的对称轴两侧等距处函数值相等。取 x=4,5,6x=4,5,6:

- x=4x=4:W=(24)(260)=6240W=(24)(260)=6240 - x=5x=5:W=(25)(250)=6250W=(25)(250)=6250 - x=6x=6:W=(26)(240)=6240W=(26)(240)=6240

44 与 66 关于 55 对称且值相等,可见对称轴在 x=5x=5,此处取最大值 62506250 元。

点睛:不推导、只试数,利用对称性「夹」出顶点——考试时的快速验证法。

体现思想:函数思想、归纳思想

思想方法总结

七种解法看似不同,背后是同一套思想在反复起作用:

思想 出现在哪些解法 起什么作用
化归思想 配方法求顶点 —
数形结合 顶点公式法 —
函数思想 列表观察对称性 —
归纳思想 列表观察对称性 —

生活应用

这类「条件最值」不是考试专属,生活中到处可见:

  • sheng-chan-you-hua
  • gou-wu-zhe-kou

变式训练

  1. 若改为:售价 60 元时每天卖 300 件,每降价 1 元多卖 20 件,进价仍 40 元。降价多少元时利润最大?最大多少? (提示:W=(20−x)(300+20x)W=(20-x)(300+20x),展开配方,顶点 x=2.5x=2.5,最大利润 6125 元。)
  2. 若超市要求售价不得超过 62 元,利润最大是多少? (提示:顶点 x=5x=5 对应售价 65 元,超出限制;开口向下时离对称轴越远利润越小,取范围内最接近的 x=2x=2,W=22×280=6160W=22\times 280=6160 元。)

为什么值得学三种解法

利润问题是「反向变化相乘取最值」的代表:单件利润想涨、销量要跌,总利润在拉扯中出现峰值。配方法给出普适流程(建模—展开—配方—下结论),顶点公式是它的速记,列表对称性是不推导的验算。中考里无论涨价、降价还是限定区间,骨架都一样;变的只是关系式里那两个一次因式。掌握本题,等于拿到这类决策题的万能钥匙。

几何图形050100150200250009011602210324042505240621071608909010利润增量(元)
涨价 5 元时增量 250 元最大,加基准 6000 元得总利润 6250 元。 绘图能力由 GeoFigure(www.geofigure.cn)提供

正例与反例

✅ 正例

  • 售价 65 元时单件利润 25 元、销量 250 件,25×250=625025\times 250=6250 元,正是顶点处的最大利润。

❌ 反例

  • 「售价越高利润越大」错:涨价使销量下降,利润先增后减,越过 65 元后继续涨价利润反而减少。

高频误解与考试易错

  • 利润不是销售额:单件利润是售价减进价,用售价直接乘销量会整体偏高
  • 涨价与降价方向搞反:若 xx 表示降价,销量应增加而不是减少,关系式随之改变
  • 最值点要核对取值范围:若题目限定售价上限,顶点超出范围时应取区间端点

常见问题

为什么利润是二次函数?
单件利润随 xx 一次变化(20+x),销量也随 xx 一次变化(300−10x),两个一次式相乘就是二次式。涨价提单利、掉销量,一对反向变化的量相乘,最值必然出在对称轴附近。
顶点公式是怎么来的?
配方:−10x2+100x+6000=−10(x−5)2+6250-10x^2+100x+6000=-10(x-5)^2+6250。平方项非负,前面带负号,所以 x=5x=5 时整式最大。顶点公式 x=−b2ax=-\frac{b}{2a} 只是配方的速记。
如果限定售价范围怎么办?
先求顶点,再看顶点是否在允许范围内:在范围内取顶点;不在范围内,抛物线开口向下时,离对称轴越远利润越小,取范围内最靠近对称轴的端点。
中考常见变体有哪些?
降价促销(销量随降价增加)、限定售价区间取端点、再问「利润为某值时售价多少」(转成解方程),结构都一样:先建模,再配方。

依据与出处

  • 人教版(2024 审定)九年级上册 第二十六章《二次函数》
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