高一数学二次函数最值问题 新课标
二次函数的最值问题求解
二次函数的最值问题求解二次函数是数学中常见的一种函数形式,它的一般形式可以表示成f(x) = ax^2 + bx + c,其中a、b、c为实数且a ≠ 0。
而二次函数的最值问题是指求解二次函数在给定定义域上的最大值或最小值的过程。
一、二次函数的最值问题一般求解方法要解决二次函数的最值问题,一般可以采用以下几个步骤:1. 确定二次函数的开口方向:根据二次系数a的正负性来确定开口是向上还是向下。
当a > 0时,二次函数开口向上;当a < 0时,二次函数开口向下。
2. 求解二次函数的顶点坐标:顶点坐标可以通过公式x = -b / (2a)求得。
将x = -b / (2a)带入函数表达式中,得到对应的y值。
顶点的坐标表示了二次函数的最值。
3. 判定定义域:根据问题给出的条件或定义域限制,确定二次函数的定义域。
4. 推导最值:根据二次函数的开口方向和定义域,判定二次函数的最值。
当二次函数开口向上时,最值为最小值;当二次函数开口向下时,最值为最大值。
二、举例求解二次函数的最值问题为了更好地理解二次函数的最值问题,以下通过一个具体的例子来进行求解:已知二次函数f(x) = x^2 - 4x + 3,求解其最小值。
1. 确定开口方向:由于二次函数的系数a = 1 > 0,所以函数的开口是向上的。
2. 求解顶点坐标:通过公式x = -b / (2a)求得x的值。
将函数f(x)的系数代入计算,有x = -(-4) / (2*1) = 2。
将x = 2带入函数表达式f(x)中,计算得y = (2)^2 - 4(2) + 3 = -1。
因此,顶点坐标为(2, -1)。
3. 判定定义域:对于该函数来说,定义域是全体实数。
4. 得出最小值:由于二次函数开口向上,所以顶点的y值即为最小值。
因此,该二次函数的最小值为-1。
通过以上的计算,我们成功地求解了二次函数的最值问题。
三、总结在实际问题中,二次函数的最值问题是一类常见且重要的数学问题。
二次函数的最值问题与问题解决技巧
二次函数的最值问题与问题解决技巧二次函数是高中数学中一个重要的概念,它有许多实际应用并且涉及到最值问题。
解决这类问题需要一定的技巧和方法。
本文将介绍二次函数的最值问题以及解决这些问题的技巧。
一、二次函数的最值问题最值问题在数学中非常常见,它代表了在一定条件下,函数的最大值或最小值。
对于二次函数而言,最值问题可以通过确定二次函数的开口方向以及顶点位置来解决。
1. 二次函数的开口方向对于二次函数y=ax²+bx+c,其中a,b,c为常数,a不等于0。
通过a的正负可以判断二次函数的开口方向。
当a大于0时,二次函数的开口是向上的,形状像一个U;当a小于0时,二次函数的开口是向下的,形状像一个倒U。
2. 顶点的横坐标和纵坐标二次函数的最值就出现在顶点处,因此需要确定顶点的横坐标和纵坐标。
对于一般形式的二次函数y=ax²+bx+c,顶点的横坐标为x=-b/2a,可以通过对称轴求得;顶点的纵坐标为y=f(-b/2a),即将x=-b/2a代入函数中计算得到。
3. 最值问题的解答根据二次函数的开口方向和顶点的位置,可以得到最值问题的解答。
当二次函数开口向上时,顶点是函数的最小值;当二次函数开口向下时,顶点是函数的最大值。
二、解决二次函数最值问题的技巧解决二次函数最值问题的技巧主要包括图像法、配方法、导数法等。
1. 图像法通过绘制二次函数的图像,可以直观地找出函数的最值。
根据二次函数的开口方向和顶点的位置,可以判断最值是最小值还是最大值。
2. 配方法当二次函数的系数a不为1时,可以使用配方法将其转化为完全平方的形式,从而更容易找到最值。
例如对于二次函数y=ax²+bx+c,可以将x²+bx转化为(x+b/2a)²-b²/4a,然后再根据顶点的位置判断最值。
3. 导数法通过对二次函数求导,可以得到导函数,进而求出极值点。
导数为0处的x值就是函数的极值点,通过计算可以得到相应的y值。
二次函数最值问题解析
二次函数最值问题解析二次函数最值问题是数学中的一个重要概念,通过分析二次函数的图像和相关性质,我们可以求得函数的最大值或最小值,从而解决实际问题。
本文将对二次函数最值问题进行详细解析。
一、二次函数的一般形式二次函数的一般形式为:y = ax^2 + bx + c,其中a、b、c为常数,且a ≠ 0。
通过这个一般形式,我们可以得到二次函数的图像特点。
二、二次函数图像的性质1. 对称性:二次函数的图像关于抛物线的对称轴具有对称性,即对于任意x,有f(x) = f(-x)。
2. 开口方向:当a > 0时,二次函数的抛物线开口向上;当a < 0时,二次函数的抛物线开口向下。
3. 最值问题:二次函数的最大值或最小值出现在抛物线的顶点处。
三、二次函数最值的求解方法求解二次函数最值可以通过几种不同的方法。
1. 利用顶点公式:二次函数的顶点公式为x = -b/2a,将此值代入原函数,即可求得最值点的纵坐标。
这种方法适用于一般情况下的二次函数最值问题。
2. 利用完全平方公式:利用完全平方公式,将一般形式的二次函数转化为顶点形式,即y= a(x - h)^2 + k。
其中,(h, k)为顶点坐标,通过对此式的分析可以求得最值点的纵坐标。
这种方法适用于需要更详细分析二次函数图像的情况。
3. 利用导数:对二次函数进行求导,求得导函数并令其等于0,然后求解方程即可得到二次函数的最值点。
这种方法适用于需要更深入研究二次函数性质的情况。
四、实例分析为了更好地理解和应用二次函数最值问题的解法,我们来看一个实际问题的例子。
例:某工厂生产碳酸饮料,每瓶售价为10元。
市场调研显示,当售价为x元时,每天的销量(单位:万瓶)由二次函数y = -2x^2 + 20x + 5表示。
问该工厂能够获得最大利润时,每瓶碳酸饮料的售价和销量分别是多少?解:我们已知二次函数的表达式为y = -2x^2 + 20x + 5,该函数的最值即为该工厂的最大利润对应的售价和销量。
二次函数的最值问题课件
顶点法
总结词
利用二次函数的顶点坐标求最值。
详细描述
根据二次函数的顶点公式$(h, k)$,代入原函数求出最值。当$a > 0$时,函数有最小值;当$a < 0$时,函数有 最大值。
导数法
总结词
通过求导数判断函数的单调性,进而 找到最值点。
详细描述
对二次函数求导得到$f'(x) = 2ax + b$,令导数等于0得到临界点$x = frac{b}{2a}$,通过判断单调性找到最 值点。
复杂的二次函数最值问题
总结词
运用配方法或公式法求最值
详细描述
对于复杂的二次函数,可以通过配方法或公式法求出最值 。配方法是通过配方将二次函数转化为顶点式,再利用顶 点式求最值;公式法是利用公式直接求出二次函数的最值 。
总结词
利用导数求最值
详细描述
对于复杂的二次函数,可以利用导数求出函数的极值点, 再根据极值点的位置和函数的单调性判断最值的位置,从 而求出最值。
总结词
结合实际背景求解
详细描述
对于实际应用中的二次函数最值问题,需要结合实际背景 进行分析。例如,在物理学中,可以利用二次函数的最值 求解物体的最大速度、最小压力等;在经济学中,可以利 用二次函数的最值求解成本最低、利润最大等问题。
06
总结与思考
二次函数最值问题的总结
定义与性质
二次函数最值问题主要研究的是 二次函数在特定条件下的最大值 或最小值。这些条件可能包括函 数的开口方向、顶点位置、定义
详细描述
二次函数是数学中常见的一种函数形式,其一般形式为 y=ax^2+bx+c,其中a、b、c为常数,且a≠0。a决定了抛 物线的开口方向和宽度,b决定了抛物线的左右位置,c决定 了抛物线的上下位置。
二次函数的应用最值问题
二次函数的应用最值问题二次函数是一个在数学中广泛应用的函数模型。
在实际问题和生产生活中,二次函数的最值问题也经常出现。
本文将介绍二次函数的最值问题,包括实际问题中的二次函数最值、生产生活中的二次函数最值、利用配方法求二次函数的最值、利用导数求解二次函数的最值、利用作图法求解二次函数的最值、利用公式法求解二次函数的最值和利用对称轴求解二次函数的最值等方面。
一、实际问题中的二次函数最值在实际问题中,二次函数最值通常出现在诸如最大利润、最小成本、最高产量等问题中。
例如,一个工厂生产一种产品,该产品的成本包括固定成本和可变成本。
固定成本是不随产量变化的成本,而可变成本是随产量变化的成本。
因此,总成本函数是一个开口向下的二次函数。
为了使总成本最低,需要找到自变量的取值,使得总成本函数的导数为零,并判断导数是否为零,从而确定最值是否存在。
二、生产生活中的二次函数最值在生产生活中,二次函数最值也经常出现。
例如,一个公司投资一个项目,该项目的收益随投资额变化,且收益函数是一个开口向下的二次函数。
为了使收益最大,需要找到投资额的最优解。
最优解可以通过求解收益函数的导数并令其为零得到。
三、利用配方法求二次函数的最值配方法是求二次函数最值的一种常用方法。
该方法的基本思想是将二次函数转化为一个完全平方项和一个常数项之和的形式,然后利用平方的非负性求出最值。
具体步骤如下:(1)将二次函数配方为一个完全平方项和一个常数项之和的形式;(2)根据平方的非负性,求出这个完全平方项的取值;(3)将这个完全平方项的取值代入配方后的二次函数中,求出最值。
四、利用导数求解二次函数的最值利用导数求解二次函数的最值是一种比较简单的方法。
该方法的基本思想是先求出二次函数的导数,然后令导数为零,解出此时的自变量取值,最后比较所有自变量取值对应的函数值,找出最大(或最小)的一个即可。
五、利用作图法求解二次函数的最值作图法是一种直观地求解二次函数最值的方法。
二次函数的最值与极值问题
二次函数的最值与极值问题二次函数是数学中常见的一种函数类型,在很多实际问题中都可以用二次函数来描述。
在解决二次函数的最值与极值问题时,可以运用一些方法和技巧来求解。
本文将介绍一些常见的解题思路和方法。
一、二次函数的最值问题二次函数的最值指的是函数在定义域内的最大值或最小值。
当求解二次函数的最值时,可以利用二次函数的顶点和开口方向进行判断。
1. 定理1:对于开口向上的二次函数 f(x) = ax^2 + bx + c,其中 a > 0,顶点的 y 值是函数的最小值。
使用该定理时,可以先求得二次函数的顶点,再将顶点的坐标代入原函数,得到最小值。
2. 定理2:对于开口向下的二次函数 f(x) = ax^2 + bx + c,其中 a < 0,顶点的 y 值是函数的最大值。
同样地,使用该定理时,先求得二次函数的顶点,再将顶点的坐标代入原函数,得到最大值。
需要注意的是,二次函数的最大值或最小值可能在定义域内的某个点上出现,因此除了顶点外还需要考虑其他可能的极值点。
二、二次函数的极值问题二次函数的极值指的是函数在定义域内的局部最大值或最小值。
当求解二次函数的极值时,可以利用二次函数的导数和零点来寻找。
1. 求解极值的一般步骤如下:a) 求二次函数的导函数;b) 解二次函数的导函数为零的方程,得到零点;c) 将零点带入原函数,求得对应的函数值,得到极值。
2. 一个特殊情况是在二次函数的定义域 [a, b] 上求极值时,可以先求出导数,然后导数大于零的部分即是函数的递增区间,导数小于零的部分即是函数的递减区间。
接着,再对边界点和零点进行比较,得到极值。
三、综合练习与例题为了更好地理解二次函数的最值与极值问题,我们来进行一些练习和解题。
【练习题一】已知二次函数 f(x) = -2x^2 + 4x + 1,1. 求二次函数的顶点及对应的最值;2. 求二次函数的极值。
【解答】1. 对于二次函数 f(x) = -2x^2 + 4x + 1,a = -2 < 0,可以判断开口向下,顶点的 y 值是最大值。
二次函数的最值与最值问题的应用
二次函数的最值与最值问题的应用二次函数是数学中常见的一类函数,具有很多重要的性质和应用。
其中最值与最值问题是二次函数的重要内容之一。
本文将详细介绍二次函数的最值性质,以及如何利用最值问题解决实际应用中的相关问题。
一、二次函数的基本性质二次函数的一般形式为:y = ax² + bx + c其中,a、b、c为常数,且a ≠ 0。
二次函数的图像为抛物线,开口方向取决于a的正负性。
在讨论二次函数的最值之前,我们先了解一些与最值相关的基本性质。
1. 首先,二次函数的开口方向由系数a的正负性决定。
当a > 0时,抛物线开口向上,函数的最小值出现在顶点上;当a < 0时,抛物线开口向下,函数的最大值出现在顶点上。
2. 其次,二次函数的顶点即为函数的最值点。
顶点坐标为(h, k),其中h为抛物线的对称轴的横坐标,k为函数的最值(最小值或最大值)。
3. 再次,二次函数的对称轴与顶点的横坐标相同。
对称轴的方程为x = h。
二、二次函数的最值问题二次函数的最值问题是指求解函数的最小值或最大值的问题。
在实际应用中,最值问题经常出现,例如求解投掷问题中的飞行距离最大值或者盈利问题中的最大利润等。
1. 求解二次函数的最值为了求解二次函数的最值,我们可以利用二次函数图像的特点,即找出抛物线的顶点坐标。
通过完成平方项的平方,将二次函数转换为顶点形式,可以轻松地求解最值问题。
例如,对于函数y = x² - 4x + 3,我们可以完成平方项的平方,将其转换为顶点形式:y = (x - 2)² - 1从中可以看出,顶点坐标为(2, -1),函数的最小值为-1。
因此,原二次函数的最小值为-1。
2. 应用最值问题最值问题在实际应用中非常常见,下面以一个具体的应用为例进行解析。
例题:某商品的价格为p(元),销量为x(件),已知该商品的价格和销量满足二次函数关系p = 0.5x² - 2x + 8,求该商品的最佳销量以及最佳价格。
高中数学中的二次函数的最值问题
高中数学中的二次函数的最值问题二次函数是高中数学中的重要内容之一,它在数学建模、物理学、经济学等领域中都有广泛的应用。
而在二次函数的研究中,最值问题是一个重要的方面。
本文将探讨高中数学中的二次函数的最值问题,并从不同角度进行分析和讨论。
一、二次函数的基本特征二次函数的一般形式为f(x) = ax^2 + bx + c,其中a、b、c为常数,且a ≠ 0。
二次函数的图像一般为抛物线,开口的方向取决于a的正负。
当a>0时,抛物线开口向上;当a<0时,抛物线开口向下。
二、二次函数的最值问题在二次函数中,最值问题是研究函数的最大值和最小值的问题。
我们可以通过求解二次函数的导数来找到函数的最值点。
首先,通过求导可以得到二次函数的导函数f'(x) = 2ax + b。
然后,令导函数等于零,即2ax + b = 0,解方程可以得到最值点的横坐标。
最后,将横坐标代入二次函数中,求得最值点的纵坐标。
三、二次函数最值问题的几个例子1. 求解二次函数f(x) = x^2 + 2x - 3的最大值和最小值。
首先,求导得到f'(x) = 2x + 2。
令f'(x) = 0,解方程得到x = -1。
将x = -1代入原函数f(x),得到f(-1) = -2。
因此,最大值为-2,最小值为f(-1) = -2。
2. 求解二次函数f(x) = -2x^2 + 4x + 1的最大值和最小值。
同样地,求导得到f'(x) = -4x + 4。
令f'(x) = 0,解方程得到x = 1。
将x = 1代入原函数f(x),得到f(1) = 3。
因此,最大值为3,最小值为f(1) = 3。
3. 求解二次函数f(x) = 3x^2 - 6x + 2的最大值和最小值。
求导得到f'(x) = 6x - 6。
令f'(x) = 0,解方程得到x = 1。
将x = 1代入原函数f(x),得到f(1) = -1。
《二次函数的最值问题》教案
二次函数的最值问题一、内容与内容解析1.内容含参二次函数在m x n ≤≤内的最值问题.2.内容解析本节课在讨论了影响0a >时二次函数在m x n ≤≤内最值的因素后对0a >时含参二次函数在m x n ≤≤内最值问题进行探究.主要的研究方法是从函数图像入手,通过几何画板动态演示,确定分类标准,进行分类讨论,进而对分类标准进行优化,得到解决此类问题的一般方法,并运用此方法解决相关的最值问题.基于以上分析,确定本节课的教学重点是:从函数图像入手,运用分类讨论思想求含参二次函数在m x n ≤≤内最值.二、目标和目标解析1.目标(1)通过复习二次函数图像的特征和性质,能够借助二次函数的图像研究二次函数的最值.(2)通过对二次函数在m x n ≤≤内最值问题初探、对含参二次函数在m x n ≤≤内最值问题的探究,经历直观感知、抽象概括、运算求解、反思与构建等思维过程,体会函数思想,分类讨论等数学思想方法,发展数学感知、数学表征、抽象概括、运算能力等.2.目标解析达成目标(1)的标志是:学生会借助二次函数的图像研究二次函数在m x n ≤≤内的最值,并能由此得到二次函数在m x n ≤≤内最值的影响因素,进一步体会函数思想.达成目标(2)的标志是:借助二次函数的图像求解含参二次函数在m x n ≤≤内最值,进一步体会函数思想和分类讨论的思想.三、教学问题诊断分析学生已学习了二次函数的概念、图像和性质,已经具备了一定的识图能力、分析图形特征的能力、数学说理能力,这为本节课的学习奠定了基础.但对于含参二次函数在m x n ≤≤内的图像及最值问题,由于其抽象程度较高,学生可能会在为什么要进行分类讨论以及如何确定分类标准这两个问题上产生一定的困难.基于以上分析,本节课的教学难点是:如何确定分类标准.四、教学过程设计引言:(展现生活实例,体现研究二次函数在m x n ≤≤内最值的必要性)本节课,我们将结合二次函数的相关知识深入研究二次函数的最值问题.1.复习导入,自主发现问题1如图,(5,),(8,),(1,),( 3.9,)A B C D A y B y C y D y --在二次函数2134y x x =--的图像上,请比较:(1)B y A y ;(2) D y C y ;(3)D y B y ;(4)C y A y .问题2根据问题1的结论填空:(1)二次函数2134y x x =--(58x ≤≤),当x =时,y 取到最大值;当x =时,y 取到最小值.(2)二次函数2134y x x =-- ( 3.91x -≤≤-),当x =时,y 取到最大值;当x =时,y 取到最小值.(3)二次函数2134y x x =--( 3.98x -≤≤),当x =时,y 取到最大值;当x =时,y 取到最小值.(4)二次函数2134y x x =--(15x -≤≤),当x =时,y 取到最大值;当x =时,y 取到最小值.师生活动: 教师提出问题,学生尝试用已有知识解决这些问题,并交流问题中蕴含的函数知识和对这些知识的理解.追问1:这些二次函数的图像是完整的抛物线吗?追问2:为什么有的(二次函数的)最值能在顶点处取到,有的却不能呢?追问3:通过对上面问题的研究,你认为二次函数在 内的最值的取得与什么有关?师生活动:通过对前面问题的研究,自主发现影响二次函数在 内的最值的因素:对称轴和m x n ≤≤的相对位置.若对称轴不在m x n ≤≤内时,最值在端点处取得;对称轴在m x n ≤≤内时,最值在顶点和端点处分别取得.遇到这类问题时,我们通常要结合函数图象进行分析.设计意图:引导学生通过观察函数图像,直观地发现对称轴和 的相对位置影响了二次函数的最值.为下一步解决0a >时含参二次函数在 内的最值问题做铺垫. 2.问题剖析,合作探究探究1:求二次函数2134y x tx =--(21x -≤≤)的最小值. 师生活动:教师引导学生先观察函数解析式,分析参数t 的变化对二次函数图像的影响,然后借助计算机软件,直观感受对称轴和m x n ≤≤的相对位置如何影响二次函数的最小值.最后全班交流,确定分类标准,学生独立补全解题过程.追问1:观察本题中的函数解析式与前面 有什么区别? m x n ≤≤2134y x x =--m x n ≤≤m x n ≤≤m x n ≤≤追问2:随着参数t 的变化,二次函数2134y x tx =--图象的开口方向和开口大小会改变吗?对称轴呢?追问3:二次函数2134y x tx =--(21x -≤≤)的最小值是唯一确定的吗? 师生活动:关注学生是否明确此处为什么要进行分类讨论,体会分类讨论的必要性. 追问4:如何确定分类标准?如何用数学符号表达这种关系呢?师生活动: 师生共同讨论写出分类标准.教师规范格式以后要求学生将过程补齐. 设计意图:探究0a >时含参二次函数在 内的最小值问题,让学生体会解决这一类问题的基本方法.培养学生直观感知、抽象概括、数学表征能力,激发自主学习的积极性和探究意识.引导观察,发现分类依据,培养探究意识.探究2:已知关于x 的二次函数y 1=x 2+bx +c (实数b ,c 为常数).(1)若二次函数的图象经过点(0,4),对称轴为x =1,求此二次函数的表达式;(2)若b 2﹣c =0,当b ﹣3≤x ≤b 时,二次函数的最小值为21,求b 的值;(3)记关于x 的二次函数y 2=2x 2+x +m ,若在(1)的条件下,当0≤x ≤1时,总有y 2≥y 1,求实数m 的最小值.师生活动:要求学生独立解决,写出分析过程,小组内交流讨论,最后全班汇报交流.对于学生展示的分类方法,教师适当引导和纠正,让学生理解如何进行分类讨论(不重复,不遗漏),并对分类方法进行优化.最后共同归纳出求含参二次函数在m x n ≤≤内最值的一般方法:一般先确定对称轴与m x n ≤≤的相对位置关系,分别画出示意图,确定分类标准,再进行分类讨论.设计意图:在探究1的基础上进一步探究 时含参二次函数在 内的最大值问题,重点体会解题过程中分类标准的确定.师生活动:回顾探究1和探究2的过程,体会它们的相同与不同之处.追问1:为什么有时候分3类,有时候分2类就可以了?什么时候分2类,什么时候分3类呢?追问2:你能直接判断它们分别分几类进行讨论吗:师生活动:通过类比探究1和探究2归纳:求二次函数在m x n ≤≤上的最值不仅min 2min min 2min 10242,12,2211,2321111,1,2422(1)13()2111()42x t t t x y t t t x t y t t t x y t t t y t t t t =--=-=---==---==--⎧⎪--⎪⎪=---⎨⎪⎪--⎪⎩解:>,对称轴:(1)当2<即<时:(2)当2≤2≤即1≤≤时:,(3)当2>即>-时:<综上所述:1≤≤>-m x n≤≤m x n ≤≤0a >要看对称轴与m x n ≤≤的相对位置,还要看开口方向.开口向下时,可类比开口向上的数学模型进行讨论.设计意图:讨论0a >时含参二次函数在 内最小值的分类问题,体会开口方向对函数最值的影响.3.归纳总结师生共同回顾本节课所学主要内容,并请学生回答以下问题:(1)本节课我们研究了哪些问题?(2)我们是如何分析、解决这些问题的?(3)在研究过程中你遇到的问题是什么?怎么解决的?设计意图:通过小结,理清本节课的研究内容和研究方法.让学生体会提出问题、分析问题、解决问题的方法.4.课外作业(1) 必做题:①求二次函数223y x ax =--+(45x -≤≤)的最值.②已知二次函数221y ax ax =++(12x -≤≤)有最大值4,求实数a 的值.(2) 选做题:求二次函数223y x x =-+(2t x t ≤≤+)上的最值.(3)兴趣作业:通过本节课的学习,你能自己提出一个二次函数最值相关的问题并进行解答吗?试试看,和同伴交流你的想法.设计意图:巩固本节课所学内容,利用前面归纳的结论来解决二次函数最值的相关问题,加深对含参二次函数在 内的最值问题的认识.体会函数思想.提升学生分析问题,解决问题的能力.m x n ≤≤m x n≤≤。
高一数学单元知识点专题讲解5---二次函数的最值问题
1/4
【例 3】当 x ≥ 0时,求函数 y = −x(2 − x)的取值范围.
解:作出函数 y = −x(2 − x) = x2 − 2x 在 x ≥ 0 内的图象.
可以看出:当 x = 1时, ymin = −1,无最大值. 所以,当 x ≥ 0时,函数的取值范围是 y ≥ −1.
【例 4】当t ≤ x ≤ t +1时,求函数 y = 1 x2 − x − 5 的最小值(其中t 为常数). 分析:由于 x 所给的范围随着t 的变化而2变化,所以2需要比较对称轴与其范围的相对位置.
ymax = 37
当 时, ;当 时, . (2) a ≥ 0 ymax = 27 + 10a a < 0 ymax = 27 −10a
. . 2 −2 ≤ m ≤ −1 . . 3 a = 2,b = −2
4. a = − 1 或 a = −1. 4
5.当t ≤ 0 时, ymax = 2 − 2t ,此时 x = 1;当t > 0 时, ymax = 2 + 2t ,此时 x = −1.
解:函数 y = 1 x2 − x − 5 的对称轴为 x = 1.画出其草图.
2
2
(1) (2)
当对称轴在所给范围左侧.即t 当对称轴在所给范围之间.即t
> 1时:
当 时, x = t
ymin
时: ≤ 1 ≤ t + 1 ⇒ 0 ≤ t ≤ 1
=
1 t2 2
−t
−
5 2
;
(3)
当当对x称=轴1时在,所给ym范in 围= 右12 ×侧1.2 −即1t−+521
; (1) y = 2x2 − 4x + 5
二次函数的最值与优化优化问题的解决方法
二次函数的最值与优化优化问题的解决方法二次函数的最值与优化问题的解决方法二次函数是一种常见的数学函数形式,其一般表达式为f(x) = ax^2 + bx + c,其中a、b和c为常数。
二次函数在数学、物理、经济学等领域都有广泛的应用。
在实际问题中,我们经常需要找到二次函数的最值,或者通过优化来解决问题。
本文将介绍二次函数最值的求解方法以及一些常见的优化问题的解决方法。
一、二次函数的最值求解求解二次函数的最值是解决很多实际问题的关键步骤,比如优化生产成本、最大化利润等。
我们可以通过求解二次函数的顶点来得到其最值。
顶点的横坐标为x = -b/(2a),纵坐标为f(-b/(2a))。
例如,对于二次函数f(x) = x^2 + 2x + 1,我们可以通过以下步骤求解其最小值:1. 首先,计算二次函数的顶点横坐标x = -b/(2a)。
对于该函数,a = 1,b = 2,所以x = -2/(2*1) = -1。
2. 然后,计算二次函数在顶点横坐标处的纵坐标f(-1)。
将x = -1代入函数表达式中,得到f(-1) = (-1)^2 + 2*(-1) + 1 = 0。
3. 因此,二次函数f(x) = x^2 + 2x + 1的最小值为0,此时的最优解为x = -1。
二、二次函数优化问题的解决方法除了求解最值之外,二次函数还经常用于解决一些优化问题。
优化问题的目标是找到使得目标函数取得最值的变量取值。
下面介绍两种常见的二次函数优化问题的解决方法。
1. 生产成本最小化问题假设一个公司的生产成本函数为C(x) = 2x^2 + 5x + 10,其中x表示生产的数量。
该公司希望通过调整生产数量来使得成本最小化。
我们可以通过以下步骤解决这个问题:a. 首先,列出生产成本函数C(x)。
b. 接着,求解生产成本函数的最小值。
根据前面介绍的方法,该函数的最小值可通过计算顶点得到。
c. 计算顶点横坐标x = -b/(2a),并将其代入生产成本函数,得到最小值。
二次函数的最值问题教案
二次函数的最值问题教案
教学目标:
1. 理解二次函数的最值概念,掌握求解二次函数最值的方法。
2. 学会分析和解决实际问题,培养创新思维和数学应用能力。
3. 培养学生对数学的兴趣和良好的学习习惯。
教学内容:
1. 二次函数最值的概念。
2. 求解二次函数最值的方法。
3. 应用实例。
教学重点:
1. 掌握二次函数最值的概念和求解方法。
2. 运用二次函数解决实际问题。
教学难点:
1. 分析实际问题中的数学模型。
2. 灵活运用二次函数解决实际问题。
教学方法:
1. 讲解法:通过讲解二次函数的最值概念和求解方法,帮助学生理解掌握。
2. 练习法:通过练习,让学生熟练掌握求解二次函数最值的方法。
3. 案例分析法:通过案例分析,培养学生分析和解决实际问题的能力。
教具准备:
1. 黑板和粉笔。
2. 多媒体课件:用于展示二次函数的图像和求解过程。
3. 教学范例:用于学生分析和解决问题。
教学过程:
1. 导入新课:通过复习已学知识,引出二次函数的最值概念。
2. 新课学习:讲解二次函数最值的概念和求解方法,结合实例进行讲解。
3. 练习巩固:让学生练习求解二次函数最值的题目,检验学生的掌握情况。
4. 案例分析:通过分析实际问题的数学模型,让学生了解如何运用二次函数解决实际问题。
5. 小结作业:总结本节课所学内容,布置作业。
二次函数的最值与优化问题
二次函数的最值与优化问题二次函数是数学中的一种常见函数形式,其一般形式为:f(x) = ax^2 + bx + c其中,a、b、c为实常数,且a≠0。
在本文中,我们将探讨二次函数的最值问题以及与之相关的优化问题。
一、二次函数的最值对于给定的二次函数f(x) = ax^2 + bx + c,我们希望确定其在定义域内的最大值或最小值。
为此,我们可以采用两种主要方法来求解。
1.1 完全平方与顶点根据二次函数的形式,我们可以将其转化为完全平方式,即通过提取二次项系数a来得到形如(x + p)^2 + q的表达式。
其中,p和q是与原函数相关的实数常数。
为了找到二次函数的最值,我们可以通过在完全平方形式下确定顶点来实现。
顶点坐标为(-p, q),其中q为二次函数的最值。
顶点对应着二次函数的最值点。
1.2 导数与极值点除了利用完全平方形式来确定顶点之外,我们还可以应用导数的概念来解决二次函数的最值问题。
具体而言,我们计算出二次函数的导数,并找出导数为零的点。
这些点将对应着二次函数的极值点。
在计算导数时,我们可以使用幂函数的求导法则,得到二次函数的导函数f'(x) = 2ax + b。
令f'(x) = 0,我们可以解得x = -b/2a。
将该值代入原函数,即可得到最值点的纵坐标。
通过以上两种方法,我们可以有效地求解二次函数的最值问题,并得到有效的数学模型。
二、二次函数的优化问题除了求解最值问题外,二次函数还可以应用于优化问题。
在优化问题中,我们希望找到二次函数在一定条件下的最优解。
2.1 最优解的定义在优化问题中,我们需要明确定义何为最优解。
针对二次函数的优化问题,最优解通常是指使得目标函数取得最大值或最小值的变量取值。
2.2 约束条件的设定在确定最优解之前,我们需要设定一些约束条件。
这些条件可能来自于实际问题的限制或者其他相关要求。
常见的约束条件包括:定义域的范围、一些限制性条件(如非负性、连续性等)等。
二次函数区间最值问题
二次函数区间最值问题二次函数在数学中是非常重要的一种函数类型。
它具有许多特殊的性质,例如顶点,对称轴和开口方向等。
在求解二次函数最值问题时,我们需要注意一些特殊情况,并运用二次函数的性质进行判断和求解。
一、二次函数的基本形式二次函数是指含有二次项的一元二次方程。
一般表示为y=ax^2+bx+c(a≠0)。
其中,a代表开口方向和轴对称的大小,正数表示开口向上,负数表示开口向下;b代表对称轴与y轴的交点,c代表二次函数与y轴的交点。
二、求解二次函数的最大值和最小值对于给定二次函数y=ax^2+bx+c(a≠0),我们需要求出它的最大值和最小值。
为了求解这个问题,我们需要掌握以下两种方法:方法一:利用二次函数的对称性求解二次函数的对称轴公式为x=-b/2a,对称轴将二次函数分成两个对称部分。
在对称轴的左侧和右侧二次函数的值是相等的。
因此我们只需要计算对称轴左侧(或右侧)的值即可。
当二次函数开口向上时,它的最小值就在对称轴上。
当二次函数开口向下时,它的最大值就在对称轴上。
因此我们可以根据开口方向来判断出最大值和最小值的位置。
同时我们还可以使用完全平方公式来求出二次函数的最大值和最小值:对于开口向上的二次函数y=ax^2+bx+c,最小值为:y=[4ac-b^2]/4a对于开口向下的二次函数y=ax^2+bx+c,最大值为:y=[4ac-b^2]/4a这个公式可以提高计算的速度,同时也可以通过它的形式来理解二次函数的最大值和最小值。
方法二:利用导数求解导数是求解最值问题中非常实用的工具。
对于二次函数y=ax^2+bx+c,它的导数为y'=2ax+b。
因此当y'=0时,二次函数y取得极值,将y'=0代入原函数,我们可以得到极值为:y=-b^2/4a+c因为这个式子中,b^2/4a代表着对称轴的位置,因此这个公式也是方法一的变形。
在这个公式中,我们直接可以求出函数的最大值或最小值。
三、计算例题实例一:求解二次函数y=2x^2+4x+1的最小值和最大值。
二次函数的最值问题
二次函数的最值问题二次函数是指形式为f(x) = ax^2 + bx + c的函数,其中a、b、c为常数且a ≠ 0,x为自变量。
二次函数图像是一条开口朝上或朝下的抛物线,而最值问题则是指在给定范围内,函数取得的最大值或最小值。
一、二次函数的最值问题二次函数的最值问题是数学中常见的问题之一,解决这类问题的关键是找到函数的顶点。
顶点即是抛物线的极值点,对于开口朝上的抛物线,顶点表示最小值;对于开口朝下的抛物线,顶点表示最大值。
二、求解二次函数的最值步骤求解二次函数的最值问题可按以下步骤进行:1. 确定二次函数的开口方向,即判断二次系数a的正负。
2. 利用求导的方法,求得二次函数的导函数。
3. 将导函数等于零并解方程,得到函数的顶点。
4. 求得函数的顶点后,判断是最小值还是最大值。
举例说明:以二次函数f(x) = 2x^2 - 4x + 3为例,来演示求解最值的过程。
1. 开口方向的判断:由于二次系数a为正数,故函数的开口朝上,顶点表示最小值。
2. 求导:首先对函数进行求导,得到导函数f'(x) = 4x - 4。
3. 求解顶点:令导函数f'(x)等于零,并解方程得到x = 1。
4. 判断最值:将x = 1代入原始函数f(x)中,得到f(1) = 2(1)^2 - 4(1) + 3 = 1。
因此,函数f(x)的最小值为1,当x = 1时取得。
通过以上步骤,我们可以求解二次函数的最值问题。
然而,在实际问题中,最值问题往往还涉及到函数的定义域和范围等约束条件。
因此,在解决最值问题时,需要充分考虑这些条件,以确保结果的准确性和合理性。
总结:二次函数的最值问题是数学中常见而重要的问题。
通过分析二次函数的开口方向,并利用导数等工具求解顶点,我们能够准确地确定函数的最大值或最小值。
然而,在实际问题中,我们还需要注意约束条件的考虑,以确保最终结果的可行性。
只有在深入理解二次函数的特性和运用相应的求解方法时,才能更好地解决二次函数的最值问题。
高一数学二次函数的最值问题
例题2已知函数y=-x2-2x+3且x [0,2], 求函数的最值?
解析:y= -x2-2x+3 = -(x+1)2+4
因为x [0,2]如右图 则ymax=f(0)= 0+0+3=3 ymin=f(2)= -4-4+3=-5
m
h
k
h
k
m
n
h
k
m
h
k
m
2、若m [h,k]则ymax=max{ f(h),f(k) } ;ymin= max { f(h),f(k) } 如下图:
即当x=-1时ymin =-4 ;当x=2时ymax =f(2)=5
练习1 求函数y=x2-2x-3且x [0,3]的最值?
例题1 已知函数y=x2+2x-3 且x [-2,2], 求函数的最值?
练习2 求函数y=-x2+2x+3且x [0,2]的最 值?
二、含参变量的二次函数最值问题
解析:
因为函数y=x2+2ax+3 =(x+a)2+3-a2 的对称轴为x=-a。要求最值则要看x=-a 是否在区间[-2,2]之内,则从以下几个 方面解决如图:
1、轴动区间静 2、轴静区间动
例3:求函数y=x2+2ax+3在x [-2,2]时的 最值?
a
则由上图知解为:
01
04
02
03
当-2<-a≤0时 f(x) max=f(2)=7+4a (0≤a < 2) f(x) min=f(-a)=3-a2
当-a≤-2 时 f(x) max= f(2)=7+4a (a≥2) 时 f(x) min=f(-2)=7-4a
《二次函数最值问题》教学设计
《二次函数最值问题》教学设计一、教材分析本节课是在学习了二次函数的概念、图像及性质后,对二次函数性质的应用课。
主要内容包括:运用二次函数的最大值解决最大面积的问题,让学生体会抛物线的顶点就是二次函数图象的最高点(最低点),因此,可利用顶点坐标求实际问题中的最大值(或最小值).在最大利润这个问题中,应用顶点坐标求最大利润,是较难的实际问题。
本节课的设计是从生活实例入手,让学生体会在解决问题的过程中获取知识的快乐,使学生成为课堂的主人。
按照新课程理念,结合本节课的具体内容,本节课的教学目标确定为相互关联的三个层次:1、知识与技能通过实际问题与二次函数关系的探究,让学生掌握利用顶点坐标解决最大值(或最小值)问题的方法。
2、过程与方法通过对实际问题的研究,体会数学知识的现实意义。
进一步认识如何利用二次函数的有关知识解决实际问题。
渗透转化及分类的数学思想方法。
3、情感态度价值观(1)通过巧妙的教学设计,激发学生的学习兴趣,让学生感受数学的美感。
(2)在知识教学中体会数学知识的应用价值。
本节课的教学重点是探究利用二次函数的最大值(或最小值)解决实际问题的方法,教学难点是如何将实际问题转化为二次函数的问题。
二、学情分析在解决函数的实际问题时,要善于从实际问题的情境中抽象出数学模型,使实际问题转化为数学问题。
通过数学方法解决问题。
学生刚刚学习了二次函数的概念、图象及性质,因此,只要教师能为学生搭建一个有梯次的研究型学习的平台,学生完全有可能由对具体事例的自主分析,建立数学模型,如再经教师巧妙引领,势必会激发学生对学习的兴趣,从而体会学习的快乐。
三、实验研究:作为一线教师,应该灵活地处理和使用教材。
充分发挥教师自己的智慧,把学生置于教学的出发点和核心地位,应学生而动,应情境而变,课堂才能焕发勃勃生机,课堂上才能显现真正的活力。
因此我对教材进行了重新开发,从学生熟悉的生活情境出发,与学生生活背景有密切相关的学习素材来构建学生学习的内容体系。
课题二次函数的最值问题
课题:二次函数的最值问题广东北江中学谢丽莉一、教材分析1、教材的地位和作用二次函数是中学数学一个非常重要的函数,是初高中数学的知识的一个交汇点,也是高考中常考的知识点之一,而考查对参数的分类讨论是高考二次函数命题的主要方向。
通过本节课的学习,既可以对二次函数的概念,图像等知识进一步巩固和深化,又可以为今后进一步学习函数,尤其是利用函数图像来研究函数性质打下一定的基础,而且对于含参数的数学问题是学生进入高中后遇到的新问题,本节课的学习,有利于使学生初步形成分类讨论,数型结合的思想,对高中数学的学习起到非常重要的作用。
二、目标分析根据新课程标准及考纲的要求结合学生的实际情况,本节课我制定了如下教学目标:1、知识目标:(1)会根据二次函数图象求出二次函数在指定区间上的最值。
(2)掌握分类讨论的方法解决含参数问题的二次函数在闭区间内的最值问题。
2、能力目标:通过教学使学生掌握数形结合、分类讨论等重要的数学思想方法。
3、情感目标:通过学习培养学生科学严谨的探求精神和团结协作的意识。
三、教学重点根据“一轴三点”的关系,解决二次函数在闭区间上的最值问题。
四、教学难点解决含参数的二次函数在闭区间内的最值问题,及对参数如何进行讨论。
五、学情分析学生在初中已学过二次函数,对二次函数的图像及其性质已经有了初步的了解。
对学生来说普遍对含有参数的问题有畏惧的心里,遇到参数往往不知从何下手,如何讨论。
六、教法分析1、教学方法本节课主要采取让学生利用图像自主探究、引导发现、归纳总结、巩固练习的教学方法,使学生参与体会知识发生的全过程,从中掌握分类讨论的方法,依据。
2、教学手段本节课利用多媒体,几何画板辅助教学,创设问题情景,能帮助学生更好的理解题意,唤起他们的求知欲,利用多媒体出示例题,习题,利用实物投影仪显示学生解题答案,提高了课堂效率,增加了课堂知识容量。
3、学法指导在本节课的教学中要帮助学生学会运用观察、分析、比较、归纳、概括等方法,得出解决问题的方法,使传授知识和培养能力融为一体,使学生不仅学到科学探究的方法,而且体验到探究的甘苦,领会到成功的喜悦。
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(2)当a<
a 2
时,即-1<a<0时,
由二次函数的图象可知:
ymax =f (a)=0
-1 a
综上所述:当-1<a<0时, ymax =0
a2
4
x o
a
2
当 a≥0时,ymax =
a2 4
课堂小结:
对于求有限闭区间上的二次函数的最值问题,
关键抓住二次函数图象的开口方向,对称轴及
定义区间,应用数形结合法求解。
2.当1<a<2时,函数在[0,1]上单 调递减,在[1,a]上单调递增,
∴当x=1时,ymin=2 当x=0时,ymax=3
3 2
o 1 2x a
例2 求函数y=x2-2x+3在区间[0,a]上的最
值,并求此时x的值。
解:函数图象的对称轴为直线x=1,抛物线开口向上 1.当a≤1时,函数在[0,a]上单调递减,
y
∴当x=0时,ymax=3
当x=a时,ymin=a2-2a+3
3
2
o1
x
a
例2 求函数y=x2-2x+3在区间[0,a]上的最 值,并求此时x的值。
解:函数图象的对a]上单调递减,
∴当x=0时,ymax=3
y
当x=a时,ymin=a2-2a+3
谢谢观看
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值域为 , 4
另外也可以从函数的图象上去理解。
2 1
-1 0 -1
123
A(
b
4ac b2
,
)
2a 4a
2
A(
b
4ac b2
,
)
2a 4a
1
-1 0 -1
123
二、定义域不为R的二次函数的值域
例1、 当x∈(2,3] 时, 求函数 y x2 2 x 3 的值域
从图象上观察得到当x (2, 3] 时y [0, 3 4 y (1,4)
ymin
f ( a ) 3 a2
2
4
xa 2
11
2
图(4)
4、由图(4)得:
当
1 a 1 22
,即2 a 1时,
ymax f (0) 3
a
a2
ymin
f ( ) 3 2
4
五、动函数动区间的二次函数的值域
例4 求函数y=-x(x-a)在x∈[-1,a]上的最大值
解:函数图象的对称轴方程为x=a ,又x∈[-1,a]
2
故a>-1,
a 2
> - 1 ,∴对称轴在x= -
2
1的右边.
2
∴(1)当 -1< a2≤a时,即a≥0时,由二次函数图象
y
可知:
ymax
=f
(a
2
a2
)= 4
(2)当a<
a 2
时,即-1<a<0时,
a2 4
-1 o
a ax
2
例4 求函数y=-x(x-a)在x∈[-1,a]上的最大值
解:函数图象的对称轴方程为x=a ,又x∈[-1,a] ∴(1故)当可a>知--11:,<ya2ma2a≤x>a=-时f12(,即a2,∴a)对≥=0a称4时2轴,由在二2x次= -函12数的图右y象边.
一、定义域为R的二次函数的值域
求二次函数y ax2 bx ca 0当x R时的值域是先把它配方
为y a x b 2 4ac b2
2a
4a
当a
0时y
4ac 4a
b2
,
;当a 0时,
值域为 ,
4ac b2
4a
;
如 : y x2 2x 3 (x 1)2 4
2、由图(2)得:
当 a 0 ,即 a 0 时, 2 ymax f (1) a 4 ymin f (0) 3
例3、求 f (x) x2 ax 3 在 0 x 1 上的最值。
xa 2
01 1 2
图(3)
3、由图(3)得:
当 0 a 1 ,即1 a 0时,
22
ymax f (1) a 4
当x=a时,ymax= a2-2a+3
四、动函数定区间的二次函数的值域
例3、求 f (x) x2 ax 3 在 0 x 1 上的最值。
xa 2
01
图(1)
xa 2
01
图(2)
1、由图(1)得:
当 a 1 ,即 a 2 时,
2
ymax f (0) 3 ymin f (1) a 4
∴当x=0时,ymax=3;当x=a时,ymin=a2-2a+3
2.当1<a<2时,函数在[0,1]上单
y
调递减,在[1,a]上单调递增,
∴当x=1时,ymin=2;当x=0时,ymax=3
3
3.当a≥2时 ,函数在[0,1]上单调
2
递减,在[1,a]上单调递增, ∴当x=1时,ymin=2,
o 1 2x a
3
练习
2
1
在下列条件下求函数y x2 2x 3的值域
(1)x[1, 4)
-1
答(1) y[2,11)
x
1
2
3
4
三、定函数动区间的二次函数的值域
例2 求函数y=x2-2x+3在区间[0,a]上的最 值,并求此时x的值。
解:函数图象的对称轴为直线x=1,抛物线开口向上 1.当0<a≤1时,函数在[0,a]上单调递减,
思考讨论:
1、已知函数f x x2 2ax 1
在区间[1,2上的最大值为4,求a的值。
2、不等式9x2 6ax a2 2a 6 0 在 1 x 1内恒成立,求实数a的取值范围。
33
3、已知函数f x 2x2 2ax 3
在区间[1,1上有最小值,记作ga
(1)求ga的函数表达式;(2)求ga的最大值。