专题 利用二次函数性质求最值
人教版中考数学培优练习：第3章 微专题 利用二次函数性质求最值 综合训练
第三章函数微专题利用二次函数性质求最值1．某农场要建一个饲养场(矩形ABCD),饲养场的两面靠墙(墙足够长),另两边用木栏围成,中间也用木栏隔开,分成两个形状相同的场地及一处通道,并在如图所示的三处各留1米宽的门(不用木栏)．建成后木栏总长45米．设饲养场(矩形ABCD)的一边(AB)长为x米,饲养场的占地面积为y平方米．(1)求y关于x的函数关系式及自变量x的取值范围；(2)求y的最大值．第1题图2．如图,在△ABC中,∠C＝90°,AB＝10 cm,BC＝8 cm,点P从点A沿AC向点C以1 cm/s的速度运动,同时点Q从点C沿CB向点B以2 cm/s的速度运动(点Q运动到点B停止),在运动过程中,四边形PABQ的面积最小值为多少？第2题图3．某商场以每件30元的价格购进一种商品,试销中发现这种商品每天的销售量m(件)与每件的销售价x(元)满足一次函数关系m＝162－3x.(1)请写出商场卖这种商品每天的销售利润y(元)与每件销售价x(元)之间的函数关系式；(2)商场每天销售这种商品的销售利润能否达到500元？如果能,求出此时的销售价格；如果不能,说明理由．4．(2019天水)天水某景区商店销售一种纪念品,这种商品的成本价10元/件,已知销售价不低于成本价,且物价部门规定这种商品的销售价不高于16元/件,市场调查发现,该商品每天的销售量y(件)与销售价x(元/件)之间的函数关系如图所示．(1)求y与x之间的函数关系式,并写出自变量x的取值范围；(2)求每天的销售利润W(元)与销售价x(元/件)之间的函数关系式,并求出每件销售价为多少元时,每天的销售利润最大？最大利润是多少？第4题图5.某市为了增加市民的幸福感,计划在人民公园修建一个圆形喷水池,如图,在水池中心竖直安装一根水管OA,O恰好在水面的中心,OA＝3米,在水管的顶端安装一个水龙头,使喷出的抛物线形水柱与水池中心的水平距离为1米时达到最高,高度为4米．(1)求抛物线的解析式；(2)当水池的半径为多少时,才能使喷出的水流不流出池外；(3)若在距离水管OA 2.8米处设立一个警示牌,并使其不碰到水柱,则警示牌的高度应不超过多少米？第5题图参考答案综合训练1．解：(1)由题意知AB＝x米,则EH、FG所用围栏长均为(x－1)米,CD＝x米,BC＝45－(x＋x－1＋x－1)＋1＝48－3x(米),∴饲养场的占地面积y＝x(48－3x)＝－3x2＋48x(1<x<473)；(2)∵y＝－3x2＋48x＝－3(x－8)2＋192,－3<0,∴当x＝8时,y取得最大值,最大值为192平方米．2．解：在Rt△ABC中,∠C＝90°,AB＝10 cm,BC＝8 cm, ∴AC＝AB2－BC2＝6 cm.设运动时间为t(0≤t≤4),则PC＝(6－t)cm,CQ＝2t cm, ∴S四边形PABQ＝S△ABC－S△CPQ＝12AC·BC－12PC·CQ＝12×6×8－12(6－t)×2t＝t2－6t＋24＝(t－3)2＋15,∵1>0,∴当t＝3时,四边形PABQ的面积取得最小值,最小值为15 cm2.3．解：(1)由题意得,每件商品的销售利润为(x－30)元,那么m件商品的销售利润为y＝m(x－30), 又∵m＝162－3x,∴y＝(x－30)(162－3x),即y＝－3x2＋252x－4860,∵x－30≥0,∴x≥30.又∵m≥0,∴162－3x≥0,即x≤54.∴30≤x≤54.∴y与x之间的函数关系式为y＝－3x2＋252x－4860(30≤x≤54)；(2)不能．理由如下：由(1)得y ＝－3x 2＋252x －4860＝－3(x －42)2＋432,∴销售价格定为42元时获得的利润最大,最大销售利润是432元．∵500＞432,∴商场每天销售这种商品的销售利润不能达到500元．4．解：(1)设y 与x 的函数关系式为y ＝kx ＋b(k ≠0),代入点(10,30),(16,24),得⎩⎪⎨⎪⎧10k ＋b ＝3016k ＋b ＝24, 解得⎩⎪⎨⎪⎧k ＝－1b ＝40, ∴y 与x 之间的函数关系式为y ＝－x ＋40(10≤x ≤16)；(2)根据题意得,W ＝(x －10)(－x ＋40)＝－x 2＋50x －400＝－(x －25)2＋225,∵－1<0,∴当x<25时,W 随x 的增大而增大,∵10≤x ≤16,∴当x ＝16时,W 取得最大值,最大值是－(16－25)2＋225＝144元．答：每件销售价为16元时,每天的销售利润最大,最大利润是144元．5．解：(1)由题可知,抛物线的顶点坐标为(1,4),故可设抛物线的解析式为y ＝a(x －1)2＋4, 将点A(0,3)代入解析式得3＝a ＋4,解得a ＝－1,∴抛物线的解析式为y ＝－(x －1)2＋4＝－x 2＋2x ＋3；(2)当y ＝0时,0＝－(x －1)2＋4,解得x 1＝－1(舍),x 2＝3.故水池的半径至少为3米时,才能使喷出的水流不流出池外；(3)当x ＝2.8时,y ＝－(2.8－1)2＋4＝0.76,∴警示牌的高度应不超过0.76米．。
二次函数应用题最值解法技巧
二次函数应用题最值解法技巧
求解二次函数的最值，是高中数学教学中常见的问题，也是学生学习，应对考试经常遇到的难题。
下面介绍一般常用的求解二次函数最值的技巧：
一、求图像上最大最小值的步骤：
1、分析二次函数的几个重要关于最值的性质。
首先，二次函数的最值总是取决于它的顶点，而顶点的横纵坐标即为二次函数的最值。
2、求得顶点的横纵坐标，可以采用求导法：二次函数y=ax2+bx+c的导数为y'=2ax+b，上下两个函数图像关于x轴对称，故用y'=0即可求得函数最大最小值点的横坐标值。
3、求得二次函数最值点的横坐标后，就可以替换到y=ax2+bx+c中，求出该点处函数的值，就是函数的最值。
二、求导法求解二次函数最值的注意事项：
1、求导时，需要用合适的表达式；
2、求导法仅适用于求确定数学函数的最大最小值，不能用来求未定义函数或参数函数的最大最小值；
3、求导时，需要判断函数在不同区域的极大值极小值情况，以及确定顶点的横纵坐标值。
以上内容是求解求解二次函数的最值的常用技巧，但是学生在复习时，还需要多积累二次函数求解最值的实际应用实例，熟悉不同情况下的求解步骤，加强对求解最值的熟练操作。
如何利用二次函数求解最值问题
数学篇数苑纵横与二次函数有关的最值问题是中考数学中的一个重难点，常与几何图形、三角函数、实际问题等相结合，考查同学们的空间想象能力和逻辑推理能力.不少同学面对这类最值问题时觉得难以下手，但只要我们认真阅读题目，理解问题的实质，构建出二次函数，再运用二次函数的有关性质即可使问题顺利得解.一、求解实际生活中的最值问题在实际生活中，我们总是追求利益最大或者是成本最低，从数学角度看，就是在特定条件下求目标函数的最大值或者最小值.运用二次函数求解实际生活中的最值问题，关键在于如何构建正确的二次函数模型.解题时应把握以下两点：其一，认真审题，提炼出有用信息；其二，根据题干描述以及自身生活经验，通过合理的抽象确定常量与变量间的函数关系，建立函数模型，然后结合模型和实际情况求得最大值或最小值.需要注意的是，实际问题中二次函数的最大值或最小值不一定在图象的顶点处取得，若顶点的横坐标不在自变量的取值范围内，则要借助函数的增减性来求最大值或最小值.例1某商品的进价为每件50元，售价为每件60元，每个月可卖出200件，如果每件商品的售价上涨1元，则每个月少卖10件（每件售价不能高于72元），设每件商品的售价上涨x 元（x 为正整数），每个月的销售利润为y 元．（1）求y 与x 的函数关系式并直接写出自变量x 的取值范围；（2）每件商品的售价定为多少元时，每个月可获得最大利润？最大月利润是多少元？解：（1）设每件商品的售价上涨x 元（x 为正整数），则每件商品的利润为：（60-50+x ）元，总销量为：（200-10x ）件，商品利润为：y =(60-50+x )(200-10x )，=(10+x )(200-10x )，=-10x 2+100x +2000．∵原售价为每件60元，每件售价不能高于72元，∴0＜x ≤12且x 为正整数；（2）y =-10x 2+100x +2000，=-10(x 2-10x )+2000，=-10(x -5)2+2250．故当x =5时，最大月利润y =2250元．这时售价为60+5＝65（元）．点评：此题主要考查了二次函数的应用及二次函数的最值问题.根据每天的利润＝一件的利润×销售量，建立函数关系式.借助二次函数解答实际问题是解题关键．例2李大爷利用坡前空地种植了一片优质草莓.根据市场调查，在草莓上市销售的30天中，其销售价格m （元/公斤）与第x 天之间满足m ＝ìíî3x +15(1≤x ≤15),-x +75(15<x ≤30).（x 为正整数），销售量n （公斤）与第x 天之间的函数关系如图1所示：图1如果李大爷的草莓在上市销售期间每天如何利用二次函数求解最值问题山西临沂周立恒23数学篇数苑纵横的维护费用为80元．（1）求日销售量n 与第x 天之间的函数关系式；（2）求在草莓上市销售的30天中，每天的销售利润y 与第x 天之间的函数关系式；（日销售利润＝日销售额-日维护费）（3）求日销售利润y 的最大值及相应的x .解：（1）当1≤x ≤10时，设n ＝kx +b ，由图可知ìíî12=k +b ,30=10k +b ,解得ìíîk =2,b =10,∴n ＝2x +10同理得，当10＜x ≤30时，n =-1.4x +44，∴销售量n 与第x 天之间的函数关系式：n =ìíî2x +10(x ≤x ≤10),-1.4x +44(10<x ≤30),（2）∵y =mn -80，∴y =ìíîïï(2x +10)(3x +15)-80(x ≤x ≤10),(-1.4x +44)(3x +15)-80(10<x <15),(-1.4x +44)(-x +75)-80(15≤x ≤30),整理得，y =ìíîïï6x 2+60x +70,(1≤x ≤10),-4.2x 2+111x +580,(10<x <15),1.4x 2-149x +3220,(15≤x ≤30),（3）当1≤x ≤10时，∵y =6x 2+60x +70的对称轴x =-b 2a=602×6=-5,∴此时，在对称轴的右侧y 随x 的增大而增大，∴当x =10时，y 取最大值，则y 10=1270当10＜x ＜15时，∵y =-4.2x 2+111x +580的对称轴是直线x =111-4.2×2=1118.4≈13.2<13.5，∴当x =13时，y 取得最大值，此时y 13=1313.2；当15≤x ≤30时,∵y =1.4x 2-149x +3220的对称轴为直线x =1492.8>30,∴此时，在对称轴的左侧y 随x 的增大而减小∴x =15时，y 取最大值，y 的最大值是y 15=1300，综上，草莓销售第13天时，日销售利润y 最大，最大值是1313.2元.点评：本题在确定函数最大值时，由于此函数是分段函数，所以要分三种情况讨论.第二种情况中顶点的横坐标在自变量取值范围内，可以利用顶点坐标公式来确定函数的最大值；而第一种情况和第三种情况中顶点的横坐标都不在自变量取值范围内，因此必须利用函数的增减性来确定函数的最大值.分别求出三种情况中的最大值后，还要通过比较确定日销售利润的最大值.二、求解几何图形中的最值问题解答几何图形中的最值问题一般根据已知条件设置相关参数，构建对应的函数模型，再借助函数的性质进行解答.构建二次函数求解几何图形中的最值问题时，要全面观察几何图形的结构特征，挖掘出相应的内在性质，综合运用所学的知识，如勾股定理、全等三角形、相似三角形、解直角三角形、图形的面积公式等，寻求等量关系构造出二次函数，结合二次函数性质计算出最终结果.同时，为保证求解最值问题的正确性，应明确自变量的取值范围.例3如图2，梯形ABCD 中，BC ∥AD ，AB =BC =CD =6，∠D =60°，E 、F 分别为BC 、CD 上两个动点（不与端点重合），且∠AEF =120°，设BE =x ，CF =y .（1）求y 与x 的函数关系式；（2）x 取何值时，y 有最大值，最大值是多少？24数学篇数苑纵横图2解：（1）∵AB =BC =CD =6，BE =x ，CF =y ，∴EC =6-x ，∵BC ∥AD ，∴∠C +∠D =180°，又∠D =60°，∴∠C =120°，∴∠CEF +∠CFE =60°，又∠AEF =120°，∴∠CEF +∠AEB =60°，∴∠CFE =∠AEB ，又梯形ABCD 中，BC ∥AD ，AB =CD ，∴∠B =∠C ，∴△ABE ∽△ECF ，∴AB EC =BE CF，即66-x =x y，∴y =-16x 2+x ；（2）函数y =-16x 2+x =-16(x -3)2+32为开口向下的抛物线，由0＜x ＜6可知，当x =3时，y 有最大值，y 的最大值为32.点评：本题的思路为通过已知条件得出相似三角形，由相似三角形的比例式，进而列出y 与x 的函数关系式，最后根据二次函数求最值的方法求出y 的最大值及此时x 的值.同学们在求二次函数最值时一定要注意自变量x 的范围．例4如图3，在△ABC 中，AB ＝10，AC ＝25，∠ACB ＝45°，D 为AB 边上一动点（不与点B 重合），以CD 为边长作正方形CDEF ，连接BE ，则△BDE 面积的最大值等于．图3图4解：如图4，过点E 作EM ⊥BA 于M ，过点C 作CN ⊥BA 交BA 的延长线于N ，过点A 作AH ⊥BC 于H ．在Rt△ACH 中，∵∠AHC =90°，∠ACH =45°，AC =25，∴AH =CH =AC ⋅cos 45°=10，在Rt△ABH 中，∵∠AHB =90°，AB =10，AH =10，∴BH =AB 2-AH 2=102-(10)2=310，∴BC =BH +CH =410，∵S △ACB =12⋅BC ⋅AH =12⋅AB ⋅CN ，∴CN =4，在Rt△ACN 中，AN =AC 2-CN 2=(25)2-42=2，∴BN =BA +AN =12，设BD =x ，则DN =12-x ，∵四边形EFCD 是正方形，∴DE ＝DC ，∠EDC =∠EMD =∠DNC =90°，∴∠EDM +∠ADC =90°，∠ADC +∠DCN =90°，∴∠EDM =∠DCN ，∴△EMD ≌△DNC (AAS)，∴EM =DN =12-x ，∴S △DBE =12⋅BD ⋅EM =12⋅x ⋅(12-x )=12x 2+6x =-12(x -6)2+18，∵-12<0，∴当x =6时，△BDE 的面积最大，最大值为18．故答案为18．点评：本题是一道几何函数题，考查了正方形的性质，解直角三角形等知识.求解时应从几何图形入手，充分利用几何图形的性质构造出函数关系，如本题以三角形的面积公式构建二次函数，再利用二次函数的性质解题．25。
怎样求解二次函数中的几何最值问题
数学篇解题指南几何图形与二次函数的综合题难度一般较大.在解答此类问题时，同学们要认真观察、分析图形的结构特征，充分挖掘几何图形的性质，再利用二次函数的性质求解.下面笔者就以二次函数中线段最值问题与图形面积最值问题的常见解法举例说明.一、二次函数中的线段最值问题常见的二次函数中的线段最值问题有：（1）求某条线段的最值；（2）求几条线段的和的最小值或差的最大值.这类问题侧重于考查二次函数与直线的位置关系、二次函数的性质、平面几何图形的性质.解答此类问题，通常需根据直线与二次函数的位置关系，利用二次函数的对称性转换点或线段的位置，构造出三角形、平行四边形、三点共线的情况等，从而运用三角形、平四边形的性质，以及一些平面几何定理，如“两点间线段最短”“两边之差小于第三边”，求得最值.例1在平面直角坐标系中，抛物线y =ax 2+bx +c 经过A （-2，-4），O （0，0），B（2，0）三点.（1）求抛物线y =ax 2+bx +c 的解析式；（2）若点M 是该抛物线对称轴上的一点，求AM +OM 的最小值.分析：题目（1）是一个求二次函数解析式的简单问题，只要把三个点代入解析式，组成方程组求解即可；（2）是在（1）求解出的二次函数解析式的基础上，求对称轴上一点到两个固定点的距离和问题，即“求AM +OM 的最小值”.准确画出二次函数的图象，如图1所示，利用二次函数的对称性以及对称轴的相关知识，可以得出OM =BM ，从而将AM +OM 转化为当A 、B 、M 三点共线时，两线段和最小.解：（1）把A （-2，-4），O （0，0），B （2，0）三点的坐标代入y =ax 2+bx +c 中，得方程组的解为，a =-12，b =1，c =0，所以抛物线的解析式为y =-12x 2+x ；（2）由y =-12x 2+x =-12（x -1）2+12，可得抛物线的对称轴为x =1，并且对称轴垂直平分线段OB ，∵点M 是抛物线对称轴上的一点，∴OM =BM ，∴OM +AM =BM +AM ，连接AB 交直线x =1于M 点，此时OM +AM 最小.过点A 作AN ⊥x 轴于点N ，在Rt△ABN 中，AB =AB 2+BN 2=42+42=42，因此OM +AM 的最小值为42.评注：二次函数的图象具有对称性，点M 是对称轴上的一点，利用此性质可以得到OM =BM ，这样便将“OM +AM ”转化为“BM +AM ”，进一步转化为求AM +BM 最小值问题，然后利用“两点之间线段最短”的原理求解即可.二、二次函数中图形面积的最值问题二次函数中图形面积的最值问题往往是二次函数线段最值问题的升华.求解此类问题时往往需要将不规则或复杂的图形通过“分割法”或“补形法”转化为规则的图形，然后利用规则图形的面积公式来求解.一般地，怎样求解二次函数中的几何最值问题南京师范大学盐城实验学校程梦书x y 图119数学篇解题指南二次函数中图形面积的最值问题往往通过“转化”思想，化为“线段（和）”最值问题.此外，经过割补后所求区域的面积，可通过不同区域的面积相加或相减来求得.例2已知抛物线经过点A （-1，0）、B （3，0）、C（0，3）.（1）求抛物线的解析式；（2）点M 是线段BC 上的点（不与B ，C 重合），过M 作MN //y 轴交抛物线于N ，若点M 的横坐标为m ，请用m 的代数式表示MN 的长；（3）在（2）的条件下，连接NB 、NC ，是否存在m ，使△BNC 的面积最大？若存在，求m 的值；若不存在，说明理由.分析：（1）求二次函数解析式比较容易，直接将三点坐标代入组成方程组即可.（2）中点M 虽是动点，但坐标可以用二次函数的解析式表示出来，随后表示出点N 的坐标，即可表示MN 的长.（3）△BNC 面积直接求解比较困难，利用转化思想化为S △MNC +S △MNB .利用面积公式，将“面积”最值问题转化为“线段”最值问题来求解.（如图2所示）.解：（1）∵抛物线过点A （-1，0）、B （3，0），∴设抛物线的解析式为：y =a (x +1)(x -3)，又∵抛物线过点C （0，3），∴a (0+1)(0-3)=3，解得a =-1，所以，抛物线的解析式为：y =-(x +1)(x -3)=-x 2+2x +3；（2）设直线BC 的解析式为y =kx +b ，则有：故直线BC 的解析式为：y =-x +3，已知点M 的横坐标为m ，则M (m ,-m +3)、N （m ，-m 2+2m +3），∴MN =|（-m 2+2m +3）-（-m +3）|=|-m 2+3m |，∵点M 在B 、C 之间，∴点N 高于点M ，∴0<m <3，∴MN =|-m 2+3m |=-m 2+3m 即MN =-m 2+3m （0<m <3）；（3）存在，S △BNC =S △MNC +S △MNB ,∵MN //y 轴，∴延长NM 交x 轴于点D ，∴点C 到MN 的距离为OD ，∴S △MNC =12MN ×OD ，S △MNB =12MN ×DB ，S △BNC =S △MNC +S △MNB =12MN (OD +DB )=12MN ×OB ，∴当|MN |最大时，△BNC 的面积最大，MN =-m 2+3m =-(m -32)2+94，当m =32时，MN 有最大值为94，所以当m =32时，S △BNC 的面积最大，故△BNC 的面积最大值为12×94×3=278.评注：求解二次函数的最值问题时，一定要准确绘制出函数的图象，特别是开口方向、与x 轴的交点、与y 轴的交点、对称轴.否则，可能得到错解或无解.利用二次函数求最值需要注意：当二次函数的开口向下时，在顶点处取得最大值；当二次函数的开口向上时，在顶点处取得最小值.二次函数中的几何最值问题往往涉及“线段和最小”或“图形面积最大”等问题.同学们应掌握二次函数的图象和性质，将最值图2。
03利用二次函数性质求线段最值(解析版)
利用二次函数性质求线段最值考点剖析：利用铅垂法或者构造相似三角形将线段用含参的二次函数表示，然后求最值.一、方法突破：1、如图，已知抛物线223y x x =-++，点P 为抛物线上一点，且横坐标为m ，过点P 作PE ⊥x 轴于点E ，当122m ≤≤时，求线段PE 的最大值和最小值.【核心要点】要求线段PE 的最值，只需要求出当122m ≤≤时，y 的最值即可，先将抛物线的解析式化为顶点式，利用二次函数的增减性即可求解.解：2223(1)4y x x x =-++=--+∴ 抛物线的对称轴为直线x =1.∵-1＜0 ∴ 点P 越靠近对称轴，函数值越大，即PE 越大.∴ PE 的最大值为4.∵ 11212--＜ ∴当m=2时，PE 取得最小值，此时PE=3∴ 当122m ≤≤时，线段PE 的最大值是4，最小值是3. 2、如图，已知抛物线223y x x =-++与x 轴交于A 、B 两点（点A 在点B 左侧），与y 轴交于点C ，连接BC ，点P 是线段BC 上方抛物线上一点，过点P 作x 轴的垂线交BC 于点D ，交x 轴于点E ，求线段PD 的最大值.【核心要点】设出点P 、D 坐标，表示出线段PD 的长，再利用二次函数的性质求最值. 解：∵ 223y x x =-++与x 轴交于A 、B 两点，∴ 令y=0，即2230x x -++=，解得121,3x x =-=∵ 点A 在点B 左侧，∴A （-1,0）、B （3,0）∵ 223y x x =-++与y 轴交于点C∴C （0,3）∴ 直线BC 的解析式为3y x =-+设点P 的坐标为2(,23)(03)m m m m -++＜＜则点D 的坐标为(,3)m m -+∴223923(3)()24PD m m m m =-++--+=--+∵ 303-102＜＜，＜∴ 当32m =时，线段PD 取得最大值，最大值为943、如图，已知抛物线223y x x =-++与x 轴交于A 、B 两点（点A 在点B 左侧），与y 轴交于点C ，连接BC ，点P 是线段BC 上方抛物线上一点，过点P 作PM ⊥BC 于M ，求线段PM 的最大值.【核心要点】过点P 作PN ⊥x 轴交BC 于点N ，构造直角三角形，将PM 用PN 表示，再利用二次函数的性质求最值.解：如图，过点P 作PN ⊥x 轴交BC 于点N ，∵ 223y x x =-++与x 轴交于A 、B 两点，∴ 令y=0，即2230x x -++=，解得121,3x x =-=∵ 点A 在点B 左侧，∴A （-1,0）、B （3,0）∵ 223y x x =-++与y 轴交于点C∴C （0,3）∴ OB=OC=3∵ PN ⊥x 轴∴ 45PNM OCB ==︒∠∠∴ △PMN 为等腰直角三角形∴ 2PM PN = 直线BC 的解析式为3y x =-+设点P 的坐标为2(,23)(03)m m m m -++＜＜则点N 的坐标为(,3)m m -+∴223923(3)()24PN m m m m =-++--+=--+∴23)2PM m =-+∵ 303-022＜＜， ∴ 当32m =时，线段PM取得最大值，最大值为84、如图，已知抛物线223y x x =-++与x 轴交于A 、B 两点（点A 在点B 左侧），与y 轴交于点C ，连接BC ，点D 是线段BC 上方抛物线上一点，过点D 作DE ∥BC ，交x 轴于点E ，连接AD 交BC 于点F ，当FB DE取得最小值时，求点D 的横坐标.【核心要点】利用相似三角形的性质进行转化，求FB DE最小值，即求AE 的最大值，利用二次函数的性质求出AE 的最大值即可.解：∵ 抛物线解析式为223y x x =-++，∴ A （-1,0），B （3,0），C （0,3）∴ AB=4,直线BC 的解析式为3y x =-+∵ DE ∥BC∴ 设直线DE 的解析式为y x b =-+，△AFB ∽△ADE∴ FB AB DE AE= ∵ AB 为定值 ∴ FB DE取得最小值，即AE 取得最大值 设点D 的坐标为2(,23)(03)m m m m -++＜＜将点D 的坐标代入直线DE 的解析式得223m b m m -+=-++ ∴ 233b m m =-++∴ 直线DE 的解析式为233y x m m =--++将y =0代入233y x m m =--++中得233x m m =-++ ∴ 点E 的坐标为2(33,0)m m -++ ∴ 22232533(1)34()24AE m m m m m =-++--=-++=--+ ∵ 303-102＜＜，＜∴ 当32m =时，AE 取得最大值 ∴ 当FB DE 取得最小值时，点D 的横坐标为32二、典例精析例一:（2021•西藏）在平面直角坐标系中，抛物线2y x bx c =-++与x 轴交于A ，B 两点．与y 轴交于点C ．且点A 的坐标为(1,0)-，点C 的坐为(0,5)．（1）求该抛物线的解析式；（2）如图（甲)．若点P 是第一象限内抛物线上的一动点．当点P 到直线BC 的距离最大时，求点P 的坐标；【思路分析】（1）将A 的坐标(1,0)-，点C 的坐(0,5)代入2y x bx c =-++，即可得抛物线的解析式为245y x x =-++；（2）过P 作PD x ⊥轴于D ，交BC 于Q ，过P 作PH BC ⊥于H ，由245y x x =-++可得(5,0)B ，故OB OC =，BOC ∆是等腰直角三角形，可证明PHQ ∆是等腰直角三角形，即知2PH =PQ 最大时，PH 最大，设直线BC 解析式为5y kx =+，将(5,0)B 代入得直线BC 解析式为5y x =-+，设2(,45)P m m m -++，(05)m <<，则(,5)Q m m -+，2525()24PQ m =--+，故当52m =时，PH 最大，即点P 到直线BC 的距离最大，此时5(2P ，35)4； 解：（1）将A 的坐标(1,0)-，点C 的坐(0,5)代入2y x bx c =-++得： 015b c c =--+⎧⎨=⎩，解得45b c =⎧⎨=⎩， ∴抛物线的解析式为245y x x =-++；（2）过P 作PD x ⊥轴于D ，交BC 于Q ，过P 作PH BC ⊥于H ，如图：在245y x x =-++中，令0y =得2450x x -++=，解得5x =或1x =-，(5,0)B ∴，OB OC ∴=，BOC ∆是等腰直角三角形，45CBO ∴∠=︒，PD x ⊥轴，45BQD PQH ∴∠=︒=∠，PHQ ∴∆是等腰直角三角形，2PH ∴，∴当PQ 最大时，PH 最大，设直线BC 解析式为5y kx =+，将(5,0)B 代入得055k =+， 1k ∴=-，∴直线BC 解析式为5y x =-+，设2(,45)P m m m -++，(05)m <<，则(,5)Q m m -+，222525(45)(5)5()24PQ m m m m m m ∴=-++--+=-+=--+， 10a =-<，∴当52m =时，PQ 最大为254， 52m ∴=时，PH 最大，即点P 到直线BC 的距离最大，此时5(2P ，35)4； 例二： (2021日照中考)已知：抛物线2y ax bx c =++经过(1,0)A -，(3,0)B ，(0,3)C 三点．（1）求抛物线的解析式；（2）如图1，点P 为直线BC 上方抛物线上任意一点，连PC 、PB 、PO ，PO 交直线BC 于点E ，设PE k OE=，求当k 取最大值时点P 的坐标，并求此时k 的值．【思路分析】（1）运用待定系数法即可求得答案；（2）如图1，过点P 作//PH y 轴交直线BC 于点H ，则PEH OEC ∆∆∽，进而可得13k PH =，再运用待定系数法求得直线BC 的解析式为3y x =-+，设点2(,23)P t t t -++，则(,3)H t t -+，从而得出2133()324k t =--+，再利用二次函数性质即可得出答案； 解：（1）抛物线2y ax bx c =++经过(1,0)A -，(3,0)B ，(0,3)C ， ∴设(1)(3)y a x x =+-，将(0,3)C 代入，得(01)(03)3a +-=， 解得：1a =-，2(1)(3)23y x x x x ∴=-+-=-++，∴抛物线的解析式为223y x x =-++；（2）如图1，过点P 作//PH y 轴交直线BC 于点H ， PEH OEC ∴∆∆∽，∴PE PH OE OC=， PE kOE=，3OC =， 13k PH ∴=， 设直线BC 的解析式为y kx n =+，(3,0)B ，(0,3)C ，∴303k n n +=⎧⎨=⎩， 解得：13k n =-⎧⎨=⎩， ∴直线BC 的解析式为3y x =-+，设点2(,23)P t t t -++，则(,3)H t t -+，2223(3)3PH t t t t t ∴=-++--+=-+，221133(3)()3324k t t t ∴=-+=--+， 103-<， ∴当32t =时，k 取得最大值34，此时，3(2P ，15)4；三、中考真题对决1、（2021•泰安）二次函数24(0)y ax bx a =++≠的图象经过点(4,0)A -，(1,0)B ，与y 轴交于点C ，点P 为第二象限内抛物线上一点，连接BP 、AC ，交于点Q ，过点P 作PD x ⊥轴于点D ．（1）求二次函数的表达式；（3）请判断：PQ QB是否有最大值，如有请求出有最大值时点P 的坐标，如没有请说明理由．【思路分析】（1）利用待定系数法即可求出答案；（3）设PD 与AC 交于点N ，过点B 作y 轴的平行线与AC 相交于点M ，利用待定系数法求出直线AC 表达式，再利用//BM PN ，可得PNQ BMQ ∆∆∽，进而得出5PQ PN PN QB BM ==，设0(P a ，20034)(40)a a a --+-<<，则0(N a ，04)a +，从而得到20(2)45a PQ QB -++=，利用二次函数的性质即可求得答案．解：（1）二次函数24(0)y ax bx a =++≠的图象经过点(4,0)A -，(1,0)B ， ∴2(4)(4)4040a b a b ⎧⋅-+⋅-+=⎨++=⎩，解得：13a b =-⎧⎨=-⎩， ∴该二次函数的表达式为234y x x =--+；（3）PQ QB有最大值． 如图，设PD 与AC 交于点N ，过点B 作y 轴的平行线与AC 相交于点M ，设直线AC 表达式为y mx n =+，(4,0)A -，(0,4)C ，∴(4)004m n m n ⋅-+=⎧⎨⋅+=⎩， 解得：14m n =⎧⎨=⎩， ∴直线AC 表达式为4y x =+，M ∴点的坐标为(1,5)，5BM ∴=，//BM PN ，PNQ BMQ ∴∆∆∽， ∴5PQ PN PN QB BM ==， 设0(P a ，200034)(40)a a a --+-<<，则0(N a ，04)a +， ∴22200000034(4)4(2)4555a a a a a a PQ QB --+-+---++===， ∴当02a =-时，PQ QB有最大值， 此时，点P 的坐标为(2,6)-．2．（2021•巴中）已知抛物线2y ax bx c =++与x 轴交于(2,0)A -、(6,0)B 两点，与y 轴交于点(0,3)C -．（1）求抛物线的表达式；（2）点P 在直线BC 下方的抛物线上，连接AP 交BC 于点M ，当PM AM最大时，求点P 的坐标及PM AM 的最大值；【思路分析】（1）将(2,0)A -、(6,0)B 、(0,3)C -代入2y ax bx c =++即可求解析式；（2）过点A 作AE x ⊥轴交直线BC 于点E ，过P 作PF x ⊥轴交直线BC 于点F ，由//PF AE ，可得MP PF AM AE=，则求PF AE 的最大值即可； 解：（1）将点(2,0)A -、(6,0)B 、(0,3)C -代入2y ax bx c =++，得42036603a b c a b c c -+=⎧⎪++=⎨⎪=-⎩， 解得1413a b c ⎧=⎪⎪=-⎨⎪=-⎪⎩，2134y x x ∴=--； （2）如图1，过点A 作AE x ⊥轴交直线BC 于点E ，过P 作PF x ⊥轴交直线BC 于点F ， //PF AE ∴， ∴MP PF AM AE=， 设直线BC 的解析式为y kx d =+，∴603k d d +=⎧⎨=-⎩， ∴123k d ⎧=⎪⎨⎪=-⎩，132y x ∴=-， 设21(,3)4P t t t --，则1(,3)2F t t -， 221113332442PF t t t t t ∴=--++=-+， (2,0)A -，(2,4)E ∴--，4AE ∴=， ∴22213131942(3)41681616t t MP PF t t t AM AE -+===-+=--+， ∴当3t =时，MP AM 有最大值916，15(3,)4P ∴-；3．（2021•郴州）将抛物线2(0)y ax a =≠向左平移1个单位，再向上平移4个单位后，得到抛物线2:()H y a x h k =-+．抛物线H 与x 轴交于点A ，B ，与y 轴交于点C ．已知(3,0)A -，点P 是抛物线H 上的一个动点．（1）求抛物线H 的表达式；（2）如图1，点P 在线段AC 上方的抛物线H 上运动（不与A ，C 重合），过点P 作PD AB ⊥，垂足为D ，PD 交AC 于点E ．作PF AC ⊥，垂足为F ，求PEF ∆的面积的最大值；【思路分析】（1）根据将抛物线2(0)y ax a =≠向左平移1个单位，再向上平移4个单位后，得到抛物线2:()H y a x h k =-+，可得顶点坐标为(1,4)-，即可得到抛物线2:(1)4H y a x =++，运用待定系数法将点A 的坐标代入，即可得出答案；（2）利用待定系数法可得直线AC 的解析式为3y x =+，设2(,23)P m m m --+，则(,3)E m m +，进而得出239()24PE m =-++，运用二次函数性质可得：当32m =-时，PE 有最大值94，再证得PEF ∆是等腰直角三角形，即可求出答案；解：（1）由题意得抛物线的顶点坐标为(1,4)-，∴抛物线2:(1)4H y a x =++，将(3,0)A -代入，得：2(31)40a -++=，解得：1a =-，∴抛物线H 的表达式为2(1)4y x =-++；（2）如图1，由（1）知：223y x x =--+，令0x =，得3y =，(0,3)C ∴，设直线AC 的解析式为y mx n =+，(3,0)A -，(0,3)C ，∴303m n n -+=⎧⎨=⎩， 解得：13m n =⎧⎨=⎩， ∴直线AC 的解析式为3y x =+，设2(,23)P m m m --+，则(,3)E m m +，2223923(3)3()24PE m m m m m m ∴=--+-+=--=-++， 10-<，∴当32m =-时，PE 有最大值94， 3OA OC ==，90AOC ∠=︒，AOC ∴∆是等腰直角三角形，45ACO ∴∠=︒，PD AB ⊥，90ADP ∴∠=︒，ADP AOC ∴∠=∠，//PD OC ∴，45PEF ACO ∴∠=∠=︒，PEF ∴∆是等腰直角三角形， 22PF EF PE ∴==， 21124PEF S PE EF PE ∆∴=⋅=， ∴当32m =-时，21981()4464PEF S ∆=⨯=最大值； 4．（2021•黄石）抛物线22(0)y ax bx b a =-+≠与y 轴相交于点(0,3)C -，且抛物线的对称轴为3x =，D 为对称轴与x 轴的交点．（1）求抛物线的解析式；（3）若(3,)P t 是对称轴上一定点，Q 是抛物线上的动点，求PQ 的最小值（用含t 的代数式表示）．【思路分析】（1）由题意得：2323b x a b -⎧=-=⎪⎨⎪=-⎩，即可求解； （3）由2222222(3)(63)(3)[(3)6]PQ m m m t m m t =-+-+--=-+-+-，对t 的取值分类讨解：（1）由题意得：2323b x a b -⎧=-=⎪⎨⎪=-⎩，解得13a b =-⎧⎨=-⎩， 故抛物线的表达式为263y x x =-+-；（3）设点Q 的坐标为2(,63)m m m -+-，则2222222(3)(63)(3)[(3)6]PQ m m m t m m t =-+-+--=-+-+-， 设2(3)n m =-，则2222(6)(211)(6)PQ n n t n n t t =++-=+-+-，二次项系数为10>，故2PQ 有最小值，①当112t 时，2PQ 的最小值221234(6)(112)44t t t -=---=， PQ ∴； ②当112t >时，2PQ 的最小值2(6)t =-， PQ ∴的最小值为|6|t -；∴当6t 时，6PQ t =-，当1162t <<时，6PQ t =-，综上所述，11)2116(6)26(6)t PQ t t t t ⎪⎪=-<<⎨⎪-⎪⎪⎩． 5．（2021•东营）如图，抛物线212y x bx c =-++与x 轴交于A 、B 两点，与y 轴交于点C ，直线122y x =-+过B 、C 两点，连接AC ． （1）求抛物线的解析式；（3）点(3,2)M 是抛物线上的一点，点D 为抛物线上位于直线BC 上方的一点，过点D 作DE x ⊥轴交直线BC 于点E ，点P 为抛物线对称轴上一动点，当线段DE 的长度最大时，求PD PM +的最小值．【思路分析】（1）直线122y x =-+过B 、C 两点，可求B 、C 两点坐标，把(4,0)B ，(0,2)C 分别代入212y x bx c =-++，可得解析式． （3）设点D 的坐标为213(,2)22x x x -++，则点E 的坐标为1(,2)2x x -+，由坐标得2122DE x x =-+，当2x =时，线段DE 的长度最大，此时，点D 的坐标为(2,3)，即点C 和点M 关于对称轴对称，连接CD 交对称轴于点P ，此时PD PM +最小，连接CM 交直线DE 于点F ，则90DFC ∠=︒，由勾股定理得5CD =，根据PD PM PC PD CD +=+=，即可求解．解：（1）直线122y x =-+过B 、C 两点， 当0x =时，代入122y x =-+，得2y =，即(0,2)C ， 当0y =时，代入122y x =-+，得4x =，即(4,0)B ， 把(4,0)B ，(0,2)C 分别代入212y x bx c =-++， 得8402b c c -++=⎧⎨=⎩， 解得322b c ⎧=⎪⎨⎪=⎩，∴抛物线的解析式为213222y x x =-++； （3）设点D 的坐标为213(,2)22x x x -++， 则点E 的坐标为1(,2)2x x -+， 21312(2)222DE x x x ∴=-++--+ 213122222x x x =-+++-2122x x =-+， 102-<， ∴当2x =时，线段DE 的长度最大， 此时，点D 的坐标为(2,3)， (0,2)C ，(3,2)M ， ∴点C 和点M 关于对称轴对称， 连接CD 交对称轴于点P ，此时PD PM +最小， 连接CM 交直线DE 于点F ，则90DFC ∠=︒，点F 的坐标为(2,2)， 225CD CF DF ∴=+=， PD PM PC PD CD +=+=， PD PM ∴+的最小值为5．。
2023年中考高频数学专题突破--二次函数的最值问题(含解析)
2023年中考高频数学专题突破--二次函数的最值问题1．永嘉某商店试销一种新型节能灯，每盏节能灯进价为18元，试销过程中发现，每周销量y（盏）与销售单价x（元）之间关系可以近似地看作一次函数y=﹣2x+100．（利润=售价﹣进价）（1）写出每周的利润w（元）与销售单价x（元）之间函数解析式；（2）当销售单价定为多少元时，这种节能灯每周能够获得最大利润？最大利润是多少元？（3）物价部门规定，这种节能灯的销售单价不得高于30元．若商店想要这种节能灯每周获得350元的利润，则销售单价应定为多少元？2．经市场调查，某种商品在第x天的售价与销量的相关信息如下表；已知该商品的进价为每件30元，设销售该商品每天的利润为y元．（1）求出y与x的函数关系式（2）问销售该商品第几天时，当天销售利润最大？最大利润是多少？．3．为了节省材料，某水产养殖户利用水库的岸堤（岸堤足够长）为一边，用总长为80m的围网在水库中围成了如图所示的①②③三块矩形区域，而且这三块矩形区域的面积相等．设BC的长度为xm，矩形区域ABCD的面积为ym2．（1）求y与x之间的函数关系式，并注明自变量x的取值范围；（2）x为何值时，y有最大值？最大值是多少？4．小明投资销售一种进价为每件20元的护眼台灯.销售过程中发现：每月的销售量y(件)与销售单价x(元/件)之间的关系可近似地看作一次函数y＝－10x＋500，在销售过程中销售单价不低于成本价，而每件的利润不高于成本价的60%.（1）设小明每月获得利润为w(元)，求每月获得利润w(元)与销售单价x(元/件)之间的函数表达式，并确定自变量x的取值范围；（2）当销售单价定为多少元/件时，每月可获得最大利润？每月的最大利润是多少？5．自2020年3月开始，我国生猪、猪肉价格持续上涨，某大型菜场在销售过程中发现，从2020年10月1日起到11月9日的40天内，猪肉的每千克售价与上市时间的关系用图1的一条折线表示：猪肉的进价与上市时间的关系用图2的一段抛物线()2=-+表示.y a x30100（1）a=；（2）求图1表示的售价P与时间x的函数关系式；（3）问从10月1日起到11月9日的40天内第几天每千克猪肉利润最低，最低利润为多少？6．2022年冬奥会即将在北京召开，某网络经销商购进了一批以冬奥会为主题的文化衫进行销售，文化衫的进价每件40元，每月销售量y（件）与销售单价x（元）之间的函数关系如图所示，设每月获得的利润为W（元）．（1）求出每月的销售量y（件）与销售单价x（元）之间的函数关系式；（2）这种文化衫销售单价定为多少元时，每月的销售利润最大？最大利润是多少元？（3）为了扩大冬奥会的影响，物价部门规定这种文化衫的销售单价不高于60元，该商店销售这种文化衫每月要获得最大利润，销售单价应定为多少元？每月的最大利润为多少元？7．我市绿色和特色农产品在国际市场上颇具竞争力，其中香菇远销日本和韩国等地.上市时，外贸商李经理按市场价格10元/千克在我市收购了2000千克香菇存放入冷库中.请根据李经理提供的预测信息（如下图）帮李经理解决以下问题：（1）若存放x天后，将这批香菇一次性出售，设这批香菇的销售总金额．．．．．为y 元，试写出y与x之间的函数表达式；（销售总金额=销售单价×销售量）（2）将这批香菇仔放多少天后出售可获得最大利润．．?最大利润是多少?8．“绿水青山就是金山银山”的理念已融入人们的日常生活中，因此，越来越多的人喜欢骑自行车出行，某自行车店在销售某型号自行车时，标价1500元已知拔标价九折销售该型号自行车8辆与将标价直降100元销售7辆获利相同。
青岛版数学九年级下册《利用二次函数的性质确定函数最大值和最小值》说课稿
青岛版数学九年级下册《利用二次函数的性质确定函数最大值和最小值》说课稿一. 教材分析青岛版数学九年级下册《利用二次函数的性质确定函数最大值和最小值》这一节，是在学生已经掌握了二次函数的图像和性质的基础上进行教学的。
教材通过实例引出二次函数的最值问题，让学生理解二次函数在实际生活中的应用，提高学生学习数学的兴趣。
教材从生活实际出发，让学生感受数学与生活的紧密联系，培养学生的数学应用能力。
二. 学情分析九年级的学生已经学习了二次函数的基本知识，对于二次函数的图像和性质有一定的了解。
但学生在解决实际问题时，往往不能将所学知识与实际问题相结合，对于二次函数在实际生活中的应用还不够明确。
因此，在教学过程中，我将以实例引导学生，让学生理解二次函数在实际生活中的应用。
三. 说教学目标1.知识与技能目标：使学生理解二次函数的最值问题，掌握利用二次函数的性质确定函数最大值和最小值的方法。
2.过程与方法目标：通过实例分析，培养学生解决实际问题的能力，提高学生的数学应用意识。
3.情感态度与价值观目标：激发学生学习数学的兴趣，培养学生积极思考、勇于探索的精神。
四. 说教学重难点1.教学重点：二次函数的最值问题，利用二次函数的性质确定函数最大值和最小值的方法。
2.教学难点：如何将实际问题转化为二次函数问题，利用二次函数的性质解决实际问题。
五. 说教学方法与手段1.教学方法：采用问题驱动法、案例教学法和小组合作学习法，引导学生主动探究，培养学生的动手能力和合作精神。
2.教学手段：利用多媒体课件辅助教学，直观展示二次函数的图像和性质，提高教学效果。
六. 说教学过程1.导入新课：通过一个实际问题，引发学生对二次函数最值的思考，激发学生的学习兴趣。
2.讲解新课：讲解二次函数的最值问题，引导学生掌握利用二次函数的性质确定函数最大值和最小值的方法。
3.案例分析：分析几个实例，让学生理解二次函数在实际生活中的应用，培养学生解决实际问题的能力。
二次函数中线段周长最值及定值问题(八大题型)学生版
二次函数中线段周长最值及定值问题(八大题型)通用的解题思路：一、二次函数中的线段最值问题有三种形式:1.平行于坐标轴的线段的最值问题:常通过线段两端点的坐标差表示线段长的函数关系式,运用二次函数性质求解，求最值时应注意:①当线段平行于y轴时,用上端点的纵坐标减去下端点的纵坐标;②当线段平行于x轴时,用右端点的横坐标减去左端点的横坐标.在确定最值时,函数自变量的取值范围应确定正确。
2.两条线段和的最值问题:解决这类问题最基本的定理就是“两点之间线段最短”,解决这类问题的方法是:作其中一个定点关于已知直线的对称点,连接对称点与另一个定点,它们与已知直线的交点即为所求的点,其变形问题有三角形周长最小或四边形周长最小等.【常见模型一】(两点在河的异侧)：在直线L上找一点M，使PA+PB的值最小.方法：如右图，连接AB，与直线L交于点M,在M处渡河距离最短，最短距离为线段AB的长。
【常见模型二】(两点在河的同侧)：在直线L上找一点M，使PA+PB的值最小.方法：如右图，作点B关于直线L的对称点B'，连接AB',与直线L的交点即为所求的渡河点，最短距离为线段AB'的长。
3. 两条线段差的最值问题：解决这类问题最基本的定理就是“三角形任何两边之差小于第三边”，解决这类问题的方法是：求解时,先根据原理确定线段差取最值时的图形,再根据已知条件求解。
【常见模型一】(两点在同侧)：在直线L上求一点P,求|PA-PB|的最大值方法：如右图，延长射线AB，与直线L交于点P，|PA-PB|最大值为AB【常见模型二】(两点在异侧)：在直线L上求一点P,求|PA-PB|的最大值。
方法：如右图，作点B关于直线L的对称点B'，延长射线AB'，与直线L交于点P，|PA-PB|最大值为AB'二、二次函数中的定值问题一般来说，二次函数求解几何线段代数式定值问题属于定量问题，方法采用:1.参数计算法:即在图形运动中，选取其中的变量(如线段长，点坐标)作为参数,将要求的定值用参数表示出，然后消去参数即得定值。
二次函数的最值与应用学习二次函数的最值性质及其在实际问题中的应用
二次函数的最值与应用学习二次函数的最值性质及其在实际问题中的应用二次函数的最值与应用二次函数是高中数学中一个非常重要的概念，在学习二次函数的最值性质及其在实际问题中的应用之前，我们首先需要了解二次函数的基本形式和性质。
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不等于0，x、y为变量。
在此基础上，我们将深入探讨二次函数的最值及其在实际问题中的应用。
一、二次函数的最值性质二次函数的图像是一个抛物线，其开口方向由二次项的系数a的正负决定。
当a大于0时，抛物线开口向上；当a小于0时，抛物线开口向下。
对于一个二次函数而言，其最值即为函数的最大值和最小值。
1. 最值存在性对于二次函数y=ax^2+bx+c，当抛物线开口向上时，函数存在最小值；当抛物线开口向下时，函数存在最大值。
即最值存在性与a的正负相关。
2. 最值点的横坐标对于二次函数y=ax^2+bx+c，最值点的横坐标可以通过计算二次函数的自变量x的取值来确定。
最值点的横坐标为二次函数的顶点，顶点的横坐标为-x轴的对称轴，即x=-b/2a。
3. 最值点的纵坐标最值点的纵坐标可通过将最值点的横坐标代入二次函数中求得。
将x=-b/2a代入二次函数y=ax^2+bx+c中，可以求出最值点的纵坐标。
二、二次函数最值的应用二次函数的最值性质在实际问题中具有广泛的应用。
下面将介绍二次函数最值的几个常见应用场景。
1. 最值问题通过研究二次函数的最值性质，可以解决许多涉及最值问题的实际情况。
例如，我们要抛掷一个物体，求出其最高点的高度以及达到最高点时的时间。
可以建立一个关于时间的二次函数模型，然后通过最值性质计算出最高点的高度和达到最高点的时间。
2. 优化问题在实际生活中，许多问题可以通过优化函数来解决。
例如，我们要制造一个容积为V的长方体包装盒，为了节省材料成本，我们想使包装盒的表面积最小。
可以建立一个关于长方体各边长的二次函数模型，然后通过最值性质求解出使表面积最小的边长。
人教版九年级数学上册第22章《 二次函数：22.3.2 利用二次函数求实际中最值问题》
22.3 实际问题与二次函数
22.3.2 利用二次函数求实际中最值问题
第二十二章 二次函数
运用二次函数的代数模型表示实际问题时，实际 上是根据实际问题中常量与变量的关系，构造出 y=ax2+bx+c,y=a(x-h)2+k或y=a(x-x1)(x-x2)等二次函 数模型，为运用二次函数的性质解决实际问题奠定基 础.
第二十二章 二次函数
(2)在降价的情况下，最大利润是多少？请你参考(1)的讨 论，自己写出答案．
解：设降价x元时利润最大， 则每星期可多卖20x件,实际卖出（300+20x）件， 销售额为（60-x)（300+20x）元，买进商品需付 40（300+20x）元， 因此，得利润 y=(60-x)(300+20x)-40(300+20x), 即y=-20x2+100x+6000(0≤x≤20）， 当x=2.5时，y最大， 也就是说，在降价的情况下，降价2.5元， 即定价57.5元时，利润最大，最大利润是6125元.
分析：调整价格包括涨价和降价两种情况．我们先 来看涨价的情况．
第二十二章 二次函数
(1)设每件涨价x元，则每星期售出商品的利润y随之变
化．我们先来确定y随x变化的函数解析式．涨价x元时，
每星期少卖_1_0_x__件，实际卖出(_3_0_0_－__1_0_x_)_件，销售额 为_(_6_0_＋__x_)_(_3_0_0_－__1_0_x_)元，买进商品需付_4_0_(_3_0_0_－__1_0_x_)
第二十二章 二次函数
【例1】某汽车租赁公司拥有20辆汽车．据统计，当每辆车的日 租金为400元时，可全部租出；当每辆车的日租金每增 加50元时，未租出的车将增加1辆；公司平均每日的各 项支出共4 800元．设公司每日租出x辆车，日收益为y 元，(日收益＝日租金收入－平均每日各项支出)． (1)公司每日租出x辆车时，每辆车的日租金为 (_1__4_0_0_－__5_0_x_)_(_0_≤__x_≤__2_0_)_元(用含x的代数式表示)； (2)求租赁公司日收益y(元)与每日租出汽车的辆数x之 间的函数关系式．
2023年九年级中考数学专题练习 二次函数的最值问题(含解析)
2023年中考数学专题练习--二次函数的最值问题1．如图，抛物线 212y x bx c =-++ 与 x 轴交于 A 、 B 两点，与 y 轴交于点 C ，且 2OA = ， 3OC = .（1）求抛物线的解析式；（2）已知抛物线上点 D 的横坐标为 2 ，在抛物线的对称轴上是否存在点P ，使得 BDP ∆ 的周长最小？若存在，求出点 P 的坐标；若不存在，请说明理由.2．某商场购进一种每件价格为100元的新商品，在商场试销发现：销售单价x(元/件)与每天销售量y(件)之间满足如图所示的关系：（1）求出y 与x 之间的函数关系式；（2）写出每天的利润W 与销售单价x 之间的函数关系式；若你是商场负责人，会将售价定为多少，来保证每天获得的利润最大，最大利润是多少？3．阿静家在新建的楼房旁围成一个矩形花圃，花圃的一边利用20米长的院墙，另三边用总长为32米的离笆恰好围成．如图，设AB 边的长为x 米，矩形ABCD 的面积为S 平方米．（1）求S 与x 之间的函数关系式，并写出自变量x 的取值范围．（2）当x为何值时，S有最大值？并求出最大值．4．在环境创优活动中，某居民小区要在一块靠墙（墙长25米）的空地上修建一个矩形养鸡场，养鸡场的一边靠墙，如果用60m长的篱笆围成中间有一道篱笆的养鸡场，设养鸡场平行于墙的一边BC的长为x（m），养鸡场的面积为y（m2）（1）求y与x之间的函数关系式，并写出自变量x的取值范围；（2）养鸡场的面积能达到300m2吗？若能，求出此时x的值，若不能，说明理由；（3）根据（1）中求得的函数关系式，判断当x取何值时，养鸡场的面积最大？最大面积是多少？5．市化工材料经销公司购进一种化工原料若干千克，价格为每千克30元．物价部门规定其销售单价不高于每千克60元，不低于每千克30元．经市场调查发现：日销售量y（千克）是销售单价x（元）的一次函数，且当x=40时，y=120；x =50时，y=100．在销售过程中，每天还要支付其他费用500元．（1）求出y与x的函数关系式，并写出自变量x的取值范围；（2）求该公司销售该原料日获利w（元）与销售单价x（元）之间的函数关系式；（3）当销售单价为多少元时，该公司日获利最大．最大获利是多少元．6．抛物线y1＝x2+bx+c与直线y2＝2x+m相交于A（1，4）、B（﹣1，n）两点．（1）求y1和y2的解析式；（2）直接写出y1﹣y2的最小值．7．某大学生利用暑假40天社会实践参与了一家网店经营，了解到一种新型商品成本为20元/件，第x天销售量为p件，销售单价为q元．经跟踪调查发现，这40 p-与x成正比，前20天（包含第20天），q与x的关系满足关系式天中50=+；从第21天到第40天中，q是基础价与浮动价的和，其中基础价保持q ax30不变，浮动价与x成反比，且得到了表中的数据：的值为；直接写出这天中p与x的关系式为；（2）从第21天到第40天中，求q与x满足的关系式；（3）求这40天里该网店第几天获得的利润最大？最大为多少？8．如图，一次函数y=kx+2的图象分别交y轴，x轴于A，B两点，且tan∠ABO=1，抛物线y=-x2+bx+c经过A，B两点．2（1）求k的值及抛物线的解析式．（2）直线x=t在第一象限交直线AB于点M，交抛物线于点N，当t取何值时，线段MN的长有最大值？最大值是多少？（3）在（2）的情况下，以A，M，N，D为顶点作平行四边形，求第四个顶点D 的坐标，并直接写出所有平行四边形的面积，判断面积是否都相等．9．如图，有长为24米的篱笆，一面利用墙（墙的最大可用长度a为15米），围成中间隔有一道篱笆的长方形花圃．设花圃的宽AB为x米，面积为S．（1）求S与x的函数关系式；（2）并求出当AB的长为多少时，花圃的面积最大，最大值是多少？10．如图，在矩形ABCD中，AD＝4，点E在边AD上，连接CE，以CE为边向右上方作正方形CEFG，作FH∠AD，垂足为H，连接AF.（1）求证：FH＝ED；（2）当AE为何值时，∠AEF的面积最大？11．2021年春节，不少市民响应国家号召原地过年.为保障市民节日消费需求，某商家宣布“今年春节不打烊”，该商家以每件80元的价格购进一批商品，规定每件商品的售价不低于进价且不高于100元，经市场调查发现，该批商品的日销售量y （件）与每件售价x（元）满足一次函数关系，其部分对应数据如下表所示：（2）当每件商品的售价定为多少元时，该批商品的日销售利润最大？日销售最大利润是多少？12．某水果批发商销售每箱进价为40元的苹果，物价部门规定每箱售价不得高于55元，市场调查发现，若每箱以50元的价格销售，平均每天销售90箱，价格每提高1元，平均每天少销售3箱．（1）求平均每天销售量y箱与销售价x元/箱之间的函数关系式．（2）当每箱苹果的销售价x为多少元时，可以使获得的销售利润w最大？最大利润是多少？13．某环保器材公司销售一种市场需求较大的新型产品，已知每件产品的进价为40元，经销过程中测出销售量y（万件）与销售单价x（元）存在如图所示的一次函数关系，每年销售该种产品的总开支z（万元）（不含进价）与年销量y（万件）存在函数关系z=10y+42.5．（1）求y关于x的函数关系式；（2）写出该公司销售该种产品年获利w（万元）关于销售单价x（元）的函数关系式；（年获利=年销售总金额一年销售产品的总进价一年总开支金额）当销售单价x为何值时，年获利最大最大值是多少?（3）若公司希望该产品一年的销售获利不低于57.5万元，请你利用（2）小题中的函数图象帮助该公司确定这种产品的销售单价的范围．在此条件下要使产品的销售量最大，你认为销售单价应定为多少元?14．我市某工艺厂设计了一款成本为10元 / 件的工艺品投放市场进行试销，经过调查，得到如下数据：（2）若用 W( 元 ) 表示工艺厂试销该工艺品每天获得的利润，试求 W( 元 ) 与 x( 元 / 件 ) 之间的函数关系式．（3）若该工艺品的每天的总成本不能超过2500元，那么销售单价定为多少元时，工艺厂试销工艺品每天获得的利润最大，最大是多少元？15．已知抛物线y ＝x 2﹣bx +c （b ，c 为常数）的顶点坐标为（2，﹣1）．（1）求该抛物线的解析式；（2）点M （t ﹣1，y 1），N （t ，y 2）在该抛物线上，当t ＜1时，比较y 1与y 2的大小；（3）若点P （m ，n ）在该抛物线上，求m ﹣n 的最大值．16．地摊经济开放以来，小王以每个40元的价格购进一种玩具，计划以每个60元的价格销售，后来为了尽快回本决定降价销售.已知这种玩具销售量 y （个）与每个降价 x （元）（ 020x << ）之间满足一次函数关系，其图象如图所示.（1）求y 与x 之间的函数解析式.（2）该玩具每个降价多少元时，小王获利最大？最大利润是多少元？17．如图，抛物线y=23 x 2+bx+c 经过点B （3，0），C （0，﹣2），直线l ：y=﹣ 23x ﹣23交y 轴于点E ，且与抛物线交于A ，D 两点，P 为抛物线上一动点（不与A ，D 重合）．（1）求抛物线的解析式；（2）当点P 在直线l 下方时，过点P 作PM∠x 轴交l 于点M ，PN∠y 轴交l 于点N ，求PM+PN 的最大值．（3）设F 为直线l 上的点，以E ，C ，P ，F 为顶点的四边形能否构成平行四边形？若能，求出点F 的坐标；若不能，请说明理由．18．如图，抛物线 2y ax bx c =++ 的图象过点 (10)(30)(03)A B C ﹣，、，、， .（1）求抛物线的解析式；（2）在抛物线的对称轴上是否存在一点P ，使得∠PAC 的周长最小，若存在，请求出点P 的坐标及∠PAC 的周长；若不存在，请说明理由；（3）在（2）的条件下，在x 轴上方的抛物线上是否存在点M （不与C 点重合），使得 PAM PAC S S ∆∆＝ ？若存在，请求出点M 的坐标；若不存在，请说明理由．19．如图，抛物线y ＝12 x 2+bx+c 与直线y ＝ 12x+3分别相交于A,B 两点，且此抛物线与x 轴的一个交点为C ，连接AC,BC.已知A(0,3),C(－3,0).（1）求抛物线的解析式；（2）在抛物线对称轴l上找一点M，使|MB－MC|的值最大，并求出这个最大值；（3）点P为y轴右侧抛物线上一动点，连接PA,过点P作PQ∠PA交y轴于点Q，问：是否存在点P使得以A,P,Q为顶点的三角形与∠ABC相似？若存在，请求出所有符合条件的点P的坐标；若还在存在，请说明理由.20．如图，抛物线y=﹣x2+bx+c交x轴于点A（﹣3，0）和点B，交y轴于点C（0，3）．（1）求抛物线的函数表达式；（2）若点P在抛物线上，且S∠AOP=4S BOC，求点P的坐标；（3）如图b，设点Q是线段AC上的一动点，作DQ∠x轴，交抛物线于点D，求线段DQ长度的最大值．答案解析部分1．【答案】（1）解：2OA = ，∴ 点 A 的坐标为 (2,0)- .3OC = ，∴ 点 C 的坐标为 ()0,3 .把 ()2,0- ， ()0,3 代入 212y x bx c =-++ ，得0223b cc =--+⎧⎨=⎩， 解得 123b c ⎧=⎪⎨⎪=⎩ . ∴ 抛物线的解析式为 211322y x x =-++ .（2）解：存在. 把 0y = 代入 211322y x x =-++ ， 解得 12x =- ， 23x = ，∴ 点 B 的坐标为 ()3,0 .点 D 的横线坐标为 2211223222∴-⨯+⨯+= .故点 D 的坐标为 ()2,2 .如图，设 P 是抛物线对称轴上的一点，连接 PA 、 PB 、 PD 、 BD ，PA PB = ，BDP ∴∆ 的周长等于 BD PA PD ++ ，又BD 的长是定值，∴ 点 A 、 P 、 D 在同一直线上时， BDP ∆ 的周长最小，由 ()2,0A - 、 ()2,0A - 可得直线 AD 的解析式为 112y x =+ ， 抛物线的对称轴是 12x =， ∴ 点 P 的坐标为 15,24⎛⎫⎪⎝⎭，∴ 在抛物线的对称轴上存在点 15,24P ⎛⎫⎪⎝⎭，使得 BDP ∆ 的周长最小.【解析】【分析】（1）由题意先求出A 、C 的坐标，直接利用待定系数法即可求得抛物线的解析式；（2）根据题意转化 PA PB = ，BD 的长是定值，要使 BDP ∆ 的周长最小则有点A 、 P 、 D 在同一直线上，据此进行分析求解.2．【答案】（1）解：设y 与x 之间的函数关系式为y=kx+b （k≠0），由所给函数图象可知，{130k +b =50150k +b =30, ，解得 {k =−1b =180,．故y 与x 的函数关系式为y=﹣x+180 （2） 解：∵y=﹣x+180，∴W=（x ﹣100）y=（x ﹣100）（﹣x+180） =﹣x 2+280x ﹣18000 =﹣（x ﹣140）2+1600， ∵a=﹣1＜0，∴当x=140时，W 最大=1600，∴售价定为140元/件时，每天最大利润W=1600元【解析】【分析】（1）由图像可知 销售单价x(元/件)与每天销售量y(件)之间满足 一次函数关系，设出该函数的一般式，再将（130,50）与（150,30）代入即可得出关于k,b 的二元一次方程组，求解得出k,b 的值，从而得出函数解析式；（2）每件商品的利润为（x-100）元，根据总利润等于单件的利润乘以销售的数量即可得出 W=（x ﹣100）y ，再将（1）整体代入，然后配成顶点式即可得出答案。
二次函数最大值公式
二次函数最大值公式引言：二次函数是数学中一个重要的函数类型，也是高中数学中较为基础的内容之一。
在学习二次函数时，我们经常需要求解二次函数的最大值。
本文将详细介绍二次函数最大值的相关概念和计算方法，并给出求解二次函数最大值的公式。
一、二次函数的基本定义与性质二次函数是指形如y=ax²+bx+c的函数，其中a、b、c是常数，并且a ≠ 0。
它的图像通常是一个抛物线，开口的方向由a的正负决定。
二次函数具有以下基本性质：1. 对称轴：二次函数的图像关于直线x=-b/2a对称，这条直线称为二次函数的对称轴。
2. 判别式：若二次函数的判别式Δ=b²-4ac>0，则二次函数与x轴有两个交点，且图像开口向上；若Δ=0，则二次函数与x轴有且仅有一个交点，且图像开口向上；若Δ<0，则二次函数与x轴没有交点，且图像开口向上或向下。
3. 最值：对于开口向上的二次函数，它的最小值为对称轴上的函数值；对于开口向下的二次函数，它的最大值为对称轴上的函数值。
二、求解二次函数的最大值公式对于开口向上的二次函数，我们需要求解它的最大值。
下面是求解二次函数最大值的公式推导：设函数f(x)=ax²+bx+c的顶点为V(h,k)，其中h为x坐标，k为y 坐标。
顶点坐标可以通过将二次函数转化为标准形式来求解，即使用配方法将二次函数写成y=a(x-h)²+k的形式。
将二次函数转化为标准形式得到f(x)=a(x-h)²+k，展开得到f(x)=ax²-2ahx+ah²+k。
对于开口向上的二次函数，a>0，最大值即为顶点的y坐标k。
因此，我们需要求解k的值。
根据二次函数顶点的性质，顶点的横坐标h=-b/2a。
将h代入二次函数的标准形式得到k=a(-b/2a)²+k，化简后得到k=c-b²/4a。
所以，对于开口向上的二次函数，它的最大值为c-b²/4a。
二次函数中最值点的求解方法和性质
二次函数中最值点的求解方法和性质二次函数是关于自变量的二次多项式函数，通常以y=f(x)的形式表示，其中f(x) = ax^2 + bx + c，其中a、b、c是实数且a ≠ 0。
在二次函数的图像中，最值点是最高点或最低点，它在函数图像上是一个特殊的点，具有重要的数学性质。
本文将介绍二次函数中最值点的求解方法和性质。
一、求解最值点的方法1. 完成平方法通过将二次函数写成完全平方式，可以方便地求解最值点。
以下是具体步骤：步骤一：将二次函数写成完全平方式，即将二次项和一次项的系数进行平方和配方，可以得到f(x) = a(x - h)^2 + k的形式。
步骤二：通过完成平方式，可以得到最值点的横坐标h和纵坐标k。
其中，横坐标h即为最值点的横坐标，纵坐标k即为最值点的纵坐标。
2. 利用对称性二次函数的图像具有对称性，即最值点与抛物线的对称轴上的另一个点关于对称轴对称。
因此，我们可以通过对称性求解最值点，具体步骤如下所示：步骤一：计算二次函数图像的对称轴的横坐标，对称轴的公式为x= -b/2a。
步骤二：将对称轴的横坐标带入二次函数，可以得到最值点的纵坐标。
二、最值点的性质1. 最值点的坐标对于二次函数y = ax^2 + bx + c，其最值点的坐标为(-b/2a, f(-b/2a))。
其中，横坐标为最值点的横坐标，纵坐标f(-b/2a)为最值点的纵坐标。
2. 最值点的性质- 当a > 0时，抛物线开口向上，最值点为最低点，函数的最小值即为最值点的纵坐标。
- 当a < 0时，抛物线开口向下，最值点为最高点，函数的最大值即为最值点的纵坐标。
三、实例分析例如，考虑二次函数y = 2x^2 - 4x + 3。
我们可以通过求解最值点的方法来确定该二次函数的最值点和性质。
通过完成平方法，将二次函数写成完全平方式，有y = 2(x^2 - 2x + 1) + 1= 2(x - 1)^2 + 1通过比较可以得到，最值点的横坐标为1，纵坐标为1。
青岛版数学九年级下册《利用二次函数的性质确定函数最大值和最小值》教学设计
青岛版数学九年级下册《利用二次函数的性质确定函数最大值和最小值》教学设计一. 教材分析青岛版数学九年级下册第二单元“利用二次函数的性质确定函数最大值和最小值”，是学生在学习了二次函数的图像和性质的基础上进行学习的。
本节课的主要内容是利用二次函数的性质来确定函数的最大值和最小值。
教材通过例题和练习题，使学生掌握二次函数的最值问题，并能够运用二次函数的性质解决实际问题。
二. 学情分析学生在学习本节课之前，已经掌握了二次函数的图像和性质，能够熟练地画出二次函数的图像，了解二次函数的顶点、对称轴等概念。
但是，对于如何利用二次函数的性质来确定函数的最大值和最小值，以及如何解决实际问题，学生可能还不是很清楚。
因此，在教学过程中，教师需要引导学生将二次函数的性质和实际问题相结合，提高学生解决问题的能力。
三. 教学目标1.知识与技能：使学生掌握二次函数的最值问题，能够利用二次函数的性质确定函数的最大值和最小值。
2.过程与方法：通过例题和练习题，培养学生解决实际问题的能力。
3.情感态度价值观：激发学生学习数学的兴趣，培养学生的观察能力、思考能力和动手能力。
四. 教学重难点1.重点：使学生掌握二次函数的最值问题，能够利用二次函数的性质确定函数的最大值和最小值。
2.难点：如何引导学生将二次函数的性质和实际问题相结合，解决实际问题。
五. 教学方法采用问题驱动法、案例教学法、小组合作学习法等教学方法。
通过问题驱动，引导学生思考和探索；通过案例教学，使学生理解和掌握二次函数的最值问题；通过小组合作学习，培养学生解决问题的能力。
六. 教学准备1.教师准备：教材、教案、PPT、例题和练习题。
2.学生准备：笔记本、笔、尺子。
七. 教学过程1.导入（5分钟）教师通过提问方式，引导学生回顾二次函数的图像和性质，为新课的学习做好铺垫。
2.呈现（10分钟）教师通过PPT呈现教材中的例题，引导学生观察和分析例题，让学生思考如何利用二次函数的性质来确定函数的最大值和最小值。
实际问题中利用二次函数求最值值的三种类型
实际问题中利用二次函数求最值值的三种类型作者：陈宪胜来源：《中学理科·初中版》2008年第07期利用二次函数解决实际问题是中考的热点题型，该题型常设计成从实际问题情境中确定二次函数的表达式，再利用二次函数的性质求最值.下面以2007年的中考试题为例来说明求最值的三种类型．一、利用配方法或公式法求最值【例1】 (2007年，青岛)某公司经销一种绿茶，每千克成本为50元．市场调查发现，在一段时间内，销售量w(千克)随销售单价x(元／千克)的变化而变化，具体关系式为：w=-2x+240．设这种绿茶在这段时间内的销售利润为y(元)，解答下列问题：(1)求y与x的关系式；(2)当x取何值时，y的值最大?(3)如果物价部门规定这种绿茶的销售单价不得高于90元／千克，公司想要在这段时间内获得2250元的销售利润，销售单价应定为多少元?解：(1)y=(x-50)•w=(x-50)•(-2x+240)=-2x2+340x-12000，∴y与x的关系式为：y=-2x2+340x-12000．(2)y=-2x2+340x-12000=-2(x-85)2+2450，∴当x=85时，y的值最大．(3)当y=2250时，可得方程-2(x-85)2+2450=2250．解这个方程，得x1=75，x2=95．根据题意，x2=95不合题意，应舍去．∴当销售单价为75元时，可获得销售利润2250元．评注：建立二次函数关系式后，利用配方法确定二次函数的顶点坐标，即可求出函数的最大值.二、利用自变量的实际意义求最值【例2】 (2007年，南通)某商场将每台进价为3000元的彩电以3900元的销售价售出，每天可销售出6台．假设这种品牌的彩电每台降价100x(x为正整数)元，每天可多售出3x 台．(注：利润=销售价-进价)(1)设商场每天销售这种彩电获得的利润为y元，试写出y与x之间的函数关系式；(2)销售该品牌彩电每天获得的最大利润是多少?此时，每台彩电的销售价是多少时，彩电的销售量和营业额均较高?解：(1)y=(3900-100x-3000)(6+3x)=-300x2+2100x+5400.(2)y＝-300x2+2100x+5400=-300(x-3．5)2+9075．因x为正整数，∴当x=3或4时，y=9000.当x=3时，单价为3600元，每天销售15台，营业额为54000元；当x=4时，单价为3500元，每天销售18台，营业额为63000元.∴最大利润是9000元，此时单价是3500元.评注：根据顶点坐标，当x=3．5时，y取得最大值.但由于已知自变量x为正整数，所以取x=3或4，当x=3或4时，计算出彩电的销售量和营业额，比较得出结论.三、利用函数的增减性求最值【例3】 (2007年，贵阳)某水果批发商销售每箱进价为40元的苹果，物价部门规定每箱售价不得高于55元，市场调查发现，若每箱以50元的价格销售，平均每天销售90箱，价格每提高1元，平均每天少销售3箱．(1)求平均每天销售量y(箱)与销售价x(元／箱)之间的函数关系式；(2)求该批发商平均每天的销售利润w(元）与销售价x(元/箱）之间的函数关系式；(3)当每箱苹果的销售价为多少元时，可以获得最大利润？最大利润是多少？解：(1)y=90-3(x-50)，化简得：y=-3x+240.(2)w=(x-40)(-3x+240)=-3x2+360x-9600．(3)w=-3x2+360x-9600．∵a当x=-b/2a=60时，w有最大值．又x∴当x=55元时，w的最大值为1125元．∴当每箱苹果的销售价为55元时，可以获得1125元的最大利润．评注：本题自变量x最大取值是55，而利用公式，当x=60时，w有最大值，x的取值超出了自变量的取值范围,所以可利用二次函数的增减性来求得最大值.实际问题中二次函数的最值受自变量取值范围的限制，当顶点的横坐标在这个范围时，可直接利用顶点坐标来求；当顶点的横坐标不在这个范围时，要根据函数的增减性，求自变量取值范围两端点所对应的函数值为该函数的最值；求最值时，还要根据自变量的实际意义，如商品数量只能为整数、人数为整数等，通过计算比较才能确定最值.。
专题07 求二次函数的最值(原卷版)
第07讲求二次函数的最值考纲要求:1. 会用描点法画出二次函数的图像，理解二次函数的性质。
2. 利用二次函数的性质解决简单的实际问题；能解决二次函数与其他知识结合的有关问题。
基础知识回顾:二次函数的图象和性质二次函数的图象和性质图象xyy=ax2+bx+c(a＞0)Oxyy=ax2+bx+c(a＜0)O开口向上向下对称轴x＝2ba-顶点坐标24,24b ac ba a⎛⎫--⎪⎝⎭增减性当x>2ba-时，y随x的增大而增大；当x＜2ba-时，y随x的增大而减小.当x>2ba-时， y随x的增大而减小；当x＜2ba-时，y随x的增大而增大.最值x=2ba-，y最小＝244ac ba-. x=2ba-，y最大＝244ac ba-.应用举例:招数一、利用二次函数的图像和性质，用最值的公式解决最值问题问题．【例1】二次函数y＝﹣2x2﹣4x+5的最大值是________．【例2】已知二次函数y＝x2－2x＋2在m≤x≤m＋1时有最小值m，则整数m的值是（）A．1 B．2 C．1或2 D．±1或2招数二、解决与二次函数的增减性有关的最之问题时，简便的方法是结合图象，利用数形结合的思想直观地得出结论，不限定自变量的取值范围求最值．【例3】如图抛物线经y＝ax2+bx+c过点A（﹣1，0），点C（0，3），且OB＝OC．（1）求抛物线的解析式及其对称轴；（2）点D、E在直线x＝1上的两个动点，且DE＝1，点D在点E的上方，求四边形ACDE的周长的最小值．【例4】如图，直线y＝﹣x+3与x轴、y轴分别交于B、C两点，抛物线y＝﹣x2+bx+c经过点B、C，与x轴另一交点为A，顶点为D．（1）求抛物线的解析式；（2）在x轴上找一点E，使EC+ED的值最小，求EC+ED的最小值；招数三、二次函数的最值一定要结合实际问题中自变量的取值范围确定，即限定自变量的取值范围求最值．【例5】当﹣2≤x≤1时，关于x的二次函数y＝﹣（x﹣m）2+m2+1有最大值4，则实数m的值为（ ） A ．2 B ．2或C ．2或或D ．2或或招数四、由函数的最大值，确定的自变量的取值范围。
难点探究专题：利用二次函数求面积、周长最值问题压轴题四种模型全攻略(学生版+解析版)
难点探究专题：利用二次函数求面积、周长最值问题压轴题四种模型全攻略【考点导航】目录【典型例题】1【考点一利用二次函数求面积最大值问题】【考点二利用二次函数求面积最小值问题】【考点三利用二次函数求周长最大值问题】【考点四利用二次函数求周长最小值问题】【典型例题】【考点一利用二次函数求面积最大值问题】1(2023秋·吉林四平·九年级四平市第三中学校校考阶段练习)如图，抛物线y=x2+bx+c与x轴交于点A，B与y轴交于点C，点A的坐标为-1,0．，点B的坐标为3,0(1)求抛物线的表达式；(2)若点P是第四象限内抛物线上一动点，连接PB，PC，求△PBC的面积S的最大值；(3)当a-2≤x≤a+1时，抛物线有最小值5，求a的值．【变式训练】1(2023春·河北沧州·九年级校考期中)如图1，在平面直角坐标系中，二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于A、B两点，A点在原点的左侧，B点的坐标为4,0点，点P是直线BC，与y轴交于C0,-4下方的抛物线上一动点．(1)求这个二次函数的表达式；(2)当点P 运动到什么位置时，四边形ABPC 的面积最大并求出此时P 点的坐标和四边形ABPC 的最大面积．2(2023秋·福建莆田·九年级福建省莆田市中山中学校考阶段练习)已知，抛物线y =-x 2+bx +c 经过B 3,0 、C 0,3 两点，点P 是抛物线上一点，点A 是抛物线与x 轴的另一个交点．(1)求抛物线的解析式；(2)当点P 位于第一象限时，连接BP ，CP ，得到△BCP ，当△BCP 的面积最大时，求点P 的坐标；(3)当点P 位于第四象限时，连接AC ，BC ，PC ，若∠PCB =∠ACO ，求直线PC 的解析式；3(2023秋·广西南宁·九年级南宁市天桃实验学校校考阶段练习)如图，在平面直角坐标系中，抛物线y =12x 2+bx +c 与x 轴交于点A -1,0 ，点B ，与y 轴交于点C ，且OC =2，点P 是抛物线上一动点．(1)求该抛物线的解析式；(2)当点P 在第四象限时，求△BCP 的最大面积；(3)当点P 在第一象限，且∠PCB =∠ABC 时，求出点P 的坐标．【考点二利用二次函数求面积最小值问题】1(2022秋·广东广州·九年级中山大学附属中学校考阶段练习)如图，在矩形ABCD 中，AB =6，BC =12，点P 从点A 出发沿AB 边向点B 以1个单位每秒的速度移动，同时点Q 从点B 出发沿BC 边向点C 以2个单位每秒的速度移动．如果P ，Q 两点在分别到达B ，C 两点后就停止移动，设运动时间为t 秒(0<t <6)，回答下列问题：(1)运动开始后第几秒时△PBQ的面积等于8．(2)设五边形APQCD的面积为S，写出S与t的函数关系式，当t为何值时S最小？求S的最小值．【变式训练】1(2023·安徽合肥·合肥市第四十五中学校考模拟预测)已知抛物线y=-x2+bx+c交x轴于A-1，0，与y轴交于点C．，B3，0(1)求b，c的值；(2)已知P为抛物线y=-x2+bx+c一点(不与点B重合)，若点P关于x轴对称的点P 恰好在直线BC上，求点P的坐标；(3)在(2)的条件下，平移抛物线y=-x2+bx+c，使其顶点始终在直线y=x上，且与PP 相交于点Q，求△QBP 面积的最小值．2(2023·全国·九年级专题练习)如图，在平面直角坐标系中，抛物线y=-x2+bx+c的图象与坐标轴相交于A，B，C三点，其中A点坐标为3,0，连接AC，BC．动点P从A点出发，在线，B点坐标为-1,0段AC上以每秒2个单位长度向点C做匀速运动；同时，动点Q从B点出发，在线段BA上以每秒1个单位长度向点A做匀速运动，当其中一点到达终点时，另一点随之停止运动，连接PQ，设运动时间为t秒．(1)b=，c=；(2)在P，Q运动的过程中，当t为何值时，四边形BCPQ的面积最小，最小值为多少？(3)已知点M是该抛物线对称轴上一点，当点P运动1秒时，若要使得线段MA+MP的值最小，则试求出点M的坐标．【考点三利用二次函数求周长最大值问题】1(2023·山东东营·统考中考真题)如图，抛物线过点O0,0，矩形ABCD的边AB在线段OE上，E10,0(点B在点A的左侧)，点C，D在抛物线上，设B t,0，当t=2时，BC=4．(1)求抛物线的函数表达式；(2)当t为何值时，矩形ABCD的周长有最大值？最大值是多少？(3)保持t=2时的矩形ABCD不动，向右平移抛物线，当平移后的抛物线与矩形的边有两个交点G，H，且直线GH平分矩形ABCD的面积时，求抛物线平移的距离．【变式训练】1(2023春·湖南长沙·八年级校考期末)已知抛物线y=a-1x+a2-4(a为常数，a>0)x2+2a-7的图象经过原点，点A在抛物线上运动．(1)求a的值．(2)若点P8-t，s都是这个抛物线上的点，且有s>r，求t的取值范围．和点Q t-4，r(3)设点A位于x轴的下方且在这个抛物线的对称轴的左侧运动，过点A作x轴的平行线交抛物线于另一点D，过点A作AB⊥x轴，垂足为点B，过点D作DC⊥x轴，垂足于点C，试问四边形ABCD的周长是否存在最大值？如果存在，请求出这个最大值和对应的x值，如果不存在，请说明理由．2(2023·安徽合肥·合肥寿春中学校考模拟预测)如图，在平面直角坐标系中，直线y=kx与抛物线y= ax2+c交于A8,6、B两点，点B的横坐标为-2．(1)求直线AB 和抛物线的解析式；(2)点P 是直线AB 下方的抛物线上一动点(不与点A 、B 重合)，过点P 作x 轴的平行线，与直线AB 交于点C ，连接PO ，设点P 的横坐标为m ．①若点P 在x 轴上方，当m 为何值时，△POC 是等腰三角形；②若点P 在x 轴下方，设△POC 的周长为p ，求p 关于m 的函数关系式，当m 为何值时，△POC 的周长最大，最大值是多少？3(2023春·内蒙古赤峰·九年级统考阶段练习)如图，已知二次函数图象与坐标轴分别交于A (0,3)、B (-1,0)、C (3,0)三点．(1)求二次函数的解析式；(2)在二次函数图象位于x 轴上方部分有两个动点M 、N ，且点N 在点M 的左侧，过M 、N 作x 轴的垂线交x 轴于点G 、H 两点，当四边形MNHG 为矩形时，求该矩形周长的最大值；(3)当矩形MNHG 的周长最大时，在二次函数图象上是否存在点P ，使△PNC 的面积是矩形MNHG 面积的916？若存在，直接写出该点的横坐标；若不存在，请说明理由．【考点四利用二次函数求周长最小值问题】1(2023秋·安徽·九年级阶段练习)如图，已知抛物线y =ax 2+bx +c a ≠0 与x 轴负半轴交于点A ，与y 轴交于点B ，若OA =1，OB =3，抛物线的对称轴为直线x =1.(1)求抛物线的解析式；(2)抛物线的对称轴上有一动点P ，使得△PAB 周长最小，求出△PAB 最小周长．【变式训练】1(2023秋·云南临沧·九年级统考期末)如图，抛物线y =x 2+bx +c 与x 轴交于A ，B 两点，与y 轴交于点C ，抛物线的对称轴为直线x =2，点B 坐标为3,0 ，D 为抛物线的顶点．(1)求抛物线的解析式．(2)P为该抛物线对称轴上一动点，当△ACP的周长最小时，求点P的坐标．(3)当函数y=x2+bx+c的自变量x满足m≤x≤m+2时，函数y的最小值为3，求m的值．2(2023秋·全国·九年级专题练习)综合与探究如图，经过B3,0两点的抛物线y=x2-bx+c与x轴的另一个交点为A．，C0,-3(1)求抛物线的解析式；(2)点D在抛物线的对称轴上，当△ACD的周长最小时，求D的坐标；(3)已知点M在抛物线上，求S△ABM=8时的点M坐标；(4)已知E2,-3，请直接写出能以点A，B，E，P为顶点的四边形是平行四边形的点P坐标．3(2023·湖南张家界·统考中考真题)如图，在平面直角坐标系中，已知二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴交于点A-2,0．点D为线段BC上的一动点． 和点B6,0两点，与y轴交于点C0,6(1)求二次函数的表达式；(2)如图1，求△AOD周长的最小值；(3)如图2，过动点D作DP∥AC交抛物线第一象限部分于点P，连接PA,PB，记△PAD与△PBD的面积和为S，当S取得最大值时，求点P的坐标，并求出此时S的最大值．4(2023春·山东东营·九年级校考阶段练习)如图，已知抛物线y=-x2+bx+c与一直线相交于A(1, 0)、C(-2,3)两点，与y轴交于点N，其顶点为D．(1)求抛物线及直线AC的函数关系式；(2)在对称轴上是否存在一点M，使△ANM的周长最小．若存在，请求出M点的坐标和△ANM周长的最小值；若不存在，请说明理由．(3)若P是抛物线上位于直线AC上方的一个动点，求△APC的面积的最大值及此时点P的坐标．难点探究专题：利用二次函数求面积、周长最值问题压轴题四种模型全攻略【考点导航】目录【典型例题】1【考点一利用二次函数求面积最大值问题】【考点二利用二次函数求面积最小值问题】【考点三利用二次函数求周长最大值问题】【考点四利用二次函数求周长最小值问题】【典型例题】【考点一利用二次函数求面积最大值问题】1(2023秋·吉林四平·九年级四平市第三中学校校考阶段练习)如图，抛物线y=x2+bx+c与x轴交于点A，B与y轴交于点C，点A的坐标为-1,0，点B的坐标为3,0．(1)求抛物线的表达式；(2)若点P是第四象限内抛物线上一动点，连接PB，PC，求△PBC的面积S的最大值；(3)当a-2≤x≤a+1时，抛物线有最小值5，求a的值．【答案】(1)y=x2-2x-3(2)278(3)a =6或a=-3【分析】1 用待定系数法即可求解；(2)先求直线BC的表达式，过点P作PH∥y轴交BC于点H,由S△PBC=S△PHC+S△PHB,即可求解.(3)当a+1≤1时, 即a≤0, 则x=a+1时, 抛物线取得最小值;当x=a-2≥1时, 即a≥3, 则x=a-2时, 抛物线取得最小值，进而求解；【详解】(1)设抛物线的表达式为：y=a x-1,x-3又∵a=1∴y=x+1x-3=x2-2x-3；(2)过点P作PH∥y轴交BC于点H,当x =0时，y =-3,∴点C 0,-3 ,设直线BC 的表达式为y =mx +n ，把3,0 和0,-3 代入得：3m +n =0n =-3 ，解得m =1n =-3 ∴直线BC 的表达式为y =x -3,设点P x ，x 2-2x -3 , 则点H x ，x -3 ,∴S △PBC =S △PHC +S △PHB =12×PH ×OB =12×3x -3-x 2+2x +3 =-32x -32 2+278，∵a =-32<0，∴S △PBC 有最大值，最大值为278；(3)∵y =x 2-2x -3=x -1 2-4≥-4，即抛物线的最小值是-4，即x =a -2和x =a +1不可能在抛物线对称轴两侧；当a +1≤1时, 即a ≤0,则x =a +1时，抛物线取得最小值，即y =a +1 2-2a +1 -3=5,解得:a =3(舍去)或a =-3,即a =-3；当x =a -2≥1时, 即a ≥3,则x =a -2时, 抛物线取得最小值,即y =a -2 2-2a -2 -3=5,解得:a =6或a =0(舍去)，综上,a =6或a =-3；【点睛】主要考查了二次函数的解析式的求法和与几何图形结合的综合能力的培养.要会利用数形结合的思想把代数和几何图形结合起来，利用点的坐标的意义表示线段的长度，从而求出线段之间的关系.【变式训练】1(2023春·河北沧州·九年级校考期中)如图1，在平面直角坐标系中，二次函数y =x 2+bx +c 的图象与x 轴交于A 、B 两点，A 点在原点的左侧，B 点的坐标为4,0 ，与y 轴交于C 0,-4 点，点P 是直线BC 下方的抛物线上一动点．(1)求这个二次函数的表达式；(2)当点P运动到什么位置时，四边形ABPC的面积最大并求出此时P点的坐标和四边形ABPC的最大面积．【答案】(1)y=x2-3x-4(2)P点的坐标为：2,-6，四边形ABPC的面积的最大值为18【分析】(1)将B、C的坐标代入抛物线的解析式中即可求得待定系数的值；(2)由于△ABC的面积为定值，当四边形ABPC的面积最大时，△BPC的面积最大；过P作y轴的平行线，交直线BC于Q，交x轴于F，求得直线BC的解析式，可设出P点的横坐标，然后根据抛物线和直线BC的解析式求出Q、P的纵坐标，即可得到PQ的长，以PQ为底，B点横坐标的绝对值为高即可求得△BPC的面积，由此可得到关于四边形ACPB的面积与P点横坐标的函数关系式，根据函数的性质即可求出四边形ABPC的最大面积及对应的P点坐标．【详解】(1)解：将B、C两点的坐标代入得，16+4b+c=0c=-4，解得：b=-3 c=-4，所以二次函数的表达式为：y=x2-3x-4；(2)解：如图，过点P作y轴的平行线与BC交于点Q，与OB交于点F，P x,x2-3x-4，设直线BC的解析式为：y=kx+d，则d=-44k+d=0 ，解得：k=1 d=-4，∴直线BC的解析式为：y=x-4，则Q点的坐标为x,x-4；当0=x2-3x-4，解得：x1=-1，x2=4，∴AO=1，AB=5，S四边形ABPC=S△ABC+S△BPQ+S△CPQ=12AB⋅OC+12QP⋅BF+12QP⋅OF=12×5×4+124-xx-4-x2-3x-4+12x x-4-x2-3x-4=-2x2+8x+10=-2x-22+18，当x=2时，四边形ABPC的面积最大，此时P点的坐标为：2,-6，四边形ABPC的面积的最大值为18．【点睛】此题考查了二次函数综合应用，求二次函数的解析式，求一次函数的解析式，求二次函数与坐标轴的交点坐标等，熟练掌握待定系数法求函数解析式是解题的关键．2(2023秋·福建莆田·九年级福建省莆田市中山中学校考阶段练习)已知，抛物线y=-x2+bx+c经过B3,0、C0,3两点，点P是抛物线上一点，点A是抛物线与x轴的另一个交点．(1)求抛物线的解析式；(2)当点P 位于第一象限时，连接BP ，CP ，得到△BCP ，当△BCP 的面积最大时，求点P 的坐标；(3)当点P 位于第四象限时，连接AC ，BC ，PC ，若∠PCB =∠ACO ，求直线PC 的解析式；【答案】(1)y =-x 2+2x +3(2)P 32,154(3)直线PC 的解析式为y =-2x +3【分析】(1)根据待定系数法可进行求解；(2)过点P 作PH ∥y 轴，交BC 于点H ，由题意易得直线BC 的解析式为y =-x +3，设点P a ,-a 2+2a +3 ，则H a ,-a +3 ，然后根据铅垂法可进行求解；(3)设CP 与x 轴的交点为E ，过点E 作EF ⊥BC 于点F ，由题意易得△BOC 为等腰直角三角形，△EFB 为等腰直角三角形，△AOC ∽△EFC ，然后根据等腰直角三角形的性质及相似三角形的性质可进行求解．【详解】(1)解：由题意可得：-9+3b +c =0c =3，解得：b =2c =3 ，∴抛物线的解析式为y =-x 2+2x +3；(2)解：过点P 作PH ∥y 轴，交BC 于点H ，如图所示：设直线BC 的解析式为y =kx +b ，则有：3k +b =0b =3，解得：k =-1b =3 ，∴直线BC 的解析式为y =-x +3，设点P a ,-a 2+2a +3 ，则H a ,-a +3 ，∴PH =-a 2+2a +3--a +3 =-a 2+3a ，点C 与点B 的水平距离为3，∴S △BCP =12×3×-a 2+3a =-32a -32 2+278，∵0<a <3且-32<0，∴当a =32时，△BCP 的面积最大，最大值即为278，此时∴P 32,154 ；(3)解：设CP 与x 轴的交点为E ，过点E 作EF ⊥BC 于点F ，如图所示：由(1)及题意可得：OC =OB =3，当y =0时，则有-x 2+2x +3=0，解得：x 1=-1,x 2=3，∴△BOC 为等腰直角三角形，即∠OBC =45°，BC =2OB =32，OA =1，∴△EFB 为等腰直角三角形，∴EF =BF ，∵∠PCB =∠ACO ，∠AOC =∠EFC =90°，∴△AOC ∽△EFC ，∴AO EF =OC CF ，即AO OC =EF CF =13，∴CF =3EF =3BF ，∴CF +BF =4BF =BC =32，∴BF =324，∴BE =2BF =32，∴OE =OB -BE =32，∴E 32,0 ，设直线PC 的解析式为y =kx +b ，则有：32k +b =0b =3，解得：k =-2b =3 ，∴直线PC 的解析式为y =-2x +3．【点睛】本题主要考查二次函数的综合及相似三角形的性质与判定，熟练掌握二次函数的图象与性质及相似三角形的性质与判定是解题的关键．3(2023秋·广西南宁·九年级南宁市天桃实验学校校考阶段练习)如图，在平面直角坐标系中，抛物线y =12x 2+bx +c 与x 轴交于点A -1,0 ，点B ，与y 轴交于点C ，且OC =2，点P 是抛物线上一动点．(1)求该抛物线的解析式；(2)当点P 在第四象限时，求△BCP 的最大面积；(3)当点P 在第一象限，且∠PCB =∠ABC 时，求出点P 的坐标．【答案】(1)y =12x 2-32x -2(2)S △BCP 最大值为4(3)点P 坐标为173,509【分析】(1)先求出点C 的坐标为0,-2 ，把A -1,0 ，C 0,-2 代入解析式y =12x 2+bx +c ，求解即可；(2)过点P 作PE ⊥x 轴交BC 于点E ，令y =0，得12x 2-32x -2=0，求解得B 4,0 ；再用待定系数法求出BC 的解析式为y =12x -2，设点P a ,12a 2-32a -2 ，则点E a ,12a -2 ，所以PE =12a -2-12a 2-32a -2 =-12a 2+2a ，由三角莆面积公式得S △BCP =12×-12a 2+2a ×4=-a -2 2+4，然后根据二次函数最值求法求解即可；(3)根据点P 在第一象限，所以设CP 交x 轴于点H ，根据等腰三角形的判定与勾肌主得BH =CH =52，从而求出点H 32,0 ．再用待定系数法救是直线CH 解析式为y =43x -2，然后求出直线CH 与抛物线在第一象限的交点坐标即可得解．【详解】(1)解：∵OC =2，∴点C 的坐标为0,-2 ，把A -1,0 ，C 0,-2 代入解析式y =12x 2+bx +c ，得1=12-b +c-2=c，解得b =-32c =-2，∴抛物线的解析式为y =12x 2-32x -2；(2)解：过点P 作PE ⊥x 轴交BC 于点E ，如图：令y =0，则12x 2-32x -2=0解得x 1=-1，x 2=4，∴B 4,0设BC 的解析式为y =kx +b ，把C 0,-2 ，B 4,0 代入得b =-24k +b =0，解得k =12b =-2，，∴BC 的解析式为y =12x -2，设点P a ,12a 2-32a -2 ，则点E a ,12a -2 ，∴PE =12a -2-12a 2-32a -2 =-12a 2+2a ，∴S △BCP =12×-12a 2+2a ×4=-a -2 2+4，0<a <4 ，-1<0，∴当a =2时，S △BCP 取最大值，最大值为4；(3)解：∵点P 在第一象限，∴设CP 交x 轴于点H ，如图：∵∠PCB =∠ABC ，∴CH =BH ，∵CH 2=OC 2+OH 2，∴BH 2=CH 2=OC 2+OB -BH 2=22+4-BH 2，解得BH =52，∴OH=OB-BH=4-52=32，∴点H32,0．设直线CH解析式为y=kx+b，将点C0,-2，点H32,0代入得-2=b0=32k+b，解得k=43b=-2，∴直线CH解析式为y=43x-2，联立解析式得y=43x-2 y=12x2-32x-2，解得：x1=0y1=-2或x2=173y2=509，∴点P在第一象限，∴点P坐标为173,509．【点睛】本题考查用待定系数法函数解析式，一次函数与抛物线的图象性质，一次函数和抛物线的交点问题，等腰三角形的判定，勾股定理，三角形的面积．熟练掌握一次函数与抛物线的图象性质是解题的关键．【考点二利用二次函数求面积最小值问题】1(2022秋·广东广州·九年级中山大学附属中学校考阶段练习)如图，在矩形ABCD中，AB=6，BC=12，点P从点A出发沿AB边向点B以1个单位每秒的速度移动，同时点Q从点B出发沿BC边向点C以2个单位每秒的速度移动．如果P，Q两点在分别到达B，C两点后就停止移动，设运动时间为t秒(0<t<6)，回答下列问题：(1)运动开始后第几秒时△PBQ的面积等于8．(2)设五边形APQCD的面积为S，写出S与t的函数关系式，当t为何值时S最小？求S的最小值．【答案】(1)2秒或4秒(2)S=t2-6t+72，当t=3时，S最小=63【分析】(1)设运动开始后第t秒时△PBQ的面积等于8，由三角形面积公式即可求解；(2)由S=S矩形ABCD-S△PBQ即可求解．【详解】(1)解：设运动开始后第t秒时△PBQ的面积等于8，由题意得126-t×2t=8，整理得：t 2-6t +8=0，解得：t 1=2，t 2=4，答：运动开始后第2秒或4秒时△PBQ 的面积等于8．(2)解：S =S 矩形ABCD -S △PBQ=6×12-126-t ×2t=t 2-6t +72，=t -3 2+63，∵1>0，0<t <6，∴当t =3时，S 最小=63；答：S =t 2-6t +72，当t =3时，S 最小=63．【点睛】本题考查了一元二次方程及二次函数的应用，根据图形找出等量关系式，掌握二次函数最值的求法是解题的关键．【变式训练】1(2023·安徽合肥·合肥市第四十五中学校考模拟预测)已知抛物线y =-x 2+bx +c 交x 轴于A -1，0 ，B 3，0 ，与y 轴交于点C ．(1)求b ，c 的值；(2)已知P 为抛物线y =-x 2+bx +c 一点(不与点B 重合)，若点P 关于x 轴对称的点P 恰好在直线BC 上，求点P 的坐标；(3)在(2)的条件下，平移抛物线y =-x 2+bx +c ，使其顶点始终在直线y =x 上，且与PP 相交于点Q ，求△QBP 面积的最小值．【答案】(1)b =2c =3 ；(2)P -2，-5 ；(3)S △QBP的最小值为1358．【分析】(1)利用待定系数法即可求解；(2)求得直线BC 的解析式为y =-x +3，设P a ，-a +3 ，则P a ，a -3 ，解方程a -3=-a 2+2a +3，即可求解；(3)由顶点始终在直线y =x 上，推出c =-b 24+b 2，由三角形面积公式得S △QBP=5PQ 2，当P Q 取最小值时，S △QBP取最小值，求得P Q 关于b 的二次函数，利用二次函数的性质即可求解．【详解】(1)解：∵抛物线y =-x 2+bx +c 交x 轴于A -1，0 ，B 3，0 ，∴-1-b +c =0-9+3b +c =0，解得b =2c =3 ；(2)解：由(1)得抛物线解析式为y =-x 2+2x +3，令x =0，则y =3，∴C 0，3 ，设直线BC 的解析式为y =kx +3，则0=3k +3，解得k =-1，∴直线BC 的解析式为y =-x +3，∵点P 关于x 轴对称的点P 恰好在直线BC 上，∴设P a ，-a +3 ，则P a ，a -3 ，即点P a ，a -3 在抛物线y =-x 2+2x +3上，∴a -3=-a 2+2a +3，整理得a 2-a -6=0，解得a 1=-2，a 2=3，∵点P 不与点B 重合，∴P -2，5 ，P -2，-5 ；(3)解：抛物线y =-x 2+2x +3的顶点坐标为b 2，b 24+c ，∵顶点始终在直线y =x 上，∴b 2=b 24+c ，即c =-b 24+b 2，由(2)知直线PP 的方程为x =-2，∵抛物线y =-x 2+bx +c 与PP相交于点Q ，∵S △QBP=5PQ2，∴当P Q 取最小值时，S △QBP取最小值，∵P Q =5--4-2b +c =9+2b -c=9+2b --b 24+b 2 =b 24+3b 2+9=b 2+32 +274，∵1>0，∴当b 2=-32即b =-3时，P Q 的最小值为274，∴S △QBP的最小值为=52×274=1358．【点睛】主要考查了二次函数的解析式的求法和与几何图形结合的综合能力的培养．要会利用数形结合的思想把代数和几何图形结合起来，利用点的坐标的意义表示线段的长度，从而求出线段之间的关系．2(2023·全国·九年级专题练习)如图，在平面直角坐标系中，抛物线y =-x 2+bx +c 的图象与坐标轴相交于A ，B ，C 三点，其中A 点坐标为3,0 ，B 点坐标为-1,0 ，连接AC ，BC ．动点P 从A 点出发，在线段AC 上以每秒2个单位长度向点C 做匀速运动；同时，动点Q 从B 点出发，在线段BA 上以每秒1个单位长度向点A 做匀速运动，当其中一点到达终点时，另一点随之停止运动，连接PQ ，设运动时间为t 秒．(1)b =，c =；(2)在P ，Q 运动的过程中，当t 为何值时，四边形BCPQ 的面积最小，最小值为多少？(3)已知点M 是该抛物线对称轴上一点，当点P 运动1秒时，若要使得线段MA +MP 的值最小，则试求出点M 的坐标．【答案】(1)2，3(2)当t =2时，四边形BCPQ 的面积最小，最小值为4(3)M 1,23 【分析】(1)利用待定系数法求解即可；(2)过点P 作PH ⊥x 轴，垂足为E ，利用S 四边形BCPQ =S △ABC -S △APQ 表示出四边形BCPQ 的面积，求出t 的范围，利用二次函数的性质求出最值即可；(3)直接利用对称点的性质得出M 点位置，进而得出答案．【详解】(1)∵二次函数y =-x 2+bx +c 的图象经过点A 3,0 ，B -1,0 ，则-9+3b +c =0-1-b +c =0 ，解得：b =2c =3 ；故答案为：2；3；(2)令x =0，则有y =3，即有C 0,3 ；∵C 0,3 ，A 3,0 ，B -1,0 ，∴OC =OA =3，OB =1，即AB =4，AC =OC 2+OA 2=32，∴△OAC 是等腰直角三角形，∴∠BAC =45°，由点P 、Q 的运动可知：AP =2t ，BQ =t ，结合B -1,0 ，可得：Q -1+t ,0 ，即：AQ =AB -BQ =4-t ，过点P 作PH ⊥x 轴，垂足为H ，如图，∴AH =PH =2t2=t ，即H 3-t ,0 ，∴S 四边形BCPQ =S △ABC -S △APQ=12×OC ×AB -12×AQ ×PH=12×3×4-12×4-t ×t =12t -2 2+4，∵当其中一点到达终点时，另一点随之停止运动，且AC =32，∴0≤t ≤322即，0≤t ≤3，∴当t =2时，四边形BCPQ 的面积最小，最小值为4；(3)由(2)可知，当t =1时，可得点P 的坐标为(2，1)，根据抛物线的对称性可知，点A ，B 关于对称轴：x =1对称，连接BP ，与抛物线对称轴交于点M ，点M 即为所求，∵P 2,1 ，B -1,0 ，∴利用待定系数法可得直线BP 的解析式为：y =13x +13，当x =1时，y =23．即点M 的坐标为1,23．【点睛】本题考查了二次函数综合，涉及到全等三角形的判定和性质，等腰直角三角形的性质，轴对称最值问题，用方程的思想解决问题是解本题的关键．【考点三利用二次函数求周长最大值问题】1(2023·山东东营·统考中考真题)如图，抛物线过点O 0,0 ，E 10,0 ，矩形ABCD 的边AB 在线段OE 上(点B 在点A 的左侧)，点C ，D 在抛物线上，设B t ,0 ，当t =2时，BC =4．(1)求抛物线的函数表达式；(2)当t 为何值时，矩形ABCD 的周长有最大值？最大值是多少？(3)保持t =2时的矩形ABCD 不动，向右平移抛物线，当平移后的抛物线与矩形的边有两个交点G ，H ，且直线GH 平分矩形ABCD 的面积时，求抛物线平移的距离．【答案】(1)y =14x 2-52x(2)当t =1时，矩形ABCD 的周长有最大值，最大值为412(3)4【分析】(1)设抛物线的函数表达式为y =ax x -10 a ≠0 ，求出点C 的坐标，将点C 的坐标代入即可求出该抛物线的函数表达式；(2)由抛物线的对称性得AE =OB =t ，则AB =10-2t ，再得出BC =-14t 2+52t ，根据矩形的周长公式，列出矩形周长的表达式，并将其化为顶点式，即可求解；(3)连接AC ，BD 相交于点P ，连接OC ，取OC 的中点Q ，连接PQ ，根据矩形的性质和平移的性质推出四边形OCHG 是平行四边形，则PQ =CH ，PQ =12OA ．求出t =2时，点A 的坐标为8,0 ，则CH =12OA =4，即可得出结论．【详解】(1)解：设抛物线的函数表达式为y =ax x -10 a ≠0 ．∵当t =2时，BC =4，∴点C 的坐标为2,-4 ．将点C 坐标代入表达式，得2a 2-10 =-4，解得a =14．∴抛物线的函数表达式为y =14x 2-52x ．(2)解：由抛物线的对称性得：AE =OB =t ，∴AB =10-2t ．当x =t 时，BC =-14t 2+52t ．∴矩形ABCD 的周长为2AB +BC =210-2t +-14t 2+52t=-12t 2+t +20=-12t -1 2+412．∵-12<0，∴当t =1时，矩形ABCD 的周长有最大值，最大值为412．(3)解：连接AC ，BD 相交于点P ，连接OC ，取OC 的中点Q ，连接PQ ．∵直线GH 平分矩形ABCD 的面积，∴直线GH 过点P ．．由平移的性质可知，四边形OCHG 是平行四边形，∴PQ =CH ．∵四边形ABCD 是矩形，∴P 是AC 的中点．∴PQ =12OA ．当t =2时，点A 的坐标为8,0 ，∴CH =12OA =4．∴抛物线平移的距离是4．【点睛】本题主要考查了求二次函数的解析式，二次函数的图象和性质，矩形的性质，平移的性质，解题的关键是掌握用待定系数法求解二次函数表达式的方法和步骤，二次函数图象上点的坐标特征，矩形的性质，以及平移的性质．【变式训练】1(2023春·湖南长沙·八年级校考期末)已知抛物线y =a -1 x 2+2a -7 x +a 2-4(a 为常数，a >0)的图象经过原点，点A 在抛物线上运动．(1)求a的值．(2)若点P8-t，s和点Q t-4，r都是这个抛物线上的点，且有s>r，求t的取值范围．(3)设点A位于x轴的下方且在这个抛物线的对称轴的左侧运动，过点A作x轴的平行线交抛物线于另一点D，过点A作AB⊥x轴，垂足为点B，过点D作DC⊥x轴，垂足于点C，试问四边形ABCD的周长是否存在最大值？如果存在，请求出这个最大值和对应的x值，如果不存在，请说明理由．【答案】(1)a=2；(2)t<6；(3)存在，当x=12时，四边形ABCD的周长最大为13 2．【分析】(1)将坐标0,0代入抛物线计算求值即可；(2)由a的值可得抛物线解析式，从而可得s，r的表达式，再根据s>r解不等式即可；(3)由y=x2-3x可得函数的对称轴，根据A、D两点的对称性设A m，m2-3m，D n，m2-3m，再由两点的中点坐标在对称轴上可得n的表达式；根据坐标的定义求得四边形周长的表达式再配方即可解答；【详解】(1)解：将原点坐标代入抛物线可得：0=a2-4，a=±2，∵a>0，∴a=2；(2)解：把a=2代入抛物线可得：y=x2-3x，点P和点Q代入抛物线解析式可得：s=8-t2-38-t=t2-13t+40，r=t-42-3t-4=t2-11t+28，∵s>r，∴t2-13t+40>t2-11t+28，∴-2t>-12，∴t<6；(3)解：由抛物线解析式y=x2-3x可得对称轴为x=--32=32，AD平行于x轴，设A m，m2-3m且0<m<32，D n，m2-3m，由抛物线的对称性可知A、D两点的中点坐标在对称轴x=32上，∴m+n2=32，∴n=3-m，∵AB和DC都和x轴垂直，AD平行于x轴，∴四边形ABCD 是矩形，由函数图象可知A 点纵坐标m 2-3m <0，∴四边形ABCD 的周长为：2AB +2AD =2m 2-3m +2n -m =-2m 2-3m +23-2m =-2m -12 2+52，∴当m =12时四边形周长有最大值52；【点睛】本题考查了二次函数的图象和性质，不等式的性质，矩形的性质，坐标的定义等知识；掌握二次函数的对称性是解题关键．2(2023·安徽合肥·合肥寿春中学校考模拟预测)如图，在平面直角坐标系中，直线y =kx 与抛物线y =ax 2+c 交于A 8,6 、B 两点，点B 的横坐标为-2．(1)求直线AB 和抛物线的解析式；(2)点P 是直线AB 下方的抛物线上一动点(不与点A 、B 重合)，过点P 作x 轴的平行线，与直线AB 交于点C ，连接PO ，设点P 的横坐标为m ．①若点P 在x 轴上方，当m 为何值时，△POC 是等腰三角形；②若点P 在x 轴下方，设△POC 的周长为p ，求p 关于m 的函数关系式，当m 为何值时，△POC 的周长最大，最大值是多少？【答案】(1)y =34x ，y =18x 2-2(2)①当m =4+4103时，△POC 是等腰三角形；②当m =2时，△POC 的周长最大，最大值为9【分析】(1)利用待定系数法求解析式；(2)①当△POC 是等腰三角形时，判断出只有OC =PC ，设出点P 的坐标，用OC =PC 建立方程组求解即可；②先表示出PC ,OC ,OP ，然后建立△POC 的周长p 关于m 的函数关系式，确定出最大值．【详解】(1)解：将点A 8,6 代入y =kx ，得8k =6，解得k =34，∴直线AB 的解析式为y =34x ；当x =-2时，y =34x =34×-2 =-32，∴B -2,-32 将点A 8,6 ，B -2,-32代入y =ax 2+c ，得64a +c =64a +c =-32，解得a =18c =-2 ，∴抛物线的解析式为y =18x 2-2；(2)①设P m ,n ，则18m 2-2=n ，∵过点P 作x 轴的平行线，与直线AB 交于点C ，∴C 43n ,n ，∴PC =m -43n ，当点P 在x 轴上方时，m >0，∠OCP 是钝角，∴OC <OP ,PC <OP ，∵△POC 是等腰三角形，∴OC =CP ，∵OC =53n ，∴m -43n =53n ，∴m =3n ，∵18m 2-2=n ∴m =318m 2-2 ，∴m =4+4103或m =4-4103(舍去)，∴当m =4+4103时，△POC 是等腰三角形；②当点P 在x 轴下方时，-2<m <4，∴n <0∵P m ,n ，则18m 2-2=n ，点C 43n ,n ,∴OC =-53n ，OP =m 2+n 2=m 2+18m 2-2 2=18m 2+2，∵PC =m -43n ，18m 2-2=n ，∴p =OP +PC +OC=18m 2+2+m -43n +-53n =18m 2+m -3n +2=18m 2+m -318m 2-2 +2=-14m -2 2+9，∴当m =2时，p 最大，最大值为9，∴当m =2时，△POC 的周长最大，最大值为9．【点睛】此题是二次函数综合题，主要考查了待定系数法，平面内两点之间的距离公式，等腰三角形的性质，三角形的周长，极值的确定，解本题的关键是表示出PC ,OC ,OP 的长度．3(2023春·内蒙古赤峰·九年级统考阶段练习)如图，已知二次函数图象与坐标轴分别交于A (0,3)、B (-1,0)、C (3,0)三点．(1)求二次函数的解析式；(2)在二次函数图象位于x 轴上方部分有两个动点M 、N ，且点N 在点M 的左侧，过M 、N 作x 轴的垂线交x 轴于点G 、H 两点，当四边形MNHG 为矩形时，求该矩形周长的最大值；(3)当矩形MNHG 的周长最大时，在二次函数图象上是否存在点P ，使△PNC 的面积是矩形MNHG 面积的916？若存在，直接写出该点的横坐标；若不存在，请说明理由．【答案】(1)y =-x 2+2x +3(2)10(3)存在；32，3+322，3-322【分析】(1)利用待定系数法解答即可；(2)设点M 的坐标为m ,-m 2+2m +3 ，则点N 2-m ,-m 2+2m +3 ，利用m 的代数式分别表示出矩形的边长，利用矩形的周长的公式求得矩形的周长，利用配方法解答即可得出结论；(3)利用(2)的结论求得点N 的坐标，可得点N 与点A 重合，设点P 的坐标为n ,-n 2+2n +3 ，过点P 作PD ⊥x 轴于点D ，交AC 于点E ，利用含n 的代数式表示出FE ，利用S △PNC =S △PNE +S △PCE =12×PE ⋅OC ，求得△PNC 的面积，利用已知条件得到关于n 的方程，解方程即可求得n 值；再利用平行线的距离相等，当直线AC 向下平移94个单位长度时，该直线与抛物线的交点也满足条件，求得平移后的直线解析式，与抛物线的解析式联立，解方程组即可得出结论．【详解】(1)设二次函数解析式为y =ax 2+bx +c (a ≠0)，∵二次函数图象过A (0,3)、B (-1,0)、C (3,0)三点，∴c =3a -b +c =09a +3b +c =0，解得a =-1b =2c =3，即二次函数解析式为y =-x 2+2x +3．(2)设点M 的坐标为m ,-m 2+2m +3 ，则点N 2-m ,-m 2+2m +3 ，∴MN =m -2+m =2m -2，GM =-m 2+2m +3，矩形MNHG 的周长C =2MN +2GM ，=2(2m -2)+2-m 2+2m +3=-2m 2+8m +2，∵-2<0。
专题二次函数含参数最值问题(解析版)
培优专题01 二次函数含参数最值问题【题型目录】题型一：定轴动区间问题题型二：定区间动轴问题题型三：含绝对值二次函数问题题型四：定义域为[]n m ,，值域为[]kn km ,求参数问题题型五：二次函数值域包含性问题【典型例题】题型一：定轴动区间问题【例1】已知二次函数满足2()(0)f x ax bx c a =++≠，满足(1)()21f x f x x +-=-，且(0)0f =．(1)求()f x 的解析式；(2)当[]()2R x t t t ∈+∈,时，求函数()f x 的最小值()g t （用t 表示）． 【答案】(1)()22f x x x =-(2)()222,11,112,1t t t g t t t t t ⎧-≥⎪=--<<⎨⎪+≤-⎩【分析】（1）由题意可得0c ，再代入(1)()21f x f x x +-=-到2()(0)f x ax bx a =+≠，化简可求出,a b ，从而可求出()f x 的解析式.（2）求出抛物线的对称轴，然后分1,21t t ≥+≤和11t t <<+三种情况求解函数的最小值.【详解】（1）因为二次函数2()(0)f x ax bx c a =++≠，且满足(0)0f =，(1)()21f x f x x +-=-，所以0c ，()()221121221a x b x ax bx x ax a b x +++--=-⇒++=-，所以221a a b =⎧⎨+=-⎩ ，得12a b =⎧⎨=-⎩. 所以()22f x x x =-.（2）()22f x x x =-是图象的对称轴为直线1x =，且开口向上的二次函数.当1t ≥时，()22f x x x =-在[]()2R x t t t ∈+∈,上单调递增，则()()2min 2f x f t t t ==-；当21t +≤即1t ≤-时，()22f x x x =-在[]()2R x t t t ∈+∈,上单调递减，则()()()()22min 22222f x f t t t t t =+=+-+=+；当11t t <<+，即11t -<<时，()()()2min 11211f x f ==-=-；综上所述()222,11,112,1t t t g t t t t t ⎧-≥⎪=--<<⎨⎪+≤-⎩. 【例2】已知定义在R 上的函数()f x ，满足()226f x x x -=--．(1)求()f x 的解析式．(2)若()f x 在区间[]0,m 上的值域为25,44⎡⎤--⎢⎥⎣⎦，写出实数m 的取值范围（不必写过程）． (3)若()f x 在区间[],2t t +上的最小值为6，求实数t 的值． 【答案】(1)()234f x x x =--；(2)332m ≤≤；(3)4t =-或5t =． 【分析】（1）利用换元法即得；（2）由题可得()232524f x x ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭，可得函数的最小值()254f x =-，结合条件进而即得； （3）分类讨论结合二次函数的性质即得.（1）∵()226f x x x -=--，令2u x =-，则2x u =-，∵()()()222226442634f u u u u u u u u =----=-+-+-=--，所以()234f x x x =--； （2）∵()2299325344424f x x x x ⎛⎫=-+--=-- ⎪⎝⎭， ∵当32x =时，32524f ⎛⎫=- ⎪⎝⎭， 当()4f x =-时，2434x x -=--，解得：0x =或3x =，∵()f x 在区间[]0,m 上的值域为25,44⎡⎤--⎢⎥⎣⎦， ∵332m ≤≤；（3）∵()234f x x x =--，对称轴为32x =， 当322t +<时，则21t <-，函数在[],2t t +上单调递减， 当2x t =+时，函数的最小值()()()2223246f t t t +=+-+-=，解得4t =-或3t =（舍）；当322t t ≤≤+时，则1322t -≤≤， 则此时，当32x =时，函数的最小值()2564f x =-≠，不符合题意； 当32t >时，函数在[],2t t +上单调递增， 当x t =时，()2346f t t t =--=，解得：2t =-或5t =，∵32t >， ∵2t =-（舍），故5t =；综上：4t =-或5t =．【例3】对于函数()f x ，若存在0R x ∈，使得00f x x =成立，则称0x 为()f x 的不动点，已知函数2()(2)4f x ax b x =+++的两个不动点分别是-2和1.(1)求,a b 的值及()f x 的表达式；(2)当函数()f x 的定义域是[,1]t t +时，求函数()f x 的最大值()g t .【答案】(1)23a b =-⎧⎨=-⎩，()224f x x x =--+ (2)()225251,43351,844124,4t t t g t t t t t ⎧--+≤-⎪⎪⎪=-<≤-⎨⎪⎪--+>-⎪⎩【分析】（1）根据不动点可列方程求解,a b ，（2）分类讨论定义域与对称轴的位置关系，结合二次函数的单调性即可求解.（1）依题意得()()2211f f -=-⎧⎪⎨=⎪⎩，即()42242241a b a b ⎧-++=-⎨+++=⎩ ， 解得23a b =-⎧⎨=-⎩. ()224f x x x ∴=--+.（2）∵当区间[],1t t +在对称轴14x =-左侧时，即114t +≤-，也即54t ≤-时，()f x 在[],1t t +单调递增，则最大值为()21251f t t t +=--+；∵当对称轴14x =-在[],1t t +内时，即114t t <-<+也即5144t -<<-时，()f x 的最大值为13348f ⎛⎫-= ⎪⎝⎭. ∵当[],1t t +在14x =-右侧时，即14t ≥-时，()f x 在[],1t t +单调递减，则最大值为()224f t t t =--+. 所以()225251,43351,844124,4t t t g t t t t t ⎧--+≤-⎪⎪⎪=-<≤-⎨⎪⎪--+>-⎪⎩. 【例4】已知函数()f x 为二次函数，不等式()0f x >的解集是1,5，且()f x 在区间[1,4]-上的最小值为12-.(1)求()f x 的解析式；(2)设函数()f x 在[,1]t t +上的最大值为()g t ，求()g t 的表达式.【答案】(1)()265f x x x =-+-(2)()224,24,2365,3t t t g t t t t t ⎧-+≤⎪=<<⎨⎪-+-≥⎩【分析】（1）根据题意，设()()1(5)f x a x x =--，可得函数的对称轴3x =，再根据函数在[]1,4-上的最小值，求出a ，可得函数()f x 数的表达式；（2）分13t +时、3t 时和23t <<时三种情况，分别讨论函数的单调性，可得相应情况下函数的最大值，最后综合可得()g t 的表达式．(1)解：因为不等式()0f x >的解集是()1,5，所以()0f x =的两根为1和5，且函数开口向下，故可设()()()15f x a x x =--()0a <，所以函数的对称轴为1532x +==，所以当[]1,4x ∈-时，()()min 11212f x f a =-==-，解得1a =-，故()()()15f x x x =---，即()265f x x x =-+-(2)解：因为()()226534f x x x x =-+-=--+，当13t +≤时，即2t ≤时，()f x 在[],1t t +上单调递增，所以 ()()214g t f t t t =+=-+，当31t t <<+时，即23t <<时，()f x 在[],3t 上单调递增，在(]3,1t +上单调递减，所以()()34g t f ==；当3t ≥时，()f x 在[],1t t +上单调递减，所以()()265g t f t t t ==-+-；综合以上得()224,24,2365,3t t t g t t t t t ⎧-+≤⎪=<<⎨⎪-+-≥⎩【例1】已知函数2()f x x mx m =-+-.(1)若函数()f x 在[]1,0-上单调递减，求实数m 的取值范围；(2)若当1x >时，()4f x <恒成立，求实数m 的取值范围；(3)是否存在实数m ，使得()f x 在[]2,3上的值域恰好是[]2,3？若存在，求出实数m 的值；若不存在，说明理由.【答案】(1)2m ≤-；(2)()225-∞+，；(3)存在，6m =. 【分析】（1）根据对称轴和区间端点的相对位置即可求得m 的取值范围.（2）分类讨论当1x >时函数的最大值小于4恒成立即可求得m 的取值范围.（3）分类讨论得函数的值域结合已知条件求得m 的值.【详解】（1）函数()f x 图象开口向下且对称轴是2m x =，要使()f x 在[1,0]-上单调递减，应满足12-≤m ，解得2-≤m .（2）函数()f x 图象的对称轴是2m x =. 当12m ≤时，()4f x <恒成立，故()114f =-<，所以2m ≤； 当12m >时，()4f x <恒成立，故22244160242m m m f m m m ⎛⎫=-+-<⇒--< ⎪⎝⎭； 所以2225m <<+综上所述：m 的取值范围()225-∞+， （3）当22≤m ，即4≤m 时，()f x 在[2,3]上递减， 若存在实数m ，使()f x 在[2,3]上的值域是[2,3]，则(2)3,(3)2,f f =⎧⎨=⎩即423,932,m m m m -+-=⎧⎨-+-=⎩，此时m 无解. 当32≥m ，即6≥m 时，()f x 在[2,3]上递增，则(2)2,(3)3,f f =⎧⎨=⎩即422,933,m m m m -+-=⎧⎨-+-=⎩解得6m =. 当232m <<，即46m <<时，()f x 在[2,3]上先递增，再递减，所以()f x 在2m x =处取得最大值，则23222m m m f m m ⎛⎫⎛⎫=-+⋅-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，解得2m =-或6，舍去. 综上可得，存在实数6m =，使得()f x 在[2,3]上的值域恰好是[2,3].【例2】已知二次函数()2f x ax bx c =++的图象过点()0,3，且不等式20ax bx c ++≤的解集为{}13x x ≤≤.(1)求()f x 的解析式：(2)若()()()24g x f x t x =--在区间[]1,2-上有最小值2，求实数t 的值.【答案】(1)()243f x x x =-+；(2)1±【分析】（1）根据题意得()30f c ==，又由一元二次不等式的解可知，1和3是方程230ax bx ++=的两根，利用根与系数的关系即可求参数，写出解析式；（2）由二次函数的开口及对称轴，结合其在闭区间上的最小值，讨论t ≤−1、−1＜t ＜2、t ≥2三种情况下求符合条件的t 值即可．（1）由题意可得：()30f c ==∵不等式230ax bx ++≤的解集为{}13x x ≤≤，则230ax bx ++=的两根为1,3，且0a >∵=43=3b a a -⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩，解得=1=4a b -⎧⎨⎩故()243f x x x =-+（2）由（1）可得()()()22423g x f x t x x tx =--=-+的对称轴为=x t当1t ≤-时，则()g x 在[]1,2-上单调递增∵()()1242g x g t ≥-=+=，则1t =-当12t -<<时，则()g x 在[]1,t -上单调递减，在(],2t 上单调递增∵()()232g x g t t ≥=-=，则=1t 或1t =-（舍去）当2t ≥时，则()g x 在[]1,2-上单调递减∵()()2742g x g t ≥=-=，则54t =（舍去）综上所述：实数t 的值为1±.【例3】已知函数2()f x x ax b =++．(1)若函数()f x 在(1,)+∞上是增函数，求实数a 的取值范围；(2)若不等式()0f x ≤的解集为{|02}x x ≤≤，求,a b 的值；(3)若1b =时，求[0,3]x ∈时()f x 的最小值()g a ． 【答案】(1)[2,)-+∞；(2)2a =-，0b =；(3)21,0()1,604103,6a a g a a a a ≥⎧⎪⎪=--<<⎨⎪+≤-⎪⎩ 【分析】（1）根据函数()f x 的对称轴为2a x =-，且在(1,)+∞上是增函数，可得12a -≤，由此求得a 的范围； （2）由题意得0，2是方程的两个实数根，利用一元二次方程根与系数的关系，求出,ab 的值； （3）根据()f x 的对称轴和区间的关系分类讨论，根据函数的单调性求得()g a ．（1）∵函数2()f x x ax b =++的对称轴为2a x =-，且()f x 在(1,)+∞上是增函数， ∵12a -≤，解得2a ≥-， ∵实数a 的取值范围是[2,)-+∞．（2）若不等式()0f x ≤的解集为{|02}x x ≤≤，则0，2是方程20x ax b ++=的两个实数根，∵0202a b +=-⎧⎨⨯=⎩，∵20a b =-⎧⎨=⎩． （3）若1b =，则2()1=++f x x ax ，对称轴为2a x =-， 当02a -≤，即0a ≥时，函数()f x 在到[0,3]单调递增， 则()()min 01f x f ==，当032a <-<，即60a -<<时， 函数()f x 在0,2a ⎛⎫- ⎪⎝⎭单调递减，在,32a ⎛⎫- ⎪⎝⎭单调递增， 则()222min112424a a a a f x f ⎛⎫=-=-+=- ⎪⎝⎭， 当32a -≥，即6a ≤-时，函数()f x 在[0,3]单调递减， 则()()min 3103f x f a ==+，综上，21,0()1,604103,6a a g a a a a ≥⎧⎪⎪=--<<⎨⎪+≤-⎪⎩． 【例4】已知函数()223f x x bx =-+，Rb ∈.(1)若函数()f x 的图象经过点()4,3，求实数b 的值；(2)在（1）条件下，求不等式()0f x <的解集；(3)当[]1,2x ∈-时，函数()y f x =的最小值为1，求当[]1,2x ∈-时，函数()y f x =的最大值.【答案】(1)2b =；(2){}13x x <<；(3)当1b ≤-时，()f x 的最大值为13，当12b -<<时，()f x 最大值为422+．【分析】（1）由题可得()43f =，进而即得；（2）利用二次不等式的解法即得；（3）对()f x 的对称轴与区间[]1,2-的关系进行分情况讨论，判断()f x 的单调性，利用单调性解出b ，再求出最大值．（1）由题可得()244833f b =-+=，∵2b =；（2）由()2430f x x x =-+<，解得13x <<，所以不等式()0f x <的解集为{}13x x <<；（3）因为2()23f x x bx =-+是开口向上，对称轴为x b =的二次函数，∵若1b ≤-，则()f x 在[]1,2-上是增函数，∵min ()(1)421f x f b =-=+=，解得32b =-， ∵max ()(2)7413f x f b ==-=；∵若2b ≥，则()f x 在[]1,2-上是减函数，∵min ()(2)741f x f b ==-=，解得32b =（舍）； ∵若12b -<<，则()f x 在[]1,b -上是减函数，在(],2b 上是增函数；∵2min ()()31f x f b b ==-=，解得2b =或2b =-（舍）．∵max ()(1)42422f x f b =-=+=+；综上，当1b ≤-时，()f x 的最大值为13，当12b -<<时，()f x 最大值为422+．【例5】在∵[]2,2x ∀∈-，∵[]1,3x ∃∈这两个条件中任选一个，补充到下面问题的横线中，并求解该问题．已知函数()24f x x ax =++．(1)当2a =-时，求函数()f x 在区间[]22-,上的值域； (2)若______，()0f x ≥，求实数a 的取值范围．【答案】(1)[]3,12(2)答案见解析【分析】（1）利用二次函数的性质直接求解其值域，（2）若选条件∵，求出抛物线的对称轴，分22a -≤-，222a -<-<和22a -≥三种情况求出函数的最小值，使最小值大于等于零，即可求出a 的取值范围，若选条件∵，则()max 0f x ≥，由抛物线的性质可得()10f ≥或()30f ≥，从而可求出a 的取值范围.（1）当2a =-时，()()222413f x x x x =-+=-+，∵()f x 在[]2,1-上单调递减，在[]1,2上单调递增，∵()()min 13f x f ==，()()max 212f x f =-=，∵函数()f x 在区间[]22-,上的值域为[]3,12． （2）方案一：选条件∵．由题意，得()22424a a f x x ⎛⎫=++- ⎪⎝⎭． 若22a -≤-，即4a ≥，则函数()f x 在区间[]22-,上单调递增， ∵()()min 2820f x f a =-=-≥，解得4a ≤，又4a ≥，∵a ＝4．若222a -<-<，即44a -<<，则函数()f x 在区间2,2a ⎡⎤--⎢⎥⎣⎦上单调递减，在区间,22a ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调递增， ∵()2min 4024a a f x f ⎛⎫=-=-≥ ⎪⎝⎭， 解得44a -≤≤，∵44a -<<．若22a -≥，即4a ≤-，则函数()f x 在区间[]22-,上单调递减， ∵()()min 2820f x f a ==+≥，解得4a ≥-，又4a ≤-，∵a ＝－4．综上所述，实数a 的取值范围为[]4,4-． 方案二：选条件∵． ∵[]1,3x ∃∈，()0f x ≥， ∵()max 0f x ≥，∵函数()f x 的图象是开口向上的抛物线，最大值只可能在区间端点处取得． ∵()10f ≥或()30f ≥，解得5a ≥-或133a ≥-， ∵5a ≥-．故实数a 的取值范围为[)5,-+∞． 【例1】已知二次函数()()20,,,f x ax bx c a a b c =++>∈R ，()11f -=，对任意x ∈R ，()()2f x f x +=-，且()0f x x +≥恒成立． (1)求二次函数()f x 的解析式；(2)若函数()()42g x f x x x λ=++-的最小值为5，求实数λ的值． 【答案】(1)()2111424f x x x =-+，(2)174λ=± 【分析】（1）根据()()2f x f x +=-得到420a b +=，根据()0f x x +≥恒成立得到a c =，结合()11f a b c -=-+=，求出11,42a b ==-，14c =，求出二次函数解析式；（2）结合第一问，将()()42g x f x x x λ=++-写出分段函数，分12λ<-，1122λ-≤≤与12λ>三种情况，结合函数单调性，最小值为5，列出方程，求出实数λ的值. 【详解】（1）由题意得：()11f a b c -=-+=，且0a ≠，()()210f x x ax b x c +=+++≥恒成立，故()2Δ140a b ac >⎧⎪⎨=+-≤⎪⎩， 将1b a c +=+代入()2140b ac +-≤中，()20a c -≤， 故a c =，从而21a b c a b -+=-=，由()()2f x f x +=-得：()()()22222f x a x b x c ax bx c +=++++=-+，整理得()42420a b x a b +++=，故420a b +=， 联立21a b -=与420a b +=，解得：11,42a b ==-，故14c a ==， 二次函数解析式为()2111424f x x x =-+； （2）函数()()2421g x f x x x x x λλ=++-=++-的最小值为5，()2222131,24131,24x x x x g x x x x x λλλλλλ⎧⎛⎫+-+=+-+≥⎪ ⎪⎪⎝⎭=⎨⎛⎫⎪-++=-++< ⎪⎪⎝⎭⎩， 且()21g λλ=+，即在端点处分段函数的函数值相等，当12λ<-时，()g x 在12x <-上单调递减，在21x ≥-上单调递增，故()g x 在12x =-处取得最小值，即354λ-+=，解得：17142λ=-<-，符合要求；当1122λ-≤≤时，()g x 在x λ<上单调递减，在x λ≥上单调递增， 故()g x 在x λ=处取得最小值，即215λ+=，解得：2λ=±，不合题意，舍去； 当12λ>时，()g x 在12x <上单调递减，在12x ≥上单调递增，故()g x 在12x =处取得最小值，即354λ+=，解得：17142λ=>，符合要求；综上：174λ=±. 【例2】已知函数()R a a x x x f ∈-+=,22． (1)若()x f 为偶函数，求a 的值；(2)若函数()()2+=x af x g 的最小值为8，求a 的值． 【答案】(1)0，(2)2【分析】（1）利用偶函数的定义，列出关系式，即可求出a 的值； （2）化简函数为分段函数，通过讨论a 的范围，列出关系式求解即可．【详解】（1）因为f (x )是偶函数，所以f (－x )＝f (x )， 故x 2＋2|－x －a |＝x 2＋2|x －a |，所以|x ＋a |＝|x －a |，即x 2＋2ax ＋a 2＝x 2－2ax ＋a 2，化简得4ax ＝0， 因为x ∵R ，所以a ＝0．（2）22222(1)22,()()222(1)22,a x a a x ag x af x ax a x a a x a a x a ⎧+--+=+=+-+=⎨-+-+<⎩∵若a ＝0，则g (x )＝2，不合题意； ∵若a ＜0，则g (x )无最小值，不合题意； ∵若0＜a ≤1，当x ≥a 时，g (x )在[a ，＋∞)上单调递增，g (x )≥g (a )； 当x ＜a 时，g (x )在(－∞，a )上单调递减，g (x )＞g (a )．所以，g (x )的最小值为g (a )＝a 3＋2＝8，所以a ＝36＞1，舍去； ∵若a ＞1，当x ≥a 时，g (x )在[a ，＋∞)上单调递增，g (x )≥g (a )；当x ＜a 时，g (x )在(－∞，1]上单调递减，在(1，a )内单调递增，所以g (x )≥g (1)， 因为g (1)＜g (a )，所以g (x )的最小值为g (1)＝2a 2－a ＋2＝8，所以a ＝32-(舍去)或a ＝2，综上所述，a ＝2．【例3】已知函数()||1()f x x x a x =--+∈R .(1)当2a =时，试写出函数()()g x f x x =-的单调递增区间； (2)若函数()f x 在[1,4]上的最小值是3-，求a 的值 【答案】(1)单调递增区间为3,22⎛⎫⎪⎝⎭；(2)3或4【分析】（1）当2a =时，求出()()()2231(2)12x x x g x f x x x x x ⎧-+<⎪=-=⎨-++≥⎪⎩，利用二次函数的性质确定函数的单调区间；（2）分1a <，12a ≤<，24a ≤<，48a ≤<和8a ≥五种情况进行讨论，结合函数的图象得到对应的最小值，即可得到答案 （1）当2a =时，()()2221(2)21212x x x f x x x x x x ⎧-+<⎪=--+=⎨-++≥⎪⎩, 所以()()()2231(2)12x x x g x f x x x x x ⎧-+<⎪=-=⎨-++≥⎪⎩, 当2x <时，231y x x =-+，其图象开口向上，对称轴方程为32x =， 所以()g x 在3,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦上单调递减，在3,22⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增；当2x ≥时，21y x x =-++，其图象开口向下，对称轴方程为12x =， 所以()g x 在[2,)+∞上单调递减，综上可知，()g x 的单调递增区间为3,22⎛⎫⎪⎝⎭；（2）当1a <时，()224()124a a f x x x a x +⎛⎫=--+=--+ ⎪⎝⎭，因为122a <，所以()min ()44153f x f a ==-=-，解得3a =，故舍去； 当12a ≤<时，()22224,4244,124a a x a x f x a a x x a ⎧+⎛⎫--+≤≤⎪ ⎪⎪⎝⎭=⎨-⎛⎫⎪-+≤< ⎪⎪⎝⎭⎩， 因为1122a≤<，所以()f x 在[]1a ，递增，在[],4a 递减， 所以()f x 的最小值在()1f 或()4f 中取，且()22411224a a f a -⎛⎫=-+=- ⎪⎝⎭，()2244441524a a f a +⎛⎫=--+=- ⎪⎝⎭，若()f x 的最小值为()123f a =-=-，解得5a =，故舍去； 若()f x 的最小值为()44153f a =-=-，解得3a =，故舍去；当24a ≤<时，()22224,4244,124a a x a x f x a a x x a ⎧+⎛⎫--+≤≤⎪ ⎪⎪⎝⎭=⎨-⎛⎫⎪-+≤< ⎪⎪⎝⎭⎩，因为122a ≤<，所以()f x 在12a ⎡⎤⎢⎥⎣⎦，递减，在,2a a ⎡⎤⎢⎥⎣⎦递增，在[],4a 递减， 所以()f x 的最小值在2a f ⎛⎫⎪⎝⎭或()4f 中取，若()f x 的最小值为24324a af -⎛⎫==- ⎪⎝⎭，解得4a =±，故舍去； 若()f x 的最小值为()44153f a =-=-，解得3a =， 检验：353224a f f ⎛⎫⎛⎫==->- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，故满足；当48a ≤<时，()224()124a a f x x a x x -⎛⎫=--+=-+ ⎪⎝⎭，因为242a ≤<，所以2min 4()324a af x f -⎛⎫===- ⎪⎝⎭，因为48a ≤<，解得4a =； 当8a ≥时，()224()124a a f x x a x x -⎛⎫=--+=-+ ⎪⎝⎭，因为42a≥，所以()min ()41743f x f a ==-=-，解得5a =，故舍去； 综上所述，a 的值为3或4【点睛】关键点睛：这道题的关键在于比较对称轴2a和a 与区间[]1,4的关系，分成了5种情况，数形结合，利用二次函数的图象与性质得到对应的最小值 【例4】已知函数() 2.f x x x a =-+ (1)当2a =时，求()f x 的单调增区间；(2)若12,[0,2]x x ∃∈，使()()122f x f x ->，求实数a 的取值范围． 【答案】(1)单调递增区间为(),1-∞和()2,+∞ (2)(,1)(22,)-∞⋃+∞【分析】（1）根据已知及分段函数，函数的单调性与单调区间的计算，求出()f x 的单调增区间；（2）根据已知及二次函数的性质求最值，结合不等式和绝对值不等式的计算求出实数a 的取值范围． （1）当2a =时，()2222,22222,2x x x f x x x x x x ⎧-+=-+=⎨-++<⎩，2≥x 时，()f x 单调递增，2x <时，()f x 在(),1-∞上单调递增，在()1,2上单调递减，所以()f x 的单调递增区间为(),1-∞和()2,+∞， （2）12,[0,2]x x ∃∈，使()()122f x f x ->所以()()12max 2f x f x ->， 即()()max min 2f x f x ->，∵当2≤a 时，()22f x x ax =-++，对称轴2a x =， (i)当221≤≤a 即42≤≤a 时，()2max224a a f x f ⎛⎫==+ ⎪⎝⎭， ()()min 02f x f ==，所以()20224a a f f ⎛⎫-=> ⎪⎝⎭， 所以22a >或22a <-， 因为42≤≤a ，所以224a < ， (ii)当22a>即4a >时，()()max 222f x f a ==-， ()()min 02f x f ==，所以()()20242f f a -=->，3a >，因为4a >，所以4a >，∵当0a 时，()22f x x ax =-+，对称轴02ax =<， 所以()()max 262f x f a ==-，()()min 02f x f ==，所以()()20422f f a -=->，1a <，所以0a ，∵当02a <<时，()222,02,2x ax x af x x ax a x ⎧-++<<=⎨-+<<⎩，因为()()()min 022f x f f ===，因为()220124a a f f ⎛⎫-=< ⎪⎝⎭， 所以2a f ⎛⎫⎪⎝⎭不可能是函数的最大值，所以()()max 262f x f a ==-， 所以()()20422f f a -=->， 所以01a <<，综上所述：a 的取值范围是(,1)(22,)-∞⋃+∞ .【点睛】关键点点睛：本题主要考查了分段函数，函数的单调性与单调区间，函数的最值，不等式和绝对值不等式的应用，属于较难题，解题的关键是将12,[0,2]x x ∃∈，使()()122f x f x ->，转化为()()max min 2f x f x ->，然后分类利用二次函数的性质求出其最值即可，考查了分类思想和计算能力【例5】已知函数()f x x m =-.(1)若函数()f x 在[]1,2上单调递增，求实数m 的取值范围；(2)若函数()()2g x xf x m =+在[]1,2的最小值为7，求实数m 的值.【答案】(1)(],1-∞ (2)2m =-或231m =-【分析】（1）化为分段函数，结合单调性得到实数m 的取值范围；（2）化为分段函数，对m 分类讨论，结合最小值为7，求出实数m 的值，注意舍去不合要求的值. (1)(),,x m x m f x x m m x x m -≥⎧=-=⎨-<⎩，即()f x 在()m -∞，上单调递减，在[),m +∞上单调递增，若函数()f x 在[]1,2上单调递增，则1m ，所以实数m 的取值范围是(],1-∞；(2)()()222222,,x mx m x mg x xf x m x x m m x mx m x m ⎧-+≥=+=-+=⎨-++<⎩, ∵当1m 时，()g x 在[]1,2上单调递增，故()()2min 117g x g m m ==-+=，解得：2m =-或3（舍去）；∵当12m <≤时，()()2min 7g x g m m ===，解得：7m =±（舍去）；∵当23m <≤时，()g x 在1,2m ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增，在,22m ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递减，且2m x =更靠近1，所以()()2min 2247g x g m m ==+-=，解得：231m =-或231--（舍去）；∵当34m <≤时，()g x 在1,2m ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增，在,22m ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递减，且2m x =更靠近2，所以()()2min 117g x g m m ==-+=，解得：2m =-（舍去）或3（舍去）；∵当4m >时，()g x 在[]1,2上单调递增，故()()2min 117g x g m m ==-+=，解得：2m =-（舍去）或3（舍去）；综上：2m =-或231m =-.【例1】已知a ，b 是常数，0a ≠，()2f x ax bx =+，()20f =，且方程()f x x =有两个相等的实数根．(1)求a ，b 的值；(2)是否存在实数m ，n ()m n <，使得()f x 的定义域和值域分别为[],m n 和[]2,2m n ?若存在，求出实数m ，n 的值；若不存在，请说明理由． 【答案】(1)12a =-，1b =(2)存在，2,0m n =-=【分析】（1）由()20f =、()210ax b x +-=有两个相等的实数根可得答案；（2）假设存在符合条件的m ，n ．21122f x x x ，得14n ≤，由一元二次函数图象的特征结合定义域和值域可得答案. （1）由()2f x ax bx =+，()20f =，得420a b +=，又方程()f x x =，即()210ax b x +-=有两个相等的实数根，所以()2140--=b a ，解得1b =，12a =-；（2）假设存在符合条件的,m n ， 由（1）知22111112222f xx x x ，则有122n ≤，即14n ≤，由一元二次函数图象的特征，得14()2()2m n f m m f n n ⎧<≤⎪⎪=⎨⎪=⎪⎩，即2214122122m n m m m n n n⎧<≤⎪⎪⎪-+=⎨⎪⎪-+=⎪⎩，解得20m n =-⎧⎨=⎩，所以存在2m =-，0n =，使得函数()f x 在[]2,0-上的值域为[]4,0-． 【例2】已知函数()11,111,01x xf x x x⎧-≥⎪⎪=⎨⎪-<<⎪⎩. (1)当0a b <<，且()()f a f b =时，求11a b+的值； (2)若存在实数,(1)a b a b <<，使得函数()y f x =的定义域为[],a b 时，其值域为[],ma mb ，求实数m 的取值范围.【答案】(1)2； (2)104m <<.【分析】（1）根据函数()f x 的单调性可知，()()f a f b =可等价于1111a b -=-，即可解得11a b+的值； （2）根据函数()y f x =在[,]a b 上的单调性，即可确定()y f x =在[,]a b 上的值域，从而根据根的分布建立方程组，即可解出m 的取值范围． (1)由题意得()y f x =在()0,1上为减函数，在()1,+∞上为增函数， 由0a b <<，且0a b <<，可得01a b <<<且1111a b-=-因此112a b+=.(2)当[),1,a b ∞∈+时，则()y f x =在[)1,+∞上为增函数 故1111ma amb b⎧-=⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩ 即a b ､是方程210mx x -+=的两个根即关于x 的方程210mx x -+=在[)1,+∞上有两个不等的实数根. 设()21g x mx x =-+，则()Δ0101120g m m >⎧⎪>⎪⎪⎨>⎪⎪>⎪⎩ 解得104m <<. 【例3】已知函数()2112f x a a x=+-，实数a R ∈且0a ≠． (1)设0m n <<，判断函数()f x 在[],m n 上的单调性，并说明理由；(2)设0m n <<且0a >时，()f x 的定义域和值域都是[],m n ，求n m -的最大值． 【答案】(1)()f x 在[],m n 上单调递增，理由见解析 (2)433【分析】（1）由定义法直接证明可得； （2）由题知,m n 是方程2112x a a x+-=的不相等的两个正数根，然后整理成一元二次方程，由判别式和韦达定理列不等式组求解可得a 的范围，再用韦达定理表示出所求，然后可解. (1)设120<m x x n ≤<≤，则()()1212222121211x x f x f x a x a x a x x --=-+=， 120<m x x n ≤<≤，12120,0x x x x ∴>-<，()()12f x f x ∴<，故()f x 在[],m n 上单调递增；(2)由（1）可得0m n <<时，()f x 在[],m n 上单调递增，()f x 的定义域和值域都是[],m n ，(),()f m m f n n ∴==，则,m n 是方程2112x a a x+-=的不相等的两个正数根， 即()222210a x a a x -++=有两个不相等的正数根，则222222Δ2402010a a a a a m n a mn a ⎧=+->⎪⎪+⎪+=>⎨⎪⎪=>⎪⎩（），解得12a >，222222241216()4333a a n m n m mn a aa ⎛⎫+⎛⎫∴-=+-=-=--+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭， 1,2a ∞⎛⎫∈+ ⎪⎝⎭，32a ∴=时，n m -最大值为433；【例4】已知二次函数2()(,,)f x ax bx c a b c =++∈R 的图像经过原点O ，满足对任意实数x 都有(3)(1)f x f x -=-，且关于x 的方程()2f x x =有两个相等的实数根.(1)求函数()f x 的解析式：(2)是否存在实数m 、()n m n <，使得()f x 的定义域为[,]m n ，值域为22,m n ⎡⎤⎣⎦?若存在，求出m ，n 的值；若不存在，请说明理由. 【答案】(1)2()2f x x x =-+ (2)存在，0,1m n ==【分析】（1）由题意列方程求解,,a b c（2）根据定义域与对称轴关系，讨论()f x 值域后求解 (1)()f x 经过原点，故0c，()2f x x =，即2(2)0ax b x +-=有两个相等的实数根，由Δ0=知2b =，(3)(1)f x f x -=-，故()f x 的对称轴为1x =，即12ba-=，1a =-， 函数()f x 的解析式为2()2f x x x =-+．(2)2()(1)11f x x =--+≤，故11n -≤≤，故()f x 在[,]m n 上单调递增，由题意得222222m m m n n n ⎧-+=⎨-+=⎩又m n <，解得01m n =⎧⎨=⎩ 存在0,1m n ==满足题意【例5】已知函数()f x =x 2－2x ＋b 的自变量的取值区间为A ，若其值域区间也为A ，则称A 为()f x 的保值区间．(1)若b ＝0，求函数f (x )形如[,)()t t R ∞+∈的保值区间；(2)若函数f (x )的保值区间为[m ，n ]()m n <，且f (x )在[m ，n ]上单调，求实数b 的取值范围． 【答案】(1)[1,)-+∞和[3,)+∞ (2)591,2,44⎡⎫⎡⎫⋃⎪⎪⎢⎢⎣⎭⎣⎭【分析】（1）根据对称轴为标准分类讨论，使其满足定义即可求解；（2）以对称轴为界分类讨论，依据单调性建立等式，再将问题转化为二次函数或一元二次方程问题求解. (1)当0b =时，2()2f x x x =-，其对称轴为1x =.当1t ≤时，()[1,)f x ∈-+∞，此时，要满足函数f (x )是形如[,)()t t R ∞+∈的保值区间，则1t =-，区间为[1,)-+∞； 当1t >时，2()[2,)f x t t ∈-+∞，定义域为[,)t +∞，此时，要满足函数f (x )是形如[,)()t t R ∞+∈的保值区间，则22t t t -=，解得3t =或0=t （舍），因此，此时区间为[3,)+∞.综上可知，函数f (x )形如[,)()t t R ∞+∈的保值区间为[1,)-+∞和[3,)+∞； (2)因为函数f (x )的定义域、值域都为[m ，n ]，且f (x )在[m ，n ]上单调， 当m ≥1时，函数f (x )在[m ，n ]上单调递增，此时()()f m m f n n =⎧⎨=⎩即222,2,m m b m n n b n ⎧-+=⎨-+=⎩等价于方程x 2－3x ＋b ＝0在[1，＋∞)上有两个不等实根，令g (x )＝x 2－3x ＋b ，则有Δ940,(1)20,31,2b g b ⎧⎪=->⎪=-+≥⎨⎪⎪>⎩解得924b ≤<；当n ≤1时，函数f (x )在[m ，n ]上单调递减，此时()()f m n f n m =⎧⎨=⎩即2222m m b n n n b m ⎧-+=⎨-+=⎩两式相减得：(m －n )(m ＋n －1)＝0，即m ＝n (舍)或m ＋n －1＝0，也即m ＝1－n ，由m <n 可得112n <≤， 将m ＝1－n 代入n 2－2n ＋b ＝m 可得方程n 2－n ＋b －1＝0在1(,1]2上有解，即为函数b ＝－n 2＋n ＋1在1(,1]2上的值域问题，因为22151()24b n n n =-++=--+在1(,1]2上单调递减，所以b 5[1,)4∈．综上所述，b 的取值范围是59[1,)[2,)44⋃．【例6】已知函数()221x f x x-=．(1)求函数()y f x =的值域；(2)若不等式()231x f x x kx +≥+在[]1,2x ∈时恒成立，求实数k 的最大值；(3)设()()1g x t f x =⋅+（11,x m n ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦，0m n >>，0t >），若函数()y g x =的值域为[]23,23m n --，求实数t 的取值范围． 【答案】(1)(,1)-∞ (2)2- (3)(0,1)【分析】（1）化简函数得21()1(0)f x x x=-≠，由20x >，可求出2111x -<，从而可求得函数的值域， （2）等式()231x f x x kx +≥+在[]1,2x ∈时恒成立，转化为2k x x ≤-+在[]1,2x ∈时恒成立，令2211()24h x x x x ⎛⎫=-+=--+ ⎪⎝⎭，可得()h x 在[]1,2上单调递减，从而可求出其最小值，进而可求得实数k 的最大值，（3）由题意得min max 11()23,()23g x g m g x g n m n ⎛⎫⎛⎫==-==- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，从而可得,m n 是方程2310(0)tx x t t -+-=>的两个不相等的正根，令2()310(0)x tx x t t ϕ=-+-=>，则有Δ94(1)0302(0)10t t t t ϕ=-->⎧⎪⎪>⎨⎪=->⎪⎩，从而可求出实数t 的取值范围 （1）由题意得21()1(0)f x x x =-≠， 因为20x >，所以210x >，则2111x -<， 所以函数()f x 的值域为(,1)-∞ （2）因为[]1,2x ∈，所以不等式可化为2311kx x x ≤-+-， 所以2k x x ≤-+，令2211()24h x x x x ⎛⎫=-+=--+ ⎪⎝⎭，则()h x 在[]1,2上单调递减，所以min ()(2)422h x h ==-+=-，所以2k ≤-， 所以实数k 的取值范围为(,2]-∞-， 所以实数k 的最大值为2- （3）由题意得2()1tg x t x =-++， 因为0t >，所以()g x 在11,(0,0)m n m n ⎡⎤>>⎢⎥⎣⎦上单调递增，所以min max 11()23,()23g x g m g x g n m n ⎛⎫⎛⎫==-==- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，即()()221123,1123t m m t n n -+=--+=-，所以,m n 是方程()21123t x x -+=-，即2310(0)tx x t t -+-=>的两个不相等的正根，令2()310(0)x tx x t t ϕ=-+-=>，其图象开口向上，对称轴为直线32x t=，且有两个不相等的正零点， 所以Δ94(1)0302(0)10t t t t ϕ=-->⎧⎪⎪>⎨⎪=->⎪⎩，即01t R t t ∈⎧⎪>⎨⎪<⎩，解得01t <<所以实数t 的取值范围为(0,1)【例7】已知()f x 是定义在R 上的函数，且()()0f x f x +-=，当0x >时，()22f x x x =-，(1)求函数()f x 的解析式；(2)当[)1,x ∞∈+时，()()g x f x =，当(),1x ∞∈-时()223g x x mx m =-+-，()g x 在R 上单调递减，求m 的取值范围；(3)是否存在正实数a b ，，当[],x a b ∈时，()()h x f x =且()h x 的值域为11,b a ⎡⎤⎢⎥⎣⎦，若存在，求出a b ，，若不存在，说明理由．【答案】(1)()222020x x x f x x x x ⎧-≥=⎨+<⎩，，； (2)[)3,∞+； (3)存在，151,2a b +==.【分析】（1）根据函数是奇函数以及大于零时()f x 的解析式，即可容易求得结果； （2）根据（1）中所求，结合()f x 的单调性，列出不等关系，即可求得参数范围； （3）根据()h x 的单调性，结合,a b 是方程32210x x -+=的两个正根，求解即可. (1)由题意，任取0x <，则0x ->，故有()22f x x x -=--，因为()f x 是定义在R 上的函数，且()()0f x f x +-=，即函数()y f x =是定义在R 上的奇函数，0x ∴<时，()()22f x f x x x =--=+，又0x =时，()()000f f +=，即()00f =，所以()222020x x x f x x x x ⎧-≥=⎨+<⎩，，． (2)当[)1,x ∞∈+时，()()2(1)1g x f x x ==--+，在[)1,+∞单调递减，又当(),1x ∞∈-时，()223g x x mx m =-+-，且()g x 在R 上单调递减，所以121231m m m ⎧≥⎪⎨⎪-+-≥⎩，解得3m ≥， 即m 的取值范围为[)3,∞+. (3)当0x >时，()2(1)11f x x =--+≤，若存在这样的正数a ,b ，则当[]()max 1,[]1x a b f x a∈=≤时，，故1a ≥， ()f x ∴在[],a b 内单调递减，()()221212f b b b bf a a a a⎧==-+⎪⎪∴⎨⎪==-+⎪⎩，所以,a b 是方程32210x x -+=的两个正根， ()()32221110x x x x x -+=---=， 12151,2x x +∴==， 故存在正数1512a b +==，满足题意. 【例1】已知函数()1f x x x=+，()21g x x ax a =-+-． (1)若()g x 的值域为[)0,∞+，求a 的值．(2)证明：对任意[]11,2x ∈，总存在[]21,3x ∈-，使得()()12f x g x =成立． 【答案】(1)2 (2)证明见解析【分析】（1）由题意，可得Δ0=，从而即可求解；（2）利用对勾函数单调性求出()f x 在[1,2]上的值域，再分三种情况讨论二次函数()g x 在闭区间[]1,3-上的值域，然后证明()f x 的值域是()g x 值域的子集恒成立即可得证. （1）解：因为()g x 的值域为[)0,∞+，所以()()222414420a a a a a ∆=--=-+=-=，解得2a =．（2）证明：由题意，根据对勾函数的单调性可得()1111f x x x =+在[]1,2上单调递增，所以()152,2f x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦． 设()21g x x ax a =-+-在[]1,3-上的值域为M ，当12a≤-，即2a -时，()g x 在[1,3]-上单调递增，因为max ()(3)8212g x g a =-=，min ()(1)24g x g a -==-，所以2,52M ⎡⎤⊆⎢⎥⎣⎦；当32a，即6a 时，()g x 在[1,3]-上单调递减，因为max ()(1)212g x g a -==，min ()(3) 824g x g a =--=，所以2,52M ⎡⎤⊆⎢⎥⎣⎦；当132a -<<，即26a -<<时，22min 11()1(2)(4,0]244a g x g a a a ⎛⎫==-+-=--∈- ⎪⎝⎭，max ()max{2, 82}[4,12)g x a a =-∈，所以52,2M ⎡⎤⊆⎢⎥⎣⎦；综上，52,2M ⎡⎤⊆⎢⎥⎣⎦恒成立，即()f x 在[1,2]上的值域是()g x 在[1,3]-上值域的子集恒成立，所以对任意1[1,2]x ∈总存在2[1,3]x ∈-，使得()()12f x g x =成立.【例2】函数()y f x =的图象关于坐标原点成中心对称图形的充要条件是函数()y f x =为奇函数，可以将其推广为：函数()y f x =的图象关于点(),P a b 成中心对称图形的充要条件是函数()y f x a b =+-为奇函数，给定函数()261+-=+x x f x x . (1)求()f x 的对称中心；(2)已知函数()g x 同时满足：∵()11+-g x 是奇函数；∵当[]0,1x ∈时，()2g x x mx m =-+.若对任意的[]10,2x ∈，总存在[]21,5x ∈，使得()()12g x f x =，求实数m 的取值范围. 【答案】(1)()1,1-- (2)[]2,4-【分析】（1）设()f x 的对称中心为(),a b ，根据对称性得到关于,a b 的方程，解得即可得解；（2）易求得()f x 的值域为[]2,4-，设函数()g x 的值域为集合A ，则问题可转化为[]2,4A ⊆-，分0m ≤，2m ≥和02m <<三种情况讨论，从而可得出答案.【详解】（1）解：()()()2211666111x x x x f x x x x x +-+-+-===-+++， 设()f x 的对称中心为(),a b ，由题意，得函数()y f x a b =+-为奇函数， 则()()f x a b f x a b -+-=-++， 即()()20f x a f x a b ++-+-=， 即()()662011x a x a b x a x a +-+-+--=++-++，整理得()()()()221610a b x a b a a ⎡⎤---+-+=⎣⎦， 所以()()()21610a b a b a a -=-+-+=，解得1,1a b =-=-， 所以函数()f x 的对称中心为()1,1--；（2）解：因为对任意的[]10,2x ∈，总存在[]21,5x ∈，使得()()12g x f x =， 所以函数()g x 的值域是函数()f x 的值域的子集， 因为函数6,1y x y x ==-+在[]1,5上都是增函数， 所以函数()61f x x x =-+在[]1,5上是增函数， 所以()f x 的值域为[]2,4-， 设函数()g x 的值域为集合A ， 则原问题转化为[]2,4A ⊆-，因为函数()11+-g x 是奇函数，所以函数()g x 关于()1,1对称， 又因为()11g =，所以函数()g x 恒过点()1,1， 当02m≤，即0m ≤时，()g x 在[]0,1上递增，则函数()g x 在(]1,2上也是增函数， 所以函数()g x 在[]0,2上递增， 又()()()0,2202g m g g m ==-=-，所以()g x 的值域为[],2m m -，即[],2A m m =-， 又[][],22,4A m m =-⊆-， 所以2240m m m ≥-⎧⎪-≤⎨⎪≤⎩，解得20m -≤≤，当12m≥即2m ≥时，()g x 在[]0,1上递减，则函数()g x 在(]1,2上也是减函数， 所以函数()g x 在[]0,2上递减， 则[]2,A m m =-， 又[][]2,2,4A m m =-⊆-， 所以2224m m m ≥⎧⎪-≥-⎨⎪≤⎩，解得24m ≤≤，当012m<<即02m <<时， ()g x 在0,2m ⎛⎫ ⎪⎝⎭上递减，在,12m ⎛⎫⎪⎝⎭上递增， 又因函数()g x 过对称中心()1,1，所以函数()g x 在1,22m ⎛⎫- ⎪⎝⎭上递增，在2,22m ⎛⎫- ⎪⎝⎭上递减，故此时()()min min 2,2m g x g g ⎧⎫⎛⎫=⎨⎬ ⎪⎝⎭⎩⎭，()()max max 0,22m g x g g ⎧⎫⎛⎫=-⎨⎬ ⎪⎝⎭⎩⎭，要使[]2,4A ⊆-，只需要()()()222202222404222422402g g m m m g m g m m m m g g m m ⎧=-=-≥-⎪⎛⎫⎪=-+≥- ⎪⎪⎝⎭⎪=≤⎨⎪⎛⎫⎛⎫⎪-=-=-+≤ ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎪<<⎩，解得02m <<，综上所述实数m 的取值范围为[]2,4-.【点睛】本题考查了函数的对称性单调性及函数的值域问题，考查了转化思想及分类讨论思想，解决本题第二问的关键在于把问题转化为函数()g x 的值域是函数()f x 的值域的子集，有一定的难度. 【例3】已知函数2()3,()221()f x x g x x ax a a =-+=-+-∈R ． (1)若函数()g x 的值域为[0,)+∞，求a 的取值集合；(2)若对于任意的1[2,2]x ∈-，总存在2[2,2]x ∈-，使得()()12f x g x =成立，求实数a 的取值范围． 【答案】(1)1a = (2)1(,1],3⎡⎫-∞-⋃+∞⎪⎢⎣⎭【分析】（1）利用二次函数的图像与性质，得到Δ0=，求解即可.（2）将问题转化为()()()()min minmax max f x g x f x g x ⎧≥⎪⎨≤⎪⎩，然后利用二次函数的性质以及一次函数的性质，求解两个函数的最值，求解不等式组，即可得出答案. （1）∵函数2()221g x x ax a =-+-的值域为[0,)+∞，∵2(2)4(21)0a a ∆=--=， 解得1a =； （2）由题意可知()()()()min minmax max f x g x f x g x ⎧≥⎪⎨≤⎪⎩对于函数()3f x x =-+在[2,2]-上是减函数，∵min max ()(2)1,()(2)5f x f f x f ===-=， 函数2()221g x xax a =-+-图象开口向上，对称轴为直线x a =．∵当2a ≤-时，函数()g x 在[2,2]-上为增函数，min max?()(2)63,()(2)23g x g a g x g a =-=+==-+，∵163,523,a a ≥+⎧⎨≤-+⎩此时2a ≤-； ∵当20a -<≤时，函数()g x 在区间[2,]a -上为减函数，在[],2a 上为增函数，2min max ()()21,()(2)23g x g a a a g x g a ==-+-==-+，∵2121,523,a a a ⎧≥-+-⎨≤-+⎩此时21a -<≤-；∵当02a <<时，函数()g x 在区间[2,]a -上为减函数，在[],2a 上为增函数，2min max ()()21,()(2)63g x g a a a g x g a ==-+-=-=+， ∵2121,563,a a a ⎧≥-+-⎨≤+⎩此时123a ≤<； ∵当2a ≥时，函数()g x 在[2,2]-上是减函数，∵max min ()(2)63,()(2)23g x g a g x g a =-=+==-+， ∵123,563,a a ≥-+⎧⎨≤+⎩此时2a ≥； 综上所述，实数a 的取值范围是1(,1],3⎡⎫-∞-⋃+∞⎪⎢⎣⎭．。
专题10 利用二次函数性质求线段最值-2022年中考数学之二次函数重点题型专题(全国通用版)(解析版
专题10 利用二次函数性质求线段最值方法点拨：二次函数222424b ac b y ax bx c a x a a -⎛⎫=++=++⎪⎝⎭ ①当0a >时，2bx a =-时，函数y 有最小值244ac b a -；②当0a <时，2bx a=-时，函数y 有最大值244ac b a -。
1．（2021·重庆万州·九年级期末）如图，抛物线2y x bx c =-++与x 轴相交于点(1,0)A -和点B ，交y 轴于点C ，3CO AO =，点P 是抛物线上第一象限内的一动点． （1）求抛物线的解析式；（2）过点P 作//PD y 轴交BC 于点D ，求线段PD 长度的最大值；（3）若Q 为坐标平面内一点，在（2）的条件下，是否存在点Q ，使得以点P 、C 、D 、Q 为顶点的四边形为平行四边形，若存在，请直接写出点Q 的坐标；若不存在，请说明理由．【答案】（1）y =-x 2+2x +3；（2）94；（3）（0，34）或（0，214）或（3，94）【分析】（1）用待定系数法即可求解；（2）设点P （x ，-x 2+2x +3），则点D （x ，-x +3）（0＜x ＜3），则PD ＝23924x ⎛⎫--+ ⎪⎝⎭，即可求解；（3）分别得到P ，D ，C 的坐标，分PD 为平行四边形的边和对角线，根据平行四边形的性质可得坐标． 【详解】解：（1）∵A （-1，0），则OA =1， 又∵CO =3AO ， ∴OC =3，C （0，3），把A，C两点的坐标代入y=-x2+bx+c得103b cc--+=⎧⎨=⎩，解得：23bc=⎧⎨=⎩，∴抛物线的解析式为y=-x2+2x+3；（2）由-x2+2x+3=0得点B（3，0），设直线BC的解析式为y=kx+b，将点B（3，0），C（0，3）代入得303k bb+=⎧⎨=⎩，解得：13kb=-⎧⎨=⎩，∴直线BC的解析式为y=-x+3，设点P（x，-x2+2x+3），则点D（x，-x+3）（0＜x＜3），∴PD＝（-x2+2x+3）-（-x+3）＝-x2+3x＝23924x⎛⎫--+⎪⎝⎭，∴当x＝32时，PD有最大值94；（3）由（2）可得：将x=32分别代入y=-x+3和y=-x2+2x+3中，得y=32，y=274，∴D（32，32），P（32，154），又C（0，3），∵以点P、C、D、Q为顶点的四边形为平行四边形，如图，若PD为平行四边形的边，则四边形PDCQ2和四边形PCQ1D为平行四边形，∴PD=CQ2=CQ1，PD∥CQ2∥CQ1，可得Q1（0，34），Q2（0，214）；若PD为平行四边形的对角线，则四边形PCQ3D为平行四边形，则CP=DQ3，CP∥DQ3，则Q3（3，94），综上：点Q的坐标为（0，34）或（0，214）或（3，94）．【点睛】本题是二次函数综合题，主要考查了一次函数的性质，平行四边形的性质，有一定的综合性，难度适中．2．（2021·安徽·合肥市九年级月考）如图，抛物线y ＝﹣x 2+72x +2与x 轴交于A ，B 两点（点A 在点B 的左侧），与y 轴交于点C ，直线l 经过B ，C 两点，点D 为抛物线上一个动点（不与B ，C 重合）． （1）求直线l 的表达式；（2）如图，当点D 在直线l 上方的抛物线上时，过D 点作DE //x 轴交直线l 于点E ，设点D 的横坐标为m ．①当点D 运动到使得点E 与点C 重合时，求点D 的坐标；②求线段DE 的长（用含m 的代数式表示），并求出线段DE 的最大值．【答案】（1）122y x =-+；（2）①7(,2)2D ；②228m m -+，8 【分析】（1）根据抛物线的解析式，分别令0,0x y ==即可求得,B C 的坐标，进而根据待定系数法求得直线l 的解析式；（2）①根据题意DE //x ，则D 的纵坐标为2，根据D 是二次函数上的点即可求得D 的横坐标；②根据E 是直线l 上的点，结合（1）的结论，根据D 的横坐标，表示出D 的纵坐标，进而根据DE //x 轴，即可求得E 的纵坐标，根据l 的解析式即可求得横坐标，由DE 的长等于D的横坐标减去E 的横坐标即可求得DE 的长，进而根据配方法即可求得最大值． 【详解】（1）由2722y x x =-++，令0x =，则2y =，即(0,2)C 令0x =，则2722x x -++0=，即()()2140x x +-=解得121,42x x =-=点A 在点B 的左侧 ()1,0,4,02A B ⎛⎫∴- ⎪⎝⎭，设直线l 的解析式为：y kx b =+，将(0,2)C ，()4,0B 代入得，402k b b +=⎧⎨=⎩解得122k b ⎧=-⎪⎨⎪=⎩ 设直线l 的解析式为：122y x =-+， （2）① DE //x 轴，(0,2)C ，∴当点D 运动到使得点E 与点C 重合时，D 的纵坐标为2，由2722y x x =-++，令2y =，则27222x x =-++ 解得12720,x x == 7(,2)2D ∴②点D 的横坐标为m ，则27(,2)2D m m m -++DE //x 轴，E ∴点的纵坐标为2722m m -++，E 点在直线l ：122y x =-+上， 42x y ∴=-此时E 点的横坐标为：()22427427m m m m --++=-则线段DE 的长为222728m m m m m -+=-+ 228m m -+()22288m =--+≥∴线段DE 的最大值为8．【点睛】本题考查了二次函数与一次函数综合，二次函数与坐标轴的交点问题，求一次函数的解析式，求二次函数最值问题，掌握二次函数的图象与性质是解题的关键．3．（2021·山东·济阳区九年级月考）如图，抛物线2(1)y x k =++ 与x 轴交于A 、B 两点，与y 轴交于点C （0，﹣3）． （1）求抛物线的对称轴及k 的值；（2）抛物线的对称轴上存在一点P ，使得PA PC +的值最小，求此时点P 的坐标； （3）点M 是抛物线上一动点，且在第三象限．①当M 点运动到何处时，AMB 的面积最大？求出AMB 的最大面积及此时点M 的坐标； ②过点M 作PM x ⊥轴交线段AC 于点P ，求出线段PM 长度的最大值．【答案】（1）抛物线的对称轴是直线x ＝﹣1，k ＝﹣4；（2）P （﹣1，﹣2）；（3）①AMB 的最大面积为8，点M 的坐标为（﹣1，﹣4）；②线段PM 长度的最大值为94．【分析】（1）直接将C 点坐标代入函数关系式，进而得出k 的值即可；（2）如图，连接AC 交对称轴于点P ，则此时P A +PC 的值最小，然后利用待定系数法可求出直线AC 的解析式，进一步即可求出点P 的坐标；（3）①表示出M 点坐标，进而表示出△AMB 的面积，然后利用二次函数的性质即可得出答案； ②表示出M 点、P 点的坐标，进而表示出PM 的长，再利用二次函数的性质求解即可． 【详解】解：（1）∵抛物线y ＝（x +1）2+k 与y 轴交于点C （0，﹣3），∴抛物线的对称轴为直线x ＝﹣1，且﹣3＝（0+1）2+k ，解得：k ＝﹣4， ∴抛物线的对称轴是直线x ＝﹣1，k ＝﹣4；（2）由（1）可得抛物线的解析式为：y＝（x+1）2﹣4，当y＝0，则0＝（x+1）2﹣4，解得：x1＝1，x2＝﹣3，∴点A（﹣3，0）、B（1，0），如图，连接AC交对称轴于点P，则此时P A+PC的值最小，设直线AC的解析式为y＝ax+d，将（﹣3，0），（0，﹣3）代入得：303a dd-+=⎧⎨=-⎩，解得：13ad=-⎧⎨=-⎩．故直线AC：y＝﹣x﹣3，当x=﹣1时，y=﹣2，∴点P的坐标为（﹣1，﹣2）；（3）∵点M是抛物线上的一动点，∴设点M的坐标为[x，（x+1）2﹣4]，∵点M在第三象限，∴﹣3＜x＜0；①如图，∵AB＝4，∴S△AMB＝12×4×|（x+1）2﹣4|＝2|（x+1）2﹣4|，∵点M在第三象限，∴S△AMB＝8﹣2（x+1）2，∴当x＝﹣1时，即点M的坐标为（﹣1，﹣4）时，△AMB的面积最大，最大值为8；②∵直线AC的解析式为y＝﹣x﹣3，故设点P的坐标为（x，﹣x﹣3），∴PM＝﹣x﹣3﹣（x+1）2+4＝﹣x2﹣3x＝﹣（x+32）2+94，当x＝﹣32时，PM最大，最大值为94．【点睛】此题是二次函数综合题，主要考查了待定系数法求一次函数解析式、二次函数的图象与性质以及函数图象上点的坐标特点等知识，属于常考题型，正确表示出△AMB的面积和PM的长、熟练掌握二次函数的图象与性质是解题的关键．4．（2021·山东·临沂市第九中学九年级月考）如图，已知抛物线y=ax2+2x+c与y轴交于点A （0，6），与x轴交于点B（6，0），点P是线段AB上方抛物线上的一个动点．（1）求这条抛物线的表达式及其顶点的坐标；（2）点M在抛物线上，点N在x轴上，是否存在以点A、B、M、N为顶点的四边形是平行四边形？若存在，求出所有符合条件的点M的坐标；若不存在，请说明理由；（3）当点P从A点出发沿线段AB上方的抛物线向终点B移动时，点P到直线AB的距离为d，求d的最大时点P的坐标．【答案】（1）抛物线的表达式为：y=-12x2+2x+6，（2，8）；（2）存在，点M的坐标为（2-27，-6）或（2+27，-6）或（4，6）．（3）当x=3时，d取得最大值，此时点P（3，152）．【分析】（1）抛物线y=ax2+2x+c与y轴交于点A（0，6），则c=6，将点B的坐标代入函数表达式即可求解；（2）分AB是平行四边形的一条边、AB是平行四边形的对角线两种情况分别求解即可；（3）先求出AB解析式，可求d=PH=22PG=222121(266)(3) 2222x x x x x-+++-=-+，即可求解．【详解】解：（1）由抛物线y=ax2+2x+c与y轴交于点A（0，6），则c=6，将点B（6，0）代入函数表达式得：0=36a+12+6，解得：a=-12，故抛物线的表达式为：y=-12x2+2x+6，∵y=-12x2+2x+6=21(2)82x--+，∴函数图象的顶点坐标为（2，8）；（2）设点M （m ，n ），n =-12m 2+2m +6，点N （s ，0）， ①当AB 是平行四边形的一条边时， 点A 向右、向下均平移6个单位得到B ， 同理点N 右、向下均平移6个单位得到M ， 故：s +6=m ，0-6=n ， ∴-12m 2+2m +6=-6解得：m ，故点M 的坐标为（2--6）或（，-6）； ②当AB 是平行四边形的对角线时， 则AB 的中点即为MN 的中点，则 s +m =6，n +0=6， ∴-12m 2+2m +6=6解得：m =4，m =0(不合题意舍去) 故点M 的坐标为（4，6），综上，点M 的坐标为（2--6）或（-6）或（4，6）． （3）如下图，过点P 作PG ∥y 轴交AB 于点G ，作PH ⊥AB 交于点H ，∵OA =OB =6，则∠OAB =∠OBA =45°， ∵PG ∥y 轴，则∠PGH =∠OAB =45°， 直线AB 的表达式为：y =-x +6，设点P （x ，21262x x -++），则G （x ，-x +6），22211266)3)=3)22d PH x x x x x x ==-+++-=-+- 当x =3时，d 取得最大值，此时点P （3，152）． 【点睛】本题考查的是二次函数综合运用，涉及到平行四边形的性质、点的平移、面积的计算等，其中（2），要注意分类求解，避免遗漏．5．（2021—2022辽宁大连市九年级月考）如图，在平面直角坐标系xoy 中，抛物线21522y x bx =-++与x 轴交于点1,0A ，抛物线的对称轴l 经过顶点B ，作直线AB ．P 是该抛物线上一点，过点P 作x 轴的垂线交AB 于点Q ，过点P 作PN l 于点N ，以PQ 、P N为边作矩形PQMN ． （1）b =______；（2）当点P 在抛物线A ，B 两点之间时，求线段PQ 长度的最大值；（3）矩形PQMN 与此抛物线相交，抛物线被截得的部分图象记作G ，G 的最高点的纵坐标为m ，最低点纵坐标为n ，当2m n -=时，求点P 的坐标．【答案】（1）-2；（2）98；（3）点P 的坐标为54,2⎛⎫- ⎪⎝⎭或72,2⎛⎫- ⎪⎝⎭【分析】（1）将1,0A 代入抛物线21522y x bx =-++即可求解；（2）首先根据A ，B 两点的坐标利用待定系数法求出直线AB 的表达式，设出点Q 和点P 的坐标，表示出PQ 的长度，然后根据二次函数的性质求解即可；（3）分别当点P 在直线l 左侧和右侧时两种情况讨论，根据题意表示出m 和n 的值，然后根据2m n -=列方程求解即可． 【详解】解：（1）将1,0A 代入抛物线21522y x bx =-++得：10225b =-++，解得2b =-；（2）抛物线解析式为215222y x x =--+．配方得()219222y x =-++．∴顶点B 的坐标为92,2⎛⎫- ⎪⎝⎭．设直线AB 的解析式为y kx b =+，过点1,0A ．则9220k b k b ⎧-+=⎪⎨⎪+=⎩，解得3232k b ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩．∴直线AB 的解析式为3322y x =-+．设点215,222P e e e ⎛⎫ ⎪⎝-+⎭-，PQ 与x 轴垂直，点Q 在直线AB 上，∴点Q 的坐标为33,22e e ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭． ∴当20e -<<时，2215331121222222PQ e e e e e ⎛⎫⎛⎫=--+--+=--+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭． 配方得2119228PQ e ⎛⎫=-++ ⎪⎝⎭．102a =-<，∴当12e =-时，PQ 的最大值为98．（3）当点P 在直线l 左侧时，此时2e <-，G 从左到右上升，图象最高点为B ，最低点为215,222P e e e ⎛⎫ ⎪⎝-+⎭-，∴92m =，215222n e e =--+．2m n -=，∴212522292e e --+⎛⎫-= ⎪⎝⎭．解得14e =-，20e =（舍）． 此时点P 的坐标为54,2⎛⎫- ⎪⎝⎭．当点P 在直线l 右侧时，此时1e >，G 从左到右下降，图象最高点为C ，最低点为215,222P e e e ⎛⎫ ⎪⎝-+⎭-，MQ 垂直y 轴，∴点Q 与点C 的坐标相同． ∴3322m e =-+，215222n e e =--+． 2m n -=，∴23315222222e e e ⎛⎫⎛⎫-+---+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭． 解得12=e ，23e =-（舍）． 此时点P 的坐标为72,2⎛⎫- ⎪⎝⎭．综上述，点P 的坐标为54,2⎛⎫- ⎪⎝⎭或72,2⎛⎫- ⎪⎝⎭．【点睛】此题考查了二次函数和矩形结合的题目，解题的关键是设出点P 和点Q 的坐标，根据题意列出方程求解．6．（2021·江苏丹阳·中考二模）如图1，在平面直角坐标系中抛物线2()30y ax bx a =++≠与x 轴交于点(3,0)A 、(1,0)B -．与y 轴交于点C ，点P 是该抛物线的对称轴（x 轴上方部分）上的一个动点．（1）求抛物线的函数表达式；（2）连接AP 、BP 将ABP △沿直线AP 翻折，得到AB P '，当点B '落在该抛物线的对称轴上时，求点P 的坐标；（3）如图2，过点P 作//EF x 轴交抛物线于点E 、F ，连接AC ，交线段EF 于M ，AC 、OF 交于点N ．求FNON的最大值．【答案】（1）2y x 2x 3=-++；（2）21,33P ⎛⎫⎪⎝⎭；（3）34【分析】（1）利用待定系数法把点(3,0)A 、(1,0)B -代入二次函数解析式即可求解； （2）根据1cos ''2AD DAB AB ∠==得到'60DAB ∠=︒，则'30PAB PAB ∠=∠=︒，解直角三角形P AD 即可；（3）通过证明MFN AON ∽得到FN ON AO MF =，即当MF 的值最大时，FNON有最大值即可求解． 【详解】解：（1）把点(3,0)A 、(1,0)B -代入二次函数解析式，可得：933030a b a b ++=⎧⎨-+=⎩，解得12a b =-⎧⎨=⎩， ∴抛物线解析式为2y x 2x 3=-++； （2）设对称轴212x =-=-与x 轴交于点D ，则2AD =，∵将ABP △沿直线AP 翻折，得到AB P '，∴'4==AB AB ，'B P BP =，'PAB PAB ∠=∠， ∴1cos ''2AD DAB AB ∠==， ∴'60DAB ∠=︒， ∴'30PAB PAB ∠=∠=︒，∴tan 30PD AD =⋅︒=∴点P ⎛ ⎝； （3）∵//EF x 轴，∴MFN AON FMN NAO ∠=∠∠=∠，， ∴MFN AON ∽， ∴FN ON AOMF=， ∵3AO =，∴当MF 的值最大时，FNON有最大值， 设AC 的函数解析式为y kx c =+，把(3,0)A ，()0,3C 代入可得13k c =-⎧⎨=⎩，∴AC 的函数解析式为3y x =-+，设()1,P m ，则()3,M m m -，()1F m ，∴132MF m m =+=-令t =24m t =-，∴2221942224MF t t t t t ⎛⎫=--+=-++=--+ ⎪⎝⎭，当12t =时，154m =，此时94MF =取得最大值，此时34MF FN ON AO ==为最大值． 【点睛】本题考查二次函数综合、相似三角形的判定与性质、解直角三角形等内容，灵活运用上述性质定理是解题的关键．7．（2021·西藏·中考真题）在平面直角坐标系中，抛物线y ＝﹣x 2＋bx ＋c 与x 轴交于A ，B 两点．与y 轴交于点C ．且点A 的坐标为（﹣1，0），点C 的坐标为（0，5）． （1）求该抛物线的解析式；（2）如图（甲）．若点P 是第一象限内抛物线上的一动点．当点P 到直线BC 的距离最大时，求点P 的坐标；（3）图（乙）中，若点M 是抛物线上一点，点N 是抛物线对称轴上一点，是否存在点M 使得以B ，C ，M ，N 为顶点的四边形是平行四边形？若存在，请求出点M 的坐标；若不存在，请说明理由．【答案】（1）y ＝﹣x 2＋4x ＋5；（2）P （52，354）；（3）存在，M 的坐标为：（3，8）或（﹣3，﹣16）或（7，﹣16）． 【分析】（1）将A 的坐标（﹣1，0），点C 的坐（0，5）代入y ＝﹣x 2＋bx ＋c ，即可得抛物线的解析式为y ＝﹣x 2＋4x ＋5；（2）过P 作PD ⊥x 轴于D ，交BC 于Q ，过P 作PH ⊥BC 于H ，由y ＝﹣x 2＋4x ＋5可得B （5，0），故OB ＝OC ，△BOC 是等腰直角三角形，可证明△PHQ 是等腰直角三角形，即知PHPQ 最大时，PH 最大，设直线BC 解析式为y ＝kx ＋5，将B （5，0）代入得直线BC 解析式为y ＝﹣x ＋5，设P （m ，﹣m 2＋4m ＋5），（0＜m ＜5），则Q （m ，﹣m ＋5），PQ ＝﹣（m ﹣52）2＋254，故当m ＝52时，PH 最大，即点P 到直线BC 的距离最大，此时P（52，354）； （3）抛物线y ＝﹣x 2＋4x ＋5对称轴为直线x ＝2，设M （s ，﹣s 2＋4s ＋5），N （2，t ），而B （5，0），C （0，5），①以MN 、BC 为对角线，则MN 、BC 的中点重合，可列方程组225022450522s s s t ++⎧=⎪⎪⎨-++++⎪=⎪⎩，即可解得M （3，8），②以MB 、NC 为对角线，则MB 、NC的中点重合，同理可得252022440522s s s t ++⎧=⎪⎪⎨-++++⎪=⎪⎩，解得M （﹣3，﹣16），③以MC 、NB 为对角线，则MC 、NB 中点重合，则202522455022s s s t ++⎧=⎪⎪⎨-++++⎪=⎪⎩，解得M （7，﹣16）．【详解】解：（1）将A 的坐标（﹣1，0），点C 的坐（0，5）代入y ＝﹣x 2＋bx ＋c 得：015b cc =--+⎧⎨=⎩，解得45b c =⎧⎨=⎩， ∴抛物线的解析式为y ＝﹣x 2＋4x ＋5；（2）过P 作PD ⊥x 轴于D ，交BC 于Q ，过P 作PH ⊥BC 于H ，如图：在y ＝﹣x 2＋4x ＋5中，令y ＝0得﹣x 2＋4x ＋5＝0， 解得x ＝5或x ＝﹣1， ∴B （5，0），∴OB ＝OC ，△BOC 是等腰直角三角形， ∴∠CBO ＝45°， ∵PD ⊥x 轴，∴∠BQD ＝45°＝∠PQH ， ∴△PHQ 是等腰直角三角形， ∴PH∴当PQ 最大时，PH 最大，设直线BC 解析式为y ＝kx ＋5，将B （5，0）代入得0＝5k ＋5， ∴k ＝﹣1，∴直线BC 解析式为y ＝﹣x ＋5，设P （m ，﹣m 2＋4m ＋5），（0＜m ＜5），则Q （m ，﹣m ＋5），∴PQ ＝（﹣m 2＋4m ＋5）﹣（﹣m ＋5）＝﹣m 2＋5m ＝﹣（m ﹣52）2＋254，∵a ＝﹣1＜0，∴当m ＝52时，PQ 最大为254，∴m ＝52时，PH 最大，即点P 到直线BC 的距离最大，此时P （52，354）；（3）存在，理由如下：抛物线y ＝﹣x 2＋4x ＋5对称轴为直线x ＝2，设M （s ，﹣s 2＋4s ＋5），N （2，t ），而B （5，0），C （0，5）， ①以MN 、BC 为对角线，则MN 、BC 的中点重合，如图：∴225022450522s s s t ++⎧=⎪⎪⎨-++++⎪=⎪⎩，解得33s t =⎧⎨=-⎩，∴M （3，8），②以MB 、NC 为对角线，则MB 、NC 的中点重合，如图：∴252022440522s s s t ++⎧=⎪⎪⎨-++++⎪=⎪⎩，解得321s t =-⎧⎨=-⎩，∴M （﹣3，﹣16），③以MC 、NB 为对角线，则MC 、NB 中点重合，如图：202522455022s s s t ++⎧=⎪⎪⎨-++++⎪=⎪⎩，解得711s t =⎧⎨=-⎩，∴M （7，﹣16）；综上所述，M 的坐标为：（3，8）或（﹣3，﹣16）或（7，﹣16）． 【点睛】本题考查二次函数综合应用，涉及待定系数法、函数图象上点坐标的特征、等腰直角三角形、平行四边形等知识，解题的关键是用含字母的代数式表示相关点的坐标和相关线段的长度． 8．（2021·四川绵阳·中考真题）如图，二次函数2224y x x a =--+-的图象与一次函数2y x =-的图象交于点A 、B （点B 在右侧），与y 轴交于点C ，点A 的横坐标恰好为a ．动点P 、Q 同时从原点O 出发，沿射线OB 分别以每秒5和25个单位长度运动，经过t 秒后，以PQ 为对角线作矩形PMQN ，且矩形四边与坐标轴平行． （1）求a 的值及1t =秒时点P 的坐标；（2）当矩形PMQN 与抛物线有公共点时，求时间t 的取值范围；（3）在位于x 轴上方的抛物线图象上任取一点R ，作关于原点()0,0的对称点为'R ，当点M 恰在抛物线上时，求'R M 长度的最小值，并求此时点R 的坐标．【答案】（1）2a =-，()1,2-；（2）1132t ≤≤+；（3）72，631,22⎛⎫-± ⎪ ⎪⎝⎭【分析】（1）将(),2a a -，代入2224y x x a =--+-，求出a ，即可得到抛物线解析式，当1t =秒时，5OP =，设P 的坐标为(),x y ，建立方程求解即可；（2）经过t 秒后，5OP t =，25OQ t =，由（1）方法知，P 的坐标为(),2t t -，Q 的坐标为()2,4t t -进而得出M 的坐标为()2,2t t -，N 的坐标为(),4t t -将()2,2M t t -代入222y x x -=-+，将(),4N t t -代入222y x x -=-+，解方程即可得到答案；（3）设(),R m n ，则R 关于原点的对称点为()',R m n --，当点M 恰好在抛物线上时，M 坐标为()1,1-．过'R 和M 作坐标轴平行线相交于点S ，如图③则2222''(1)(1)R M MS R S m n =+=--+-+．又222n m m =--+得2(1)3m n +=-，消去m 得22'(1)(1)R M m n =++-23724n ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭，即可求解．【详解】解：（1）由题意知，交点A 坐标为(),2a a -，代入2224y x x a =--+-，解得a =∴抛物线解析式为222y x x -=-+．当1t =秒时，OP =P 的坐标为(),x y ，则2252x y y x ⎧⎪+==⎨=-⎪⎩，解得12x y =⎧⎨=-⎩或12x y =-⎧⎨=⎩（舍），所以P 的坐标为()1,2-．（2）经过t 秒后，OP =，OQ =，由（1）方法知，P 的坐标为(),2t t -，Q 的坐标为()2,4t t -，由矩形PMQN 的邻边与坐标轴平行可知，M 的坐标为()2,2t t -，N 的坐标为(),4t t -． 矩形PMQN 在沿着射线OB 移动的过程中，点M 与抛物线最先相交， 如图①，然后公共点变为2个，点N 与抛物线最后相离，然后渐行渐远．如图②，将()2,2M t t -代入222y x x -=-+，得2210t t +-=， 解得12t =，或1t =-（舍）， 将(),4N t t -代入222y x x -=-+，得()213t -=，解得1t =1t =．所以，当矩形PMQN 与抛物线有公共点时，时间t 的取值范围是112t ≤≤（3）设(),R m n ，则R 关于原点的对称点为()',R m n --，当点M 恰好在抛物线上时，M 坐标为()1,1-．过'R 和M 作坐标轴平行线相交于点S ，如图③则'R M 222n m m =--+得2(1)3m n +=-，消去m 得'R M===当32n =时，'R M ．此时，23222n m m =--+=，解得1m =-，所以，点R 的坐标是312⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭．【点睛】本题主要考查了二次函数的综合，待定系数法求函数解析式，二次函数的最值，勾股定理，矩形的性质，中心对称等等，解题的关键在于能够熟练掌握相关知识进行求解．9．（2021·辽宁千山·中考一模）抛物线213y x bx c =-++交x 轴于A ，B 两点（A 在B 的左边），交y 轴于C ，直线4y x =-+经过B ，C 两点．（1）求抛物线的解析式；（2）如图1，P 为直线BC 上方的抛物线上一点//PD y 轴交BC 于D 点，过点D 作DE AC ⊥于E 点．设1021m PD DE =+，求m 的最大值及此时P 点坐标； （3）如图2，点N 在y 轴负半轴上，点A 绕点N 顺时针旋转，恰好落在第四象限的抛物线上点M 处，且180ANM ACN ∠+∠=︒，求N 点坐标．【答案】（1）211433y x x =-++（2）m 最大值是3，此时()32P ，（3）1303N ⎛⎫ ⎪⎝⎭，- 【分析】（1）由直线4y x =-+经过B ，C 两点，先求出点B ，C 的坐标，然后利用待定系数法求出抛物线的解析式；（2）根据表达式1021m PD DE =+，设出D 点的坐标和P 点的坐标，用含t 的代数式分别表达出线段PD 、DE ，转化成m 关于t 的二次函数，再求出m 的最大值及P 点坐标；（3）根据条件180ANM ACM ∠+∠=︒，且AN MN =，利用三角形的全等去确定满足条件的M 、N 点，再根据函数解析式求出坐标即可．【详解】解：（1）直线4y x =-+经过B ，C 两点，当0x =时，4y =；当0y =，4x =；()4,0B ∴，()0,4C ，点B ，C 在抛物线213y x bx c =-++上， 164034b c c ⎧-++=⎪∴⎨⎪=⎩，134b c ⎧=⎪∴⎨⎪=⎩，211433y x x ∴=-++； （2）如图1，连接AD ，延长PD 交x 轴于H ，//PD y 轴，PH x ∴⊥轴，图1设(),4D t t -+，211,433P t t t ⎛⎫-++ ⎪⎝⎭， ()221114443333PD t t t t t ∴=-++--+=-+， ABC ADC ADB S S S =+△△△，且()30A -,，()4,0B ，()0,4C ，()11174+74222AC DE t ∴⨯⨯=⋅⨯⨯-+， 35AC ==，75DE t ∴=， 1021m PD DE =+， ()22214107112333321533m t t t t t t ∴=-++⨯=-+=--+， ∴当3t =时，m 有最大值是3，此时()3,2P ；（3）如图2，过N 作NF MC ⊥，交MC 于点F ，过N 点作NG AC ⊥，交CA 的延长线于点G ，图2则90AGN CFN MFN ∠=∠=∠=︒，180ACF GNF ∴∠+∠=︒，由旋转得：AN MN =，180ANM ACM ∠+∠=︒，GNF ANM ∴∠=∠，ANG MNF ∴∠=∠，90AGN MFN ∠=∠=︒，()AGN MFN AAS ∴≅△△，NG NF ∴=，∴NC 平分ACM ∠设直线CM 交x 轴于点K ，CO AB ⊥，3OK OA ∴==，()3,0K ∴，CK ∴的解析式为：443y x =-+， 241144333x x x ∴-+=-++， 解得：10x =，25x =，85,3M ⎛⎫ ⎪⎝-⎭∴， 设()0,N y ，AN MN =，∴由勾股定理得，()22228353y y ⎛⎫-+=++ ⎪⎝⎭， 解得133y =-， 130,3N ⎛⎫ ⎪⎝-⎭∴． 【点睛】本题属于二次函数综合题，考查了待定系数法求函数的解析式、二次函数的图像与性质、等腰三角形的性质及全等三角形的判定与性质等知识点，数形结合、熟练掌握相关性质及定理是解题的关键．10．（2021·山东济南·中考调研）如图，若一次函数y =﹣3x ﹣3的图象与x 轴、y 轴分别交于A 、C 两点，点B 的坐标为（3，0），二次函数y =ax 2＋bx ﹣3的图象过A 、B 、C 三点． （1）求二次函数的表达式；（2）如图1，若点P 在直线BC 下方的抛物线上运动，过P 点作PF ⊥BC ，交线段BC 于点F ，在点P 运动过程中，线段PF 是否存在最大值？若存在，求出最大值；若不存在，请说明理由．（3）点P 在y 轴右侧的抛物线上运动，过P 点作x 轴的垂线，与直线BC 交于点D ，若∠PCD ＋∠ACO ＝45°，请在备用图上画出示意图，并直接写出点P 的坐标．【答案】（1）二次函数的表达式为223y x x =--；（2）存在，PF 的最大值8；（3）点P 的坐标为(73，209-)或(5，12)． 【分析】 （1）函数y =-3x -3的图象与x 轴，y 轴分别交于A ，C 两点，则点A 、C 的坐标分别为（-1，0）、（0，-3），将点A 、B 的坐标代入抛物线表达式，即可求解；（2）先利用待定系数法求直线BC 的解析式，设P （m ，m 2-2m -3），过点P 作PT ∥y 轴交直线BC 于点T ，则T （m ，m -3），可得PT ，再证明△PTF ∽△BCO ，运用相似三角形性质得出PF ，再运用二次函数最值求解即可；（3）分两种情况：①当点P 在直线BC 下方的抛物线上时，过点P 作PM ⊥y 轴于点M ，证明△PCM ∽△CAO ，再利用相似三角形性质列方程求解即可；②当点P 在直线BC 上方的抛物线上时，过点P 作PM ⊥y 轴于点M ，证明△PCM ∽△ACO ，再利用相似三角形性质列方程求解即可．【详解】解：（1）在y =-3x -3中，令x =0，得y =-3，∴C （0，-3），令y =0，得-3x -3=0，解得：x =-1，∴A （-1，0），∵二次函数23y ax bx =+-的图象过点A （-1，0），B （3，0），∴309330a b a b --=⎧⎨+-=⎩，解得：12a b =⎧⎨=-⎩， ∴二次函数的表达式为：223y x x =--；（2）设直线BC 的解析式为y kx c =+，∵B （3，0），C （0，-3），∴303k c c +=⎧⎨=-⎩，解得：13k c =⎧⎨=-⎩， ∴直线BC 的解析式为y =x -3，在Rt △BOC 中，OB =OC =3，BC设P （m ，m 2-2m -3），过点P 作PT ∥y 轴交直线BC 于点T ，则T （m ，m -3），∴PT =()223233m m m m m ----=-+，∵PF ⊥BC ，∴∠PFT =∠BOC =90°，∵PT ∥y 轴，∴∠PTF =∠BCO ，∴△PTF ∽△BCO ， ∴PF OBPT BC=，即：23PF m m =-+∴2233))2PF m m m =-+=-+∴当32m =时，PF ； （3）设P （t ，t 2-2t -3），分以下两种情况：①当点P 在直线BC 下方的抛物线上时，如图，过点P 作PM ⊥y 轴于点M ，则M （0，t 2-2t -3），∴CM =t 2-2t -3-（-3）=t 2-2t ，PM =t ，∵∠PCD +∠ACO =45°，∠BCO =45°，∴∠ACP =90°，∴∠PCM +∠ACO =∠CAO +∠ACO =90°，∴∠PCM =∠CAO ，∵∠PMC =∠AOC =90°，∴△PCM∽△CAO，∴CM OAPM OC=，即：2213t tt-=，∴3t2-7t=0，解得：t1=0（舍去），t2=73，当t=73时，22772023()23339t t--=-⨯-=-，∴点P的坐标为(73，209-)；②当点P在直线BC上方的抛物线上时，如图，过点P作PM⊥y轴于点M，则M（0，t2-2t-3），∴CM=t2-2t-3-（-3）=t2-2t，PM=t，∵∠PCD+∠ACO=45°，∠PCD+∠PCM=45°，∴∠PCM=∠ACO，∵∠PMC=∠AOC=90°，∴△PCM∽△ACO，∴CM OCPM OA=，即：2231t tt-=，∴t2-5t=0，解得：t1=0（舍去），t2=5，当t=5时，t2-2t-3=52-2×5-3=12，∴P（5，12），综上所述，点P的坐标为(73，209-)或(5，12)．【点睛】本题考查了二次函数图象和性质，待定系数法求函数解析式，一次函数图象和性质，二次函数最值应用，相似三角形的判定和性质，属于中考压轴题，有一定难度；熟练掌握所学知识并能够灵活运用方程思想和分类讨论思想是解题关键．11．（2021·重庆八中九年级月考）在平面直角坐标系中，抛物线y＝12x2﹣72x+3与x轴交于A、B两点（点A在点B的左侧），交y轴于点C点D是抛物线上位于直线BC下方的一点．（1）如图1，连接AD，CD，当点D的横坐标为5时，求S△ADC；（2）如图2，过点D作DE//AC交BC于点E，求DE长度的最大值及此时点D的坐标；（3）如图3，将抛物线y＝12x2﹣72x+3向右平移个单位，再向下平移2个单位，得到新抛物线y'＝ax2+bx+c．新抛物线与原抛物线的交点为点F，G为新抛物线的对称轴上的一点，点H是坐标平面内一点，若以C，F，G，H为顶点的四边形是矩形，请求出所有符合条件的点H坐标．【答案】（1）S △ADC =5；（2）DE D 的坐标为（3，-3）；（3）H （52，112）或（252，112）． 【分析】（1）把D 的横坐标代入抛物线解析式得纵坐标，根据解析式，当x =0时，可得C 的坐标，令直线DC 与x 交点为I ，两点确定一条直线，解析式，直线CD 为y =-x +3，即得I 坐标，当y =0时，代入抛物线解析式得A 、B 坐标，S △ACD =S △AEC +S △AED ，通过计算可得结果； （2）由（1）知A ，B ，C 坐标，两点确定一条直线，可得直线AC 和直线BC 的解析式，过D点作l 平行于BC ，只有当l 与抛物线相切时候，DE 取最大值，设l 解析式为y =-12x +b ，联立直线l 和抛物线的解析式得到二元一次方程组，可得x 2-6x +6-2b =0，相切时即△=0，可得b 的值和D 的坐标，设直线DE 的解析式为y =-3x +n ，直线DE 与抛物线的解析式联立方程组可得E 的坐标，根据两点间的距离公式得DE 的值；（3）根据平移的性质得到新的抛物线为y =12x 2-152x +23，由对称轴公式x =-2b a 得对称轴，联立抛物线和新抛物线得F 点坐标为（5，-2），分情况讨论，若CFGH 是矩形，证明△MFC 和△NGF 、△PCH 都是等腰直角三角形，且△NGF ≅△PCH ，即可求得H 的坐标，当CG ⊥CF 时，同理可得H 的坐标．【详解】解：（1）将x =5代入y =12x 2-72x +3， 得y =-2，∴D （5，-2），令DC 与x 轴交点为I ，由题可知：C （0，3），设直线CD 的表达式为3y kx =+，∴253k -=+，∴1k =-，∴直线CD 的表达式：y =-x +3，令0y =，则3x =，∴I （3，0），如图1可知，S △ADC =S △ACI +S △ADI =12•AI •OC +12•AI •|y 0|=12×AI （OC +|y 0|）， 将y =0代入方程，12x 2-72x +3=0， 解得：1216x x ==，，∴A （1，0），B （6，0），∴AI =2，∴S △ADC =12×2×（3+2）=5，∴S △ADC =5；（2）如图2，由（1）可知A （1，0），B （6，0），C （0，3）， 同理求得直线AC 的表达式为y =-3x +3，直线BC 的表达式为y =-12x +3， 过D 点作直线l 平行于BC ，只有当l 与抛物线相切的时候，DE 取最大值，∵l ∥BC ，∴设直线l 的表达式为12y x b =-+， 解方程21713222x x x b -+=-+，即 x 2-6x +6-2b =0，当两条直线相切时，即只有一个交点，则240b ac =-=，∴62-4(6-2b )=0，∴b =-32， ∴直线l 的表达式为：1322y x =--， 将b =-32代入x 2-6x +6-2b =0， 可得x =3，将x =3代入y =12x 2-72x +3， 解得：3y =-，∴D （3，-3），∵DE ∥AC ，设直线DE 的表达式为：3y x n =-+，将D （3，-3）代入得：333n -=-⨯+，∴6n =，∴直线DE 的表达式为：y =-3x +6，∵E 是CB 、DE 的交点， ∴36132y x y x =-+⎧⎪⎨=-+⎪⎩， 解得65125x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩， E （65，125）， ∴DE= 点D 的坐标为（3，-3）；（3）y =12x 2-72x +3向右平移4个单位，向下平移2个单位， ∴新抛物线方程为：y =12(x -4)2-7(2x -4)+3-2=12x 2-152x +23， ∴新抛物线的对称轴为：x =152，原抛物线的对称轴为：x =72， ∵F 是两抛物线的交点， 解方程12x 2-152x +23=12x 2-72x +3，得5x =， 当5x =时，y =12x 2-72x +3=-2， ∴F （5，-2），①如果CFGH 是矩形，如图3，过F 作FM ⊥y 轴于M ，交新抛物线的对称于N ，过H 作HP ⊥y 轴于P ，∴M （0，-2），N （152，-2）， ∴MC =2+3=5，MF =5，FN =155522-=， ∵CFGH 是矩形，∴∠CFG =∠AMF =∠FNG =∠HPC =90︒，FG =CH ，则∠MFC =∠MCF =∠NFG =∠NGF =∠PHC =∠PCH =45︒，∴△MFC 和△NGF 、△PCH 都是等腰直角三角形，且△NGF ≅△PCH ，∴NG =FN =PC =PH 52=， ∴PO =PC + CO =511322+=， ∴H （52，112），②如果CG ⊥CF ，如下图，过F 作FK ⊥y 轴于K ，过H 作HL ⊥x 轴交直线FK 于L ，过C 作CJ ⊥y 轴交新抛物线的对称于J ，∵C （0，3），F （5，-2），∴KF =5，CK =2+3=5，CJ =152， 同理△KFC 和△LKH 、△JCG 都是等腰直角三角形，且△LKH ≅△JCG ，∴HL =FL =CJ =GJ 152=，KL =KF + FL =1525522+=， ∴点H 的纵坐标为1511222-=， ∴H （252，112）， 综上所述，H （52，112）或（252，112）． 【点睛】本题考查了二次函数的应用，解本题的关键要熟练掌握二次函数的性质，两点确定一条直线的解析式，解一元二次方程，抛物线平移的性质，矩形的性质，等腰直角三角形的判定和性质等．正确的识别图形是解题的关键．12．（2021·重庆市南华中学校九年级月考）如图，在矩形OABC 中，点A 、点C 分别在x 轴和y 轴上，点()1,2B ．抛物线()20y ax bx c a =++≠经过,A C 两点，交BC 的延长线于点D ，与x 轴另一个交点为E ，且4AE =．（1）求抛物线的表达式；（2）点P 是直线OD 上方抛物线上的一个动点，//PF y 轴，PQ OD ⊥，垂足为Q ． ①猜想：PQ 与FQ 的数量关系，并证明你的猜想；②设PQ 的长为l ，点P 的横坐标为m ，求l 与m 的函数表达式，并求l 的最大值． （3）如果M 是抛物线对称轴上一点，在抛物线上是否存在一点N ，使得以M N C E 、、、为顶点的四边形是平行四边形？若存在，直接写出点N 的坐标；若不存在，请说明理由．【答案】（1）224233y x x =--+；（2）①PQ FQ =；②l 的最大值为49248；（3）存在，点N 的坐标：102,-3⎛⎫ ⎪⎝⎭，10-4,-3⎛⎫ ⎪⎝⎭，()-2,2． 【分析】（1）根据矩形的性质，可得A ，C ，根据AE 的长，可得E 点坐标，根据待定系数法，可得答案；（2）①先求出点D 的坐标()2,2-得OC CD =，45CDO COD ∠=∠=︒，由//PF y ，所以45PAQ COD ∠=∠=︒，根据等腰直角三角形的性质，可得答案；②根据平行于y 轴直线上两点间的距离是较大的纵坐标减较小的纵坐标，可得PF ，根据等腰直角三角线的性质，可得l ，根据二次函数的性质，可得答案；（3）分两种情况：EC 平行四边形的边长或是对角线两种情况讨论，根据平行四边形的对角顶点的横坐标的和相等，可得N 点的横坐标，根据与函数值的对应关系，可得答案．【详解】解：（1）∵矩形OABC 中，点()B 1,21,2OA OC ∴==()()1,0,0,2A C ∴4AE =()3,0E ∴-∴设()()()-130y a x x a =+≠，将()0,2C 代入得：()()20-103a =+，2-3a ∴=， ()()2224-13-2333y x x x x =-+=-+∴ （2）①P Q FQ =证：抛物线的对称轴为直线1x =-由对称性可知点D 的坐标为()2,2-2CO CD ∴== 45COD ∴∠=︒．//PF y 轴 45PFQ COD ∴∠=∠=︒.PQ OD ⊥ 90PQF ∴∠=︒.45QPF PFQ ∴∠=︒=∠ FQ PQ ∴=.②由题意，得224,--233m P m m ⎛⎫+ ⎪⎝⎭点D 的坐标为()2,2-,∴直线OD 的表达式：y x =- .(),F m m ∴-.222421--223333m m m m m PF ∴=++=--+. 由①得：PFQ ∆为等腰直角三角形22222121492--2-22333448l PQ PF m m m ===+++∴（）. 2-03a =< , l ∴的最大值为49248． （3）存在，理由如下： 抛物线的对称轴为3112x -+==-， 设224,233N s s s ⎛⎫--+ ⎪⎝⎭，如图所示， 以CE 为边长的1122,CEN M CEM N ，根据平行四边形的对角顶点的横坐标的和相等∴ 在11CEN M 中，由()-3+10s -=+，解得4s =-，1104,3N ⎛⎫∴-- ⎪⎝⎭， 在22CEM N 中，由310s -+=-+，解得2s =，2102,3N ⎛⎫∴- ⎪⎝⎭， 以CE 对角线的33EM CN ，根据平行四边形的对角顶点的横坐标的和相等，()301s ∴-+=+-，解得2s =-，()32,2N ∴-综上，点N 的坐标：（2，103-），（-4，103-），（-2，2）． 【点睛】本题考查了二次函数综合题，解（1）的关键是待定系数法；解（2）①的关键是利用等腰直角三角形的性质；解②的关键是利用二次函数的性质；解（3）的关键是利用平行四边形的对角顶点的横坐标的和和相等得出N 点的横坐标，要分类讨论，以防遗漏．。
二次比二次函数求最值
二次比二次函数求最值二次函数是高中数学中常见的一种函数，它可以用来描述特定的数学模型，并且在求解最值问题中有重要作用。
求解二次函数的最值是高中数学中的重要内容，也是考试中的重点，本文将介绍如何求解二次函数求最值。
一、二次函数及其性质1、什么是二次函数二次函数是一类具有特定性质的函数，它的定义域是实数集，它的定义式为：y=ax2+bx+c其中，a,b,c是实数，a≠0。
2、二次函数的性质（1）抛物线的性质二次函数是一种抛物线，它的图像为一条开口向上的曲线，如果a>0，则抛物线的最高点在原点，如果a<0，则抛物线的最低点在原点；（2）函数的单调性二次函数是一种单调函数，如果a>0，则函数从左到右递增；如果a<0，则函数从右到左递减。
二、二次函数求最值1、求解最值的方法（1）一次导数法如果一个函数在某一点处取得极大值或极小值，那么这个点处的一次导数必定为0，因此可以通过求解一次导数为0的解来求解最值点。
（2）二次比值法二次比值法是求解二次函数最值的一种有效方法，它的基本原理是：取一点x0，然后计算f(x0)和f(x0+h)的比值，如果比值小于1，则x0处取得最小值；如果比值大于1，则x0处取得最大值。
2、具体求解方法（1）一次导数法设函数为y=ax2+bx+c，则它的一次导数为：y'=2ax+b求解y'=0时的解，即可得到最值点：x=-b/2a（2）二次比值法取一点x0，然后计算f(x0)和f(x0+h)的比值，比值小于1则x0处取得最小值，比值大于1则x0处取得最大值。
设函数为y=ax2+bx+c，取一点x0，则f(x0)和f(x0+h)的比值为：R=f(x0+h)/f(x0)=[a(x0+h)2+b(x0+h)+c]/[ax02+bx0+c]假设x0处取得最小值，则R<1，即a(x0+h)2+b(x0+h)+c<ax02+bx0+c整理可得：h<[b2-4ac]/2a所以，当h<[b2-4ac]/2a时，x0处取得最小值；反之，当h>[b2-4ac]/2a时，x0处取得最大值。
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解：设DG的长为x，矩形DEFG的面积为y， ∵矩形DEFG的边EF在△ABC的边BC上， ∴DG∥BC， ∴△ADG∽△ABC， ∵AH⊥BC， ∴AP⊥DG， ∴AP＝DG ，
AH BC ∴ AP＝ x ，
80 100 ∴AP＝ 4 x，
5
Байду номын сангаас
∴DE＝PH＝80－ 4 x，
5
∴y＝DG·DE＝x(80－
解：(1)观察表格可知，销售单价每增加1元，日均销售量减少40瓶．设在进价基 础上增加x元后，日均销售利润为y元， 这时日均销售量为480－40(x－1)＝520－40x， 故y关于x的函数解析式为y＝x(520－40x )－200＝－40x2＋520x－200(0＜x＜13)； (2)由(1)得y＝－40x2＋520x－200＝－40(x－6.5)2＋1490， ∵0＜6.5＜13， ∴当x＝6.5时，即销售单价定为11.5，日均毛利润达到最大值1490. 答：销售单价定为11.5元时，日均毛利润最大，最大值为1490元．
第1题图
解：由题意得y＝x(30－2x＋2)＝－2x2＋32x＝－2(x－8)2＋128， ∵墙长15 m， ∴30－2x＋2≤15，解得x≥8.5. 又∵32－2x>0， ∴x<16. ∴8.5≤x<16. ∵y＝－2(x－8)2＋128， ∴当x≥8时，y随x的增大而减小． ∴当x＝8.5时，y取得最大值，最大值为y＝－2×(8.5－8)2＋128＝127.5. 答：当场地的宽为8.5 m时，矩形场地的面积取得最大值，最大值为127.5 m2.
专题 利用二次函数性质求最值
微专题 利用二次函数性质求最值 类型一 面积问题
★篱笆问题
设一边长x，结合题意用含x的代数式表示出另一边，利用矩形的面积公式得出S与x 之间的函数关系式，化为顶点式即可求得面积最大值，注意自变量x的取值范围．
1. 如图所示是某养殖专业户建立的一个矩形场地，一边靠墙(墙长15 m)，另三边除 大门外用篱笆围成．已知篱笆总长为30 m，门宽是2 m，若设这块场地的宽为x m， 养殖场地的面积为y m2，则当x为何值时，y有最大值？最大值为多少？
4
x)＝－
4
x2＋80x＝－
4
(x－50)2＋2000.
∵0<x<100，－
4
5
＜0，
5
5
5
∴当x＝50时，y取得最大值，最大值为2000，
∴DE＝80－ 4×50＝40，
5
答：当矩形的长DG为50米，宽DE为40米时，矩形DEFG的面积最大，最大为
2000平方米．
类型二 销售问题
★利润问题
1．根据题意找函数关系“总利润＝(售价－成本)×销售量”或“总利润＝售价×销 售量－总成本”，列出函数关系式； 2．根据题干信息找自变量x的取值范围及是否为整数； 3．通过配方将函数关系式化为顶点式，根据函数增减性求得在自变量取值范围 内的最大值；若对称轴为小数，则要注意x的取值是否有两个．
解：(1)由题意得W＝(x－20)·y＝(x－20)·(－10x＋500)＝－10x2＋700x－10000， ∵每件护眼台灯的利润不高于成本价的60%， ∴销售单价不能超过20×(1＋60%)＝32， 即W＝－10x2＋700x－10000(20≤x≤32)； (2)由(1)得W＝－10x2＋700x－10000＝－10(x－35)2＋2250， ∵－10＜0，抛物线开口向下， ∴当20≤x≤32时，W随x的增大而增大， ∴当x＝32时，W取得最大值，最大值为－10×(32－35)2＋2250＝2160. 答：当销售单价定为32元时，每月可获得最大利润，最大利润是2160元．
3. 小明投资销售一种进价为每件20元的护眼台灯，销售过程中发现，每月销售量 y(件)与销售单价x(元)之间的关系满足一次函数y＝－10x＋500，在销售过程中， 销售单价不低于成本价，且每件的利润不高于成本价的60%. (1)设小明每月获得利润为W(元)，求每月获得利润W(元)与销售单价x(元)之间的函 数关系式，并确定自变量x的取值范围； (2)当销售单价定为多少元时，每月可获得最大利润？最大利润是多少？
4. 某饮料经营部每天的固定成本为200元，其销售的饮料每瓶进价为5元．销售单 价与日均销售量的关系如下：
售价单价(元) 6 7 8 9 10 11 12 日均销售量(瓶) 480 440 400 360 320 280 240
(1)若记销售单价比每瓶进价多x元时，日均毛利润(毛利润＝售价－进价－固定 成本)为y元，求y关于x的函数解析式和自变量的取值范围； (2)若要使日均毛利润达到最大，销售单价应定为多少元？最大日均毛利润为多 少元？
★几何图形中的面积最值问题
设矩形的一边长为x，结合相似三角形的性质，对应边成比例，用含有x的代数 式表示出另一边长，利用矩形的面积公式得出S与x之间的函数关系式，化为顶 点式即可求得面积最大值，注意自变量x的取值范围．
2. 如图，有一块三角形空地，底边长BC＝100米，高AH＝80米，某单位要沿着底 边BC修一座底面是矩形DEFG的大楼，D、G分别在AB、AC边上，E、F在边BC 上，当矩形DEFG的面积最大时，这个矩形的长与宽各是多少米？最大面积为多 少？
★每每问题——售价变化引起销量变化
1．注意自变量x代表销售单价还是代表上涨(下降)的量； 2．根据题意找函数关系“总利润＝(售价－成本)×销售量”，列出函数关系式； 3．通过配方将函数关系式化为顶点式，再根据函数增减性求得最大值； 4．若自变量x代表上涨(下降)的量，则根据顶点式可求得x的最大值，最后在确 定销售单价时注意找准基础量．