小专题6__二次函数的最值及函数值的范围

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二次函数最值

二次函数最值

二次函数最值内容讲解: 二次函数的最值问题,包括三方面的内容: 自变量的取值范围为任意实数时二次函数最值的求法.二次函数y=ax 2+bx+c=a (x+2b a )2+244ac b a -.当a>0时,抛物线开口向上,此时当x<-2b a 时,y 随x 增大而减小;当x>-2b a 时,y 随x•增大而增大;当x=-2b a时,y 取最小值244ac b a -.当a<0时,抛物线开口向下,此时当x<-2b a 时,y 随x 增大而增大;当x>-2b a 时,y 随x 增大而减小;当x=-2b a时,y 取最大值244ac b a-. 2.自变量的取值范围是某一确定范围时二次函数最值的求法,•要结合图象和增减性来综合考虑.(1)当抛物线的顶点在该范围内,顶点的纵坐标就是函数的最值; (2)当抛物线的顶点不在该范围内,二次函数的最值在范围内两端点处取得.3.实际问题中所建立的数学模型是二次函数时,所涉及的二次函数最值的求法,先建模后求解. 例题剖析例1 (2003年武汉选拔赛试题)若x-1=1223y z +-=,则x 2+y 2+z 2可取得的最小值为( ). (A )3 (B )5914(C )92 (D )6 分析:设x-1=1223y z +-==t ,则x 2+y 2+z 2可用只含t 的代数式表示,通过配方求最小值. 解:x=t+1,y=2t-1,z=3t+2,原式=14t 2+10t+6=14(t+514)2+5914,所以最小值是5914. 评注:本题体现了如何消元使多元函数转变为一元函数这一思想,我们要用心体会.此外,设比值为k 法是解决等比问题最常用的方法.例2 (1995年全国初中数学联赛试题)设x 为正实数,则函数y=x 2-x+1x 的最小值是________.分析:先将原函数配方,再求最值。

解:y=x 2-x+1x =(x-1)2+(x+1x )-1 =(x-1)2+)2+1 要求y 的最小值,最好有(x-1)2=0)2=0,这时得到x=1. 于是,当x=1时,y=x 2-x+1x 取最小值1.评注:函数y=x 2-x+1x 含有1x,不能直接用求二次函数的最值方法,求最值的最原始、•最有效的方法仍然是配方法.例3(2006年全国初中数学竞赛(浙江赛区)复赛试题)函数y=2x2+4│x│-1的最小值是________.分析:对x分类进行讨论,去绝对值符号,转化为在约束条件下,•求二次函数最值问题.解:y=2(│x│+1)2-3=222(1)3,0,2(1)3,0.x xx x⎧+-≥⎪⎨--≤⎪⎩其图象如图,由图象可知,当x=0时,y最小为-1.答案:-1.评注:对于含有绝对值的函数,首先要化去绝对值,变成基本函数,再求极值.例4设0≤x≤3,求函数y=f(x)=│x2-23x-1│的最值.分析:首先画出y=f(x)的图象,然后将y=f(x)图象位于x轴上方的部分保持不变,而将位于x轴下方的图象作关于x轴的对称图形,即得y=│f(x)│的图象.•然后用数形结合方法求函数y=│f(x)│的最值.【解】:如图,先作抛物线y=x2-23x-1,然后将x轴下方的图象翻转上来,即得y=│x2-23x-1│的图象,对称轴是直线x=3,方程x2-23x-1=0的两根是3±2.由此可知,0与3•位于图象与x轴两交点之间,且位于对称轴两侧,故最大值为:f(3)=|(3)-23·3-1|=4,而最小值为f(0),f(3)中较小者∵f(0)=1,f(3)=63-8>1,∴最小值为1.评注:画绝对值函数图象,首先脱去绝对值符号(方法同绝对值的化简),•转化为基本函数,再在自变量取值范围内画出符合条件的图象.例5 设x1、x2是方程2x2-4mx+2m2+3m-2=0的两个实根,当m为何值,x12+x22有最小值,并求这个最小值.分析:由韦达定理知x12+x22是关于m的二次函数,是否是在抛物线的顶点处取得最小值,就要看自变量m的取值范围,从判别式入手.解:由△=(-4m)2-4×2×(2m2+3m-2)≥0得m≤23,x1+x2=2m,x1x2=22323m m+-,x12+x22=2(m-34)2+78=2(34-m)2+78,•∵m≤23,∴34-m≥34-23>0,从而当m=23时,x+x取得最小值,且最小值为2×(34-23)2+78=89.评注:定义在某一范围的条件限制的二次函数最值问题,有下两种情形:(1)当抛物线的顶点在该范围内,顶点的纵坐标就是函数的最值;(2)当抛物线的顶点不在该范围内,二次函数的最值在范围内两端点处取得.例6 求函数y=(4-x)+229x+的最值.分析:此函数是较复杂的复合函数,可通过引入参数来求取函数最值.解:设u=229x+-x,则u>0,且y=4+u.于是(u+x)2=4(x2+9),即3x2-2u·x+36-u2=0.∵x∈R,∴上式的判别式△=(2u)2-4×3×(36-u2)≥0,即u2≥27,故u≥33.∴y=4-x+229x+的最小值为4+33(当x=3时取到).评注:通过换元,把原函数转变成关于x的一元二次方程,考虑到一元二次方程有解,由△≥0即可求得u的范围,从而求得y的最值.这是一种常用的方法,应掌握.例7 (2002年太原市竞赛题)已知二次函数y=x2-x-2及实数a>-2,求(1)函数在-2<x≤a的最小值;(2)函数在a≤x≤a+2的最小值.分析:本题由于字母a的不确定性,因此需要分类讨论,并通过数形结合的方法来解.解:函数y=x2-x-2的图象如图.(1)当-2<a<12时,y min=y│x=a=a2-a-2;当a≥12时,y min=12|xy==-94.(2)当-2<a且a+2<12,即-2<a<-32时,y min=y│x=a+2=(a+2)2-(a+2)-2=a2+3a;当a<12≤a+2,即-32≤a<12时,y min=12|xy==-94.评注:将a相对于抛物线对称轴的位置进行分类讨论是解题关键,•而数形结合的方法可以直观地帮助求解.例8 (2004年全国初中数学联赛试题江西赛区加试题)函数y=x2-2(2k-1)x+3k2-2k+6的最小值为m,则当m达到最大时x=_______.分析:可通过配方法将原函数配成a(x+n)2+m的形式,再根据m的形式确定m的最大值.解:y=(x-2k+1)2-k2+2k+5,当x=2k-1时,y最小值是m=-k2+2k+5=-(k-1)2+6,所以当k=1时,m达到最大值.此时x=2k-1=1.评注:配方法是求取二次函数最值问题中最常用的基本方法,对于二次函数的最小值的最大值问题,可通过反复配方来确定.例9(2004年“TRULY@信利杯”全国初中数学竞赛试题)实数x、y、z满足x+y+z=5,xy+yz+zx=3,则z 的最大值是_______.分析:由条件可构造以x 、y 为根的一元二次方程,再根据其有实数根求出的范围. 解:∵x+y=5-z ,xy=3-z (x+y )=3-z (5-z )=z 2-5z+3. ∴x 、y 是关于t 的一元二次方程t 2-(5-z )t+z 2-5z+3=0的两实根. ∵△=(5-z )2-4(z 2-5z+3)≥0,即 3z 2-10z-13≤0,(3z-13)(z+1)≤0. ∴z ≤133,当x=y=13时,z=133. 故z 的最大值为133. 评注:•利用一元二次方程根的判别式的值“非负”或“为负”来求解函数最值的方法称为判别式法. 例10 (2003年“TRULY@信利杯”全国初中数学竞赛试题)已知二次函数y=ax 2+bx+c (其中a 是正整数)的图象经过点A (-1,4)与点B (2,1),并且与x•轴有两个不同的交点,则b+c 的最大值为________. 分析:应用二次函数y=ax 2+bx+c 过已知两点可确定a 、b 、c 之间关系,并利用根的判别式求出b+c 最值.解:由于二次函数的图象过点A (-1,4),点B (2,1),所以4,1,421,32.a b c b a a b c c a -+==--⎧⎧⎨⎨++==-⎩⎩解得 因为二次函数图象与x 轴有两个不同的交点,所以△=b 2-4ac>0,(-a-1)2-4a (3-2a )>0,即(9a-1)(a-1)>0,由于a 是正整数,故a>1, 所以a ≥2,又因为b+c=-3a+2≤-4,且当a=2,b=-3,c=-1时,满足题意,故b+c•的最大值为-4. 评注:借助二次函数图象与x 轴的交点是所对应二次方程的根,•通过根的判别式可确定相关字母(或式)的取值范围,进而可确定其最值是解决这类问题常用方法.例11 (2004年“TRULY@信利杯”全国初中数学竞赛试题)已知a<0,b ≤0,c>0,•24b ac -,求b-4ac 的最小值.分析:由b 2-4ac 容易想到一元二次方程ax 2+bx+c=0根的判别式,且b 2-4ac>0,故可构造抛物线y=ax 2+bx+c 来解.解:令y=ax 2+bx+c ,由a<0,b ≤0,c>0,判别式△=b 2-4ac>0,•所以这个二次函数的图象是一条开口向下的抛物线,且与x 轴有两个不同的交点A (x 1,0),B (x 2,0),因为x 1x 2=c a<0,不妨设x 1<x 2,则x 1<0<x 2,对称轴x=-2b a≤0,于是│x 1│24b b ac -+-24b b ac --=c , 所以244ac b a -≥24b b ac ---242b ac a-, 故b 2-4ac ≤4,当a=-1,b=0,c=1时,等号成立.所以b 2-4ac 的最小值为4。

最全二次函数区间的最值问题(中考数学必考题型)

最全二次函数区间的最值问题(中考数学必考题型)

二次函数的最值问题二次函数的最值问题,是每年中考的必考题,也是考试难点,经常出现在压轴题的位置,解决二次函数的最值问题,特别是含参数的二次函数,一定要考虑二次函数的三个要素:开口方向,对称轴,自变量的取值范围,对于二次函数能够分析出三要素,二次函数的问题就迎刃而解了。

例1.对于二次函数342+-=x x y(1)求它的最小值和最大值.(2)当1≤x ≤4时,求它的最小值和最大值.(3)当-2≤x ≤1时,求它的最小值和最大值.(4)二次函数的最值与哪些因素有关?对于给定的范围,最值可能出现在哪些位置?练习1.二次函数y =x 2+2x ﹣5有( )A .最大值﹣5B .最小值﹣5C .最大值﹣6D .最小值﹣6练习2.在二次函数y =x 2﹣2x ﹣3中,当0≤x ≤3时,y 的最大值和最小值分别是( )A .0,﹣4B .0,﹣3C .﹣3,﹣4D .0,0练习3若抛物线y =﹣x 2+4x +k 的最大值为3,则k = .练习4(多元消参,利用平方的性质确定自变量的取值范围)若实数a 、b 满足a +b 2=2,则a 2+5b 2的最小值为 .练习5如图,P 是抛物线y =x 2﹣2x ﹣3在第四象限的一点,过点P 分别向x 轴和y 轴作垂线,垂足分别为A 、B ,求四边形OAPB 周长的最大值及点P 的横坐标练习6.(回归教材)如图,一张正方形纸板的边长为8cm ,将它割去一个正方形,留下四个全等的直角三角形(图中阴影部分).设AE =BF =CG =DH =x (cm ),阴影部分的面积为y (cm 2).(1)求y 关于x 的函数解析式并写出x 的取值范围;(2)当x 取何值时,阴影部分的面积最大,最大面积是多少.一、对开口方向(二次项前面系数)进行讨论例2.当 41≤≤x 时,二次函数a ax ax y 342+-= 的最大值等于6.求二次项系数a 的值练习1已知二次函数y =mx 2+2mx ﹣1(m >0)的最小值为﹣5,则m 的值为( )A .﹣4B .﹣2C .2D .4练习2已知二次函数y =mx 2+(m 2﹣3)x +1,当x =﹣1时,y 取得最大值,则m = . 练习3已知二次函数y =mx 2+2mx +1(m ≠0)在﹣2≤x ≤2时有最小值﹣2,求m 的值二、对二次函数的对称轴的位置进行讨论例3.当 12≤≤x -时,二次函数a ax x y 342+-= 的最小值等于-1.求a 的值.变式1当﹣2≤x ≤1时,二次函数y =﹣(x ﹣m )2+m 2+1有最大值4,求实数m 的值.变式2当﹣1≤x ≤1时,函数y =﹣x 2﹣2mx +2n +1的最小值是﹣4,最大值是0,求m 、n 的值.三、对二次函数的x 取值范围进行讨论例4.当 2+≤≤a x a 时,二次函数a x x y 342+-= 的最大值等于-6.求a 的值.练习1.当a ﹣1≤x ≤a 时,函数y =x 2﹣2x +1的最小值为1,求a 的值.练习2.若t ≤x ≤t +2时,二次函数y =2x 2+4x +1的最大值为31,求t 的值练习3.已知二次函数y =﹣x 2+6x ﹣5.当t ≤x ≤t +3时,函数的最大值为m ,最小值为n ,若m ﹣n =3,求t 的值.练习4.设a ,b 是任意两个不等实数,我们规定:满足不等式a ≤x ≤b 的实数x 的所有取值的全体叫做闭区间,表示为[a ,b ].对于任何一个二次函数,它在给定的闭区间上都有最小值.求函数y =x 2﹣4x ﹣4在区间[t ﹣2,t ﹣1](t 为任意实数)上的最小值y min 的解析式.练习5.若关于x 的函数y ,当t ﹣≤x ≤t +时,函数y 的最大值为M ,最小值为N ,令函数h =,我们不妨把函数h 称之为函数y 的“共同体函数”.若函数y =﹣x 2+4x +k ,是否存在实数k ,使得函数y 的最大值等于函数y 的“共同体函数“h 的最小值.若存在,求出k 的值;若不存在,请说明理由.拓展:C 2的解析式为:y =a (x +2)2﹣3(a >0),当a ﹣4≤x ≤a ﹣2时,C 2的最大值与最小值的差为2a ,求a 的值.作业:1.矩形的周长等于40,则此矩形面积的最大值是2.若实数x ,y 满足x +y 2=3,设s =x 2+8y 2,则s 的取值范围是 .3.已知二次函数y =ax 2+4x +a ﹣1的最小值为2,则a 的值为 .4.已知实数满足x 2+3x ﹣y ﹣3=0,则x +y 的最小值是 .5.若二次函数y =﹣x 2+mx 在﹣2≤x ≤1时的最大值为5,则m 的值为6.当a ≤x ≤a +1时,函数y =x 2﹣2x +1的最小值为1,则a 的值为7.已知二次函数y =122+-ax ax ,当30≤≤x 时,y 的最大值为2,则a 的值为8.如图,在Rt △ABC 中,∠B =90°,AB =6cm ,BC =8cm ,点P 从A 点开始沿AB 边向点B 以1cm /s 的速度移动,点Q 从B 点开始沿BC 边向点C 以2cm /s 的速度移动,则P 、Q 分别从A 、B 同时出发,经过多少秒钟,使△PBQ 的面积最大.9.设a、b是任意两个不等实数,我们规定:满足不等式a≤x≤b的实数x的所有取值的全体叫做闭区间,表示为[a,b].对于一个函数,如果它的自变量x与函数值y满足:当m≤x≤n时,有m≤y≤n,我们就称此函数是闭区间[m,n]上的“闭函数”.若二次函数y=x2﹣x﹣是闭区间[a,b]上的“闭函数”,求实数a,b的值.10.抛物线y=x2+bx+3的对称轴为直线x=1.(1)b=;(2)若关于x的一元二次方程x2+bx+3﹣t=0(t为实数)在﹣1<x<4的范围内有实数根,则t的取值范围是.11.已知关于x的二次函数y1=x2+bx+c(实数b,c为常数).(1)若二次函数的图象经过点(0,4),对称轴为x=1,求此二次函数的表达式;(2)若b2﹣c=0,当b﹣3≤x≤b时,二次函数的最小值为21,求b的值;(3)记关于x的二次函数y2=2x2+x+m,若在(1)的条件下,当0≤x≤1时,总有y2≥y1,求实数m的最小值.12.已知抛物线y=﹣2x2+(b﹣2)x+(c﹣2020)(b,c为常数).(1)若抛物线的顶点坐标为(1,1),求b,c的值;(2)若抛物线上始终存在不重合的两点关于原点对称,求c的取值范围.(3)在(1)的条件下,存在正实数m,n(m<n),当m≤x≤n时,恰好,求m,n的值.。

高考数学一轮复习 第二章 不等式 第6课 二次函数的最值 文(含解析)-人教版高三全册数学试题

高考数学一轮复习 第二章 不等式 第6课 二次函数的最值 文(含解析)-人教版高三全册数学试题

第6课 二次函数的最值基本方法:数形结合。

配方→画图象→结合单调性及图象求解1.定义域为R 时例1.求函数2()23f x x x =--的最值【解析】2()(1)4f x x =--,对称轴为1x =当1x =时,min ()(1)4f x f ==,()f x 无最小值变式:求函数2()23f x x x =-++的最值解:2()(1)4f x x =--+,对称轴为1x =当1x =时,max ()(1)4f x f ==,()f x 无最小值 小结:当0a >时,2()f x ax bx c =++有最小值244ac b a -;当0a <时,2()f x ax bx c =++有最大值244ac b a- 2.定义域为闭区间的不含参数问题例2.求函数223y x x =--,[2,2]x ∈-的最大值和最小值.【解析】2()(1)4f x x =--,对称轴为1x = 22x -≤≤,∴当1x =时,min ()(1)4f x f ==;当1x =时,max ()(2)5f x f =-=变式:求函数223y x x =-++,[1,2]x ∈-的最大值和最小值.【解析】2()(1)4f x x =--,对称轴为1x = 12x -≤≤,∴当1x =-时,min ()(1)0f x f =-=当1x =时,max ()(1)4f x f ==小结:首先将二次函数式化为h k x a y +-=2)(的形式,若顶点的横坐标在给定的区间上,则当0a >时,在顶点处取得最小值,在离对称轴较远的端点处取得大值.3.定义域为闭区间的含参数问题例3.已知二次函数2()21f x x ax =--,当[0,2]x ∈上有最小值()h a ,最大值为()g a 求(1)()h a 的解析式(2)()g a 的解析式【解析】(1)22()()1f x x a a =---,对称轴为x a =①当0a <时,()f x 在[0,2]上递增,min ()()(0)1h a f x f ===-;②当02a ≤≤时,()f x 在[0,]a 上递减,在[,2]a 上递增,2min ()()()1h a f x f a a ===--; ③当2a >时,()f x 在[0,2]上递减,min ()()(2)34h a f x f a ===-所以()h a 的解析式为210()102342a h a a a a a -<⎧⎪=--≤≤⎨⎪->⎩(2)()f x 的最大值只能是(0)f 或(2)f ,不能是()f a而(0)1f =-,(2)34f a =-①当(0)(2)f f >,即1a >时,max ()()(0)1g a f x f ===-;②当(0)(2)f f ≤,即1a ≤时,max ()()(2)34g a f x f a ===-所以()g a 的解析式为11()341a g a a a ->⎧=⎨-≤⎩ 小结:求2()(0)f x ax bx c a =++>的最小值时,考虑对称轴在区间的左、中、右三种情况即可;求它的最大值时,只需根椐区间端点函数值讨论即可变式:已知221y x ax a =-++-在[0,1]x ∈时有最大值2,求a 的值【解析】二次函数的对称轴是x a =(1)当0a <时,则0x =时,max 12y a =-=,解得1a =-.(2)当01a ≤≤时,则x a =时,2max 12y a a =-+=,无解. (3)当1a >时,则1x =时,max 2y a ==,有2a =.综上可知,1a =-,或2a =.第6课:二次函数的最值作业1. 函数2()2f x x x =-的最值情况( )A .有最大值1-,无最小值B 。

二次函数求最值的六种考法(含答案)

二次函数求最值的六种考法(含答案)

二次函数与最值的六种考法-重难点题型【题型1 二次函数中的定轴定区间求最值】【例1】(2021春•瓯海区月考)已知二次函数y=﹣x2+2x+4,关于该函数在﹣2≤x≤2的取值范围内,下列说法正确的是()A.有最大值4,有最小值0B.有最大值0,有最小值﹣4C.有最大值4,有最小值﹣4D.有最大值5,有最小值﹣4【解题思路】根据题目中的函数解析式和二次函数的性质,可以得到该函数的对称轴和开口方向,然后根据﹣2≤x≤2,即可得到相应的最大值和最小值,从而可以解答本题.【解答过程】解:∵二次函数y=﹣x2+2x+4=﹣(x﹣1)2+5,∴该函数的对称轴是直线x=1,函数图象开口向下,∴当﹣2≤x≤2时,x=1时取得最大值5,当x=﹣2时,取得最小值﹣4,故选:D.【变式1-1】(2020秋•龙沙区期中)当﹣1≤x≤3时,二次函数y=x2﹣3x+m最大值为5,则m=.【解题思路】根据题目中的函数解析式和二次函数的性质,可以求得m的值,本题得以解决.【解答过程】解:∵二次函数y=x2﹣3x+m=(x−32)2+m−94,∴该函数开口向上,对称轴为x=3 2,∵当﹣1≤x≤3时,二次函数y=x2﹣3x+m最大值为5,∴当x=﹣1时,该函数取得最大值,此时5=1+3+m,解得m=1,故答案为:1.【变式1-2】(2021•哈尔滨模拟)已知二次函数y=x2﹣4x+3,当自变量满足﹣1≤x≤3时,y的最大值为a,最小值为b,则a﹣b的值为.【解题思路】根据题目中的函数解析式和二次函数的性质,可以得到自变量满足﹣1≤x≤3时,x=﹣1时取得最大值,x=2时取得最小值,然后即可得到a、b的值,从而可以求得a﹣b的值,本题得以解决.【解答过程】解:∵二次函数y=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1,∴该函数图象开口向上,对称轴为直线x=2,∵当自变量满足﹣1≤x≤3时,y的最大值为a,最小值为b,∴当x=﹣1时,取得最大值,当x=2时,函数取得最小值,∴a=1+4+3=8,b=﹣1,∴a﹣b=8﹣(﹣1)=8+1=9,故答案为:9.【变式1-3】(2020秋•番禺区校级期中)若函数y=x2﹣6x+5,当2≤x≤6时的最大值是M,最小值是m,则M﹣m=.【解题思路】根据题意画出函数图象,即可由此找到m 和M 的值,从而求出M ﹣m 的值. 【解答过程】解:原式可化为y =(x ﹣3)2﹣4, 可知函数顶点坐标为(3,﹣4), 当y =0时,x 2﹣6x +5=0, 即(x ﹣1)(x ﹣5)=0, 解得x 1=1,x 2=5. 如图:m =﹣4,当x =6时,y =36﹣36+5=5,即M =5. 则M ﹣m =5﹣(﹣4)=9.故答案为9.【题型2 二次函数中的动轴定区间求最值】【例2】(2021•雁塔区校级模拟)已知二次函数y =mx 2+2mx +1(m ≠0)在﹣2≤x ≤2时有最小值﹣2,则m =( ) A .3B .﹣3或38C .3或−38D .﹣3或−38【解题思路】先求出对称轴为x =﹣1,分m >0,m <0两种情况讨论解答即可求得m 的值. 【解答过程】解:∵二次函数y =mx 2+2mx +1=m (x +1)2﹣m +1, ∴对称轴为直线x =﹣1, ①m >0,抛物线开口向上,x =﹣1时,有最小值y =﹣m +1=﹣2, 解得:m =3;②m <0,抛物线开口向下,∵对称轴为直线x =﹣1,在﹣2≤x ≤2时有最小值﹣2, ∴x =2时,有最小值y =4m +4m +1=﹣2,解得:m =−38; 故选:C .【变式2-1】(2021•瓯海区模拟)已知二次函数y =ax 2﹣4ax ﹣1,当x ≤1时,y 随x 的增大而增大,且﹣1≤x ≤6时,y 的最小值为﹣4,则a 的值为( ) A .1B .34C .−35D .−14【解题思路】根据二次函数y =ax 2﹣4ax ﹣1,可以得到该函数的对称轴,再根据当x ≤1时,y 随x 的增大而增大,可以得到a 的正负情况,然后根据﹣1≤x ≤6时,y 的最小值为﹣4,即可得到a 的值. 【解答过程】解:∵二次函数y =ax 2﹣4ax ﹣1=a (x ﹣2)2﹣4a ﹣1, ∴该函数的对称轴是直线x =2, 又∵当x ≤1时,y 随x 的增大而增大, ∴a <0,∵当﹣1≤x ≤6时,y 的最小值为﹣4, ∴x =6时,y =a ×62﹣4a ×6﹣1=﹣4, 解得a =−14, 故选:D .【变式2-2】(2021•章丘区模拟)已知二次函数y =2ax 2+4ax +6a 2+3(其中x 是自变量),当x ≥2时,y 随x 的增大而减小,且﹣2≤x ≤1时,y 的最小值为15,则a 的值为( ) A .1或﹣2B .−√2或√2C .﹣2D .1【解题思路】先求出二次函数的对称轴,再根据二次函数的增减性得出抛物线开口向下a <0,然后由﹣2≤x ≤1时,y 的最小值为15,可得x =1时,y =15,即可求出a . 【解答过程】解:∵二次函数y =2ax 2+4ax +6a 2+3(其中x 是自变量), ∴对称轴是直线x =−4a2×2a=−1, ∵当x ≥2时,y 随x 的增大而减小, ∴a <0,∵﹣2≤x ≤1时,y 的最小值为15, ∴x =1时,y =2a +4a +6a 2+3=15, ∴6a 2+6a ﹣12=0, ∴a 2+a ﹣2=0,∴a =1(不合题意舍去)或a =﹣2. 故选:C .【变式2-3】(2021•滨江区三模)已知二次函数y =12(m ﹣1)x 2+(n ﹣6)x +1(m ≥0,n ≥0),当1≤x ≤2时,y 随x 的增大而减小,则mn 的最大值为( ) A .4B .6C .8D .494【解题思路】由二次函数解析式求出对称轴直线方程,分类讨论抛物线开口向下及开口向上的m ,n 的取值范围,将mn 转化为含一个未知数的整式求最值.【解答过程】解:抛物线y =12(m ﹣1)x 2+(n ﹣6)x +1的对称轴为直线x =6−nm−1, ①当m >1时,抛物线开口向上, ∵1≤x ≤2时,y 随x 的增大而减小, ∴6−n m−1≥2,即2m +n ≤8.解得n ≤8﹣2m , ∴mn ≤m (8﹣2m ),m (8﹣2m )=﹣2(m ﹣2)2+8, ∴mn ≤8.②当0≤m <1时,抛物线开口向下, ∵1≤x ≤2时,y 随x 的增大而减小, ∴6−n m−1≤1,即m +n ≤7,解得m ≤7﹣n , ∴mn ≤n (7﹣n ),n (7﹣n )=﹣(n −72)2+494, ∴mn ≤494, ∵0≤m <1, ∴此情况不存在.综上所述,mn 最大值为8. 故选:C .【题型3 二次函数中的定轴动区间求最值】【例3】(2020秋•马鞍山期末)当a﹣1≤x≤a时,函数y=x2﹣2x+1的最小值为1,则a的值为.【解题思路】利用二次函数图象上点的坐标特征找出当y=1时x的值,结合当a﹣1≤x≤a时函数有最小值1,即可得出关于a的一元一次方程,解之即可得出结论.【解答过程】解:当y=1时,有x2﹣2x+1=1,解得:x1=0,x2=2.∵当a﹣1≤x≤a时,函数有最小值1,∴a﹣1=2或a=0,∴a=3或a=0,故答案为:0或3.【变式3-1】(2021•济南模拟)函数y=﹣x2+4x﹣3,当﹣1≤x≤m时,此函数的最小值为﹣8,最大值为1,则m的取值范围是()A.0≤m<2B.0≤m≤5C.m>5D.2≤m≤5【解题思路】根据题目中的函数解析式和二次函数的性质,可以求得m的取值范围.【解答过程】解:∵y=﹣x2+4x﹣3=﹣(x﹣2)2+1,∴该函数图象开口向下,对称轴是直线x=2,顶点坐标为(2,1),∴x=﹣1和x=5对应的函数值相等,∵当﹣1≤x≤m时,此函数的最小值为﹣8,最大值为1,当x=﹣1时,y=﹣8,∴2≤m≤5,故选:D.【变式3-2】(2021•宁波模拟)若二次函数y=ax2﹣x+2的图象经过点(2,﹣1),当t≤x≤2时,y有最大值3,最小值﹣1,则t的取值范围应是()A.﹣6≤t≤2B.t≤﹣2C.﹣6≤t≤﹣2D.﹣2≤t≤2【解题思路】根据二次函数y=ax2﹣x+2的图象经过点(2,﹣1),可以求得a的值,然后即可得到该函数的解析式,再根据二次函数的性质和当t≤x≤2时,y有最大值3,最小值﹣1,即可得到t的取值范围.【解答过程】解:∵二次函数y=ax2﹣x+2的图象经过点(2,﹣1),∴﹣1=a×22﹣2+2,解得a=−1 4,∴y=−14x2﹣x+2=−14(x+2)2+3,∴该函数的图象开口向下,对称轴是直线x=﹣2,当x=﹣2时,该函数取得最大值3,∵当t≤x≤2时,y有最大值3,最小值﹣1,当x=2时,y=﹣1,∴﹣6≤t≤﹣2,故选:C.【变式3-3】(2021•莱芜区二模)已知二次函数y=(x+1)2﹣4,当a≤x≤b且ab<0时,y的最小值为2a,最大值为2b,则a+b的值为()A.2√3B.−72C.√3−2D.0【解题思路】根据a的取值范围分﹣1≤a<0,﹣b﹣2≤a<﹣1,a<﹣b﹣2三种情况讨论,求出满足题目条件的情况即可.【解答过程】解:∵a≤x≤b且ab<0,∴a,b异号,∴a<0,b>0,由二次函数的对称性,b关于对称轴的对称点为﹣b﹣2,若﹣1≤a<0,则(a+1)2﹣4=2a,解得a=−√3(舍),若﹣b﹣2≤a<﹣1,则﹣4=2a,a=﹣2,且(b+1)2﹣3=2b,解得b=√3,∴a+b=√3−2,若a<﹣b﹣2,则2a=﹣4,a=﹣2,2b=(a+1)2﹣4=﹣3,∴b=−32(舍),故选:C.【题型4 二次函数中求线段最值】【例4】(2020春•海淀区校级期末)如图,抛物线y=x2+5x+4与x轴交于A、B两点(点A在点B的左边),与y轴交于点C,连接AC,点P在线段AC上,过点P作x轴的垂线交抛物线于点Q,则线段PQ长的最大值为.【解题思路】先解方程x2+5x+4=0得A(﹣4,0),再确定C(0,4),则可利用待定系数法求出直线AC的解析式为y=x+4,设P(t,t+4)(﹣4≤t≤0),Q(t,t2+5t+4),所以PQ=t+4﹣(t2+5t+4),然后利用二次函数的性质解决问题.【解答过程】解:当y=0时,x2+5x+4=0,解得x1=﹣4,x2=﹣1,则A(﹣4,0),B(﹣1,0),当x=0时,y=x2+5x+4=4,则C(0,4),设直线AC的解析式为y=kx+b,把A(﹣4,0),C(0,4)代入得{−4k+b=0b=4,解得{k=1b=4,∴直线AC的解析式为y=x+4,设P(t,t+4)(﹣4≤t≤0),则Q(t,t2+5t+4),∴PQ=t+4﹣(t2+5t+4)=﹣t2﹣4t=﹣(t+2)2+4,∴当t=﹣2时,PQ有最大值,最大值为4.故答案为4.【变式4-1】(2020秋•镇平县期末)如图,直线y=−34x+3与x轴交于点C,与y轴交于点B,抛物线y=−38x 2+34x +3经过B ,C 两点,点E 是直线BC 上方抛物线上的一动点,过点E 作y 轴的平行线交直线BC 于点M ,则EM 的最大值为 .【解题思路】设出E 的坐标,表示出M 坐标,进而表示出EM ,化成顶点式即可求得EM 的最大值. 【解答过程】解:∵点E 是直线BC 上方抛物线上的一动点,∴点E 的坐标是(m ,−38m 2+34m +3),点M 的坐标是(m ,−34m +3),∴EM =−38m 2+34m +3﹣(−34m +3)=−38m 2+32m =−38(m 2﹣4m )=−38(m ﹣2)2+32, ∴当m =2时,EM 有最大值为32,故答案为32.【变式4-2】(2021•埇桥区模拟)对称轴为直线x =﹣1的抛物线y =x 2+bx +c ,与x 轴相交于A ,B 两点,其中点A 的坐标为(﹣3,0). (1)求点B 的坐标.(2)点C 是抛物线与y 轴的交点,点Q 是线段AC 上的动点,作QD ⊥x 轴交抛物线于点D ,求线段QD 长度的最大值.【解题思路】(1)利用二次函数对称性即可得出B 点坐标;(2)首先利用待定系数法求二次函数解析式,进而求出直线AC 的解析式,再利用QD =﹣x ﹣3﹣(x 2+2x ﹣3)进而求出最值.【解答过程】解:(1)∵点A (﹣3,0)与点B 关于直线x =﹣1对称, ∴点B 的坐标为(1,0). (2)∵a =1,∴y =x 2+bx +c .∵抛物线过点(﹣3,0),且对称轴为直线x =﹣1, ∴{9−3b +c =0−b2=−1∴解得:{b =2c =−3,∴y =x 2+2x ﹣3,且点C 的坐标为(0,﹣3). 设直线AC 的解析式为y =mx +n , 则{−3m +n =0n =−3, 解得:{m =−1n =−3,∴y =﹣x ﹣3如图,设点Q 的坐标为(x .y ),﹣3≤x ≤0.则有QD =﹣x ﹣3﹣(x 2+2x ﹣3)=﹣x 2﹣3x =﹣(x +32)2+94∵﹣3≤−32≤0,∴当x =−32时,QD 有最大值94.∴线段QD 长度的最大值为94.【变式4-3】(2020秋•滨海新区期末)如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线y =ax 2+bx +52与x 轴交于A(5,0),B(﹣1,0)两点,与y轴交于点C.(Ⅰ)求抛物线的解析式;(Ⅱ)若点M是抛物线的顶点,连接AM,CM,求△ACM的面积;(Ⅲ)若点P是抛物线上的一动点,过点P作PE垂直y轴于点E,交直线AC于点D,过点D作x轴的垂线,垂足为点F,连接EF,当线段EF的长度最短时,求出点P的坐标.【解题思路】(Ⅰ)用待定系数法即可求解;(Ⅱ)△AMC的面积=S△MHC+S△MHA=12×MH×OA,即可求解;(Ⅲ)点D在直线AC上,设点D(m,−12m+52),由题意得,四边形OEDF为矩形,故EF=OD,即当线段EF的长度最短时,只需要OD最短即可,进而求解.【解答过程】解:(Ⅰ)令x=0,则y=52,即C(0,52)设抛物线的表达式为y=a(x﹣x1)(x﹣x2)=a(x﹣5)(x+1),将点C的坐标代入上式得:52=a(0﹣5)(0+1),解得a=−1 2,故抛物线的表达式为y=−12(x﹣5)(x+1)=−12x2+2x+52;(Ⅱ)由抛物线的表达式得顶点M(2,92),过点M作MH∥y轴交AC于点H,设直线AC 的表达式为y =kx +t ,则{t =520=5k +t, 解得{k =−12t =52, 故直线AC 的表达式为y =−12x +52,当x =2时,y =32,则MH =92−32=3,则△AMC 的面积=S △MHC +S △MHA =12×MH ×OA =12×3×5=152; (Ⅲ)点D 在直线AC 上,设点D (m ,−12m +52),由题意得,四边形OEDF 为矩形,故EF =OD ,即当线段EF 的长度最短时,只需要OD 最短即可,则EF 2=OD 2=m 2+(−12m +52)2=54m 2−52m +254,∵54>0,故EF 2存在最小值(即EF 最小),此时m =1, 故点D (1,2),∵点P 、D 的纵坐标相同,故2=−12x 2+2x +52,解得x =2±√5,故点P 的坐标为(2+√5,2)或(2−√5,2).【题型5 二次函数中求线段和最值】【例5】(2020秋•安居区期末)如图,在抛物线y =﹣x 2上有A ,B 两点,其横坐标分别为1,2,在y 轴上有一动点C ,当BC +AC 最小时,则点C 的坐标是( )A .(0,0)B .(0,﹣1)C .(0,2)D .(0,﹣2)【解题思路】利用二次函数图象上点的坐标特征可求出点A ,B 的坐标,作点B 关于y 轴的对称点B ′,连接AB ′交y 轴于点C ,此时BC +AC 最小,由点B 的坐标可得出点B ′的坐标,由点A ,B ′的坐标,利用待定系数法可求出直线AB ′的解析式,再利用一次函数图象上点的坐标特征,即可求出点C 的坐标.【解答过程】解:当x =1时,y =﹣12=﹣1,∴点A 的坐标为(1,﹣1);当x =2时,y =﹣22=﹣4,∴点B 的坐标为(2,﹣4).作点B 关于y 轴的对称点B ′,连接AB ′交y 轴于点C ,此时BC +AC 最小,如图所示.∵点B 的坐标为(2,﹣4),∴点B ′的坐标为(﹣2,﹣4).设直线AB ′的解析式为y =kx +b (k ≠0),将A (1,﹣1),B (﹣2,﹣4)代入y =kx +b 得:{k +b =−1−2k +b =−4, 解得:{k =1b =−2, ∴直线AB ′的解析式为y =x ﹣2.当x =0时,y =0﹣2=﹣2,∴点C 的坐标为(0,﹣2),∴当BC +AC 最小时,点C 的坐标是(0,﹣2).故选:D .【变式5-1】(2021•铁岭模拟)如图,已知抛物线y =﹣x 2+px +q 的对称轴为x =﹣3,过其顶点M 的一条直线y =kx +b 与该抛物线的另一个交点为N (﹣1,1).要在坐标轴上找一点P ,使得△PMN 的周长最小,则点P 的坐标为( )A .(0,2)B .(43,0)C .(0,2)或(43,0)D .以上都不正确【解题思路】首先,求得抛物线的解析式,根据抛物线解析式求得M 的坐标;欲使△PMN 的周长最小,MN 的长度一定,所以只需(PM +PN )取最小值即可.然后,过点M 作关于y 轴对称的点M ′,连接M ′N ,M ′N 与y 轴的交点即为所求的点P (如图1);过点M 作关于x 轴对称的点M ′,连接M ′N ,则只需M ′N 与x 轴的交点即为所求的点P (如图2).【解答过程】解:如图,∵抛物线y =﹣x 2+px +q 的对称轴为x =﹣3,点N (﹣1,1)是抛物线上的一点, ∴{−p −2=−31=−1−p +q, 解得{p =−6q =−4. ∴该抛物线的解析式为y =﹣x 2﹣6x ﹣4=﹣(x +3)2+5,∴M (﹣3,5).∵△PMN 的周长=MN +PM +PN ,且MN 是定值,所以只需(PM +PN )最小.如图1,过点M 作关于y 轴对称的点M ′,连接M ′N ,M ′N 与y 轴的交点即为所求的点P .则M ′(3,5).设直线M ′N 的解析式为:y =ax +t (a ≠0),则{5=3a +t 1=−a +t, 解得{a =1t =2, 故该直线的解析式为y =x +2.当x =0时,y =2,即P (0,2).同理,如图2,过点M 作关于x 轴对称的点M ′,连接M ′N ,则只需M ′N 与x 轴的交点即为所求的点P (−43,0).如果点P 在y 轴上,则三角形PMN 的周长=4√2+MN ;如果点P 在x 轴上,则三角形PMN 的周长=2√10+MN ;所以点P 在(0,2)时,三角形PMN 的周长最小.综上所述,符合条件的点P 的坐标是(0,2).故选:A .【变式5-2】(2021•包头)已知抛物线y =x 2﹣2x ﹣3与x 轴交于A ,B 两点(点A 在点B 的左侧)与y 轴交于点C ,点D (4,y )在抛物线上,E 是该抛物线对称轴上一动点,当BE +DE 的值最小时,△ACE 的面积为 .【解题思路】解方程x 2﹣2x ﹣3=0得A (﹣1,0),B (3,0),则抛物线的对称轴为直线x =1,再确定C (0,﹣3),D (4,5),连接AD 交直线x =1于E ,交y 轴于F 点,如图,利用两点之间线段最短可判断此时BE +DE 的值最小,接着利用待定系数法求出直线AD 的解析式为y =x +1,则F (0,1),然后根据三角形面积公式计算.【解答过程】解:当y =0时,x 2﹣2x ﹣3=0,解得x 1=﹣1,x 2=3,则A (﹣1,0),B (3,0), 抛物线的对称轴为直线x =1,当x =0时,y =x 2﹣2x ﹣3=﹣3,则C (0,﹣3),当x =4时,y =x 2﹣2x ﹣3=5,则D (4,5),连接AD 交直线x =1于E ,交y 轴于F 点,如图,∵BE +DE =EA +DE =AD ,∴此时BE +DE 的值最小,设直线AD 的解析式为y =kx +b ,把A (﹣1,0),D (4,5)代入得{−k +b =04k +b =5,解得{k =1b =1, ∴直线AD 的解析式为y =x +1,当x =1时,y =x +1=2,则E (1,2),当x =0时,y =x +1=1,则F (0,1),∴S △ACE =S △ACF +S △ECF =12×4×1+12×4×1=4. 故答案为4.【变式5-3】(2021•涪城区模拟)如图,抛物线y =53x 2−203x +5与x 轴分别交于A 、B 两点(点A 在点B 的左侧),与y 轴交于C ,在其对称轴上有一动点M ,连接MA 、MC 、AC ,则当△MAC 的周长最小时,点M 的坐标是 .【解题思路】点A 关于函数对称轴的对称点为点B ,连接CB 交函数对称轴于点M ,则点M 为所求点,即可求解.【解答过程】解:点A 关于函数对称轴的对称点为点B ,连接CB 交函数对称轴于点M ,则点M 为所求点,理由:连接AC ,由点的对称性知,MA =MB ,△MAC 的周长=AC +MA +MC =AC +MB +MC =CA +BC 为最小,令y =53x 2−203x +5=0,解得x =1或3,令x =0,则y =5,故点A 、B 、C 的坐标分别为(1,0)、(3,0)、(0,5),则函数的对称轴为x =12(1+3)=2,设直线BC 的表达式为y =kx +b ,则{0=3k +b b =5,解得{k =−53b =5, 故直线BC 的表达式为y =−53x +5,当x =2时,y =−53x +5=53,故点M 的坐标为(2,53). 【题型6 二次函数中求面积最值】【例6】(2020秋•盐城期末)如图,抛物线y =x 2+bx +c 与x 轴交于A (﹣1,0),B (3,0)两点,过点A 的直线l 交抛物线于点C (2,m ),点P 是线段AC 上一个动点,过点P 做x 轴的垂线交抛物线于点E .(1)求抛物线的解析式;(2)当P 在何处时,△ACE 面积最大.【解题思路】(1)利用交点式写出抛物线解析式;(2)先利用二次函数解析式确定C (2,﹣3),再利用待定系数法求出直线AC 的解析式为y =﹣x ﹣1,设E (t ,t 2﹣2t ﹣3)(﹣1≤t ≤2),则P (t ,﹣t ﹣1),利用三角形面积公式得到△ACE 的面积=12×(2+1)×PE =32(﹣t 2+t +2),然后根据二次函数的性质解决问题.【解答过程】解:(1)抛物线解析式为y =(x +1)(x ﹣3),即y =x 2﹣2x ﹣3;(2)把C (2,m )代入y =x 2﹣2x ﹣3得m =4﹣4﹣3=﹣3,则C (2,﹣3),设直线AC 的解析式为y =mx +n ,把A (﹣1,0),C (2,﹣3)代入得{−m +n =02m +n =−3,解得{m =−1n =−1, ∴直线AC 的解析式为y =﹣x ﹣1;设E (t ,t 2﹣2t ﹣3)(﹣1≤t ≤2),则P (t ,﹣t ﹣1),∴PE =﹣t ﹣1﹣(t 2﹣2t ﹣3)=﹣t 2+t +2,∴△ACE 的面积=12×(2+1)×PE=32(﹣t 2+t +2)=−32(t −12)2+278,当t =12时,△ACE 的面积有最大值,最大值为278,此时P 点坐标为(12,−32). 【变式6-1】(2021春•金塔县月考)如图,已知抛物线经过A (4,0),B (1,0),C (0,﹣2)三点.(1)求该抛物线的解析式;(2)在直线AC 上方的该抛物线上是否存在一点D ,使得△DCA 的面积最大,若存在,求出点D 的坐标及△DCA 面积的最大值;若不存在,请说明理由.【解题思路】(1)根据题意设出抛物线的交点式,用待定系数法求解即可;(2)根据题意作出相关辅助线,用待定系数法求得直线AC解析式为y=12x﹣2,因为点D在抛物线上,所以可设其坐标为(x,−12x2+52x﹣2),点E在直线AC上则设点E坐标为(x,12x﹣2),由图形可知S△DCA=S△DCE+S△DAE,将相关坐标及线段的长度代入求解,再根据二次函数的性质即可得出△DCA面积的最大值.【解答过程】(1)设该抛物线解析式为y=a(x﹣4)(x﹣1),将点C(0,﹣2)坐标代入解析式得:﹣2=a(0﹣4)(0﹣1),解得a=−1 2,∴y=−12(x﹣4)(x﹣1)=−12x2+52x﹣2,故该抛物线的解析式为:y=−12x2+52x﹣2,(2)如图,设存在点D在抛物线上,连接AD、CD,过点D作DE⊥x轴且与直线AC交于点E,设直线AC表达式为:y=kx+b(k≠0),将A(4,0),C(0,﹣2)代入其表达式得:{0=4k+b−2=b,解得{k=12b=−2,∴直线AC:y=12x﹣2,设点D坐标为(x,−12x2+52x﹣2),则点E坐标为(x,12x﹣2),S△DCA=S△DCE+S△DAE=12×DE×x E+12×DE×(x A﹣x E)=12×DE×x A=12×DE×4=2DE,∵DE=(−12x2+52x﹣2)﹣(12x﹣2)=−12x2+2x,∴S△DCA=2DE=2×(−12x2+2x)=﹣x2+4x=﹣(x﹣2)2+4,∴当x=2时,y=−12x2+52x﹣2═﹣2+5﹣2=1,即点D坐标为(2,1),此时△DCA的面积最大,最大值为4.【变式6-2】(2021春•无为市月考)如图,直线y=﹣x+n与x轴交于点A(3,0),与y轴交于点B,抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A,B.(1)求抛物线的解析式.(2)若P为直线AB上方的抛物线上一点,且点P的横坐标为m,求四边形BCAP的面积S关于点P横坐标m的函数解析式,并求S的最大值.【解题思路】(1)将点A坐标代入直线解析式可求n的值,可求点B坐标,利用待定系数法可求解;(2)过点P做PE⊥x轴于点E,与直线AB交于点D,求得C的坐标和D的坐标,然后根据S=S△ABC+S △ABP得到S关于m的函数解析式,根据二次函数的性质即可求得结论.【解答过程】解:(1)∵直线y=﹣x+n与x轴交于点A(3,0),∴0=﹣3+n,∴n=3,∴直线解析式为:y=﹣x+3,当x=0时,y=3,∴点B (0,3),∵抛物线y =﹣x 2+bx +c 经过点A ,B ,∴{c =3−9+3b +c =0, ∴{b =2c =3, ∴抛物线的解析式为:y =﹣x 2+2x +3;(2)如图,过点P 做PE ⊥x 轴于点E ,与直线AB 交于点D ,∵点P 的横坐标为m ,∴点P 的坐标为(m ,﹣m 2+2m +3),∵点D 在直线AB 上,∴点D 的坐标为(m ,﹣m +3),∴PD =﹣m 2+2m +3﹣(﹣m +3)=﹣m 2+3m ,在y =﹣x 2+2x +3中.令y =0.则﹣x 2+2x +3=0,解得x 1=﹣1,x 2=3,∴点C 的坐标为(﹣1,0),∴S =S △ABC +S △ABP =12×4×3+12(﹣m 2+3m )×3=−32(m −32)2+758, ∴当m =32时,S 最大,最大值为758.【变式6-3】(2021春•无棣县月考)如图,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,B 点的坐标为(3,0),与y 轴交于点C (0,﹣3),点P 是直线BC 下方抛物线上的一个动点.(1)求二次函数解析式;(2)连接PO ,PC ,并将△POC 沿y 轴对折,得到四边形POP 'C .是否存在点P ,使四边形POP 'C 为菱形?若存在,求出此时点P 的坐标;若不存在,请说明理由;(3)当点P运动到什么位置时,四边形ABPC的面积最大?求出此时P点的坐标和四边形ABPC的最大面积.【解题思路】(1)先根据点C坐标求出c=﹣3,再将点B坐标代入二次函数解析式中求出b,即可得出结论;(2)连接PP'交y轴于E,根据菱形的性质判断出点E是OC的中点,进而求出点P的纵坐标,最后代入二次函数解析式中求解,即可得出结论;(3)设出点P的坐标,进而利用梯形的面积+三角形的面积得出S四边形ABPC=−32(m−12)2+398,即可得出结论.【解答过程】解:(1)∵二次函数y=x2+bx+c与y轴的交点C(0,﹣3),∴c=﹣3,∴二次函数的解析式为y=x2+bx﹣3,∵点B(3,0)在二次函数图象上,∴9+3b﹣3=0,∴b=﹣2,∴二次函数的解析式为y=x2﹣2x﹣3;(2)存在,理由:如图1,连接PP'交y轴于E,∵四边形POP'C为菱形,∴PP'⊥OC,OE=CE=12OC,∵点C(0,﹣3),∴OC=3,∴OE=3 2,∴E (0,−32),∴点P 的纵坐标为−32,由(1)知,二次函数的解析式为y =x 2﹣2x ﹣3, ∴x 2﹣2x ﹣3=−32,∴x =2−√102或x =2+√102,∵点P 在直线BC 下方的抛物线上,∴0<x <3,∴点P (2+√102,−32);(3)如图2,过点P 作PF ⊥x 轴于F ,则PF ∥OC , 由(1)知,二次函数的解析式为y =x 2﹣2x ﹣3, 令y =0,则x 2﹣2x ﹣3=0,∴x =﹣1或x =3,∴A (﹣1,0),∴设P (m ,m 2﹣2m ﹣3)(0<m <3),∴F (m ,0),∴S 四边形ABPC =S △AOC +S 梯形OCPF +S △PFB =12OA •OC +12(OC +PF )•OF +12PF •BF =12×1×3+12(3﹣m 2+2m +3)•m +12(﹣m 2+2m +3)•(3﹣m ) =−32(m −32)2+758,∴当m =32时,四边形ABPC 的面积最大,最大值为758,此时,P (32,−154),即点P 运动到点(32,−154)时,四边形ABPC 的面积最大,其最大值为758.。

二次函数在区间上的最值问题

二次函数在区间上的最值问题
2
1
f ( x) min f (0) 1 a .
-1
o
-1 -2
1 2
1
x
x=a
例3.• •不等式 x 2mx 1 0 在x [1, 3] 内恒成立,
2
求实数 m 的取值范围 .
解: 设 f ( x) x 2 2mx1, 则对称轴 x=m, 4m2 4 0,
解:f ( x) ( x 1)2 4, 对称轴为:x=1.
(1)函数 f(x) 在 [-3,0]上是增函数,
y
4 3 2
当 x 3 时,f ( x)min f (3) 12 . 当 x 0 时, f ( x)max f (0) 3 .
(2)函数 f(x) 在 [2,4]上是减函数,
2
解 f ( x) ( x a)2 a2 a 1 , x [0 , 1] , 对称轴 x=a,
(1) 当a 0 时,
y
2
f ( x)max f (0) 1 a,
1
f ( x) min f (1) a ;
-1
o
-1 -2
1
2 x
x=a
例2 求函数f (x) x 2ax 1 a , x [0 , 1] 的最值.
2
解 f ( x) ( x a) a a 1 , x [0 , 1] , 对称轴 x=a,
2 2
(3) 当0 a 1 时, 2
f ( x)max f (a) a2 a 1 ,
y
2
1
f ( x) min f (1) a ;
-1
o
-1 -2
1 2
1

高中数学竞赛专题精讲6二次函数(含答案)

高中数学竞赛专题精讲6二次函数(含答案)

6二次函数(2)二次方程问题其实质就是其相应二次函数的零点(图象与x轴的交点)问题,因此,二次方程的实根分布问题,即二次方程的实根在什么区间内的问题,借助于二次函数及其图象利用形数结合的方法来研究是非常有益的。

设f(x)=ax2+bx+c(a≠0)的二实根为x1,x2,(x1<x2),Δ=b2-4ac,且α、β(α<β)是预先给定的两个实数。

1.当两根都在区间(α,β)内,方程系数所满足的充要条件:∵α<x1<x2<β,对应的二次函数f (x)的图象有下列两种情形(图1)当a>0时的充要条件是:Δ>0,α<-b/2a<β,f(α)>0,f (β)>0当a<0时的充要条件是:Δ>0,α<-b/2a<β,f(α)<0,f (β)<0两种情形合并后的充要条件是:Δ>0,α<-b/2a<β,af(α)>0,af (β)>0 ①2.当两根中有且仅有一根在区间(α,β)内,方程系数所满足的充要条件:∵α<x1<β或α<x2<β,对应的函数f(x)的图象有下列四种情形(图2)从四种情形得充要条件是:f (α)·f (β)<0 ②3.当两根都不在区间[α,β]内方程系数所满足的充要条件:(1)两根分别在区间[α,β]之外的两旁时:∵x1<α<β<x2,对应的函数f(x)的图象有下列两种情形(图3):当a>0时的充要条件是:f (α)<0,f (β)<0当a>0时的充要条件是:f (α)>0,f (β)>0两种情形合并后的充要条件是:af (α)<0,af (β)<0 ③(2)两根分别在区间[α,β]之外的同旁时:∵x1<x2<α<β或α<β<x1<x2,对应函数f(x)的图象有下列四种情形(图4):当x1<x2<α时的充要条件是:Δ>0,-b/2a<α,af (α)>0 ④当β<x1<x2时的充要条件是:Δ>0,-b/2a>β,af (β)>0 ⑤二次函数与二次不等式前面提到,一元二次不等式的解集相应于一元二次函数的正值、负值区间。

二次函数的最值和区间

二次函数的最值和区间

二次函数的最值和区间
最值问题
对于一个二次函数 $f(x) = ax^2 + bx + c$,其中 $a$、$b$、
$c$ 是实数且 $a \neq 0$。

我们可以通过求导数或配方法求出函数的
最值。

最值的判断
首先,我们来判断二次函数的最值。

如果 $a > 0$,则二次函
数开口向上,最值为最小值;如果$a < 0$,则二次函数开口向下,最值为最大值。

最值的计算
要计算二次函数的最值,可以通过以下步骤:
1. 求出顶点坐标:函数的顶点坐标为 $(h, k)$,其中 $h = -
\frac{b}{2a}$,$k = f(h)$。

2. 判断最值类型:根据 $a$ 的正负判断最值类型。

3. 计算最值:根据最值类型和顶点坐标求得最值。

区间问题
二次函数的定义域和值域也是我们需要关注的问题。

定义域
二次函数的定义域是 $x$ 的取值范围。

对于任意二次函数 $f(x) = ax^2 + bx + c$,其定义域为实数集 $\mathbb{R}$。

值域
二次函数的值域是$y$ 的取值范围。

对于开口向上的二次函数,值域为一切大于等于顶点 $k$ 的实数。

对于开口向下的二次函数,
值域为一切小于等于顶点 $k$ 的实数。

总结
二次函数的最值和区间问题是数学中一个基础但重要的概念。

通过计算最值和确定定义域、值域,我们可以更好地理解和分析二次函数的特性和应用。

希望本文对二次函数的最值和区间问题有所帮助!。

类型6 二次函数的最值问题(精选20题)2020年中考数学三轮冲刺 难点题型突破(含答案)

类型6 二次函数的最值问题(精选20题)2020年中考数学三轮冲刺 难点题型突破(含答案)

二次函数的最值问题1.菱形ABCD边长为4,∠BAD=60°,点E是AD上一动点(不与A、D重合),点F是CD上一动点,AE+CF=4,则△BEF面积的最小值为()A.B.C.D.2.如图,已知点A(4,0),O为坐标原点,P是线段OA上任意一点(不含端点O,A),过P、O两点的二次函数y1和过P、A两点的二次函数y2的图象开口均向下,它们的顶点分别为B、C,射线OB与AC相交于点D.当OD=AD=3时,这两个二次函数的最大值之和等于()A.B.C.3D.43.当﹣2≤x≤1时,二次函数y=﹣(x﹣m)2+m2+1有最大值4,则实数m的值为()A.﹣B.或C.2或D.2或或4.当a≤x≤a+1时,函数y=x2﹣2x+1的最小值为1,则a的值为()A.﹣1B.2C.0或2D.﹣1或25.一副三角板(△ABC与△DEF)如图放置,点D在AB边上滑动,DE交AC于点G,DF交BC于点H,且在滑动过程中始终保持DG=DH,若AC=2,则△BDH面积的最大值是()A.3B.3C.D.6.如图,在边长为1的菱形ABCD中,∠ABC=120°,P是边AB上的动点,过点P作PQ⊥AB交射线AD于点Q,连接CP,CQ,则△CPQ面积的最大值是()A.B.C.D.7.二次函数y=x2+bx+c的图象经过坐标原点O和点A(7,0),直线AB交y轴于点B(0,﹣7),动点C(x,y)在直线AB上,且1<x<7,过点C作x轴的垂线交抛物线于点D,则CD的最值情况是()A.有最小值9B.有最大值9C.有最小值8D.有最大值88.已知二次函数y=x2+mx+n的图象经过点(﹣1,﹣3),则代数式mn+1有()A.最小值﹣3B.最小值3C.最大值﹣3D.最大值39.二次函数y=x2+2ax+a在﹣1≤x≤2上有最小值﹣4,则a的值为.10.如图,在边长为6cm的正方形ABCD中,点E、F、G、H分别从点A、B、C、D同时出发,均以1cm/s的速度向点B、C、D、A匀速运动,当点E到达点B时,四个点同时停止运动,在运动过程中,当运动时间为s时,四边形EFGH的面积最小,其最小值是cm2.11.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=4,BA=5,点D是边AC上的一动点,过点D作DE∥AB交边BC于点E,过点B作BF⊥BC交DE的延长线于点F,分别以DE,EF为对角线画矩形CDGE和矩形HEBF,则在D从A到C的运动过程中,当矩形CDGE 和矩形HEBF的面积和最小时,AD的长度为.12.一个包装盒的设计方法如图所示,ABCD是边长为60cm的正方形硬纸片,切去阴影部分所示的四个全等的等腰直角三角形,再沿虚线折起,使得ABCD四个点重合于图中的点P,正好形成一个正四棱柱形状的包装盒,E、F在AB上是被切去的等腰直角三角形斜边的两个端点,设AE=FB=xcm.若广告商要求包装盒侧面积S(cm2)最大,试问x 应取的值为cm.13.已知:在面积为7的梯形ABCD中,AD∥BC,AD=3,BC=4,P为边AD上不与A、D重合的一动点,Q是边BC上的任意一点,连接AQ、DQ,过P作PE∥DQ交AQ于E,作PF∥AQ交DQ于F,则△PEF面积最大值是.14.已知二次函数y=x2+bx+c(b,c为常数).(Ⅰ)当b=2,c=﹣3时,求二次函数的最小值;(Ⅱ)当c=5时,若在函数值y=1的情况下,只有一个自变量x的值与其对应,求此时二次函数的解析式;(Ⅲ)当c=b2时,若在自变量x的值满足b≤x≤b+3的情况下,与其对应的函数值y 的最小值为21,求此时二次函数的解析式.15.如图,在矩形ABCD中,AB=m(m是大于0的常数),BC=8,E为线段BC上的动点(不与B、C重合).连接DE,作EF⊥DE,EF与射线BA交于点F,设CE=x,BF=y.(1)求y关于x的函数关系式;(2)若m=8,求x为何值时,y的值最大,最大值是多少?(3)若y=,要使△DEF为等腰三角形,m的值应为多少?16.如图,在矩形ABCD中,AB=8,AD=6,点P、Q分别是AB边和CD边上的动点,点P从点A向点B运动,点Q从点C向点D运动,且保持AP=CQ.设AP=x.(1)当PQ∥AD时,求x的值;(2)当线段PQ的垂直平分线与BC边相交时,求x的取值范围;(3)当线段PQ的垂直平分线与BC相交时,设交点为E,连接EP、EQ,设△EPQ的面积为S,求S关于x的函数关系式,并写出S的取值范围.17.如图,在直角梯形ABCD中,AB∥DC,∠D=90°,AC⊥BC,AB=10cm,BC=6cm,F点以2cm/秒的速度在线段AB上由A向B匀速运动,E点同时以1cm/秒的速度在线段BC上由B向C匀速运动,设运动时间为t秒(0<t<5).(1)求证:△ACD∽△BAC;(2)求DC的长;(3)设四边形AFEC的面积为y,求y关于t的函数关系式,并求出y的最小值.18.如图,在锐角三角形ABC中,BC=12,△ABC的面积为48,D,E分别是边AB,AC 上的两个动点(D不与A,B重合),且保持DE∥BC,以DE为边,在点A的异侧作正方形DEFG.(1)当正方形DEFG的边GF在BC上时,求正方形DEFG的边长;(2)设DE=x,△ABC与正方形DEFG重叠部分的面积为y,试求y关于x的函数关系式,写出x的取值范围,并求出y的最大值.19.如图,线段AD=5,⊙A的半径为1,C为⊙A上一动点,CD的垂直平分线分别交CD,AD于点E,B,连接BC,AC,构成△ABC,设AB=x.(1)求x的取值范围;(2)若△ABC为直角三角形,则x=;(3)设△ABC的面积的平方为W,求W的最大值.20.如图,以矩形OABC的顶点O为原点,OA所在的直线为x轴,OC所在的直线为y轴,建立平面直角坐标系.已知OA=4cm,OC=3cm,D为OA上一动点,点D以1cm/s的速度从O点出发向A点运动,E为AB上一动点,点E以1cm/s的速度从A点出发向点B 运动.(1)试写出多边形ODEBC的面积S(cm2)与运动时间t(s)之间的函数关系式;(2)在(1)的条件下,当多边形ODEBC的面积最小时,在坐标轴上是否存在点P,使得△PDE为等腰三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;(3)在某一时刻将△BED沿着BD翻折,使得点E恰好落在BC边的点F处.求出此时时间t的值.若此时在x轴上存在一点M,在y轴上存在一点N,使得四边形MNFE的周长最小,试求出此时点M,点N的坐标.试题解析1.菱形ABCD边长为4,∠BAD=60°,点E是AD上一动点(不与A、D重合),点F是CD上一动点,AE+CF=4,则△BEF面积的最小值为()A.B.C.D.解:连接BD,AC,∵菱形ABCD边长为4,∠BAD=60°;∴△ABD与△BCD为正三角形,∴∠FDB=∠EAB=60°,∵AE+CF=4,DF+CF=4,∴AE=DF,∵AB=BD,∴△BDF≌△BAE,∴BE=BF,∠ABE=∠DBF,∴∠EBF=∠ABD=60°,∴△BEF是等边三角形,∴当BE⊥AD时,△BEF的面积最小,此时BE=2△BEF面积的最小值=3.故选:B.2.如图,已知点A(4,0),O为坐标原点,P是线段OA上任意一点(不含端点O,A),过P、O两点的二次函数y1和过P、A两点的二次函数y2的图象开口均向下,它们的顶点分别为B、C,射线OB与AC相交于点D.当OD=AD=3时,这两个二次函数的最大值之和等于()A.B.C.3D.4解:过B作BF⊥OA于F,过D作DE⊥OA于E,过C作CM⊥OA于M,∵BF⊥OA,DE⊥OA,CM⊥OA,∴BF∥DE∥CM,∵OD=AD=3,DE⊥OA,∴OE=EA=OA=2,由勾股定理得:DE=,设P(2x,0),根据二次函数的对称性得出OF=PF=x,∵BF∥DE∥CM,∴△OBF∽△ODE,△ACM∽△ADE,∴=,=,∵AM=PM=(OA﹣OP)=(4﹣2x)=2﹣x,即=,=,解得:BF=x,CM=﹣x,∴BF+CM=.故选:A.3.当﹣2≤x≤1时,二次函数y=﹣(x﹣m)2+m2+1有最大值4,则实数m的值为()A.﹣B.或C.2或D.2或或解:二次函数的对称轴为直线x=m,①m<﹣2时,x=﹣2时二次函数有最大值,此时﹣(﹣2﹣m)2+m2+1=4,解得m=﹣,与m<﹣2矛盾,故m值不存在;②当﹣2≤m≤1时,x=m时,二次函数有最大值,此时,m2+1=4,解得m=﹣,m=(舍去);③当m>1时,x=1时二次函数有最大值,此时,﹣(1﹣m)2+m2+1=4,解得m=2,综上所述,m的值为2或﹣.故选:C.4.当a≤x≤a+1时,函数y=x2﹣2x+1的最小值为1,则a的值为()A.﹣1B.2C.0或2D.﹣1或2解:当y=1时,有x2﹣2x+1=1,解得:x1=0,x2=2.∵当a≤x≤a+1时,函数有最小值1,∴a=2或a+1=0,∴a=2或a=﹣1,故选:D.5.一副三角板(△ABC与△DEF)如图放置,点D在AB边上滑动,DE交AC于点G,DF交BC于点H,且在滑动过程中始终保持DG=DH,若AC=2,则△BDH面积的最大值是()A.3B.3C.D.解:如图,作HM⊥AB于M,∵AC=2,∠B=30°,∴AB=2,∵∠EDF=90°,∴∠ADG+∠MDH=90°,∵∠ADG+∠AGD=90°,∴∠AGD=∠MDH,∵DG=DH,∠A=∠DMH=90°,∴△ADG≌△MHD(AAS),∴AD=HM,设AD=x,则BD=2﹣x,∴S△BDH==BD•AD=x(2﹣x)=﹣(x﹣)2+,∴△BDH面积的最大值是,故选:C.6.如图,在边长为1的菱形ABCD中,∠ABC=120°,P是边AB上的动点,过点P作PQ⊥AB交射线AD于点Q,连接CP,CQ,则△CPQ面积的最大值是()A.B.C.D.解:设菱形的高为h,∵在边长为1的菱形ABCD中,∠ABC=120°,∴∠A=60°,∴h=,若设AP=x,则PB=1﹣x,∵PQ⊥AB,AQ=2x,PQ=x,∴DQ=1﹣2x,∴S△CPQ=S菱形ABCD﹣S△PBC﹣S△P AQ﹣S△CDQ=1×﹣(1﹣x)•﹣x•x﹣(1﹣2x)•=﹣x2+x=﹣(x﹣)2+,∵﹣<0,∴△CPQ面积有最大值为,故选:D.7.二次函数y=x2+bx+c的图象经过坐标原点O和点A(7,0),直线AB交y轴于点B(0,﹣7),动点C(x,y)在直线AB上,且1<x<7,过点C作x轴的垂线交抛物线于点D,则CD的最值情况是()A.有最小值9B.有最大值9C.有最小值8D.有最大值8解:∵二次函数y=x2+bx+c的图象经过坐标原点O和点A(7,0),∴,解得,∴二次函数为y=x2﹣7x,∵A(7,0),B(0,﹣7),∴直线AB为:y=x﹣7,设C(x,x﹣7),则D(x,x2﹣7x),∴CD=x﹣7﹣(x2﹣7x)=﹣x2+8x﹣7=﹣(x﹣4)2+9,∴1<x<7范围内,有最大值9,故选:B.8.已知二次函数y=x2+mx+n的图象经过点(﹣1,﹣3),则代数式mn+1有()A.最小值﹣3B.最小值3C.最大值﹣3D.最大值3解:把(﹣1,﹣3)代入y=x2+mx+n得﹣3=1﹣m+n∴n=m﹣4∴mn+1=m(m﹣4)+1=m2﹣4m+1=(m﹣2)2﹣3所以mn+1有最小值﹣3,故选:A.9.二次函数y=x2+2ax+a在﹣1≤x≤2上有最小值﹣4,则a的值为5或.解:分三种情况:当﹣a<﹣1,即a>1时,二次函数y=x2+2ax+a在﹣1≤x≤2上为增函数,所以当x=﹣1时,y有最小值为﹣4,把(﹣1,﹣4)代入y=x2+2ax+a中解得:a=5;当﹣a>2,即a<﹣2时,二次函数y=x2+2ax+a在﹣1≤x≤2上为减函数,所以当x=2时,y有最小值为﹣4,把(2,﹣4)代入y=x2+2ax+a中解得:a=﹣>﹣2,舍去;当﹣1≤﹣a≤2,即﹣2≤a≤1时,此时抛物线的顶点为最低点,所以顶点的纵坐标为=﹣4,解得:a=或a=>1,舍去.综上,a的值为5或.故答案为:5或10.如图,在边长为6cm的正方形ABCD中,点E、F、G、H分别从点A、B、C、D同时出发,均以1cm/s的速度向点B、C、D、A匀速运动,当点E到达点B时,四个点同时停止运动,在运动过程中,当运动时间为3s时,四边形EFGH的面积最小,其最小值是18cm2.解:设运动时间为t(0≤t≤6),则AE=t,AH=6﹣t,根据题意得:S四边形EFGH=S正方形ABCD﹣4S△AEH=6×6﹣4×t(6﹣t)=2t2﹣12t+36=2(t﹣3)2+18,∴当t=3时,四边形EFGH的面积取最小值,最小值为18.故答案为:3;1811.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=4,BA=5,点D是边AC上的一动点,过点D作DE∥AB交边BC于点E,过点B作BF⊥BC交DE的延长线于点F,分别以DE,EF为对角线画矩形CDGE和矩形HEBF,则在D从A到C的运动过程中,当矩形CDGE 和矩形HEBF的面积和最小时,AD的长度为.解:在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=4,BA=5,∴AC==3,设DC=x,则AD=3﹣x,∵DF∥AB,∴=,即=,∴CE=∴BE=4﹣,∵矩形CDGE和矩形HEBF,∴AD∥BF,∴四边形ABFD是平行四边形,∴BF=AD=3﹣x,则S阴=S矩形CDGE+S矩形HEBF=DC•CE+BE•BF=x•x+(3﹣x)(4﹣x)=x2﹣8x+12,∵>0,∴当x=﹣=时,有最小值,∴DC=,有最小值,即AD=3﹣=时,矩形CDGE和矩形HEBF的面积和最小,故答案为12.一个包装盒的设计方法如图所示,ABCD是边长为60cm的正方形硬纸片,切去阴影部分所示的四个全等的等腰直角三角形,再沿虚线折起,使得ABCD四个点重合于图中的点P,正好形成一个正四棱柱形状的包装盒,E、F在AB上是被切去的等腰直角三角形斜边的两个端点,设AE=FB=xcm.若广告商要求包装盒侧面积S(cm2)最大,试问x 应取的值为15cm.解:设包装盒的高为h(cm),底面边长为a(cm),则a=x,h=(30﹣x),0<x<30.S=4ah=8x(30﹣x)=﹣8(x﹣15)2+1800,∴当x=15cm时,S取最大值.故答案为:15.13.已知:在面积为7的梯形ABCD中,AD∥BC,AD=3,BC=4,P为边AD上不与A、D重合的一动点,Q是边BC上的任意一点,连接AQ、DQ,过P作PE∥DQ交AQ于E,作PF∥AQ交DQ于F,则△PEF面积最大值是.解:设PD=x,S△PEF=y,S△AQD=z,梯形ABCD的高为h,∵AD=3,BC=4,梯形ABCD面积为7,∴解得∵PE∥DQ,∴∠PEF=∠QFE,∠EPF=∠PFD,又∵PF∥AQ,∴∠PFD=∠EQF,∴∠EPF=∠EQF,∵EF=FE,∴△PEF≌△QFE(AAS),∵PE∥DQ,∴△AEP∽△AQD,同理,△DPF∽△DAQ,∴=,=()2,∵S△AQD=3,∴S△DPF=x2,S△APE=(3﹣x)2,∴S△PEF=(S△AQD﹣S△DPF﹣S△APE)÷2,∴y=[3﹣x2﹣(3﹣x)2]×=﹣x2+x,∵y最大值==,即y最大值=.∴△PEF面积最大值是.14.已知二次函数y=x2+bx+c(b,c为常数).(Ⅰ)当b=2,c=﹣3时,求二次函数的最小值;(Ⅱ)当c=5时,若在函数值y=1的情况下,只有一个自变量x的值与其对应,求此时二次函数的解析式;(Ⅲ)当c=b2时,若在自变量x的值满足b≤x≤b+3的情况下,与其对应的函数值y的最小值为21,求此时二次函数的解析式.解:(Ⅰ)当b=2,c=﹣3时,二次函数的解析式为y=x2+2x﹣3=(x+1)2﹣4,∴当x=﹣1时,二次函数取得最小值﹣4;(Ⅱ)当c=5时,二次函数的解析式为y=x2+bx+5,由题意得,x2+bx+5=1有两个相等是实数根,∴△=b2﹣16=0,解得,b1=4,b2=﹣4,∴二次函数的解析式y=x2+4x+5,y=x2﹣4x+5;(Ⅲ)当c=b2时,二次函数解析式为y═x2+bx+b2,图象开口向上,对称轴为直线x=﹣,①当﹣<b,即b>0时,在自变量x的值满足b≤x≤b+3的情况下,y随x的增大而增大,∴当x=b时,y=b2+b•b+b2=3b2为最小值,∴3b2=21,解得,b1=﹣(舍去),b2=;②当b≤﹣≤b+3时,即﹣2≤b≤0,∴x=﹣,y=b2为最小值,∴b2=21,解得,b1=﹣2(舍去),b2=2(舍去);③当﹣>b+3,即b<﹣2,在自变量x的值满足b≤x≤b+3的情况下,y随x的增大而减小,故当x=b+3时,y=(b+3)2+b(b+3)+b2=3b2+9b+9为最小值,∴3b2+9b+9=21.解得,b1=1(舍去),b2=﹣4;∴b=时,解析式为:y=x2+x+7b=﹣4时,解析式为:y=x2﹣4x+16.综上可得,此时二次函数的解析式为y=x2+x+7或y=x2﹣4x+16.15.如图,在矩形ABCD中,AB=m(m是大于0的常数),BC=8,E为线段BC上的动点(不与B、C重合).连接DE,作EF⊥DE,EF与射线BA交于点F,设CE=x,BF=y.(1)求y关于x的函数关系式;(2)若m=8,求x为何值时,y的值最大,最大值是多少?(3)若y=,要使△DEF为等腰三角形,m的值应为多少?解:(1)∵EF⊥DE,∴∠BEF=90°﹣∠CED=∠CDE,又∠B=∠C=90°,∴△BEF∽△CDE,∴=,即=,解得y=;(2)由(1)得y=,将m=8代入,得y=﹣x2+x=﹣(x2﹣8x)=﹣(x﹣4)2+2,所以当x=4时,y取得最大值为2;(3)∵∠DEF=90°,∴只有当DE=EF时,△DEF为等腰三角形,∴△BEF≌△CDE,∴BE=CD=m,此时m=8﹣x,解方程=,得x=6,或x=2,当x=2时,m=6,当x=6时,m=2.16.如图,在矩形ABCD中,AB=8,AD=6,点P、Q分别是AB边和CD边上的动点,点P从点A向点B运动,点Q从点C向点D运动,且保持AP=CQ.设AP=x.(1)当PQ∥AD时,求x的值;(2)当线段PQ的垂直平分线与BC边相交时,求x的取值范围;(3)当线段PQ的垂直平分线与BC相交时,设交点为E,连接EP、EQ,设△EPQ的面积为S,求S关于x的函数关系式,并写出S的取值范围.解:(1)当PQ∥AD时,则∠A=∠APQ=90°,∠D=∠DQP=90°,又∵AB∥CD,∴四边形APQD是矩形,∴AP=QD,∵AP=CQ,AP=CD=,∴x=4.(2)如图,连接EP、EQ,则EP=EQ,设BE=y.∴(8﹣x)2+y2=(6﹣y)2+x2,∴y=.∵0≤y≤6,∴0≤≤6,∴≤x≤.(3)S△BPE=•BE•BP=••(8﹣x)=,S△ECQ==•(6﹣)•x=,∵AP=CQ,∴S BPQC=,∴S=S BPQC﹣S△BPE﹣S△ECQ=24﹣﹣,整理得:S==(x﹣4)2+12(),∴当x=4时,S有最小值12,当x=或x=时,S有最大值.∴12≤S≤.17.如图,在直角梯形ABCD中,AB∥DC,∠D=90°,AC⊥BC,AB=10cm,BC=6cm,F点以2cm/秒的速度在线段AB上由A向B匀速运动,E点同时以1cm/秒的速度在线段BC上由B向C匀速运动,设运动时间为t秒(0<t<5).(1)求证:△ACD∽△BAC;(2)求DC的长;(3)设四边形AFEC的面积为y,求y关于t的函数关系式,并求出y的最小值.解:(1)∵CD∥AB,∴∠BAC=∠DCA又∵AC⊥BC,∠ACB=90°,∴∠D=∠ACB=90°,∴△ACD∽△BAC.(2)Rt△ABC中,AC==8cm,∵△ACD∽△BAC,∴=,即,解得:DC=6.4cm.(3)过点E作AB的垂线,垂足为G,∵∠ACB=∠EGB=90°,∠B公共,∴△ACB∽△EGB,∴,即,故;y=S△ABC﹣S△BEF==;故当t=时,y的最小值为19.18.如图,在锐角三角形ABC中,BC=12,△ABC的面积为48,D,E分别是边AB,AC 上的两个动点(D不与A,B重合),且保持DE∥BC,以DE为边,在点A的异侧作正方形DEFG.(1)当正方形DEFG的边GF在BC上时,求正方形DEFG的边长;(2)设DE=x,△ABC与正方形DEFG重叠部分的面积为y,试求y关于x的函数关系式,写出x的取值范围,并求出y的最大值.解:(1)当正方形DEFG的边GF在BC上时,如图(1),过点A作BC边上的高AM,交DE于N,垂足为M.∵S△ABC=48,BC=12,∴AM=8,∵DE∥BC,△ADE∽△ABC,∴,而AN=AM﹣MN=AM﹣DE,∴,解之得DE=4.8.∴当正方形DEFG的边GF在BC上时,正方形DEFG的边长为4.8,(2)分两种情况:①当正方形DEFG在△ABC的内部时,如图(2),△ABC与正方形DEFG重叠部分的面积为正方形DEFG的面积,∵DE=x,∴y=x2,此时x的范围是0<x≤4.8,②当正方形DEFG的一部分在△ABC的外部时,如图(3),设DG与BC交于点Q,EF与BC交于点P,△ABC的高AM交DE于N,∵DE=x,DE∥BC,∴△ADE∽△ABC,即,而AN=AM﹣MN=AM﹣EP,∴,解得EP=8﹣x.所以y=x(8﹣x),即y=﹣x2+8x,由题意,x>4.8,且x<12,所以4.8<x<12;因此△ABC与正方形DEFG重叠部分的面积需分两种情况讨论,当0<x≤4.8时,△ABC与正方形DEFG重叠部分的面积的最大值为4.82=23.04,当4.8<x<12时,因为,所以当时,△ABC与正方形DEFG重叠部分的面积的最大值为二次函数的最大值:y最大=﹣×62+8×6=24;因为24>23.04,所以△ABC与正方形DEFG重叠部分的面积的最大值为24.19.如图,线段AD=5,⊙A的半径为1,C为⊙A上一动点,CD的垂直平分线分别交CD,AD于点E,B,连接BC,AC,构成△ABC,设AB=x.(1)求x的取值范围;(2)若△ABC为直角三角形,则x= 2.4或2.6;(3)设△ABC的面积的平方为W,求W的最大值.解:(1)∵AD=5,AB=x,BE垂直平分CD,∴BC=BD=5﹣x,在△ABC中,AC=1,∴(5﹣x)﹣1<x<1+(5﹣x),解得:2<x<3;(2)∵△ABC为直角三角形,若AB是斜边,则AB2=AC2+BC2,即x2=(5﹣x)2+1,∴x=2.6;若BC是斜边,则BC2=AB2+AC2,即(5﹣x)2=x2+1,∴x=2.4.故答案为:2.4或2.6.(3)在△ABC中,作CF⊥AB于F,设CF=h,AF=m,则W=(xh)2=x2h2,①如图,当2.4<x<3时,AC2﹣AF2=BC2﹣BF2,则1﹣m2=(5﹣x)2﹣(x﹣m)2,得:m=,∴h2=1﹣m2=,∴W=x2h2=﹣6x2+30x﹣36,即W=﹣6(x﹣)2+,当x=2.5时(满足2.4<x<3),W取最大值1.5;②当2<x≤2.4时,同理可得:W=﹣6x2+30x﹣36=﹣6(x﹣)2+,当x=2.4时,W取最大值1.44<1.5,综合①②得,W的最大值为1.5.20.如图,以矩形OABC的顶点O为原点,OA所在的直线为x轴,OC所在的直线为y轴,建立平面直角坐标系.已知OA=4cm,OC=3cm,D为OA上一动点,点D以1cm/s的速度从O点出发向A点运动,E为AB上一动点,点E以1cm/s的速度从A点出发向点B 运动.(1)试写出多边形ODEBC的面积S(cm2)与运动时间t(s)之间的函数关系式;(2)在(1)的条件下,当多边形ODEBC的面积最小时,在坐标轴上是否存在点P,使得△PDE为等腰三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;(3)在某一时刻将△BED沿着BD翻折,使得点E恰好落在BC边的点F处.求出此时时间t的值.若此时在x轴上存在一点M,在y轴上存在一点N,使得四边形MNFE的周长最小,试求出此时点M,点N的坐标.解:(1)设OD=t,AD=4﹣t,AE=t,S△ODEBC=S△ABCD﹣S△DAE===(0≤t≤3)(2)∵∴∴当t=2时,S有最小值;此时:D(2,0)、E(4,2),①当P在x轴上时,设P(a,0),此时:DE2=AD2+EA2=22+22=8,EP2=(a﹣4)2+22=a2﹣8a+20,DP2=(a﹣2)2=a2﹣4a+4,∴当DE2=EP2时,8=a2﹣8a+20,∴a2﹣8a+12=0,(a﹣2)(a﹣6)=0,∴P(2,0),P1(6,0),∵P(2,0)与D重合∴舍去,当EP2=DP2时,a2﹣8a+20=a2﹣4a+4,16=4a,a=4,∴P2(4,0),当DE2=DP2时,8=a2﹣4a+4a2﹣4a﹣4=0,∴,②当P在y轴上时,设P(0,b),则DP2=22+b2=b2+4EP2=42+(b﹣2)2=16+b2﹣4b+4=b2﹣4b+20 DE2=8,∴当DP2=EP2时,b2+4=b2﹣4b+204b=16,b=4,∴P5(0,4),当EP2=DE2时,b2﹣4b+20=8b2﹣4b+12=0b2﹣4ac<0,∴无解.当DP2=DE2时,b2+4=8,b2=4,∴b=±2,∴P6(0,﹣2)(DEP三点共线,舍去),∴综上共有6个这样的P点,使得△PDE为等腰三角形.即P1(6,0),P2(4,0),,,P5(0,4),P6(0,2).(3)设AE=t,则BE=3﹣t.BF=BE=3﹣t,AD=4﹣t,∴CF=4﹣BF=t+1,过D作DP⊥BC于P.则:CP=OD=t,∴PF=1,又DP=3,∴,∴,∴在Rt△DAE中,AD2+AE2=DE2,∴(4﹣t)2+t2=10,∴t2﹣8t+16+t2=10,2t2﹣8t+6=0,t2﹣4t+3=0,∴t1=1,t2=3(舍),∴t=1(9分),∴E(4,1),F(2,3),∵E关于x轴的对称点E′(4,﹣1),F关于y轴的对称点F′(﹣2,3),则E′F′与x轴,y轴的交点即为M点,N点.设直线E′F′的解析式为y=kx+b(k≠0),则,∴,∴y=﹣x+.(10分)∴M(,0),N(0,).(12分)。

初中数学专题复习专题六二次函数压轴题

初中数学专题复习专题六二次函数压轴题

(3)解决存在性问题要先假设结论成立,然后根据所探 究特殊图形的有关性质,利用分类讨论的数学思想构造 全等或相似图形,进而求出字母的取值. 3.渗透的思想:分类讨论、转化思想、数形结合、函数 与方程等.
类型一 线段及周长最值问题 【考点解读】 1.考查范畴:线段和周长最值问题主要包括线段和的最 小值、周长和的最小值和线段差的最大值三种情况.
【自主解答】 略
【规律方法】 探究等腰三角形存在性的方法 (1)假设结论成立. (2)分别表示三角形三条边的长度,分三种情况进行讨 论,根据两边相等列出方程,然后求出对应的未知数的 值.
(3)表示三边长度往往需要用到点的坐标,要掌握抛物 线和直线与坐标轴的交点坐标求法,并能够利用解方程 组求抛物线与直线的交点坐标.
专题六 二次函数压轴题
1.主要类型: (1)线段及周长最值问题 (2)面积最值问题 (3)存在性问题探究
2.规律方法: (1)解决线段和的最小值或三角形周长最小问题,主要 依据是“两点之间,线段最短”,具体方法是利用轴对 称将两条线段之和转化为一条线段的长,然后求出该条 线段的长.
(2)解决图形面积的最值问题,通常先设出动点坐标,然 后表示出图形面积,利用二次函数性质来求最大值或最 小值,表示不规则图形的面积时,通常采用割补法把其 转化为易于表示面积的图形(有一边在坐标轴上或平行 于坐标轴).
(1)求该抛物线的解析式. (2)点P为该抛物线上一动点(与点B,C不重合),设点P的 横坐标为t.当点P在直线BC的下方运动时,求△PBC的面 积的最大值.
【自主解答】
(1)将点A,B坐标代入二次函数解析式得:
25a 16a
5b 4b
解5 得0,:
5 3,
a 1, b 6,

九年级数学 二次函数的最大值与最小值

九年级数学 二次函数的最大值与最小值

二次函数的最大值与最小值许多人都知道当把一个苹果抛向空中时,苹果会飞向空中,但它的速度会逐渐减小,并最终不向上运动(瞬间静止在空中),之后再加速落下。

这是因为物体受重力的缘故。

但其实,将苹果运行的时间与高度在坐标系中画出来,就是一个弧线,而且不是一般的弧线,是二次函数。

对于一个二次函数来说,它有正向的弧,也有倒的弧。

正弧的最高点是函数的最大值,而倒向的最低点则是最小值。

今天,我们就围绕着二次函数的最大与最小值来到论一下。

摘要:通过对二次函数的一些研究,来了解并掌握求二次函数的最大与最小值的方法。

一、出现的原因二次函数之所以会出现最大至于最小值,我们就要从它的根源说起。

二次函数的表达式可写为y=ax2+bx+c(abc均为常数,a≠0),其中的ax2+bx+c与我们所学一元二次方程有几分相像。

其实,二次函数与一元二次方程的就如同一次函数与二元一次方程的关系基本一致。

我们可以把原式写为ax2+bx+c+y=0,为了方便讨论且自变量与因变量的影响是互相的,所以我们就先假设y是改变x的自变量。

那么每一次在求值时我们都会先取一个y的值。

这时,y就可以看做一个常数那么我们就把它与常数项c写在一起,即ax2+bx+(c+y)=0,这下子整个式子中只有x是一个变量,这个式子也就是一个地地道道的一员二次方程了。

而这个方程中abc 是固定不变的,因而y的改变会改变式子的常数项,这样一来,在解方程的时候, (c+y)的值与前面的ab相配合组成的方程可能有两个不相等的实根或两个相等的实根或没有实根。

这也就说明了当y值固定时,可能有两个x满足,或只有一个,或没有。

再从x的角度来说,有两个x可以造成同一个y值,但这两个点关于一个点对称,这个点就是特殊点,即最大(小)值,而不论x如何变化,y总有一道不可逾越的鸿沟,到达固定点后就会折返。

因此二次函数的这一特性造就了它的最大(小)值。

二、判定最大还是最小既然二次函数有最大或最小值,那么那种会有最大值,那种会有最小值呢?我们就来讨论一下。

(江西人教)数学中考专题突破【专题6】有关二次函数的综合题(25页)

(江西人教)数学中考专题突破【专题6】有关二次函数的综合题(25页)
专题六
有关二次函数的综合题
专题六
有关二次函数的综合题
《课程标准》对二次函数这一知识点的学习要求比较高, 它最能体现初中代数的综合性和能力性,因此,二次函数在近 几年中考试卷中已形成必不可少的题型.江西省从2012年开始 对二次函数的考查角度有所调整,将二次函数的性质和特征作 为试题主体来考查,促使我们在复习中把二次函数作为最核心
考点探究
专题六
有关二次函数的综合题
令yn =0,
得-(x-n2)2+n2=0,n,0),An(n2+n,0),
∴即An-1An=(n2+n)-(n2-n)=2n.
②存在经过点A(2,0)的直线和所有抛物线都相交,且被每
一条抛物线截得的线段的长度都相等,此直线平行于直线 y=x
考点探究
专题六
有关二次函数的综合题
(3)探究下列结论:
①若用 A n - 1 A n 表示第 n 条抛物线被 x 轴截得的线段长,直接
写出A0A1的值,并求出An-1An. ②是否存在经过点A(2,0)的直线和所有抛物线都相交,且 被每一条抛物线截得的线段的长度都相等?若存在,直接写出 直线所对应的函数解析式;若不存在,请说明理由.
的内容之一来学习.预计2015年仍会以二次函数的性质和特征
作为试题主体来考查.
考点探究
专题六
有关二次函数的综合题
考向互动探究
【点拨交流】
1.本题考查了哪些知识?
2.怎样利用已知条件求a1,b1的值及抛物线y2对应的函数
解析式?
3.如何求抛物线y1,y2,y3的顶点坐标,由此得到什么规 律? 4.怎样求直线和抛物线的交点坐标?
有关二次函数的综合题
(n2,n2) y=x
(2)(9,9)

二次函数最大值与最小值

二次函数最大值与最小值

(2)P=(x-20)(-10x+800)
X=1 (二)不能在顶点处取得
2
5.二次函数y=-x +2x-6,对称轴为—— =-t2+6t (0<t<6)
已知二次函数y=2(x-h)2+k,经过
-5 3 (2)求该工艺厂平均每天获得的销售利润P(元)与销售价x(元/件)之间的函数关系式;
,最大值为—— ,若x≥3,则当x=—— (2)y=-t2+6t
(3)当每件产品的销售价为多少元时,工艺厂试销该工 艺品平均每天获得的利润最大?最大利润是多少?
2.解:(1)y=500-10(x-30)
=-10x+800
(2)P=(x-20)(-10x+800) =-10x2+1000x-16000
(3)P=-10x2+1000x-16000
因为a<0,所以抛物线开口向下,对称轴 为x=50,而由题意可知x≤45,所以不能在 顶点处取得最大值,当x≤45时,P随x的增 大而增大,所以当x=45元时, P最大=-10×452+1000×45-16000=8750 元
利用配方法配成顶点式:y最大或最小=k 针对性简单基础知识训练
=-10x+800
(一)在如图在平面直角坐标系中,已知OA=12cm,
OB=6cm.点P从点O开始沿OA边向点A以2cm/
秒的速度移动;点Q从点B开始沿BO边向点O以 8
1cm/秒的速度移动.如果P、Q同时出发,用t(秒)
(一)在顶点处直接取得
2
面积最大,最大面积为多少?
针对性简单基础知识训练
利用配方法配成顶点式:y最大或最小=k
因为0<t<6,所以当t=3时,y 点(3,5)(7,5),则对称轴为——,

6.2二次函数的图象和性质(6)

6.2二次函数的图象和性质(6)

§6.2 二次函数的图象和性质(6)教案备课时间: 主备人:教学目标:1.能根据实际问题列出函数关系式、2.使学生能根据问题的实际情况,确定函数自变量x的取值范围。

3.通过建立二次函数的数学模型解决实际问题,培养学生分析问题、解决问题的能力,提高学生用数学的意识。

重点难点:根据实际问题建立二次函数的数学模型,并确定二次函数自变量的范围,既是教学的重点又是难点。

教学过程:一、复习旧知1.通过配方,写出下列抛物线的开口方向、对称轴和顶点坐标。

(1)y=6x2+12x;(2)y=-4x2+8x-102. 以上两个函数,哪个函数有最大值,哪个函数有最小值?说出两个函数的最大值、最小值分别是多少?二、范例有了前面所学的知识,现在我们就可以应用二次函数的知识去解决两个实际问题;例1、要用总长为20m的铁栏杆,一面靠墙,围成一个矩形的花圃,怎样围法才能使围成的花圃的面积最大?例2.某商店将每件进价8元的某种商品按每件10元出售,一天可销出约100件,该店想通过降低售价,增加销售量的办法来提高利润,经过市场调查,发现这种商品单价每降低0.1元,其销售量可增加约10件。

将这种商品的售价降低多少时,能使销售利润最大?例3。

用6m长的铝合金型材做一个形状如图所示的矩形窗框。

应做成长、宽各为多少时,才能使做成的窗框的透光面积最大?最大透光面积是多少?小结:让学生回顾解题过程,讨论、交流,归纳解题步骤:(1)先分析问题中的数量关系,列出函数关系式;(2)研究自变量的取值范围;(3)研究所得的函数;(4)检验x的取值是否在自变量的取值范围内,并求相关的值:(5)解决提出的实际问题。

三、课堂练习1:求下列函数的最大值或最小值。

(1)y =-x 2-4x +2 (2)y =x 2-5x +14(3)y =5x 2+10 (4)y =-2x 2+8x2。

已知一个矩形的周长是24cm 。

(1)写出矩形面积S 与一边长a 的函数关系式。

2023中考九年级数学分类讲解 - 第六讲 二次函数(含答案)(全国通用版)

2023中考九年级数学分类讲解 - 第六讲  二次函数(含答案)(全国通用版)

第六讲 二次函数专项一 二次函数的图象和性质知识清单一、二次函数的概念一般地,形如 (a ,b ,c 为常数,a≠0)的函数叫做二次函数.其中x是自变量,a ,b ,c 分别是函数解析式的二次项系数、 和常数项. 二、二次函数的图象和性质1. 二次函数的图象是一条 .其一般形式为y =ax 2+bx +c ,由配方法可化成y =a (x -h )2+k 的形式,其中h=2ba-,k=244ac b a -.2. 二次函数y =ax 2+bx +c (a ≠0)的图象和性质3. 二次函数y =ax 2+bx +c (a ≠0)的图象与系数a ,b ,c 符号的关系ab <0(a ,b 异号)对称轴在y 轴右侧 c决定抛物线与y 轴的交点c >0 交点在y 轴正半轴 c =0 交点在原点 c <0交点在y 轴负半轴考点例析例1 抛物线y=ax 2+bx+c 经过点(-1,0),(3,0),且与y 轴交于点(0,-5),则当x=2时,y 的值为( )A .-5B .-3C .-1D .5分析:画出抛物线的大致图象,可知抛物线的对称轴为x=1,根据抛物线的对称性可求出y 的值. 例2 一次函数y=ax+b 的图象如图1所示,则二次函数y=ax 2+bx 的图象可能是( )A B C D分析:根据一次函数y=ax+b 的图象经过的象限得出a <0,b >0,可知二次函数y=ax 2+bx 的图象开口向下,对称轴在y 轴右侧.例3 二次函数y=ax 2+bx+c (a≠0)的图象如图2所示,下列说法中,错误的是( ) A .对称轴是x=12B .当-1<x <2时,y <0C .a+c=bD .a+b >-c图2分析:由图可知,对称轴是x=1+22-=12,选项A 正确;当-1<x <2时,函数图象在x 轴的下方,所以当-1<x <2时,y <0,选项B 正确;当x=-1时,y=a-b+c=0,所以a+c=b ,选项C 正确;当x=1时,y=a+b+c <0,所以a+b <-c ,选项D 错误.例4二次函数y =ax 2+bx +c (a ≠0)的部分图象如图所示,对称轴为x =12,且经过点(2,0).有下列说法:①abc <0;②﹣2b +c =0;③4a +2b +c <0;④若112y ⎛⎫- ⎪⎝⎭,,252y ⎛⎫ ⎪⎝⎭,是抛物线上的两点,则y 1<y 2;图1⑤14b +c >m (am +b )+c (其中m ≠12).其中正确的有( ) A .2个B .3个C .4个D .5个图3分析:由抛物线的开口方向、对称轴的位置、与y 轴的交点可得a ,b ,c 的符号,从而可得abc 的正负;由对称轴x=2b a -=12,得b=-a ,由图象易知当x=-1时,y=a-b+c=﹣2b+c =0;根据抛物线经过点(2,0),可得4a+2b+c=0;根据“开口向下,抛物线上的点距离对称轴越近,点的纵坐标越大”可判断y 1与y 2的大小;由图象知当x =12时,y 有最大值为14a+12b+c=14b +c ,由此可判断14b +c 与m (am +b )+c 的大小关系.归纳:(1)几种常见代数式的判断①2a ±b 2b a-与±1比较②a ±b +c 令x =±1,看纵坐标 ③4a ±2b +c 令x =±2,看纵坐标 ④9a ±3b +c令x =±3,看纵坐标⑤3a +c ,3b -2c 等关于a ,c 或b ,c 的代数式 一般由②③④式与①式结合判断(2①当已知抛物线的解析式及相应点的横坐标时,可先求出相应点的纵坐标,然后比较大小.ꎻ②利用抛物线上的对称点的纵坐标相等,把各点转化到对称轴的同侧,再利用二次函数的增减性比较大小. ③利用“开口向上,抛物线上的点距离对称轴越近,点的纵坐标越小;开口向下,抛物线上的点距离对称轴越近,点的纵坐标越大”也可以比较大小. 跟踪训练1.已知二次函数y=(a-1)x 2,当x >0时,y 随x 的增大而增大,则实数a 的取值范围是( ) A .a >0 B .a >1 C .a≠1 D .a <12.二次函数y=x 2+4x+1的图象的对称轴是( )A .x=2B .x=4C .x=-2D .x=-4 3.关于二次函数y=2(x-4)2+6的最大值或最小值,下列说法正确的是( ) A .有最大值4B .有最小值4C .有最大值6D .有最小值64.一次函数y=ax+b (a≠0)与二次函数y=ax 2+bx+c (a≠0)在同一平面直角坐标系中的图象可能是( )A B C D5.如图3,二次函数y=ax2+bx+c的图象经过点A(-1,0),B(3,0),与y轴交于点C.有下列结论:①ac>0;②当x>0时,y随x的增大而增大;③3a+c=0;④a+b≥am2+bm.其中正确的个数为()A.1 B.2 C.3 D.4第5题图6.定义:[a,b,c]为二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的特征数,下面给出特征数为[m,1-m,2-m]的二次函数的一些结论:①当m=1时,函数图象的对称轴是y轴;②当m=2时,函数图象过原点;③当m>0时,函数有最小值;④如果m<0,当x>12时,y随x的增大而减小.其中所有正确结论的序号是.专项二确定二次函数的解析式知识清单用待定系数法求二次函数的解析式时,若已知条件给出了图象上任意三点(或任意三组对应值),可设解析式为;若给出顶点坐标为(h,k),则可设解析式为;若给出抛物线与x轴的两个交点为(x1,0),(x2,0),则可设解析式为.考点例析例在平面直角坐标系中,抛物线y=x2﹣4x+5与y轴交于点C,则该抛物线关于点C成中心对称的抛物线的解析式为()A.y=﹣x2﹣4x+5 B.y=x2+4x+5 C.y=﹣x2+4x﹣5 D.y=﹣x2﹣4x﹣5分析:由抛物线的解析式求得抛物线的顶点坐标与点C的坐标,然后结合中心对称的性质,求得新抛物线的顶点坐标,用待定系数法求出新抛物线的解析式.跟踪训练1.若抛物线y=x2+bx+c与x轴两个交点间的距离为4,对称轴为直线x=2,P为这条抛物线的顶点,则点P 关于x轴的对称点的坐标是()A.(2,4)B.(-2,4)C.(-2,-4)D.(2,-4)2.在“探索函数y=ax2+bx+c的系数a,b,c与图象的关系”活动中,老师给出了如图所示直角坐标系中的四个点:A(0,2),B(1,0),C(3,1),D(2,3),同学们探索了经过这四个点中的三个点的二次函数图象,发现这些图象对应的函数解析式各不相同,其中a的值最大为()A.52B.32C.56D.12第2题图专项三二次函数图象的平移知识清单二次函数图象的平移规律平移前的解析式平移方向及距离平移后的解析式口诀顶点坐标y=a(x-h)2+k (a≠0)向左平移m个单位长度y=a(x-h+m)2+k左加右减纵坐标不变向平移m个单位长度y=a(x-h-m)2+k向上平移m个单位长度y=a(x-h)2+k+m上加下减横坐标不变向平移m个单位长度y=a(x-h)2+k-m平移前后a值不变例将抛物线y=-x2-2x+3向右平移1个单位长度,再向下平移2个单位长度,得到的抛物线必定经过()A.(-2,2)B.(-1,1)C.(0,6)D.(1,-3)分析:先将y=-x2-2x+3转化成顶点式y=a(x-h)2+k,再利用二次函数的平移规律:左加右减,上加下减,得出平移后抛物线的解析式,最后把各选项的点代入判断即可.跟踪训练1.将抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)向下平移2个单位长度,以下说法错误的是()A.开口方向不变B.对称轴不变C.y随x的变化情况不变D.与y轴的交点不变2.抛物线的函数解析式为y=3(x-2)2+1,若将x轴向上平移2个单位长度,将y轴向左平移3个单位长度,则该抛物线在新的平面直角坐标系中的函数解析式为()A.y=3(x+1)2+3 B.y=3(x-5)2+3 C.y=3(x-5)2-1 D.y=3(x+1)2-13.已知抛物线y=a(x-h)2+k与x轴有两个交点A(-1,0),B(3,0),抛物线y=a(x-h-m)2+k与x轴的一个交点是(4,0),则m的值是()A.5 B.-1 C.5或1 D.-5或-14.已知抛物线y=x2+kx-k2的对称轴在y轴右侧,现将该抛物线先向右平移3个单位长度,再向上平移1个单位长度后,得到的抛物线正好经过坐标原点,则k的值是()A.-5或2 B.-5 C.2 D.-25.把抛物线y=2x2+1向左平移1个单位长度,再向下平移3个单位长度,得到的抛物线的解析式为.6.如图,二次函数y=(x-1)(x-a)(a为常数)的图象的对称轴为x=2.(1)求a的值.(2)向下平移该二次函数的图象,使其经过原点,求平移后图象所对应的二次函数的解析式.第6题图专项四二次函数与一元二次方程的关系知识清单二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)与一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的关系:Δ=b2-4ac一元二次方程ax2+bx+c=0根的情况二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴的位置关系Δ>0有两个不等的实数根有两个不同的公共点Δ=0有两个相等的实数根只有唯一的公共点Δ<0无实数根没有公共点考点例析例已知关于x的一元二次方程x2+x-m=0.(1)若方程有两个不相等的实数根,求m的取值范围;(2)二次函数y=x2+x-m的部分图象如图所示,求一元二次方程x2+x-m=0的解.分析:(1)由方程x2+x-m=0有两个不相等的实数根,可得Δ>0,列不等式即可求出m的取值范围;(2)根据二次函数图象的对称性,可得二次函数y=x2+x-m的图象与x轴的另一个交点,从而得到一元二次方程x2+x-m=0的解.解:跟踪训练1.已知直线y=kx+2过第一、二、三象限,则直线y=kx+2与抛物线y=x2-2x+3的交点个数为()A.0 B.1 C.2 D.1或22.已知二次函数y=ax2+bx+c的自变量x与函数y的部分对应值见表格,有下列结论:①c=2;②b2-4ac>0;③方程ax2+bx=0的两根为x1=-2,x2=0;④7a+c<0.其中正确的有()3.在平面直角坐标系xOy中,若抛物线y=x2+2x+k与x轴只有一个交点,则k=.4.对于任意实数a,抛物线y=x2+2ax+a+b与x轴都有公共点,则b的取值范围是.5.武汉)已知抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c是常数),a+b+c=0.下列四个结论:①若抛物线经过点(-3,0),则b=2a;②若b=c,则方程cx2+bx+a=0一定有根x=-2;③抛物线与x轴一定有两个不同的公共点;④点A(x1,y1),B(x2,y2)在抛物线上,若0<a<c,则当x1<x2<1时,y1>y2.其中正确的是.(填序号)专项五二次函数的应用知识清单构建二次函数模型解决实际问题的一般步骤:(1)审题,分析问题中的变量和常量;(2)建立二次函数模型表示它们之间的关系;(3)充分结合已知条件,利用函数解析式或图象等得出相应问题的答案,或把二次函数解析式用顶点坐标公式或用配方法化为顶点式,确定出二次函数的最大(小)值;(4)结合自变量的取值范围和问题的实际意义,检验结果的合理性.考点例析例1某超市经销一种商品,每件成本为50元.经市场调研,当该商品每件的销售价为60元时,每个月可销售300件,若每件的销售价每增加1元,则每个月的销售量将减少10件.设该商品每件的销售价为x 元,每个月的销售量为y件.(1)求y与x的函数解析式;(2)当该商品每件的销售价为多少元时,每个月的销售利润最大?最大利润是多少?分析:(1)根据“该商品每件的销售价为60元时,每个月可销售300件,若每件的销售价每增加1元,则每个月的销售量将减少10件”列出y与x的函数解析式;(2)设每个月的销售利润为w元,根据等量关系“利润=(售价-进价)×销量”列出函数解析式,配方后根据二次函数的性质求解.解:例2某游乐场的圆形喷水池中心O有一雕塑OA,从A点向四周喷水,喷出的水柱为抛物线,且形状相同.如图,以水平方向为x轴,点O为原点建立直角坐标系,点A在y轴上,x轴上的点C,D为水柱的落水点,水柱所在抛物线(第一象限部分)的函数解析式为y=-16(x-5)2+6.(1)求雕塑高OA;(2)求落水点C,D之间的距离;(3)若需要在OD上的点E处竖立雕塑EF,OE=10 m,EF=1.8 m,EF⊥OD.问:顶部F是否会碰到水柱?请通过计算说明.分析:(1)根据给出的抛物线的函数解析式,令x=0,求出点A的纵坐标,可得出雕塑高OA;(2)根据给出的抛物线的函数解析式,令y=0,求出点D的横坐标,可得出OD的长度,由喷出的水柱为抛物线且形状相同,可得出OC的长,结合CD=OC+OD即可求出落水点C,D之间的距离;(3)将x=10代入函数解析式y=-16(x-5)2+6求出y的值,将求出的y值与1.8比较后即可得出顶部F是否会碰到水柱.解:跟踪训练1.某快餐店销售A,B两种快餐,每份利润分别为12元,8元,每天卖出份数分别为40份,80份.该店为了增加利润,准备降低每份A种快餐的利润,同时提高每份B种快餐的利润.售卖时发现,在一定范围内,每份A种快餐利润每降1元可多卖2份,每份B种快餐利润每提高1元就少卖2份.如果这两种快餐每天销售总份数不变,那么这两种快餐一天的总利润最多是______元.2.某公司计划购进一批原料加工销售,已知该原料的进价为6.2万元/吨,加工过程中原料的质量有20%的损耗,加工费m(万元)与原料的质量x(吨)之间的关系为m=50+0.2x,销售价y(万元/吨)与原料的质量x(吨)之间的关系如图所示.(1)求y与x之间的函数解析式;(2)设销售收入为p(万元),求p与x之间的函数解析式;(3)原料的质量x为多少吨时,所获销售利润最大,最大销售利润是多少万元?(销售利润=销售收入-总支出)第2题图3. 如图①是一座抛物线型拱桥侧面示意图.水面宽AB与桥长CD均为24 m,在距离D点6米的E处,测得桥面到桥拱的距离EF 为1.5 m ,以桥拱顶点O 为原点,桥面为x 轴建立平面直角坐标系. (1)求桥拱顶部O 离水面的距离.(2)如图②,桥面上方有3根高度均为4 m 的支柱CG ,OH ,DI ,过相邻两根支柱顶端的钢缆呈形状相同的抛物线,其最低点到桥面距离为1 m . ①求出其中一条钢缆抛物线的函数解析式;②为庆祝节日,在钢缆和桥拱之间竖直装饰若干条彩带,求彩带长度的最小值.① ②第3题图专项六 二次函数中的分类讨论思想分类讨论思想就是按照一定的标准,把研究对象分成为数不多的几个部分或几种情况,然后逐个加以解决,最后予以总结作出结论的思想方法.我们在运用分类讨论思想时,必须遵循下列两个原则:一是要有分类意识,善于从问题的情境中抓住分类对象;二是要找出科学合理的分类标准,应当满足互斥、无漏、最简原则. 引起分类讨论的因素较多,归纳起来主要有以下几个方面:①由数学概念、性质、定理、公式的限制条件引起的讨论;②由数学变形所需要的限制条件引起的讨论;③由图形的不确定性引起的讨论;④由于题目含有字母引起的讨论等等. 考点例析例 已知关于x 的二次函数y 1=x 2+bx+c (实数b ,c 为常数).(1)若二次函数的图象经过点(0,4),对称轴为x=1,求此二次函数的解析式; (2)若b 2-c=0,当b-3≤x≤b 时,二次函数的最小值为21,求b 的值;(3)记关于x 的二次函数y 2=2x 2+x+m ,若在(1)的条件下,当0≤x≤1时,总有y 2≥y 1,求实数m 的最小值.分析:(1)将(0,4)代入二次函数y 1=x 2+bx+c ,可求得c ,由对称轴为x=-2b=1,可求出b ;(2)二次函数y 1=x 2+bx+c 图象的对称轴为x=-2b ,需要分三种情况:b <-2b ,b-3>-2b 和b-3≤-2b≤b 进行分类讨论;(3)设函数y 3=y 2-y 1,根据二次函数图象的增减性进行求解. 解:跟踪训练科研人员为了研究弹射器的某项性能,利用无人机测量小钢球竖直向上运动的相关数据.无人机上升到离地面30米处开始保持匀速竖直上升,此时,在地面用弹射器(高度不计)竖直向上弹射一个小钢球(忽略空气阻力),在1秒时,它们距离地面都是35米,在6秒时,它们距离地面的高度也相同.其中无人机离地面高度y1(米)与小钢球运动时间x(秒)之间的函数关系如图所示;小钢球离地面高度y2(米)与它的运动时间x(秒)之间的函数关系如图中抛物线所示.(1)直接写出y1与x之间的函数解析式;(2)求出y2与x之间的函数解析式;(3)小钢球弹射1秒后直至落地时,小钢球和无人机的高度差最大是多少米?参考答案专项一二次函数的图象和性质例1 A 例2 D 例3 D 例4 B1.B 2.C 3.D 4.C 5.B6.①②③专项二确定二次函数的解析式例 A1.A 2.A专项三二次函数图象的平移例 B1.D 2.C 3.C 4.B 5.y=2x2+4x6. 解:(1)因为y=(x-1)(x-a)=x2-(a+1)x+a,图象的对称轴为x=2,所以+12a=2,解得a=3.(2)由(1),知a=3,则该二次函数的解析式为y=x²-4x+3.所以二次函数的图象向下平移3个单位后经过原点.所以平移后图象所对应的二次函数的解析式是y=x²-4x.专项四二次函数与一元二次方程的关系例(1)由题意,知Δ>0,即1+4m>0,解得m>-14.(2)二次函数y=x2+x-m图象的对称轴为x=-12,所以该函数图象与x轴的两个交点关于直线x=-12对称.由图可知抛物线与x轴的一个交点为(1,0),所以另一个交点为(-2,0).所以一元二次方程x2+x-m=0的解为x1=1,x2=-2.1.C 2.B 3.1 4.①②④专项五二次函数的应用例1 (1)y=300-10(x-60)=-10x+900.(2)设每个月的销售利润为w元.由(1),知w=(x-50)y=(x-50)(-10x+900)=-10x2+1400x-45 000=-10(x-70)2+4000.因为-10<0,所以当x=70时,w有最大值为4000.所以该商品每件的销售价为70元时,每个月的销售利润最大,最大利润是4000元.x2=11.所以OD=11 m..因为从A点向四周喷水,喷出的水柱为抛物线,且形状相同,所以OC=OD=11 m.所以CD=OC+OD=22 m1.12642.解:(1)设y与x之间的函数解析式为y=kx+b.w(万元).(3)设销售利润为所以原料的质量x为24吨时,所获销售利润最大,最大销售利润是65.2万元.3. 解:(1)根据题意,知点F的坐标为(6,-1.5),可设拱桥侧面所在抛物线的函数解析式为y1=a1x2.=a2(x-6)2+1.(2)①根据题意,知右边钢缆所在抛物线的顶点坐标为(6,1),可设其解析式为y2②设彩带的长度为L m.所以当x=4时,L 最小值=2.答:彩带长度的最小值是2 m .专项六 二次函数中的分类讨论思想例 (1)因为二次函数的图象经过点(0,4),所以c=4.(2)当b 2-c=0时,b 2=c ,此时函数的解析式为y 1=x 2+bx+b 2. 根据题意,分三种情况:所以(b-3)2+b (b-3)+b 2=21,解得b 3=4,b 4=-1(舍去).(3)由(1),知二次函数的解析式为y 1=x 2-2x+4.设函数y 3=y 2-y 1=x 2+3x+m-4. 所以当x=0时,y 3即y 2-y 1有最小值m-4,所以m-4≥0,即m≥4.所以m 的最小值为4. 跟踪训练解:(1)y 1=5x+30.(2)当x=6时,y 1=5×6+30=60.因为y 2的图象是过原点的抛物线,所以可设y 2=ax 2+bx . 因为点(1,35),(6,60)在抛物线y 2=ax 2+bx 上,所以=35366=60.a b a b ++⎧⎨⎩,解得=5=40.a b ⎩-⎧⎨,所以y 2=-5x 2+40x .所以y 2与x 的函数解析式为y 2=-5x 2+40x . (3)设小钢球和无人机的高度差为y 米. 令y 2=0,则-5x 2+40x=0,解得x=0或x=8.因为6<x≤8,所以当x=8时,y的最大值为70.70米.。

《二次函数的最低点求解》

《二次函数的最低点求解》

《二次函数的最低点求解》
二次函数是一类重要的数学方程,其定义为 y=ax2+bx+c(a、b、c 为实数,a 不能等于 0),其中 a 为二次项系数,b 为一
次项系数,c 为常数。

它在很多领域都有所运用,如物理、化学、生物等等。

二次函数的最低点求解是一个常见的数学问题,它主要涉及到求解二次函数的最小值。

首先,要求解二次函数的最低点,首先我们需要求出该函数的导数。

如果我们已经求出了函数的导数,那么就可以通过将导数与 0 相等来求出函数的最低点。

因此,我们可以根据
y = ax^2 + bx + c 这一二次函数来求出它的导数: dy/dx = 2ax
+ b。

接着,我们将 2ax + b 置为 0,并解出 x 的值: x = -b/2a。

最后,将 x 的值代入原函数中,就可以得到函数的最低点。

总之,要求解二次函数的最低点,可采用以下步骤: 1. 求出
函数的导数,即 dy/dx = 2ax + b; 2. 将 dy/dx 置为 0,求出 x
的值:x = -b/2a; 3. 将 x 的值带入原函数中,求出函数的最低点。

通过这种方法,我们可以很方便地求解二次函数的最低点。

二次函数有范围求最值

二次函数有范围求最值

二次函数有范围求最值
当自变量x 在某个范围内取值时二次函数的最值问题
1.求下列二次函数的最值:
(1)221y x x =+-;(2)242y x x -=-+;
(3)2245y x x =-+;(4)(1)(2)y x x =-+
2 当22x -≤≤时,求二次函数223y x x =--的最大值和最小值.
3 当12x ≤≤时,求函数21y x x =--+的最大值和最小值.
4 当0x ≥时,求二次函数(2)y x x =--的取值范围.
练习:
1.当31x -≤
≤时,求下列函数最大值与最小值。

(1)221y x x =+-;(2)242y x x -=-+。

2.求二次函数2235y x x =-+在22x -≤≤上的最大值和最小值,并求对应的x 的值.
3.对于函数2243y x x =+-,当0x ≤时,求y 的取值范围.
4.当0x
≥时,求函数(2)y x x =--的取值范围。

5.已知二次函数2245y x x =-+,求下列情况函数的最值:
(1)若x 取一切实数,该函数有最大值还是最小值,并求出其最值.
(2)当36x ≤≤时,求函数的最大值和最小值.
(3)当84x -≤≤-时,求函数的最大值和最小值.
(4)当1x ≤时,求函数的取值范围。

人教版初中数学九年级 微专题6 求二次函数的最值与函数值的范围

人教版初中数学九年级 微专题6 求二次函数的最值与函数值的范围
A.-3≤y<0 B.-4≤y<-3 C.-4<y<0 D.-4≤y<0
类型三 已知函数的最值求待定字母的值
7.已知二次函数y=ax2+4x+a-1的最小值为2,则a的值为( C )
A.3
B.-1
பைடு நூலகம்C.4
D.4或-1
8.已知二次函数y=-x2-2x+m在-3≤x≤2的范围内有最小值-3,则m的值是
(D)
类型二 限定自变量的取值范围求最值或取值范围
C A.3.125 B.4 C.2 D.0
5.关于二次函数y=x2-4x+2在-1≤x≤3时的最值,下列说法中正确的是 (D)
A.有最大值-1,有最小值-2 B.有最大值0,有最小值-1 C.有最大值7,有最小值-1 D.有最大值7,有最小值-2
6.已知抛物线y=x2+bx+c的部分图象如图所示.若-1<x<2,则y的取值范围 是( D )
A.-6
B.-2
C.2
D.5
9.已知a≥4,当1≤x≤3时,函数y=2x2-3ax+4的最小值是-23,求a的值.
微专题6 求二次函数的最值与函数 值的范围
类型一 未限定自变量的取值范围求最值
1.二次函数y=-(x+1)2+5的最大值为( C )
A.-1
B.4
C.5
D.-5
2.已知二次函数y=3x2-12x+13,则函数值y的最小值是( C )
A.3
B.2
C.1
D.-1
3.已知函数y=x(2-3x),当x为何值时,函数有最大值或最小值?并求出该最 值.

6,二次函数的性质

6,二次函数的性质

y=2x2-3x+1=2(x- 3 )2- 1. 48
则顶点坐标为( 3,- 1 ),对称轴为x= 3 ;
48
4
(2)当x=
3 4
时,ymin
=-
1 8
;
(3)Q 函数y 2x2 3x 1的对称轴为x 3. 4
而函数在(3,+ )上是增函数 4
f (1) f (1).1比1距离对称轴x 3 远. 4
命题角度:
1.二次函数的图象及画法; 2.二次函数的性质.
例 2 [2013·泰安] 对于抛物线 y=-21(x+1)2+3,下列结
论:①抛物线的开口向下;②对称轴为直线 x=1;③顶点坐
标为(-1,3);④x>1 时,y 随 x 的增大而减小.其中正确结
论的个数为
(C )
A.1 B.2
C.3
D.4
f (x) ax2 bx c
配 方
f
(x)
a
x
b 2a
2
4ac 4a
b2
开口方向,顶点坐标,对称轴,单调性, 最大值或最少值及图像
课堂练习
把下列二次函数配方
(1) f (x) 3 5x 2x2;
2
x2
5 2
x
25 16
25 8
3
2
x
5 4
2
49 8
(2) f (x) 3 x2 2x; 4
0.05
此时所得到的利润为
f (x) 400(9 2x)(x 3) 400(2x2 15x 27)(元)
根据函数性质, 当x 15时 f(x)最得最大值450
4
这时进货量为 400(9 2x) 400(9 215) 600(瓶).
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《小专题6二次函数的最值及函数值的范围》
类型1限定自变量的取值范围,求函数值的范围(最值)
针对训练
1. 如图,已知二次函数当时,函数的最小值和最
大值分别是()
A. -3和5
B. -4和-3
C. -4和5
D. -1和5
2. 已知二次函数,当时,y的取值范围是()
A.
B.
C.
D.
3. 如图,点P(,y)在抛物线的图象上,若一1<<2,
则y的取值范围是
4. 已知点P(x,y)在二次函数的图象上.
(1)当0<x<1时,y的取值范围是
(2)当-2<x<1时,y的取值范围是
(3)当时,y的取值范围是
类型2 已知自变量取值范围下函数的最值,求待定系数的值
5. 若二次函数的最小值是2,则的值是
6. 已知关于x的二次函数
(1)若它的最小值为4,则的值为
(2)若它的最大值为4,则的值为
7.(黄冈中考)当时,函数的最小值为1,则的值
为()
A. -1
B. 2
C. 0或2
D. -1或2
8.(泸州中考)已知二次函数(其中x是自变量),当
时,y随x的增大而增大,且时,y的最大值为9,则的值为()
D.1
9.【分类讨论思想】(潍坊中考改编)已知二次函数y=(h为常数),当自变量x的值满足时,与其对应的函数值y的最大值为-1,求h的值.
参考答案
方法指导
针对训练
1. C
2. B
5. 6
6. (1) 2
(2) -2
7. D
8. D
9. 解:如图,画出二次函数的大致图象.
当h<2时,由题意结合图象,可知当自变量x的值满足时,函数的最大
值在x=2处取得,即.解得(舍去);当时,
函数的最大值为0,不符合题意;当h>5时,由题意结合图象,可知当自变量x的值满足时,函数的最大值在x=5处取得,即
.解得(舍去),综上所述,h的值为1或6.。

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