二次函数的最值问题-高一数学练学案
二次函数最值练习题
二次函数最值练习题二次函数是数学中常见的一种函数形式,其图像呈现出拱形,并且具有最值点。
本文将通过一些练习题来帮助读者更好地理解和应用二次函数的最值问题。
1. 题目一:已知函数 f(x) = 2x^2 - 3x + 5,求该二次函数的最值及对应的 x 值。
解析:首先,我们可以观察到这是一个开口朝上的二次函数,即二次项的系数为正。
根据二次函数的特点,最值点在函数图像的对称轴上,对称轴的 x 坐标可由公式 x = -b / (2a) 求得。
代入 a = 2, b = -3,可以得到对称轴的 x 坐标为 x = -(-3) / (2*2) = 3/4。
接下来,我们可以计算出对称轴上的 y 值,即函数的最值。
将 x =3/4 代入函数 f(x) 中,可以得到最值点的纵坐标 y = 2(3/4)^2 - 3(3/4) + 5 = 7.3125。
因此,该二次函数的最小值为 7.3125,对应的 x 值为 3/4。
2. 题目二:已知函数 g(x) = -x^2 + 4x - 1,求该二次函数的最值及对应的 x 值。
解析:观察到这是一个开口朝下的二次函数,即二次项的系数为负。
根据对称轴公式 x = -b / (2a),我们可以计算出对称轴的 x 坐标。
代入 a = -1, b = 4,可得 x = -4 / (2*(-1)) = 2。
将 x = 2 代入函数 g(x) 中,即可计算出对应的 y 值。
即最值点的纵坐标为 y = -(2)^2 + 4(2) - 1 = 3。
因此,该二次函数的最大值为 3,对应的 x 值为 2。
通过解析以上两个题目,我们可以看出,确定二次函数的最值需要找到对称轴的 x 值,并将其代入函数中计算对应的纵坐标,从而得到最值。
无论二次函数开口朝上或朝下,我们都可以用这一方法来求解。
而当二次函数无最值时,即开口朝上的二次函数没有最小值,开口朝下的二次函数没有最大值。
这种情况通常发生在函数图像没有和 x轴有交点的情况下。
高一数学知识点讲解与专题练习5---二次函数的最值问题
【例 2】当1 ≤ x ≤ 2 时,求函数 y = −x2 − x + 1 的最大值和最小值. 解:作出函数的图象.当 x = 1时, ymin = −1,当 x = 2 时, ymax = −5 .
当x
=
t
+ 1 时,
ymin
=
1 (t 2
+ 1)2
− (t
+ 1) −
5 2
=
1 t2 2
−3.
1
2
t2
−
3, t
<
0
综上所述: y = −3, 0 ≤ t ≤ 1
1
2
t2
−
t
−
5 2
,t
>
1
在实际生活中,我们也会遇到一些与二次函数有关的问题:
【例 5】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 m = 162 − 3x, 30 ≤ x ≤ 54 .
1/6
由上述两例可以看到,二次函数在自变量 x 的给定范围内,对应的图象是抛物线 上的一段.那么最高点的纵坐标即为函数的最大值,最低点的纵坐标即为函数的最小 值.
根据二次函数对称轴的位置,函数在所给自变量 x 的范围的图象形状各异.下面 给出一些常见情况:
【例 3】当 x ≥ 0 时,求函数 y = −x(2 − x) 的取值范围. 解:作出函数 y = −x(2 − x) = x2 − 2x 在 x ≥ 0 内的图象. 可以看出:当 x = 1时, ymin = −1,无最大值. 所以,当 x ≥ 0 时,函数的取值范围是 y ≥ −1.
“二次函数的最值问题”课堂实录与评析
课程教育研究Course Education Research2022年第7期含有参数的函数最值问题,能很好地考查数形结合思想和分类讨论思想。
解决这类问题的关键点是研究函数图像的对称轴与区间的相对位置关系。
本人针对二次函数的最值问题设计一堂课,展开问题串,让学生理解含参数的函数最值问题的特征,以引导学生掌握解决此类问题的方法为教学目标。
1.教学设计1.1教材分析二次函数是初中数学的重要内容,二次函数最值问题的专题复习,可以对二次函数的概念等知识进一步巩固和深化。
含参数的二次函数是进入高中以后学生经常会遇到的,本专题利用函数的图像和性质去研究函数在区间上的最值,可以为高中进一步学习其他函数打下坚实的基础。
本专题涉及分类讨论思想、数形结合思想,以便培养学生分析问题、解决问题的能力。
1.2学情分析学生已掌握了二次函数的图像和性质的相关知识,具备了一定的识图能力、分析图形特征的能力和数学说理能力,为本节课解决二次函数最值问题奠定了基础。
1.3学法分析课堂上安排了学生讨论、分组、交流等活动,让学生变被动地接受和记忆知识为在合作学习的乐趣中主动地建构新知识的框架和体系,从而完成知识的认知过程,在互相交流和自主探究中获得发展。
课堂上注重学习过程的循序渐进。
在问题、图像、应用、拓展的过程中按照先易后难的顺序层层递进,让学生感到有挑战、有收获。
不同难度的题目设计将尽可能照顾到课堂学生的个体差异,引导学生利用函数图像来解决问题。
1.4教学目标知识与技能:掌握二次函数在区间上最值的求法。
过程与方法:培养学生分类讨论的能力和数形结合思想。
情感、态度与价值观:通过合作学习的形式,培养学生主动学习的意识和敢于创新的个性品质。
1.5教学重难点教学重点:二次函数在区间上最值的求法。
教学难点:分类讨论思想和数形结合思想在求最值中的应用。
教学重点难点的突破:本节课从复习基础引入,通过教师引导、学生合作探究的方式突破难点。
2.教学过程与环节评析环节一:基础引入,回顾定轴定区间问题例1:已知二次函数y=x2-4x+3,判断y有最大值或最小值,并求出这个最值。
二次函数最值问题教学设计
二次函数最值问题教学设计学习目标:1. 学习二次函数的定义和特性;2. 理解二次函数最值问题的概念;3. 掌握计算二次函数最值的方法;4. 运用二次函数最值解决实际问题。
教学设计:引入部分:1. 利用一个简单的例子引入二次函数的概念,比如:一个抛物线的形状。
2. 引导学生讨论抛物线的特点,比如:顶点、开口方向等。
实际问题部分:3. 呈现一个实际问题,比如:某公司的销售额在一定时间内变化的情况。
给出某段时间内销售额的二次函数表达式。
4. 引导学生分析问题,找到函数的最值对应的实际情况,比如:销售额的最大值对应最大的营业额等。
计算方法部分:5. 教授计算二次函数最值的方法:a. 找到二次函数的对称轴,也就是顶点的横坐标,记作p;b. 将p代入二次函数,得到对应的纵坐标q;c. 判断是最大值还是最小值,可以通过二次函数的开口方向来确定,如果是上凹则有最小值,如果是下凹则有最大值。
练习部分:6. 给学生提供练习题,让他们通过计算找出二次函数的最值。
比如:已知二次函数f(x)=2x^2-4x+1,求函数的最值。
实际问题应用部分:7. 再次呈现一个实际问题,让学生运用二次函数最值的方法来解决问题,比如:某游乐场的过山车最高点的高度。
小结部分:8. 总结二次函数最值的概念和计算方法。
示范部分:9. 利用一个实际问题,再次演示计算二次函数最值的过程。
拓展部分:10. 提出拓展问题,让学生思考其他类型的最值问题,如绝对值函数的最值等。
评估部分:11. 针对学生的表现和理解程度进行评估,例如,给学生几个二次函数,让他们计算最值。
讨论互动:12. 组织学生分享彼此计算二次函数最值的方法和答案,共同讨论、解决问题的过程和思路。
注意事项:1. 在讲解计算方法时要详细解释每一步的原理;2. 引入的例子和实际问题要尽可能贴近学生的实际生活;3. 激发学生的思考和讨论,让他们积极参与到教学活动中来。
4. 尽量提供多样化的练习和问题,以满足不同层次的学生需求。
培优专题01 二次函数含参数最值问题(解析版)高一数学同步教学题型(人教A版2019必修第一册)
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.【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 .【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 tg 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.。
最全面二次函数的区间最值问题导学案超详细2021
二次函数的区间最值问题导学案【学习目标】(1) 知识与技能:掌握二次函数在给定区间上最值的理论和方法。
培养敏锐的观察力、运算的准确性、思维的灵活性、发散性、独立性、合作性。
(2) 思想与方法:数形结合的思想, 分类讨论的思想。
(3) 情感、态度与价值观:培养运用辨证唯物主义观点分析解决数学问题的能力。
培养学生严谨的科学态度、欣赏数学的美学价值,以及探索问题的积极性、主动性和同学互相合作的团队精神。
【自主学习】2f (x)ax bx c(a0) 的顶点式1. 二次函数顶点:对称轴:2f ( x)ax bx c(ax00) 的图像及性质Ra2. 已知二次函数定义域判别式a图像对称性单调性最值【复习巩固】x 2 1. 函数 2x 2 的单调区间是 ( )y A.( ,1] B.[1, ) C.( ,2] D.[ 2, )2 x 2. 已知函数 ( x ) 2 x 2f (1)判断函数 f ( x) 的单调性;( 2)求函数 f ( x) 的最值。
x 2 3. 函数 f ( x ) 2mx 3 在区间 [1,2] 上单调,求 m 的取值范围。
【典型题探索】一、抛物线开口方向定、对称轴定、区间定二次函数是给定的,给出的定义域区间也是固定的,我们称这种情况是“定二次函数在定区间上的最值”。
2 x 例 1 求函数 f (x ) 2 x3 的最值x 2, 0 ( 2) x 0,3 ( 3) x 2, 4( 1) x 2 变式 . 已知函数 y 4 x ,求满足下列条件的函数的最值:① x 4,0 ② x 1, 4▲总结:求一元二次函数在闭区间上的最值的思路:1 、对称轴不在区间内时,函数在区间上具有2 、对称轴在区间内时,其中一个最值一定在 性,可由此求得;取到,另一个最值要分成对称轴在区间中点的左侧时, 时,最值在 取到。
最值在 取到,对称轴在区间中点右侧二、抛物线开口方向定、对称轴动、区间定二次函数随着参数的变化而变化, 即其图象是运动的, 但定义域区间是固定的,我们称这种情况是“动二次函数在定区间上的最值”。
苏教版必修一2.2二次函数的图象及性质(学案含答案)
2.2二次函数的图象及性质一、考点突破1. 求二次函数的解析式;2. 求二次函数的值域或最值及一元二次方程、一元二次不等式的综合应用;二、重难点提示1. 理解二次函数三种解析式的特征及应用;2. 分析二次函数要抓住几个关键环节:开口方向、对称轴、顶点,函数的定义域;3. 充分应用数形结合思想把握二次函数的性质。
1. 二次函数的定义与解析式(1)二次函数的定义形如:f(x)=ax2+bx+c(a≠0)的函数叫做二次函数。
(2)二次函数解析式的三种形式①一般式:f(x)=ax2+bx+c(a≠0);②顶点式:f(x)=a(x-m)2+n(a≠0);③零点式:f(x)=a(x-x1)(x-x2)(a≠0);3. 与二次函数有关的不等式恒成立问题①ax2+bx+c>0,a≠0恒成立的充要条件是2>-<0,40a b ac②ax 2+bx +c <0,a ≠0恒成立的充要条件是20,40a b ac <-<例题1 已知函数f (x )=x 2+2ax +3,x ∈[-4,6]。
(1)当a =-2时,求f (x )的最值;(2)求实数a 的取值范围,使y =f (x )在区间[-4,6]上是单调函数;(3)当a =1时,求f (|x |)的单调区间。
思路分析:对于(1)和(2)可根据对称轴与区间的关系直接求解,对于(3),应先将函数化为分段函数,再求单调区间,注意函数定义域的限制作用。
答案:解:(1)当a =-2时,f (x )=x 2-4x +3=(x -2)2-1,由于x ∈[-4,6],∴f (x )在[-4,2]上单调递减,在[2,6]上单调递增,∴f (x )的最小值是f (2)=-1,又f (-4)=35,f (6)=15,故f (x )的最大值是35;(2)由于函数f (x )的图象开口向上,对称轴是x =-a ,所以要使f (x )在[-4,6]上是单调函数,应有-a ≤-4或-a ≥6,即a ≤-6或a ≥4;(3)当a =1时,f (x )=x 2+2x +3,∴f (|x |)=x 2+2|x |+3,此时定义域为x ∈[-6,6],且f (x )=⎪⎩⎪⎨⎧-∈+-∈++]0,6[32]6,0(3222x x x x x x ,, ∴f (|x |)的单调递增区间是(0,6]。
06-专项拓展训练1 二次函数的最值问题高中数学必修一人教A版
类型2 动轴定区间
4.已知函数 = 2 − 2 + 1在[2,5]上单调,且 的最大值为8,则实
9
数的值为__.
5
【解析】 = 2 − 2 + 1 = − 2 + 1 − 2 ,函数 的图象开口
向上,对称轴为直线 = .因为 在[2,5]上单调,所以 ≤ 2或 ≥ 5.当
与 ≥
9
5矛盾,故舍去.综上,实数的值为 .
5
3
,
4
【归纳总结】解决动轴定区间的二次函数最值问题时,可以让轴沿轴正方
向移动,分析移动到不同位置时对函数最值有什么影响.
5.[2024重庆八中期中]已知函数 = − 2 + 2 + .当 ∈ [−1,1]时,
设 的最大值为,求的最小值.
所给区间内.
1
即
4
+2
2
−
1
2
+
+2 +
1
4
= −5,
化简得2 + 2 − 7 = 0,解得 = −1 + 2 2或 = −1 − 2 2(舍去).
综上,存在实数,使得函数 = − 在区间[, + 2]上有最小
值−5,此时 = −3或 = −1 + 2 2.
9.已知函数 = 2 − 2 + 5 > 1 .
3.(多选)已知函数 = 2 − 2 + 4,则( BCD
A. 在区间[−1,0]上的最小值为1
B. 在区间[−1,2]上的最小值为3,最大值为7
C. 在区间[2,3]上的最小值为4,最大值为7
D. 在区间 2, +∞ 上无最值
二次函数中的最值问题导学案
二次函数中的最值问题导学案延寿一中数学组高三备课组【学习目标】1.巩固二次函数的常规的性质。
2.掌握求二次函数的最值常见方法。
3.体会高中数学中数形结合的思想。
4.以极度的热情投入学习,体会成功的快乐。
【学习重点】二次函数中含参数问题【学习难点】二次函数中含参数问题[自主学习]1.二次函数解析式的三种形式一般式:顶点式:零点式:2.二次函数图像y=ax2+bx+c (a≠0)开口方向 a>0时函数在x= 时区的最值 a<0时函数在x= 时区的最值[典型例析]例1已知函数f(x)=2x2-2ax+3在区间[-1,1]上有最小值,记为g(a).(1)求g(a)的表达式;(2)求g(a)的最大值。
变式训练1:已知函数f(x)=2x 2-2ax+3在区间[-1,1]上有最小值2,求a 的值。
变式训练2:函数f(x)=x 2-4x-4在闭区间[t,t+1] (x R )的最小值记为g(t),(1) 写出g(t)的函数表达式,(2) 作出g(t)的图像;(3) 求出g(t)的最小值。
例3设=)x (f ,2ax 2x 2+- 当x ∈),1[∞- 时, a )x (f ≥恒成立, 求实数a 的取值范围。
变式训练1:当(1,2)x ∈时,不等式240x mx ++<恒成立,则m 的取值范围是 .小结:[当堂检测]1.设函数=)x (f ) 0a ( c bx ax 2≠++, 对任意实数t 都有) t 2 (f ) t 2 (f -=+成立. 问:在函数值)1(f -、)1(f 、)2(f 、)5(f 中, 最小的一个不可能是2.已知函数y =) 3x 1 ( ax 4x 2≤≤-是单调递增函数, 则实数a 的取值范围是3. 已知函数f(x)=(x-a)2+2,a ∈ R ,当x ∈[1,3] 时,求函数f(x)的最小值。
4.已知函数f(x)=x 2-2x-3,若x ∈[t ,t+2]时,求函数f(x)的最值。
高中数学必修一教案二次函数最值
高中数学必修一教案二次函数最值《二次函数在闭区间的值域》教学设计一、教学内容解析二次函数在闭区间上的最值是高中数学中的重点内容,也是困扰学生的一个难点和教师教学的一个难点,因为在解题过程中渗透着学生不太容易掌握的分类讨论、数形结合等重要的数学思想方法。
本节课安排在《普通高中课程标准实验教科书数学1(必修)》(人教B版)第一章《2.1.3函数的单调性》教学之后,使得学生能更深刻地理解函数的单调性、最大(小)值及其几何意义,并深刻体会分类讨论思想与数形结合思想在解决数学问题中的重要作用。
本节课的教学重点是二次函数在闭区间上最值问题的一般解法和规律,教学难点是与参数有关的二次函数在闭区间上的最值的求法。
二次函数在闭区间上的最值属于程序性知识,需要教师运用理性的教学方法,让学生在认知单调性与最值等相关知识的基础上熟练掌握二次函数在闭区间上最值问题的一般解法和规律。
根据教学实际,我将本节课设计为数学探究课。
在探究的过程中,借助于多媒体教学手段,让学生观察几何画板中的动态演示,通过对二次函数图像的“再认识”,探究二次函数在闭区间上的最值;运用“探究——讨论”模式,使学生运用单调性与最值的知识既巩固了函数的单调性与最大(小)值的知识,又突破了二次函数在闭区间上的最值这一重点。
学生在初中已经学过二次函数的简单性质与图像,在前一节课中对函数的单调性与最大(小)值有一个初步的认识。
遵循由浅入深、循序渐进的原则,本节课实质上是对前面所学知识的综合应用,从而实现对所学知识的螺旋式上升。
本节课中渗透的分类讨论思想及数形结合思想,又为学生继续学习高中数学打下坚实的基础。
二、教学目标设置1。
知识与能力:初步掌握解决二次函数在闭区间上最值问题的一般解法,总结归纳出二次函数在闭区间上最值的一般规律,学会运用二次函数在闭区间上的图像研究和理解相关问题。
2。
过程与方法:通过实验,观察影响二次函数在闭区间上的最值的因素,在此基础上讨论探究出解决二次函数在闭区间上最值问题的一般解法和规律。
【高中数学过关练习】过关练13-二次函数在闭区间上的最值问题
过关练13 二次函数在闭区间上的最值问题一、单选题1.(2022·山西运城·高一期末)已知二次函数()()2f x ax x c x =-+∈R 的值域为[)0,∞+,则41a c+的最小值为( ) A .16 B .12 C .10 D .8【解析】由题意知0a >,140ac ∆=-=, ∴14ac =且0c >, ∴4148a c ac+≥=, 当且仅当41a c=,即1a =,14c =时取等号.故选:D.2.(2022·全国·高一期末)若不等式220ax bx ++>的解集为{}21x x -<<,则二次函数224y bx x a =++在区间[]0,3上的最大值、最小值分别为( )A .-1,-7B .0,-8C .1,-1D .1,-7【解析】220ax bx ++>的解集为{}21x x -<<, 2∴-,1是方程220ax bx ++=的根,且0a <,∴21221b a a ⎧-+=-⎪⎪⎨⎪-⨯=⎪⎩,1a ∴=-,1b =-,则二次函数2224241y bx x a x x =++=-+-开口向下,对称轴1x =,在区间[]0,3上,当1x =时,函数取得最大值1,当3x =时,函数取得最小值7- 故选:D .3.(2022·河南·信阳高中高一期末(理))函数()(||1)f x x x =-在[,]m n 上的最小值为14-,最大值为2,则n m -的最大值为( ) A .52B .522+C .32D .2【解析】当x ≥0时,()()221111()244f x x x x x x ==-=--≥-﹣, 当x <0时,()()22111()24f x x x x x x =-=--=-++,作出函数()f x 的图象如图:当0x ≥时,由()f x =22x x -=,解得x =2. 当12x =时,()1124f =-.当x <0时,由21()4f x x x =--=-,即24410x x +=﹣,解得x 2444443244212-±+⨯-±-±-±===∴此时x 12-- ∵[,m n ]上的最小值为14-,最大值为2,∴n =21212m --≤≤, ∴n m -的最大值为1252222--=+, 故选:B .4.(2022·重庆巫山·高一期末)若函数234y x x =--的定义域为[]0,m ,值域为25,44⎡⎤--⎢⎥⎣⎦,则m 的取值范围是( ) A .(]0,4 B .3,42⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .3,32⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .3,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭【解析】234y x x =--为开口方向向上,对称轴为32x =的二次函数 min 99254424y ∴=--=- 令2344x x --=-,解得:10x =,23x = 332m ∴≤≤即实数m 的取值范围为3,32⎡⎤⎢⎥⎣⎦故选:C5.(2022·浙江台州·高一期末)已知函数()22f x ax x =+的定义域为区间[m ,n ],其中,,a m n R ∈,若f (x )的值域为[-4,4],则n m -的取值范围是( )A .[4,42]B .[22,82]C .[4,82]D .[42,8]【解析】若0a =,()2f x x =,函数为增函数,[,]x m n ∈时,则()24,()24f m m f n n ==-==,所以2(2)4n m -=--=, 当0a >时,作图如下,为使n m -取最大,应使n 尽量大,m 尽量小,此时14a =, 由22()424()424f n am m f m an n =⎧+=⎧⇒⎨⎨=+=⎩⎩,即2240ax x +-=, 所以24,m n mn a a+=-=-,所以()22416482n m m n mn a a-=+-=+=82n m -≤ 当14a -<-时,即104a <<时,此时,m n 在对称轴同侧时n m -最小,由抛物线的对称性,不妨设,n m 都在对称轴右侧,则由22()24,()24f n an n f m am m =+==+=-, 解得24162416a an m -++-+-==416416141441414141422a a a a n m a aa a+--+--∴-===++-++-, 当且仅当1414a a +=- ,即0a =时取等号,但0a >,等号取不到,4n m ∴->,0a <时,同理,当14a =-时,max ()82n m -=14a >-时,()min 4n m ->, 综上,n m -的取值范围是[4,82], 故选:C6.(2022·广东茂名·高一期末)已知函数2,02()34,23x x f x x x ⎧≤≤=⎨-<≤⎩,若存在实数1x ,2x (12x x <)满足12()()f x f x =,则21x x -的最小值为( ) A .712B .22C .23D .1【解析】当0≤x ≤2时,0≤x 2≤4,当2<x ≤3时,2<3x -4≤5, 则[0,4]∩(2,5]=(2,4],令12()()f x f x ==t ∈(2,4], 则1x t 243t x +=, ∴2214143333t x x t tt -==, 32t ,即94t =时,21x x -有最小值712,故选:A.二、多选题7.(2022·新疆巴音郭楞·高一期末)定义在R 上的奇函数()f x 在(),0∞-上的解析式()()1f x x x =+,则()f x 在[)0,∞+上正确的结论是( )A .()00f =B .()10f =C .最大值14D .最小值14-【解析】由题可知,函数()f x 为定义在R 上的奇函数,则()()f x f x -=-, 已知()f x 在(),0∞-上的解析式()()1f x x x =+, 则当0x >时,0x -<,则()()()1f x x x f x -=--=-,所以当[)0,x ∈+∞时,()()2211124f x x x x x x ⎛⎫=-=-+=--+ ⎪⎝⎭,可知()00f =,()10f =,且最大值为14,无最小值,所以()f x 在[)0,∞+上正确的结论是ABC. 故选:ABC.8.(2022·贵州遵义·高一期末)设函数()21,21,ax x a f x x ax x a -<⎧=⎨-+≥⎩,()f x 存在最小值时,实数a 的值可能是( )A .2B .-1C .0D .1【解析】当x a ≥时,()()222211f x x ax x a a =-+=--+,所以当x a ≥时,()()2min 1f x f a a ==-+,若0a =,则()21,01,0x f x x x -<⎧=⎨+≥⎩,所以此时()min 1f x =-,即()f x 存在最小值, 若0a >,则当x a <时,()1f x ax =-,无最小值, 若0a <,则当x a <时,()1f x ax =-为减函数, 则要使()f x 存在最小值时,则22110a a a ⎧-+≤-⎨<⎩,解得1a ≤-,综上0a =或1a ≤-. 故选:BC.三、填空题9.(2022·广西南宁·高一期末)已知函数2()25,[1,5]f x x x x =-+∈-.则函数的最大值和最小值之积为______【解析】因为22()25(1)4f x x x x =-+=-+,所以当1x =时,min ()(1)4f x f ==,当5x =时,2max ()(5)(51)420f x f ==-+=,所以最大值和最小值之积为42080⨯=.故答案为:8010.(2022·广东汕头·高一期末)函数()()()2f x x a bx a =++是偶函数,且它的值域为(],2-∞,则2a b +=__________.【解析】()()()()22222f x x a bx a bx a ab x a =++=+++为偶函数,所以20a ab +=,即0a =或2b =-,当0a =时,()2f x bx =值域不符合(],2-∞,所以0a =不成立;当2b =-时,()2222f x x a =-+,若值域为(],2-∞,则21a =,所以21a b +=-.故答案为:1-.11.(2022·广东·华南师大附中高一期末)对x ∀∈R ,不等式2430mx x m ++->恒成立,则m 的取值范围是___________;若2430mx x m ++->在()1,1-上有解,则m 的取值范围是___________.【解析】(1)关于x 的不等式函数2430mx x m ++->对于任意实数x 恒成立,则()204430m m m >⎧⎨∆=--<⎩,解得m 的取值范围是()4,+∞.(2)若2430mx x m ++->在()1,1-上有解, 则2341x m x ->+在()1,1-上有解,易知当314x -<≤时23401xx -≥+, 当314x <<时23401x x -<+,此时记34t x =-, 则104t <<,()244253311624t g t t t t --==⎛⎫++++ ⎪⎝⎭,在10,4⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递减,故()12g t >-, 综上可知,234112x x ->-+,故m 的取值范围是1,2⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭.故答案为:()4,+∞;1,2⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭四、解答题12.(2022·河南安阳·高一期末(文))已知二次函数()2f x ax bx c =++,满足()02f =,()()121f x f x x +-=-.(1)求函数()f x 的解析式; (2)求()f x 在区间[]1,2-上的值域. 【解析】(1)解:由()02f =可得2c =,()()()()221112f x a x b x c ax a b x a b c +=++++=+++++,由()()121f x f x x +-=-得221ax a b x ++=-,所以221a a b =⎧⎨+=-⎩,解得12a b =⎧⎨=-⎩,所以()222f x x x =-+.(2)解:由(1)可得:()()222211f x x x x =-+=-+, 则()f x 的图象的对称轴方程为1x =,()11f =, 又因为()15f -=,()22f =,所以,()f x 在区间[]1,2-上的值域为[]1,5.13.(2022·广东潮州·高一期末)()2f x x bx c =++,不等式()0f x ≤的解集为[]1,3.(1)求实数b ,c 的值;(2)[]0,3x ∈时,求()f x 的值域.【解析】(1)解:由题意,1和3是方程20x bx c ++=的两根,所以1313b c +=-⎧⎨⨯=⎩,解得4,3b c =-=;(2)解:由(1)知,22()43(2)1f x x x x =-+=--,所以当[]0,2x ∈时,()f x 单调递减,当[]2,3x ∈时,()f x 单调递增, 所以min ()(2)1f x f ==-,max ()(0)3f x f ==, 所以()f x 的值域为[1,3]-.14.(2022·广东湛江·高一期末)已知函数()223f x x ax =++,[]4,6x ∈-.(1)当2a =-时,求()f x 的最值;(2)若()f x 在区间[]4,6-上是单调函数,求实数a 的取值范围. 【解析】(1)当2a =-时,()()224321f x x x x =-+=--, ∴()f x 在[]4,2-上单凋递减,在2,6上单调递增,∴()()min 21f x f ==-,()()()()2max 4444335f x f =-=--⨯-+=.(2)()()222233f x x ax x a a =++=++-,∴要使()f x 在[]4,6-上为单调函数,只需4a -≤-或6a -≥,解得4a ≥或6a ≤-. ∴实数a 的取值范围为(][),64,-∞-+∞.15.(2022·北京通州·高一期末)已知二次函数2()21f x ax ax =-+. (1)求()f x 的对称轴;(2)若(1)7f -=,求a 的值及()f x 的最值.【解析】(1)解:因为二次函数2()21f x ax ax =-+, 所以对称轴212ax a-=-=. (2)解:因为(1)7f -=,所以217a a ++=. 所以2a =.所以2()241f x x x =-+. 因为20a =>, 所以()f x 开口向上,又2()241f x x x =-+对称轴为1x =,所以最小值为(1)1f =-,无最大值. 16.(2022·陕西·长安一中高一期末)函数2()22f x x x =-- (1)当[2,2]x ∈-时,求函数()f x 的值域; (2)当[,1]x t t ∈+时,求函数()f x 的最小值.【解析】(1)解:由题意,函数()22()2213f x x x x =--=--,可得函数()f x 在[]2,1-上单调递减,在[]12,上单调递增,所以函数()f x 在区间[]22-,上的最大值为(2)6f -=,最小值为(1)3f -=-, 综上函数()f x 在上的值域为[]3,6-.(2)解:①当0t ≤时,函数在区间[],1t t +上单调递减,最小值为2(1)3f t t +=-; ②当01t <<时,函数在区间[],1t 上单调递减, 在区间[]1,+1t 上单调递增,最小值为(1)3f =-;③当1t ≥时,函数在区间[],1t t +上单调递增,最小值为2()22f t t t =--,综上可得:当0t ≤时,函数()f x 的最小值为23t -;当01t <<,函数()f x 的最小值为3-;当1t ≥时,函数()f x 的最小值为222t t --.17.(2022·福建泉州·高一期末)已知函数2()4(0)f x ax ax b a =-+>在[0,3]上的最大值为3,最小值为1-. (1)求()f x 的解析式;(2)若(1,)∃∈+∞x ,使得()f x mx <,求实数m 的取值范围. 【解析】(1)()f x 的开口向上,对称轴为2x =, 所以在区间[]0,3上有:()()()()min max 2,0f x f f x f ==,即481133a a b a b b -+=-=⎧⎧⇒⎨⎨==⎩⎩,所以()243f x x x =-+.(2)依题意(1,)∃∈+∞x ,使得()f x mx <,即2343,4x x mx m x x-+<>+-, 由于1x >,33424234x x x x+-≥⋅=, 当且仅当33x x x=⇒=. 所以234m >.18.(2022·吉林·梅河口市第五中学高一期末)已知函数()()220f x mx mx n m =-+<在区间[]0,3上的最大值为5,最小值为1.(1)求m ,n 的值;(2)若正实数a ,b 满足2na mb -=,求114a b+的最小值.【解析】(1)由()()220f x mx mx n m =-+<,可得其对称轴方程为212mx m-=-=,所以由题意有(1)25(3)961f m m n f m m n =-+=⎧⎨=-+=⎩,解得1,4m n =-=.(2)由(1)2na mb -=为42a b +=,则111111171171725()()()(2)14242424848b a b a a b a b a b a b a b +=++=++≥+⨯=+=, (当且仅当25a b ==时等号成立). 所以114a b +的最小值为258.19.(2022·山东日照·高一期末)已知函数()223f x x ax =--.(1)若1a =,求不等式()0f x ≥的解集;(2)已知()f x 在[)3,+∞上单调递增,求a 的取值范围; (3)求()f x 在[]1,2-上的最小值.【解析】(1)当1a =时,函数()223f x x x =--,不等式()0f x ≥,即223(1)(3)0x x x x --=+-≥,解得1x ≤-或3x ≥, 即不等式()0f x ≥的解集为(,1][3,)-∞-+∞.(2)由函数()223f x x ax =--,可得()f x 的图象开口向上,且对称轴为x a =,要使得()f x 在[)3,+∞上单调递增,则满足3a ≤, 所以a 的取值范围为(,3]-∞.(3)由函数()223f x x ax =--,可得()f x 的图象开口向上,且对称轴为x a =,当1a <-时,函数()f x 在[]1,2-上单调递增,所以()f x 最小值为()122f a -=-; 当12a -≤≤时,函数()f x 在[]1,a -递减,在[],2a 上递增,所以()f x 最小值为()23f a a =--;当2a >时,函数()f x 在[]1,2-上单调递减,所以()f x 最小值为()214f a =-, 综上可得,()f x 在[]1,2-上的最小值为()2min22,13,1214,2a a f x a a a a -<-⎧⎪=---≤≤⎨⎪->⎩. 20.(2022·江苏苏州·高一期末)已知函数f (x )=x |x ﹣m |+n . (1)当f (x )为奇函数,求实数m 的值;(2)当m =1,n >1时,求函数y =f (x )在[0,n ]上的最大值. 【解析】(1)因为f (x )为奇函数,所以f (﹣0)=﹣f (0), 所以f (0)=0,即n =0,所以f (x )=x |x ﹣m |, 又f (﹣1)=﹣f (1),所以|1﹣m |=|1+m |,解得m =0,此时f (x )=x |x |,对∀x ∈R ,f (﹣x )=﹣x |x |=﹣f (x ), 所以f (x )为奇函数,故m =0.(2)f (x )=x |x ﹣1|+n =22,1,1x x n x x x n x ⎧-++⎨-+>⎩所以f (x )在10,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦和[1,n ]上单调递增,在1,12⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,其中211(),()24f n f n n =+=,2111212()()()24f n f n n n n +--=--=,令214n n >+得,12n +>12n +>1()()2f n f >,2max ()f x n =.121n +<≤时1()()2f n f ≤,所以max 1()4f x n =+,因此y =f (x )在[0,n ]上的最大值为2112,14212,n n n n ⎧++⎪⎪⎨+⎪⎪⎩. 21.(2022·天津市武清区杨村第一中学高一期末)已知函数()22f x x mx n =++的图象过点()1,1-,且满足()()23f f -=.(1)求函数()f x 的解析式:(2)求函数()f x 在[],2a a +上的最小值;(3)若0x 满足()00f x x =,则称0x 为函数()y f x =的不动点,函数()()g x f x tx t =-+有两个不相等且正的不动点,求t 的取值范围. 【解析】(1)∵()f x 的图象过点()1,1-, ∴21m n ++=-① 又()()23f f -=, ∴82183m n m n -+=++② 由①②解2m =-,1n =-,∴()2221f x x x =--;(2)()2213221222f x x x x ⎛⎫=--=-- ⎪⎝⎭,[],2x a a ∈+,当122a +≤,即32a ≤-时,函数()f x 在[],2a a +上单调递减,∴()()2min 2263f x f a a a ⎡⎤=+=++⎣⎦;当122a a <<+,即3122a -<<时,函数()f x 在1,2a ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,在1,22a ⎡⎤+⎢⎥⎣⎦单调递增,∴()min1322f x f ⎛⎫⎡⎤==- ⎪⎣⎦⎝⎭; 当12a ≥时,函数()f x 在[],2a a +上单调递增, ∴()()2min 221f x f a a a ⎡⎤==--⎣⎦.综上,()2min23263,,2331,,2221221,2a a a f x a a a a ⎧++≤-⎪⎪⎪⎡⎤=--<<⎨⎣⎦⎪⎪--≥⎪⎩.(3)设()()g x f x tx t =-+有两个不相等的不动点1x 、2x ,且1>0x ,20x >,∴()g x x =,即方程()22310x t x t -++-=有两个不相等的正实根1x 、2x .∴()()21212Δ3810,30,2102t t t x x t x x ⎧⎪=+-->⎪+⎪+=>⎨⎪-⎪=>⎪⎩,解得1t >. 22.(2022·安徽合肥·高一期末)已知函数()22f x x mx =--.(1)若0m >且()f x 的最小值为3-,求不等式()1f x <的解集; (2)若当21x ≤时,不等式()20f x x -<恒成立,求实数m 的取值范围. 【解析】(1)解:()f x 的图象是对称轴为2mx =,开口向上的抛物线,所以,()222min2232424m m mm f x f ⎛⎫==--=--=- ⎪⎝⎭,因为0m >,解得2m =,由()1f x <得2230x x --<,即()()310x x -+<,得13x ,因此,不等式()1f x <的解集为()1,3-.(2)解:由21x ≤得11x -≤≤,设函数()()()2222g x f x x x m x =-=-+-,因为函数()g x 的图象是开口向上的抛物线,要使当21x ≤时,不等式()20f x x -<恒成立,即()0g x <在[]1,1-上恒成立,则()()1010g g⎧<⎪⎨-<⎪⎩,可得122010m m ---<⎧⎨+<⎩,解得3<1m -<-. 23.(2022·贵州毕节·高一期末)已知函数2()2(0)f x x ax a =->. (1)当3a =时,解关于x 的不等式5()7f x -<<;(2)函数()y f x =在[],2t t +上的最大值为0,最小值是4-,求实数a 和t 的值.【解析】(1)当3a =时,不等式5()7f x -<<, 即为2567x x -<-<,即226756⎧-<⎪⎨-<-⎪⎩x x x x ,所以171,5或-<<⎧⎨<>⎩x x x , 所以11x -<<或57x <<,所以原不等式的解集为(1,1)(5,7)-⋃. (2)(0)(2)0f f a ==,由题意0=t 或22t a +=,这时24a -≤-解得2a ≥, 若0=t ,则2t a +≤,所以()()2242f t f a +==-⇒=;若22t a +=,即22t a a =-≥, 所以()()422f t f a =-=-,则2a =,综上,0,2t a ==或2,2t a ==.24.(2022·贵州·赫章县教育研究室高一期末)已知函数()2623f x ax x b =+-+(,a b 为常数),在1x =时取得最大值2. (1)求()f x 的解析式; (2)求函数()f x 在3,2上的单调区间和最小值.【解析】(1)由题意知6126232a ab ⎧-=⎪⎨⎪+-+=⎩,∴32a b =-⎧⎨=⎩ , ∴ ()2361f x x x =-+-.(2)∵()()()22321312f x x x x =---=--+,∴当[]3,2x ∈-时,()f x 的单调增区间为[]3,1-,单调减区间为[]1,2,又()()32718146,2121211f f -=---=-=-+-=-, ∴ ()f x 最小值为46-.25.(2022·广东·化州市第三中学高一期末)已知函数()22f x x mx =-+.(1)若()f x 在区间(],1-∞上有最小值为1-,求实数m 的值;(2)若4m ≥时,对任意的12,1,12m x x ⎡⎤∈+⎢⎥⎣⎦,总有()()21244mf x f x -≤-,求实数m 的取值范围.【解析】(1)可知()f x 的对称轴为2m,开口向上, 当12m ≤,即2m ≤时,()2min 2124m m f x f ⎛⎫==-=- ⎪⎝⎭, 解得23m =-23,∴23m =- 当12m>,即2m >时,()()min 131f x f m ==-=-, 解得4m =,∴4m =. 综上,23m =-4m =.(2)由题意得,对1,12m x ⎡⎤∈+⎢⎥⎣⎦,()()2max min 44m f x f x -≤-. ∵1,122m m ⎡⎤∈+⎢⎥⎣⎦,11222m m m⎛⎫-≥+- ⎪⎝⎭,∴()2min224m m f x f ⎛⎫==- ⎪⎝⎭,()()max 13f x f m ==-.∴()()22max min1444m m f x f x m -=-+≤-, 解得5m ≥,∴5m ≥.26.(2022·黑龙江·鹤岗一中高一期末)已知二次函数()f x 满足()()12f x f x x +-=,且()01f =.(1)求函数()f x 在区间[]1,1-上的值域;(2)当x ∈R 时,函数y a =-与()3y f x x =-的图像没有公共点,求实数a 的取值范围.【解析】(1)解:设()()20f x ax bx c a =++≠、∴()1()22f x f x ax a b x +-=++=,∴220a a b =⎧⎨+=⎩,∴1a =,1b =-,又()01f =,∴1c =,∴()21f x x x =-+.∵对称轴为直线12x =,11x -≤≤,1324f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,()13f -=, ∴函数的值域3,34⎡⎤⎢⎥⎣⎦.(2)解:由(1)可得:()2341y f x x x x =-=-+∵直线y a =-与函数()3y f x x =-的图像没有公共点∴()2min 41a x x -<-+, 当2x =时,()2min 41=3x x -+-∴3a -<-,∴3a >.27.(2022·陕西安康·高一期末)已知二次函数()[]21,1,2f x x ax x =++∈-.(1)当1a =时,求()f x 的最大值和最小值,并指出此时x 的取值; (2)求()f x 的最小值,并表示为关于a 的函数()H a .【解析】(1)当1a =时,()21f x x x =++,对称轴为12x =-,开口向上,所以()f x 在11,2⎡⎤--⎢⎥⎣⎦上单调递减,在1,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调递增,()2min111312224f x f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-=-+-+= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,()()2max 22217f x f ==++=.所以当12x =-时,()f x 的最小值为34,当2x =时()f x 的最大值为7.(2)()21f x x ax =++的对称轴为2a x =-,开口向上,当12a-≤-即2a ≥时,()21f x x ax =++在[]1,2-上单调递增, ()()()2min 1112f x f a a =-=--+=-,当122a -<-<即42a -<<时,()21f x x ax =++在1,2a ⎡⎤--⎢⎥⎣⎦上单调递减,在,22a ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调递增,此时()22min 112224a a a a f x f a ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-=-+⋅-+=- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,当22a-≥即4a ≤-时,()21f x x ax =++在[]1,2-上单调递减, ()()2min 222152f x f a a ==++=+,所以252,4()1,4242,2a a a H a a a a +≤-⎧⎪⎪=--<<⎨⎪-≥⎪⎩.28.(2022·北京平谷·高一期末)已知二次函数()()211f x ax a x =-++.(1)当对称轴为1x =-时, (i )求实数a 的值;(ii )求f (x )在区间[]22-,上的值域. (2)解不等式()0f x ≥. 【解析】(1)解:(i )由题得(1)(1)11,12,223a a a a a a a -++-==-∴+=-∴=-; (ii )()212133f x x x =--+,对称轴为1x =-, 所以当[]2,2x ∈-时,max 124()(1)1333f x f =-=-++=.min 445()(2)1333f x f ==--+=-.所以f (x )在区间[]22-,上的值域为54[,]33-. (2)解:()2110ax a x -++≥,当0a =时,10,1x x -+≥∴≤;当0a >时,121(1)(1)0,0,1ax x x x a--≥∴=>=, 当01a <<时,不等式的解集为1{|x x a≥或1}x ≤; 当1a =时,不等式的解集为R ;当1a >时,不等式的解集为{|1x x ≥或1}x a≤;当0a <时,121(1)(1)0,0,1ax x x x a--+≤∴=<=, 所以不等式的解集为1{|1}x x a≤≤. 综上,当0a =时,不等式的解集为{|1}x x ≤; 当01a <<时,不等式的解集为1{|x x a≥或1}x ≤; 当1a =时,不等式的解集为R ;当1a >时,不等式的解集为{|1x x ≥或1}x a≤;当0a <时, 不等式的解集为1{|1}x x a≤≤. 29.(2022·重庆·高一期末)已知函数()29f x x ax a =-+-,a R ∈.(1)若()f x 在[]0,1上的值域为[]4,6,求a 的值;(2)若关于x 的不等式()0f x <只有一个正整数解,求a 的取值范围. 【解析】(1)解:因为函数()29f x x ax a =-+-,a R ∈,对称轴2ax =,且()09f a =-,()1102f a =-,21924a f a a ⎛⎫=--+ ⎪⎝⎭,当02a<时,函数()f x 在0,1上单调递增,所以 ()()0416f f ⎧=⎪⎨=⎪⎩,即941026a a -=⎧⎨-=⎩,此时无解; 当>12a时,函数()f x 在0,1上单调递减,所以 ()()0614f f ⎧=⎪⎨=⎪⎩,即961024a a -=⎧⎨-=⎩,解得3a =; 当012a ≤≤,即02a ≤≤时,函数()f x 在2a x =取得最小值,所以42a f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,即21944a a --+=,方程在02a ≤≤上无解, 综上得:3a =;(2)解:关于x 的不等式()0f x <只有一个正整数解,等价于2+9>+1x a x 只有一个正整数解,令()2+9+1x g x x =,则()()()2+91010+1+22+12102+1+1+1g x x x x x x x ==-≥⋅=,当且仅当10+1+1x x =,即101x =, ()2+9+1x g x x =在(101⎤-⎦,上递减,在)101,⎡+∞⎣递增, 而21013<,()21+9151+1g ==,()29g =,()2+913222+13g ==,()2+999133,5>>3+12233g ==,当a 13932⎛⎤∈ ⎥⎝⎦,不等式只有一个正整数解2x =,所以a 的取值范围为13932⎛⎤⎥⎝⎦,.30.(2022·河北秦皇岛·高一期末)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.【解析】(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.31.(2022·内蒙古赤峰·高一期末)已知函数2()21f x ax x a =-+-(a 为实常数). (1)若0a >,设()f x 在区间[1,2]的最小值为()g a ,求()g a 的表达式: (2)设()()f x h x x=,若函数()h x 在区间[1,2]上是增函数,求实数a 的取值范围. 【解析】(1)由于0a >,当[1,2]x ∈时,2211()212124f x ax x a a x a a a ⎛⎫=-+-=-+-- ⎪⎝⎭①若1012a <<,即12a >,则()f x 在[1,2]为增函数 ,()(1)32g a f a ==-; ②若1122a ≤≤,即1142a ≤≤时,11()2124g a f a a a ⎛⎫==-- ⎪⎝⎭;③若122a >,即104a <<时,()f x 在[1,2]上是减函数,()(2)63g a f a ==-; 综上可得163,04111()21,442132,2a a g a a a a a a ⎧-<<⎪⎪⎪=--≤≤⎨⎪⎪->⎪⎩; (2)21()1a h x ax x-=+-在区间[1,2]上任取1212x x ≤<≤, ()()()212121211221212111a a a h x h x ax ax x x a x x x x ⎛⎫⎛⎫⎛⎫----=+--+-=-- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭[]211212(21)x x ax x a x x -=--(*) ()h x 在[1,2]上是增函数 ()()210h x h x ∴->∴(*)可转化为12(21)0ax x a -->对任意12,[1,2]x x ∈且12x x <都成立,即1221ax x a >- ①当0a =时,上式显然成立 ②12210,a a x x a ->>,由1214x x <<得211a a-≤,解得01a <≤; ③12210,a a x x a-<<,由1214x x <<得,214a a -≥,得102a -≤<, 所以实数a 的取值范围是1,02⎡⎫-⎪⎢⎣⎭.。
数学人教A版高中必修1二次函数最值问题优秀导学案
二次函数最值问题二次函数问题是数学的一个老大难问题.二次函数在初中是难点又是重点,到了高中又没有专门的章节学习,只有直接运用,高一学生就整得一塌糊涂,知识点都知道些,但不知如何运用.下面重点探讨的二次函数最值问题,首先理一理二次函数基本的知识点,主要有以下知识点:一、解析式:(具体的选用那种形式,则根据题目已知而定.)1) 一般式:()()20f x ax bx c a =++≠, 2) 根的形式:()()()()120f x a x x x x a =--≠.3) 顶点式:()()()()2000,00,f x a x x y a x y =-+≠顶点. 二、图像的五个基本知识点:1) 开口:a>0图像开口向上,a<0图像开口向下.2) 与y 轴交点(0,c ).3) 对称轴x=-2ab 4) 与x 轴交点()()12,0,,0x x (可以有0个或1个或2个)5) 顶点24,24b ac b a a ⎛⎫-- ⎪⎝⎭(只需记住x=-2a b 即可.) 下面就举例说明以上知识点在二次函数最值问题如何运用.例1求函数()21f x x x =-+在区间[]1,4-内的最值. 对于这类问题高一学生大多数无法正确解答.常见的错误就是直接把端点的-1或4代入分别求得.()()min 13f x f =-=,()()max 413f x f ==,这样做显然是错误的,其根本没考虑函数在此区间单调性的变化.而问题的关键是学生认为他有部分答案与正确的答案部分相同,为什么得0分呢?这又是为什么错了呢?自己找不到错误原因.究其原因:学生在初中只是了解到一次函数()()0f x kx b k =+≠的单调性要么增要么减,直接把端点值代入即得到答案,形成了定式思维.正确的解答如下:解:由题知函数的开口向上,对称轴方程为12x =,而[]11,42∈- ∴此函数()f x 在区间11,2⎡⎤-⎢⎥⎣⎦单调递减,此时()13f -=,1324f ⎛⎫= ⎪⎝⎭;函数()f x 在区间1,42⎛⎤ ⎥⎝⎦单调递增,此时()413f =.而34<3<13 综合上述:()min 1324f x f ⎛⎫==⎪⎝⎭,()()max 413f x f ==例2已知函数()22444f x x ax a a =-+--在区间[]0,1内的最大值是-5,则a 的值是多少? 对于这类问题高一学生大多数无法正确解答.常见的错误就是直接把端点的0或1代入求得a=-1或1或-5,这还和正确答案差不多,学生自己也无法明白错在哪儿了.此题正确的解法:分情况讨论.如图数轴上自变量x 的变化:01-∞→→→+∞就知道可以分三种情况讨论,也就是对称轴2a x =在区间[]0,1的左边、中间、右边.具体解法如下: 解:由题知函数的对称轴方程为2a x = 当02a <时,即a<0, 函数()f x 在区间[]0,1单调递减,则()()2max 045f x f a a ==--=-,解之得a=-5或a=1(舍去); 当012a ≤≤时,即02a ≤≤,函数()f x 在区间[]0,1内在顶点处取得最大值,即()max 452a f x f a ⎛⎫==-=- ⎪⎝⎭解之得a= 54; 当12a <时,即a>2,函数()f x 在区间[]0,1单调递增,则()()2max 145f x f a ==--=-,解之得a=-1(舍去)或a=1(舍去). 综合上述:a=-5或a= 54. 例3已知函数()21f x x x =-+在区间[],1t t + ()x R ∈上的最小值为1,求t 的值.此题与例2的区别:例1是定区间,对称轴移动;此题是定对称轴,区间移动,从物理学相对论角度来说本质是一样的.分情况讨论.如图1t t -∞→→+→+∞就知道可以分对称轴12x =在区间[],1t t +的左、中、右.具体解法如下: 分三种情况讨论. 解:由题知函数的对称轴方程为12x =当12t ≤时,函数()f x 在区间[],1t t +单调递增,则()()2min 11f x f t t t ==-+=,解之得t=1或t=0(舍去); 当112t t <<+时,即1122t -<<,函数()f x 在区间[],1t t +内在顶点处取得最小值,即()min 13124f x f ⎛⎫==≠ ⎪⎝⎭不符合题意; 当112t +≤时,即12t ≤-时,函数()f x 在区间[],1t t +内单调递减,则()()()()22min 11111f x f t t t t t =+=+-++=++,211t t ++=解之得t=-1或t=0(舍去).综合上述:t=1或t=-1.例4已知函数()21f x x x =-+在区间[],1t t + ()x R ∈上的最大值为1,求t 的值. 此题是例3的变式,定对称轴,区间移动.分情况讨论,如图1t t -∞→→+→+∞就知道可以分四种情况讨论,这里要特别注意t 与t+1的中间点12t +. 解:由题知函数的对称轴方程为12x =当12t ≤时,函数()f x 在区间[],1t t +单调递增,则()()2max 11f x f t t t =+=++,解之得t=-1或t=0(舍去); 当1122t t <≤+时,即102t ≤<,函数()f x 在区间[],1t t +内先单调递减再单调递增,即()()2max 11f x f t t t =+=++, 解之得t=0或t=-1(舍去); 当11122t t +<<+时, 即102t -<<,函数()f x 任然在区间[],1t t +内先单调递减再单调递增,()()2max 11f x f t t t ==-+=,解之得t=0(舍去)或t=1(舍去); 当112t +≤时,即12t ≤-时,函数()f x 在区间[],1t t +内单调递减,则()()2max 11f x f t t t ==-+=,211t t -+=解之得t=1或t=0(舍去).综合上述:t=0.例5已知函数()224sin 4sin 4f x x a x a a =-+--在区间0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦内的最大值是-5,则a 的值是多少?首先观察此题与例2有联系吗?自变量都是x,但其取值区间不同了,这是一道复合函数的问题.解决复合函数的最佳方法就是换元法,其实质就是以一个简单函数的值域作为换元后的函数的定义域.解:设m=sinx, x ∈0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦则[]0,1m ∈ ∴ ()22444f m m am a a =-+--[]0,1m ∈此题摇身一变:已知函数()22444f m m am a a =-+--在[]0,1m ∈内的最大值是-5,则a 的值是多少?显然例5的难度远远大于例2,学生必须要有深厚的数学学科核心素养才能完美的解答.含参数的二次函数最值问题,要么给定区间,要么给定对称轴.给定区间或给定对称轴的问题的实质就是对称轴与区间的相对位置问题,利用数轴上实数从左到右逐渐增大,从左到右不从不漏的分情况讨论,再利用函数的单调性,就可以比较容易得到正确答案. 例6求函数()124325x x f x -=-+在区间[]0,2内的最值.解:设m= 2x 则x ∈[]0,2,∴m ∈[]1,4. 原函数等价于()2135142y m m m =-+≤≤. 然后采用例1的办法就解决问题了.最后的不同: 当m=3时,即32log x =时,()()32max 1log 2f x f ==. 当m=1时,即x=0时,()()max 512f x f ==. 高中数学的学习,不只是记忆的问题,而是要理解公式、公理、定理、概念等,举一反三,融会贯通。
《二次函数的最值问题》教案
二次函数的最值问题一、内容与内容解析1.内容含参二次函数在m x n ≤≤内的最值问题.2.内容解析本节课在讨论了影响0a >时二次函数在m x n ≤≤内最值的因素后对0a >时含参二次函数在m x n ≤≤内最值问题进行探究.主要的研究方法是从函数图像入手,通过几何画板动态演示,确定分类标准,进行分类讨论,进而对分类标准进行优化,得到解决此类问题的一般方法,并运用此方法解决相关的最值问题.基于以上分析,确定本节课的教学重点是:从函数图像入手,运用分类讨论思想求含参二次函数在m x n ≤≤内最值.二、目标和目标解析1.目标(1)通过复习二次函数图像的特征和性质,能够借助二次函数的图像研究二次函数的最值.(2)通过对二次函数在m x n ≤≤内最值问题初探、对含参二次函数在m x n ≤≤内最值问题的探究,经历直观感知、抽象概括、运算求解、反思与构建等思维过程,体会函数思想,分类讨论等数学思想方法,发展数学感知、数学表征、抽象概括、运算能力等.2.目标解析达成目标(1)的标志是:学生会借助二次函数的图像研究二次函数在m x n ≤≤内的最值,并能由此得到二次函数在m x n ≤≤内最值的影响因素,进一步体会函数思想.达成目标(2)的标志是:借助二次函数的图像求解含参二次函数在m x n ≤≤内最值,进一步体会函数思想和分类讨论的思想.三、教学问题诊断分析学生已学习了二次函数的概念、图像和性质,已经具备了一定的识图能力、分析图形特征的能力、数学说理能力,这为本节课的学习奠定了基础.但对于含参二次函数在m x n ≤≤内的图像及最值问题,由于其抽象程度较高,学生可能会在为什么要进行分类讨论以及如何确定分类标准这两个问题上产生一定的困难.基于以上分析,本节课的教学难点是:如何确定分类标准.四、教学过程设计引言:(展现生活实例,体现研究二次函数在m x n ≤≤内最值的必要性)本节课,我们将结合二次函数的相关知识深入研究二次函数的最值问题.1.复习导入,自主发现问题1如图,(5,),(8,),(1,),( 3.9,)A B C D A y B y C y D y --在二次函数2134y x x =--的图像上,请比较: (1) B y A y ;(2) D y C y ;(3)D y B y ;(4)C y A y .问题2根据问题1的结论填空:(1)二次函数2134y x x =--(58x ≤≤),当x = 时,y 取到最大值;当x = 时,y 取到最小值.(2)二次函数2134y x x =-- ( 3.91x -≤≤-),当x = 时,y 取到最大值;当x = 时,y 取到最小值.(3)二次函数2134y x x =--( 3.98x -≤≤),当x = 时,y 取到最大值;当x = 时,y 取到最小值.(4)二次函数2134y x x =--(15x -≤≤),当x = 时,y 取到最大值;当x = 时,y 取到最小值.师生活动: 教师提出问题,学生尝试用已有知识解决这些问题,并交流问题中蕴含的函数知识和对这些知识的理解.追问1:这些二次函数的图像是完整的抛物线吗?追问2:为什么有的(二次函数的)最值能在顶点处取到,有的却不能呢?追问3:通过对上面问题的研究,你认为二次函数在 内的最值的取得与什么有关?师生活动:通过对前面问题的研究,自主发现影响二次函数在 内的最值的因素:对称轴和m x n ≤≤的相对位置.若对称轴不在m x n ≤≤内时,最值在端点处取得;对称轴在m x n ≤≤内时,最值在顶点和端点处分别取得.遇到这类问题时,我们通常要结合函数图象进行分析.设计意图:引导学生通过观察函数图像,直观地发现对称轴和 的相对位置影响了二次函数的最值. 为下一步解决0a >时含参二次函数在 内的最值问题做铺垫.2.问题剖析,合作探究探究1:求二次函数2134y x tx =--(21x -≤≤)的最小值. 师生活动:教师引导学生先观察函数解析式,分析参数t 的变化对二次函数图像的影响,然后借助计算机软件,直观感受对称轴和m x n ≤≤的相对位置如何影响二次函数的最小值.最后全班交流,确定分类标准,学生独立补全解题过程.追问1:观察本题中的函数解析式与前面有什么区别? 追问2:随着参数t 的变化,二次函数2134y x tx =--图象的开口方向和开口大小会改m x n ≤≤2134y x x =--m x n ≤≤m x n ≤≤m x n ≤≤变吗?对称轴呢?追问3:二次函数2134y x tx =--(21x -≤≤)的最小值是唯一确定的吗? 师生活动:关注学生是否明确此处为什么要进行分类讨论,体会分类讨论的必要性. 追问4:如何确定分类标准?如何用数学符号表达这种关系呢?师生活动: 师生共同讨论写出分类标准.教师规范格式以后要求学生将过程补齐. 设计意图:探究0a >时含参二次函数在 内的最小值问题,让学生体会解决这一类问题的基本方法.培养学生直观感知、抽象概括、数学表征能力,激发自主学习的积极性和探究意识.引导观察,发现分类依据,培养探究意识.探究2:求二次函数2134y x tx =--(21x -≤≤)的最大值. 师生活动:要求学生独立解决,写出分析过程,小组内交流讨论,最后全班汇报交流.对于学生展示的分类方法,教师适当引导和纠正,让学生理解如何进行分类讨论(不重复,不遗漏),并对分类方法进行优化.最后共同归纳出求含参二次函数在m x n ≤≤内最值的一般方法:一般先确定对称轴与m x n ≤≤的相对位置关系,分别画出示意图,确定分类标准,再进行分类讨论.设计意图:在探究1的基础上进一步探究 时含参二次函数在 内的最大值问题,重点体会解题过程中分类标准的确定.师生活动:回顾探究1和探究2的过程,体会它们的相同与不同之处.追问1:为什么有时候分3类,有时候分2类就可以了?什么时候分2类,什么时候分3类呢?min 2min min 2min 10242,12,2211,2321111,1,2422(1)13()2111()42x t t t x y t t t x t y t t t x y t t t y t t t t =--=-=---==---==--⎧⎪--⎪⎪=---⎨⎪⎪--⎪⎩解:>,对称轴:(1)当2<即<时:(2)当2≤2≤即1≤≤时:,(3)当2>即>-时:<综上所述:1≤≤>-10241110.5,1,4410.5,2,224111()44122()4x t t t x y t t t x y t t t y t t =--==---=-=-⎧---⎪⎪=⎨⎪-⎪⎩最大最大最大解:>,对称轴:(1)当2≤即≤时:(2)当2>即>-时:≤综上所述:>-m x n ≤≤m x n ≤≤0a >追问2:你能直接判断它们分别分几类进行讨论吗:变式一:求二次函数2134y x tx =---(21x -≤≤)的最小值. 变式二:求二次函数2134y x tx =---(21x -≤≤)的最大值. 师生活动:通过类比探究1和探究2归纳:求二次函数在m x n ≤≤上的最值不仅要看对称轴与m x n ≤≤的相对位置,还要看开口方向.开口向下时,可类比开口向上的数学模型进行讨论.设计意图:讨论0a <时含参二次函数在 内最小值的分类问题,体会开口方向对函数最值的影响.3.拓展应用若223(0)y mx mx m =++≠当32x -≤≤时有最大值4,求m 的值.师生活动:巩固训练,引导学生借助上面解决问题的经验,逆向思考,解决此问题. 设计意图:巩固本节课所学内容,利用前面归纳的结论来解决二次函数最值的相关问题,加深对含参二次函数在 内的最值问题的认识.体会函数思想.提升学生分析问题,解决问题的能力.4.归纳总结师生共同回顾本节课所学主要内容,并请学生回答以下问题:(1)本节课我们研究了哪些问题?(2)我们是如何分析、解决这些问题的?(3)在研究过程中你遇到的问题是什么?怎么解决的?设计意图:通过小结,理清本节课的研究内容和研究方法.让学生体会提出问题、分析问题、解决问题的方法.5.课外作业(1) 必做题:①求二次函数223y x ax =--+(45x -≤≤)的最值.②已知二次函数221y ax ax =++(12x -≤≤)有最大值4,求实数a 的值.(2) 选做题:求二次函数223y x x =-+(2t x t ≤≤+)上的最值.(3)兴趣作业:通过本节课的学习,你能自己提出一个二次函数最值相关的问题并进行解答吗?试试看,和同伴交流你的想法. 1(1)0(2)0x m m =-分析:对称轴:>时...<时...m x n ≤≤m x n≤≤。
二次函数的最值问题--初升高数学衔接课程 (教师版含解析)
第7章 二次函数的最值问题【知识衔接】————初中知识回顾————二次函数的增减性当0a >时,在对称轴左侧,y 随着x 的增大而减少;在对称轴右侧,y 随着x 的增大而增大;当0a <时,在对称轴左侧,y 随着x 的增大而增大;在对称轴右侧,y 随着x 的增大而减少. 二次函数的最值 一般二次函数求最值根据最值公式计算即可,或把对称轴代入表达式,对应的函数值就是最值。
————高中知识链接————给定自变量取值范围求二次函数的最值①如果给定的范围在对称轴的一侧,只需要计算两个端点的函数值,两个值中最大的为最大值,最小的为最小值。
②如果给定的范围包含对称轴,需要计算两个端点的函数值和顶点的纵坐标,三个值中最大的为最大值,最小的为最小值。
具体归纳如下:1、一元二次函数)0(2≠++=a c bx ax y044,02min<-=>••a a b ac y a 时,ab ac y 442max -=2、一元二次函数)0()(2>++==a c bx ax x f y 在区间[m,n]上的最值。
1°当m ab<-2 ,)()(),()(min max m f x f n f x f ==2°当22n m a b m +≤-≤,a b ac x f n f x f 44)(),()(2min max -==3°当n ab n m ≤-<+22时, a bac x f m f x f 44)(),()(2min max -==4°n ab>-2时, )()(),()(min max n f x f m f x f ==3、一元二次函数)0()(2<++==a c bx ax x f y 在区间[m,n]上的最值类比2可求得。
【经典题型】初中经典题型1.如图,在平面直角坐标系中,菱形OABC 的顶点A 在x 轴正半轴上,顶点C 的坐标为(4,3).D 是抛物线26y x x =-+上一点,且在x 轴上方.则△BCD 的最大值为 .【答案】152.2.已知当x 1=a ,x 2=b ,x 3=c 时,二次函数21y x mx 2=+对应的函数值分别为y 1,y 2,y 3,若正整数a ,b ,c 恰好是一个三角形的三边长,且当a <b <c 时,都有y 1<y 2<y 3,则实数m 的取值范围是 . 【答案】5m >2-.3.已知二次函数2y x 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=b 2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.【答案】(Ⅰ)二次函数取得最小值-4. (Ⅱ)542++=x x y 或542+-=x x y .(Ⅲ)772++=x x y 或1642+-=x x y .(Ⅲ)当c=b 2时,二次函数的解析式为22b bx x y ++=,它的图象是开口向上,对称轴为2bx -=的抛物线.分三种情况进行讨论,①对称轴位于b≤x≤b+3范围的左侧时,即2b-<b ;②对称轴位于b≤x≤b+3这个范围时,即b≤2b-≤b+3;③对称轴位于b≤x≤b+3范围的右侧时,即2b ->b+3,根据列出的不等式求得b 的取值范围,再根据x 的取值范围b≤x≤b+3、函数的增减性及对应的函数值y 的最小值为21可列方程求b 的值(不合题意的舍去),求得b 的值代入也就求得了函数的表达式.(Ⅲ)当c=b 2时,二次函数的解析式为22b bx x y ++=.它的图象是开口向上,对称轴为2bx -=的抛物线. ①若2b-<b 时,即b >0, 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 随x 的增大而增大,故当x=b 时,2223b b b b b y =+⋅+=为最小值.∴2132=b ,解得 71=b ,72-=b (舍去).②若b≤2b-≤b+3,即-2≤b≤0, 当x=2b -时,22243)2()2(b b b b b y =+-⋅+-=为最小值.∴21432=b ,解得 721=b (舍去),722-=b (舍去).高中经典题型1.二次函数213222y x x =-++的图象如图所示,当﹣1≤x≤0时,该函数的最大值是( )A .3.125B .4C .2D .0【答案】C .2.已知函数()42f x x x x =-+,存在3210x x x >>≥,使得()()()123f x f x f x ==,则()123x x f x ⋅⋅的取值范围是__________. 【答案】()64,81 【解析】根据题意, ()222,442{ 6,4x x x f x x x x x x x -≥=-+=-+<,由图象可知, 126,x x +=()()()1231116x x f x x x f x ∴⋅⋅=⋅-⋅ ()()2111166x x x x =⋅-⋅-+= ()22116x x -+=()22139x ⎡⎤--+⎣⎦, ()()21123,398,9x x <<∴--+∈, ()()12364,81x x f x ∴⋅⋅∈,故答案为()64,81. 3.已知函数,其中为常数.(1)若函数在区间上单调递减,求实数的取值范围; (2)若,都有,求实数的取值范围.【答案】(1)(2)【解析】分析:(1)根据二次函数性质得对称轴不在区间 内,解不等式可得实数的取值范围,(2) 根据二次函数图像得得在x 轴上方,即,解得实数的取值范围.详解:(1)因为开口向上,所以该函数的对称轴是因此,解得所以的取值范围是. (2)因为恒成立,所以,整理得解得因此,的取值范围是.4.如图,抛物线21251233y x x =-++与x 轴交于A ,B 两点,与y 轴交于点C .若点P 是线段AC 上方的抛物线上一动点,当△ACP 的面积取得最大值时,点P 的坐标是( )A .(4,3)B .(5,3512)C .(4,3512) D .(5,3) 【答案】C .【分析】连接PC 、PO 、P A ,设点P 坐标(m ,21251233m m -++),根据S △P AC =S △PCO +S △POA ﹣S △AOC 构建二次函数,利用函数性质即可解决问题.【解析】连接PC 、PO 、P A ,设点P 坐标(m ,21251233m m -++) 令x =0,则y =53,点C 坐标(0,53),令y =0则212501233x x -++=,解得x =﹣2或10,∴点A 坐标(10,0),点B 坐标(﹣2,0),∴S △P AC =S △PCO +S △POA ﹣S △AOC =21511251510()10232123323m m m ⨯+⨯⨯-++-⨯⨯=25125(5)1212m --+,∴x =5时,△P AC 面积最大值为12512,此时点P 坐标(5,3512).故选C .【实战演练】————先作初中题 —— 夯实基础————A 组1.已知二次函数2()1y x h =-+(h 为常数),在自变量x 的值满足1≤x ≤3的情况下,与其对应的函数值y 的最小值为5,则h 的值为( )A .1或﹣5B .﹣1或5C .1或﹣3D .1或3 【答案】B .【分析】由解析式可知该函数在x =h 时取得最小值1、x >h 时,y 随x 的增大而增大、当x <h 时,y 随x的增大而减小,根据1≤x≤3时,函数的最小值为5可分如下两种情况:①若h<1≤x≤3,x=1时,y取得最小值5;②若1≤x≤3<h,当x=3时,y取得最小值5,分别列出关于h的方程求解即可.2.一次函数与二次函数交于x轴上一点,则当时,二次函数的最小值为( )A.15 B.-15 C.16 D.-16【答案】D【解析】分析:首先根据一次函数得出与x轴的交点坐标,从而得出二次函数的解析式,根据二次函数的增减性得出函数的最值.详解:根据一次函数解析式可得与x轴的交点坐标为(-5,0),将(-5,0)代入二次函数可得:25-10-b=0,解得:b=15,∴二次函数的解析式为:,∴在中当x=-1时,函数的最小值为-16,故选D.点睛:本题主要考查的是二次函数的性质以及一次函数与x轴的交点坐标问题,属于中等难度题型.解决这个问题的关键就是得出一次函数与x轴的交点,从而得出二次函数解析式.3.二次函数y=x2-2x-3,当m-2≤x≤m时函数有最大值5,则m的值可能为___________【答案】0或4【解析】分析:根据二次函数的图像和解析式,判断出函数的最值的自变量x的值,然后根据m的范围求出m的值即可.详解:令y=5,可得x2-2x-3=5,解得x=-2或x=4所以m-2=-2,m=4即m=0或4.故答案为:0或4.点睛:此题主要考查了二次函数的最值,求二次函数的最大(小)值有三种方法,第一种可由图像直接得出,第二种配方法,第三种公式法,此题关键是根据最值构造一元二次方程求解.4.如图,点A,B的坐标分别为(1,4)和(4,4),抛物线y=a(x+m)2+n的顶点在线段AB上,与x轴交于C,D两点(C在D的左侧),点C的横坐标最小值为﹣3,则点D的横坐标的最大值为______.【答案】8【解析】分析:当C点横坐标最小时,抛物线顶点必为A(1,4),根据此时抛物线的对称轴,可判断出CD 间的距离;当D点横坐标最大时,抛物线顶点为B(4,4),再根据此时抛物线的对称轴及CD的长,可判断出D点横坐标最大值.详解:当点C横坐标为−3时,抛物线顶点为A(1,4),对称轴为x=1,此时D点横坐标为5,则CD=8;当抛物线顶点为B(4,4)时,抛物线对称轴为x=4,且CD=8,故C(0,0),D(8,0);由于此时D点横坐标最大,故点D的横坐标最大值为8;故选:D.点睛:本题主要考查二次函数的性质,待定系数法求二次函数的解析式,用直接开平方法解一元二次等知识点,理解题意并根据已知求二次函数的解析式是解此题的关键.5.已知二次函数,当时,函数值的最小值为,则的值是________.【答案】或【解析】分析:将二次函数配方成顶点式,分m<-1、m>2和-1≤m≤2三种情况,根据y的最小值为-2,结合二次函数的性质求解可得.详解:y=x²−2mx=(x−m)²−m²,①若m<−1,当x=−1时,y=1+2m=−2,解得:m=−;②若m>2,当x=2时,y=4−4m=−2,解得:m=<2(舍);③若−1⩽m⩽2,当x=m时,y=−m2=−2,解得:m=或m=−<−1(舍),∴m的值为−或,故答案为:−或.点睛:本题主要考查了二次函数的最值,根据二次函数的增减性分类讨论是解答本题的关键.6.若实数a,b满足a+b2=1,则2a2+7b2的最小值是_____.【答案】2【解析】分析:根据得到代入所求式子,用配方法即可求出最小值.详解:∵∴,∴∵∴∴当,即b=0时,的值最小.∴最小值是2.7.在平面直角坐标系中,一次函数y=x+3的图象与x轴交于点A,二次函数y=x2+mx+n的图象经过点A.(1)当m=4时,求n的值;(2)设m=﹣2,当﹣3≤x≤0时,求二次函数y=x2+mx+n的最小值;(3)当﹣3≤x≤0时,若二次函数﹣3≤x≤0时的最小值为﹣4,求m、n的值.【答案】(1)3(2)-15(3)m=2,n=-3【解析】分析:(1)根据一次函数与x轴的交点,求出A点的坐标,然后把A点坐标和m的值代入可求出n 的值;(2)表示出二次函数的对称轴,由m的值以及二次函数的图像与性质得到二次函数的最值;(3)根据函数的对称轴的位置,分类讨论即可求出m、n的值.详解:(1)当y=x+3=0时,x=﹣3,∴点A的坐标为(﹣3,0).∵二次函数y=x2+mx+n的图象经过点A,∴0=9﹣3m+n,即n=3m﹣9,∴当m=4时,n=3m﹣9=3.(2)抛物线的对称轴为直线x=﹣,当m=﹣2时,对称轴为x=1,n=3m﹣9=﹣15,∴当﹣3≤x≤0时,y随x的增大而减小,∴当x=0时,二次函数y=x2+mx+n的最小值为﹣15.(3)①当对称轴﹣≤﹣3,即m≥6时,如图1所示.在﹣3≤x≤0中,y=x2+mx+n的最小值为0,∴此情况不合题意;②当﹣3<﹣<0,即0<m<6时,如图2,有,解得:或(舍去),∴m=2、n=﹣3;③当﹣≥0,即m≤0时,如图3,有,解得:(舍去).综上所述:m=2,n=﹣3.点睛:此题主要考查了二次函数与一次函数的综合,正确判断二次函数的对称轴,以及函数的图像与性质,利用二次函数的图像与性质判断其最值是关键,解题时应用到分类讨论思想和方程思想.8.如图, 已知抛物线经过A(-2,0)、B(4,0)、C(0,4)三点.(1)求此抛物线的解析式;(2)此抛物线有最大值还是最小值?请求出其最大或最小值;(3)若点D(2,m)在此抛物线上,在y轴的正半轴上是否存在点P,使得△BDP是等腰三角形?若存在,请求出所有符合条件的P点的坐标;若不存在,请说明理由.学科-网【答案】(1);(2)最大值为;(3)符合条件的点的坐标为或.【解析】分析:(1)将A(-2,0)、B(4,0)、C(0,4)代入y=ax2+bx+c,运用待定系数法即可求出此抛物线的解析式;(2)由于二次项系数a=-<0,所以抛物线有最大值,最大值为,代入计算即可;(3)先将点D(2,m)代入(1)中所求的抛物线的解析式,求出m的值,得到点D的坐标,然后假设在y轴的正半轴上存在点P(0,y)(y>0),使得△BDP是等腰三角形,再分三种情况进行讨论:①PB=PD;②BP=BD;③DP=DB;每一种情况都可以根据两点间的距离公式列出关于y的方程,解方程即可.详解:(1)将A(-2,0)、B(4,0)、C(0,4)代入y=ax2+bx+c,得,解得:,所以此抛物线的解析式为y=-x2+x+4;(2)∵y=-x2+x+4,a=-<0,∴抛物线有最大值,最大值为;(3)∵点D(2,m)在抛物线y=-x2+x+4上,∴m=-×22+2+4=4,∴D(2,4),∵B(4,0),∴BD=.假设在y轴的正半轴上存在点P(0,y)(y>0),使得△BDP是等腰三角形,分三种情况:①如果PB=PD,那么42+y2=22+(y-4)2,解得y=,所以P1(0,);②如果BP=BD ,那么42+y 2=20,解得y=±2(负值舍去),所以P 2(0,2);③如果DP=DB ,那么22+(y-4)2=20,解得y=0或8,y=0不合题意舍去,y=8时,(0,8)与D ,B 三点共线,不合题意舍去;学=科网综上可知,所有符合条件的P 点的坐标为P 1(0,),P 2(0,2).点睛:本题是二次函数的综合题型,其中涉及到的知识点有运用待定系数法求抛物线的解析式,抛物线的最值的求法,等腰三角形的性质等知识,难度适中.运用分类讨论、方程思想是解题的关键.————再战高中题 —— 能力提升————B 组1、函数242-+-=x x y 在区间]4,1[上的最小值是( )A 、-7B 、-4C 、-2D 、2 2、已知函数322+-=x x y 在闭区间[0,m]上有最大值3,最小值2,则m 的取值范围是( )A 、),1[+∞B 、[0,2]C 、[1,2]D 、]2,(-∞ 3、如果函数c bx x x f ++=2)(对任意实数都有)2()2(t f t f -=+,那么( )A 、)4()1()2(f f f <<B 、)4()2()1(f f f <<C 、)1()4()2(f f f <<D 、)1()2()4(f f f <<4、若0,0≥≥y x ,且12=+y x ,那么232y x z +=的最小值为( )A 、2B 、43C 、32D 、05、设21,,x x R m ∈是方程01222=-+-m mx x 的两个实数根,则2221x x +的最小值是 。
高中数学二次函数中的几何最值上课用导学案
二次函数中的几何最值(学案)(一) 一、常见的几何最值问题:
二、典型例题:
例: 如图1, 在平面直角坐标系中, 抛物线2
23y x x =-++与x 轴交于点A B 、两点(点A 在点B
点的左侧), 与y 轴交于点C , 点D 是抛物线的顶点, 点P 315
(,)24
是抛物线上一点.
(1)填空:点A B C D P 、、、、的坐标分别为:
(图1)
(2)如图2, M 为y 轴上一动点, 求BM DM +的最小值以及此时点M 的坐标.
(图2)
(3)如图3, M 为y 轴上一动点, N 为抛物线对称轴上一动点, 且MN y ⊥轴,
求PN MN MB ++的最小值.
(图3)
如图, 已知直线l 及点A , 在直线l 上作点P , 使PA 如图, 已知直线l 及点A B 、,
A :( , ),
B :( , )
C :( , )
D :( , ) (图1)
(4)如图4, M为y轴上一动点, N为x轴上一动点,
求
5
DM MN NB
++的最小值
.
(图4)
三、课堂小结:
四、课后作业:
(5)如图5, Q为直线AC上一动点, 当DOQ
∆的周长最小时, 求点Q的坐标.
(图5) (6)如图6, G为线段OC上一动点, 求
3
5
BG CG
+的最小值此时点G的坐标.
(图6)
(7)如图7, 在(6)问的条件下, M为直线BK上一动点, N为y轴上一动点,
求AM MN
+的最小值.
(图7)。
高中数学初高中衔接读本专题3.2二次函数的最值问题高效演练学案
第2讲 二次函数的最值二次函数2(0)y ax bx c a =++≠是初中函数的主角,所蕴含的函数性质丰富,也是高中学习的重要基础.当自变量x 在某个范围内取值时,求函数y 的最大(小)值,这类问题称为最值问题问题.最值问题在实际生活中也有广阔的应用. 【知识梳理】1.二次函数解析式的三种形式: 一般式:y =ax 2+bx +c (a ≠0).顶点式:y =a (x -m )2+n (a ≠0),顶点坐标为(m ,n ). 零点式:y =a (x -x 1)(x -x 2)(a ≠0),x 1,x 2为f (x )的零点. 2.二次函数的图象和性质解析式y =ax 2+bx +c (a >0) y =ax 2+bx +c (a <0)图象对称性函数的图象关于x =-b2a对称3.二次函数的最值(1).当a >0时,函数y =ax 2+bx +c 图象开口向上;顶点坐标为24(,)24b ac b a a--,对称轴为直线x =-2b a ;当x <2b a -时,y 随着x 的增大而减小;当x >2b a -时,y 随着x 的增大而增大;当x =2ba-时,函数取最小值y =244ac b a-.(2).当a <0时,函数y =ax 2+bx +c 图象开口向下;顶点坐标为24(,)24b ac b a a--,对称轴为直线x =-2b a ;当x <2b a -时,y 随着x 的增大而增大;当x >2b a -时,y 随着x 的增大而减小;当x =2ba -时,函数取最大值y =244acb a-.【高效演练】1.二次函数的图象过点(0,1),对称轴为x =2,最小值为-1,则它的解析式是y =________. 【解析】设y =a (x -2)2-1(a >0), 当x =0时,4a -1=1,a =12,所以y =12(x -2)2-1=12x 2-2x +1.【答案】12x 2-2x +1.2.已知函数y=x 2+2ax +1-a (x ∈[0,1])有最大值2,则a =________.【解析】函数f (x )=-x 2+2ax +1-a =-(x -a )2+a 2-a +1,其图象的对称轴方程为x =a . 当a<0时,f (x )max =f (0)=1-a ,所以1-a =2,所以a =-1.当0≤a≤1时,f (x )max =f (a )=a 2-a +1,所以a 2-a +1=2,所以a 2-a -1=0,所以a =1±52(舍去).当a>1时,f(x )max =f (1)=a ,所以a =2. 综上可知,a =-1或a =2. 【答案】-1或2.3.已知函数y=x 2﹣2x+3,求下列情况下二次函数的最值 (1)2≤x≤3; (2)-2≤x≤2.【分析】(1)根据二次函数y=x 2﹣2x+3的图象和性质,分析当2≤x≤3时,y 递增,进而可得y 的最大值、最小值;(2)根据二次函数y=x 2﹣2x+3的图象和性质,分析当-2≤x≤2.时,函数的单调性,进而可得y 的最大值、最小值.【点评】熟练掌握二次函数的图象和性质是求取最值的关键。
苏教版高中数学必修一溧水县第二高级教学案第课时二次函数的最值
二次函数的最值:二、例题分析:例1:求二次函数342++-=x x y 的最大值以及取得最大值时x 的值。
变题1:⑴、40≤≤x⑵、30≤≤x ⑶、10≤≤x变题2:求函数32++-=ax x y (40≤≤x )的最大值。
变题3:求函数342+-=x x y (a x ≤≤0)的最大值。
例2:已知322+-=x x y (a x ≤≤0)的最大值为3,最小值为2,求a 的取值范围。
例3:若α,β是二次方程0622=++-k kx x 的两个实数根,求22)1()1(-+-βα的最小值。
三、随堂练习:1、若函数b ax x y ++=2在20≤≤x 上有最小值41-,最大值2,若24-≤≤-x , 则a =________,b =________。
2、已知α,β是关于x 的一元二次方程0122=--kx x 的两实数根,则22βα+的最小值是( )A 、0B 、1C 、-1D 、23、求函数)(a x x y --=在区间a x ≤≤-1上的最大值。
四、回顾小结本节课学习了以下内容:1、二次函数的的最值及其求法。
课后作业班级:高一( )班 姓名__________一、基础题:1、函数4)1(2+--=x y( ) A 、有最大值6 B 、有最小值6 C 、有最大值10 D 、有最大值22、函数q px x y ++=2的最大值是4,且当x =2时,y =5,则p =______,q =_______。
二、提高题:3、试求关于x 的函数22++-=mx x y 在20≤≤x 上的最大值k 。
4、已知函数2142+-+-=a ax x y 当10≤≤x 时,取最大值为2,求实数a 的值。
5、已知21,x x 是方程01254222=-++m mx x 的两实根,求2221x x +的最大值和最小值。
三、能力题:6、已知函数2x y =,a x ≤≤-2,其中2-≥a ,求该函数的最大值与最小值,并求出函数取最大值和最小值时所对应的自变量x 的值。
二次函数的最值 课时学案
二次函数的最值 课时学案一、问题探究问题1:当x=3 当x=6当3≤x ≤6时,函数值y问题2:当x=-2 当x=1当-2≤x ≤1时,函数值y问题3:当x=-1 当x=4当-1≤x ≤4时,函数值y二、例题解析例1:二次函数1222++-=x x y(1) 当1≤x ≤3时,求函数y 的取值范围、y 的最大值和最小值;(2) 当-2≤x ≤0时,求函数y 的取值范围、y 的最大值和最小值;(3) 当-1≤x ≤1时,求函数y 的取值范围、y 的最大值和最小值;例2、已知二次函数y=ax 2+bx+c (a <0)的图象如图所示,当-5≤x≤0时,下列说法正确的是( )A .有最小值-5、最大值0B .有最小值-3、最大值6C .有最小值0、最大值6D .有最小值2、最大值6例3、(1)已知抛物线2312+-=x y ,当1≤x≤5时,y 的最大值是(2)在函数y=-2x 2+3在-1≤x≤4内的最小值是三、课堂练习1、已知,二次函数122--=x x y 。
(1)当2≤x ≤5时,求函数y 的取值范围、y 的最大值和最小值;(4) 当-3≤x ≤0时,求函数y 的取值范围、y 的最大值和最小值;(5) 当-2≤x ≤2时,求函数y 的取值范围、y 的最大值和最小值;1、对于函数y=2x 2-4x+1,当-2≤x <2时的最值情况,下列叙述正确的是( ) A .有最大值,但无最小值 B .有最小值,但无最大值 C .既有最大值又有最小值 D .既无最大值也无最小值2、函数y=x 2+2x-3(-2≤x≤2)的最大值是 ,最小值是 。
3、已知二次函数的图象(-0.7≤x≤2)如图所示、关于该函数在所给自变量x 的取 值范围内,下列说法正确的是( )A .有最小值1,有最大值2B .有最小值-1,有最大值1C .有最小值-1,有最大值2D .有最小值-1,无最大值。
二次函数最值问题学案
二次函数的最值问题学案
(第一课时)
学习目标 : 掌握有条件限制的二次函数求最值的方法
学习重点:“轴定区间定”、“轴定区间动”、“轴动区间定”三类二次函
数求最值问题
学习难点:“轴定区间动”、“轴动区间定”时的二次函数求最值问题 学习内容:
温故知新 思维预热
已知:32)(2--=x x x f R ∈x 求函数的最值
自主探究 风采展现
问题1:(轴定区间定问题)已知:32)(2--=x x x f
(1) 若[]1,2--∈x ,求函数)(x f 最值,
(2) 若[]3,2∈x ,求函数)(x f 最值,
(3) 若[]2,2-∈x ,求函数)(x f 最值,
团结协作 难点突破
问题2:(轴定区间动问题)已知:32)(2--=x x x f 若[]2,+∈k k x ,求函
数)(x f 的最值
方法提炼 解疑释惑:
方法提炼
解疑释惑:
强化训练 及时巩固
(1)已知:32)(2--=x x x f 若[]t t x ,1-∈,求函数)(x f 最值
(2)已知:32)(2++-=x x x f 若[]2,+∈k k x ,求函数)(x f 最值
思维延伸 类比迁移
思考1:(轴动区间定问题)已知[]1,1-∈x 求函数3)(2++=ax x x f 的最小值
课后探究 知识承启
思考2:已知[]1,1-∈x 求函数 3)(2++=ax x x f 的最大值
课后作业 学以致用
完成 双基练案 课时作业(9) 《二次函数》
及时小结 感悟升华:。
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高一年级
二次函数的最值问题
二次函数2 (0)
y
ax bx
c
a
=
++≠是初中函数的主要内容,也是高中学习的重要基础.在初中阶段大家已经知道:二次函数在自变量x取任意实数时的最值情况(当0
a>时,函数在
2
b
x
a
=-
处取得最小值
2
4
4
ac b
a
-
,无最大值;当0
a<时,函数在
2
b
x
a
=-处取得最大值
2
4
4
ac b
a
-
,无最小值.
本节我们将在这个基础上继续学习当自变量x在某个范围内取值时,函数的最值问题.同时还将学习二次函数的最值问题在实际生活中的简单应用.
【例1】当22
x
-≤≤时,求函数223
y x x
=--的最大值和最小值.
【例2】当12
x
≤≤时,求函数21
y x x
=--+的最大值和最小值.
根据二次函数对称轴的位置,函数在所给自变量x的范围的图象形状各异.下面给出一些常见情况:
组编人
审核人
【例3】当0x ≥时,求函数(2)y x x =--的取值范围.
【例4】当1t x t ≤≤+时,求函数21522
y x x =--的最小值(其中t 为常数).
在实际生活中,我们也会遇到一些与二次函数有关的问题:
【例5】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1623,3054m x x =-≤≤.
(1) 写出商场卖这种商品每天的销售利润y 与每件销售价x 之间的函数关系式;
(2) 若商场要想每天获得最大销售利润,每件商品的售价定为多少最合适?最大销售利润为多少?。