二次函数最值知识点总结典型例题与习题
二次函数与最值问题(含答案)
二次函数与最值问题1.如图,二次函数y=-x2+2(m-2)x+3的图象与x、y轴交于A、B、C三点,其中A(3,0),抛物线的顶点为D.(Ⅰ)求m的值及顶点D的坐标;(Ⅱ)当a≤x≤b时,函数y的最小值为74,最大值为4,求a,b应满足的条件;(Ⅲ)在y轴右侧的抛物线上是否存在点P,使得△PDC是等腰三角形?如果存在,求出符合条件的点P的坐标;如果不存在,请说明理由.解:(Ⅰ)把A(3,0)代入y=-x2+2(m-2)x+3,得-9+6(m-2)+3=0,解得m=3,则二次函数为y=-x2+2x+3,∵y=-x2+2x+3=-(x-1)2+4,∴顶点D的坐标为(1,4);(Ⅱ)把y=74代入y=-x2+2x+3中,得74=-x2+2x+3,解得x1=-12,x2=25,又∵函数y的最大值为4,顶点D的坐标为(1,4),结合图象知-12≤a≤1.当a=-12时,1≤b≤25,当-12<a≤1时,b=25;(Ⅲ)存在点P,使得△PDC是等腰三角形,当x=0时,y=3,∴点C坐标为(0,3).当△PDC是等腰三角形时,分三种情况:①如解图①,当DC=DP时,由抛物线的对称性知:点P与点C关于抛物线的对称轴x=1对称,∴点P坐标为(2,3);②如解图②,当PC=PD时,则线段CD的垂直平分线l与抛物线的交点即为所求的点P, 过点D作x轴的平行线交y轴于点H,过点P作PM⊥y轴于点M,PN⊥DH的延长线于点N,∵HD=HC=1,PC=PD,∴HP是线段CD的垂直平分线.∵HD=HC,HP⊥CD,∴HP平分∠MHN,∵PM⊥y轴于点M,PN⊥HD的延长线于点N, ∴PM=PN.设P(m,-m2+2m+3),则m=4-(-m2+2m+3),解得m=253±,∴点P的坐标为(253-,255+)(解图中未标记此点)或(253+,255-);③如解图③,当CD=CP时,点P在y轴左侧,不符合题意.综上所述,所求点P的坐标为(2,3)或(253-,255+)或(253+,255-).图①图②图③第1题解图2.已知抛物线y=ax2+bx+c(a<0)过(m,b),(m+1,a)两点,(Ⅰ)若m=1,c=1,求抛物线的解析式;(Ⅱ)若b≥a,求m的取值范围;(Ⅲ)当b≥a,m<0时,二次函数y=ax2+bx+c有最大值-2,求a的最大值. 解:(Ⅰ)∵m=1,c=1,∴抛物线的解析式为y=ax2+bx+1(a<0)过(1,b),(2,a)两点,∴1421a b ba b a++=⎧⎨++=⎩,解得11ab=-⎧⎨=⎩,∴抛物线的解析式为y=-x2+x+1;(Ⅱ)依题意得22(1)(1)am bm c ba mb mc a⎧++=⎪⎨++++=⎪⎩①②,由②-①得b=-am, ∵b≥a,∴-am≥a,∵a<0,∴m≥-1;(Ⅲ) 由(Ⅱ)得b=-am,代入①得am2-am2+c=b,∴c=b=-am,∵b≥a,m<0,∴-1≤m<0,∵二次函数y=ax2+bx+c有最大值-2,∴244ac ba-=-2,∴8a=m2+4m,∴8a= (m+2)2-4,∵-1≤m<0,∴-3≤(m+2)2-4<0,∴a≤-8 3 ,∴a的最大值为-8 3 .3.平面直角坐标系xOy中,抛物线y=mx2-2m2x+2交y轴于A点,交直线x=4于B点. (Ⅰ)求抛物线的对称轴(用含m的代数式表示);(Ⅱ)若AB∥x轴,求抛物线的解析式;(Ⅲ)若抛物线在A,B之间的部分任取一点P(x p,y p),一定满足y p≤2,求m的取值范围.∴抛物线的对称轴为直线x=m;(Ⅱ)当x=0时,y=mx2-2m2x+2=2,∴点A(0,2).∵AB∥x轴,且点B在直线x=4上,∴点B(4,2),抛物线的对称轴为直线x=2,∴m=2,∴抛物线的解析式为y=2x2-8x+2;(Ⅲ)当m>0时,如解图①,∵A(0,2),∴要使0≤x p≤4时,始终满足y p≤2,只需使抛物线y=mx2-2m2x+2的对称轴与直线x=2重合或在直线x=2的右侧.∴m≥2;当m<0时,如解图②,m<0时,y p≤2恒成立.综上所述,m的取值范围为m<0或m≥2.第3题解图4.已知抛物线y=ax2+bx+c的顶点为(2,5),且与y轴交于点C(0,1). (Ⅰ)求抛物线的表达式;(Ⅱ)若-1≤x≤3,试求y的取值范围;(Ⅲ)若M(n2-4n+6,y1)和N(-n2+n+74,y2)是抛物线上的不重合的两点,试判断y1与y2的大小,并说明理由.解:(Ⅰ)∵抛物线y=ax2+bx+c的顶点为(2,5),∴设抛物线的表达式为:y=a(x-2)2+5,把(0,1)代入得:a(0-2)2+5=1,a=-1,∴抛物线的表达式为:y=-(x-2)2+5=-x2+4x+1;(Ⅱ)∵抛物线的顶点为(2,5),a=-1,对称轴为直线x=2,且-1≤x≤3,∴当x=-1时,y有最小值,最小值为y=-(-1-2)2+5=-4,当x=2时,y有最大值,最大值为y=5,∴y的取值范围是-4≤y≤5;(Ⅲ)∵n2-4n+6=(n-2)2+2≥2,-n2+n+74=-(n-12)2+2≤2,∴点M在抛物线对称轴右侧,点N在抛物线对称轴左侧,∵N(-n2+n+74,y2),∴点N关于对称轴对称的点坐标为(n2-n+94,y2),∵在抛物线对称轴右侧,y随x的增大而减小,∴①当n2-4n+6>n2-n+94时,即n<45时,y1<y2;②当n2-4n+6=n2-n+94时,即n=45时,y1=y2;③当n2-4n+6<n2-n+94时,即n>45时,y1>y2.和(m-b, m2-mb+n),其中a,b,c,m,n为实数,且a,m不为0.(Ⅰ)求c的值;(Ⅱ)求证:抛物线y=ax2+bx+c与x轴有两个交点;(Ⅲ)当-1≤x≤1时,设抛物线y=ax2+bx+c上与x轴距离最大的点为P(x0,y0),求这时|y0|的最小值.把点(m-b,m2-mb+n)代入抛物线,得:a(m-b)2+b(m-b)+c=m2-mb+n∴a(m-b)2+b(m-b)=m2-mb,am2-2abm+ab2+bm-b2-m2+mb=0,(a-1)m2-(a-1)•2bm+(a-1)b2=0,(a-1)(m2-2bm+b2)=0,(a-1)(m-b)2=0,若∴a=1,∴抛物线y=ax2+bx+c与x轴有两个交点;x轴距离最大的点的纵坐标为h,在x轴下方与x轴距离最大的点是(-1,y0),∴|H|>|h|,当b=0时等号成立,在x轴上方与x轴距离最大的点是(-1,y0),在x 轴下方与x 轴距离最大的点是(1,y 0),∴|H |>|h |,6.在平面直角坐标系中,直线l :y =x +3与x 轴交于点A ,抛物线C:y =x 2+mx +n 的图象经过点A .(Ⅰ)当m =4时,求n 的值;(Ⅱ)设m =-2,当-3≤x ≤0时,求二次函数y =x 2+mx +n 的最小值;(Ⅲ)当-3≤x ≤0时,若二次函数y =x 2+mx +n 时的最小值为-4,求m 、n 的值. 解:(Ⅰ)当y =x +3=0时,x =-3,∴点A 的坐标为(-3,0).∵二次函数y =x 2+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;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 =x 2+mx +n 取得最小值,最小值为-15.在-3≤x ≤0范围内,y 随x 的增大而增大,当x =-3时,y 取得最小值0,不符合题意;∵二次函数最小值为-4,解得:2 3m n -⎧⎨⎩==或1021m n ⎧⎨⎩==(舍去),∴m =2,n =-3;∴4930n m n --+⎧⎪⎨⎪⎩==,综上所述:m =2,n =-3.7.在平面直角坐标系中,抛物线y =x 2-2x +c (c 为常数)的对称轴为x =1.(Ⅰ)当c =-3时,点(x 1,y 1)在抛物线y=x 2-2x +c 上,求y 1的最小值;∴B (2m ,0),∵二次函数y =x 2-2x +c 的对称轴为x =1,∵点A 在抛物线y =x 2-2x +c 上, ②当点A 在原点的左侧,点B 在原点的右侧时,如解图②,设A (-n ,0),∵OA =12OB ,且点A 、B 在原点的两侧, ∴B (2n ,0),由抛物线的对称性得n +1=2n -1,解得n =2,∴A (-2,0),∵点A 在抛物线y =x 2-2x +c 上,∴0=4+4+c ,解得c =-8,此时抛物线的解析式为y =x 2-2x -8,综上,抛物线的解析式为y =x 2-2x +89或y =x 2-2x -8; (Ⅲ)∵抛物线y =x 2-2x +c 与x 轴有公共点,∴对于方程x 2-2x +c =0,判别式b 2-4ac =4-4c ≥0,∴c ≤1.当x =-1时,y =3+c ;当x =0时,y =c ,∵抛物线的对称轴为x =1,且当-1<x <0时,抛物线与x 轴有且只有一个公共点, ∴3+c >0且c <0,解得-3<c <0,综上,当-1<x <0时,抛物线与x 轴有且只有一个公共点时,c 的取值范围为-3<c <0.第7题解图8.已知抛物线 y =(m -1)x 2+(m -2)x -1与x 轴交于A 、B 两点.(Ⅰ)求m 的取值范围;(Ⅱ)若m <0,且点A 在点B 的左侧,OA :OB =3:1,试确定抛物线的解析式;(Ⅲ)设(Ⅱ)中抛物线与y 轴的交点为C ,过点C 作直线l ∥x 轴,将抛物线在y 轴右侧的部分沿直线l 翻折,抛物线的其余部分保持不变,得到一个新图象.当直线y =-x +b 与新图象只有一个公共点P (x 0,y 0)且 y 0≥-5时,求b 的取值范围.解:(Ⅰ)∵抛物线y =(m -1)x 2+(m -2)x -1与x 轴交于A 、B 两点,∴()210241)0(m m m -≠-+⎩-⎧⎨>①②, 由①得m ≠1,由②得m ≠0,∴m 的取值范围是m ≠0且m ≠1;(Ⅱ)∵点A 、B 是抛物线y =(m -1)x 2+(m -2)x -1与x 轴的交点,∴令y =0,即 (m -1)x 2+(m -2)x -1=0.∴新图象经过点D (-2,-5).当直线y =-x +b 经过D 点时,可得b =-7. 当直线y =-x +b 经过C 点时,可得b =-1. 当直线y =-x +b (b >−1)与函数y =-3x 2−4x −1的图象仅有一个公共点P (x 0,y 0)时,得-x 0+b =-3x 02−4x 0−1.整理得 3x 02+3x 0+b +1=0.第8题解图9.如图,已知c <0,抛物线y =x 2+bx +c 与x 轴交于A (x 1,0),B (x 2,0)两点(x 2>x 1),与y 轴交于点C .(Ⅰ)若x 2=1,BC =5,求函数y =x 2+bx +c 的最小值; (Ⅱ)过点A 作AP ⊥BC ,垂足为P (点P 在线段BC 上),AP 交y 轴于点M .若OA OM=2,求抛物线y =x 2+bx +c 顶点的纵坐标随横坐标变化的函数解析式,并直接写出自变量的取值范围.第9题图解:(Ⅰ)∵x 2=1,∴OB =1,∵BC =5,∴OC =22BC OB =2,∴C (0,-2),把B (1,0),C (0,-2)代入y =x 2+bx +c ,得:0=1+b -2,解得:b =1,∴抛物线的解析式为:y =x 2+x -2.转化为y =(x +12)2-94; ∴函数y =x 2+bx +c 的最小值为-94; (Ⅱ)∵∠OAM +∠OBC =90°,∠OCB +∠OBC =90°,∴∠OAM =∠OCB ,又∵∠AOM =∠BOC =90°,∴△AOM∽△COB,BC上的x最小取值,使P、C、M重合,满足点P在线段根据根与系数的关系,对于x2+bx+c=0,-1,由c=2b-4,解得c=。
中考数学总复习《二次函数的最值》练习题及答案
中考数学总复习《二次函数的最值》练习题及答案班级:___________姓名:___________考号:_____________一、单选题1.已知二次函数y=a(x+2)2+3(a<0)的图象如图所示,则以下结论:①当x>﹣2时,y随x的增大而增大;②不论a为任何负数,该二次函数的最大值总是3;③当a=﹣1时,抛物线必过原点;④该抛物线和x轴总有两个公共点.其中正确结论是()A.①②B.②③C.②④D.①④2.二次函数y=ax2+bx的图象如图,若一元二次方程ax2+bx+m=0有实数根,求m的最大值() A.-3B.3C.-6D.93.设实数x>0,y>0,且x+y-2x2y2=4,则1x+1y的最小值为()A.4 √2B.3 √2C.2 √2D.√24.如图,一条抛物线(形状一定)与x轴相交于E、F两点(点E在点F左侧),其顶点P在线段AB上移动.若点A、B的坐标分别为(−2,−3)、(4,−3),点E的横坐标的最小值为-5,则点F的横坐标的最大值为()A.6B.7C.8D.95.如图1,在矩形ABCD中,动点E从A出发,沿A−B−C方向运动,当点E到达点C时停止运动,过点E做FE⊥AE,交CD于F点,设点E运动路程为x,FC=y,如图2所表示的是y与x的函数关系的大致图象,当点E在BC上运动时,FC的最大长度是25,则矩形ABCD的面积是()A.235B.254C.6D.56.已知0≤x≤32,则函数y=x2+x+1()A.有最小值34,但无最大值B.有最小值34,有最大值1C.有最小值1,有最大值194D.无最小值,也无最大值7.已知二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)的y与x的部分对应值如表:x﹣5﹣4﹣202y60﹣6﹣46;③若点(﹣8,y1),点(8,y2)在二次函数图象上,则y1<y2;④方程ax2+bx+c=﹣5有两个不相等的实数根.其中,正确结论的是()A.①②③B.①③④C.①②④D.②③④8.已知二次函数y=ax2−2ax+a+2(a≠0),若−1≤x≤2时,函数的最大值与最小值的差为4,则a的值为()A.1B.-1C.±1D.无法确定9.如图,已知二次函数的图象(0≤x≤1+2 √2).关于该函数在所给自变量取值范围内,下列说法正确的是()A.有最小值﹣2,无最大值B.有最小值﹣2,有最大值﹣1.5C.有最小值﹣2,有最大值2D.有最小值﹣1.5,有最大值210.如图,Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=12BC=2点D是AB上一动点,连接CD,将线段CD绕点C逆时针旋转90°得到线段CE,连接DE,BE,当△BED面积最大时,AD的长为()A.2B.√5C.25√5D.4√5511.若二次函数y=﹣x2+mx在﹣1≤x≤2时的最大值为3,那么m的值是()A.﹣4或72B.﹣2 √3或72C.﹣4 或2 √3D.﹣2 √3或2 √3 12.若二次函数y=ax2+4x+a-1的最小值是2,则a的值为()A.4B.-1C.3D.4或-1二、填空题13.二次函数y=x2−2x+3的最小值是.14.当实数a满足2≤a≤5时,且代数式−a2+2ab−b2取最大值-1时,则b的值为.15.抛物线y=ax2+bx+c上部分点的横坐标x,纵坐标y的对应值如下表:x-2-1012y04664从上表可知,下列说法中正确的是.)①抛物线与x轴的一个交点为(3,0);②函数y=ax2+bx+c的最大值为6;②抛物线的对称轴是直线x=12;④在对称轴左侧,y随x增大而增大.16.二次函数y=﹣x2﹣4x+k的最大值是9,则k=.17.已知关于x的函数y=−x2−ax+1,当0≤x≤3时函数有最大值5,则a=.18.已知关于x的二次函数y=x2-2ax+3,当1≤x≤3时,函数有最小值2a,则a的值为.三、综合题19.已知抛物线y=ax2+bx+c与y轴交于点(0,3a),对称轴为x=1.(1)试用含a的代数式表示b、c.(2)当抛物线过点(2,3)时,求此抛物线的解析式.(3)求当b(c+6)取得最大值时的抛物线的顶点坐标.20.如图,正方形ABCD的边长为4,点G,H分别是BC、CD边上的点,直线GH与AB、AD的延长线相交于点E,F,连接AG、AH.(1)当BG=2,DH=3时,则GH:HF=,∠AGH=°;(2)若BG=3,DH=1,求DF、EG的长;(3)设BG=x,DH=y,若∠ABG∠∠FDH,求y与x之间的函数关系式,并求出y的取值范围.21.如图,抛物线y=12x2−32x−2与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,连接AC,BC,点M是线段BC下方抛物线上的任意一点,点M的横坐标为m,过点M画MN∠x轴于点N,交BC于点P.(1)填空:A(,),C(,);(2)探究∠ABC的外接圆圆心的位置,并求出圆心的坐标;(3)探究当m取何值时线段PM的长度取得最大值,最大值为多少?22.某商品现在的售价为每件50元,每天可卖出200件.市场调查反映:如调整价格,每涨价1元,每天要少卖出10件,已知商品的进价为每件40元,请你帮助分析,当每件商品涨价多少元时,可使每天的销售利润最大,最大利润是多少?设每件商品涨价x元,每天售出商品的利润为y元.(1)根据题意,填写下表:每件售价(元)505152……50+x每天售出商品的数量(件)200190……每天售出商品的利润(元)20002090……23.已知,一个铝合金窗框如图所示,所使用的铝合金材料长度为18m.设AB长为xm,窗户的总面积为Sm2.(1)求S关于x的函数表达式.(2)若AB的长不能低于2m,且AB<BC,求此时窗户总面积S的最大值和最小值.24.已知关于x的一元二次方程x2﹣(m+1)x+ 12(m2+1)=0有实数根.(1)求m的值;(2)先作y=x2﹣(m+1)x+ 12(m2+1)的图象关于x轴的对称图形,然后将所作图形向左平移3个单位长度,再向上平移2个单位长度,写出变化后图象的解析式;(3)在(2)的条件下,当直线y=2x+n(n≥m)与变化后的图象有公共点时,求n2﹣4n的最大值和最小值.参考答案1.【答案】C2.【答案】B3.【答案】A4.【答案】B5.【答案】B6.【答案】C7.【答案】B8.【答案】C9.【答案】C10.【答案】C11.【答案】C12.【答案】A13.【答案】214.【答案】1或615.【答案】①③④16.【答案】517.【答案】-418.【答案】119.【答案】(1)解:∵抛物线与y轴交于点(0,3a)∴c=3a∵对称轴为x=1∴x=−b2a=1∴b=−2a(2)解:∵抛物线过点(2,3)∴3=a×22+2(−2a)+3a∴a=1∴b=−2a=−2,c=3a=3∴抛物线为y=x2−2x+3(3)解:∵b(c+6)=−2a(3a+6)=−6a2−12a=−6(a+1)2+6∴当a=−1时,b(c+6)的最大值为6;∴抛物线y=−x2+2x−3=−(x−1)2−2故抛物线的顶点坐标为(1,−2)20.【答案】(1)1:3;90(2)解:∵正方形ABCD的边长为4,BG=3,DH=1∴CG=1,CH=3∵CG∠DF,CH∠BE∴∠CGH∠∠BGE∠∠DFH∴GCHC=BGBE=DFDH,即13=3BE=DF1解得BE=9,DF= 1 3∴Rt∠BEG中,EG= √BG2+BE2= √32+92=3 √10(3)解:∵正方形ABCD的边长为4,BG=x,DH=y ∴CG=4﹣x,CH=4﹣y由(1)可得,∠FDH∠∠GCH,而∠ABG∠∠FDH∴∠ABG∠∠GCH∴ABGC=BGCH,即44−x=x4−y∴y与x之间的函数关系式为:y= 14x2﹣x+4∵44−x=x4−y∴4﹣y= x(4−x)4=﹣14x2+x∴当x=﹣12×(−14)=2时,4﹣y有最大值,且最大值为﹣14×4+2=1∴0<4﹣y≤1解得3≤y<4.21.【答案】(1)-1;0;0;-2(2)解:|OA|=1,|OC|=2,|OB|=4∠AOC=∠COB=90°∴OAOC=OCOB=12∴∠AOC∠∠COB∴∠ACO=∠OBC∠ACO+∠OCB=90°∠OBC+∠OCB=90°=∠ACB∴Rt∠ACB的外接圆圆心为AB的中点∵A(-1,0)B(4,0)∴圆心的坐标( 32,0 ).(3)解:C (0,-2),B (4,0) 又∵直线BC 解析式y =12x −2 p(m ,12m −2) ,M (m , 12m 2−32m −2 )PM=( 12m −2 )-( 12m 2−32m −2 )PM =−12m 2+2m =−12(m −2)2+2 当m=2时,PM 最大值=2.22.【答案】(1)180;200﹣10x ;2160;(200﹣10x )(10+x )(2)解:y =(200﹣10x )(10+x )=﹣10x 2+100x+2000=﹣10(x ﹣5)2+2250 ∴当x =5时,y 取得最大值,此时y =2250即y =﹣10x 2+100x+2000,当每件商品涨价5元时,可使每天的销售利润最大,最大利润是2250元23.【答案】(1)解:∵AB=xm ,铝合金材料长为18m∴AD=BC=18−3x 2∴S =x·18−3x2=−32x 2+9x即S 与x 的函数表达式为:S =−32x 2+9x.(2)解:由题意得:2≤x <18−3x 2解得:2≤x <3.6∵S =−32x 2+9x =−32(x -3)2+272∵−32<0,对称轴是直线x =3,且2≤x <3.6∴当x =3时,S 取得最大值,此时S =272当x =2时,S 取得最小值,此时S =−32(2-3)2+272=12答:窗户总面积S 的最大值272m 2,最小值是12m 2.24.【答案】(1)解:对于一元二次方程x 2﹣(m+1)x+ 12(m 2+1)=0∠=(m+1)2﹣2(m 2+1)=﹣m 2+2m ﹣1=﹣(m ﹣1)2 ∵方程有实数根∴﹣(m﹣1)2≥0∴m=1.(2)解:由(1)可知y=x2﹣2x+1=(x﹣1)2图象如图所示:平移后的解析式为y=﹣(x+2)2+2=﹣x2﹣4x﹣2.(3)解:由{y=2x+ny=−x2−4x−2消去y得到x2+6x+n+2=0由题意∠≥0∴36﹣4n﹣8≥0∴n≤7∵n≤m,m=1∴1≤n≤7令y′=n2﹣4n=(n﹣2)2﹣4∴n=2时,y′的值最小,最小值为﹣4n=7时,y′的值最大,最大值为21∴n2﹣4n的最大值为21,最小值为﹣4.。
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.。
二次函数的最值问题举例(附练习、答案)
二次函数的最值问题举例(附练习、答案) 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0a >时,函数在2b x a =-处取得最小值244ac b a -,无最大值;当0a <时,函数在2b x a=-处取得最大值244ac 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22x -≤≤时,求函数223y x x =--的最大值和最小值.分析:作出函数在所给范围的及其对称轴的草图,观察图象的最高点和最低点,由此得到函数的最大值、最小值及函数取到最值时相应自变量x 的值.解:作出函数的图象.当1x =时,min 4y =-,当2x =-时,max 5y =.【例2】当12x ≤≤时,求函数21y x x =--+的最大值和最小值.解:作出函数的图象.当1x =时,min 1y =-,当2x =时,max 5y =-.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0x ≥时,求函数(2)y x x =--的取值范围.解:作出函数2(2)2y x x x x =--=-在0x ≥内的图象.可以看出:当1x =时,min 1y =-,无最大值.所以,当0x ≥时,函数的取值范围是1y ≥-.【例4】当1t x t ≤≤+时,求函数21522y x x =--的最小值(其中t 为常数). 分析:由于x 所给的范围随着t 的变化而变化,所以需要比较对称轴与其范围的相对位置. 解:函数21522y x x =--的对称轴为1x =.画出其草图. (1) 当对称轴在所给范围左侧.即1t >时: 当x t =时,2min 1522y t t =--; (2) 当对称轴在所给范围之间.即1101t t t ≤≤+⇒≤≤时: 当1x =时,2min 1511322y =⨯--=-; (3) 当对称轴在所给范围右侧.即110t t +<⇒<时:当1x t =+时,22min 151(1)(1)3222y t t t =+-+-=-.综上所述:2213,023,0115,122t t y t t t t ⎧-<⎪⎪=-≤≤⎨⎪⎪-->⎩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?解:(1) 由已知得每件商品的销售利润为(30)x -元,那么m 件的销售利润为(30)y m x =-,又1623m x =-. 2 (30)(1623)32524860,3054y x x x x x ∴=--=-+-≤≤(2) 由(1)知对称轴为42x =,位于x 的范围内,另抛物线开口向下 ∴当42x =时,2max 342252424860432y =-⨯+⨯-=∴当每件商品的售价定为42元时每天有最大销售利润,最大销售利润为432元.A 组1.抛物线2(4)23y x m x m =--+-,当m = _____ 时,图象的顶点在y 轴上;当m = _____ 时,图象的顶点在x 轴上;当m = _____ 时,图象过原点.2.用一长度为l 米的铁丝围成一个长方形或正方形,则其所围成的最大面积为 ________ .3.求下列二次函数的最值:(1) 2245y x x =-+;(2) (1)(2)y x x =-+. 4.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.5.对于函数2243y x x =+-,当0x ≤时,求y 的取值范围.6.求函数3y =-7.已知关于x 的函数22(21)1y x t x t =+++-,当t 取何值时,y 的最小值为0?B 组1.已知关于x 的函数222y x ax =++在55x -≤≤上.(1) 当1a =-时,求函数的最大值和最小值; (2) 当a 为实数时,求函数的最大值.2.函数223y x x =++在0m x ≤≤上的最大值为3,最小值为2,求m 的取值范围.3.设0a >,当11x -≤≤时,函数21y x ax b =--++的最小值是4-,最大值是0,求,a b 的值.4.已知函数221y x ax =++在12x -≤≤上的最大值为4,求a 的值.5.求关于x 的二次函数221y x tx =-+在11x -≤≤上的最大值(t 为常数).第五讲 二次函数的最值问题答案A 组1.4 14或2,322.2216l m 3.(1) 有最小值3,无最大值;(2) 有最大值94,无最小值. 4.当34x =时,min 318y =;当2x =-时,max 19y =. 5.5y ≥-6.当56x =时,min 36y =-;当23x =或1时,max 3y =. 7.当54t =-时,min 0y =. B 组1.(1) 当1x =时,min 1y =;当5x =-时,max 37y =.(2) 当0a ≥时,max 2710y a =+;当0a <时,max 2710y a =-.2.21m -≤≤-.3.2,2a b ==-.4.14a =-或1a =-. 5.当0t ≤时,max 22y t =-,此时1x =;当0t >时,max 22y t =+,此时1x =-.。
二次函数动点及最值问题
一、二次函数中的最值问题:例1:在平面直角坐标系中,全等的两个三角形Rt⊿AOB与Rt A’OC’如图放置,点B、C’的坐标分别为(1,3),(0,1),BO 与A’ C’相交于D,若⊿A’OC’绕点O旋转90°至⊿AOC,如图所示(1)若抛物线过C、A、A’,求此抛物线的解析式及对称轴;∴y=-x2+2x+3(2)、若点P是第一象限内抛物线线上的一动点,问P在何处时△AP A’的面积最大?最大面积是多少?并求出此时的点P的坐标。
(3)、设抛物线的顶点为N,在抛物线上是否存在点P,使△A’AN与△A’AP的面积相等?,若存在,请求出此时点P的坐标,若不存在,请说明理由。
例2、(2012攀枝花)如图,在平面直角坐标系xOy中,四边形ABCD是菱形,顶点A.C.D均在坐标轴上,且AB=5,sinB=.(1)求过A.C.D三点的抛物线的解析式;(2)记直线AB的解析式为y1=mx+n,(1)中抛物线的解析式为y2=ax2+bx+c,求当y1<y2时,自变量x的取值范围;(3)设直线AB与(1)中抛物线的另一个交点为E,P点为抛物线上A.E两点之间的一个动点,当P点在何处时,△PAE的面积最大?并求出面积的最大值.解答:解:(1)∵四边形ABCD是菱形,∴AB=AD=CD=BC=5,sinB=sinD=;Rt△OCD中,OC=CD•sinD=4,OD=3;OA=AD﹣OD=2,即:A(﹣2,0)、B(﹣5,4)、C(0,4)、D(3,0);设抛物线的解析式为:y=a(x+2)(x﹣3),得:2×(﹣3)a=4,a=﹣;∴抛物线:y=﹣x2+x+4.(2)由A(﹣2,0)、B(﹣5,4)得直线AB:y1=﹣x﹣;由(1)得:y2=﹣x2+x+4,则:,解得:,;由图可知:当y1<y2时,﹣2<x<5.(3)∵S△APE=AE•h,∴当P到直线AB的距离最远时,S△ABC最大;若设直线L∥AB,则直线L与抛物线有且只有一个交点时,该交点为点P;设直线L:y=﹣x+b,当直线L与抛物线有且只有一个交点时,﹣x+b=﹣x2+x+4,且△=0;求得:b=,即直线L:y=﹣x+;可得点P(,).由(2)得:E(5,﹣),则直线PE:y=﹣x+9;新课标第一网则点F(,0),AF=OA+OF=;∴△PAE的最大值:S△PAE=S△PAF+S△AEF=××(+)=.综上所述,当P(,)时,△PAE的面积最大,为.针对训练:1、(2013宜宾)如图,抛物线y1=x2﹣1交x轴的正半轴于点A,交y轴于点B,将此抛物线向右平移4个单位得抛物线y2,两条抛物线相交于点C.(1)请直接写出抛物线y2的解析式;(2)若点P是x轴上一动点,且满足∠CPA=∠OBA,求出所有满足条件的P点坐标;(3)在第四象限内抛物线y2上,是否存在点Q,使得△QOC中OC边上的高h有最大值?若存在,请求出点Q的坐标及h的最大值;若不存在,请说明理由.解答:解:(1)抛物线y1=x﹣1向右平移4个单位的顶点坐标为(4,﹣1),所以,抛物线y2的解析式为y2=(x﹣4)2﹣1;(2)x=0时,y=﹣1,y=0时,x2﹣1=0,解得x1=1,x2=﹣1,所以,点A(1,0),B(0,﹣1),∴∠OBA=45°,联立,解得,∴点C的坐标为(2,3),∵∠CPA=∠OBA,∴点P在点A的左边时,坐标为(﹣1,0),在点A的右边时,坐标为(5,0),所以,点P的坐标为(﹣1,0)或(5,0);(3)存在.∵点C(2,3),∴直线OC的解析式为y=x,设与OC平行的直线y=x+b,联立,消掉y得,2x2﹣19x+30﹣2b=0,当△=0,方程有两个相等的实数根时,△QOC中OC边上的高h有最大值,此时x1=x2=×(﹣)=,此时y=(﹣4)2﹣1=﹣,∴存在第四象限的点Q(,﹣),使得△QOC中OC边上的高h有最大值,此时△=192﹣4×2×(30﹣2b)=0,解得b=﹣,∴过点Q与OC平行的直线解析式为y=x﹣,令y=0,则x﹣=0,解得x=,设直线与x轴的交点为E,则E(,0),过点C作CD⊥x轴于D,根据勾股定理,OC==,则sin ∠COD==, 解得h 最大=×=.2、如图,抛物线)0(2232≠--=a x ax y 的图象与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于C 点,已知B 点坐标为()0,4.(1)求抛物线的解析式;(2)试探究ABC ∆的外接圆的圆心位置,并求出圆心坐标;(3)若点M 是线段BC 下方的抛物线上一点,求MBC ∆的面积的最大值,并类型一、最值问题:类型一、最值问题:(2013•泸州)如图,在直角坐标系中,点A 的坐标为(﹣2,0),点B 的坐标为(1,﹣),已知抛物线y=ax 2+bx+c (a ≠0)经过三点A 、B 、O (O 为原点).(1)求抛物线的解析式;(2)在该抛物线的对称轴上,是否存在点C ,使△BOC 的周长最小?若存在,求出点C 的坐标;若不存在,请说明理由;(3)如果点P 是该抛物线上x 轴上方的一个动点,那么△PAB 是否有最大面积?若有,求出此时P 点的坐标及△PAB 的最大面积;若没有,请说明理由.(注意:本题中的结果均保留根号)),﹣﹣(+,解得:﹣,﹣,﹣﹣x(PE(+y)﹣y)﹣((y+(﹣x+x x+()﹣的面积最大,最大值为××,,类型二、探索三角形的存在性。
二次函数最值知识点总结典型例题及习题
二次函数最值知识点总结典型例题及习题必修一二次函数在闭区间上的最值一、知识要点:对于一元二次函数在闭区间上的最值问题,关键在于讨论函数的对称轴与区间的相对位置关系。
一般分为对称轴在区间左侧、中间和右侧三种情况。
例如,对于函数f(x) = ax^2 + bx + c (a ≠ 0),求其在闭区间[x1.x2]上的最大值和最小值。
分析:将函数f(x)配方,得到其顶点为(-b/2a。
c - b^2/4a)。
因此,对称轴为x = -b/2a。
当a。
0时,函数f(x)的图像为开口向上的抛物线。
结合数形结合可得在闭区间[x1.x2]上f(x)的最值:1)当对称轴在[x1.x2]之外时,f(x)的最小值为f(-b/2a),最大值为f(x1)和f(x2)中的较大者。
2)当对称轴在[x1.x2]之间时,若x1 ≤ -b/2a ≤ x2,则f(x)的最小值为f(-b/2a),最大值为f(x1)和f(x2)中的较大者;若x1.-b/2a或x2 < -b/2a,则f(x)在闭区间[x1.x2]上单调递增或单调递减,最小值为f(x1),最大值为f(x2)。
当a < 0时,情况类似。
二、例题分析归类:一)正向型此类问题是指已知二次函数和定义域区间,求其最值。
对称轴与定义域区间的相互位置关系往往成为解决这类问题的关键。
此类问题包括以下四种情形:(1)轴定,区间定;(2)轴定,区间变;(3)轴变,区间定;(4)轴变,区间变。
1.轴定区间定二次函数和定义域区间都是给定的,我们称这种情况是“定二次函数在定区间上的最值”。
例如,对于函数y = -x^2 + 4x - 2在区间[0.3]上的最大值为2,最小值为-2.2.轴定区间变二次函数是确定的,但它的定义域区间是随参数而变化的,我们称这种情况是“定函数在动区间上的最值”。
例如,对于函数f(x) = (x-1)^2 + 1,在区间[t。
t+1]上的最值为f(t)和f(t+1)中的较大者。
非学科数学学培训-二次函数比较大小与最值问题(资料附答案)
自学资料一、二次函数综合复习【知识探索】1.(一)二次函数的增减性的判断步骤:1.开口方向2.确定对称轴(二)比较大小的方法1.作差(最终的代数式应化为乘积的形式)2.数形结合【错题精练】例1.已知二次函数y=ax2+6ax+9a+2(a<0),若当−4≤x≤2时,二次函数的最小值为p,则()A. p=25a+2;B. p=a+2;第1页共18页自学七招之日计划护体神功:每日计划安排好,自学规划效率高非学科培训C. p=9a+2;D. p=2.【答案】A例2.定义符号min{a,b}的含义为:当a≥b时min{a,b}=b;当a<b时min{a,b}=a.如:min{1,﹣3}=﹣3,min{﹣4,﹣2}=﹣4.则min{﹣x2+1,﹣x}的最大值是()A.B.C. 1D. 0【解答】理解min{a,b}的含义就是取二者中的较小值,画出函数图象草图,利用函数图象的性质可得结论.本题考查了二次函数与正比例函数的图象与性质,充分理解定义min{a,b}和掌握函数的性质是解题的关键.解:在同一坐标系xOy中,画出函数二次函数y=﹣x2+1与正比例函数y=﹣x的图象,如图所示.设它们交于点A、B.令﹣x2+1=﹣x,即x2﹣x﹣1=0,解得:x=或,∴A(,),B(,).观察图象可知:①当x≤时,min{﹣x2+1,﹣x}=﹣x2+1,函数值随x的增大而增大,其最大值为;②当<x<时,min{﹣x2+1,﹣x}=﹣x,函数值随x的增大而减小,其最大值为;③当x≥时,min{﹣x2+1,﹣x}=﹣x2+1,函数值随x的增大而减小,最大值为.综上所示,min{﹣x2+1,﹣x}的最大值是.故选:A.第2页共18页自学七招之智慧树神拳:知识内容体系化,思维导图来助力非学科培训第3页共18页自学七招之以背代诵掌:高效记忆有妙招,以背代诵效果好非学科培训第4页共18页自学七招之智慧树神拳:知识内容体系化,思维导图来助力非学科培训第5页共18页自学七招之以背代诵掌:高效记忆有妙招,以背代诵效果好非学科培训∴k≥3,又∵对称轴为直线x=k−1>0,∴k>1,综上所述k≥3;【答案】(1)(2−√2,0);(2+√2,0);(2)-1;(3)k≥3.例9.在平面直角坐标系xOy中,直线y=kx+1(k≠0)经过点A(2,3),与y轴交于点B,与抛物线y=ax2+bx+a的对称轴交于点C(m,2).(1)求m的值;(2)若该二次函数图象恰好经过A,B,C,D(4,9)四个点中的两个点,求该二次函数的表达式;(3)N(x1,y1)是线段AB上一动点,过点N作垂直于y轴的直线与抛物线交于点P(x2,y2),Q(x3,y3)(点P在点Q的左侧).若x2<x1<x3恒成立,请结合函数的图象分析a的取值范围,并直接写出你的答案。
二次函数最值问题类型题总结
二次函数得最大值或最小值问题知识点:1、配方法:将二次函数得一般式化为顶点式(1)若,有最小值、当时,取得最小值(2)若,有最大值、当时,取得最大值2、公式法:直接利用二次函数图像得顶点坐标求解、(1)若,有最小值,没有最大值,当时,、(2)若,有最大值,没有最小值,当时,、考察方向:一、1、已知二次函数得图像确定二次函数得最值例1、二次函数得部分图象如图1、3-3所示,则该函数有最值,最值为、2、已知二次函数表达式求函数最值①在函数整个定义域内求函数最值例2、二次函数有( )A.最大值B、最小值C、最大值D、最小值②在给定定义域区间范围内求函数最值二次函数在自变量得给定范围内,对应得图象就是抛物线上得一段.那么最高点得纵坐标即为函数得最大值,最低点得纵坐标即为函数得最小值.根据二次函数对称轴得位置,函数在所给自变量得范围得图象形状各异.下面给出一些常见情况:例3、当时,求函数得最大值与最小值例4、二次函数,当且时,y 散文最小值为2m,最大值为2n ,则得值为多少?3、由二次函数得最大值或最小值求二次函数表达式中得待定系数(解答最值问题忽略二次项系数得符号)例5、已知二次函数有最小值1,则得大小关系就是什么?例6、已知二次函数有最小值0,则m 得值就是多少?二、4、二次函数最值在实际应用题间得应用(①生活中得应用②几何图形面积最值问题)例7、某水产品养殖企业为指导该企业某种水产品得养殖与销售,对历年市场行情与水产品养殖情况进行了调查.调查发现这种水产品得每千克售价(元)与销售月份(月)满足关系式=,而其每千克成本(元)与销售月份(月)满足得函数关系如图所示.(1)试确定得值; (2)求出这种水产品每千克得利润(元)与销售月份(月)之间得函数关系式; “五·一”之(3)前,几月份出售这种水产品每千克得利润最大?最大利润就是多少?例8、已知边长为4得正方形截去一个角后成为五边形ABCDE(如图),其中AF=2,BF=1.试在AB上求一点P,使矩形PND M有最大面积. 25 24 y 2(元)x (月) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 O。
二次函数最值与交点问题
3、已知抛物线 、直线 ,若对于任意的x的值, 恒成立,则m的值为。
知识点三:图形存在性问题
【例题精讲】
1、在平面直角坐标系xOy中,将二次函数y=x2-1的图象M沿x轴翻折,把所得到的图象向右平移2个单位长度后再向上平移8个单位长度,得到二次函数图象N。若一个点的横坐标与纵坐标均为整数,则该点称为整点,则M与N所围成封闭图形内(包括边界)整点的个数为()
A.- B. 或- C.2或- D.2或 或-
2、二次函数y=x2﹣2x﹣3,当m﹣2≤x≤m时的最大值为5,则m的值可能为( )
A.0或6B.4或﹣2C.0或4D.6或﹣2
3、已知抛物线y=(x-m)2-(x-m),其中m是常数,抛物线与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),若0<x< 时,恒有y<0,则m的取值范围是.
2、二次函数 ,点A(0,3),点B在直线y=2上运动,A、B、C顺时针排列,AB=BC,AB⊥BC,点C在抛物线内部,记点B的横坐标为t,则t的取值范围是。
1、已知a<b,函数y=-x2+x(a≤x≤b)的最大值、最小值为2b和2a,则a+b=
2、已知P(0,1)和Q(1,0),若二次函数 的图象与线段PQ有交点,则a的取值范围为。
3、已知二次函数y=x2-(m+1)x-5m(m为常数),在-3≤x≤1的范围内至少有一个x的值使y≥2,则m的取值范围是__________
4、已知二次函数y=x2-2hx+h,当自变量x的取值在-1≤x≤1的范围中时,函数有最小值n,则n的最大值是__________。
(完整版)二次函数知识点及经典例题详解最终
二次函数知识点总结及经典习题一、二次函数概念:1.二次函数的概念:一般地,形如y =ax2 +bx +c (a ,b,c是常数,a ≠ 0 )的函数,叫做二次函数。
这里需要强调:和一元二次方程类似,二次项系数a ≠ 0 ,而b ,c 可以为零.二次函数的定义域是全体实数.2. 二次函数y =ax2 +bx +c 的结构特征:⑴等号左边是函数,右边是关于自变量x 的二次式,x 的最高次数是2.⑵ a ,b ,c 是常数, a 是二次项系数, b 是一次项系数, c 是常数项.二、二次函数的基本形式1.二次函数基本形式:y =ax2 的性质:a 的绝对值越大,抛物线的开口越小。
a 的符号开口方向顶点坐标对称轴性质a > 0向上(0,0)y 轴x > 0 时,y 随x 的增大而增大;x < 0 时,y 随x 的增大而减小;x = 0 时,y 有最小值0 .a < 0向下(0,0)y 轴x > 0 时,y 随x 的增大而减小;x < 0 时,y 随x 的增大而增大;x = 0 时,y 有最大值0 .2.y =ax2 +c 的性质:上加下减。
a 的符号开口方向顶点坐标对称轴性质a > 0向上(0,c)y 轴x > 0 时,y 随x 的增大而增大;x < 0 时,y 随x 的增大而减小;x = 0 时,y 有最小值c .a < 0向下(0,c)y 轴x > 0 时,y 随x 的增大而减小;x < 0 时,y 随x 的增大而增大;x = 0 时,y 有最大值c .3.y = a (x - h )2的性质:左加右减。
a 的符号开口方向顶点坐标对称轴性质a > 0向上(h ,0)X=hx > h 时, y 随 x 的增大而增大; x < h 时, y 随x 的增大而减小; x = h 时, y 有最小值0 .a < 0向下(h ,0)X=hx > h 时, y 随 x 的增大而减小; x < h 时, y 随x 的增大而增大; x = h 时, y 有最大值0 .4.y = a (x - h )2+ k 的性质:a 的符号开口方向顶点坐标对称轴性质a > 0向上(h ,k )X=h x > h 时, y 随 x 的增大而增大;x < h 时, y 随x 的增大而减小; x = h 时, y 有最小值 k .a < 0向下(h ,k )X=hx > h 时, y 随 x 的增大而减小;x < h 时, y 随x 的增大而增大; x = h 时, y 有最大值 k .三、二次函数图象的平移1.平移步骤:⑴ 将抛物线解析式转化成顶点式 y = a (x - h )2+ k ,确定其顶点坐标(h ,k );⑵ 保持抛物线 y = ax 2 的形状不变,将其顶点平移到(h ,k )处,具体平移方法如下:2.平移规律在原有函数的基础上“ h 值正右移,负左移; k 值正上移,负下移”. 概括成八个字“左加右减,上加下减”.四、二次函数 y = a (x - h )2+ k 与 y = ax 2 + bx + c 的比较从解析式上看, y = a (x - h )2+ k 与 y = ax 2 + bx + c 是两种不同的表达形式,后者通过配方可以得到前者,即 y = a +,其中h= - ,k=(b2a )24ac - b 24ab2a 4ac - b 24a 五、二次函数 y = ax 2 + bx + c 的性质当 a > 0 时,抛物线开口向上,对称轴为,顶点坐标为.b2a (‒b 2a ,4ac ‒ b 24a)当x < - 时,y 随x 的增大而减小;b2a当x > - 时,y 随x 的增大而增大;b2a 当x =- 时,y 有最小值 .b 2a 4ac ‒ b 24a 2. 当α<0时,抛物线开口向下,对称轴为x =- , 顶点坐标为.当b2a(‒b 2a ,4ac ‒ b 24a)x < -时, y 随 x 的大而增大y;当随 x > - 时,y 随 x 的增大而减小;当x =- 时 , y 有最大值.b2ab 2a b 2a 4ac ‒ b 24a六、二次函数解析式的表示方法1.一般式: y = ax 2 + bx + c ( a , b , c 为常数, a ≠ 0 );2.顶点式: y = a (x - h )2 + k ( a , h , k 为常数, a ≠ 0 );3.两根式(交点式): y = a (x - x 1 )(x - x 2 ) ( a ≠ 0 , x 1 , x 2 是抛物线与 x 轴两交点的横坐标).注意:任何二次函数的解析式都可以化成一般式或顶点式,但并非所有的二次函数都可以写成交点式, 只有抛物线与 x 轴有交点,即b 2 - 4ac ≥ 0 时,抛物线的解析式才可以用交点式表示.二次函数解析式的这三种形式可以互化.七、二次函数的图象与各项系数之间的关系1.二次项系数 a ⑴ 当 a > 0 时,抛物线开口向上, a 的值越大,开口越小,反之 a 的值越小,开口越大;⑵ 当 a < 0 时,抛物线开口向下, a 的值越小,开口越小,反之 a 的值越大,开口越大.2.一次项系数b 在二次项系数 a 确定的前提下, b 决定了抛物线的对称轴.(同左异右b 为 0 对称轴为 y 轴)3.常数项c⑴ 当c > 0 时,抛物线与 y 轴的交点在 x 轴上方,即抛物线与 y 轴交点的纵坐标为正;⑵ 当c = 0 时,抛物线与 y 轴的交点为坐标原点,即抛物线与 y 轴交点的纵坐标为0 ;⑶ 当c < 0 时,抛物线与 y 轴的交点在 x 轴下方,即抛物线与 y 轴交点的纵坐标为负. 总结起来, c 决定了抛物线与 y 轴交点的位置.八、二次函数与一元二次方程:1.二次函数与一元二次方程的关系(二次函数与 x 轴交点情况):一元二次方程 ax 2 + bx + c = 0 是二次函数 y = ax 2 + bx + c 当函数值 y = 0 时的特殊情况. 图象与 x 轴的交点个数:① 当 ∆ = b 2 - 4ac > 0 时,图象与 x 轴交于两点 A (x 1 ,0),B (x 2 ,0 ) (x 1 ≠ x 2 ) ,其中的 x 1 ,x 2是一元二次方程 ax 2 + bx + c = 0(a ≠ 0)的两根.②当∆= 0 时,图象与x 轴只有一个交点;③当∆< 0 时,图象与x 轴没有交点.1' 当a > 0 时,图象落在x 轴的上方,无论x 为任何实数,都有y > 0 ;2 ' 当a < 0 时,图象落在x 轴的下方,无论x 为任何实数,都有y < 0 .2.抛物线y =ax2 +bx +c 的图象与y 轴一定相交,交点坐标为(0 ,c) ;中考题型例析1.二次函数解析式的确定例 1求满足下列条件的二次函数的解析式(1)图象经过 A(-1,3)、B(1,3)、C(2,6);(2)图象经过 A(-1,0)、B(3,0),函数有最小值-8;(3)图象顶点坐标是(-1,9),与 x 轴两交点间的距离是 6.分析:此题主要考查用待定系数法来确定二次函数解析式.可根据已知条件中的不同条件分别设出函数解析式,列出方程或方程组来求解.(1)解:设解析式为 y=ax 2+bx+c,把 A(-1,3)、B(1,3)、C(2,6)各点代入上式得解得 {3=a ‒b +c 3=a +b +c 6=4a +2b +c {a =1b =0c =2∴解析式为 y=x 2+2.(2)解法1:由 A(-1,0)、B(3,0)得抛物线对称轴为 x=1,所以顶点为(1,-8). 设解析式为 y=a(x-h)2+k,即 y=a(x-1)2-8.把 x=-1,y=0 代入上式得 0=a(-2)2-8,∴a=2. 即解析式为 y=2(x-1)2-8,即 y=2x 2-4x-6.解法2:设解析式为 y=a(x+1)(x-3),确定顶点为(1,-8)同上, 把 x=1,y=-8 代入上式得-8=a(1+1)(1-3).解得 a=2,∴解析式为 y=2x 2-4x-6.解法 3:∵图象过 A(-1,0),B(3,0)两点,可设解析式为:y=a(x+1)(x-3)=ax 2-2ax-3a.∵函数有最小值-8.∴ =-8.4a (‒3a )‒(2a)24a又∵a≠0,∴a=2.⎬∴解析式为 y=2(x+1)(x-3)=2x 2-4x-6.(3)解:由顶点坐标(-1,9)可知抛物线对称轴方程是 x=-1, 又∵图象与 x 轴两交点的距离为 6,即 AB=6.由抛物线的对称性可得 A 、B 两点坐标分别为 A(-4,0),B(2,0), 设出两根式 y=a(x-x 1)·(x-x 2),将 A(-4,0),B(2,0)代入上式求得函数解析式为 y=-x 2-2x+8.点评:一般地,已知三个条件是抛物线上任意三点(或任意 3 对 x,y 的值)可设表达式为y=ax 2+bx+c,组成三元一次方程组来求解; 如果三个已知条件中有顶点坐标或对称轴或最值,可选用 y=a(x-h)2+k 来求解;若三个条件中已知抛物线与 x 轴两交点坐标,则一般设解析式为 y=a(x-x 1)(x-x 2).2.二次函数的图象例 2y=ax 2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,则点 M(a,bc)在().A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限分析:由图可知:抛物线开口向上⇒ a>0.抛物线与y 轴负半轴相交 ⇒ c < 0b ⇒ bc>0.对称轴x = - 2a 在y 轴右侧 ⇒ b < 0∴点 M(a,bc)在第一象限. 答案:A.点评:本题主要考查由抛物线图象会确定 a 、b 、c 的符号.例 3 已知一次函数 y=ax+c 二次函数 y=ax 2+bx+c(a≠0),它们在同一坐标o系中的大致图象是().分析:一次函数 y=ax+c,当 a>0 时,图象过一、三象限;当 a<0 时,图象过二、 四象限;c>0 时, 直线交 y 轴于正半轴; 当 c<0 时, 直线交 y 轴于负半轴; 对于二次函数y= ax 2+bx+c(a≠0)来讲:⎧开口上下决定a 的正负⎪左同右异(即对称轴在y 轴左侧,b 的符号⎪⎨与a 的符号相同;)来判别b 的符号⎪抛物线与y 轴的正半轴或负半轴相交确定⎪⎩c 的正负解:可用排除法,设当 a>0 时,二次函数 y=ax 2+bx+c 的开口向上,而一次函数 y= ax+c 应过一、三象限,故排除 C;当 a<0 时,用同样方法可排除 A;c 决定直线与 y 轴交点;也在抛物线中决定抛物线与y 轴交点,本题中c 相同则两函数图象在y 轴上有相同的交点,故排除B.答案:D.3.二次函数的性质例 4对于反比例函数 y=-与二次函数 y=-x 2+3, 请说出他们的两个相同点:2x ①, ②; 再说出它们的两个不同点:① ,②.分析:本小题是个开放性题目,可以从以下几点性质来考虑①增减性②图象的形状③ 最值④自变量取值范围⑤交点等.解:相同点:①图象都是曲线,②都经过(-1,2)或都经过(2,-1);不同点:①图象形状不同,②自变量取值范围不同,③一个有最大值,一个没有最大值. 点评:本题主要考查二次函数和反比例函数的性质,有关函2数开放性题目是近几年命题的热点.4.二次函数的应用例 5 已知抛物线 y=x 2+(2k+1)x-k 2+k,(1)求证:此抛物线与 x 轴总有两个不同的交点.(2)设 x 1、x 2 是此抛物线与 x 轴两个交点的横坐标,且满足 x 12+x 2=-2k 2+2k+1.①求抛物线的解析式.②设点 P (m 1,n 1)、Q(m 2,n 2)是抛物线上两个不同的点, 且关于此抛物线的对称轴对称. 求 m+m 的值.分析:(1)欲证抛物线与 x 轴有两个不同交点,可将问题转化为证一元二次方程有两个不相等实数根,故令 y=0,证△>0 即可.(2)①根据二次函数的图象与x 轴交点的横坐标即是一元二次方程的根.由根与系数的关系,求出 k 的值,可确定抛物线解析式;②由 P 、Q 关于此抛物线的对称轴对称得 n 1=n 2, 由 n 1=m 12+m 1,n 2=m 22+m 2得 m 12+m 1=m 22+m 2,即(m 1-m 2)(m 1+m 2+1)=0 可求得 m 1+m 2= - 1.解:(1)证明:△=(2k+1)2-4(-k 2+k)=4k 2+4k+1+4k 2-4k=8k 2+1.∵8k 2+1>0,即△>0,∴抛物线与 x 轴总有两个不同的交点.(2) ①由题意得 x 1+x 2=-(2k+1), x 1· x 2=-k 2+k.∵x 1 2+x 2 2=-2k 2+2k+1,∴(x 1+x 2)2-2x 1x 2=- 2k 2+2k+1, 即(2k+1)2-2(-k 2+k)=-2k 2+k+1, 4k 2+4k+1+2k 2-2k= - 2k 2+2k+1.∴8k 2=0, ∴k=0,∴抛物线的解析式是 y=x 2+x.22②∵点 P 、Q 关于此抛物线的对称轴对称,∴n 1=n 2.又 n 1=m 12+m 1,n 2=m 2+m 2.∴m 12+m 1=m 2+m 2,即(m 1-m 2)(m 1+m 2+1)=0.∵P 、Q 是抛物上不同的点,∴m 1≠m 2,即 m 1-m 2≠0.∴m 1+m 2+1=0 即 m 1+m 2=-1.点评:本题考查二次函数的图象(即抛物线)与 x 轴交点的坐标与一元二次方程根与系数的关系.二次函数经常与一元二次方程相联系并联合命题是中考的热点.二次函数对应练习试题一、选择题1.二次函数 y = x 2- 4x - 7 的顶点坐标是()A.(2,-11)B.(-2,7)C.(2,11)D. (2,-3)2.把抛物线 y = -2x 2 向上平移 1 个单位,得到的抛物线是()A. y = -2(x +1)2B. y = -2(x -1)2C. y = -2x 2+1D. y = -2x 2-13.函数 y = kx 2- k 和 y = k(k ≠ 0) 在同一直角坐标系中图象可能是图中的()x4.已知二次函数 y = ax 2+ bx + c (a ≠ 0) 的图象如图所示,则下列结论: ①a,b同号;② 当 x = 1和 x = 3时,函数值相等;③ 4a + b = 0 ④当 y = -2时, x 的值只能取0.其中正确的个数是( )A.1 个B.2 个C. 3 个D.4 个5.已知二次函数 y = ax 2+ bx + c (a ≠ 0) 的顶点坐标(-1,-3.2)及部分图象(如图),由图象可知关于 x 的一元二次方程ax 2+ bx + c = 0 的两个根分别是 x 1 = 1.3和x 2 =()A.-1.3 B.-2.3 C.-0.3 D.-3.36. 已知二次函数 y = ax 2 + bx + c 的图象如图所示,则点(ac , bc ) 在( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限7.方程 2x - x 2= 的正根的个数为()2xA.0 个B.1 个C.2 个.3个08.已知抛物线过点 A(2,0),B(-1,0),与 y 轴交于点 C,且 OC=2.则这条抛物线的解析式为A. y = x 2 - x - 2B. y = -x 2+ x + 2C. y = x 2- x - 2 或 y = -x 2+ x + 2 D. y = -x 2- x - 2 或 y = x 2+ x + 2二、填空题9.二次函数 y = x 2+ bx + 3 的对称轴是 x = 2 ,则b = 。
专题07 二次函数的最值问题-九年级数学上册(解析版)
专题07二次函数的最值问题考点1:定轴动区间;考点2:动轴定区间。
1.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解:抛物线的对称轴是直线x =1,则当x =1时,y =1﹣2﹣3=﹣4,是最小值;当x =3时,y =9﹣6﹣3=0是最大值.答案:A .2.(易错题)已知二次函数y =a (x ﹣1)2﹣a (a ≠0),当﹣1≤x ≤4时,y 的最小值为﹣4,则a 的值为()A .12或4B .43或−12C .−43或4D .−12或4解:y =a (x ﹣1)2﹣a 的对称轴为直线x =1,顶点坐标为(1,﹣a ),当a >0时,在﹣1≤x ≤4,函数有最小值﹣a ,∵y 的最小值为﹣4,∴﹣a =﹣4,∴a =4;当a <0时,在﹣1≤x ≤4,当x =4时,函数有最小值,∴9a ﹣a =﹣4,解得a =−12;综上所述:a 的值为4或−12,答案:D.3.(易错题)当a ≤x ≤a +1时,函数y =x 2﹣2x +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x 2﹣2x +1=1,解得:x 1=0,x 2=2.题型01定轴动区间∵当a≤x≤a+1时,函数有最小值1,∴a=2或a+1=0,∴a=2或a=﹣1,答案:D.4.已知函数y=﹣3(x﹣2)2+4,当x=2时,函数取得最大值为4.解:∵y=﹣3(x﹣2)2+4,∴抛物线的顶点坐标为(2,4),又∵a=﹣3<0,∴抛物线的开口向下,顶点是它的最高点,∴x=2时,函数有最大值为4.答案:2,4.5.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=9.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,x2﹣6x+5=0,即(x﹣1)(x﹣5)=0,解得x1=1,x2=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9.6.已知二次函数y=ax2﹣4ax+3a(1)若a=1,则函数y的最小值为﹣1.(2)若当1≤x≤4时,y的最大值是4,则a的值为43或﹣4.解:(1)当a=1时,y=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1∵a=1>0∴抛物线的开口向上,当x=2时,函数y的最小值为﹣1.(2)∵二次函数y=ax2﹣4ax+3a=a(x﹣2)2﹣a∴抛物线的对称轴是直线x=2,∵1≤x≤4,∴当a>0时,抛物线开口向上,在对称轴直线x=2右侧y随x的增大而增大,当x=4时y有最大值,a×(4﹣2)2﹣a=4,解得a=43,当a<0时,抛物线开口向下,x=2时y有最大值,a×(2﹣2)2﹣a=4,解得a=﹣4.答案:(1)﹣1;(2)43或−4.7.(易错题)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.(1)函数y=﹣x2+4x﹣2在区间[0,5]上的最小值是﹣7(2)求函数=(+12)2+34在区间[0,32]上的最小值.(3)求函数y=x2﹣4x﹣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.解:(1)y=﹣x2+4x﹣2其对称轴为直线为x=2,顶点坐标为(2,2),函数图象开口向下.如图1所示:当x=5时,函数有最小值,最小值为﹣7.答案:﹣7.(2)=(+12)2+34,其对称轴为直线=−12,顶点坐标(−12,34),且图象开口向上.其顶点横坐标不在区间[0,32]内,如图2所示:当x=0时,函数y有最小值m=1.(3)将二次函数配方得:y=x2﹣4x﹣4=(x﹣2)2﹣8其对称轴为直线:x=2,顶点坐标为(2,﹣8),图象开口向上若顶点横坐标在区间[t﹣2,t﹣1]左侧,则2<t﹣2,即t>4.当x=t﹣2时,函数取得最小值:m=(−4)2−8=2−8+8若顶点横坐标在区间[t﹣2,t﹣1]上,则t﹣2≤2≤t﹣1,即3≤t≤4.当x=2时,函数取得最小值:y min=﹣8若顶点横坐标在区间[t﹣2,t﹣1]右侧,则t﹣1<2,即t<3.当x=t﹣1时,函数取得最小值:m=(−3)2−8=2−6+1综上讨论,得m=2−8+8(>4)−8(3≤≤4)2−6+1(<3).8.(易错题)已知二次函数y =﹣x 2+6x ﹣5.(1)求二次函数图象的顶点坐标;(2)当1≤x ≤4时,函数的最大值和最小值分别为多少?(3)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.解:(1)∵y =﹣x 2+6x ﹣5=﹣(x ﹣3)2+4,∴顶点坐标为(3,4);(2)∵a =﹣1<0,∴抛物线开口向下,∵顶点坐标为(3,4),∴当x =3时,y 最大值=4,∵当1≤x ≤3时,y 随着x 的增大而增大,∴当x =1时,y 最小值=0,∵当3<x ≤4时,y 随着x 的增大而减小,∴当x =4时,y 最小值=3.∴当1≤x ≤4时,函数的最大值为4,最小值为0;(3)当t ≤x ≤t +3时,对t 进行分类讨论,①当t +3<3时,即t <0,y 随着x 的增大而增大,当x =t +3时,m =﹣(t +3)2+6(t +3)﹣5=﹣t 2+4,当x =t 时,n =﹣t 2+6t ﹣5,∴m ﹣n =﹣t 2+4﹣(﹣t 2+6t ﹣5)=﹣6t +9,∴﹣6t +9=3,解得t =1(不合题意,舍去),②当0≤t <3时,顶点的横坐标在取值范围内,∴m =4,i )当0≤t ≤32时,在x =t 时,n =﹣t 2+6t ﹣5,∴m ﹣n =4﹣(﹣t 2+6t ﹣5)=t 2﹣6t +9,∴t2﹣6t+9=3,解得t1=3−3,t2=3+3(不合题意,舍去);ii)当32<t<3时,在x=t+3时,n=﹣t2+4,∴m﹣n=4﹣(﹣t2+4)=t2,∴t2=3,解得t1=3,t2=−3(不合题意,舍去),③当t≥3时,y随着x的增大而减小,当x=t时,m=﹣t2+6t﹣5,当x=t+3时,n=﹣(t+3)2+6(t+3)﹣5=﹣t2+4,.m﹣n=﹣t2+6t﹣5﹣(﹣t2+4)=6t﹣9,∴6t﹣9=3,解得t=2(不合题意,舍去),综上所述,t=3−3或3.9.已知二次函数y=ax2+4x+a﹣1的最小值为2,则a的值为()A.3B.﹣1C.4D.4或﹣1解:∵二次函数y=ax2+4x+a﹣1有最小值2,∴a>0,y最小值=4a−24=4oK1)−424=2,整理,得a2﹣3a﹣4=0,解得a=﹣1或4,∵a>0,∴a=4.答案:C.10.设二次函数y=a(x﹣m)(x﹣m﹣k)(a>0,m,k是实数),则()A.当k=2时,函数y的最小值为﹣aB.当k=2时,函数y的最小值为﹣2aC.当k=4时,函数y的最小值为﹣aD.当k=4时,函数y的最小值为﹣2a题型02动轴定区间解:令y=0,则(x﹣m)(x﹣m﹣k)=0,∴x1=m,x2=m+k,∴二次函数y=a(x﹣m)(x﹣m﹣k)与x轴的交点坐标是(m,0),(m+k,0),∴二次函数的对称轴是:=1+22=rr2=2r2,∵a>0,∴y有最小值,当=2r2时y最小,即=o2r2−p(2r2−−p=−24,当k=2时,函数y的最小值为=−224=−;当k=4时,函数y的最小值为=−424=−4,答案:A.11.在平面直角坐标系中,二次函数y=x2+mx+m2﹣m(m为常数)的图象经过点(0,6),其对称轴在y轴左侧,则该二次函数有()A.最大值5B.最大值154C.最小值5D.最小值154解:由题意可得:6=m2﹣m,解得:m1=3,m2=﹣2,∵二次函数y=x2+mx+m2﹣m,对称轴在y轴左侧,∴m>0,∴m=3,∴y=x2+3x+6,∴二次函数有最小值为:4a−24=4×1×6−324×1=154.答案:D.12.已知二次函数y=x2﹣2mx(m为常数),当﹣1≤x≤2时,函数值y的最小值为﹣2,则m的值是()A.32B.2C.32或2D.−32或2解:y=x2﹣2mx=(x﹣m)2﹣m2,①若m<﹣1,当x=﹣1时,y=1+2m=﹣2,解得:m=−32;②若m>2,当x=2时,y=4﹣4m=﹣2,解得:m=32<2(舍);③若﹣1≤m≤2,当x=m时,y=﹣m2=﹣2,解得:m=2或m=−2<−1(舍),∴m的值为−32或2,答案:D.13.(易错题)当﹣1≤x≤2时,二次函数y=x2+2kx+1的最小值是﹣1,则k的值可能是32或−解:对称轴:x=−22=−k,分三种情况讨论:①当﹣k<﹣1时,即k>1时,此时﹣1≤x≤2在对称轴的右侧,y随x的增大而增大,=(﹣1)2+2k×(﹣1)+1=﹣1,∴当x=﹣1时,y有最小值,y小k=32,②当﹣1≤﹣k≤2时,即﹣2≤k≤1,对称轴在﹣1≤x≤2内,此时函数在﹣1≤x≤﹣k,y随x的增大而减小,在﹣k≤x≤2时,y随x的增大而增大,=(﹣k)2+2k•(﹣k)+1=﹣1,∴当x=﹣k时,y有最小值,y小k2﹣2k2+2=0,k2﹣2=0,k=±2,∵﹣2≤k≤1,∴k=−2,③当﹣k>2时,即k<﹣2,此时﹣1≤x≤2在对称轴的左侧,y随x的增大而减小,∴当x=2时,y有最小值,y=22+2k×2+1=﹣1,小k=−32(舍),综上所述,k的值可能是32或−2,答案:32或−2.14.已知y=﹣x(x+3﹣a)是关于x的二次函数,当x的取值范围在1≤x≤5时,若y在x=1时取得最大值,则实数a的取值范围是a≤5.解:第一种情况:当二次函数的对称轴不在1≤x≤5内时,此时,对称轴一定在1≤x≤5的左边,函数方能在这个区域取得最大值,x=K32<1,即a<5,第二种情况:当对称轴在1≤x≤5内时,对称轴一定是在顶点处取得最大值,即对称轴为x=1,∴K32=1,即a=5综合上所述a≤5.答案:a≤5.15.(易错题)已知二次函数y=x2﹣2hx+h,当自变量x的取值在﹣1≤x≤1的范围中时,函数有最小值n,则n的最大值是14.解:二次函数y=x2﹣2hx+h图象的对称轴为直线x=h.当h≤﹣1时,x=﹣1时y取最小值,此时n=1+2h+h=1+3h≤﹣2;当﹣1<h<1时,x=h时y取最小值,此时n=h2﹣2h2+h=﹣h2+h=﹣(h−12)2+14≤14;当h≥1时,x=1时y取最小值,此时n=1﹣2h+h=1﹣h≤0.综上所述:n的最大值为14.答案:14.16.(易错题)已知二次函数y=x2﹣2x+2在t≤x≤t+1时的最小值是t,则t的值为1或2.解:y=x2﹣2x+2=(x﹣1)2+1,分类讨论:(1)若顶点横坐标在范围t≤x≤t+1右侧时,有t+1<1,即t<0,此时y随x的增大而减小,=t=(t+1)2﹣2(t+1)+2,∴当x=t+1时,函数取得最小值,y最小值方程无解.(2)若顶点横坐标在范围t≤x≤t+1内时,即有t≤1≤t+1,=1,解这个不等式,即0≤t≤1.此时当x=1时,函数取得最小值,y最小值∴t=1.(3)若顶点横坐标在范围t≤x≤t+1左侧时,即t>1时,y随x的增大而增大,=t=t2﹣2t+2,解得t=2或1(舍弃),∵当x=t时,函数取得最小值,y最小值∴t=1或2.答案:1或2.17.已知函数y=﹣x2+bx+c(b,c为常数)的图象经过点(0,﹣3),(﹣6,﹣3).(1)求b,c的值.(2)当﹣4≤x≤0时,求y的最大值.(3)当m≤x≤0时,若y的最大值与最小值之和为2,求m的值.解:(1)把(0,﹣3),(﹣6,﹣3)代入y=﹣x2+bx+c,得b=﹣6,c=﹣3.(2)∵y=﹣x2﹣6x﹣3=﹣(x+3)2+6,又∵﹣4≤x≤0,∴当x=﹣3时,y有最大值为6.(3)①当﹣3<m≤0时,当x=0时,y有最小值为﹣3,当x=m时,y有最大值为﹣m2﹣6m﹣3,∴﹣m2﹣6m﹣3+(﹣3)=2,∴m=﹣2或m=﹣4(舍去).②当m≤﹣3时,当x=﹣3时y有最大值为6,∵y的最大值与最小值之和为2,∴y最小值为﹣4,∴﹣(m+3)2+6=﹣4,∴m=−3−10或m=−3+10(舍去).综上所述,m=﹣2或−3−10.18.(易错题)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=−2,①当−2<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=−7(舍去),b2=7;②当b≤−2≤b+3时,即﹣2≤b≤0,∴x=−2,y=34b2为最小值,∴34b2=21,解得,b1=﹣27(舍去),b2=27(舍去);③当−2>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=7时,解析式为:y=x2+7x+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+7x+7或y=x2﹣4x+16.。
二次函数与最值问题练习题(含答案)
二次函数与最值 题集一、实际问题中的最值(1)(2)1.如图,某中学准备围建一个矩形苗圃,其中一边靠墙,另外三边用长为米的篱笆围成,若墙长为米,设这个苗圃垂直于墙的一边长为米.苗圃园若苗圃园的面积为平方米,求的值.若平行于墙的一边长不小于米,这个苗圃园的面积有最大值和最小值吗?如果有,求出最大值和最小值,如果没有,请说明理由.【答案】(1)(2).有,当时,取得最大值,最大值为.当时,取得最小值,最小值为.【解析】(1)(2)由题意,得:平行于墙的一边长为,根据题意,得:,解得:或,∵,∴.∴.∵矩形的面积,且,即,∴当时,取得最大值,最大值为.当时,取得最小值,最小值为.【标注】【知识点】二次函数的几何问题2.(1)(2)某校在基地参加社会实践活动中,基地计划新建一个矩形的生物园地,一边靠旧墙(墙的最大可用长度为米),另外三边用总长米的不锈钢栅栏围成,与墙平行的一边留一个宽为米的出入口.如图所示,设米.若这个生物园地的面积为平方米,求出与之间的函数关系式,并写出自变量的取值范围.当为多少米时,这个生物园地的面积最大,并求出这个最大面积.【答案】(1)(2).为米时面积最大,最大为平方米.【解析】(1)(2)由题意可知∴∴.当时有最大值平方米.故当为米时,生物园地面积最大,最大面积为平方米.【标注】【知识点】二次函数的几何问题3.某农场拟建两间矩形种牛饲养室,饲养室的一面靠现有墙(墙长),中间用一道墙隔开(如图),已知计划中的建筑材料可建围墙的总长为,设两饲养室合计长,总占地面积为.(1)(2)求关于的函数表达式和自变量的取值范围. 若要使两间饲养室占地总面积达到,则各道墙的长度为多少?占地总面积有可能达到吗?【答案】(1)(2)总占地面积为,.占地总面积达到时,道墙长分别为米、米或米、米;占地面积不可能达到平方米.【解析】(1)(2)∵围墙的总长为米,间饲养室合计长米,∴饲养室的宽米,∴总占地面积为,.当两间饲养室占地总面积达到平方米时,则,解得:或.答:各道墙长分别为米、米或米、米.当占地面积达到平方米时,则,方程的,所以此方程无解,所以占地面积不可能达到平方米.【标注】【知识点】根据条件列二次函数关系式(1)(2)4.某果园有颗橙子树,平均每颗树结个橙子,现准备多种一些橙子树以提高果园产量,但是如果多种树,那么树之间的距离和每一棵树所接受的阳光就会减少.根据经验估计,每多种一棵树,平均每棵树就会少结个橙子,假设果园多种了棵橙子树.直接写出平均每棵树结的橙子个数(个)与之间的关系.果园多种多少棵橙子树时,可使橙子的总产量最大?最大为多少个?【答案】(1)(2)().果园多种棵橙子树时,可使橙子的总产量最大,最大为个.【解析】(1)(2)平均每棵树结的橙子个数(个)与之间的关系为:().设果园多种棵橙子树时,可使橙子的总产量为,则,则果园多种棵橙子树时,可使橙子的总产量最大,最大为个.【标注】【知识点】二次函数的利润问题(1)(2)(3)5.已知某商品每件的成本为元,第天的售价和销量分别为元/件和件,设第天该商品的销售利润为元,请根据所给图象解决下列问题:求出与的函数关系式.问销售该商品第几天时,当天销售利润最大?最大利润是多少.该商品在销售过程中,共有多少天当天的销售利润不低于元.【答案】(1)(2)(3)当时,,当时,.该商品第天时,当天销售利润最大,最大利润是元.共天每天销售利润不低于元.【解析】(1)当时,设与的函数关系式为,∵当时,,当,,∴,解得:∴,∴当时,;当时,.(2)(3),∴当时取得最大值元;∵;∴当时,随的增大而减小,当时,,综上所述,该商品第天时,当天销售利润最大,最大利润是元.当时,,解得,因此利润不低于元的天数是,共天;当时,,解得,因此利润不低于元的天数是,共天,所以该商品在销售过程中,共天每天销售利润不低于元.【标注】【知识点】函数图象与实际问题最大(1)(2)(3)6.某商场将进价为元的冰箱以元售出,平均每天能售出台,为了配合国家“家电下乡”政策的实施,商场决定采取适当的降价措施.调查表明:这种冰箱的售价每降低元,平均每天就能多售出台.假设每台冰箱降价元,商场每天销售这种冰箱的利润是元,请写出与之间的函数表达式.(不要求写自变量的取值范围)商场要想在这种冰箱销售中每天盈利元,同时又要使百姓得到实惠,每台冰箱应降价多少元?每台冰箱降价多少元时,商场每天销售这种冰箱的利润最高?最高利润是多少?【答案】(1)(2)(3).每台冰箱应降价元.每台冰箱的售价降价元时,商场的利润最大,最大利润是元.【解析】(1)(2)根据题意,得,即.由题意,得.整理,得.解这个方程,得,.(3)要使百姓得到实惠,取.所以,每台冰箱应降价元.对于,当时,.所以,每台冰箱的售价降价元时,商场的利润最大,最大利润是元.【标注】【知识点】二次函数的利润问题最大值(1)(2)7.在新型城镇化型过程中,为推进节能减排,发展低碳经济,我市某公司以万元购得某项节能产品的生产技术后,再投入万元购买生产设备,进行该产品的生产加工.已知生产这种产品的成本价为每件元.经过市场调研发现,该产品的销售单价定在元到元之间较为合理,并且该产品的年销售量(万件)与销售单价(元)之间的函数关系式为:(年获利年销售收入生产成本投资成本)当销售单价定为元时,该产品的年销售量为多少万件?求该公司第一年的年获利(万元)与销售单价(元)之间的函数关系式,并说明投资的第一年,该公司是盈利还是亏损?若盈利,最大利润是多少?若亏损,最小亏损是多少?【答案】(1)(2)投资第一年,公司亏损,最少亏损万【解析】(1)(2)把代入,得(万件)当销售单价定为元时,该产品的年销售量为万件.①当时,故当时,最大为,即公司最少亏万.②当时,故当时,最大为,即公司最少亏万.综上,投资第一年,公司亏损,最少亏损万.【标注】【知识点】二次函数的利润问题二、几何问题中的最值(1)(2)1.已知,如图,抛物线与轴交于点,与轴交于,两点,点在点左侧.点的坐标为,.xyOxyO备用图求抛物线的解析式;若点是线段下方抛物线上的动点,求四边形面积的最大值.【答案】(1)(2)..【解析】(1)(2)∵∴∵∴∵过、∴解这个方程组,得∴抛物线的解析式为:.过点作轴分别交线段和轴于点、yOx在中,令得方程解这个方程,得,∴设直线的解析式为∴解这个方程组,得∴的解析式为:∵==设,当时,有最大值.此时四边形面积有最大值.【标注】【知识点】二次函数与面积四边形(1)(2)2.如图,二次函数的图象与轴交于点,,与轴交于点.xyO求二次函数表达式.若点是第一象限内的抛物线上的一个动点,且点的横坐标为,用含有的代数式表示的面积,并求出当为何值时,的面积最大,最大面积是多少?【答案】(1)(2).当时,的面积最大,最大面积是.【解析】(1)∵二次函数的图象与轴交于点,,∴二次函数的解析式为.(2)如图,连接,易得的解析式为.设点的坐标为,则点的坐标为,∴,,,当时,的面积最大,最大面积是.yO【标注】【知识点】二次函数与面积(1)(2)3.如图,已知经过原点的抛物线与轴的另一交点为,现将它向右平移()个单位,所得抛物线与轴交于、两点,与原抛物线交于点.求点的坐标,并判断存在时它的形状(不要求说理).在轴上是否存在两条相等的线段?若存在,请一一找出,并写出它们的长度(可用含的式子表示);若不存在,请说明理由.(3)设的面积为,求关于的关系式.【答案】(1)(2)(3)点的坐标为,是等腰三角形.存在,,..【解析】(1)(2)(3)令,得,.∴点的坐标为.是等腰三角形.存在.,.如图,当时,作轴于,设,∵,,∴.∴.∴.把代入,得.∵,∴.如图,当时,作轴于,设∵,,∴.∴.∴.把代入,得.∵,∴.综上可得:.【标注】【知识点】二次函数与面积(1)(2)4.已知抛物线与轴交于,两点,交轴于点,已知抛物线的对称轴为,点,点,为抛物线的顶点.求抛物线的解析式.在轴下方且在抛物线上有一动点,求四边形的面积最大值.【答案】(1)(2).【解析】(1)由、关于对称轴对称,对称轴为,点,得.将、、点的坐标代入函数解析式,得,解得.(2)故抛物线的解析式为.如图,过作轴于点,交于点.设,点坐标为,.,当时,.【标注】【知识点】二次函数与面积四边形最大(1)(2)(3)5.如图,二次函数(为非负整数)与轴交于、两点,与轴交于点.求抛物线的解析式.在直线上找一点,使的周长最小,并求出点的坐标.点在抛物线上,且在第二象限内,设点的横坐标为,问为何值时,四边形的面积最大?并求出这个最大面积.【答案】(1)(2)(3)时,四边形的面积最大,这个最大面积是.【解析】(1)(2)(3)由题意得,,解得:,∵是非负整数,∴或,当时,二次函数的解析式为,当时,二次函数的解析式为,∵图象与轴交于点和点,点、分别在原点的左、右两边,∴当时,二次函数的解析式为不符合题意,∴二次函数的解析式为.如图,作点关于的对称点连接交对称轴于点,.由得点坐标为.当时,.解得,,∴,.设的解析式为,图象过点,,得,解得,∴的解析式为,当时,,点坐标为 时,的周长最小.如图,设点坐标为(),作轴于点,由图可知:四边形梯形.因此时,四边形的面积最大,这个最大面积是.【标注】【知识点】二次函数与面积(1)(2)6.如图,已知抛物线经过,两点.x24y–22O 求该抛物线的解析式.在直线上方的该抛物线上是否存在一点,使得的面积最大?若存在,求出点的坐标及面积的最大值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)(2).存在,,面积的最大值为.【解析】(1)(2)把,代入抛物线的解析式得:,解得:,则抛物线解析式为.存在,理由如下:设的横坐标为,则点的纵坐标为,过作轴的平行线交于,连接,,如图所示,x24y–22O 由题意可求得直线的解析式为,∴点的坐标为,∴,∴的面积,当时,,∴此时,面积的最大值为.【标注】【知识点】二次函数与面积最大(1)(2)(3)7.已知二次函数的图象和轴交于点、,与轴交于点,直线上方的抛物线上一动点,抛物线的顶点是点.图求直线的解析式.求面积的最大值及点的坐标.当的面积最大时,在直线上有一动点,使得的周长最小,求周长最小时点的坐标.图【答案】(1)(2)(3).,..【解析】(1)(2)(3)过抛物线上动点作轴的垂线,垂足是,线段交线段于,设,,,∵,∴当时,,此时.关于直线的对称点连接,∵,,∴,∴联立,解得,最大∴.【标注】【知识点】二次函数与动点问题(1)(2)(3)8.如图,抛物线与轴的两个交点分别为、,与轴交于点,顶点为,为线段的中点,的垂直平分线与轴、轴分别交于、.xyO 求抛物线的函数表达式,并写出顶点的坐标.在直线上是否存在一点,使周长最小,若存在,请求出最小周长和点的坐标;若不存在,请说明理由.若点在轴上方的抛物线上运动,当运动到什么位置时,面积最大?并求出最大面积.【答案】(1)(2)(3)抛物线的解析式为,顶点的坐标为.存在;的周长最小值为,.时,的面积最大,最大面积为.【解析】(1)(2)由题意,得,解得,,所以抛物线的解析式为,顶点的坐标为.设抛物线的对称轴与轴交于点,(3)∵垂直平分,∴关于直线的对称点为,连结交于于一点,xyO∴这一点为所求点,使最小,即最小为.而,∴的周长最小值为.设直线的解析式为,则,解得,,所以直线的解析式为.由于,,,得,所以,,.同理可求得直线的解析式为,联立直线与的方程,解得使的周长最小的点.设,.过作轴的垂线交于,xyO则,所以,即当时,的面积最大,最大面积为,此时.【标注】【知识点】二次函数的几何问题(1)(2)(3)9.如图,已知抛物线与一直线相交于、两点,与轴相交于点,其顶点为.求抛物线及直线的函数关系式.若是抛物线上位于直线上方的一个动点,求的面积的最大值及此时点的坐标.在对称轴上是否存在一点,使的周长最小.若存在,请求出点的坐标和周长的最小值;若不存在,请说明理由.备用图【答案】(1)(2);.;.(3)在对称轴上存在一点,使的周长最小,周长的最小值为.【解析】(1)(2)(3)将,代入,得:,解得:,∴抛物线的函数关系式为;设直线的函数关系式为,将,代入,得:,解得,∴直线的函数关系式为.过点作轴交轴于点,交直线于点,过点作轴交轴于点,如图所示.图设点的坐标为,则点的坐标为,点的坐标为,∴,,,∵点的坐标为,∴点的坐标为,∴,∴,∵,∴当时,的面积取最大值,最大值为,此时点的坐标为.当时,,∴点的坐标为,∵,∴抛物线的对称轴为直线,∵点的坐标为,∴点,关于抛物线的对称轴对称,令直线与抛物线的对称轴的交点为点,如图所示.图∵点,关于抛物线的对称轴对称,∴,∴,∴此时周长取最小值,当时,,∴此时点的坐标为,∵点的坐标为,点的坐标为,点的坐标为,∴,,∴,∴在对称轴上存在一点,使的周长最小,周长的最小值为.10.如图,已知抛物线经过、两点,与轴交于点.(1)(2)(3)求抛物线的解析式.点是对称轴上的一个动点,当的周长最小时,直接写出点的坐标和周长最小值.点为抛物线上一点,若,求出此时点的坐标.【答案】(1)(2)(3).点为,周长的最小值为.点的坐标为或或.【解析】(1)(2)(3)根据题意,将、代入抛物线,可得:,解得:,所以,抛物线为:.点为,周长的最小值为.∵抛物线为:,∴抛物线的对称轴为直线,点、关于直线对称,当的周长最小时,则需要最小,根据利用轴对称且最小值的方法,可知点是与对称轴的交点,令,则,所以,点坐标为,设为直线,把,代入直线解析式,可得:,解得:,所以,直线为,将代入,可得:,∴点为,此时,,,∴周长的最小值为:.∵,,∴,∵,,∴点的纵坐标为或,令,解得:,,∴点的坐标为:或,令,解得:,∴点的坐标为:.综上所述:点的坐标为:或或.【标注】【知识点】二次函数与轴对称问题。
最新二次函数中的最值问题整理(中考数学必考知识点)
二次函数中的最值问题归纳(中考数学必考知识点)一.线段和差最值1、如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx﹣4与x轴交于点A(﹣2,0),B(4,0),与y轴交于点C,点D为BC的中点.(1)求该抛物线的函数表达式;(2)点G是该抛物线对称轴上的动点,若GA+GC有最小值,求此时点G的坐标;第二问解题思路:(1)根据点G是该抛物线对称轴上的动点可得当点G在直线BC与抛物线对称轴的交点上时,GA+GC最小,先求出点C的坐标.(2)再设直线BC的解析式为y=kx﹣4(k≠0),根据待定系数求得直线BC 的解析式为y=x﹣4,然后求出抛物线的对称轴为直线x=1,联立两解析式求解即可.2、如图,在平面直角坐标系中,直线y=4x+4与x轴交于A点,与y轴交于C点,抛物线)经过A,C两点,与x轴相交于另一点B,连接BC.点P是线段BC上方抛物线上的一个动点,过点P作PQ⊥BC交线段BC于点Q.(1)求抛物线的解析式;(2)点D为抛物线对称轴上的一个动点,求|DC﹣DB|的最大值;第二问解题思路:(1)作点C关于抛物线的对称轴的对称点N(2,4).(2)连接BN交抛物线的对称轴于点D,则点D为所求点,进而求解.二.线段最值3、如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),点A的坐标为(﹣1,0),与y轴交于点C(0,3),作直线BC.动点P在x轴上运动,过点P作PM⊥x轴,交抛物线于点M,交直线BC于点N,设点P的横坐标为m.(1)求抛物线的解析式和直线BC的解析式;(2)当点P在线段OB上运动时,求线段MN的最大值;第二问解题思路:(1)用m可分别表示出N、M的坐标,则可表示出MN的长.(2)再利用二次函数的最值可求得MN的最大值.变式训练:如图,已知抛物线经过点A(﹣6,0),B(2,0),与y轴交于点C.(1)求抛物线的解析式;(2)若点P为该抛物线上一动点.当点P在直线AC下方时,过点P作PE∥x轴,交直线AC于点E,作PF∥y轴.交直线AC于点F,求EF的最大值;4、如图,在平面直角坐标系中,直线y=4x+4与x轴交于A点,与y轴交于C点,抛物线)经过A,C两点,与x轴相交于另一点B,连接BC.点P是线段BC上方抛物线上的一个动点,过点P作PQ⊥BC交线段BC于点Q.(1)求抛物线的解析式;(2)求PQ的最大值,并写出此时点P的坐标;第二问解题思路:由PQ=HP sin∠PHQ=PH知,当PH最大时,PG最大,进而求解变式训练:如图,二次函数y=ax2+bx+2的图象与x轴相交于点A(﹣1,0)、B(4,0),与y轴相交于点C.(1)求该函数的表达式;(2)点P为该函数在第一象限内的图象上一点,过点P作PQ⊥BC,垂足为点Q,连接PC.线段PQ的最大值;变式训练:如图,抛物线y=x2﹣(a+1)x+a与x轴交于A、B两点(点A位于点B的左侧),与y轴交于点C.对称轴为直线x=﹣1.(1)a=;(2)点P为直线AC下方抛物线上的一动点,过P作PE⊥AC于点E,过P作PF⊥x轴于点F,交直线AC于点G,求PE+PG的最大值;5、如图,抛物线y=ax2+bx+3交x轴于点A(3,0)和点B(﹣1,0),交y轴于点C.(1)求抛物线的表达式;(2)D是直线AC上方抛物线上一动点,连接OD交AC于点N,求的最大值,并求出此时D的坐标.第二问解题思路:过点D作DH∥y轴,交AC于点H,由(1)设D(m,﹣m2+2m+3),直线AC的解析式为y=kx+n,然后可求出直线AC的解析式,则有H(m,﹣m+3),进而可得DH=﹣m2+3m,最后根据△OCN∽△DHN可进行求解.变式训练:如图,在平面直角坐标系中,直线y=x+2与x轴交于点A,与y轴交于点C,抛物线y=﹣x2+bx+c经过A、C两点,与x轴的另一交点为点B.(1)求抛物线的函数表达式;(2)点D为直线AC上方抛物线上一动点;连接BC、CD,设直线BD交线段AC于点E,△CDE的面积为S1,△BCE的面积为S2,求的最大值;三.周长和面积6、如图,抛物线过点O(0,0),E(10,0),矩形ABCD的边AB在线段OE上(点B在点A的左侧),点C,D在抛物线上.设B(t,0),当t=2时,BC=4.(1)求抛物线的函数表达式;(2)当t为何值时,矩形ABCD的周长有最大值?最大值是多少?第二问解题思路:由抛物线的对称性得AE=OB=t,据此知AB=10﹣2t,再由x=t时BC=t2﹣t,根据矩形的周长公式列出函数解析式,配方成顶点式即可得变式训练:如图1,抛物线y=ax2+bx+c与x轴相交于点B,C(点B在点C左侧),与y轴相交于点A(0,4),已知点C坐标为(4,0),△ABC面积为6.(1)求抛物线的解析式;(2)点M是直线AC下方抛物线上一点,过点P作直线AC的垂线,垂足为点H,过点P作PQ∥y轴交AC于点Q,求△PHQ周长的最大值及此时点P的坐标;7、如图,抛物线y=ax2+x+c经过坐标轴上A、B、C三点,直线y=﹣x+4过点B和点C.(1)求抛物线的解析式;(2)E是直线BC上方抛物线上一动点,连接BE、CE,求△BCE面积的最大值及此时点E的坐标;第二问解题思路:过E点作EG∥y轴交BC于点G,设E(t,﹣t2+t+4),则G(t,﹣t+4),可得S=﹣(t﹣2)2+4,当t=2时,△BCE的面积有最大值4,此时E △BCE(2,4)变式训练:二次函数y=ax2+bx+4(a≠0)的图象经过点A(﹣4,0),B(1,0),与y轴交于点C,点P为第二象限内抛物线上一点.(1)求二次函数的表达式;(2)如图,连接P A,PC,AC,求S的最大值;△P AC变式训练:已知抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点.(1)直接写出抛物线的函数解析式;(2)点N是第一象限内抛物线上的一动点,连接NA分别交BC、y轴于D、E两点,若△NBD、△CDE的面积分别为S1、S2,求S1﹣S2的最大值;四.AP+kBP型8、如图,已知二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴相交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,与y轴相交于点C(0,﹣3),P是第四象限内这个二次函数的图象上一个动点,设点P的横坐标为m,过点P作PH⊥x轴于点H,与BC交于点M.(1)求这个二次函数的表达式;(3)求PM+2BH的最大值;第二问解题思路:设P点坐标为(m,m2﹣2m﹣3),则M点坐标为(m,m﹣3),H点坐标为(m,0),将PM+2BH转化为二次函数求最值即可变式训练:抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A、B(3,0)两点,与y轴交于点C,点和点P都在抛物线上.(1)求出抛物线表达式;(2)如图,若点P在直线AD的上方,过点P作PH⊥AD,垂足为H,①当点P是抛物线顶点时,求PH的长,②求AH+PH的最大值;变式训练:如图,已知抛物线y=x2+bx+c与x轴相交于A(﹣1,0),B(m,0)两点,与y轴相交于点C(0,﹣3),抛物线的顶点为D.(1)求抛物线的解析式;(2)若P是直线BC下方抛物线上任意一点,过点P作PH⊥x轴于点H,与BC交于点M.①求线段PM长度的最大值.②在①的条件下,若F为y轴上一动点,求PH+HF+CF的最小值.。
二次函数中的最值问题(解析版)
二次函数中的最值问题目录题型一【铅垂高系列】2023·四川凉山·中考真题2022·天津·中考真题2022·湖北襄阳·统考中考真题2023·湖南娄底·中考真题2023·湖南中考真题2023·青海西宁·中考真题2023·四川广安·中考真题2023·湖南永州·中考真题2022·四川广元·中考真题题型二【线段和差最值篇】2023·湖南张家界中考真题2022·山东淄博·统考中考真题2022·四川遂宁中考真题2023·山东东营·中考真题2023·四川巴中·中考真题2023·湖南张家界中考真题2023·山东聊城·中考真题2022·湖北襄阳中考真题2023·湖北荆州中考真题2022·江苏连云港中考真题2022·湖南岳阳·中考真题2023·宁夏·中考真题2023·湖北襄阳中考真题题型四【加权线段最值】2023·四川内江·中考真题2023·黑龙江绥化·中考真题题型五 【几何构造最值篇】2022·天津·统考中考真题满分*技巧母题:如图,已知抛物线过A (4,0)、B (0,4)、C (-2,0)三点,P 是抛物线上一点 (1) 求抛物线解析式【答案】2142y x x =++【铅垂高系列】本来这个属于构造二次函数型最值问题,但是比较特殊所以单独拿出来 (2) (☆)若P 在直线AB 上方,求四边形PBCA 面积最大值,【答案】16 补充二级结论212max 2x x PD a − =⋅【思路分析】先分离出面积为定值的△ABC ,△ABC 面积为12 设P 21(,4)2m m m −++,()4H m m −+,2122PH m m =−+(上面的点减去下面的点)当22b m a=−=时,PH 取最大值2,此时△APB 面积为:1=42S PH AO ⋅=(AO 是△PBH ,△PAH 两个三角形高之和)(3) (☆)若P 在直线AB 上方,作PF ⊥AB ,F 在线段AB 上,求PF 最大值H【思路分析】过P作PH平行y轴,H在AB上导角可知△PFH~△AOB为等腰直角三角形,PH取最大时,PF也取到最大(4)(★)若P在直线AB上方,作PF⊥AB,交线段AB于F,作PE∥y轴交AB于E,求△PEF 周长和面积的最大值【答案】2+和1【思路分析】△PEF形状固定,PF FE PE==(5)若P在直线AB上方,连接OP,交AB于D,求PDOD的最大值【答案】【思路分析】化斜为直,平行线,构造8字相似转换PD PH OD BO=(6) (★☆)若P 在直线AB 上方,连接CP ,交AB 于D ,△PDA 面积为S 1,△CDA 面积为S 2,求21S S 的最小值【答案】13【思路分析】化斜为自第一步:面积比转换为共线的边之比21S CDS PD=第二步:构造,共线的边之比转换成平行边之比6CD CG PD PH PH==(7) (★☆)点D 是点B 关于关于x 轴的对称点,连接CD ,点P 是第一象限上一点,求△PCD 面积最大值【答案】12 【思路分析】过动点P 作y 轴平行线交对边(延长)于点H2112538222PCD PCH PDM S S S PH CO PH m m =−=⋅==−++≤△△△ 推导过程如下:以PH 为底,设△PHC 的高为h 1,△PDH 的高为2h12121111()2222PH h PM h PH h h PH CO ⋅−⋅=⋅−=⋅【几何构造最值篇】(8) (☆)点E 是对称轴与x 轴交点,过E 作一条任意直线l ,(点B 、C 分别在直线l 的异侧),设C 、B 两点到直线l 的距离分别为m 、n ,求m +n 的最大值x【答案】【思路分析】m n BC ≥+特殊位置时有最小值,大多数题目都是共线时有最值,所以要重点去分析共线时的情况(9) (☆)已知线段BC 上有两点E (1,3),F (3, 1),试在x ,y 轴上有两动点M 和N ,使得四边形FMNE 周长最小。
专题11 一元二次函数的最值问题(解析版)
专题11 一元二次函数的最值问题一、知识点精讲1.二次函数2 (0)y ax bx c a =++≠的最值.二次函数在自变量x 取任意实数时的最值情况(当0a >时,函数在2b x a =-处取得最小值244ac b a -,无最大值;当0a <时,函数在2b x a =-处取得最大值244ac b a-,无最小值.2.二次函数最大值或最小值的求法.第一步确定a 的符号,a >0有最小值,a <0有最大值; 第二步配方求顶点,顶点的纵坐标即为对应的最大值或最小值. 3.求二次函数在某一范围内的最值.如:2y ax bx c =++在m x n ≤≤(其中m n <)的最值.第一步:先通过配方,求出函数图象的对称轴:0x x =; 第二步:讨论:[1]若0a >时求最小值或0a <时求最大值,需分三种情况讨论: ①对称轴小于m 即0x m <,即对称轴在m x n ≤≤的左侧; ②对称轴0m x n ≤≤,即对称轴在m x n ≤≤的内部; ③对称轴大于n 即0x n >,即对称轴在m x n ≤≤的右侧。
[2] 若0a >时求最大值或0a <时求最小值,需分两种情况讨论:①对称轴02m nx +≤,即对称轴在m x n ≤≤的中点的左侧; ②对称轴02m nx +>,即对称轴在m x n ≤≤的中点的右侧;说明:求二次函数在某一范围内的最值,要注意对称轴与自变量的取值范围相应位置,具体情况。
二、典例精析【典例1】求下列函数的最大值或最小值.(1)5322--=x x y ; (2)432+--=x x y . 【答案】见解析【分析】:由于函数5322--=x x y 和432+--=x x y 的自变量x 的取值范围是全体实数,所以只要确定它们的图象有最高点或最低点,就可以确定函数有最大值或最小值.【解析】:(1)因为二次函数5322--=x x y 中的二次项系数2>0,所以抛物线5322--=x x y 有最低点,即函数有最小值.因为5322--=x x y =849)43(22--x ,所以当43=x 时,函数5322--=x x y 有最小值是849-. (2)因为二次函数432+--=x x y 中的二次项系数-1<0,所以抛物线432+--=x x y 有最高点,即函数有最大值.因为432+--=x x y =425)23(2++-x ,所以当23-=x 时,函数432+--=x x y 有最大值425 【典例2】当12x ≤≤时,求函数21y x x =--+的最大值和最小值. 【答案】见解析 【解析】:作出函数的图象.当1x =时,min 1y =-,当2x =时,max 5y =-.【说明】: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:【典例3】当0x ≥时,求函数(2)y x x =--的取值范围. 【答案】见解析 【解析】:作出函数2(2)2y x x x x =--=-在0x ≥内的图象.可以看出:当1x =时,min1y =-,无最大值.所以,当0x ≥时,函数的取值范围是1y ≥-. 【典例4】当1t x t ≤≤+时,求函数21522y x x =--的最小值(其中t 为常数). 【答案】见解析【分析】:由于x 所给的范围随着t 的变化而变化,所以需要比较对称轴与其范围的相对位置.【解析】:函数21522y x x =--的对称轴为1x =.画出其草图. (1) 当对称轴在所给范围左侧.即1t >时:当x t =时,2min 1522y t t =--;(2) 当对称轴在所给范围之间.即1101t t t ≤≤+⇒≤≤时: 当1x =时,2min 1511322y =⨯--=-; (3) 当对称轴在所给范围右侧.即110t t +<⇒<时:当1x t =+时,22min 151(1)(1)3222y t t t =+-+-=-.综上所述:2213,023,0115,122t t y t t t t ⎧-<⎪⎪=-≤≤⎨⎪⎪-->⎩ 【典例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? 【答案】见解析【解析】(1) 由已知得每件商品的销售利润为(30)x -元,那么m 件的销售利润为(30)y m x =-,又1623m x =-.2 (30)(1623)32524860,3054y x x x x x ∴=--=-+-≤≤(2) 由(1)知对称轴为42x =,位于x 的范围内,另抛物线开口向下∴当42x =时,2max 342252424860432y =-⨯+⨯-=∴当每件商品的售价定为42元时每天有最大销售利润,最大销售利润为432元.三、对点精练1.抛物线2(4)23y x m x m =--+-,当m = _____ 时,图象的顶点在y 轴上;当m = _____ 时,图象的顶点在x 轴上;当m = _____ 时,图象过原点. 【答案】4,14或2,32【解析】当m=4时图象的顶点在y 轴上,当m =14或2时,图象的顶点在x 轴上,当m =32时图象过原点。
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二次函数在闭区间上的最值一、 知识要点:设)0()(2≠++=a c bx ax x f ,求)(x f 在][n m x ,∈上的最大值与最小值。
当0>a 时,它的图象是开口向上的抛物线,数形结合可得在[m ,n]上)(x f 的最值:1.当[]n m ab ,∈-2时,)(x f 的最小值是)(4422x f a b ac a b f ,-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-的最大值是)()(n f m f 、中的较大者。
2.当[]n m ab ,∉-2时 若m ab <-2,由)(x f 在[]n m ,上是增函数则)(x f 的最小值是)(m f ,最大值是)(n f 若ab n 2-<,由)(x f 在[]n m ,上是减函数则)(x f 的最大值是)(m f ,最小值是)(n f 当0<a 时,可类比得结论。
二、例题分析归类:(一)、正向型1. 定轴定区间例1. 函数242-+-=x x y 在区间[0,3]上的最大值是_________,最小值是_______。
练习. 已知x x 322≤,求函数1)(2++=x x x f 的最值。
2、定轴动区间例2. 如果函数1)1()(2+-=x x f 定义在区间[]1+t t ,上,求)(x f 的最值。
例3. 已知2()43f x x x =--+,当[1]()x t t t ∈+∈R ,时,求()f x 的最值.例4. 已知12≤x ,且02≥-a ,求函数3)(2++=ax x x f 的最值。
例5. (1) 求2f (x )x 2ax 1=++在区间[-1,2]上的最大值。
(2) 求函数)(a x x y --=在]1,1[-∈x 上的最大值。
4. 动轴动区间例6. 已知24()(0),y a x a a =->,求22(3)u x y =-+的最小值。
(二)、逆向型例7. 已知函数2()21f x ax ax =++在区间[3,2]-上的最大值为4,求实数a 的值。
例8.已知函数2()2x f x x =-+在区间[,]m n 上的最小值是3m 最大值是3n ,求m ,n 的值。
例9. 已知二次函数2f (x )ax (2a 1)x 1=+-+在区间3,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的最大值为3,求实数a 的值。
一.知识要点:一元二次函数的区间最值问题,核心是函数对称轴与给定区间的相对位置关系的讨论。
一般分为:对称轴在区间的左边,中间,右边三种情况.设)0()(2≠++=a c bx ax x f ,求)(x f 在][n m x ,∈上的最大值与最小值。
分析:将)(x f 配方,得顶点为⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--a b ac a b 4422,、对称轴为a b x 2-= 当0>a 时,它的图象是开口向上的抛物线,数形结合可得在[m ,n]上)(x f 的最值:(1)当[]n m a b ,∈-2时,)(x f 的最小值是)(4422x f a b ac a b f ,-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-的最大值是)()(n f m f 、中的较大者。
(2)当[]n m ab ,∉-2时 若m ab <-2,由)(x f 在[]n m ,上是增函数则)(x f 的最小值是)(m f ,最大值是)(n f 若ab n 2-<,由)(x f 在[]n m ,上是减函数则)(x f 的最大值是)(m f ,最小值是)(n f 当0<a 时,可类比得结论。
二、例题分析归类:(一)、正向型是指已知二次函数和定义域区间,求其最值。
对称轴与定义域区间的相互位置关系的讨论往往成为解决这类问题的关键。
此类问题包括以下四种情形:(1)轴定,区间定;(2)轴定,区间变;(3)轴变,区间定;(4)轴变,区间变。
1. 定轴定区间二次函数是给定的,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”。
例1. 函数242-+-=x x y 在区间[0,3]上的最大值是_________,最小值是_______。
练习. 已知x x 322≤,求函数1)(2++=x x x f 的最值。
2、定轴动区间二次函数是确定的,但它的定义域区间是随参数而变化的,我们称这种情况是“定函数在动区间上的最值”。
例2. 如果函数1)1()(2+-=x x f 定义在区间[]1+t t ,上,求)(x f 的最值。
例3. 已知2()43f x x x =--+,当[1]()x t t t ∈+∈R ,时,求()f x 的最值.对二次函数的区间最值结合函数图象总结如下:当时⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+<-+≥-=))((212)())((212)()(21max如图如图,,nmabnfnmabmfxf⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧<-≤-≤->-=)(2)()(2)2()(2)()(543min如图如图如图,,,mabmfnabmabfnabnfxf当时⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧<-≤-≤->-=)(2)()(2)2()(2)()(876max如图如图如图,,,mabmfnabmabfnabnfxf f xf mbam nf nbam n()()()()()()()min=-≥+-<+⎧⎨⎪⎪⎩⎪⎪,,如图如图2122129103、动轴定区间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”。
例4.已知12≤x,且02≥-a,求函数3)(2++=axxxf的最值。
例5.(1) 求2f(x)x2ax1=++在区间[-1,2]上的最大值。
(2) 求函数)(axxy--=在]1,1[-∈x上的最大值。
4. 动轴动区间二次函数是含参数的函数,而定义域区间也是变化的,我们称这种情况是“动二次函数在动区间上的最值”。
例6.已知24()(0),y a x a a=->,求22(3)u x y=-+的最小值。
(二)、逆向型是指已知二次函数在某区间上的最值,求函数或区间中参数的取值。
例7.已知函数2()21f x ax ax=++在区间[3,2]-上的最大值为4,求实数a的值。
例8.已知函数2()2xf x x=-+在区间[,]m n上的最小值是3m最大值是3n,求m,n的值。
例9.已知二次函数2f(x)ax(2a1)x1=+-+在区间3,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的最大值为3,求实数a的值。
二次函数在闭区间上的最值专题演练1.函数y 12++=x x 在]1,1[-上的最小值和最大值分别是 ( ))(A 1 ,3 )(B 43 ,3 (C )21- ,3 (D )41-, 3 2.函数242-+-=x x y 在区间]4,1[ 上的最小值是 ( ))(A 7- )(B 4- )(C 2- )(D 23.函数5482+-=x x y 的最值为 ( ) )(A 最大值为8,最小值为0 )(B 不存在最小值,最大值为8(C )最小值为0, 不存在最大值 )(D 不存在最小值,也不存在最大值4.若函数]4,0[,422∈+--=x x x y 的取值范围是______________________5.已知函数上的最大值是1,则实数a 的值为_________. 6.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) ]2,0[ (C) ]2,1[ (D) ]2,(-∞7.设),](1,[,44)(2R t t t x x x x f ∈+∈--=求函数)(x f 的最小值.8. 已知函数2()48f x x kx =--在[5,20]上具有单调性,求实数k 的取值范围。
9. 若函数2()(2)2(2)40f x a x a x x R =-+--<∈对一切恒成立,则a 的取值范围( )A.(,2]-∞B.[2,2]-C.(2,2]-D.(,2)-∞- 10. 已知函数2()442f x x ax =++∞在(-,0]内单调递减,则a 取( )A.3a ≥B.3a ≤C.a <-3D.a 3≤- 11. 已知函数2()f x x kx =-+在[2,4]上是单调函数,求k 的取值范围。
12. 已知函数2()23f x x x =-+在[0,m]上有最大值是3,最小值是2,求m 的取值范围。
13. 已知函数14. 已知函数22()44f x x ax a =-+-2a+2在[0,2]上的最小值为3,求a 的值。
15.求函数2()2f x x x =-++3的单调区间。
16. 已知函数2()26f x x x =-+在下列定义域上的值域:(1)定义域为{x Z ∈︱03}x ≤≤(2)定义域为[-2,1].17. 已知函数2()3,f x x ax a =++-若[2,2]x ∈-,有()2f x ≥恒成立,求a 的取值范围。
18. 已知函数2()f x x =,2,x a -≤≤其中2a ≥,求该函数的最大值与最小值。
19已知二次函数2()6f x x x a =-++的函数值总为负数,求a 的取值范围。
20. 已知二次函数2()(6)2(1)1f x m x m x m =++-++的图像与x 轴总有交点,求m 的取值范围。
21. 已知二次函数2()(1)3f x x m x m =+-++顶点在y 轴上,求m 的值。
22. 已知函数22()()2f x mx m m x =+-+的图像关于y 轴对称,求m 的值。
23. 已知函数2()(2)2(2)40f x a x a x =-+--<对一切x 恒成立,求m 的取值范围。
24. 已知函数2()4,(13)f x x ax x =-≤≤是单调增函数,求实数a 的取值范围。
25. 已知函数2()1f x x ax =-+有负值,求a 的取值范围。
26. 已知函数2()(2)32f x m x m =---的图像在x 轴下方,求m 的值。
27. 已知函数2()10f x x ax =++≥对于一切1(0,]2x ∈成立,求a 的取值范围。
28. 已知函数2()23f x x mx =-+,当(,1]x ∈-∞-时是减函数,求m 的取值范围。
29已知函数()f x =R ,求a 的取值范围。
30.已知函数2()426()f x x ax a x R =-++∈的值域为[0,]+∞,求a 的值。
31. . 已知函数2()4f x x x m =-≥对于(0,1]x ∈恒成立,,求m 的取值范围。
32. . 已知函数2()f x x bx c =++在[0,)+∞上是单调函数,则b 的取值范围。
33. 已知函数2()2(2)2(2)f x x a x a a =-++>,求在[0,2]上的最小值。