二次函数在给定区间上的最值问题

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求二次函数在某一区间上的最值

求二次函数在某一区间上的最值

求二次函数在某一区间上的最值求二次函数在某一区间上的最值问题,是函数中的一个重要问题。

下面我就分别按以下的三种类型来详细讨论这类问题。

类型一:定轴定区间问题例1、已知函数()22[1,)x x a f x x x++=∈+∞,若对于任意的[1,)x ∈+∞,()0f x >恒成立, 求实数a 的取值范围。

略解:因为1x ≥时,()0f x >恒成立,所以220x x a ++>恒成立,即函数22y x x a =++ 在1x ≥时恒成立,又min 3y a =+,所以30a +>,即3a >-例2、若函数221(0,1)x x y a a a a =+->≠在区间[]1,1-的最大值为14,求a 的值 解一:设x t a =,即0t > ,那么()()222112f t t t t =+-=+- 当1a >时,1a t a -≤≤,此时,()2max 1214y a =+-= 3a ∴=当01a <<时,1a t a -≤≤,此时,2max 11214y a ⎛⎫=+-= ⎪⎝⎭ 13a ∴= ∴3a =或13a = 解二:函数()212x y a =+- (0,1)a a >≠在区间[]1,1-上y 随x a 的增大而增大,当1a >时,()max xa a =,故()2max 1214y a =+-= 3a ∴= 当01a <<时,()max 1xa a = ,故 2max 11214y a ⎛⎫=+-= ⎪⎝⎭ 13a ∴= 综上3a =或13a = 类型二:动轴定区间问题例3、若函数23y x ax =++在区间[]1,1-的最小值为-3,求a 的值略解:原函数即为:22324a a y x ⎛⎫=++- ⎪⎝⎭ ① 若轴2a x =-在区间内,则11232a a f ⎧-≤-≤⎪⎪⎨⎛⎫⎪-=- ⎪⎪⎝⎭⎩,即 222334a a -≤≤⎧⎪⎨-=-⎪⎩ ∴a ∈∅ ② 若轴2a x =-在区间右侧,则()1213a f ⎧->⎪⎨⎪=-⎩,即243a a <-⎧⎨+=-⎩ ∴7a =- ③ 若轴2a x =-在区间左侧,则()1213a f ⎧-<-⎪⎨⎪-=-⎩ ,即233a a >⎧⎨-=-⎩ ∴7a = 所以a 7=±类型三: 定轴动区间问题例4、若函数222y x x =-+在区间[],1m m +的最大值为5,求m 的值略解:原函数即为:()2()11f x x =-+① 若轴1x =在区间内左侧,即()112111112m m m m m ≤≤+⎧⎪+⎨⎛⎫-≤+-≥ ⎪⎪⎝⎭⎩或,这时()15f m += 由上可解得:1122m m ⎧≤≤⎪⎨⎪=±⎩,∴m ∈∅② 若轴1x =在区间内右侧,即()112111112m m m m m ≤≤+⎧⎪+⎨⎛⎫-≥+-≤ ⎪⎪⎝⎭⎩或,这时()5f m = 由上可解得:10213m m m ⎧≤≤⎪⎨⎪=-=⎩或,∴m ∈∅ ③ 若轴1x =在区间左侧,即1m >,这时()15f m +=,由上可解得2m = ④ 若轴1x =在区间右侧,即11m +<,这时()5f m =,由上可解得1m =- 综上可知:12m m =-=或练习:是否存在实数a ,使函数()22f x x ax a =-+的定义域为[]11,-,值域为[]22,-;若存在,求出实数a的值,若不存在,说明理由. 答案:1a。

聚焦二次函数在给定区间上最值问题的四种类型

聚焦二次函数在给定区间上最值问题的四种类型

聚焦二次函数在给定区间上最值问题的四种类型二次函数在闭区间上取得最值时的x,只能是其图像的顶点的横坐标或所给区间的端点,因此影响二次函数在闭区间上的最值主要有三个因素:抛物线的开口方向、对称轴和区间的位置。

在这三大因素中最容易确定的是开口方向,而对所给区间与对称轴位置的讨论时解决问题的关键。

本文以实例说明具体的求解方法,供读者参考。

1.所给区间确定,对称轴位置也确定如果给定区间确定了,其对称轴的位置也确定了,只需要先考虑其对称轴的横坐标是否在给定区间内。

当对称轴的横坐标在给定区间内时,其一个极大值在顶点处获得,另一个极大值在顶点的横坐标彼此远离的端点处获得。

当对称轴的横坐标不在给定区间内时,可以利用函数的单调性来确定其最大值。

2.所给区间变化,对称轴位置确定如果改变给定的区间,确定对称轴的位置,则需要讨论区间变化时对称轴的横坐标是否包含在内。

分类标准是:对称轴的横坐标包含在变化区间内;对称轴的横坐标不包括在变化区间内。

观察前两个问题的解答,为什么最佳值有时在两种情况下讨论,有时在三种情况下讨论?其实这些问题只要仔细思考就能轻松解决。

不难观察到:一个二次函数在闭区间内的最大值总是在闭区间的末端或者二次函数的顶点处获得。

第一个例子中,这个二次函数是向上开的。

在闭区间上,它的最小值可以在区间两端或二次函数的顶点处得到。

有三种可能,所以分三种情况讨论;而且它的最大值不可能是二次函数的顶点,只能是闭区间的两个端点,哪个端点离对称轴远就取哪个端点。

当然也可以根据区间中点到左右端点的距离分两种情况来讨论。

按照这种理解,就不难解释为什么要这样讨论第二个例子了。

3.所给区间确定。

对称轴位置变化如果给定区间是确定的,但对称轴的位置发生变化,则必须分类讨论预对称轴位置的变化。

对称轴的横坐标在给定区间内变化;对称轴在给定间隔之外变化。

如果对称轴的横坐标只能在给定区间内变化,则只需考虑离终点的距离。

总结:二次函数的区间极大值问题的核心是讨论函数对称轴与给定区间的相对位置关系。

二次函数在指定区间上的最值

二次函数在指定区间上的最值
1. 如果函数开口向上(a>0),函数在 闭区间上的最小值为顶点处取值,最大 值为区间端点Βιβλιοθήκη 值。实例二详细描述
2. 如果函数开口向下(a<0), 且对称轴在区间的左侧,函数在 区间的最大值为顶点处取值,最 小值为右侧端点取值。
总结词:对于二次函数在半开半 闭区间上的最值求解,需要考虑 函数的开口方向、对称轴以及区 间端点位置。
次数
二次函数为二次函数,是 一元函数的重要代表
二次函数的图形表示
开口方向
根据a的正负性,开口向上或 向下
顶点
二次函数的极值点,也是函数图 像的对称轴
区间
根据a、b、c的数值确定函数的单 调性,从而确定在某个区间的最值
二次函数的对称轴和顶点
对称轴
$x = -\frac{b}{2a}$,这是二次函数图像的对称轴
1. 如果函数开口向上(a>0), 且对称轴在区间的左侧,函数在 区间的最小值为顶点处取值,最 大值为右侧端点取值。
3. 对于对称轴不在区间内的函数 ,其最值情况与上述情况类似, 只需将对称轴与区间的关系代入 求解即可。
实例三:二次函数在多个区间上的最值求解
总结词:对于二次函 数在多个区间上的最 值求解,需要分别考 虑每个区间的开口方 向、对称轴以及区间 端点位置。
详细描述
1. 对于每个区间,需 要分别判断函数的开 口方向和对称轴位置 ,确定最值点。
2. 对于多个区间的情 况,需要分别求解每 个区间的最值,并考 虑区间的端点位置进 行取舍。
3. 在求解多个区间最 值时,需要注意每个 区间之间的端点取舍 情况,确保得到正确 的最值。
05
结论与展望
二次函数在指定区间上最值的求解方法总结

二次函数的最值问题课件

二次函数的最值问题课件

顶点法
总结词
利用二次函数的顶点坐标求最值。
详细描述
根据二次函数的顶点公式$(h, k)$,代入原函数求出最值。当$a > 0$时,函数有最小值;当$a < 0$时,函数有 最大值。
导数法
总结词
通过求导数判断函数的单调性,进而 找到最值点。
详细描述
对二次函数求导得到$f'(x) = 2ax + b$,令导数等于0得到临界点$x = frac{b}{2a}$,通过判断单调性找到最 值点。
复杂的二次函数最值问题
总结词
运用配方法或公式法求最值
详细描述
对于复杂的二次函数,可以通过配方法或公式法求出最值 。配方法是通过配方将二次函数转化为顶点式,再利用顶 点式求最值;公式法是利用公式直接求出二次函数的最值 。
总结词
利用导数求最值
详细描述
对于复杂的二次函数,可以利用导数求出函数的极值点, 再根据极值点的位置和函数的单调性判断最值的位置,从 而求出最值。
总结词
结合实际背景求解
详细描述
对于实际应用中的二次函数最值问题,需要结合实际背景 进行分析。例如,在物理学中,可以利用二次函数的最值 求解物体的最大速度、最小压力等;在经济学中,可以利 用二次函数的最值求解成本最低、利润最大等问题。
06
总结与思考
二次函数最值问题的总结
定义与性质
二次函数最值问题主要研究的是 二次函数在特定条件下的最大值 或最小值。这些条件可能包括函 数的开口方向、顶点位置、定义
详细描述
二次函数是数学中常见的一种函数形式,其一般形式为 y=ax^2+bx+c,其中a、b、c为常数,且a≠0。a决定了抛 物线的开口方向和宽度,b决定了抛物线的左右位置,c决定 了抛物线的上下位置。

二次函数求最值的六种考法(含答案)

二次函数求最值的六种考法(含答案)

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

微专题13 含参数二次函数的最值问题(原卷版)

微专题13 含参数二次函数的最值问题(原卷版)

微专题13 含参数二次函数的最值问题【方法技巧与总结】1、定轴定区间型:即定二次函数在定区间上的最值,其区间和对称轴都是确定的,要将函数配方,再根据对称轴和区间的关系,结合函数在区间上的单调性,求其最值(可结合图象);2、动轴定区间型:即动二次函数在定区间上的最值,其区间是确定的,而对称轴是变化的,应根据对称轴在区间的左、右两侧和穿过区间这三种情况分类讨论,再利用二次函数的示意图,结合其单调性求解;3、定轴动区间型:即定二次函数在动区间上的最值,其对称轴确定而区间在变化,只需对动区间能否包含抛物线的定点横坐标进行分类讨论;4、动轴动区间型:即动二次函数在动区间上的最值,其区间和对称轴均在变化,根据对称轴在区间的左、右两侧和穿过区间这三种情况讨论,并结合图形和单调性处理。

【题型归纳目录】 题型一:定轴定区间型 题型二:动轴定区间型 题型三:定轴动区间型 题型四:动轴动区间型题型五:根据二次函数的最值求参数 【典型例题】 题型一:定轴定区间型例1.(2022·全国·高一专题练习)函数()232f x x x =++在区间[] 55-,上的最大值、最小值分别是( ) A .1124-,B .212,C .1424-, D .最小值是14-,无最大值例2.(2022·全国·高一课前预习)函数y =x 2-2x +2在区间[-2,3]上的最大值、最小值分别是( ) A .10,5 B .10,1 C .5,1 D .以上都不对例3.(2022·陕西·榆林市第十中学高一期中)若二次函数()()()24f x a x x =+-的图像经过点()0,4-,则函数()f x 在[]4,2-上的最小值为___________.例4.(2022·全国·高一专题练习)已知函数242y x x =-+-,当14x ≤≤上时y 的最小值是________例5.(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______题型二:动轴定区间型例6.(2022·全国·高一课时练习)已知函数()()20f x x mx m =->在区间[]0,2上的最小值为()g m .(1)求函数()g m 的解析式. (2)定义在()(),00,∞-+∞上的函数()h x 为偶函数,且当0x >时,()()h x g x =.若()()4h t h <,求实数t 的取值范围.例7.(2022·全国·高一单元测试)已知函数2()2(f x x mx m m =-++∈R).当[1,1]x ∈-时,设()f x 的最大值为M ,则M 的最小值为( )A .14B .0C .14-D .1-例8.(2022·全国·高一单元测试)已知函数()()2213f x x k x =-++.(1)若函数()f x 为偶函数,求实数k 的值;(2)若函数()f x 在区间[]1,3-上具有单调性,求实数k 的取值范围;(3)求函数()f x 在区间[]22-,上的最小值.例9.(2022·全国·高一专题练习)已知函数()221f x x mx =++.(1)若1m =,求()f x 在13x -≤≤上的最大值和最小值; (2)求()f x 在22x -≤≤上的最小值;(3)在区间12x -≤≤上的最大值为4,求实数m 的值.例10.(2022·广东湛江·高一期末)已知函数()()f x x x a =-.其中a R ∈,且0a >. (1)求函数()f x 的单调区间; (2)求函数()f x 在1,12⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的最小值.例11.(2022·上海师大附中高一期末)已知函数2(1)h x ax x=+(常数a R ∈).(1)当2a =时,用定义证明()y h x =在区间[]1,2上是严格增函数; (2)根据a 的不同取值,判断函数()y h x =的奇偶性,并说明理由;(3)令1()()2f x h x x a x=--+,设()f x 在区间[]1,2上的最小值为()g a ,求()g a 的表达式.例12.(2022·全国·高一专题练习)已知函数()21f x x x a x R a R =+-+∈∈,,. (1)当1a =时,求函数()f x 的最小值 (2)求函数()f x 的最小值为()g a .例13.(2022·全国·高一课时练习)已知函数()f x 是定义在R 上的偶函数,且当0x ≤时,()22f x x x =+,现已画出函数()f x 在y 轴左侧的图象,如图所示,请根据图象.(1)补充完整图象并写出函数()()f x x R ∈的增区间; (2)写出函数()()f x x R ∈的解析式;(3)若函数()()[]()211,2g x f x ax x =-+∈,求函数()g x 的最小值.例14.(2022·安徽·合肥市第十中学高一期中)设函数2()43f x x ax =-+ (1)函数f (x )在区间[1,3]有单调性,求实数a 的取值范围; (2)求函数f (x )在区间[1,3]上的最小值h (a ).题型三:定轴动区间型例15.(2022·全国·高一单元测试)已知函数()22f x x mx n =++的图象过点(0,1)-,且满足()()12f 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;例16.(2022·江苏·高一单元测试)二次函数()f x 满足()()12f x f x x +-=且()01f =. (1)求()f x 的解析式;(2)当[]11x ∈-,时,不等式()2f x x m >+恒成立,求实数m 的取值范围.(3)设函数()f x 在区间[]1a a +,上的最小值为()g a ,求()g a 的表达式.例17.(2022·全国·高一期中)已知二次函数2()(0)f x ax bx c a =++≠,且满足(0)2f =,(1)()21f x f x x +-=+.(1)求函数()f x 的解析式;(2)当[,2]x t t ∈+(R t ∈)时,求函数()f x 的最小值()g t (用t 表示).例18.(2022·全国·高一专题练习)已知函数()222f x x ax =++.(1)当1a =时,求函数()f x 在区间[)23-,上的值域; (2)当1a =-时,求函数()f x 在区间[]1t t +,上的最大值;(3)求()f x 在[]55-,上的最大值与最小值.例19.(2022·江苏南通·高一开学考试)已知关于x 的函数22 4.y x mx =-+ (1)当23x -≤≤时,求函数224y x mx =-+的最大值; (2)当23x -≤≤时,若函数最小值为2,求m 的值.例20.(2022·全国·高一专题练习)已知()f x 是二次函数,不等式()0f x <的解集是()05,,且()f x 在区间[]2-,4上的最大值是28. (1)求()f x 的解析式;(2)设函数()f x 在[]1x t t ∈+,上的最小值为()g t ,求()g t 的表达式.题型四:动轴动区间型例21.(2022·江苏·楚州中学高一期中)已知函数2()2(0)f x x ax a =-> (1)当2a =时,解关于x 的不等式3()5f x -<<(2)函数()y f x =在[],2t t +的最大值为0,最小值是-4,求实数a 和t 的值.例22.(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.例23.(2022·四川巴中·高一期中)已知a R ∈,函数()f x x x a =-. (1)设1a =,判断函数()f x 的奇偶性,请说明理由;(2)设0a ≠,函数()f x 在区间(),m n 上既有最大值又有最小值,请分别求出m ,n 的取值范围.(只要写出结果,不需要写出解题过程)例24.(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.例25.(2022·浙江·磐安县第二中学高一开学考试)已知R a ∈,函数()f x x x a =-, (1)当2a =时,写出函数()y f x =的单调递增区间; (2)当2a >时,求函数()f x 在区间[]1,2上的最小值;(3)设0a ≠,函数()f x 在(),m n 上既有最大值又有最小值,请分别求出,m n 的取值范围(用a 表示)例26.(2022·全国·高一课时练习)已知函数()()2222f x x a x a =-++,()()22228g x x a x a =-+--+.设()()(){}1max ,H x f x g x =,()()(){}2min ,H x f x g x =.记()1H x 的最小值为A ,()2H x 的最大值为B ,则A B -=______.例27.(2022·浙江·温州市第二十二中学高一开学考试)函数()f x x x a =-, (1)若()f x 在R 上是奇函数,求a 的值;(2)当2a =时,求()f x 在区间(0,4]上的最大值和最小值;(3)设0a >,当m x n <<时,函数()f x 既有最大值又有最小值,求m n 、的取值范围(用a 表示)题型五:根据二次函数的最值求参数例28.(2022·全国·高一专题练习)已知抛物线2y x bx c =-++与x 轴的一个交点为(1,0)-,且经过点(2,)c .(1)求抛物线与x 轴的另一个交点坐标.(2)当2t x t ≤≤-时,函数的最大值为M ,最小值为N ,若3M N -=,求t 的值.例29.(2022·全国·高一专题练习)若函数f (x )=ax 2+2ax +1在[-1,2]上有最大值4,则a 的值为( ) A .38B .-3C .38或-3D .4例30.(2022·全国·高一课时练习)函数()f x x x a =-在区间()0,1上既有最大值又有最小值,则实数a 的取值范围是( ) A .)222,0⎡-⎣ B .()0,222 C .2⎡⎫⎪⎢⎪⎣⎭D .)222,1⎡⎣例31.(2022·上海交大附中高一阶段练习)已知二次函数[]224,0,y x x x m =-+∈的最小值是3,最大值是4,则实数m 的取值范围是___________.例32.(2022·湖北黄石·高一期末)已知函数21()2f x x x =-+.若()f x 的定义域为[,]m n ,值域为[2,2]m n ,则m n +=__________.【过关测试】 一、单选题1.(2022·甘肃·民勤县第一中学高一阶段练习)有如下命题:①若幂函数()y f x =的图象过点12,2⎛⎫⎪⎝⎭,则()132f >; ②函数()()110,1x f x a a a -=+>≠的图象恒过定点()1,2; ③函数()1221log f x x x =--有两个零点; ④若函数()224f x x x =-+在区间[]0,m 上的最大值为4,最小值为3,则实数m 的取值范围是[]1,2.其中真命题的序号为( ). A .①②B .②④C .①④D .②③2.(2022·全国·高一专题练习)若函数2()23f x x bx a =-+在区间[0,1]上的最大值是M ,最小值m ,则M m -( )A .与a 无关,且与b 有关B .与a 有关,且与b 无关C .与a 有关,且与b 有关D .与a 无关,且与b 无关3.(2022·河南·郏县第一高级中学高一开学考试)已知()f x 为奇函数,且当0x >时,2()42f x x x =-+,则()f x 在区间[]4,2--上( ) A .单调递增且最大值为2 B .单调递增且最小值为2 C .单调递减且最大值为-2D .单调递减且最小值为-24.(2022·黑龙江·哈尔滨德强学校高一期中)已知函数()22f x x x a a =-++在区间[0,2]上的最大值是1,则a 的取值范围是( ) A .10,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .1,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦C .1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭D .110,,22⎛⎫⎛⎫⋃+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭5.(2022·湖北·恩施土家族苗族高中高一阶段练习)已知函数2y x ax b =++(,R a b ∈)的最小值为0,若关于x 的不等式2x ax b c 的解集为{}|4x m x m <<+,则实数c 的值为( ) A .9B .8C .6D .46.(2022·河南·濮阳一高高一期中(理))已知定义域为R 的函数()f x 满足()()13f x f x +=,且当(]01x ∈,时,()()41f x x x =-,则当(]20x ∈-,时,()f x 的最小值为( ) A .181-B .127-C .19-D .13-7.(2022·河北省博野中学高一开学考试)已知m ,n 是关于x 的一元二次方程x 2﹣2tx +t 2﹣2t +4=0的两个实数根,则(m +2)(n +2)的最小值是( ). A .7B .11C .12D .168.(2022·陕西商洛·高一期末)若函数()2f x x bx c =++满足()10f =,()18f -=,则下列判断错误的是( )A .1b c +=-B .()30f =C .()f x 图象的对称轴为直线4x =D .f (x )的最小值为-1二、多选题9.(2022·全国·高一课时练习)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 .110.(2022·全国·高一课时练习)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14-11.(2022·浙江省龙游中学高一期中)已知函数()221f x x mx =-+,则下列结论有可能正确的是( )A .()f x 在区间[]1,2上无最大值B .()f x 在区间[]1,2上最小值为()f mC .()f x 在区间[]1,2上既有最大值又有最小值D .()f x 在区间[]1,2上最大值()1f ,有最小值()2f12.(2022·全国·高一单元测试)若[]()()11,9f x x x =+∈,()22()()g x f x f x =+,那么( )A .()g x 有最小值6B .()g x 有最小值12C .()g x 有最大值26D .()g x 有最大值182三、填空题13.(2022·上海·复旦附中高一开学考试)已知M 、N 两点关于y 轴对称,且点M 在双曲线12y x=上,点N 在直线3yx上,设点M 的对称点坐标为(),a b ,则二次函数()2y abx a b x =-++的最小值为______.14.(2022·全国·高一专题练习)已知二次函数22y x x c =-++,当12x -≤≤时,函数的最大值与最小值的差为______15.(2022·全国·高一专题练习)若函数()221f x x ax a =-+-在[0,2]上的最小值为1-.则=a ____.16.(2022·全国·高一专题练习)设函数()2,2,x x a f x x x a ⎧≤=⎨+>⎩,若()f x 有最小值,则a 的取值范围是______. 四、解答题17.(2022·全国·高一专题练习)如图,抛物线23y ax bx =+-与x 轴交于点()1,0A -,()3,0B ,交y 轴于点C .(1)求该抛物线的函数解析式;(2)当1m x m -≤≤时,函数23y ax bx =+-有最小值2m ,求m 的值.18.(2022·全国·高一课时练习)已知函数()()2y x x a =-+,其中R a ∈. (1)若函数的图象关于直线1x =对称,求a 的值; (2)试述函数值的变化趋势及函数的最大值或最小值.19.(2022·全国·高一专题练习)已知函数()221f x x mx =++.(1)若1m =,求()f x 在[]13,-上的最大值和最小值; (2)若()f x 在[]22-,为单调函数,求m 的值; (3)在区间[]12-,上的最大值为4,求实数m 的值.20.(2022·江西省铜鼓中学高一阶段练习)二次函数()()2210g x mx mx n m =-++>在区间[]0,3上有最大值4,最小值0.(1)求函数()g x 的解析式;(2)设()()(2)f x g x a x =+-,且()f x 在[1,2]-的最小值为3-,求a 的值.1121.(2022·全国·高一课前预习)(1)已知函数2()21f x ax ax =++在区间[-1,2]上最大值为4,求实数a 的值;(2)已知函数2()22f x x ax =-+,x ∈[-1,1],求函数()f x 的最小值.22.(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.。

含参二次函数的最值问题

含参二次函数的最值问题
例2:
求函数f (x) x2 2x 5在区间t,t 2上的最大值
对称轴:x=1
(1)t+2≤1时,即:t ≤ -1时, 函数f(x)在区间[t,t+2]上单调递 增当x=t+2时,y有最大值, y max = f(t+2)= -t2-2t+5
二次函数含参问题
求最值
第一类: :函数对称轴不固定,区间固定
例1:求二次函数f(x)=x2-2ax-1在区间
[0,2]上的最小值?
y
分析:对称轴 x=a是个动直线, 有可能位于0的
左侧,有可能位 于0与2之间,有 可能位于2的右 侧
O
x
X=a
解:由题知, 函数f(x)的对称轴为x=a,开口向上
若 a 0 ,则函数f(x)的最小值为f(0)=—1
(2)t<1<t+2,即-1<t<1时 当x=1时,y有最大值, y max = f(1)= 6
(3)t≥1时,函数f(x)在区间 [t,t+2]上单调递减,
当x=t时,y有最大值, y max = f(t)= -t2+2t+5
y
x (2)
y
x
(1)
综上所述:
(1) t ≤ -1时, y max = -t2-2t+5 (2) -1<t<1时, y max = 6 (3) t ≥1时, y max = -t2+2t+5
若0 a 2,则函数f(x)的最小值为f (a) a2 1
若 a 2 ,则函数f(x)的最小值为f(2)=3—4a.
所以,
1, (a 0) f (x)min a2 1, (0 a 2)

二次函数问题

二次函数问题

二次函数问题二次函数最值对于二次函数y=a(x-m)2+n,x ∈[t,s]求最值的问题;解决此类问题的基本思路为:根据对称轴相对定义域区间的位置,利用分类讨论思想方法。

为做到分类时不重不漏,可画对称轴相对于定义域区间的简图分类。

①表示对称轴在区间[t ,s ]的左侧,②表示对称轴在区间[t ,s ]内且靠近区间的左端点,③表示对称轴在区间内且靠近区间的右端点,④表示对称轴在区间[t ,s ]的右侧。

然后,再根据口诀“开口向上,近则小、远则大”;“开口向下,近则大、远则小”即可快速求出最值。

含参数的二次函数求最值的问题大致分为三种题型,无论哪种题型都围绕着对称轴与定义域区间的位置关系进行分类讨论题型一:“动轴定区间”型的二次函数最值 1、求函数2()23f x x ax =-+在[0,4]x ∈上的最值。

分析:先配方,再根据对称轴相对于区间的位置讨论,然后根据口诀写出最值。

解:222()23()3f x x ax x a a =-+=-+- ∴此函数图像开口向上,对称轴x=a①、当a <0时,0距对称轴x=a 最近,4距对称轴x=a 最远, ∴x=0时,min y =3,x=4时,max y =19-8a②、当0≤a<2时,a 距对称轴x=a 最近,4距对称轴x=a 最远, ∴x=a 时,min y =3-a2,x=4时,max y =19-8a③、当2≤a<4时,a 距对称轴x=a 最近,0距对称轴x=a 最远, ∴x=a 时,min y =3-a2,x=0时,max y =3④、当4≤a 时,4距对称轴x=a 最近,0距对称轴x=a 最远, ∴x=4时,min y =19-8a ,x=0时,max y =32、已知函数2()(21)3f x ax a x =+--在区间3[,2]2-上最大值为1,求实数a 的值分析:取a=0,a ≠0,分别化为一次函数与二次函数,根据一次函数、二次函数的性质分类讨论.解:1)若a=0,则f(x)=-x-3,而f(x)在3[,2]2-上取不到最大值为1,∴a ≠02)若a ≠0,则2()(21)3f x ax a x =+--的对称轴为0122ax a-=(Ⅰ)若3()12f -=,解得103a =-,此时0233[,2]202x =-∈-a<0, 0()f x 为最大值,但23()120f -≠(Ⅱ) 若(2)1f =解得34a =此时013[,2]32x =-∈-0310,43a x =>=-距右端点2较远(2)f 最大值符合条件(Ⅲ) 若0()1f x =解得32a -±=当302a -+=<时034[,2]2x =-∉-当302a --=<时034[,2]2x =∈-综收所述34a =或32a --=评注:此类题属于“动轴定区间”型的二次函数最值,解决此类问题的关键是讨论对称轴相对于定义域区间的位置,讨论时做到不重不漏。

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-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.。

二次函数求最值(动轴定区间、动区间定轴)

二次函数求最值(动轴定区间、动区间定轴)

4
4
4
2 x=1
x=1
2
x=1
2
k+2
k k+2
k k+2
k 15
5
10
5
15
5 10
5
15
10
10
5
5
2
2
2
6
4
2 x=1
15
k 10
k+2 5
2
4
4
4
4
6
评注6:例1属于6“轴定区间动”的问题,看6 作动区
间沿8x轴移动的过8 程中,函数8 最值的变化,8 即动区
间在定轴的左、右两侧及包10含定轴的变化,要注
y 解: ⑴当
即a≥ 2时
y的最小值为f(-1)
O -1 1 x
=4-a
例3:若x∈
,求函数

y =x2+ax+3的最小值:
(2)当 1 < a 1
2
y
即-2≤ a<2时
y的最小值为
O
f( )=
-1 1 x
例2:若x∈

,求函数
y =x2+ax+3的最小值:
y
O -1 1
(3)当
即a<-2时
解:画出函数在定义域内的图像如图 8
对称轴为直线x=1
6
由图知,y=f(x)在[ 2,4 ]上为增函数
4
故x=4时有最大值f(4)=5
x=2时有最小值f(2)=-3
10
5
2 x=1 2
45
2
4
y = x2 2∙x 3
y = x2 2∙x 3

二次函数区间最值问题练习题(3)

二次函数区间最值问题练习题(3)

二次函数区间最值问题1.已知抛物线y=(x﹣m)2﹣2(m﹣1)2和直线,m为常数,且m≥1.(1)若该抛物线的顶点在x轴上,①求m的值;②若直线与抛物线相交于M,N两点,点P为线段MN上一动点,过P作x轴的垂线交抛物线于点Q,求线段PQ长度的最大值.(2)若直线与抛物线相交于A、B两点(B在对称轴的右边),且与抛物线的对称轴相交于C点,当CO=CB时,求抛物线的顶点坐标.2.已知二次函数y=ax2+bx+c的图象过点(﹣1,0),且对任意实数x,都有4x﹣12≤ax2+bx+c ≤2x2﹣8x+6.(1)求该二次函数的解析式;(2)若(1)中二次函数图象与x轴的正半轴交点为A,与y轴交点为C;点M是(1)中二次函数图象上的动点.问在x轴上是否存在点N,使得以A、C、M、N为顶点的四边形是平行四边形.若存在,求出所有满足条件的点N的坐标;若不存在,请说明理由.3.在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=ax2﹣2ax+c与直线y=﹣3有且只有一个公共点.(1)直接写出抛物线的顶点D的坐标,并求出c与a的关系式;(2)若点P(x,y)为抛物线上一点,当t≤x≤t+1时,y均满足﹣3≤y≤at2﹣3,求t 的取值范围;(3)过抛物线上动点M(x,y)(其中x≥3)作x轴的垂线l,设l与直线y=﹣ax+2a ﹣3交于点N,若M、N两点间的距离恒大于等于1,求a的取值范围.4.如图,在平面直角坐标系中,A(1,1),过A作线段AB∥y轴(B在A下方),以AB 为边向右作正方形ABCD.设点B的纵坐标为m,二次函数y=ax2﹣4ax的图象的顶点为E.(1)AB=.(用含m的代数式表示);(2)当点A恰好在二次函数y=ax2﹣4ax的图象上时,求二次函数y=ax2﹣4ax的关系式.(3)当点E恰为线段BC的中点时,求经过点D的反比例函数的关系式;(4)若a=m+1,当二次函数y=ax2﹣4ax的图象恰与正方形ABCD有三个交点且二次函数顶点E不位于直线BC下方时,直接写出m的值.5.已知抛物线y=ax2+bx经过点(2,8),(4,8).(1)求抛物线的解析式;(2)若点P(x1,y1),Q(x2,y1)均在该抛物线上,且x1<x2≤4,求的取值范围;(3)若点A为抛物线上的动点,点B(3,7),则以线段AB为直径的圆截直线y=所得弦的长是否为定值?若是,求出它的值;若不是,请说明理由.。

二次函数特定区间的最值问题

二次函数特定区间的最值问题

二次函数在特定区间的最值问题 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. 在这个基础上还有当自变量x 在某个范围内取值时,函数的最值问题.以及二次函数的最值问题在实际生活中的简单应用.一般范围类:分为正向型和逆向型两大类(一)、正向型是指已知二次函数和自变量的范围,求其最值。

对称轴与自变量的取值范围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。

初中阶段,我们一般情况下只研究前3类。

第4类,学有余力的同学不妨去探究。

1. 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”。

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 ≥-.练习. 已知232x x ≤,求函数y=x 2+x+1的最值。

求解二次函数在区间上最值的思维方法

求解二次函数在区间上最值的思维方法

根. 6 . 所以 “ 得 —1 , 一 寺. f z 的解析式为 故 ()
厂( 一 一 百 2 ) 1 +

解 1 证明由{ ()


消去Y得
鞯 化
口 z + 2 x十 c 0, b 一
△一 4 。 4 一 4( n— c 一 4 = b 一 ac 一 ) ac
置关 系 的合理 分类 的方 法. 1 挖 掘 隐含 条件确 定 整体 变 量范 围化 归 二次 函数 区 间上 的最 值
+ 一一寺 ( 1 +1 t ) . -
因为 £ , 以 ≤1 即值域 为 ( 0,] ≥O 所 , 一O 1 .
≥ ,例 1 已知二次函数 f x 一n 。 x( , 为常 ( ) +b 口 6
又具 有 丰 富 的 内涵 和 外 延 . 为最 基 本 的 初 等 函数 , 作 可 以 以它 为素 材 来 研 究 函数 的单 调 性 、 偶 性 、 值 奇 最
等性 质 , 可建 立起 函数 、 程 、 等 式之 间 的有 机联 还 方 不
二 例 2 求 函数 —z / —2 +、一 z的值域 . / 1
( )挖掘 隐含 条件 , 2 根据 抛物 线 ( ) 一 z一
z +
的对称 轴 z一1在 区间 E 的值 域为 Em, , m,] 3 3 ] 而
(一 吉 +: x1+ 吉 一 z一-一) 1 ) 专 ~ ( 1 ,
f < ,
则≤ <吉是 { ,,,) 。 2 于厂 ≤

42n c一E+ ) (+c 。 4n专。 c. a +) ( + ]
因 ( 吉。o c 0 以 >,2 为 + ) 丢 >, △0 个 n > 所 即

求二次函数最值的几种形式

求二次函数最值的几种形式

2
2
2
t 2 5t 1(t
5) , 2
综上可知 h(t ) =
- 49 (
5 t
22
3) , 2
3(t 1) 5 t 2 5t 1;
3 f( )
2
29 。
4
t 2 3t 5 t
3。 2
注:注意分类讨论思想(不重不漏)在解题中的应用。 3 轴动区间定 这种形式的二次函数对称轴是变动的, 面区间是固定的, 要求其最值, 需要 讨论对称轴在区间端点之间、端点之外时的各种情况才能确定。 例 3 若 f ( x) 1 2a 2a cos x 2s i n2 x 的最小值为 g( a )。
求二次函数最值的几种形式
永州市第五中学 何 杰
二次函数模型是重要的函数模型, 在人教版高中 《数学》 必修②中占了大量 的篇幡,详尽介绍了二次函数的性质及应用, 特别是二次函数的最值问题是近年 来高考命题的一个热点问题, 而求二次函数的最值归纳起来主要有三种形式: (1) 轴定区间定 ; (2)轴定区间动,(3)轴动区间定,一般来说,讨论二次函数在 区间上的最值, 主要看区间是落在二次函数的哪一个单调区间上, 从而用相应的 单调性来求最值。 下面就新教材, 通过例子具体谈一谈二次函数最值的几种形式 的探求方法。
(1)求 g( a )的表达式; (2)求能使 g( a )= 1 的 a 值,并求出当 a 取此值时, f ( x) 的最大值。
2 分析:这是一个定区间, 动对称轴的最值问题, 要求它的最值要由定区间看
动轴的不同变化,再由函数单调性求出最值。
解:(1) f ( x)
2 cosx
2
a
a2
2a 1 ,令 t
(1)求 g( a )的表达方式;
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二次函数在给定区间上的最值问题【学前思考】二次函数在闭区间上取得最值时的X,只能是其图像的顶点的横坐标或给定区间的端点•因此,影响二次函数在闭区间上的最值主要有三个因素:抛物线的开口方向、对称轴以及给定区间的位置.在这三大因素中,最容易确定的是抛物线的开口方向(与二次项系数的正负有关),而关于对称轴与给定区间的位置关系的讨论是解决二次函数在给定区间上的最值问题的关键.本节,我们将以若干实例说明解决此类问题的具体方法.【知识要点&例题精讲】二次函数在给定区间上的最值问题,常见的有以下三种类型,分别是:Case l、给定区间确定,对称轴位置也确定说明:此种类型是较为简单的一种,只要找到二次函数的对称轴,画出其函数图像,再将给定区间标出,那么二次函数的最值一目了然.解法:若二次函数的给定区间是确定的,其对称轴的位置也确定,则要求二次函数在给定区间上的最值,只需先考察其对称轴的横坐标是否在给定区间内(i )当其对称轴的横坐标在给定区间内时,二次函数在给定区间上不具有单调性,此时其一个最值在顶点处取得,另一个最值在离对称轴的横坐标较远的端点处取得;(ii )当其对称轴的横坐标不在给定区间内时,二次函数在给定区间上具有单调性,此时可利用二次函数的单调性确定其最值.例1、二次函数y=x2-2x + 3在闭区间[-1,2 ]上的最大值是_______ .例2、函数f(x)=-x2+4x-2在区间【0,3】上的最大值是____________ 最小值是例3、已知2x2兰3x,则函数f(x)=x2+x + 1的最大值是__________ ,最小值是Case H、给定区间确定,对称轴位置变化说明:此种类型是非常重要的,是考试必考点,主要是讨论二次函数的对称轴与给定区间的位置关系,一般需要分对称轴在给定区间的左侧、内部以及右侧三种情况进行分类讨论,然后根据不同情况求出相应的最值.解法:若二次函数的给定区间是确定的,而其对称轴的位置是变化的,则要求 二次函数y =ax 2・bx ( a = 0)在给定区间I p,q 1上的最值,需对其对称轴与 给定区间的位置关系进行分类讨论•这里我们以a 0的情形进行分析: (i)若- —:::p ,即对称轴在给定区间lp,q 1的左侧,贝U 函数f(x)在给定区间 2a[p,q ]上单调递增,此时[f (X )]max 二 f (q),[ f (X )]min 二 f (P); (ii) 若 <q ,即对称轴在给定区间lp,q 啲内部,贝U 函数f(x)在[p,-勺]2a2a上单调递减,在^-,q ]上单调递增,此时[f(X )]min = f(-M ),[f(X )]max 二f ( P ) 2a2a或f(q),至于最大值究竟是f(p)还是f(q),还需通过考察对称轴与给定区间 的中点的位置关系作进一步讨论:若p —存号,则[f (叽…q);若(iii)若- — q ,即对称轴在给定区间lp,q 1的右侧,则函数f(x)在给定区间 2a〔P ,q 1 上单调递减,此时[f (X )]max = f(P ),[f (X )]min = f (q). 综上可知,当a 0时,f(q),若[f (x)]max —_i_ f(p),若[f(x)]min = HH~),若-吕兰q.2a 2af(q),若-2a通过同样的分析可得到:当a 0时,—牛q ,则[f(x)]maxf (p);b P q 2a 2b _ p q 2a 一 2f(p),若b2af(p),若-知 p说明:此种类型,考试中出现的较少,一般是给定区间里含有参数 •解决此类问题,亦可根据对称轴与给定区间的位置关系,分 对称轴在给定区间的左侧、 内部以及右侧三种情况进行分类讨论,然后根据不同情况求出相应的最值• 解法:若二次函数的给定区间是变化的,而其对称轴的位置是确定的,则要求 二次函数在给定区间上的最值,需对变化区间是否包含其对称轴的横坐标进行 分类讨论,分类标准为:变化区间包含其对称轴的横坐标,变化区间不包含其 对称轴的横坐标•解决方法与知[f(X )]max 二 f(b 2a ),若 w b2af(q),若一2^q[f(X )]min若 b f (q),右- '2 * 4: bf(p),右-〒 ♦ 2ap q2p q2例4、已知x 2 <1且a _ 2,求函数f (x) = X 2 • ax • 3的最值• 例5、求函数f (X )=-x(x_a)在区间[-仁们上的最大值• 例6求函数f (x) =x 2 -2ax-〔在区间b,2】上的最大值和最小值•2例7、设函数f(x^x 2 ax b ( a,b ・R ),当b 一邑.〔时,求函数f(x)在区4间1^,1上的最小值g(a)的解析式.2[解析]函数f (x) =x 2亠ax 亠b =x 2亠ax 亠旦1=(x 、a )2 V 的图像是开口向上,对称轴为直线4 2 X = _a 的抛物线2(i )若—寸",即a 2 此时函数f (x)在[7,1上单调递增a 2a 2于是 g (a) = f (-1) =1 -a1 a2 4 4(ii )若-a 1,即a :::—22 此时函数f (x)在[-1,1上单调递减2 2于是 g(a)二 f(1)二 1 - a - -1 =- a 24 4(iii )若<1,即 _2 兰—兰2 2此时函数f (x)在[T —a ]上单调递减,在[―a ,1]上单调递增2 2 于是 g(a) =f(=1识点2类似,这里不再赘述.例9、已知函数f(xH(x-1)2 1定义在区间lt,t ■ 1( r R )上,求f(x)的最小值. 例10、已知函数f(x)=x2 -2x,当lt,t 11( L R )时,求f (x)的最大值.CaselV、与二次函数最值问题有关的综合题型利用二次函数在给定区间上取得最值,可以求解、证明或探究以下综合问题:(1)求函数的最值或最值的取值范围;(2)求函数的解析式;(3)证明不等式;(4)求参数的取值范围;(5)探究参数是否存在;例11、设函数 f x = x2 2ax - a -1,x := 10,2 1,a 为常数.(I)求f x的最小值g(a)的解析式;(II )在(I )中,是否存在最小的整数m,使得g(a)-m^0对于任意a・R均成立•若存在,求出m的值;若不存在,请说明理由.【解析】(I )函数f x]=£2ax-a -1 =(x • a)2 - a2 - a -1的图像是开口向上,对称轴为直线x=「a的抛物线(i )若-a < 0,即 a 0此时函数f(x)的对称轴x=-a不在区间1.0,2 1上, f(x)在区间1.0,2〕上单调递增于是g(a)珂f(x)]min = f(0) =-a-1(ii )若—a 2,即 a :::-2此时函数f(x)的对称轴x=-a不在区间02 1上, f(x)在区间〔0,2 1上单调递减于是g (a) = [ f (x)]min = f (2) = 4 4a _ a _ 1 = 3a 3(iii ) 若0辽一a乞2,即一2乞a冬0此时函数f (x)的对称轴x - _a在区间[0,2]上,f (x)在区间[0,_a]上单调递减,在区间〔-a,2 1上单调递增于是g(a) =[f (x)]min n f (-a) - -a2 - a -1I -a-1,a>0综上可知,g(a) = -a2-a-1,-2 _ a _ 0I3a 3,a :: -2(II )要使g(a)-m乞0对于任意的a R均成立,只需m_[g(a)]max,-a,R 下求[g(a)]max一 1 1 一由函数g(a)的图像可见,g(a)在(-二,-丄]上单调递增,在[-丄,匸:)上单调递减2 2111 3[g(a)]ma^g^-^4--)^^-^^42 2 2 4于是m _ _ 34又m Z故m的最小值为0例12、已知函数f(x) =x^2ax b( a,b・R ),记M是| f (x) |在区间[0,1]上的最大值.(I)当b =0且M =2时,求a的值;1(U)若M ",证明0 _ a _ 1.2【解析】(I )函数f (x) = x2-2ax • b = (x -a)2-a2• b的图像是开口向上,对称轴为直线x二a的抛物线而函数f(x)的图像是将函数f (x)在x轴上方的图像保持不变、把它在x轴下方的图像翻折上去得到的(I)当 b =0时,函数f(x) = x2-2ax = (x -a)2 -a2(i)若 a <0此时函数f(x)的对称轴x二a不在区间[0,1]上, f (x)在区间[0,1]上单调递增于是 M =[ f(x)]max 二maxi f(0) , f ⑴二 maxb,1 -2a 1 = 1-2a =2—13=1 - 2a = 2或 1 - 2a - -2,即 a (舍去 a -—)2 2(ii )若 a 1此时函数f(x)的对称轴x 二a 不在区间[0,1]上,f (x)在区间[0,1]上单调递减 于是 M 珂 f(x)]max =max f f(0) , f (1) .; =max 〈0,1 一2a ? = 1 — 2a =2 3 1=■ 1 - 2a = 2或 1 - 2a - -2,即 a (舍去 a --—)2 2 (iii )若 0ma^1此时函数f (x)的对称轴x 二a 在区间[0,1] 上, f (x)在区间l.0,a 1上单调递减,在 区间la,1 ]上单调递增于是 M =[ f(x)]max 二max' f (a), f (1) ; =max ?a 2,1-2a ; =2 当 a 2 =2 时,a- [0,1],舍去一1 3当 1—2a| = 2时,1—2a=2或1—2a = —2 n a =——或a =—,均舍去2 2综上可知,a = 或a =~2 2f (1)=1-2a b1 b - f (1) 1 f (0) - f (1) 1 f (0) - f(1) ‘ ‘ — ------------ ------------------ -- - ‘于是有-仁f (0) - f ⑴叮f(1) <12=一1 乞 f (0)21 1-2"(1)诗丄 a =1匕—)1.12 2 2=1 2 2,即 a [0,1]例13、( 2015 浙江高考)已知函数 f (x^x2 ax b ( a,b R),记M (a,b)是f(x)在区间[_1,1】上的最大值•(1)证明:当 a 32时,M (a,b)启2 ;(2)当a , b满足M (a,b) <2时,求a b的最大值.【分析】本题考查的知识点是二次函数在区间定、对称轴位置变化的情形下的最值问题.解决此类问题的关键是正确理解“ M(a,b)是f(x)在区间[-1,1】上的最大值”这一条件,并结合函数图像以及三角不等式等知识。

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