二次函数求最值的三种方法
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解题秘诀二次函数最值的4种解法二次函数是高中数学中的一个重要知识点,掌握了解题的秘诀和方法,就可以更好地解决与二次函数相关的各种问题。
本文将介绍四种解法来求解二次函数的最值问题。
一、二次函数的最值根据导数解法要求解二次函数的最值,可以通过求导数的方法来解决。
具体步骤如下:1. 将二次函数表示为一般式:f(x) = ax^2 + bx + c。
2. 对函数进行求导,得到导函数:f'(x) = 2ax + b。
3.导函数表示了二次函数的斜率,要求函数的最值,就是要求导函数为零点时的x值。
4. 解方程2ax + b = 0,求得x = -b / 2a。
5.将求得的x值代入二次函数,计算得到对应的y值。
6.x和y的值就是二次函数的最值。
二、二次函数的最值根据顶点法解法顶点法也是求解二次函数的最值的一种方法,具体步骤如下:1. 将二次函数表示为一般式:f(x) = ax^2 + bx + c。
2.求出二次函数的顶点坐标,顶点的x值为-x/2a。
3.将求得的x值代入二次函数,计算得到对应的y值。
4.x和y的值就是二次函数的最值。
三、二次函数的最值根据平移法解法平移法是一种通过平移变换求解二次函数最值的方法,具体步骤如下:1. 将二次函数表示为一般式:f(x) = ax^2 + bx + c。
2.将二次函数表示为顶点形式:f(x)=a(x-h)^2+k,其中(h,k)为顶点坐标。
3.根据函数的几何性质,二次函数的最值就是顶点的纵坐标k。
四、二次函数的最值根据因式分解解法因式分解是一种求解二次函数最值的常用方法,具体步骤如下:1. 将二次函数表示为一般式:f(x) = ax^2 + bx + c。
2.将二次函数进行因式分解:f(x)=a(x-x1)(x-x2),其中x1和x2为二次函数的两个零点。
3.根据函数的几何性质,二次函数的最值为x轴与二次函数的拐点处的纵坐标。
通过以上四种解法,我们可以灵活地解决二次函数的最值问题。
二次函数的最值问题求解二次函数是数学中常见的一种函数形式,它的一般形式可以表示成f(x) = ax^2 + bx + c,其中a、b、c为实数且a ≠ 0。
而二次函数的最值问题是指求解二次函数在给定定义域上的最大值或最小值的过程。
一、二次函数的最值问题一般求解方法要解决二次函数的最值问题,一般可以采用以下几个步骤:1. 确定二次函数的开口方向:根据二次系数a的正负性来确定开口是向上还是向下。
当a > 0时,二次函数开口向上;当a < 0时,二次函数开口向下。
2. 求解二次函数的顶点坐标:顶点坐标可以通过公式x = -b / (2a)求得。
将x = -b / (2a)带入函数表达式中,得到对应的y值。
顶点的坐标表示了二次函数的最值。
3. 判定定义域:根据问题给出的条件或定义域限制,确定二次函数的定义域。
4. 推导最值:根据二次函数的开口方向和定义域,判定二次函数的最值。
当二次函数开口向上时,最值为最小值;当二次函数开口向下时,最值为最大值。
二、举例求解二次函数的最值问题为了更好地理解二次函数的最值问题,以下通过一个具体的例子来进行求解:已知二次函数f(x) = x^2 - 4x + 3,求解其最小值。
1. 确定开口方向:由于二次函数的系数a = 1 > 0,所以函数的开口是向上的。
2. 求解顶点坐标:通过公式x = -b / (2a)求得x的值。
将函数f(x)的系数代入计算,有x = -(-4) / (2*1) = 2。
将x = 2带入函数表达式f(x)中,计算得y = (2)^2 - 4(2) + 3 = -1。
因此,顶点坐标为(2, -1)。
3. 判定定义域:对于该函数来说,定义域是全体实数。
4. 得出最小值:由于二次函数开口向上,所以顶点的y值即为最小值。
因此,该二次函数的最小值为-1。
通过以上的计算,我们成功地求解了二次函数的最值问题。
三、总结在实际问题中,二次函数的最值问题是一类常见且重要的数学问题。
二次函数求最值参数分类讨论的方法题型一:“动轴定区间”型的二次函数最值例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 =3例2、已知函数2()(21)3f x ax a x =+−−在区间3[,2]2−上最大值为1,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 ≠0 2)若a ≠0,则2()(21)3f x ax a x =+−−的对称轴为0122a x 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a =当0a<时034[,2]2x =−∉−当0a <时034[,2]2x =∈−综收所述34a =或a = 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。
中考数学方法、技巧9-二次函数中的最值问题题型分析
题型一【铅垂高系列】
中考高频考点,常常考在压轴题部分,最常见以考查面积的最值为考点,做法常常作铅锤高,利用坐标法构造面积的二次函数,求得面积最值.
题型二【线段和差最值篇】
中考高频考点,常常考查将军饮马,和的最小值(利用两边之和大于第三边求解),或者线段差的最大值(利用三角形两边之差小于第三边来求解);还有期间涉及到的隐圆问题,也和最值有关。
题型三【构造二次函数模型求最值】
设坐标,构造二次函数,也叫做设坐标法。
题型四【加权线段最值】
利用阿氏圆或者胡不归模型(以上内容公众号中都有的哦),将加权线段进行转化,进而求得最值。
题型五【几何构造最值篇】
几何构造常考于特殊的边和角度时,利用构造特殊图形进行求解。
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.。
二次函数最值 内容讲解:二次函数的最值问题,包括三方面的内容:自变量的取值范围为任意实数时二次函数最值的求法.二次函数y=a x 2+bx+c=a (x+2b a )2+244ac b a -.当a>0时,抛物线开口向上,此时当x<-2b a时,y 随x 增大而减小;当x>-2b a 时,y 随x•增大而增大;当x=-2b a时,y 取最小值244ac b a -.当a<0时,抛物线开口向下,此时当x<-2b a 时,y 随x 增大而增大;当x>-2b a 时,y 随x 增大而减小;当x=-2b a时,y 取最大值244ac b a -. 2.自变量的取值范围是某一确定范围时二次函数最值的求法,•要结合图象和增减性来综合考虑.(1)当抛物线的顶点在该范围内,顶点的纵坐标就是函数的最值;(2)当抛物线的顶点不在该范围内,二次函数的最值在范围内两端点处取得.3.实际问题中所建立的数学模型是二次函数时,所涉及的二次函数最值的求法,先建模后求解. 例题剖析例1(2003年武汉选拔赛试题)若x-1=1223y z +-=,则x 2+y 2+z 2可取得的最小值为(). (A )3(B )5914(C )92(D )6 分析:设x-1=1223y z +-==t ,则x 2+y 2+z 2可用只含t 的代数式表示,通过配方求最小值. 解:x=t+1,y=2t-1,z=3t+2,原式=14t 2+10t+6=14(t+514)2+5914,所以最小值是5914. 评注:本题体现了如何消元使多元函数转变为一元函数这一思想,我们要用心体会.此外,设比值为k 法是解决等比问题最常用的方法.例2(1995年全国初中数学联赛试题)设x 为正实数,则函数y=x 2-x+1x的最小值是________.分析:先将原函数配方,再求最值。
解:y=x 2-x+1x =(x-1)2+(x+1x )-1=(x-1)2+)2+1要求y的最小值,最好有(x-1)2=0)2=0,这时得到x=1.于是,当x=1时,y=x 2-x+1x 取最小值1. 评注:函数y=x 2-x+1x 含有1x,不能直接用求二次函数的最值方法,求最值的最原始、•最有效的方法仍然是配方法. 例3(2006年全国初中数学竞赛(浙江赛区)复赛试题)函数y=2x 2+4│x │-1的最小值是________. 分析:对x 分类进行讨论,去绝对值符号,转化为在约束条件下,•求二次函数最值问题.解:y=2(│x│+1)2-3=222(1)3,0,2(1)3,0.x xx x⎧+-≥⎪⎨--≤⎪⎩其图象如图,由图象可知,当x=0时,y最小为-1.答案:-1.评注:对于含有绝对值的函数,首先要化去绝对值,变成基本函数,再求极值.例4设0≤x≤3,求函数y=f(x)=│x2│的最值.分析:首先画出y=f(x)的图象,然后将y=f(x)图象位于x轴上方的部分保持不变,而将位于x轴下方的图象作关于x轴的对称图形,即得y=│f(x)│的图象.•然后用数形结合方法求函数y=│f(x)│的最值.【解】:如图,先作抛物线y=x2,然后将x轴下方的图象翻转上来,即得y=│x2-2x-1│的图象,对称轴是直线,方程x2x-1=02.由此可知,0与3•位于图象与x轴两交点之间,且位于对称轴两侧,故最大值为:f=|,而最小值为f(0),f(3)中较小者∵f(0)=1,f),∴最小值为1.评注:画绝对值函数图象,首先脱去绝对值符号(方法同绝对值的化简),•转化为基本函数,再在自变量取值范围内画出符合条件的图象.例5设x1、x2是方程2x2-4mx+2m2+3m-2=0的两个实根,当m为何值,x12+x22有最小值,并求这个最小值.分析:由韦达定理知x12+x22是关于m的二次函数,是否是在抛物线的顶点处取得最小值,就要看自变量m的取值范围,从判别式入手.解:由△=(-4m)2-4×2×(2m2+3m-2)≥0得m≤23,x1+x2=2m,x1x2=22323m m+-,x12+x22=2(m-34)2+78=2(34-m)2+78,•∵m≤23,∴34-m≥34-23>0,从而当m=23时,x+x取得最小值,且最小值为2×(34-23)2+78=89.评注:定义在某一范围的条件限制的二次函数最值问题,有下两种情形:(1)当抛物线的顶点在该范围内,顶点的纵坐标就是函数的最值;(2)当抛物线的顶点不在该范围内,二次函数的最值在范围内两端点处取得.例6求函数y=(4-x)分析:此函数是较复杂的复合函数,可通过引入参数来求取函数最值.解:设,则u>0,且y=4+u.于是(u+x)2=4(x2+9),即3x2-2u·x+36-u2=0.∵x∈R,∴上式的判别式△=(2u)2-4×3×(36-u2)≥0,即u2≥27,故u≥y=4-x+2(当评注:通过换元,把原函数转变成关于x的一元二次方程,考虑到一元二次方程有解,由△≥0即可求得u的范围,从而求得y的最值.这是一种常用的方法,应掌握.例7(2002年太原市竞赛题)已知二次函数y=x2-x-2及实数a>-2,求(1)函数在-2<x≤a的最小值;(2)函数在a≤x≤a+2的最小值.分析:本题由于字母a的不确定性,因此需要分类讨论,并通过数形结合的方法来解.解:函数y=x2-x-2的图象如图.(1)当-2<a<12时,y min=y│x=a=a2-a-2;当a≥12时,y min=12|xy==-94.(2)当-2<a且a+2<12,即-2<a<-32时,y min=y│x=a+2=(a+2)2-(a+2)-2=a2+3a;当a<12≤a+2,即-32≤a<12时,y min=12|xy==-94.评注:将a相对于抛物线对称轴的位置进行分类讨论是解题关键,•而数形结合的方法可以直观地帮助求解.例8(2004年全国初中数学联赛试题江西赛区加试题)函数y=x2-2(2k-1)x+3k2-2k+6的最小值为m,则当m 达到最大时x=_______.分析:可通过配方法将原函数配成a(x+n)2+m的形式,再根据m的形式确定m的最大值.解:y=(x-2k+1)2-k2+2k+5,当x=2k-1时,y最小值是m=-k2+2k+5=-(k-1)2+6,所以当k=1时,m达到最大值.此时x=2k-1=1.评注:配方法是求取二次函数最值问题中最常用的基本方法,对于二次函数的最小值的最大值问题,可通过反复配方来确定.例9(2004年“TRULY@信利杯”全国初中数学竞赛试题)实数x、y、z满足x+y+z=5,xy+yz+zx=3,则z的最大值是_______.分析:由条件可构造以x、y为根的一元二次方程,再根据其有实数根求出的范围.解:∵x+y=5-z,xy=3-z(x+y)=3-z(5-z)=z2-5z+3.∴x、y是关于t的一元二次方程t2-(5-z)t+z2-5z+3=0的两实根.∵△=(5-z)2-4(z2-5z+3)≥0,即3z2-10z-13≤0,(3z-13)(z+1)≤0.∴z≤133,当x=y=13时,z=133.故z的最大值为13 3.评注:•利用一元二次方程根的判别式的值“非负”或“为负”来求解函数最值的方法称为判别式法.例10(2003年“TRULY@信利杯”全国初中数学竞赛试题)已知二次函数y=a x2+bx+c(其中a是正整数)的图象经过点A(-1,4)与点B(2,1),并且与x•轴有两个不同的交点,则b+c的最大值为________.分析:应用二次函数y=a x2+bx+c过已知两点可确定a、b、c之间关系,并利用根的判别式求出b+c最值.解:由于二次函数的图象过点A(-1,4),点B(2,1),所以4,1, 421,32.a b c b aa b c c a-+==--⎧⎧⎨⎨++==-⎩⎩解得因为二次函数图象与x轴有两个不同的交点,所以△=b2-4ac>0,(-a-1)2-4a(3-2a)>0,即(9a-1)(a-1)>0,由于a是正整数,故a>1,所以a≥2,又因为b+c=-3a+2≤-4,且当a=2,b=-3,c=-1时,满足题意,故b+c•的最大值为-4.评注:借助二次函数图象与x轴的交点是所对应二次方程的根,•通过根的判别式可确定相关字母(或式)的取值范围,进而可确定其最值是解决这类问题常用方法.例11(2004年“TRULY@信利杯”全国初中数学竞赛试题)已知a<0,b ≤0,c>0,•24b ac -,求b-4ac 的最小值.分析:由b 2-4ac 容易想到一元二次方程ax 2+bx+c=0根的判别式,且b 2-4ac>0,故可构造抛物线y=ax 2+bx+c 来解.解:令y=ax 2+bx+c , 由a<0,b ≤0,c>0,判别式△=b 2-4ac>0,•所以这个二次函数的图象是一条开口向下的抛物线,且与x 轴有两个不同的交点A (x 1,0),B (x 2,0),因为x 1x 2=c a<0,不妨设x 1<x 2,则x 1<0<x 2,对称轴x=-2b a≤0,于是│x 1│=|242b b ac a -+-|=242b b ac a -=c ,所以244ac b a -≥c=242b b ac a --≥-242b ac a-,故b 2-4ac ≤4,当a=-1,b=0,c=1时,等号成立.所以b 2-4ac 的最小值为4。
二次函数最值问题及解题技巧(个人整理)一、二次函数线段最值问题1、平行于x轴的线段最值问题1)首先表示出线段两个端点的坐标2)用右侧端点的横坐标减去左侧端点的横坐标3)得到一个线段长关于自变量的二次函数4)将其化为顶点式,并根据a的正负及自变量的取值范围判断最值2、平行于y轴的线段最值问题1)首先表示出线段两个端点的坐标2)用上面端点的纵坐标减去下面端点的纵坐标3)得到一个线段长关于自变量的二次函数解析式4)将其化为顶点式,并根据a的正负及自变量的取值范围判断最值3、既不平行于x轴,又不平行于y轴的线段最值问题1)以此线段为斜边构造一个直角三角形,并使此直角三角形的两条直角边分别平行于x轴、y轴2)根据线段两个端点的坐标表示出直角顶点坐标3)根据“上减下,右减左”分别表示出两直角边长4)根据勾股定理表示出斜边的平方(即两直角边的平方和)5)得到一个斜边的平方关于自变量的二次函数6)将其化为顶点式,并根据a的正负及自变量的取值规模判断最值7)根据所求得的斜边平方的最值求出斜边的最值即可2、二次函数周长最值问题1、矩形周长最值问题1)一般会给出一点落在抛物线上,从这点向两坐标轴引垂线构成一个矩形,求其周长最值2)可先设此点坐标,点p到x轴、y轴的距离和再乘以2,即为周长3)将其化为顶点式,并根据a的正负及自变量的取值范围判断最值2、利用两点之间线段最短求三角形周长最值1)首先判断图形中那些边是定值,哪些边是变量2)使用二次函数轴对称性及两点之间线段最短找到两条变革的边,并求其和的最小值3)周长最小值即为两条变革的边的和最小值加上不变的边长3、二次函数面积最值问题1、规则图形面积最值问题(这里规则图形指三角形必有一边平行于坐标轴,四边形必有一组对边平行于坐标轴)1)首先表示出所需的边长及高2)使用求面积公式表示出面积3)得到一个面积关于自变量的二次函数4)将其化为顶点式,并根据a的正负及自变量的取值规模判断最值2、不划定规矩图形面积最值问题1)支解。
二次函数求最值方法总结二次函数是高中数学中一个非常重要的内容,它的研究主要是通过函数的图像和性质来分析。
求二次函数的最值是我们在解决实际问题时经常需要用到的一个重要问题,下面我将对二次函数求最值的几种常用方法进行总结。
一、求二次函数的最值的基本思路:求解二次函数的最大值或最小值,就是要找出二次函数图像上的顶点。
根据二次函数的解析式f(x) = ax^2 + bx + c (a ≠ 0),顶点的横坐标为 x = -b/2a,纵坐标为 f(-b/2a)。
二、二次函数的变形:通过对二次函数的变形,将其转化为标准的完全平方形式,可以更方便地求解最值。
1.完全平方形式:f(x)=a(x-h)^2+k2.平移变形:f(x)=a(x-h)^2+k+c三、利用函数图像特征求解最值:1.如果a>0,则二次函数的图像开口向上,顶点为最小值;如果a<0,则二次函数的图像开口向下,顶点为最大值。
2.如果函数的常数项c>0,则函数的最小值为c;如果函数的常数项c<0,则函数的最大值为c。
四、利用导数的方法求解最值:1. 求二次函数的一阶导数 f'(x) = 2ax + b,并令其为零,求出顶点的横坐标 x = -b/2a。
2.将顶点的横坐标代入二次函数的解析式,求出纵坐标f(-b/2a)即可得到顶点的坐标。
五、利用求根公式求解最值:求根公式是指二次函数求根的公式,即二次函数的解为 x = (-b ± √(b^2 - 4ac))/(2a)。
1. 如果二次函数的判别式Δ = b^2 - 4ac < 0,则二次函数没有实数解,从而也没有最值。
2. 如果二次函数的判别式Δ = b^2 - 4ac > 0,则二次函数有两个实数解 x1 和 x2,取其中更接近顶点的一侧的解作为最值。
3. 如果二次函数的判别式Δ = b^2 - 4ac = 0,则二次函数有且只有一个实数解 x = -b/2a,此时该解即为最值。
二次函数最值求解方法在数学中,“二次函数”是常见的一个重要概念,其形式为f(x) = ax^2 + bx + c,其中a、b、c为常数,且a不等于0。
这里的x为自变量,y为因变量,而f(x)则表示y,也就是函数的输出值。
二次函数是一类非常特殊的函数,它在数学和物理等领域中都有着重要的应用。
求解二次函数在一定区间内的最值,可以帮助我们更好地理解和应用它们。
确定二次函数的开口方向在求解二次函数最值的过程中,第一步通常是要明确函数的开口方向。
对于一般形式的二次函数,如果a > 0,则函数的开口朝上;如果a < 0,则函数的开口朝下。
因此,在求解最值时,我们需要先判断二次函数的开口方向,以便选择正确的求解方法。
求解二次函数最值的方法一:配方法配方法也叫作配方法消元法,是一种传统的求解二次函数最值的方法。
其基本思想是通过配方,将原函数变形为完全平方的形式,从而求出最值。
具体的步骤如下:1. 将二次项系数与自变量平方项相乘,将一次项系数乘以2,将常数项加上一个适当的数,使得方程左侧变为二次项的完全平方,即a(x + b)^2 + c2. 化简相加的三项到二项,化简完毕后即可得到二次函数的顶点坐标和最值。
这种方法简单易行,但适用范围有限。
在解Quadratic Equation时,如果存在两个根,该方法无法得到所有的根。
且在教育教学中呈现该种方法的时候,常常翻译为印度配方法,实际是中国学者张丘建在《算经》中载有配方法名为陇头法,舒勒(Euler)又称之为“中和术”。
求解二次函数最值的方法二:导数法在高中数学中,一般利用导数来求解二次函数最值。
具体的实现过程如下:1. 求出二次函数的导数f'(x) = 2ax + b,其中a、b、c为常数。
2. 令f'(x) = 0,解出x,即为二次函数的极值点。
3. 比较极值点和区间端点f(a)、f(b)的大小,最终确定最值所在的位置。
通过对导数的求解,我们可以比较轻松地求出函数的极值点。
212=+-∴a a 解得:251±=a)(25110舍去又±=∴≤≤a a(3)当对称轴x=a>1 时,由图像知:222)1(max =-==a f y2a 1a 2=∴>=∴且满足a综上所述:a=-1 或 2。
点评:求二次函数)0(2≠++=a c bx ax y 在闭区间[m,n]上的最值只有以下两种情况: 1.若[]n m a b ,2∈-,则在f(m),f(n),f(ab 2-)中,最大的一个为最大值,最小的一个为最小值。
2.若[]n m ab,2∉-,则在f(m)与f(n)中,较大的一个为最大值,较小的一个为最小值。
三.二次函数与对数函数,指数函数的复合函数的最值问题。
(1)函数)(x f a y =(f(x)为二次函数)的最值主要是先讨论二次函数f(x)的最值,然后根据指数函数的单调性求得函数)(x f a y =的最值。
(2)函数)(log x f a y =(f(x)为二次函数)的最值,在f(x)>0 的情况下同样先讨论二次函数f(x)的最值,然后根据对数函数的单调性求得函数)(log x f a y =的最值。
四.随堂练习1.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.2m D.1 2m C. 2m 0 B. 1≤≤≤≤≤≥m 2.求函数]1,(,log )32(22-∞∈=+-x y x x的最小值。
3.设20≤≤x ,求函数523421+⋅-=-x x y 最大值和最小值。
课题:二次函数的最值(高三复习课)教学目标:1.掌握二次函数最值的求法。
2.并会运用它解决应用问题。
3.能运用数行结合、分类讨论思想解题。
教学重点、难点:重点:有限区间的二次函数最值及应用。
难点:含参数的有限区间的二次函数最值。
教学过程: 问题1 已知函数,求:⑴时,求最小值;⑵ 上的最值;⑶上的最值。
二次函数的最值二次函数是一种非常常见和重要的数学函数形式,具有许多应用和特点。
其中一个重要的特点就是它的最值。
本文将介绍二次函数的最值问题,包括如何求解最值以及最值的应用。
一、最值的概念在数学中,最值是指一个函数在给定定义域上取得的最大值或最小值。
二次函数的最值是指二次函数在定义域内取得的最大值或最小值。
二、最值的求解求解二次函数的最值可以通过求导数或者求二次函数对称轴来实现。
1. 求导数法对于一般二次函数y = ax^2 + bx + c,其中a、b、c为常数,我们可以通过求导数来找到最值。
首先,对二次函数求一阶导数,然后令导数等于0,即求解方程ax^2 + bx + c = 0。
这样可以找到二次函数的驻点,将驻点代入二次函数,得到最值。
2. 对称轴法对于一般二次函数y = ax^2 + bx + c,我们可以通过求其对称轴来找到最值。
二次函数的对称轴公式为x = -b / (2a)。
将对称轴的x值代入二次函数,即可得到最值。
三、最值的应用最值问题在实际应用中有着广泛的应用,尤其是二次函数的最值。
1. 经济学应用在经济学中,二次函数的最值问题常用于研究成本、利润或者效益等方面。
通过分析二次函数的最值,可以帮助经济学家做出更合理的决策。
2. 物理学应用在物理学中,二次函数的最值问题常用于研究物体的运动轨迹、能量等方面。
通过分析二次函数的最值,可以帮助物理学家预测和解释实验现象。
3. 工程学应用在工程学中,二次函数的最值问题常用于研究设计优化、材料选取等方面。
通过分析二次函数的最值,可以帮助工程师在设计和实施工程项目时作出最佳决策。
四、例题演示假设有一个二次函数y = -x^2 + 2x + 3,我们来求解它的最值。
1. 求导数法首先,对二次函数求导数,得到y' = -2x + 2。
令导数等于0,即-2x + 2 = 0,解得x = 1。
将x = 1代入二次函数,得到y = 4。
所以,二次函数y = -x^2 + 2x + 3的最值为y = 4。
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 轴定区间定由于这种类型的二次函数的对称轴是固定的,区间也是固定的,因而求它的最值,只要直接应用单调性求出最值即可。
例1 (2002年高考数学上海卷)]5,5[,22)(2-∈++=x ax x x f 。
(1)当1-=a 时,求函数)(x f 的最大值和最小值;(2)求实数a 的取值范围,使)(x f y =在区间[-5,5]上是单调函数。
解:(1)当1-=a 时,]5,5[,1)1(22)(22-∈+-=+-=x x x x x f ,由于对称轴为1=x ,区间为[-5,5],而当1≤x ≤5时,)(x f 是单调递增的;当-5≤x ≤1时,)(x f 是单调递增的,所以[nin x f )](]=37)5()]([,1)1(max =-==f x f f 。
(2)2222)(22)(a a x ax x x f -++=++=,所以对称轴为a x -=,由数形结合易知,当-a ≥5,即a ≤-5时,)(x f 在区间[-5,5]上单调递减;当-a ≤-5,即a ≥5时,)(x f 在区间[-5,5]上单调递增。
综上可知,当a ≤-5时,)(x f 在区间[-5,5]上单调递减;当a ≥5时,)(x f 在区间[-5,5]上单调递增。
注:这种类型的最值的求解一般比较简单,只要注意在区间上的单调性即可。
2 轴定区间动由于这种形式的对称轴是固定的,而区间是变动的,因而求它的最值必须要进行分类讨论才能得出结果。
二次函数求最值方法总结二次函数是高中数学中一个非常重要的概念,它的图像非常常见且有着广泛的应用。
对于一个二次函数,我们常常需要求解其最值,即求出函数的最大值或最小值点。
在解决这类问题时,我们可以采用以下几种方法。
一、图像法图像法是最直观也是最常用的求解二次函数最值的方法之一、我们可以通过观察二次函数的图像来判断最值的位置。
1. 对于一般形式的二次函数$y=ax^2+bx+c$,若$a>0$,则抛物线开口朝上,最值为最小值;若$a<0$,则抛物线开口朝下,最值为最大值。
因此,我们只需判断二次函数的a值的正负即可。
2. 另外,对于一般形式的二次函数$y=ax^2+bx+c$,我们可以求出它的顶点坐标。
二次函数的顶点坐标为$(x,y)$,其中$x=-\frac{b}{2a}$,$y=f(x)=f\left(-\frac{b}{2a}\right)=c-\frac{b^2}{4a}$。
当x为顶点时,y为函数的最值。
二、完全平方式完全平方式是通过将二次函数进行平方式来求解最值。
这个方法主要基于二次函数的完全平方式。
1. 对于一般形式的二次函数$y=ax^2+bx+c$,我们可以通过完全平方方式将其转化为$y=a(x-h)^2+k$的形式。
其中,h为$x=-\frac{b}{2a}$时的x值,k为$f(-\frac{b}{2a})$的值。
此时,最值点为$(h,k)$。
2. 对于二次函数的完全平方法,我们可以用符合二次差法,即$(p+q)^2=p^2+2pq+q^2$(p、q为实数)来得到完全平方式的表达式。
具体步骤如下:a. 首先,将二次函数转化为$y=ax^2+bx$的形式。
即去掉常数项,将$c$设为0。
b. 将二次函数中的二次项系数和一次项系数进行平均分解,得到$a(x+\frac{b}{2a})^2-\frac{b^2}{4a}$。
c. 进一步化简,得到$a(x+\frac{b}{2a})^2+\frac{4ac-b^2}{4a}$。
二次函数最值问题解题技巧二次函数最值问题是高中数学中常见的一类问题,也是中考、高考中经常出现的题型之一。
解题时需要掌握一些解题技巧,下面就介绍一些二次函数最值问题的解题技巧。
1. 求最值的方法二次函数的最值可以通过求解二次函数的顶点来得到,顶点即为最值点。
二次函数的顶点公式为:(-b/2a , f(-b/2a))。
其中,a、b、c分别为二次函数的系数,f(x)表示函数值。
2. 求最值的条件要求二次函数的最值,必须先要满足二次函数的a值不为0,否则该函数就不是二次函数。
其次,需要根据二次函数的符号来判断最值,当a>0时,函数的最小值为f(-b/2a),当a<0时,函数的最大值为f(-b/2a)。
3. 求最值的步骤求解二次函数的最值,一般可以分为以下几个步骤:(1)将二次函数化简为标准形式:y=ax+bx+c。
(2)求出二次函数的顶点坐标:(-b/2a , f(-b/2a))。
(3)判断二次函数的最值:当a>0时,函数的最小值为f(-b/2a);当a<0时,函数的最大值为f(-b/2a)。
(4)用最值来解题:根据题目要求,将二次函数的x值代入函数中求出对应的y值,从而得到函数的最值。
4. 拓展除了方法和步骤外,还有一些需要注意的点:(1)二次函数最值问题常常伴随着图像问题,需要将函数的图像画出来,从而更直观地理解问题。
(2)对于一些复杂的二次函数,可以借助计算器等工具来求解,但需要掌握求解方法和步骤。
(3)对于二次函数最值问题的解题,需要练习多种不同类型的题目,从而提高解题能力。
总之,掌握二次函数最值问题的解题技巧,需要学生在学习中不断积累,多加练习,从而提高数学解题能力。
二次函数中最值点的求解方法和性质二次函数是关于自变量的二次多项式函数,通常以y=f(x)的形式表示,其中f(x) = ax^2 + bx + c,其中a、b、c是实数且a ≠ 0。
在二次函数的图像中,最值点是最高点或最低点,它在函数图像上是一个特殊的点,具有重要的数学性质。
本文将介绍二次函数中最值点的求解方法和性质。
一、求解最值点的方法1. 完成平方法通过将二次函数写成完全平方式,可以方便地求解最值点。
以下是具体步骤:步骤一:将二次函数写成完全平方式,即将二次项和一次项的系数进行平方和配方,可以得到f(x) = a(x - h)^2 + k的形式。
步骤二:通过完成平方式,可以得到最值点的横坐标h和纵坐标k。
其中,横坐标h即为最值点的横坐标,纵坐标k即为最值点的纵坐标。
2. 利用对称性二次函数的图像具有对称性,即最值点与抛物线的对称轴上的另一个点关于对称轴对称。
因此,我们可以通过对称性求解最值点,具体步骤如下所示:步骤一:计算二次函数图像的对称轴的横坐标,对称轴的公式为x= -b/2a。
步骤二:将对称轴的横坐标带入二次函数,可以得到最值点的纵坐标。
二、最值点的性质1. 最值点的坐标对于二次函数y = ax^2 + bx + c,其最值点的坐标为(-b/2a, f(-b/2a))。
其中,横坐标为最值点的横坐标,纵坐标f(-b/2a)为最值点的纵坐标。
2. 最值点的性质- 当a > 0时,抛物线开口向上,最值点为最低点,函数的最小值即为最值点的纵坐标。
- 当a < 0时,抛物线开口向下,最值点为最高点,函数的最大值即为最值点的纵坐标。
三、实例分析例如,考虑二次函数y = 2x^2 - 4x + 3。
我们可以通过求解最值点的方法来确定该二次函数的最值点和性质。
通过完成平方法,将二次函数写成完全平方式,有y = 2(x^2 - 2x + 1) + 1= 2(x - 1)^2 + 1通过比较可以得到,最值点的横坐标为1,纵坐标为1。
实际问题中利用二次函数求最值值的三种类型作者:陈宪胜来源:《中学理科·初中版》2008年第07期利用二次函数解决实际问题是中考的热点题型,该题型常设计成从实际问题情境中确定二次函数的表达式,再利用二次函数的性质求最值.下面以2007年的中考试题为例来说明求最值的三种类型.一、利用配方法或公式法求最值【例1】 (2007年,青岛)某公司经销一种绿茶,每千克成本为50元.市场调查发现,在一段时间内,销售量w(千克)随销售单价x(元/千克)的变化而变化,具体关系式为:w=-2x+240.设这种绿茶在这段时间内的销售利润为y(元),解答下列问题:(1)求y与x的关系式;(2)当x取何值时,y的值最大?(3)如果物价部门规定这种绿茶的销售单价不得高于90元/千克,公司想要在这段时间内获得2250元的销售利润,销售单价应定为多少元?解:(1)y=(x-50)•w=(x-50)•(-2x+240)=-2x2+340x-12000,∴y与x的关系式为:y=-2x2+340x-12000.(2)y=-2x2+340x-12000=-2(x-85)2+2450,∴当x=85时,y的值最大.(3)当y=2250时,可得方程-2(x-85)2+2450=2250.解这个方程,得x1=75,x2=95.根据题意,x2=95不合题意,应舍去.∴当销售单价为75元时,可获得销售利润2250元.评注:建立二次函数关系式后,利用配方法确定二次函数的顶点坐标,即可求出函数的最大值.二、利用自变量的实际意义求最值【例2】 (2007年,南通)某商场将每台进价为3000元的彩电以3900元的销售价售出,每天可销售出6台.假设这种品牌的彩电每台降价100x(x为正整数)元,每天可多售出3x 台.(注:利润=销售价-进价)(1)设商场每天销售这种彩电获得的利润为y元,试写出y与x之间的函数关系式;(2)销售该品牌彩电每天获得的最大利润是多少?此时,每台彩电的销售价是多少时,彩电的销售量和营业额均较高?解:(1)y=(3900-100x-3000)(6+3x)=-300x2+2100x+5400.(2)y=-300x2+2100x+5400=-300(x-3.5)2+9075.因x为正整数,∴当x=3或4时,y=9000.当x=3时,单价为3600元,每天销售15台,营业额为54000元;当x=4时,单价为3500元,每天销售18台,营业额为63000元.∴最大利润是9000元,此时单价是3500元.评注:根据顶点坐标,当x=3.5时,y取得最大值.但由于已知自变量x为正整数,所以取x=3或4,当x=3或4时,计算出彩电的销售量和营业额,比较得出结论.三、利用函数的增减性求最值【例3】 (2007年,贵阳)某水果批发商销售每箱进价为40元的苹果,物价部门规定每箱售价不得高于55元,市场调查发现,若每箱以50元的价格销售,平均每天销售90箱,价格每提高1元,平均每天少销售3箱.(1)求平均每天销售量y(箱)与销售价x(元/箱)之间的函数关系式;(2)求该批发商平均每天的销售利润w(元)与销售价x(元/箱)之间的函数关系式;(3)当每箱苹果的销售价为多少元时,可以获得最大利润?最大利润是多少?解:(1)y=90-3(x-50),化简得:y=-3x+240.(2)w=(x-40)(-3x+240)=-3x2+360x-9600.(3)w=-3x2+360x-9600.∵a当x=-b/2a=60时,w有最大值.又x∴当x=55元时,w的最大值为1125元.∴当每箱苹果的销售价为55元时,可以获得1125元的最大利润.评注:本题自变量x最大取值是55,而利用公式,当x=60时,w有最大值,x的取值超出了自变量的取值范围,所以可利用二次函数的增减性来求得最大值.实际问题中二次函数的最值受自变量取值范围的限制,当顶点的横坐标在这个范围时,可直接利用顶点坐标来求;当顶点的横坐标不在这个范围时,要根据函数的增减性,求自变量取值范围两端点所对应的函数值为该函数的最值;求最值时,还要根据自变量的实际意义,如商品数量只能为整数、人数为整数等,通过计算比较才能确定最值.。
二次函数求最值的方法二次函数是一种具有形如f(x)=ax²+bx+c的函数,其中a、b、c是实数且a≠0。
二次函数图像呈现出抛物线的形状,我们可以利用二次函数的性质来求解其最值。
首先,我们可以将二次函数转化为标准形式或顶点形式。
标准形式表示为f(x)=a(x-h)²+k,其中(h,k)为抛物线的顶点坐标。
顶点形式表示为f(x)=a(x-p)(x-q),其中p和q为抛物线的两个x坐标。
通过观察函数的系数a的正负可以大致判断函数的开口方向。
当a>0时,抛物线开口向上;当a<0时,抛物线开口向下。
以标准形式为例,下面介绍二次函数求最值的方法:方法一:利用抛物线的对称性由于抛物线具有轴对称性,即抛物线关于顶点对称。
如果我们求出了抛物线的顶点坐标,那么最值对应的x值就是顶点的横坐标,最值的y值就是顶点的纵坐标。
求顶点坐标的方法如下:1. 将二次函数转化成顶点形式,并确定顶点的x坐标;2. 将顶点的x值代入二次函数中求出对应的y值。
例如,对于函数f(x)=2x²-4x+3,可以将其转化为顶点形式:f(x)=2(x-1)²+1。
因此,顶点的x坐标为1。
将x=1代入二次函数中,可以求得对应的y值:f(1)=2(1-1)²+3=3。
所以,对于函数f(x)=2x²-4x+3,其顶点坐标为(1,3)。
其中,最值的x值为1,对应的最值y值为3。
方法二:利用二次函数的对称轴二次函数的对称轴是过顶点的一条线,可以利用对称轴求最值。
对于标准形式的函数f(x)=a(x-h)²+k,它的对称轴的方程为x=h。
例如,对于函数f(x)=2x²-4x+3,可以直接观察到二次函数的对称轴方程为x=1。
我们可以代入对称轴的x值,计算得到对应的y值:f(1)=2(1)²-4(1)+3=1。
所以,对于函数f(x)=2x²-4x+3,其对称轴方程为x=1。
如何轻松找出一个二次函数的最大值或最小值抛物线顶点的纵坐标值(一般用k表示),是该二次函数的最大值或最小值。
我们学下怎么找它的值吧!步骤方法 1y = ax2 + bx + c 形式•1 确定你要找的是最大值还是最小值。
只能找其中一个,不能同时找俩。
二次函数的最值出现在顶点。
对于y = ax2 + bx + c, (c - b2/4a)就是顶点的函数值了。
a是正的情况:我们得到最小值,因为抛物线开口向上。
(顶点就是最低点了) a 是负的情况:我们得到最大值,因为抛物线开口向下(顶点就是最高点了。
)a的值如果是0,则就不是二次函数,不是我们的讨论范围。
1 确定你要找的是最大值还是最小值。
只能找其中一个,不能同时找俩。
二次函数的最值出现在顶点。
对于y = ax2 + bx + c, (c - b2/4a)就是顶点的函数值了。
a是正的情况:我们得到最小值,因为抛物线开口向上。
(顶点就是最低点了)a 是负的情况:我们得到最大值,因为抛物线开口向下(顶点就是最高点了。
) a的值如果是0,则就不是二次函数,不是我们的讨论范围。
方法 2y = a(x-h)2 + k 形式1 对于y = a(x-h)2 + k ,k就是顶点的函数最值。
k 是二次函数的最大值或最小值,根据 a的正负有所变化。
方法 3例子1找出这个函数的最大或最小值: f(x) = x2 + x + 12找出这个函数的最大或最小值: f(x) = -2(x-1)2 + 3小提示•抛物线的对称轴为x = h•-h 是取得最值时的自变量值。
.。
二次函数求最值的三种方法
一、引言
在学习高中数学时,我们会学到二次函数,并学习如何求出这个函数的最值。
这是一个非常重要的问题,因为在实际生活中,很多问题都可以用二次函数来描述,例如:投射物的运动轨迹、拱桥的设计等。
为了更好地理解和掌握这一知识点,本文将分析三种常见的方法来解决二次函数求最值的问题。
这些方法包括:
1.利用二次函数的顶点公式求最值
2.利用二次函数的导数公式求最值
3.利用求根公式解二次方程求最值
在下文中,我们将详细展开上述三种方法的整体流程并进行详细描述。
二、利用二次函数的顶点公式求最值
二次函数的标准形式为:y=ax²+bx+c,其中a、b、c分别代表二次项系数、一次项系数和常数项。
我们可以通过求出顶点来确定二次函数的最值。
我们知道,对于标准二次函数,其顶点坐标为(-b/2a,f(-b/2a))。
使用这一公式,我们可以简单地找到二次函数的最值。
接下来,我们将细致地介绍如何使用顶点公式求二次函数的最值。
1. 将二次函数转换为标准形式。
我们有一个二次函数y=2x²+4x-5,我们可以将其转换为y=2(x²+2x)-5。
2. 现在,我们可以通过分离平方项来找到二次项x²的系数a和一次项x的系数b。
在本例中,二次项系数a为2,一次项系数b为4。
3. 接下来,我们可以使用顶点公式来计算出顶点的坐标。
根据公式,顶点的横坐标为-b/2a,若b为正数,顶点为函数的最小值,反之为最大值。
在本例中,由于一次项系数为正数,因此我们将使用公式-b/2a来计算横坐标。
(a) 横坐标=-b/2a=(-4)/(2*2)=-1
(b) 将横坐标代入原函数中,可得纵坐标f(-1)=2*(-1)²+4*(-1)-5=-7
(c) 顶点坐标为(-1,-7)。
4. 因其二次项系数为正数,所以这是一个开口向上的抛物线,并且其最小值为-7,在顶点的位置。
答案为f(x)=-7。
三、利用二次函数的导数公式求最值
另一种方法是使用二次函数的导数公式来确定最值。
二次函数y=ax²+bx+c的导函数为y'=2ax+b。
在最值点上,导数为0。
我们可以使用这种方法解决二次函数的最值问题。
此方法的步骤如下所示:
1. 将二次函数转换为标准形式。
同样,假设我们有一个函数f(x)=-3x²+5x+2,我们先将其变为y=-3(x²-(5/3)x)-2。
2. 找出导函数,即y'=2ax+b。
在本例中,导函数为y'=-6x+5。
3. 将导函数设置为0,求出最值点的横坐标。
在本例中,我们需要解出-6x+5=0,因此横坐标为x=5/6。
4. 确定最值。
因我们发现二次项系数为负数,所以这是一个开口向下的抛物线,并且在最值点处会取得最大值。
将x=5/6代入原方程中,可得f(5/6)=(-3)*(5/6)²+5*(5/6)+2=3.305556。
答案为f(x)=3.305556。
四、利用求根公式解二次方程求最值
在某些情况下,我们也可以使用求根公式来解决最值问题。
根据二次函数的解根公式,如果ax²+bx+c=0,则x=(-b±√(b²-4ac))/2a。
将这一公式应用于最值问题中,我们可以通过求解f'(x)=0来确定函数的最值。
步骤如下所示:
1. 将二次函数转换为标准形式。
仍假设我们有一个函数f(x)=6x²+12x-1,我们先将其变为y=6(x²+2x/3)-1。
2. 找出导函数f'(x)=12x+12并将其设置为0。
解得x=-1。
3. 求出相应的y值。
将x=-1代入f(x)中,可得f(-1)=6*(-1)²+12*(-1)-1=-19。
答案为f(x)=-19。
五、总结
通过本文,可以看到三种方法都是可以解决二次函数求最值的。
在实际问题中,应根据特定的情况选择合适的方法。
如果二次函数的顶点已知,则顶点公式是最方便和直接的方法。
如果是目标函数是一个三次或更高次方程,那么求导和求根公式可能是更好的选择。