利用相似构造二次函数求最值
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数学篇数苑纵横与二次函数有关的最值问题是中考数学中的一个重难点,常与几何图形、三角函数、实际问题等相结合,考查同学们的空间想象能力和逻辑推理能力.不少同学面对这类最值问题时觉得难以下手,但只要我们认真阅读题目,理解问题的实质,构建出二次函数,再运用二次函数的有关性质即可使问题顺利得解.一、求解实际生活中的最值问题在实际生活中,我们总是追求利益最大或者是成本最低,从数学角度看,就是在特定条件下求目标函数的最大值或者最小值.运用二次函数求解实际生活中的最值问题,关键在于如何构建正确的二次函数模型.解题时应把握以下两点:其一,认真审题,提炼出有用信息;其二,根据题干描述以及自身生活经验,通过合理的抽象确定常量与变量间的函数关系,建立函数模型,然后结合模型和实际情况求得最大值或最小值.需要注意的是,实际问题中二次函数的最大值或最小值不一定在图象的顶点处取得,若顶点的横坐标不在自变量的取值范围内,则要借助函数的增减性来求最大值或最小值.例1某商品的进价为每件50元,售价为每件60元,每个月可卖出200件,如果每件商品的售价上涨1元,则每个月少卖10件(每件售价不能高于72元),设每件商品的售价上涨x 元(x 为正整数),每个月的销售利润为y 元.(1)求y 与x 的函数关系式并直接写出自变量x 的取值范围;(2)每件商品的售价定为多少元时,每个月可获得最大利润?最大月利润是多少元?解:(1)设每件商品的售价上涨x 元(x 为正整数),则每件商品的利润为:(60-50+x )元,总销量为:(200-10x )件,商品利润为:y =(60-50+x )(200-10x ),=(10+x )(200-10x ),=-10x 2+100x +2000.∵原售价为每件60元,每件售价不能高于72元,∴0<x ≤12且x 为正整数;(2)y =-10x 2+100x +2000,=-10(x 2-10x )+2000,=-10(x -5)2+2250.故当x =5时,最大月利润y =2250元.这时售价为60+5=65(元).点评:此题主要考查了二次函数的应用及二次函数的最值问题.根据每天的利润=一件的利润×销售量,建立函数关系式.借助二次函数解答实际问题是解题关键.例2李大爷利用坡前空地种植了一片优质草莓.根据市场调查,在草莓上市销售的30天中,其销售价格m (元/公斤)与第x 天之间满足m =ìíî3x +15(1≤x ≤15),-x +75(15<x ≤30).(x 为正整数),销售量n (公斤)与第x 天之间的函数关系如图1所示:图1如果李大爷的草莓在上市销售期间每天如何利用二次函数求解最值问题山西临沂周立恒23数学篇数苑纵横的维护费用为80元.(1)求日销售量n 与第x 天之间的函数关系式;(2)求在草莓上市销售的30天中,每天的销售利润y 与第x 天之间的函数关系式;(日销售利润=日销售额-日维护费)(3)求日销售利润y 的最大值及相应的x .解:(1)当1≤x ≤10时,设n =kx +b ,由图可知ìíî12=k +b ,30=10k +b ,解得ìíîk =2,b =10,∴n =2x +10同理得,当10<x ≤30时,n =-1.4x +44,∴销售量n 与第x 天之间的函数关系式:n =ìíî2x +10(x ≤x ≤10),-1.4x +44(10<x ≤30),(2)∵y =mn -80,∴y =ìíîïï(2x +10)(3x +15)-80(x ≤x ≤10),(-1.4x +44)(3x +15)-80(10<x <15),(-1.4x +44)(-x +75)-80(15≤x ≤30),整理得,y =ìíîïï6x 2+60x +70,(1≤x ≤10),-4.2x 2+111x +580,(10<x <15),1.4x 2-149x +3220,(15≤x ≤30),(3)当1≤x ≤10时,∵y =6x 2+60x +70的对称轴x =-b 2a=602×6=-5,∴此时,在对称轴的右侧y 随x 的增大而增大,∴当x =10时,y 取最大值,则y 10=1270当10<x <15时,∵y =-4.2x 2+111x +580的对称轴是直线x =111-4.2×2=1118.4≈13.2<13.5,∴当x =13时,y 取得最大值,此时y 13=1313.2;当15≤x ≤30时,∵y =1.4x 2-149x +3220的对称轴为直线x =1492.8>30,∴此时,在对称轴的左侧y 随x 的增大而减小∴x =15时,y 取最大值,y 的最大值是y 15=1300,综上,草莓销售第13天时,日销售利润y 最大,最大值是1313.2元.点评:本题在确定函数最大值时,由于此函数是分段函数,所以要分三种情况讨论.第二种情况中顶点的横坐标在自变量取值范围内,可以利用顶点坐标公式来确定函数的最大值;而第一种情况和第三种情况中顶点的横坐标都不在自变量取值范围内,因此必须利用函数的增减性来确定函数的最大值.分别求出三种情况中的最大值后,还要通过比较确定日销售利润的最大值.二、求解几何图形中的最值问题解答几何图形中的最值问题一般根据已知条件设置相关参数,构建对应的函数模型,再借助函数的性质进行解答.构建二次函数求解几何图形中的最值问题时,要全面观察几何图形的结构特征,挖掘出相应的内在性质,综合运用所学的知识,如勾股定理、全等三角形、相似三角形、解直角三角形、图形的面积公式等,寻求等量关系构造出二次函数,结合二次函数性质计算出最终结果.同时,为保证求解最值问题的正确性,应明确自变量的取值范围.例3如图2,梯形ABCD 中,BC ∥AD ,AB =BC =CD =6,∠D =60°,E 、F 分别为BC 、CD 上两个动点(不与端点重合),且∠AEF =120°,设BE =x ,CF =y .(1)求y 与x 的函数关系式;(2)x 取何值时,y 有最大值,最大值是多少?24数学篇数苑纵横图2解:(1)∵AB =BC =CD =6,BE =x ,CF =y ,∴EC =6-x ,∵BC ∥AD ,∴∠C +∠D =180°,又∠D =60°,∴∠C =120°,∴∠CEF +∠CFE =60°,又∠AEF =120°,∴∠CEF +∠AEB =60°,∴∠CFE =∠AEB ,又梯形ABCD 中,BC ∥AD ,AB =CD ,∴∠B =∠C ,∴△ABE ∽△ECF ,∴AB EC =BE CF,即66-x =x y,∴y =-16x 2+x ;(2)函数y =-16x 2+x =-16(x -3)2+32为开口向下的抛物线,由0<x <6可知,当x =3时,y 有最大值,y 的最大值为32.点评:本题的思路为通过已知条件得出相似三角形,由相似三角形的比例式,进而列出y 与x 的函数关系式,最后根据二次函数求最值的方法求出y 的最大值及此时x 的值.同学们在求二次函数最值时一定要注意自变量x 的范围.例4如图3,在△ABC 中,AB =10,AC =25,∠ACB =45°,D 为AB 边上一动点(不与点B 重合),以CD 为边长作正方形CDEF ,连接BE ,则△BDE 面积的最大值等于.图3图4解:如图4,过点E 作EM ⊥BA 于M ,过点C 作CN ⊥BA 交BA 的延长线于N ,过点A 作AH ⊥BC 于H .在Rt△ACH 中,∵∠AHC =90°,∠ACH =45°,AC =25,∴AH =CH =AC ⋅cos 45°=10,在Rt△ABH 中,∵∠AHB =90°,AB =10,AH =10,∴BH =AB 2-AH 2=102-(10)2=310,∴BC =BH +CH =410,∵S △ACB =12⋅BC ⋅AH =12⋅AB ⋅CN ,∴CN =4,在Rt△ACN 中,AN =AC 2-CN 2=(25)2-42=2,∴BN =BA +AN =12,设BD =x ,则DN =12-x ,∵四边形EFCD 是正方形,∴DE =DC ,∠EDC =∠EMD =∠DNC =90°,∴∠EDM +∠ADC =90°,∠ADC +∠DCN =90°,∴∠EDM =∠DCN ,∴△EMD ≌△DNC (AAS),∴EM =DN =12-x ,∴S △DBE =12⋅BD ⋅EM =12⋅x ⋅(12-x )=12x 2+6x =-12(x -6)2+18,∵-12<0,∴当x =6时,△BDE 的面积最大,最大值为18.故答案为18.点评:本题是一道几何函数题,考查了正方形的性质,解直角三角形等知识.求解时应从几何图形入手,充分利用几何图形的性质构造出函数关系,如本题以三角形的面积公式构建二次函数,再利用二次函数的性质解题.25。
数学篇解题指南几何图形与二次函数的综合题难度一般较大.在解答此类问题时,同学们要认真观察、分析图形的结构特征,充分挖掘几何图形的性质,再利用二次函数的性质求解.下面笔者就以二次函数中线段最值问题与图形面积最值问题的常见解法举例说明.一、二次函数中的线段最值问题常见的二次函数中的线段最值问题有:(1)求某条线段的最值;(2)求几条线段的和的最小值或差的最大值.这类问题侧重于考查二次函数与直线的位置关系、二次函数的性质、平面几何图形的性质.解答此类问题,通常需根据直线与二次函数的位置关系,利用二次函数的对称性转换点或线段的位置,构造出三角形、平行四边形、三点共线的情况等,从而运用三角形、平四边形的性质,以及一些平面几何定理,如“两点间线段最短”“两边之差小于第三边”,求得最值.例1在平面直角坐标系中,抛物线y =ax 2+bx +c 经过A (-2,-4),O (0,0),B(2,0)三点.(1)求抛物线y =ax 2+bx +c 的解析式;(2)若点M 是该抛物线对称轴上的一点,求AM +OM 的最小值.分析:题目(1)是一个求二次函数解析式的简单问题,只要把三个点代入解析式,组成方程组求解即可;(2)是在(1)求解出的二次函数解析式的基础上,求对称轴上一点到两个固定点的距离和问题,即“求AM +OM 的最小值”.准确画出二次函数的图象,如图1所示,利用二次函数的对称性以及对称轴的相关知识,可以得出OM =BM ,从而将AM +OM 转化为当A 、B 、M 三点共线时,两线段和最小.解:(1)把A (-2,-4),O (0,0),B (2,0)三点的坐标代入y =ax 2+bx +c 中,得方程组的解为,a =-12,b =1,c =0,所以抛物线的解析式为y =-12x 2+x ;(2)由y =-12x 2+x =-12(x -1)2+12,可得抛物线的对称轴为x =1,并且对称轴垂直平分线段OB ,∵点M 是抛物线对称轴上的一点,∴OM =BM ,∴OM +AM =BM +AM ,连接AB 交直线x =1于M 点,此时OM +AM 最小.过点A 作AN ⊥x 轴于点N ,在Rt△ABN 中,AB =AB 2+BN 2=42+42=42,因此OM +AM 的最小值为42.评注:二次函数的图象具有对称性,点M 是对称轴上的一点,利用此性质可以得到OM =BM ,这样便将“OM +AM ”转化为“BM +AM ”,进一步转化为求AM +BM 最小值问题,然后利用“两点之间线段最短”的原理求解即可.二、二次函数中图形面积的最值问题二次函数中图形面积的最值问题往往是二次函数线段最值问题的升华.求解此类问题时往往需要将不规则或复杂的图形通过“分割法”或“补形法”转化为规则的图形,然后利用规则图形的面积公式来求解.一般地,怎样求解二次函数中的几何最值问题南京师范大学盐城实验学校程梦书x y 图119数学篇解题指南二次函数中图形面积的最值问题往往通过“转化”思想,化为“线段(和)”最值问题.此外,经过割补后所求区域的面积,可通过不同区域的面积相加或相减来求得.例2已知抛物线经过点A (-1,0)、B (3,0)、C(0,3).(1)求抛物线的解析式;(2)点M 是线段BC 上的点(不与B ,C 重合),过M 作MN //y 轴交抛物线于N ,若点M 的横坐标为m ,请用m 的代数式表示MN 的长;(3)在(2)的条件下,连接NB 、NC ,是否存在m ,使△BNC 的面积最大?若存在,求m 的值;若不存在,说明理由.分析:(1)求二次函数解析式比较容易,直接将三点坐标代入组成方程组即可.(2)中点M 虽是动点,但坐标可以用二次函数的解析式表示出来,随后表示出点N 的坐标,即可表示MN 的长.(3)△BNC 面积直接求解比较困难,利用转化思想化为S △MNC +S △MNB .利用面积公式,将“面积”最值问题转化为“线段”最值问题来求解.(如图2所示).解:(1)∵抛物线过点A (-1,0)、B (3,0),∴设抛物线的解析式为:y =a (x +1)(x -3),又∵抛物线过点C (0,3),∴a (0+1)(0-3)=3,解得a =-1,所以,抛物线的解析式为:y =-(x +1)(x -3)=-x 2+2x +3;(2)设直线BC 的解析式为y =kx +b ,则有:故直线BC 的解析式为:y =-x +3,已知点M 的横坐标为m ,则M (m ,-m +3)、N (m ,-m 2+2m +3),∴MN =|(-m 2+2m +3)-(-m +3)|=|-m 2+3m |,∵点M 在B 、C 之间,∴点N 高于点M ,∴0<m <3,∴MN =|-m 2+3m |=-m 2+3m 即MN =-m 2+3m (0<m <3);(3)存在,S △BNC =S △MNC +S △MNB ,∵MN //y 轴,∴延长NM 交x 轴于点D ,∴点C 到MN 的距离为OD ,∴S △MNC =12MN ×OD ,S △MNB =12MN ×DB ,S △BNC =S △MNC +S △MNB =12MN (OD +DB )=12MN ×OB ,∴当|MN |最大时,△BNC 的面积最大,MN =-m 2+3m =-(m -32)2+94,当m =32时,MN 有最大值为94,所以当m =32时,S △BNC 的面积最大,故△BNC 的面积最大值为12×94×3=278.评注:求解二次函数的最值问题时,一定要准确绘制出函数的图象,特别是开口方向、与x 轴的交点、与y 轴的交点、对称轴.否则,可能得到错解或无解.利用二次函数求最值需要注意:当二次函数的开口向下时,在顶点处取得最大值;当二次函数的开口向上时,在顶点处取得最小值.二次函数中的几何最值问题往往涉及“线段和最小”或“图形面积最大”等问题.同学们应掌握二次函数的图象和性质,将最值图2。
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. 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.二次函数求最值(一般范围类)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:二次函数求最值(经济类问题)例1.为了扩大内需,让惠于农民,丰富农民的业余生活,鼓励送彩电下乡,国家决定对购买彩电的农户实行政府补贴.规定每购买一台彩电,政府补贴若干元,经调查某商场销售彩电台数y (台)与补贴款额x (元)之间大致满足如图①所示的一次函数关系.随着补贴款额x 的不断增大,销售量也不断增加,但每台彩电的收益Z (元)会相应降低且Z 与x 之间也大致满足如图②所示的一次函数关系.(1)在政府未出台补贴措施前,该商场销售彩电的总收益额为多少元?(2)在政府补贴政策实施后,分别求出该商场销售彩电台数y 和每台家电的收益Z 与政府补贴款额x 之间的函数关系式;(3)要使该商场销售彩电的总收益w (元)最大,政府应将每台补贴款额x 定为多少?并求出总收益w 的最大值.分析:(1)政府未出台补贴措施前,商场销售彩电台数为800台,每台彩电的收益为200元;(2)利用两个图像中提供的点的坐标求各自的解析式;(3)商场销售彩电的总收益=商场销售彩电台数×每台家电的收益,将(2)中的关系式代入得到二次函数,再求二次函数的最大值.解:(1)该商场销售家电的总收益为800200160000⨯=(元);(2)依题意可设1800y k x =+,2200Z k x =+,∴有14008001200k +=,2200200160k +=,解得12115k k ==-,.所以800y x =+,12005Z x =-+. (3)1(800)2005W yZ x x ⎛⎫==+-+ ⎪⎝⎭21(100)1620005x =--+,政府应将每台补贴款额x 定为100元,总收益有最大值,其最大值为162000元.说明:本题中有两个函数图像,在解题时要结合起来思考,不可顾此失彼.例2.凯里市某大型酒店有包房100间,在每天晚餐营业时间,每间包房收包房费100元时,包房便可全部租出;若每间包房收费提高20元,则减少10间包房租出,若每间包房收费再提高20元,则再减少10间包房租出,以每次提高20元的这种方法变化下去.(1)设每间包房收费提高x (元),则每间包房的收入为y 1(元),但会减少y 2间包房租出,请分别写出y 1、y 2与x 之间的函数关系式.(2)为了投资少而利润大,每间包房提高x (元)后,设酒店老板每天晚餐包房总收入为y (元),请写出y 与x 之间的函数关系式,求出每间包房每天晚餐应提高多少元可获得最大包房费收入,并说明理由.分析:(1)提价后每间包房的收入=原每间包房收包房费+每间包房收包房提高费,包房减少数=每间包房收包房提高费数量的一半;(2)酒店老板每天晚餐包房总收入=提价后每间包房的收入×每天包房租出的数量,得到二次函数后再求y 取得最大值时x 的值.解:(1)x y +=1001,x y 212=; (2))21100()100(x x y -•+=y 11250)50(212+--=x ,因为提价前包房费总收入为100×100=10000,当x=50时,可获最大包房收入11250元,因为11250>10000又因为每次提价为20元,所以每间包房晚餐应提高40元或60元. 说明:本题的答案有两个,但从“投资少而利润大”的角度来看,因尽量少租出包房,所以每间包房晚餐应提高60元应该更好.例3.某水产品养殖企业为指导该企业某种水产品的养殖和销售,对历年市场行情和水产品养殖情况进行了调查.调查发现这种水产品的每千克售价1y (元)与销售月份x (月)满足关系式1y =36x 83+-,而其每千克成本2y (元)与销售月份x (月)满足的函数关系如图所示.(1)试确定b c 、的值;(2)求出这种水产品每千克的利润y (元)与销售月份x (月)之间的函数关系式;(3)“五·一”之前,几月份出售这种水产品每千克的利润最大?最大利润是多少? 分析:(1)将点(3,25),(4,24)代入求b 、c 的值;(2)y =1y -2y ;(3)将(2)中的二次函数配方为顶点式,再利用二次函数的增减性,在满足“五·一”之前的前提下求最大值.解:(1)由题意:22125338124448b c b c ⎧=⨯++⎪⎪⎨⎪=⨯++⎪⎩,解得7181292b c ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩; (2)12y y y =-23115136298882x x x ⎛⎫=-+--+ ⎪⎝⎭21316822x x =-++; (3)21316822y x x =-++ 2111(1236)46822x x =--+++21(6)118x =--+. ∵108a =-<,∴抛物线开口向下.在对称轴6x =左侧y 随x 的增大而增大.由题意5x <,所以在4月份出售这种水产品每千克的利润最大.最大利润211(46)111082=--+=(元). 说明:本题在x =6,即6月份时取得最大值,但题目要求在“五·一”之前,所以要将二次函数配方为顶点式,利用二次函数的增减性来求解.例4.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 =-.y 22 (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. 二次函数求最值(面积最值问题)例1.在矩形ABCD 中,AB=6cm ,BC=12cm ,点P 从点A 出发,沿AB 边向点B 以1cm /s 的速度移动,同时点Q 从点B 出发沿BC 边向点C 以2cm /s 的速度移动,如果P 、Q 两点同时出发,分别到达B 、C 两点后就停止移动.(1)运动第t 秒时,△PBQ 的面积y(cm²)是多少?(2)此时五边形APQCD 的面积是S(cm²),写出S 与t 的函数关系式,并指出自变量的取值范围.(3)t 为何值时s 最小,最小值时多少?答案:6336333607266126262621)1(2222有最小值等于时;当)()()()()()(S t t S t t t t t S t t t t y =∴+-=<<+-=+--⨯=+-=⋅-=例2.小明的家门前有一块空地,空地外有一面长10米的围墙,为了美化生活环境,小明的爸爸准备靠墙修建一个矩形花圃,他买回了32米长的不锈钢管准备作为花圃的围栏,为了浇花和赏花的方便,准备在花圃的中间再围出一条宽为一米的通道及在左右花圃各放一个1米宽的门(木质).花圃的长与宽如何设计才能使花圃的面积最大?解:设花圃的宽为x 米,面积为S 平方米则长为:x x 4342432-=+-(米)则:)434(x x S -=x x 3442+-= 4289)417(42+--=x ∵104340≤-<x ∴2176<≤x∵6417<,∴S 与x 的二次函数的顶点不在自变量x 的范围内, 而当2176<≤x 内,S 随x 的增大而减小, ∴当6=x 时,604289)4176(42max =+--=S (平方米) 答:可设计成宽6米,长10米的矩形花圃,这样的花圃面积最大.例3.已知边长为4的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PNDM 有最大面积.解:设矩形PNDM 的边DN=x ,NP=y ,则矩形PNDM 的面积S=xy (2≤x≤4)易知CN=4-x ,EM=4-y .过点B 作BH ⊥PN 于点H则有△AFB ∽△BHP∴PHBH BF AF =,即3412--=y x , ∴521+-=x y , x x xy S 5212+-==)42(≤≤x , 此二次函数的图象开口向下,对称轴为x=5,∴当x≤5时,函数值y 随x 的增大而增大,对于42≤≤x 来说,当x=4时,12454212=⨯+⨯-=最大S . 【评析】本题是一道代数几何综合题,把相似三角形与二次函数的知识有机的结合在一起,能很好考查学生的综合应用能力.同时,也给学生探索解题思路留下了思维空间.例4.某人定制了一批地砖,每块地砖(如图(1)所示)是边长为0.4米的正方形ABCD ,点E 、F 分别在边BC 和CD 上,△CFE 、△ABE 和四边形AEFD 均由单一材料制成,制成△CFE 、△ABE 和四边形AEFD 的三种材料的每平方米价格依次为30元、20元、10元,若将此种地砖按图(2)所示的形式铺设,且能使中间的阴影部分组成四边形EFGH .(1)判断图(2)中四边形EFGH 是何形状,并说明理由;(2)E 、F 在什么位置时,定制这批地砖所需的材料费用最省?解:(1) 四边形EFGH 是正方形.图(2)可以看作是由四块图(1)所示地砖绕C 点按顺(逆)时针方向旋转90°后得到的,故CE =CF =CG .∴△CEF 是等腰直角三角形因此四边形EFGH 是正方形.(2)设CE =x , 则BE =0.4-x ,每块地砖的费用为y 元那么:y =x ×30+×0.4×(0.4-x )×20+[0.16-x -×0.4×(0.4-x )×10]=xx)-102+242.0.0(-=x)4.0102+3.2()1.0<x0(<当x=0.1时,y有最小值,即费用为最省,此时CE=CF=0.1.答:当CE=CF=0.1米时,总费用最省.。
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。
二次函数最大值的求法二次函数是高中数学必修内容,也是很多考试中常见的题型。
其中一个重要的问题就是求二次函数的最大值。
在本文中,我们将介绍二次函数最大值的求法,包括解决二次函数最大值的步骤、方法和注意事项等。
二次函数的标准形式如下:y = ax^2 + bx + c其中 x 是自变量, y 是因变量, a、b、c 是常量。
二次函数最大值是指在二次函数的定义域内,二次函数的最大值(或从负无穷大到正无穷大的最大值),即 y 值的最大值。
二次函数可能有最大值、最小值或者没有极值。
当 a > 0 时,二次函数的图像开口向上,此时二次函数可能有最小值,当 a < 0 时,二次函数的图像开口向下,此时二次函数可能有最大值。
1. 列出二次函数的标准形式,确定 a 的值。
2. 确认二次函数的开口方向(a 的符号)。
3. 求出二次函数的顶点坐标,即 x 坐标和 y 坐标。
4. 判断顶点坐标是否为最大值,若是则为二次函数的最大值。
方法一:配方法用配方法将二次函数转化为标准形式,然后根据二次函数的开口方向求出顶点坐标,最后判断顶点坐标是否为最大值。
例如,求解 f(x) = 2x^2 + 4x + 1 的最大值。
首先,将二次函数通过配方法转化为标准形式:因此,二次函数的顶点坐标为 (-1, -1)。
此时,可以看出顶点处为最小值,因此f(x) = -1 为二次函数的最大值。
方法二:求导法通过对二次函数求导,并令导数等于 0,求出二次函数的极值点(可能有多个),进而判断二次函数的最大值。
首先,求导数:f'(x) = -2x + 2令 f'(x) = 0,得到极值点:x = 1四、注意事项2. 通过配方法和求导法都可以求解二次函数最大值,具体选择哪种方法取决于题目要求和自己的偏好。
3. 在求解过程中,要注意二次函数的开口方向和顶点坐标。
4. 如果二次函数没有极值,则不存在最大值或最小值。
同时,二次函数也可能存在最大值或最小值,但不在定义域内。
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$a(x+\frac{b}{2a})^2+\frac{4ac-b^2}{4a}$。