在我們印象裡,二次函數有不少最值的專題,比如二次函數與面積最值問題、二次函數實際問題最值問題等等。而本節主要介紹的為二次函數本身的最值問題,隻有熟練掌握二次函數本身最值問題,才能更好地解決其它類型的最值問題。
與二次函數的最值問題相關的因素有兩個:(1)函數表達式;(2)自變量的取值範圍,一般需要分以下幾種情況:(1)解析式已知、不限定自變量取值範圍;(2)解析式已知,限定自變量的取值範圍;(3)解析式未知,限定自變量的取值範圍;(4)解析式已知,改變自變量的取值範圍等等情況。
類型一:沒有限定自變量的取值範圍
函數解析式已知,又沒有限定自變量的取值範圍,那麼當開口向上時,二次函數在對稱軸處取得最小值;當開口向下時,二次函數在對稱軸處取得最大值。因此,需要會求解對稱軸和頂點坐标公式。
分析:先根據一次函數的性質得到a 1>0且a<0,則-1<a<0,二次項系數小于0,開口向下,自變量取值沒有限制,那麼在對稱軸處取得最大值,可用公式法、配方法等方法求得最值。
這種類型的題目是最基礎的,千萬不要出現計算上的失誤。
類型二:函數定、區間定求最值
函數解析式已知,自變量的取值範圍也已知,那麼在求函數最值時,要看對稱軸在不在取值範圍内。如果對稱軸在所給區間範圍内,那麼還是在對稱軸處取得最值;如果對稱軸不在所給區間範圍内,那麼在所給區間内應該單調增或單調減,應該在區間端點處取得最值。
分析:利用配方法得到y=(x-1)2,當0≤x≤3時,利用二次函數的性質得到x=1,y有最小值0;x=3,y有最大值,把x=3代入解析式可得到y的最大值
在求最值時,也可以看所給區間與對稱軸的距離遠近。開口向上的二次函數,離對稱軸越近,函數值越小;開口向下的二次函數,離對稱軸越近,函數值越大。
類型三:函數定,區間變求最值
函數确定,但是所給區間(自變量的取值範圍)變化時,需要分情況讨論。
分析:利用配方法可找出:當x=2時,y取得最小值,最小值為-1;代入y=3可求出x=0或4,再結合“當0≤x≤m時,y的最小值為-1,最大值為3”,即可找出m的取值範圍.
本題考查了二次函數的最值以及二次函數圖像上點的坐标特征,利用二次函數的最值及二次函數圖像上點的坐标特征,找出2≤m≤4是解題的關鍵。也可以利用圖像法,畫出二次函數的草圖,可以更加直觀的得到結論,常見的如下圖所示:
類型四:函數變,區間定求最值
函數定時,畫出函數圖像;區間定時,将區間畫出,對稱軸随之發生變化。
分析:由解析式可知該函數在x=h時取得最小值1、x>h時,y随x的增大而增大、當x<h時,y随x的增大而減小,根據1≤x≤3時,函數的最小值為5可分如下兩種情況:①若h<1≤x≤3,x=1時,y取得最小值5;②若1≤x≤3<h,當x=3時,y取得最小值5,分别列出關于h的方程求解即可.
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