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二次函数最值问题题型分类解法举隅彭 朴二次函数是中学数学最基本也是最重要的函数,是函数内容中的核心知识之一,二次函数最值渗透在高中整个过程的许多环节里,历来都是高三复习和高考试题的重点、热点;二次函数最值与二次函数的开口方向、给定区间、对称轴位置有关,当三者确定时,结合图象最值容易求出,当三者中有不确定因素时,往往需要配方、分类讨论与数形结合。在高三第一轮复习函数最值时,将二次函数最值问题作为专题进行探讨,既可以提高学生综合运用函数性质的能力、又可以提高学生配方、计算的能力;更重要的是能够渗透分类讨论与数形结合的思想方法,促进学生研究性学习,下面就从以下几个方面加以研究: 一、开口方向、对称轴、给定区间都确定例1. (2002年上海)已知函数,当时,求函数f(x)的最大值与最小值。解析:时, ,所以时,时,点评:先配方,结合函数图象和单调性,二次函数最值容易求出;由于二次函数最值总是在闭区间的端点或抛物线的顶点处取到,也可以将区间端点和顶点处的函数值计算出来,通过比较大小,计算出最值。二、对称轴位置、给定区间确定,开口方向不确定例2求的最值解析:二次函数开口方向不确定,对称轴和给定的区间确定,对称轴方程为x=,当时, 当时, 点评:当二次函数对称轴位置、给定区间固定,开口方向不确定时,只要讨论开口方向向上和向下两种情况。三、开口方向、给定区间确定,对称轴位置不确定例3 已知函数,求f(x)在x1,1上的最大值和最小值解析:函数(注意:不能由此得到最大值为,因为这里定义域不是一切实数)函数图象的对称轴为:x,对对称轴的位置分四种情况讨论:110 01如图所示: 由图可得:当1,即t1,即t2时,当10,即2t0时, 当01,即00时, 当,即时,当,即时, 2当a0时,根据对称轴和区间的位置关系,结合图象需分两种情况讨论,当a0时,需分三种情况讨论。六、开口方向确定,给定区间和对称轴位置不确定例6、已知,求的最小值解析:将代入u中,得,即时,;,即时,所以点评:当二次函数开口方向确定,给定区间和对称轴位置不确定时,要考虑对称轴和所给区间的位置,此题只需分两种情况讨论即可。七、已知最值求参数的范围(逆向性问题)例7已知f(x)=x22x+3,在闭区间0,m上有最大值3,最小值2,则m的取值范围是_.解析:f(0)=3,通过画二次函数图象知m1,2例8、已知函数在区间上的最大值为,最小值是,求m,n的值解析1:讨论对称轴中1与的位置关系若,则,解得;若,则,无解;若,则,无解;若,则,无解综上,解析2:由,知,则,f(x)在上递增所以,解得点评:解法2利用闭区间上的最值不超过整个定义域上的最值,缩小了m,n的取值范围,避开了繁难的分类讨论,解题过程简洁、明了以上8个例题从7个方面介绍了二次函数最值问题常见题型,二次函数是学生
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