二次函数给定区间最值问题的思维导图讲解及测试题
二次函数在某一区间上的最值问题,是初中二次函数内容的继续和发展,随着区间的确定或变化,以及在系数中增添参变数,使其又成为高考数学中的热点。
一、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“轴定区间定”。
例1. 函数在区间[上的最大值是_______,最小值是______。
思维导图:第一步:对配方第二步:求出对称轴,判断图 像开口方向第三步:判断对称轴与区间的关系第四步:确
定该函数在上的单调性第五步:求最值。
解析:由配方法得,
其对称轴方程是,且图象开口向下, 又,
在上单调递增,上单调递减,
如图所示,故函数的最大值为,
最小值为。
同学们试着求一下:分别在区间上的最值。
小结:二次函数在给定区间内的最值情况: 当时,
(1)当时,的最小值是的
最大值是中的较大者。
(2)当时,若,由在上是增函数
则的最小值是,最大值是
若,由在上是减函数,
则的最大值是,最小值是
这样我们把二次函数在闭区间上的最值情况都罗列出来了,对时,二
次函数在闭区间上的最值情况也可作类似的讨论。
二、轴定区间动
例2:求函数的最值。
思维导图:第一步:对配方第二步:求出对称轴,判断图 像开口方向第三步:讨论对称轴与区间的关系第四步:确
定该函数在上的单调性第五步:求最值。
解析:由配方法得,
故其对称轴方程是,且图象开口向上
(1)当,即时,
在上单调递减,上单调递增,
故函数的最小值为,
又。
当时,;
当时,;
同学们自己完成时、的情况,
三、轴动区间定
二次函数随着参数a的变化而变化,即其图象是运动的,但定义域区间是固定的,我们称这种情况是“轴动区间定”。
例3. 求函数在区间上的最值。
思维导图:第一步:对配方第二步:求出对称轴,判断图 像开口方向第三步:判断对称轴与区间的关系第四步:确定
该函数在上的单调性第五步:求最值。
解析:将配方得:
易知对称轴方程是,图象开口向上
(1)当,即时,在上递增,
所以函数的最小值是,最大值是。
(2)当,即时,在上递减,
所以函数的最大值是,最小值是。
(3)当,即时,
同学们自己完成第三种情况:
三、函数动区间动
二次函数是含参数的函数,而定义域区间也是变化的,我们称这种情况是“函数动区间动”。
例8. 求函数在区间的最小值。
解:将整理配方得
易知对称轴方程是,图象开口向上,顶点坐标为,
(1)若,即时,
在上单调递减,上单调递增,
则当时,;
(2)若,即时,
在上递增,
则当时,。
针对性测试题:
1.已知函数的最值情况为 ( )
A . 有最大值,但无最小值 B. 有最小值,有最大值1
C. 有最小值1,有最大值 D . 无最大值,也无最小值
2.求函数的最大值和最小值。
3. 求下列函数的值域:
(1); (2);(3)。
4.已知函数, 求它当时的最小值。
5.求函数在区间上的最值。
6.已知,求的最大值及取得最大值时
的值。
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