(共20张PPT)
一元二次函数简单最值
年 级:高一
学 科:高中数学
学习目标
1.通过回顾初中所学知识,
能够说出一元二次函数的定义.
(重点)
2.能画出函数图像,
并观察图像能说出一元二次函数的性质.
(重点)
3.能求出一元二次函数在整个实数范围和
具体范围内的最值,并解决实际问题.
(难点)
一元二次函数定义
探本溯源:
一般地,形如 的函数叫做一元二次函数.
二次项系数
决定 开口方向
常数项c为纵截距;
a>0时,开口向上;
a<0时,开口向下.
函数图像与y轴的交点坐标.
(0,c)为
对称轴:
顶点坐标:
函数图像与性质
探本溯源:
符号 >0 <0
图像
增减性 (1)当 ,随着x增大,则y增大(图像上升) (2)当 ,随着x增大,则y减小(图像下降) (1)当 ,随着x增大,则y减小(图像下降)
(2) 当 ,随着x增大,则y增大(图像上升)
对称性 关于 对称 最值(x∈R)
典例分析:
基础巩固
例1:求下列函数的最值和对应的自变量的值
法1
配方法:
,故该函数有最小值1,
此时=-1,无最大值.
法2
公式法:
由于二次项系数,
故开口向上,有最低点;
将各项系数代入顶点坐标公式
解得为(-1,1),即,此时
无最大值.
解(1):
典例分析:
基础巩固
例1:求下列函数的最值和对应的自变量的值.
,此时无最大值.
答(1):
解(2):
法1
配方法:
=
,此时,无最小值.
法2
公式法:
由于二次项系数小于,
故开口向下,有最高点;
将各项系数代入顶点坐标公式:
,
解得为即 ,
此时无最小值.
学会选择最优解法!
x
y
x
y
O
-1
-1
O
1
-3
-2
2
5
5
2
已知函数y=x2+2x+2,求此函数在下列范围上的最值:
① -3≤x ≤ -2; ② 0 ≤ x ≤ 1 ;
典例分析:
变式突破1
x
y
-1
x
O
-1
y
-2
1
-3
1
5
5
1
已知函数y=x2+2x+2,求此函数在下列范围上的最值:
③ -2 ≤ x ≤ 1 ; ④-3 ≤ x ≤ 0.5
典例分析:
变式突破1
典例分析:
变式突破2
已知函数,求此函数在下列范围上的最值:
① -2≤x ≤ -1; ② 1< x ≤ 2 ;
解:
最大值
典例分析:
变式突破2
已知函数,求此函数在下列范围上的最值:
③ - ≤ x < 0; ④- ≤ x < 2
,无最小值.
步骤小结:
求一元二次函数简单最值的过程:
(1)确定开口方向与对称轴 ,
画出图形;
(2)确定自变量x的范围
及对应的函数图像;
(3)写出最值.
(1)若对称轴在取值范围内
则最值在 和 处取得.
(2)若对称轴不在取值范围内
则最值在 处取得.
判断一元二次函数最值在何处取得?
方法小结:
对称轴
较远端点
端点
(3)若没有等号则需注意端点是否能被取到.
典例分析:
综合提升
例2:如图,要搭建一个矩形的自行车棚,一边靠墙,另外三边围栏材料的总长为60 m,如果可利用的墙壁长为 25 m,怎样围才能使车棚的面积最大?
解:设垂直于墙的一边长为 x m,另一边长为(60-2x)m,
应有x>0,且0<60-2x≤25,故17.5≤x<30,车棚的面积为S m2
则S= x(60-2x)=-2x2+60x=-2(x-15)2+450,
∵a=-2<0,15<17.5, 当17.5 ≤ x<30时,随着x增大y减小;
∴当 x =17.5时,面积 S 最大,最大值为437.5.
因此,当垂直于墙的一边长为 17.5 m,另一边为25 m 时,
车棚面积最大,最大面积为437.5m2.
x
60-2x
典例分析:
综合提升
例3:
将一根长为的铁丝折成如图的形状(上半部为半圆形,下部分为长方形),求此图形的面积的最大值.
分析:图形的面积可以随着BC长的变化而变化,由此可选择BC的长作为自变量,并确定的取值范围,将图形的面积y表示成的一个函数,利用函数的知识求出在限定范围内的最大值.
解:
半圆AD长为:
设BC= ,则AB=
此时图形的面积:
() +.
时,
满足
此时.
因此当BC长为时,
折成的图形面积最大,
其最大值为: .
利用函数知识求解实际应用问题的最大(最小)值的一般步骤:
(1)选取适当的变量作为自变量,
并确定取值范围;
(2)将目标函数表示成自变量的函数;
(3) 范围内;求得函数的最值.
高中问道:
思维进阶
例4:
(1)
若函数y=在上的最大值为2,则实数c的值为( )
A.-1 B.0 C.2 D.3
在取值范围内
解:
对称轴=1
最大值在较远端点处取得,故将=3代入得3+c=2,所以c=-1.
A
高中问道:
思维进阶
例4:
(2)已知一元二次函数
当-2≤x≤7时有最小值-5,则它的最大值为_________
对称轴:
最大值在较远端点处取得
故最小值在对称轴处取得
x=7时取得最大值.
因对称轴在取值范围内
解:
20
4+8-m=-5 m=-1
高中问道:
思维进阶
例5
(1)已知二次函数y=,
若对于任意实数,函数值恒大于0,
则m的取值范围是_________
解:函数值恒大于0,即函数的最小值大于0
配方得: y=
故: >0m<1
(2)若函数y=,则y的取值范围
是_____
m<1
解:
令t=,则t, 所以y=,
对称轴为:t=,即t取值范围在对称轴的右边,
所以t=0时,y有最小值-1,即y
y
一元二次函数
简单最
值的求解
求最值
步骤
注意:1.求最值时,要结合自变量的取值范围(可画出大致函数图象),确定取最值的位置.
2.高(偶数)次时也可考虑换元,构造二次函数求解最值.
一配方,二判断,三求值.
1.选取适当的变量作为自变量x;
根据数量关系表示出目标函数y;
2.根据求最值步骤,在限定范围内求得最值.
课堂总结
实际应用
步骤
学海拾珠:
感谢聆听!