初三 | 二次函数区间最值问题

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初三 | 二次函数区间最值问题

二次函数区间最值问题

核心思想

① 抛物线含参数(对称轴含参,定开口,动对称轴,定区间)

 ② 区间含参数(抛物线固定,自变量区间左右端点带参数,动区间) 

核心思想:分类讨论,看对称轴落在区间的位置关系,配合草图分析。 

基础前置模型:y=a(x-h)2+k(a≠0),对称轴x=h,顶点(h,k)

开口向上a>0:顶点处最小,离对称轴越远函数值越大; 

开口向下a<0:顶点处最大,离对称轴越远函数值越小。

PART 01

通用解题步骤(必须掌握)

1.配方法,写出对称轴,确定开口方向;

2.找到定区间,讨论对称轴h与区间【m,n】的三种位置:

h<m(对称轴在区间左侧);m≤h≤n(对称轴落在区间内部);h>n(对称轴在区间右侧)

3.根据开口判断增减性,写出最值;

4.检验结果,取舍参数范围。

PART 02

类型一:定区间,动对称轴

例题一、已知二次函数y=x²-2tx+2,自变量范围【-1,3】,求函数的最小值(t为参数)解:配方:y=(x-t)2+2-t2,a-1>0.开口向上,对称轴x=t,区间【-1,3】。

开口向上,最小值看顶点,分三类:

1.对称轴在区间左侧:t<-1

区间内y随x的增大而增大,最小值在左端点取得

y=(-1)2-2t(-1)+2=3+2t

2.对称轴在区间内:-1≤t≤3

顶点在区间内,最小值就是顶点纵坐标

y=2-t2

3.对称轴在区间右侧:t>3

区间上y随x的增大而减小,最小值在右端点x=3处取得

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PART 03

定抛物线,动区间

例题二、二次函数y=x²-2x+2,x的范围【t,t+2】,求最小值(t为参数)

解:配方y=(x-1)²+1,a=1>0,开口向上,对称轴x=1,区间【t,t+2】,区间长度固定为2

讨论对称轴x=1与区间【t,t+2】的位置关系:

1.对称轴在区间左侧:t>1

区间内y随x的增大而增大,最小值在x=t取得

y=t²-2t+2

2.对称轴在区间内:t≤1≤t+2

顶点在区间内,最小值就是顶点纵坐标y=1

3.对称轴在区间右侧:t<-1

区间上y随x的增大而减小,最小值在x=t+2处取得

y=(t+2)²-2(t+2)+2=t²+2t+2

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PART 04

开口向下,含参对称轴(中考高频)

例题三、二次函数y=-x²+2mx+3,x的范围【0,2】,求最小值(m为参数)

解:配方y=-(x-m)²+m²+3,a=-1<0,开口向下,对称轴x=m,区间【0,2】

开口向下:顶点处取得最大值

1.m<0 对称轴在区间左侧

区间内y随x的增大而减小,最大值在x=0取得,y=3

2.0≤m≤2 对称轴在区间内,顶点取得最大值:y=m²+3

3.m>2 对称轴在区间右侧

区间上y随x的增大而减大,最大值在x=2取得,y=4m-1

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PART 05

逆向题型(已知最值,反求参数)

例题四、二次函数y=x²-2tx+2,x的范围【-1,3】,最小值为-2,求t的值

解:y=(x-t)²+2-t²,开口向上,对称轴x=t

1.t<-1时 ,y=2t+3=-2→t=-2.5

2.-1≤t≤3时,y=2-t²=-2→t=2或t=-2(舍去)

3.t>3时,y=11-6t=-2→t≈2.17(舍去)

综上所述:t=-2.5或t=2

(易错点:解方程得到的根不在范围中,没有取舍)

PART 06

难点剖析

  1. 分类标准找不到
    :不知道按 “对称轴和区间的位置” 作为分类依据,凭感觉分段。
  2. 边界值混淆
    :区间端点到底归左边还是右边;边界点不影响最值,放在两段任意一段都可以,但必须只归属一次。
  3. 开口方向干扰判断
    :开口向上 / 向下,最值位置规律不一样,容易记反。
  4. 逆向题不会检验
    :已知最值求参数,解出方程后忽略前提条件,产生增根。
  5. 缺少草图意识
    :不画图,纯代数空想,无法直观判断增减性

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