【複習要求】
1、掌握二次函式解析式的求法
2、掌握最值求法
【教學重點】
熟悉並掌握二次函式求最值的各種題型和方法
【教學難點】
二次函式求最值
【家庭作業】
1、完成拓展內容
2、複習知識點
【知識梳理】
1、一般式:y=ax2+bx+c(a≠0);
頂點式:y=a(x+h)2+k (a≠0),其中頂點座標是(-h,k).
交點式:y=a(x-x1) (x-x2) (a≠0),其中x1,x2是二次函式圖象與x軸交點的橫座標.
2、二次函式的影象
二次函式y=a(x+h)2+k(a≠0)中,a決定了二次函式圖象的開口大小及方向;h決定了二次函式圖象的左右平移,而且「h正左移,h負右移」;k決定了二次函式圖象的上下平移,而且「k正上移,k負下移」.
(1)當a>0時,函式y=ax2+bx+c圖象開口向上;頂點座標為,對稱軸為直線x=-;當x<時,y隨著x的增大而減小;當x>時,y隨著x的增大而增大;當x=時,函式取最小值y=.
(2)當a<0時,函式y=ax2+bx+c圖象開口向下;頂點座標為,對稱軸為直線x=-;當x<時,y隨著x的增大而增大;當x>時,y隨著x的增大而減小;當x=時,函式取最大值y=.
(3)頂點.
在軸上方異號;在軸下方同號;在軸上,在直線上.
(4)圖象過點,圖象過點,
特別地:(為截距);;.
3、二次函式最大值或最小值的求法.
第一步確定a的符號,a>0有最小值,a<0有最大值;
第二步配方求頂點,頂點的縱座標即為對應的最大值或最小值.
4、求二次函式在某一範圍內的最值.
如:在(其中)的最值.
第一步:先通過配方,求出函式圖象的對稱軸:;
第二步:討論:
[1]若時求最小值或時求最大值,需分三種情況討論:
①對稱軸小於即,即對稱軸在的左側;
②對稱軸,即對稱軸在的內部;
③對稱軸大於即,即對稱軸在的右側。
[2] 若時求最大值或時求最小值,需分兩種情況討論:
①對稱軸,即對稱軸在的中點的左側;
②對稱軸,即對稱軸在的中點的右側;
【典型例題】
例1、把二次函式y=x2+bx+c的影象向上平移2個單位,再向左平移4個單位,得到函式y=x2的影象,求b,c的值.
解法一:y=x2+bx+c=(x+)2,把它的影象向上平移2個單位,再向左平移4個單位,得到的影象,也就是函式y=x2的影象,所以,
解得b=-8,c=14.
解法二:把二次函式y=x2+bx+c的影象向上平移2個單位,再向左平移4個單位,得到函式y=x2的影象,等價於把二次函式y=x2的影象向下平移2個單位,再向右平移4個單位,得到函式y=x2+bx+c的影象.
由於把二次函式y=x2的影象向下平移2個單位,再向右平移4個單位,得到函式y=(x-4)2+2的影象,即為y=x2-8x+14的影象,∴函式y=x2-8x+14與函式y=x2+bx+c表示同乙個函式,∴b=-8,c=14.
說明:本例的兩種解法都是利用二次函式影象的平移規律來解決問題,所以,同學們要牢固掌握二次函式影象的變換規律.
這兩種解法反映了兩種不同的思維方法:解法一,是直接利用條件進行正向的思維來解決的,其運算量相對較大;而解法二,則是利用逆向思維,將原來的問題等價轉化成與之等價的問題來解,具有計算量小的優點.今後,我們在解題時,可以根據題目的具體情況,選擇恰當的方法來解決問題.
例2、已知某二次函式的最大值為2,影象的頂點在直線y=x+1上,並且圖象經過點(3,-1),求二次函式的解析式.
分析:在解本例時,要充分利用題目中所給出的條件——最大值、頂點位置,從而可以將二次函式設成頂點式,再由函式圖象過定點來求解出係數a.
解:∵二次函式的最大值為2,而最大值一定是其頂點的縱座標,
∴頂點的縱座標為2.
又頂點在直線y=x+1上,
所以,2=x+1,∴x=1.
∴頂點座標是(1,2).
設該二次函式的解析式為,
∵二次函式的影象經過點(3,-1),
∴,解得a=-2.
∴二次函式的解析式為,即y=-2x2+8x-7.
說明:在解題時,由最大值確定出頂點的縱座標,再利用頂點的位置求出頂點座標,然後設出二次函式的頂點式,最終解決了問題.因此,在解題時,要充分挖掘題目所給的條件,並巧妙地利用條件簡捷地解決問題.
例3、已知二次函式的圖象過點(-3,0),(1,0),且頂點到x軸的距離等於2,求此二次函式的表示式.
分析一:由於題目所給的條件中,二次函式的圖象所過的兩點實際上就是二次函式的圖象與x軸的交點座標,於是可以將函式的表示式設成交點式.
解法一:∵二次函式的圖象過點(-3,0),(1,0),
∴可設二次函式為y=a(x+3) (x-1) (a≠0),
展開,得 y=ax2+2ax-3a,
頂點的縱座標為,
由於二次函式圖象的頂點到x軸的距離2,
∴|-4a|=2,即a=.
所以,二次函式的表示式為y=,或y=-.
分析二:由於二次函式的圖象過點(-3,0),(1,0),所以,對稱軸為直線x=-1,又由頂點到x軸的距離為2,可知頂點的縱座標為2,或-2,於是,又可以將二次函式的表示式設成頂點式來解,然後再利用圖象過點(-3,0),或(1,0),就可以求得函式的表示式.
解法二:∵二次函式的圖象過點(-3,0),(1,0),
∴對稱軸為直線x=-1.
又頂點到x軸的距離為2,
∴頂點的縱座標為2,或-2.
於是可設二次函式為y=a(x+1)2+2,或y=a(x+1)2-2,
由於函式圖象過點(1,0),
∴0=a(1+1)2+2,或0=a(1+1)2-2.
∴a=-,或a=.
所以,所求的二次函式為y=-(x+1)2+2,或y=(x+1)2-2.
說明:上述兩種解法分別從與x軸的交點座標及頂點的座標這兩個不同角度,利用交點式和頂點式來解題,在今後的解題過程中,要善於利用條件,選擇恰當的方法來解決問題.
例4、已知二次函式的圖象過點(-1,-22),(0,-8),(2,8),求此二次函式的表示式.
解:設該二次函式為y=ax2+bx+c(a≠0).
由函式圖象過點(-1,-22),(0,-8),(2,8),可得
解得 a=-2,b=12,c=-8.
所以,所求的二次函式為y=-2x2+12x-8.
通過上面的幾道例題,同學們能否歸納出:在什麼情況下,分別利用函式的一般式、頂點式、交點式來求二次函式的表示式?
例5、求二次函式y=-3x2-6x+1圖象的開口方向、對稱軸、頂點座標、最大值(或最小值),並指出當x取何值時,y隨x的增大而增大(或減小)?並畫出該函式的圖象.
解:∵y=-3x2-6x+1=-3(x+1)2+4,
∴函式圖象的開口向下;
對稱軸是直線x=-1;
頂點座標為(-1,4);
當x=-1時,函式y取最大值y=4;
當x<-1時,y隨著x的增大而增大;當x>-1時,y隨著x的增大而減小;
採用描點法畫圖,選頂點a(-1,4)),與x軸交於點b和c,與y軸的交點為d(0,1),過這五點畫出圖象(如圖2-5所示).
例6、某種產品的成本是120元/件,試銷階段每件產品的售價x(元)與產品的日銷售量y(件)之間關係如下表所示:
若日銷售量y是銷售價x的一次函式,那麼,要使每天所獲得最大的利潤,每件產品的銷售價應定為多少元?此時每天的銷售利潤是多少?
分析:由於每天的利潤=日銷售量y×(銷售價x-120),日銷售量y又是銷售價x的一次函式,所以,欲求每天所獲得的利潤最大值,首先需要求出每天的利潤與銷售價x之間的函式關係,然後,再由它們之間的函式關係求出每天利潤的最大值.
解:由於y是x的一次函式,於是,設y=kx+(b)
將x=130,y=70;x=150,y=50代入方程,有
解得 k=-1,b=200.
∴ y=-x+200.
設每天的利潤為z(元),則
z=(-x+200)(x-120)=-x2+320x-24000
=-(x-160)2+1600,
∴當x=160時,z取最大值1600.
答:當售價為160元/件時,每天的利潤最大,為1600元.
例7、求下列函式的最大值或最小值.
(12).
例7分析:由於函式和的自變數x的取值範圍是全體實數,所以只要確定它們的圖象有最高點或最低點,就可以確定函式有最大值或最小值.
解:(1)因為二次函式中的二次項係數2>0,所以拋物線有最低點,即函式有最小值.因為=,所以當時,函式有最小值是.
(2)因為二次函式中的二次項係數-1<0,所以拋物線有最高點,即函式有最大值.因為=,所以當時,函式有最大值.
例8、當時,求函式的最大值和最小值.
例8解:作出函式的圖象.當時,,當時,.
說明:二次函式在自變數的給定範圍內,對應的圖象是拋物線上的一段.那麼最高點的縱座標即為函式的最大值,最低點的縱座標即為函式的最小值.
根據二次函式對稱軸的位置,函式在所給自變數的範圍的圖象形狀各異.下面給出一些常見情況:
例9當時,求函式的取值範圍.
例9解:作出函式在內的圖象.
可以看出:當時,,無最大值.所以,當時,函式的取值範圍是.
例10當時,求函式的最小值(其中為常數).
分析:由於所給的範圍隨著的變化而變化,所以需要比較對稱軸與其範圍的相對位置.
解:函式的對稱軸為.畫出其草圖.
(1) 當對稱軸在所給範圍左側.即時:當時,;
(2) 當對稱軸在所給範圍之間.即時: 當時,;
(3) 當對稱軸在所給範圍右側.即時:當時,.
綜上所述:
【變式練習】
1、函式在上有最大值5和最小值2,求的值。
解:對稱軸,故函式在區間上單調。
(1)當時,函式在區間上是增函式,故 ;
(2)當時,函式在區間上是減函式,故
2、求函式的最小值。
解:對稱軸
(1)當時,;
(2)當時,;
(3)當時,
改:1.本題若修改為求函式的最大值,過程又如何?
解:(1)當時,;
(2)當時,。
2.本題若修改為求函式的最值,討論又該怎樣進行?
二次函式及二次函式的圖象知識精講
知識要點 1.一般地,形如的函式叫作x的二次函式。2.如圖,二次函式的圖象是一條拋物線,它的開口向上,且關於y軸對稱,對稱軸與拋物線的交點是拋物線的頂點,它是圖象的最低點。3.二次函式的圖象是一條拋物線,它的開口向下,且關於y軸對稱,對稱軸與拋物線的交點是拋物線的頂點,它是圖象的最高點,它的圖象與的...
二次函式圖象性質
1 拋物線y x 3 2的頂點座標是 對稱軸是 2 拋物線的頂點座標是 對稱軸是 3 拋物線可由拋物線向 平移 個單位得到。4 把拋物線向左平移4個單位所得拋物線的解析式是 5 拋物線不經過的象限 拋物線不經過的象限 a 第一象限 b 第二象限c 第三象限 d 第四象限 6 二次函式y x2的圖象向...
二次函式1圖象與性質
二次函式 1 知識點結構 1 二次函式的定義 2 二次函式的圖象及性質。知識點一二次函式的定義 二次函式定義 形如y ax2 bx c a b c是常數,a 0 的函式叫做x的二次函式,a叫做二次函式的係數,b叫做一次項的係數,c叫作常數項 例題 例1 下列函式是二次函式的有 6 y 2 x 3 2...