内容正文:
二次函数综合题
类型一 二次函数的图象与性质综合题
一、二次函数解析式确定
①抛物线的对称轴确定,自变量取值范围确定
1.已知二次函数y=x2-2x-3.
(1)当-4≤x≤-1时,y的取值范围为 0≤y≤21 ;
(2)当-2≤x≤3时,二次函数的最大值为 5 ,最小值为 -4 ;
(3)当2≤x≤5时,二次函数最大值与最小值的和为 9 .
0≤y≤21
5
-4
9
2.二次函数y=x2-2x-3的图象沿x轴向右平移m(m>0)个单位长度得到新的二次函数L.
(1)当0≤x≤4时,二次函数L的最小值为-4,求m的取值范围;
解:∵y=x2-2x-3=(x-1)2-4,
∴平移后的二次函数L的解析式为y=(x-1-m)2-4,
∴其对称轴为直线x=1+m.
∵当0≤x≤4时,二次函数L的最小值为-4,
∴0≤1+m≤4,解得-1≤m≤3.
∵m>0,∴0<m≤3.
②抛物线的对称轴不确定,自变量取值范围确定
(2)当5≤x≤6时,二次函数L的值随x的增大而增大,求m的取值范围.
解:∵当5≤x≤6时,二次函数L的值随x的增大而增大,
∴m+1≤5,解得m≤4.
∵m>0,∴0<m≤4.
3.已知函数y=x2-2x-3.
(1)当0≤x≤a时,二次函数的最大值为5,求a的值;
解:∵y=x2-2x-3=(x-1)2-4,
∴当x=1时,函数有最小值-4.
当x=0时,y=-3<5.
令y=5,即x2-2x-3=5,解得x=-2或x=4.
∵a>0,∴a的值为4.
(2)当-3≤x≤a时,二次函数的最大值为12,求a的取值范围.
解:当x=-3时,y=12.
令y=12,即x2-2x-3=12,解得x=-3或x=5.
∵a≥-3,
∴a的取值范围为-3≤a≤5.
③自变量取值范围不确定
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二次函数在区间内的最值:
当m≤x≤n时,求二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的最大值和最小值.
情况一:当对称轴在区间右侧,即m<n<-时,
若a>0,最大值是ym,最小值为yn;若a<0,最大值为yn,最小值为ym;
情况二:当对称轴在区间内,即m<-<n时,
若a>0,在对称轴处取得最小值,在离对称轴远的点处取最大值;若a<0,在对称轴处取得最大值,在离对称轴远的点处取最小值;
情况三:当对称轴在区间左侧,即-<m<n时,
若a>0,最大值为yn,最小值为ym;若a<0,最大值为ym,最小值为yn.
二、二次函数解析式不确定
①开口方向确定,对称轴不确定
4.已知二次函数y=2x2-4mx+2m2+1.当-2≤x≤1时,二次函数的最小值为3,求m的值.
解:∵二次函数的解析式为y=2x2-4mx+2m2+1=2(x-m)2+1,
∴对称轴为直线x=m.
分两种情况讨论:
(1)当m≤-2时,对称轴在区间左侧,
函数在x=-2处取得最小值,即2(-2-m)2+1=3,
解得m=-1(舍去)或m=-3;
(2)当m≥1时,对称轴在区间右侧,
函数在x=1处取得最小值,即2(1-m)2+1=3,
解得m=0(舍去)或m=2.
综上所述,m的值为-3或2.
②开口方向不确定,对称轴确定
5.已知二次函数y=ax2-4ax+3a(a≠0),当-2≤x≤0时,二次函数的最小值为1,求a的值.
解:∵y=ax2-4ax+3a=a(x-2)2-a,
∴二次函数的对称轴为直线x=2.
分两种情况讨论:
(1)若a>0,当-2≤x≤0时,y随x的增大而减小,
∴当x=0时,y有最小值,
∴3a=1,解得a=;
(2)若a<0,当-2≤x≤0时,y随x的增大而增大,
∴当x=-2时,y有最小值,
∴4a+8a+3a=1,
解得a=(舍去).
综上所述,a的值为.
类型二 二次函数与线段、面积问题
1.如图1,抛物线y=-x2+2x+3与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,P是抛物线第一象限内一动点,过点P作PH⊥x轴于点H,交直线BC于点Q,顶点为D.
图1
(1)点A的坐标为 (-1,0) ,点B的坐标为 (3,0) ,点C的坐标
为 (0,3) ,直线BC的解析式为 y=-x+3 ;
(2)设点P的横坐标为t,则点P的坐标为 (t,-t2+2t+3) ,点Q的坐标
为 (t,-t+3) ,点H的坐标为 (t,0) ,作PM∥x轴,与直线
BC交于点M,则点M的坐标为 (t2-2t,-t2+2t+3) ;PM的长
为 -t2+3t ,PQ的长为 -t2+3t ,点P到直线BC的距离为
(-t2+3t) ;
(-1,0)
(3,0)
(0,3)
y=-x+3
(t,-t2+2t+