内容正文:
模块五 函数综合
专题十二 二次函数最值问题
求二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的最值的方法:
(1)如果自变量的取值范围是全体实数,那么函数在图象的顶点处取得最大值或最小值,即当x=-时,y最值=.
专题指导
(2)如果自变量的取值范围是x1≤x≤x2(x1<x2,x1,x2对应的函数值分别为y1,y2),那么,首先要看-是否在自变量x的取值范围内.若-在此范围内:①当a>0时,y最小=.y的最大值要看--x1与x2-(-)的大小:当前者大时,y最大=y1;当后者大时,y最大=y2.②当a<0时,y最大=.y的最小值要看--x1与x2-(-)的大小:当前者大时,y最小=y1;当后者大时,y最小=y2;若-不在此范围内,直接利用二次函数的增减性求最值即可.
一、给出函数解析式(部分含参数),讨论函数在某个范围内的最值.解决此类问题时最好利用函数的图象(数形结合)求之.
专题冲关
1.(2023哈尔滨三模)抛物线y=-3(x-4)2-5的最大值为( D )
A.4
B.-4
C.5
D.-5
D
2.(2022贺州)已知二次函数y=2x2-4x-1在0≤x≤a时,y取得的最大值为15,则a的值为( D )
A.1
B.2
C.3
D.4
D
3.(2022绍兴)已知函数y=-x2+bx+c(b,c为常数)的图象经过点(0,-3),(-6,-3).
(1)求b,c的值;
解:(1)把(0,-3),(-6,-3)代入y=-x2+bx+c,得解得
(2)当-4≤x≤0时,求y的最大值;
(2)由(1)知,y=-x2-6x-3=-(x+3)2+6.
∵-4≤x≤0,
∴当x=-3时,y有最大值为6.
(3)当m≤x≤0时,若y的最大值与最小值之和为2,求m的值.
(3)①当-3<m≤0时,y随x的增大而减小.
当x=0时,y有最小值为-3.当x=m时,y有最大值为-m2-6m-3.
∴-m2-6m-3+(-3)=2.∴m1=-2,m2=-4(舍去).
②当m≤-3时,x=-3时y有最大值为6.
∵y的最大值与最小值之和为2,∴y最小值为-4.∴-(m+3)2+6=-4.
∴m1=-3-,m2=-3+(舍去).
综上所述,m的值为-2或-3-.
二、求几何图形的最值,如线段长度,图形面积等.一般先求出关系式,再根据关系式求最值(要特别注意自变量的取值范围).
4.如图所示,点E是正方形ABCD的边AB上的动点,EF⊥DE交BC于点F.
(1)求证:△ADE∽△BEF;
(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,
∴∠DAE=∠FBE=90°.∴∠ADE+∠AED=90°.
∵EF⊥DE,∴∠DEF=90°.∴∠AED+∠FEB=90°.
∴∠ADE=∠FE
B.∴△ADE∽△BEF.
(2)设正方形ABCD的边长为4,AE=x,BF=y.当x取什么值时,y有最大值?并求出这个最大值.
(2)解:由(1),得△ADE∽△BEF.∴=.
∵AD=4,AE=x,∴BE=4-x.∴=.
化简,得y=(-x2+4x)=[-(x-2)2+4]=-(x-2)2+1.
∴当x=2时,y有最大值1.
5.(2022无锡)某农场计划建造一个矩形养殖场,为充分利用现有资源,该矩形养殖场一面靠墙(墙的长度为10 m),另外三面用栅栏围成,中间再用栅栏把它分成两个面积为1∶2的矩形,已知栅栏的总长度为24 m,设较小矩形的宽为x m.(如图)
(1)若矩形养殖场的总面积为36 m2,求此时x的值;
解:(1)根据题意知,较大矩形的宽为2x m,长为=(8-x) m.
∴(x+2x)(8-x)=36.解得x1=2,x2=6.
经检验,x=6时,3x=18>10,
不符合题意,舍去.
∴x=2.
∴此时x的值为2 m.
(2)当x为多少时,矩形养殖场的总面积最大?最大值为多少?
(2)设矩形养殖场的总面积是y m2.
∵墙的长度为10 m,∴0<x≤.
根据题意,得y=(x+2x)(8-x)=-3x2+24x=(-3 ) +48.
∵-3<0,∴当x=时,y取最大值,最大值为
-3× +48=(m2).
∴当x=时,矩形养殖场的总面积最大,最大值为 m2.
$$