内容正文:
专题5.14 二次函数区间最值问题(全章知识梳理与考点分类讲解)
第一部分【知识点归纳】
二次函数最值问题是中考热点内容,区间最值则是重难点内容。本专题重在解决区间为前提的二次函数最值问题的解题方法。
【知识点1】二次函数区间最值类型
为了形象和记忆方便,特别作以下规定:轴:表示对称轴,区间:表示自变量的取值范围,动:表示含有参数,二次函数区间最值类型有以下四种:
(1)定轴定区间:即对称轴,区间都固定求最值;
(2)定轴动区间:即对称轴固定,区间动求最值;
(3)动轴定区间:即对称轴动,区间固定求最值;
(4)动轴动区间:即对称轴动,区间都动求最值。
【知识点2】解题方法:主要抓住三要素
(1)三点:表示区间的两个端点和中点;
(2)一轴:表示二次函数对称轴;
(3)开口:表示二次函数的开口方向;
以上三要素统称为:“三点一轴及开口”,通过数形结合方法,根据函数的增减性分类讨论解决问题。
【知识点3】四种区间情况讨论
对于二次函数y=ax²+bx+c(a≠0),求以下区间的最值。
1、若自变量为全体实数
(1)当a>0时,当时,函数有最小值,如图(1)
(2)当a<0时,当时,函数有最大值,如图(2)
图1 图2
2、若:且
(1)当a>0时,抛物线开口向上,当时,函数有最小值;当x=n时,函数有最大值,如图(3);
(2)当a<0时,抛物线开口向下,当时,函数有最大值;当x=n时,函数有最小值,如图(4);
图3 图4
注意:这里一定要注意m,n与的水平距离,距离越远的点,才是最值,一定要结合实际情况。
3、若,且对称轴在区间的右边时
(1)当a>0时,抛物线开口向上,当x=m时,函数有最大值;当x=n时,函数有最小值,如图(5);
(2)当a<0时,抛物线开口向下,当x=m时,函数有最小值;当x=n时,函数有最大值,如图(6);
图5 图6
4、若,且对称轴在区间的左边时
(1)当a>0时,抛物线开口向上,当x=m时,函数有最小值;当x=n时,函数有最大值。
(2)当a<0时,抛物线开口向下,当x=m时,函数有最大值;当x=n时,函数有最小值。
图7 图8
【知识点4】总结归纳如下:
1、根据题意画草图;
2、根据题意确定类型:
(1)对称轴在区间的左侧;(2)对称轴在区间的中间;(3)对称轴在区间的右侧.
3、画出最高点和最低点,确定最值。
题型目录
【题型1】自变量为全体实数.................................................4
【题型2】自变量取值范围为且 ............................5
【题型3】若,且对称轴在区间的右边时.........................5
【题型4】若,且对称轴在区间的左边时.........................6
【题型5】若,且对称轴在区间的位置进行分类讨论...............6
【题型6】直通中考.........................................................6
【题型7】拓展延伸.........................................................7
第二部分【题型展示与方法点拨】
【题型1】自变量为全体实数
【例1】(24-25九年级上·全国·单元测试)已知抛物线在对称轴右侧呈上升趋势,其中.
(1)求抛物线的对称轴.
(2)二次函数有最大值还是最小值?请求出这个最值.
【变式1】(24-25九年级上·甘肃陇南·期中)在平面直角坐标系中,二次函数 (m为常数) 的图象经过,且对称轴在y轴左侧,则下列关于该二次函数的说法正确的是( )
A.最大值为 B.最大值为 C.最小值为 D.最小值为
【变式2】(24-25九年级上·山东临沂·阶段练习)如图,一条抛物线与x轴相交于M,N两点(点M在点N的左侧),其顶点P在线段上移动,点A,B的坐标分别为,,点N的横坐标的最大值为4,则点M的横坐标的最小值为( )
A. B. C. D.
【题型2】自变量取值范围为且
【例2】(24-25九年级上·河北张家口·期中)已知二次函数
(1)求此二次函数图象的对称轴;
(2)当时,y的最大值为m,最小值为n,且,求a的值.
【变式1】(24-25九年级上·陕西·期中)已知二次函数,当时,函数取得最大值;当时,函数取得最小值,则t的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式2】(24-25九年级上·云南大理·单元测试)已知二次函数.
()该二次函数图像的顶点坐标为 ;
()当时,函数的最大值为 ,最小值为 .
【变式3】(24-25九年级上·福建福州·期中)已知抛物线,当时,函数的最大值是6,最小值是2,则的取值范围是 .
【题型3】若,且对称轴在区间的右边时
【例3】(20-21九年级上·广东广州·期中)当﹣2≤x≤1时,二次函数y=﹣(x﹣3)2+m2+1有最大值4,求实数m的值.
【变式1】(2024·内蒙古鄂尔多斯·三模)已知实数a,b满足且,则代数式的最小值是( )
A.7 B.4 C.6 D.3
【变式2】(23-24九年级上·江苏苏州·阶段练习)已知函数,当时,有最大值3,最小值2,则m的取值范围是 .
【题型4】若,且对称轴在区间的左边时
【例4】(24-25九年级上·安徽滁州·期中)在平面直角坐标系中,点在二次函数的图象上,记该二次函数图象的对称轴为直线.
(1)求m的值;
(2)若点在的图象上,当时,求该二次函数的最大值与最小值.
【变式1】(2024·山东临沂·三模)若二次函数的图象经过点,当时,有最大值,最小值,则的取值范围应是( )
A. B. C. D.
【变式2】当2.5≤x≤5时,二次函数y=-(x-1)2+2的最大值为 .
【题型5】若,且对称轴在区间的位置进行分类讨论
【例5】(24-25九年级上·全国·课后作业)已知二次函数.
(1)当时,y的最大值为 ,最小值为 ;
(2)当时,y的最大值为 ,最小值为 ;
(3)当时,y的最大值为 ,最小值为 .
【变式1】(24-25九年级上·湖北武汉·阶段练习)二次函数,当且时,y的最小值为,最大值为,则的值为 .
【变式2】(23-24九年级下·浙江·自主招生)当时,函数的最小值是,最大值是0,求m、n的值.
第三部分【中考链接与拓展延伸】
【题型6】直通中考
【例1】(2024·浙江·中考真题)已知二次函数(b,c为常数)的图象经过点,对称轴为直线.
(1)求二次函数的表达式;
(2)若点向上平移2个单位长度,向左平移m()个单位长度后,恰好落在的图象上,求m的值;
(3)当时,二次函数的最大值与最小值的差为,求n的取值范围.
【例2】(2023·浙江杭州·中考真题)设二次函数是实数,则( )
A.当时,函数的最小值为 B.当时,函数的最小值为
C.当时,函数的最小值为 D.当时,函数的最小值为
【题型7】拓展延伸
【例1】(23-24九年级上·浙江舟山·阶段练习)在平面直角坐标系中,若点的横坐标和纵坐标相等,则称点为完美点.已知二次函数()的图象上有且只有一个完美点,且当时,函数()的最小值为,最大值为1,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【例2】(2023·四川成都·模拟预测)在平面直角坐标系中,抛物线的图象如图所示,对任意的,称为到时的值的“极差”(即时的最大值与最小值的差),为到时的值的“极宽”(即与的差值),则当时,的取值范围是 .
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专题5.14 二次函数区间最值问题(全章知识梳理与考点分类讲解)
第一部分【知识点归纳】
二次函数最值问题是中考热点内容,区间最值则是重难点内容。本专题重在解决区间为前提的二次函数最值问题的解题方法。
【知识点1】二次函数区间最值类型
为了形象和记忆方便,特别作以下规定:轴:表示对称轴,区间:表示自变量的取值范围,动:表示含有参数,二次函数区间最值类型有以下四种:
(1)定轴定区间:即对称轴,区间都固定求最值;
(2)定轴动区间:即对称轴固定,区间动求最值;
(3)动轴定区间:即对称轴动,区间固定求最值;
(4)动轴动区间:即对称轴动,区间都动求最值。
【知识点2】解题方法:主要抓住三要素
(1)三点:表示区间的两个端点和中点;
(2)一轴:表示二次函数对称轴;
(3)开口:表示二次函数的开口方向;
以上三要素统称为:“三点一轴及开口”,通过数形结合方法,根据函数的增减性分类讨论解决问题。
【知识点3】四种区间情况讨论
对于二次函数y=ax²+bx+c(a≠0),求以下区间的最值。
1、若自变量为全体实数
(1)当a>0时,当时,函数有最小值,如图(1)
(2)当a<0时,当时,函数有最大值,如图(2)
图1 图2
2、若:且
(1)当a>0时,抛物线开口向上,当时,函数有最小值;当x=n时,函数有最大值,如图(3);
(2)当a<0时,抛物线开口向下,当时,函数有最大值;当x=n时,函数有最小值,如图(4);
图3 图4
注意:这里一定要注意m,n与的水平距离,距离越远的点,才是最值,一定要结合实际情况。
3、若,且对称轴在区间的右边时
(1)当a>0时,抛物线开口向上,当x=m时,函数有最大值;当x=n时,函数有最小值,如图(5);
(2)当a<0时,抛物线开口向下,当x=m时,函数有最小值;当x=n时,函数有最大值,如图(6);
图5 图6
4、若,且对称轴在区间的左边时
(1)当a>0时,抛物线开口向上,当x=m时,函数有最小值;当x=n时,函数有最大值。
(2)当a<0时,抛物线开口向下,当x=m时,函数有最大值;当x=n时,函数有最小值。
图7 图8
【知识点4】总结归纳如下:
1、根据题意画草图;
2、根据题意确定类型:
(1)对称轴在区间的左侧;(2)对称轴在区间的中间;(3)对称轴在区间的右侧.
3、画出最高点和最低点,确定最值。
题型目录
【题型1】自变量为全体实数.................................................4
【题型2】自变量取值范围为且 ............................6
【题型3】若,且对称轴在区间的右边时.........................9
【题型4】若,且对称轴在区间的左边时........................10
【题型5】若,且对称轴在区间的位置进行分类讨论..............12
【题型6】直通中考........................................................15
【题型7】拓展延伸........................................................17
第二部分【题型展示与方法点拨】
【题型1】自变量为全体实数
【例1】(24-25九年级上·全国·单元测试)已知抛物线在对称轴右侧呈上升趋势,其中.
(1)求抛物线的对称轴.
(2)二次函数有最大值还是最小值?请求出这个最值.
【答案】(1) (2)有最小值,最小值为1
【分析】本题主要考查二次函数的解析式,二次函数的图像与性质,解题的关键是确定顶点是抛物线的最高点或者最低点.
(1)已知抛物线在对称轴右侧呈上升趋势,则,进而求解;
(2),故抛物线有最小值,即可求解.
解:(1)已知抛物线在对称轴右侧呈上升趋势,
则抛物线开口向上,,
由,则,
则抛物线的表达式为:,
则抛物线的对称轴为直线;
(2),抛物线有最小值,
当时,,
即二次函数有最小值,这个最小值为1.
【变式1】(24-25九年级上·甘肃陇南·期中)在平面直角坐标系中,二次函数 (m为常数) 的图象经过,且对称轴在y轴左侧,则下列关于该二次函数的说法正确的是( )
A.最大值为 B.最大值为 C.最小值为 D.最小值为
【答案】C
【分析】将代入二次函数解析式,进而得出的值,再利用对称轴在轴左侧,得出,再利用公式法求出二次函数最值.此题主要考查了二次函数的性质以及二次函数的最值,正确得出的值是解题关键.
解:∵二次函数 (m为常数) 的图象经过,
∴
解得:,,
二次函数的对称轴在轴左侧,
∴
,
,
把代入,
,
二次函数有最小值为:.
故选:C.
【变式2】(24-25九年级上·山东临沂·阶段练习)如图,一条抛物线与x轴相交于M,N两点(点M在点N的左侧),其顶点P在线段上移动,点A,B的坐标分别为,,点N的横坐标的最大值为4,则点M的横坐标的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】此题考查的是二次函数的图象及性质和求抛物线的解析式.根据题意可知当图象顶点在点B时,点N的横坐标的最大值为4,然后利用待定系数法求出此时抛物线的解析式,然后由题意可知当图象顶点在点A时,点M的横坐标最小,从而写出此时抛物线的解析式,即可求出结论.
解:当图象顶点在点B时,点N的横坐标的最大值为4,
则此时抛物线的解析式为.
把点N的坐标代入得,解得.
当图象顶点在点A时,点M的横坐标最小,
此时抛物线的解析式为.
令,
∴,
解得:或1,
即点M的横坐标的最小值为.
故选:D.
【题型2】自变量取值范围为且
【例2】(24-25九年级上·河北张家口·期中)已知二次函数
(1)求此二次函数图象的对称轴;
(2)当时,y的最大值为m,最小值为n,且,求a的值.
【答案】(1);
(2).
【分析】本题主要考查了二次函数的图象与性质,解题是要熟练掌握并能灵活运用是关键.
(1)依据题意,由抛物线为,从而可得对称轴是直线,即可判断得解;
(2)依据题意,由,对称轴是直线,故当时,y有最小值,;当时,y有最大值,,结合,从而可得,进而计算可以得解.
解:(1)由题意,∵抛物线为,
∴对称轴是直线.
(2)由题意,∵,对称轴是直线,
∴当时,y有最小值,;当时,y有最大值,,
∵,
∴.
∴.
【变式1】(24-25九年级上·陕西·期中)已知二次函数,当时,函数取得最大值;当时,函数取得最小值,则t的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了二次函数的图象与性质,二次函数的最值等知识.熟练掌握二次函数的图象与性质是解题的关键.
由,可知图象开口向上,对称轴为直线,顶点坐标为,当时,,即关于对称轴对称的点坐标为,由当时,函数取得最大值;当时,函数取得最小值,可得,计算求解,然后作答即可.
解:∵,
∴图象开口向上,对称轴为直线,顶点坐标为,
当时,,
∴关于对称轴对称的点坐标为,
∵当时,函数取得最大值;当时,函数取得最小值,
∴,
解得,,
故选:C.
【变式2】(24-25九年级上·云南大理·单元测试)已知二次函数.
()该二次函数图像的顶点坐标为 ;
()当时,函数的最大值为 ,最小值为 .
【答案】
【分析】()化成顶点式即可求解; ()根据二次函数的性质求解即可;
本题考查了二次函数的图象和性质,掌握二次函数的图象和性质是解题的关键.
解:()∵,
∴顶点坐标为,
故答案为:;
()∵抛物线的对称轴为,
又∵,,抛物线开口向下,
当时,函数有最大值,最大值为;
当时,函数有最小值,最小值为,
故答案为:,.
【变式3】(24-25九年级上·福建福州·期中)已知抛物线,当时,函数的最大值是6,最小值是2,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】本题考查了二次函数的最值问题,先将解析式配方成顶点式,根据二次函数的增减性和最值问题解答.
解:,抛物线顶点坐标,开口向上,对称轴为直线,
∵时,函数y的最大值是6,最小值是2,
当函数值为2时,,
解得,
当函数值为6时,,
解得:或.
∴.
故答案为:.
【题型3】若,且对称轴在区间的右边时
【例3】(20-21九年级上·广东广州·期中)当﹣2≤x≤1时,二次函数y=﹣(x﹣3)2+m2+1有最大值4,求实数m的值.
【答案】m1=,m2=﹣
【分析】根据二次函数的性质得到当x<3时,y随x的增大而增大,根据题意列式计算即可.
解:二次函数y=﹣(x﹣3)2+m2+1的对称轴是x=3,
∵a=﹣1<0,
∴当x<3时,y随x的增大而增大,
由题意得,当x=1时,二次函数y=﹣(x﹣3)2+m2+1有最大值4,
则﹣(1﹣3)2+m2+1=4,
解得,m1=,m2=﹣.
【点拨】本题考查的是二次函数的性质,二次函数y=ax2+bx+c(a≠0),当a<0时,抛物线在对称轴左侧,y随x的增大而增大;在对称轴右侧,y随x的增大而减少.
【变式1】(2024·内蒙古鄂尔多斯·三模)已知实数a,b满足且,则代数式的最小值是( )
A.7 B.4 C.6 D.3
【答案】B
【分析】本题考查二次函数求最值,根据题意用含的代数式表示,将代数式转化为只含的代数式,配方后,求最值即可.
解:∵,
∴,
∴
;
∵,
∴当时,的值最小为;
故选B.
【变式2】(23-24九年级上·江苏苏州·阶段练习)已知函数,当时,有最大值3,最小值2,则m的取值范围是 .
【答案】
【分析】先将该函数的表达式化为顶点式,得出当时,y有最小值2,再把代入,求出x的值,即可求出m的取值范围.
解:∵,,
∴当时,y有最小值2,
把代入得:,
解得:,
∵当时,有最大值3,最小值2,
∴,
故答案为:.
【点拨】本题主要考查了二次函数的图象和性质,解题的关键是熟练掌握二次函数的对称性和增减性,以及求二次函数的最值的方法.
【题型4】若,且对称轴在区间的左边时
【例4】(24-25九年级上·安徽滁州·期中)在平面直角坐标系中,点在二次函数的图象上,记该二次函数图象的对称轴为直线.
(1)求m的值;
(2)若点在的图象上,当时,求该二次函数的最大值与最小值.
【答案】(1); (2)二次函数的最大值为,最小值的为.
【分析】本题考查了二次函数的性质,二次函数的最值,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键;
(1)点在二次函数的图象上,得到,解得,则二次函数的解析式为,根据对称轴求解即可;
(2)求出,,得到抛物线的解析式为,再根据二次函数的性质分别求出最大值与最小值即可;
解:(1)∵点在二次函数的图象上,
∴,解得,
∴二次函数的解析式为,
∴对称轴为直线,
∴;
(2)∵,
∴点即为点,
∵点在的图象上,,
∴,解得,
∴,
∴抛物线的解析式为,
∴抛物线开口向上,抛物线对称轴为,当时,随着的增大而增大,
∵,
∴当时,函数有最小值,最小值为,
当时,函数有最大值,最大值为,
∴二次函数的最大值为,最小值的为.
【变式1】(2024·山东临沂·三模)若二次函数的图象经过点,当时,有最大值,最小值,则的取值范围应是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查二次函数的性质、二次函数的最值,根据二次函数的图象经过点,可以求得的值,然后即可得到该函数的解析式,再根据二次函数的性质,时,有最大值,最小值,即可得到的取值范围.
解:二次函数的图象经过点,
,
解得,
,
该函数的图象开口向下,对称轴是直线,当时,该函数取得最大值,
当时,有最大值,最小值,当时,,
根据对称性可得时,,
,
故选:C.
【变式2】当2.5≤x≤5时,二次函数y=-(x-1)2+2的最大值为 .
【答案】
【分析】根据二次函数的性质进行解答即可
解:函数y=-(x-1)2+2的图象的开口向下,对称轴为直线x=1,
当2.5≤x≤5时,y的值随x值的增大而减小,
所以当x=2.5时,y最大=-(2.5-1)2+2=-.
故答案为-.
【点拨】此题主要考查了二次函数的图像与性质,解题时根据函数的解析式判断出函数的增减性质,然后根据范围判断出取最值的x值,然后求出最大值即可,此题易错为不考虑2≤x≤5的范围,单纯的考虑y=-(x-1)2+2的最大值,出现错误答案.
【题型5】若,且对称轴在区间的位置进行分类讨论
【例5】(24-25九年级上·全国·课后作业)已知二次函数.
(1)当时,y的最大值为 ,最小值为 ;
(2)当时,y的最大值为 ,最小值为 ;
(3)当时,y的最大值为 ,最小值为 .
【答案】 7 14 2
【分析】本题考查了利用二次函数的增减性求最值,自变量取值范围确定,求二次函数最值需要分情况讨论:①若对称轴在自变量取值范围内,则要从顶点和自变量取值范围的两个端点中确定二次函数的最值;②若对称轴不在自变量取值范围内,则要从自变量取值范围的两个端点中确定二次函数的最值.
(1)(2)(3)先求出抛物线开口向上,对称轴为直线,然后利用二次函数的增减性求解即可.
解:由二次函数可知,抛物线开口向上,对称轴为直线.
(1)当时,y随x的增大而减小,
∴当时,y取得最大值为7,当时,y取得最小值为.
故答案为:7,;
(2)当时,y随x的增大而增大,
∴当时,y取得最小值为,当时,y取得最大值为14.
故答案为:14,;
(3)当时,
∵,
∴当时,y取得最小值-2,
又∵1-0<3-1,
∴当时,函数取得最大值,.
故答案为:2,
【变式1】(24-25九年级上·湖北武汉·阶段练习)二次函数,当且时,y的最小值为,最大值为,则的值为 .
【答案】4
【分析】根据得到抛物线开口向下,对称轴为直线,分当时,,,四种情形解答即可.
解:∵,
∴抛物线开口向下,对称轴为直线,且与对称轴的距离越大,函数值越小,
当时,,根据题意,当时,函数有最大值,当时,函数有最小值,
∴,,
解得或(舍去),
∴的值为4;
当时,根据题意,当时,函数有最大值,当时,函数有最小值,
∴,,
解得,,
∴都不符合题意,舍去;
当时,当时,函数有最大值,当时,函数有最小值,
解得,,
∴都不符合题意,舍去;
当时,根据题意,当时,函数有最大值,当时,函数有最小值,
∴,,
解得,,不符合题意,
故答案为:4.
【变式2】(23-24九年级下·浙江·自主招生)当时,函数的最小值是,最大值是0,求m、n的值.
【答案】,或,
【分析】本题考查二次函数的最值,解题中注意分类讨论思想的应用,属于中档题.
将二次函数配方确定对称轴,然后根据的取值分类讨论,即可得出答案.
解:,对称轴为,
①当,即时,
,
解得,
②,即时,
,
解得或(舍去),
③,即时,
,
解得或(舍去),
④当,即时,
,
解得,
综上所述,,或,.
第三部分【中考链接与拓展延伸】
【题型6】直通中考
【例1】(2024·浙江·中考真题)已知二次函数(b,c为常数)的图象经过点,对称轴为直线.
(1)求二次函数的表达式;
(2)若点向上平移2个单位长度,向左平移m()个单位长度后,恰好落在的图象上,求m的值;
(3)当时,二次函数的最大值与最小值的差为,求n的取值范围.
【答案】(1) (2) (3)
【分析】本题主要考查了待定系数法,二次函数的图象与性质,
(1)采用待定系数法即可求解二次函数关系式;
(2)先求出平移后点B的坐标,然后把坐标代入解析式即可;
(3)分为,时,时,建立方程解题即可.
(1)解:设二次函数的解析式为,把代入得,
解得,
∴;
(2)解:点B平移后的点的坐标为,
则,解得或(舍),
∴m的值为;
(3)解:当时,
∴最大值与最小值的差为,解得:不符合题意,舍去;
当时,
∴最大值与最小值的差为,符合题意;
当时,
最大值与最小值的差为,解得或,不符合题意;
综上所述,n的取值范围为.
【例2】(2023·浙江杭州·中考真题)设二次函数是实数,则( )
A.当时,函数的最小值为 B.当时,函数的最小值为
C.当时,函数的最小值为 D.当时,函数的最小值为
【答案】A
【分析】令,则,解得:,,从而求得抛物线对称轴为直线,再分别求出当或时函数y的最小值即可求解.
解:令,则,
解得:,,
∴抛物线对称轴为直线
当时, 抛物线对称轴为直线,
把代入,得,
∵
∴当,时,y有最小值,最小值为.
故A正确,B错误;
当时, 抛物线对称轴为直线,
把代入,得,
∵
∴当,时,y有最小值,最小值为,
故C、D错误,
故选:A.
【点拨】本题考查抛物线的最值,抛物线对称轴.利用抛物线的对称性求出抛物线对称轴是解题的关键.
【题型7】拓展延伸
【例1】(23-24九年级上·浙江舟山·阶段练习)在平面直角坐标系中,若点的横坐标和纵坐标相等,则称点为完美点.已知二次函数()的图象上有且只有一个完美点,且当时,函数()的最小值为,最大值为1,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了二次函数图象上的点的坐标特征,二次函数的性质及根的判别式,利用数形结合的思想是解题的关键.
根据完美点的概念,可得,即,根据只有一个完美点,可得,从而解出,所以函数,由此得出函数的顶点坐标和对称轴及性质,即可求解.
解:令,即,
由题意可得,图象上有且只有一个完美点,
∴,即,
又∵方程的根为,
∴,
∴函数,
∴该函数图象的顶点为,
如图,在对称轴直线右侧,y随x的增大而减小,在左侧,y随x的增大而增大,
当时,函数的最小值为,最大值为1,
当时,解得或4,
∴.
故选:C.
【例2】(2023·四川成都·模拟预测)在平面直角坐标系中,抛物线的图象如图所示,对任意的,称为到时的值的“极差”(即时的最大值与最小值的差),为到时的值的“极宽”(即与的差值),则当时,的取值范围是 .
【答案】
【分析】本题考查了二次函数的性质,二次函数的最值,求出的取值范围以及的最值是解题关键.先将抛物线化为顶点式,得到对称轴为,顶点坐标为,再根据,得到,进而得到,,求出时,的最大值和最小值,得到,然后根据二次函数的性质和的取值范围,求出的最大值和最小值即可得到答案.
解:根据题意可得:,
∴抛物线的对称轴,顶点坐标为,
∵,即与的差值为,
∴,
∵,即,
∴,则,
∴当时,随增大而增大,当时,随的增大而减小,
∴当时,有最大值,最大值为,
当时,有最小值,最小值为,
∴
则对称轴,
∴当时,随的增大而增大,
∴当时,有最小值,最小值为,
当时,有最大值,最大值为,
综上所述:;
故答案为:.
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