内容正文:
衔接教材 夯基固本
落实
第5节 二次函数与幂函数
微点突破3 二次函数在定(动)区间上的最值
第二章 函 数
衔接教材 夯基固本
落实
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[例] 已知函数f(x)=x2-tx-1.
(1)若f(x)在区间(-1,2)上不单调,求实数t的取值范围;
(2)若x∈[-1,2],求f(x)的最小值g(t).
解:(1)f(x)=x2-tx-1=(x- eq \f(t,2))2-1- eq \f(t2,4).
依题意,-1< eq \f(t,2)<2,解得-2<t<4,
所以实数t的取值范围是(-2,4).
(2)①当 eq \f(t,2)≥2,即t≥4时,f(x)在[-1,2]上单调递减,
所以f(x)min=f(2)=3-2t.
②当-1< eq \f(t,2)<2,即-2<t<4时,f(x)min=f( eq \f(t,2))=-1- eq \f(t2,4).
③当 eq \f(t,2)≤-1,即t≤-2时,f(x)在[-1,2]上单调递增,所以f(x)min=f(-1)=t.
综上可知,有g(t)= eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(t,t ≤-2,,-1-\f(t2,4),-2<t<4,,3-2t,t≥4.))
[变式探究] 本例条件不变,求当x∈[-1,2]时,f(x)的最大值G(t).
解:f(-1)=t,f(2)=3-2t,f(2)-f(-1)=3-3t,
当t≥1时,f(2)-f(-1)≤0,所以f(2)≤f(-1),
所以f(x)max=f(-1)=t;
当t<1时,f(2)-f(-1)>0,所以f(2)>f(-1),
所以f(x)max=f(2)=3-2t,
综上可知,有G(t)= eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(t,t≥1,,3-2t,t<1.))
二次函数最值问题的类型及求解策略
(1)类型:①对称轴、区间都是给定的;②对称轴动,区间固定;③对称轴定,区间变动.
(2)求解策略:抓住“三点一轴”数形结合,三点是指区间两个端点和中点,一轴指的是对称轴,结合对称轴与区间的位置关系,分类讨论的思想即可解决.
训练 设函数f(x)=x2-2x+2,x∈[t,t+1],t∈R,求函数f(x)的最小值.
解:f(x)=x2-2x+2=(x-1)2+1,x∈[t,t+1],t∈R,函数图象的对称轴为直线x=1.当t+1≤1,即t≤0时,函数图象如图(1)所示,函数f(x)在区间[t,t+1]上为减函数,所以f(x)min=f(t+1)=t2+1;当t<1<t+1,即0<t<1时,函数图象如图(2)所示,在对称轴x=1处取得最小值,最小值为f(1)=1;
当t≥1时,函数图象如图(3)所示,函数f(x)在区间[t,t+1]上为增函数,所以最小值为f(t)=t2-2t+2.综上可知,当t≤0时,f(x)min=t2+1;当0<t<1时,f(x)min=1;当t≥1时,f(x)min=t2-2t+2.
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