内容正文:
微专题 二次函数中函数值大小比较的方法及二次函数区间最值问题
微专题1 二次函数中函数值大小比较的方法
方法一 代数法
1.(2024秋•乐清市校级期中)已知三点(2,a),(﹣1,b),(3,c)在抛物线y=x2+x+2上,则a,b,c的大小关系是( )
A.c>a>b B.b>a>c
C.a>b>c D.无法比较大小
方法二 对称法
2.(2024秋•八步区期中)已知,点P1(﹣3,y1),P2(﹣1,y2),P3(3,y3)均在二次函数y=﹣x2+4x﹣c的图象上,则y1,y2,y3的大小关系为 (用“<”号表示).
方法三 距离法
3.(2022秋•漳州期末)已知点(x1,y1),(x2,y2),(x3,y3)都在二次函数y=ax2﹣2ax﹣3a(a≠0)的图象上,若﹣1<x1<0,1<x2<2,x3>3,则下列关于y1,y2,y3三者的大小关系判断一定正确的是( )
A.y1可能最大,不可能最小
B.y3可能最大,也可能最小
C.y3可能最大,不可能最小
D.y2不可能最大,可能最小
方法四 中点偏移法
4.(2024•海淀区校级模拟)在平面直角坐标系xOy中,M(x1,y1),N(x2,y2)是抛物线y=ax2+bx+c(a>0)上的任意两点,设该抛物线的对称轴为直线x=t.
(1)若对于x1=3,x2=4,有y1=y2,求t的值;
(2)若对于2<x1<3,3<x2<4,都有y1<y2,求t的取值范围.
微专题2 二次函数区间最值问题
类型一 定轴定区间
5.(2025•徐州)二次函数y=x2+x+1的最小值为 .
6.(2021秋•临江市期末)已知关于x的二次函数y=x2﹣4x+m在﹣1≤x≤3的取值范围内最大值为7,则该二次函数的最小值是 .
7.(2025春•兴隆台区期末)二次函数y=x2﹣2x+1在﹣5≤x≤3范围内的最大值与最小值的差为 .
类型二 定轴动区间
8.(2020•瑞安市一模)已知二次函数y=x2﹣2x+2(其中x是自变量),当0≤x≤a时,y的最大值为2,y的最小值为1.则a的值为( )
A.a=1 B.1≤a<2 C.1<a≤2 D.1≤a≤2
9.(2022秋•台州期末)当时,二次函数y=x2﹣2x+m﹣1的最小值是﹣1,则m= .
10.(2024秋•萧山区月考)已知二次函数y=ax2+2ax+1(a>0),当m≤x≤0时,y有最小值1﹣a和最大值1,则m的取值范围是 .
11.(2025•武汉模拟)已知二次函数y=ax2+2ax+c(a,c为常数且a<0)经过(1,m),且mc<0,下列结论:①c>0;②;③若关于x的方程ax2+2ax=p﹣c(p>0)有整数解,则符合条件的p的值有2个;④当a≤x≤a+3时,二次函数的最大值为c,则a=﹣4.其中一定正确的有 .(填序号即可)
类型三 动轴定区间
12.(2024秋•江阳区校级期中)已知二次函数y=(x﹣m)2﹣1(m为常数),当自变量x的值满足2≤x≤5时,与其对应的函数值y的最小值为3,则m的值为 .
类型四 动轴动区间
13.(2021秋•信都区期末)已知抛物线y=x2+2mx+4m2(m为常数)与y轴的交点为C点.
(1)若抛物线经过原点,求m的值;
(2)若点A(x1,y1)和点B(4﹣x1,y1)在抛物线上,求C点的坐标;
(3)当2m≤x≤2m+3,与其对应的函数值y的最小值为9,求此时的二次函数解析式.
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微专题 二次函数中函数值大小比较的方法及二次函数区间最值问题
微专题1 二次函数中函数值大小比较的方法
方法一 代数法
1.(2024秋•乐清市校级期中)已知三点(2,a),(﹣1,b),(3,c)在抛物线y=x2+x+2上,则a,b,c的大小关系是( )
A.c>a>b B.b>a>c
C.a>b>c D.无法比较大小
【分析】根据抛物线,将点坐标代入计算出各值,进行比较即可.
【详解】解:抛物线y=x2+x+2,若点(2,a),(﹣1,b),(3,c)都在该抛物线上,
∴a=22+2+2=8,b=(﹣1)2﹣1+2=2,则b=2,c=32+3+2=14,
∴c>a>b,
故选:A.
【点睛】本题考查了二次函数图象上点的坐标特征:二次函数图象上点的坐标满足其解析式.
方法二 对称法
2.(2024秋•八步区期中)已知,点P1(﹣3,y1),P2(﹣1,y2),P3(3,y3)均在二次函数y=﹣x2+4x﹣c的图象上,则y1,y2,y3的大小关系为 y1<y2<y3 (用“<”号表示).
【分析】求出抛物线的对称轴,根据距离对称轴越远,函数值越小进行比较即可.
【详解】解:二次函数的对称轴为直线x=2,开口向下,
根据距离对称轴越远,函数值越小可得:
P1(﹣3,y1)距离对称轴5个单位长度,
P2(﹣1,y2)距离对称轴3个单位长度,
P3(3,y3)距离对称轴1个单位长度,
∴y1<y2<y3.
故答案为:y1<y2<y3.
【点睛】考查二次函数的图象和性质,掌握二次函数的图象和性质是解决问题的前提,求出对称轴是解题的关键.
方法三 距离法
3.(2022秋•漳州期末)已知点(x1,y1),(x2,y2),(x3,y3)都在二次函数y=ax2﹣2ax﹣3a(a≠0)的图象上,若﹣1<x1<0,1<x2<2,x3>3,则下列关于y1,y2,y3三者的大小关系判断一定正确的是( )
A.y1可能最大,不可能最小
B.y3可能最大,也可能最小
C.y3可能最大,不可能最小
D.y2不可能最大,可能最小
【分析】求出函数图象的对称轴,与x轴的交点,分a>0和a<0两种情况,根据已知三点与对称轴的距离,结合开口方向分析即可.
【详解】解:在y=ax2﹣2ax﹣3a(a≠0)中,
对称轴为直线,
令ax2﹣2ax﹣3a=0,解得:x1=﹣1,x2=3,
∴函数图象与x轴交于(﹣1,0),(3,0),
∵﹣1<x1<0,1<x2<2,x3>3,
∴(x3,y3)离对称轴最远,(x2,y2)离对称轴最近,
当a>0时,开口向上,
∴y3>y1>y2;
当a<0时,开口向下,
∴y3<y1<y2;
∴y2和y3可能最大,也可能最小.
故选:B.
【点睛】本题考查了二次函数的最值,解题的关键是根据表达式求出对称轴和与x轴交点,利用性质进行分析.
方法四 中点偏移法
4.(2024•海淀区校级模拟)在平面直角坐标系xOy中,M(x1,y1),N(x2,y2)是抛物线y=ax2+bx+c(a>0)上的任意两点,设该抛物线的对称轴为直线x=t.
(1)若对于x1=3,x2=4,有y1=y2,求t的值;
(2)若对于2<x1<3,3<x2<4,都有y1<y2,求t的取值范围.
【分析】(1)依据题意,根据二次函数的性质求得对称轴即可得解;
(2)依据题意,根据题意判断出离对称轴更近的点,从而得出(x1,y1)与(x2,y2)的中点在对称轴的右侧,再根据对称性即可解答.
【详解】解:(1)由题意,∵对于x1=3,x2=4,有y1=y2,
∴9a+3b+c=16a+4b+c,
∴7a+b=0,
∴7.
∵对称轴为直线x,
∴t.
(2)∵2<x1<3,3<x2<4,
∴,x1<x2,
又y1<y2,a>0,
∴(x1,y1)离对称轴更近,x1<x2,则(x1,y1)与(x2,y2)的中点在对称轴的右侧,
∴t,
∴t.
【点睛】本题主要考查二次函数的性质,解题时要能熟练掌握并理解二次函数的对称性是关键.
微专题2 二次函数区间最值问题
类型一 定轴定区间
5.(2025•徐州)二次函数y=x2+x+1的最小值为 .
【分析】先将二次函数解析式配成顶点式,再得出最小值.
【详解】解:∵y=x2+x+1,
∴最小值为,
故答案为:.
【点睛】本题考查了二次函数的最值,掌握顶点式是解题的关键.
6.(2021秋•临江市期末)已知关于x的二次函数y=x2﹣4x+m在﹣1≤x≤3的取值范围内最大值为7,则该二次函数的最小值是 ﹣2 .
【分析】先将二次函数写成顶点式,得出对称轴及开口方向,根据抛物线开口向上时离对称轴越远函数值越大,可知当x=﹣1时,y=7,从而可解得m的值;再根据抛物线的顶点式可得其最小值.
【详解】解:∵y=x2﹣4x+m=(x﹣2)2+m﹣4,
∴对称轴为直线x=2,抛物线开口向上,
∵二次函数在﹣1≤x≤3的取值范围内最大值7,
当x=﹣1时,y=7,
∴7=(﹣1)2﹣4×(﹣1)+m,
解得:m=2,
∴当x=2时,该二次函数有最小值,最小值为0+2﹣4=﹣2.
故答案为﹣2.
【点睛】本题考查了二次函数的最值,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.
7.(2025春•兴隆台区期末)二次函数y=x2﹣2x+1在﹣5≤x≤3范围内的最大值与最小值的差为 36 .
【分析】将函数化为顶点式,确定函数的最小值,再分别计算x=﹣5时,当x=3时的函数值,得到函数值的范围即可.
【详解】解:∵y=x2﹣2x+1=(x﹣1)2,
∴抛物线开口向上,抛物线对轴为直线x=1,当x=1时,有最小值0,
当x=﹣5时,y=(x﹣1)2=36,
当x=3时,y=(x﹣1)2=4,
∴当﹣5≤x≤3时,最大值为36,最小值为0,
∴二次函数y=x2﹣2x+1在﹣5≤x≤3范围内的最大值与最小值的差为:36﹣0=36.
故答案为:36.
【点睛】此题考查了二次函数的性质,二次函数的最值,已知自变量的值求函数值,正确理解函数的开口方向确定最值是解题的关键.
类型二 定轴动区间
8.(2020•瑞安市一模)已知二次函数y=x2﹣2x+2(其中x是自变量),当0≤x≤a时,y的最大值为2,y的最小值为1.则a的值为( )
A.a=1 B.1≤a<2 C.1<a≤2 D.1≤a≤2
【分析】先找到二次函数的对称轴和顶点坐标,求出y=2时,x的值,再根据二次函数的性质得出答案.
【详解】解:∵二次函数y=x2﹣2x+2=(x﹣1)2+1,
∴抛物线的对称轴为x=1,顶点(1,1),
∴当y=1时,x=1,
当y=2时,x2﹣2x+2=2,x=0或2,
∵当0≤x≤a时,y的最大值为2,y的最小值为1,
∴1≤a≤2,
故选:D.
【点睛】本题考查的是二次函数的最值,熟知二次函数的顶点坐标公式是解答此题的关键.
9.(2022秋•台州期末)当时,二次函数y=x2﹣2x+m﹣1的最小值是﹣1,则m= 1或 .
【分析】依据题意,可得对称轴为直线x=1,进而结合二次函数的性质分 、和m+1<1三种情形进行讨论即可得解.
【详解】解:由题意,对称轴为直线x=1.
①当 ,即m>2时,
∵抛物线的开口向上,
∴ 时,y=﹣1.
∴()2﹣2m﹣1=﹣1.
∴m=0(舍去).
②当 ,即0≤m≤2时,则x=1时,y=﹣1.
∴1﹣2+m﹣1=﹣1.
∴m=1.
③当m+1<1,即m<0时,则x=m+1时,y=﹣1.
∴(m+1)2﹣2(m+1)+m﹣1=﹣1.
∴m2+m﹣1=0.
∴, (舍去).
综上所述,m=1或 .
【点睛】本题主要考查了二次函数的图象与性质,解题时要熟练掌握并能灵活运用是关键.
10.(2024秋•萧山区月考)已知二次函数y=ax2+2ax+1(a>0),当m≤x≤0时,y有最小值1﹣a和最大值1,则m的取值范围是 ﹣2≤m≤﹣1 .
【分析】求出二次函数y=ax2+2ax+1图象的顶点为(﹣1,1﹣a),过点(0,1);又点(0,1)关于直线x=﹣1的对称点为(﹣2,1),画出图象可得﹣2≤m≤﹣1.
【详解】解:∵y=ax2+2ax+1=a(x+1)2+1﹣a,
∴二次函数y=ax2+2ax+1图象的顶点为(﹣1,1﹣a),
在y=ax2+2ax+1中,令x=0得y=1,
∴二次函数y=ax2+2ax+1图象过点(0,1);
又点(0,1)关于直线x=﹣1的对称点为(﹣2,1),
当m≤x≤0时,y有最小值1﹣a和最大值1,如图:
由图可知,﹣2≤m≤﹣1.
故答案为:﹣2≤m≤﹣1.
【点睛】本题考查二次函数的性质、二次函数的最值,解题的关键是数形结合思想的应用.
11.(2025•武汉模拟)已知二次函数y=ax2+2ax+c(a,c为常数且a<0)经过(1,m),且mc<0,下列结论:①c>0;②;③若关于x的方程ax2+2ax=p﹣c(p>0)有整数解,则符合条件的p的值有2个;④当a≤x≤a+3时,二次函数的最大值为c,则a=﹣4.其中一定正确的有 ①②③ .(填序号即可)
【分析】根据题目中的二次函数的图象和性质,可以判断各个小题中的结论是否正确,从而可以解答本题.
【详解】解:∵二次函数y=ax2+2ax+c(a,c为常数且a<0)经过(1,m),
∴a+2a+c=m,即3a+c=m,
∴3ac+c2=cm,
∵mc<0,
∴3ac+c2<0,
∴0≤c2<﹣3ac,
∵a<0,
∴c>0,故①正确;
∴c<﹣3a,
∴a,故②正确;
∵c>0,mc<0,
∴m<0,
∴点(1,m)在x轴的下方,
∵抛物线的对称轴为直线x1,a<0,c>0,
∴抛物线与直线y=p(p>0)交点的横坐标为整数的有﹣2,﹣1,0三个,
∴若关于x的方程ax2+2ax=p﹣c(p>0)有整数解,则符合条件的p的值有2个,故③正确;
∵抛物线对称轴为直线x=﹣1,与y轴的交点为(0,c),
∴抛物线过(﹣2,c),
∵a≤x≤a+3时,二次函数的最大值为c,
∴a+3=﹣2,
∴a=﹣5,
故④错误.
故答案为:①②③.
【点睛】本题考查二次函数图象与系数的关系、二次函数图象上点的坐标特征、二次函数与一元二次方程的关系,解答本题的关键是明确题意,利用二次函数的性质解答.
类型三 动轴定区间
12.(2024秋•江阳区校级期中)已知二次函数y=(x﹣m)2﹣1(m为常数),当自变量x的值满足2≤x≤5时,与其对应的函数值y的最小值为3,则m的值为 0或7 .
【分析】分m<2,2≤m≤5和m>5三种情况,结合二次函数的性质解答即可求解.
【详解】解:∵y=(x﹣m)2﹣1,
∴当x=m时,y的最小值为﹣1,
当m<2时,在2≤x≤5中,y随x的增大而增大,
(2﹣m)2﹣1=3,
解得m=0或m=4(舍去);
当2≤m≤5时,y的最小值为﹣1,不符合条件,舍去;
当m>5时,在2≤x≤5中,y随x的增大而减小,
∴(5﹣m)2﹣1=3,
解得m=3(不合,舍去)或m=7;
综上,m的值为0或7,
故答案为:0或7.
【点睛】本题考查了二次函数的性质,掌握二次函数的性质是解题的关键.
类型四 动轴动区间
13.(2021秋•信都区期末)已知抛物线y=x2+2mx+4m2(m为常数)与y轴的交点为C点.
(1)若抛物线经过原点,求m的值;
(2)若点A(x1,y1)和点B(4﹣x1,y1)在抛物线上,求C点的坐标;
(3)当2m≤x≤2m+3,与其对应的函数值y的最小值为9,求此时的二次函数解析式.
【分析】(1)把(0,0)代入抛物线y=x2+2mx+4m2(m为常数)中可得m的值;
(2)根据A和B是对称点可得抛物线的对称轴,根据对称轴方程列式可得m的值,从而得点C的坐标;
(3)分三种情况:①当2m>﹣m时,即m>0,②当2m<﹣m<2m+3时,即﹣1<m<0,③当2m+3<﹣m时,即m<﹣1,根据增减性列方程可得m的值,从而得结论.
【详解】解:(1)把(0,0)代入抛物线y=x2+2mx+4m2(m为常数)中,
4m2=0,
∴m=0;
(2)∵点A(x1,y1)和点B(4﹣x1,y1)在抛物线上,
∴抛物线的对称轴是:x2,即2,
∴m=﹣2,
∴C(0,16);
(3)分三种情况:
y=x2+2mx+4m2=(x+m)2+3m2,
∴对称轴是:直线x=﹣m,
①当2m>﹣m时,即m>0,
∵2m≤x≤2m+3,与其对应的函数值y的最小值为9,
∴当x=2m时,y=9,
∴4m2+4m2+4m2=9,
m=±(负值舍),
此时的二次函数解析式为:y=x2x+3;
②当2m≤﹣m≤2m+3时,即﹣1≤m≤0,
∵2m≤x≤2m+3,与其对应的函数值y的最小值为9,
∴当x=﹣m时,y=9,
∴m2﹣2m2+4m2=9,
m=±(不符合题意舍去);
③当2m+3<﹣m时,即m<﹣1,
∵2m≤x≤2m+3,与其对应的函数值y的最小值为9,
∴当x=2m+3时,y=9,
∴(2m+3)2+2m(2m+3)+4m2=9,
m1=0(舍),m2=﹣1.5,
此时的二次函数解析式为:y=x2﹣3x+9;
综上,二次函数解析式为:y=x2x+3或y=x2﹣3x+9.
【点睛】本题考查了二次函数图象与系数的关系,待定系数法求二次函数的解析式,二次函数的性质,分类讨论思想的运用是解题的关键.
1
学科网(北京)股份有限公司
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