内容正文:
专题 1.8 二次函数区间最值(知识梳理 + 题型精析 +同步检测)
目录
一.知识梳理与解读 1
【知识点1】最值类型 1
【知识点2】解题方法 1
【知识点3】三种区间 2
【知识点4】总结归纳 3
二.题型精析 3
【题型1】定轴定区间 3
【题型2】定轴动区间 4
【题型3】动轴定区间 5
【题型4】动轴动区间 5
三.同步检测 6
(一)选择题(本大题共8个小题,每小题4分,共32分) 6
(二)填空题(本大题共8小题,每小题4分,共32分) 7
(三)解答题(本大题共4个小题,每小题9分,共36分) 7
一.知识梳理与解读
【知识点1】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
(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】三种区间
对于二次函数y=ax²+bx+c(a≠0),求以下区间的最值。
1、若:且
(1)当a0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(1);
(2)当a0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(2);
图(1) 图(2)
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。
2、若,且对称轴在区间的右边时
(1)当a0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(3);
(2)当a0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(4);
图(3) 图(4)
3、若,且对称轴在区间的左边时
(1)当a0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,如图(5)
(2)当a0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,如图(6)
图(5) 图(6)
【知识点4】总结归纳
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。
二.题型精析
【题型1】定轴定区间
【例题1】(23-24九年级上·陕西延安·期中)求二次函数在范围内的最小值和最大值.
【变式1】(23-24九年级上·福建厦门·期中)已知二次函数的图象()如图所示,关于该函数在所给自变量取值范围内,下列说法正确的是( )
A.函数有最小值1,有最大值3
B.函数有最小值,有最大值0
C.函数有最小值,有最大值3
D.函数有最小值,无最大值
【变式2】(24-25八年级下·辽宁盘锦·期末)二次函数在范围内的最大值与最小值的差为______.
【变式3】(24-25九年级下·湖南常德·阶段检测)已知二次函数的图象为抛物线C.
(1)抛物线C顶点坐标为 ;
(2)当时,求该二次函数的函数值y的取值范围;
(3)将抛物线C先向左平移1个单位长度,再向上平移2个单位长度,得到抛物线,求出抛物线的解析式.
【题型2】定轴动区间
【例题2】(24-25九年级上·浙江湖州·阶段检测)已知二次函数.
(1)当时,函数的最小值是多少?
(2)当时,函数的最大值为4,最小值为0,求n的值.
【变式1】(24-25九年级上·江苏徐州·期中)当时,函数的最小值为1,则a的值为( )
A.0 B.2 C.0或2 D.0或3
【变式2】(2025·山东临沂·二模)已知二次函数,当时,函数取得最大值;当时,函数取得最小值,则的取值范围是_______.
【变式3】(第二十二章二次函数突破12二次函数与区间最值(二)定轴动区间)已知二次函数.
(1)求该抛物线的对称轴;
(2)当二次函数的自变量x满足时,此函数的最大值为p,最小值为q,且,求m的值.
【题型3】动轴定区间
【例题3】(25-26八年级下·北京·期末)已知二次函数的图象经过,.
(1)求这个二次函数的解析式;
(2)当时,直接写出y的取值范围.
【变式1】(2026·福建福州·模拟预测)若函数在的最大值是,最小值是,则( )
A.与有关,且与有关 B.与有关,但与无关
C.与无关,且与无关 D.与无关,但与有关
【变式2】(23-24九年级上·河南周口·阶段检测)二次函数,当,有最小值1,则m的值为___________.
【变式3】(2026·江苏淮安·一模)已知二次函数(m为常数).
(1)当时,二次函数图像的顶点坐标为__________;
(2)当时,y的最大值是8,求m的值;
(3)如果点、点、点都在这个二次函数的图像上,且,请直接写出m的取值范围.
【题型4】动轴动区间
【例题4】(2026·云南昆明·二模)已知抛物线,当时,随的增大而减小,当时,随的增大而增大,记.
(1)求的值;
(2)若点在该抛物线上,当时,函数的最大值与最小值之差为,求的值.
【变式1】(2026·陕西汉中·模拟预测)已知二次函数(为常数),当时,函数值的最大值与最小值之和为15,则的值为( )
A.0 B.8 C.0或8 D.
【变式2】(2026·吉林长春·模拟预测)二次函数,为常数,且,若对于任意的满足,函数值的最小值为,则的值是______.
【变式3】(25-26九年级上·浙江绍兴·阶段检测)已知点是二次函数图象上的点.
(1)求二次函数图象的顶点坐标;
(2)当时,求函数的最大值与最小值的和;
(3)当时,若函数的最大值与最小值的和为10,求的值.
三.同步检测
(一)选择题(本大题共8个小题,每小题4分,共32分)
1.(24-25九年级上·山东德州·阶段检测)已知二次函数,当时,函数y的最小值为,则a的值为( )
A. B.2 C. D.
2.(2023·陕西西安·模拟预测)已知函数,当时,y有最大值a,最小值b,则的值为( )
A.13 B.5 C.11 D.14
3.(2026·陕西宝鸡·一模)已知抛物线(为常数,),当时,取得最小值,当时,取得最大值,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.(24-25九年级上·辽宁铁岭·阶段检测)二次函数(m为常数),当时,y的最大值为6,则m的值为( )
A.1 B. C.或2 D.1或
5.(2024·浙江温州·三模)已知二次函数,当时,函数的最大值是,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
6.(23-24九年级上·重庆九龙坡·阶段检测)当时,二次函数的最小值为8,则的值为( )
A.或5 B.5或8 C.或8 D.0或5
7.(24-25八年级下·重庆北碚·期末)当时,二次函数的最小值为8,则a的值为( )
A.或5 B.0或6 C.或6 D.0或5
8.(2025·内蒙古·模拟预测)已知二次函数(为常数),当时,函数有最大值,则的值为( )
A. B.1或 C.或 D.1或
(二)填空题(本大题共8小题,每小题4分,共32分)
9.(25-26九年级上·湖南长沙·期中)二次函数,当时, y的范围_____________.
10.(23-24九年级上·浙江台州·期中)已知点在二次函数的图像上,则的最大值______.
11.(23-24九年级上·全国·课后作业)已知二次函数,则当时,的最大值与最小值的差为________.
12.(2026·辽宁·一模)已知抛物线,当时,函数的最大值是_____.
13.(2025·辽宁沈阳·二模)已知二次函数,当时,无论取何值,二次函数的最大值与最小值的差都是一个定值,则的取值范围是______.
14.(24-25九年级上·湖北武汉·期中)已知点是二次函数图象上一点,当时,b的最大值为4,则实数m的值为______.
15.(2025·江苏泰州·二模)已知二次函数,当时,函数y的最大值为_______.
16.(2026·江苏南通·一模)若时,二次函数的最小值为,则________.
(三)解答题(本大题共4个小题,每小题9分,共36分)
17.(25-26八年级下·浙江杭州·阶段检测)在直角坐标系中,已知抛物线的表达式为.
(1)求抛物线的顶点坐标,并直接写出当满足什么条件时,随的增大而增大.
(2)当时,函数的最大值与最小值之和为,求的值.
18.(24-25九年级上·浙江嘉兴·阶段检测)在平面直角坐标系中,有抛物线(为实数).
(1)若抛物线的对称轴为直线,求的值.
(2)点为该抛物线的顶点,点是否在的图象上?请说明理由.
(3)设函数在内的最大值为,最小值为,若,求的值.
19.(2025·浙江杭州·三模)在平面直角坐标系中,,在二次函数的图象上.
(1)当时,求该函数图象的顶点坐标.
(2)若,求的取值范围.
(3)若,且当时,有最小值,求的值.
20.(2026·山东日照·模拟预测)已知抛物线.
(1)求该抛物线的顶点坐标;
(2)已知,是该抛物线上的两个点,且,求的值:
(3)当时,函数的最大值为32.
①求的值;
②若,是该抛物线上两点且位于其对称轴的两侧,在点和点之间的抛物线部分,最高点与最低点的纵坐标之差为2,求的取值范围.
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专题 1.8 二次函数区间最值(知识梳理 + 题型精析 +同步检测)
目录
一.知识梳理与解读 1
【知识点1】最值类型 1
【知识点2】解题方法 1
【知识点3】四种区间 2
【知识点4】总结归纳 3
二.题型精析 3
【题型1】定轴定区间 3
【题型2】定轴动区间 6
【题型3】动轴定区间 9
【题型4】动轴动区间 13
三.同步检测 17
(一)选择题(本大题共8个小题,每小题4分,共32分) 17
(二)填空题(本大题共8小题,每小题4分,共32分) 23
(三)解答题(本大题共4个小题,每小题9分,共36分) 28
一.知识梳理与解读
【知识点1】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
(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】三种区间
对于二次函数y=ax²+bx+c(a≠0),求以下区间的最值。
1、若:且
(1)当a0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(1);
(2)当a0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(2);
图(1) 图(2)
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。
2、若,且对称轴在区间的右边时
(1)当a0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(3);
(2)当a0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(4);
图(3) 图(4)
3、若,且对称轴在区间的左边时
(1)当a0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,如图(5)
(2)当a0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,如图(6)
图(5) 图(6)
【知识点4】总结归纳
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。
二.题型精析
【题型1】定轴定区间
【例题1】(23-24九年级上·陕西延安·期中)求二次函数在范围内的最小值和最大值.
【答案】最小值为2,最大值为6
【分析】本题考查了二次函数的性质,先求得对称轴与顶点坐标,进而根据二次函数的性质,求得最小值,即可求解.
解:∵,
∴抛物线的开口向下,对称轴为,顶点坐标为,
∵,
∴当时,取得最大值;当时,取得最小值.
∴二次函数在范围内的最小值为,最大值为.
【变式1】(23-24九年级上·福建厦门·期中)已知二次函数的图象()如图所示,关于该函数在所给自变量取值范围内,下列说法正确的是( )
A.函数有最小值1,有最大值3
B.函数有最小值,有最大值0
C.函数有最小值,有最大值3
D.函数有最小值,无最大值
【答案】C
【分析】本题考查二次函数的图象和最值,能根据x的取值范围利用数形结合求解是解答此题的关键.由图象可直接得出当时,函数有最小值;当时,函数有最大值3,即可解答.
解:由图象可知该函数在所给自变量取值范围内,当时,函数有最小值;当时,函数有最大值3.
故选C.
【变式2】(24-25八年级下·辽宁盘锦·期末)二次函数在范围内的最大值与最小值的差为______.
【答案】36
【分析】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.
将函数化为顶点式,确定函数的最小值,再分别计算时,当时的函数值,得到函数值的范围即可.
解:,
抛物线开口向上,抛物线对轴为直线,当时,有最小值0,
当时,,
当时,,
当时,最大值为36,最小值为0,
二次函数在范围内的最大值与最小值的差为:.
故答案为:36.
【变式3】(24-25九年级下·湖南常德·阶段检测)已知二次函数的图象为抛物线C.
(1)抛物线C顶点坐标为 ;
(2)当时,求该二次函数的函数值y的取值范围;
(3)将抛物线C先向左平移1个单位长度,再向上平移2个单位长度,得到抛物线,求出抛物线的解析式.
【答案】(1);(2);(3)
【分析】(1)把抛物线解析式化为顶点式可求得抛物线C的顶点坐标;
(2)根据二次函数的性质可得出答案;
(3)根据平移规律:上加下减,左加右减,直接写出平移后的解析式.
(1)解:,
∴抛物线C的顶点坐标为;
故答案为:
(2)解:∵,,
∴抛物线开口向上,
∴当时,y随x的增大而增大,当时,y随x的增大而减小,
∴ 当时,该二次函数的函数值y的取值最小,最小值为1;
当时,;
当时,;
∴当时,二次函数的函数值y的取值范围为;
(3)解:∵将抛物线C先向左平移1个单位长度,再向上平移2个单位长度,得到抛物线,且抛物线C的顶点坐标为,
∴抛物线的解析式为.
【点拨】本题考查了二次函数的性质,平移的规律,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.
【题型2】定轴动区间
【例题2】(24-25九年级上·浙江湖州·阶段检测)已知二次函数.
(1)当时,函数的最小值是多少?
(2)当时,函数的最大值为4,最小值为0,求n的值.
【答案】(1)当时,函数的最小值是;(2)n的值为或
【分析】本题主要考查二次函数图象的性质,掌握对称轴的计算,二次函数最值的计算方法是解题的关键.
(1)根据二次函数解析式得到对称轴直线,根据二次函数增减性,最值的计算方法即可求解;
(2)将二次函数化为顶点式可知,当时函数有最大值为4,再求出函数值为0时的值,分类讨论即可求解.
(1)解:二次函数,,
∴函数图象的开口向下,对称轴直线为,
∴离对称轴直线距离越远,值越小,
∴当时,函数值最小,最小值为,
∴当时,函数的最小值是;
(2)解:,
当时,函数有最大值为4,
令,则,
解得:,,
当时,,则,此时函数的最大值为4,最小值为0,符合题意;
当时,,则,此时函数的最大值为4,最小值为0,符合题意;
综上所述,n的值为或.
【变式1】(24-25九年级上·江苏徐州·期中)当时,函数的最小值为1,则a的值为( )
A.0 B.2 C.0或2 D.0或3
【答案】D
【分析】本题考查了二次函数图象上点的坐标特征以及二次函数的最值,利用二次函数图象上点的坐标特征找出当时x的值是解题的关键.利用二次函数图象上点的坐标特征找出当时x的值,结合当时函数有最小值1,即可得出关于a的一元一次方程,解之即可得出结论.
解:当时,有,
解得:,,
∵当时,函数有最小值1,
∴或,
解得:或,
故答案为:D.
【变式2】(2025·山东临沂·二模)已知二次函数,当时,函数取得最大值;当时,函数取得最小值,则的取值范围是_______.
【答案】
【分析】本题主要考查了二次函数图象的性质,
先配方可得抛物线的性质,再根据题意得,求出解集即可.
解:∵二次函数,
∴抛物线开口向上,对称轴是,当时,有最小值,离对称轴越远函数值越大.
∵,当时,函数取最大值,当时,函数取最小值,
∴,
解得.
故答案为:.
【变式3】(第二十二章二次函数突破12二次函数与区间最值(二)定轴动区间)已知二次函数.
(1)求该抛物线的对称轴;
(2)当二次函数的自变量x满足时,此函数的最大值为p,最小值为q,且,求m的值.
【答案】(1)直线;(2)m的值或.
【分析】本题主要考查二次函数的性质,解题的关键是数形结合.
(1)根据抛物线的对称轴公式求解即可;
(2)抛物线对称轴与取值范围分为 4 种情况,①时;②时;③时;④时,分别求得最大值和最小值求解即可.
(1)解:,
,
∴抛物线的对称轴为直线;
(2)解:∵抛物线的对称轴为直线,
①如图1,当时,当时,,
当时,,
,
解得(舍);
图1 图2
②如图2,当时,即,
当时,,当时,
,
,
解得或(舍);
③如图3,当时,即,
当时,,当时,,
,
解得(舍)或;
图3 图4
④如图4,当时,即,
当时,,
当时,,
,
解得(舍);
综上所述,m的值或.
【题型3】动轴定区间
【例题3】(25-26八年级下·北京·期末)已知二次函数的图象经过,.
(1)求这个二次函数的解析式;
(2)当时,直接写出y的取值范围.
【答案】(1);(2)
【分析】(1)利用待定系数法,代入已知两点坐标求解系数,即可得到二次函数解析式;
(2)将解析式配方为顶点式,当时,y取得最小值;再计算当,时,分别对应的函数值,即可得到y的取值范围.
(1)解:把,代入
得,
解得
∴二次函数的解析式为;
(2)解:将二次函数配方得,
函数的对称轴为直线
∵
∴二次函数开口向上,
∴当时,y取得最小值;
当时,,
当时,;
即在时,y的取值范围是.
【变式1】(2026·福建福州·模拟预测)若函数在的最大值是,最小值是,则( )
A.与有关,且与有关 B.与有关,但与无关
C.与无关,且与无关 D.与无关,但与有关
【答案】B
【分析】将二次函数配方后,分情况讨论对称轴与的位置关系,计算即可判断结果.
解:对二次函数配方得,,抛物线开口向上,对称轴为直线,
当,即 时,函数在,随着的增大而增大,
∴当时,有最小值,时,有最大值,
,
,结果不含;
当,即 时,函数在,随着的增大而减小,
当时,有最大值,时,有最小值,
,
,结果不含;
当,即 时,函数最小值为顶点纵坐标,最大值在处取得,
,
,结果不含;
当,即 时,函数最小值为顶点纵坐标,最大值在处取得,
,
,结果不含,
综上,所有情况的都只与有关,不含,因此与有关,与无关.
【变式2】(23-24九年级上·河南周口·阶段检测)二次函数,当,有最小值1,则m的值为___________.
【答案】4或7
【分析】根据二次函数的解析式及时的值,画出草图,结合函数在的范围内有最小值1可知或,据此可得答案.
解:,
当时,,
解得:或,
∵当时,有最小值1,
∴由图象可知,当时,图象在直线上方,
且或时,函数有最小值1,
则或,
即:的值为4或7;
故答案为:4或7.
【点拨】本题主要考查二次函数的最值,确定一个二次函数的最值,首先看自变量的取值范围,当自变量取全体实数时,其最值为抛物线顶点坐标的纵坐标;当自变量取某个范围时,要分别求出顶点和函数端点处的函数值,比较这些函数值,从而获得最值,借助数形结合的数学思想是解决问题的关键.
【变式3】(2026·江苏淮安·一模)已知二次函数(m为常数).
(1)当时,二次函数图像的顶点坐标为__________;
(2)当时,y的最大值是8,求m的值;
(3)如果点、点、点都在这个二次函数的图像上,且,请直接写出m的取值范围.
【答案】(1);(2)或;(3)或
【分析】(1)将代入解析式,利用配方法求顶点坐标.
(2)根据抛物线开口向下,按对称轴与的位置关系分三种情况讨论最大值.
(3)由、纵坐标相同可知它们关于对称轴对称,到对称轴距离均为;根据开口向下,说明点比点、更远离对称轴,即.
(1)解:当时,,
,
,
,
顶点坐标为.
(2)解:,对称轴为直线,
,
抛物线开口向下,
①当时,函数在时增大而减小,
当时,取得最大值,
,
令,解得,
,
符合题意,
②当时,函数在处取得最大值,
,
令,解得,
,
舍去,
,
符合题意,
③当时,函数在在时增大而增大,
当时,取得最大值,
,
令,解得,
,
舍去,
综上所述,或.
(3)解:,纵坐标相同,
点、关于对称轴对称,
点、到对称轴的距离均为,
,且抛物线开口向下,
点到对称轴的距离大于,
即,
或,
解得或.
【题型4】动轴动区间
【例题4】(2026·云南昆明·二模)已知抛物线,当时,随的增大而减小,当时,随的增大而增大,记.
(1)求的值;
(2)若点在该抛物线上,当时,函数的最大值与最小值之差为,求的值.
【答案】(1)2;(2)或
【分析】(1)抛物线对称轴,代入,对称轴可得,;
(2)由(1)得抛物线解析式为,代入得,故,,分三种情况讨论:①,②,③,分别分析各个情况的最大值最小值,代入条件求t的值即可.
(1)解:由题意可知,对称轴是直线,,
∴,
∴;
(2)解:由(1)得抛物线的解析式为,
∵点在该抛物线上,,
∴,
∴,即,,,
∴,
∴,
∴,
,
该抛物线的顶点坐标为,
分三种情况讨论:
①当,即时,
当时,函数值最大:,
当时,函数值最小:,
∵函数的最大值与最小值之差为,即,
∴,解得:,符合;
②当,即时,
函数最小值为顶点纵坐标,
,
最大值最大能在或时取得,
当时,,当时,,
最大值减最小值最大只能为,不可能等于6,
故t不可能取到;
③当时,
当时,函数值最大,
当,函数值最小,
∴,解得:,符合;
综上所述:或.
【变式1】(2026·陕西汉中·模拟预测)已知二次函数(为常数),当时,函数值的最大值与最小值之和为15,则的值为( )
A.0 B.8 C.0或8 D.
【答案】A
【分析】求出抛物线的对称轴为直线,可得当时,y随x的增大而增大,即可求解.
解:∵,
∴抛物线的对称轴为直线,
∵且,
此时y随x的增大而增大,
当时,函数取得最小值,为,
当时,函数取得最大值,为,
∵函数值的最大值与最小值之和为15,
∴,
解得:(舍去)或0.
【变式2】(2026·吉林长春·模拟预测)二次函数,为常数,且,若对于任意的满足,函数值的最小值为,则的值是______.
【答案】
【分析】根据开口向上的二次函数的增减性,按对称轴与给定区间的位置关系分情况讨论,计算不同情况下的最小值,结合已知条件筛选出符合要求的的值即可.
解:由二次函数可得,抛物线开口向上,对称轴为直线,顶点的纵坐标为,
∵,的取值范围是,
∴分情况讨论:
若,解得,与已知条件矛盾,舍去此情况;
若,解不等式得,
又,则,
此时函数最小值为顶点纵坐标,不符合最小值为的条件,舍去此情况;
若,解得,符合的要求,
此时整个区间都在对称轴左侧,开口向上的二次函数在对称轴左侧随增大而减小,
因此最小值在处取得,
将代入函数得,
整理得,
∴或,
解得或,
因为,舍去,
∴.
【变式3】(25-26九年级上·浙江绍兴·阶段检测)已知点是二次函数图象上的点.
(1)求二次函数图象的顶点坐标;
(2)当时,求函数的最大值与最小值的和;
(3)当时,若函数的最大值与最小值的和为10,求的值.
【答案】(1);(2)8;(3)或
【分析】本题考查二次函数的图象及性质,二次函数图象上点的坐标特征,二次函数的最值,熟练掌握二次函数的图象及性质,分类讨论是解题的关键.
(1)利用待定系数法即可求得二次函数的解析式,把解析式化成顶点式,即可求得顶点坐标;
(2)根据二次函数图象上点的坐标特征,即可得到当时,,当时,,从而求得结论;
(3)先求出点关于对称轴的对称点为,分三种情况讨论:当时;当时;当时.分别求出最大值和最小值,根据最大值与最小值的和为10,列方程求解即可.
(1)解:∵已知是二次函数图象上的点,
∴,
解得,
∴此二次函数的解析式为:,
∵,
∴顶点坐标为;
(2)解:∵抛物线开口向上,顶点坐标为,
∴当时,
∴当时,有最小值,当时,有最大值,
∴当时,函数的最大值与最小值的和为;
(3)解: 当时,,
当时,,
∵,
∴抛物线的对称轴为直线,抛物线开口向上,顶点坐标为,点关于对称轴的对称点为,
分以下三种情况讨论:
当时,当时,随的增大而减小,当时,有最小值,当时,有最大值,
∴,
解得,
∴,;
当时,当时,有最小值,当时,有最大值,
,不符合题意;
当时,当时,有最大值,当时,有最小值,
∴,
解得或(舍去),
综上所述,的值为或.
三.同步检测
(一)选择题(本大题共8个小题,每小题4分,共32分)
1.(24-25九年级上·山东德州·阶段检测)已知二次函数,当时,函数y的最小值为,则a的值为( )
A. B.2 C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了二次函数的图象性质,根据开口向下,越远离对称轴的所对应的函数值越小,再根据当时,函数y的最小值为即可作答.
解:∵,
∴函数的开口向下,函数的对称轴为直线,
∴越远离对称轴的所对应的函数值越小,
把代入得,
∴函数的顶点坐标为,
∴当时,,
∵当时,函数y的最小值为,
∴在函数上
∴,
解得或(舍去).
故选:D.
2.(2023·陕西西安·模拟预测)已知函数,当时,y有最大值a,最小值b,则的值为( )
A.13 B.5 C.11 D.14
【答案】A
【分析】直接利用配方法求出二次函数最小值b,进而利用二次函数增减性得出a的值,即可得出答案.
解:
整理得:
故当时,y有最小值b为2;
当时,y有最大值a为11;
故;
故选:A.
【点拨】此题主要考查了二次函数的最值,利用二次函数增减性得出其最值是解题的关键.
3.(2026·陕西宝鸡·一模)已知抛物线(为常数,),当时,取得最小值,当时,取得最大值,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先确定抛物线开口方向和对称轴,再根据最值位置确定区间端点的范围,解不等式得到m的取值范围.
解:对抛物线配方得:,
,
∴抛物线开口向下,对称轴为,在处取得最大值,
∵,且时取得最大值,
∴,
解得 ,
又时取得最小值,二次函数在闭区间的最小值出现在离对称轴更远的端点处,到对称轴的距离为,因此区间右端点到对称轴的距离不超过3,即:
化简得,
解得 ,
取两个不等式的交集得,
故选:A.
4.(24-25九年级上·辽宁铁岭·阶段检测)二次函数(m为常数),当时,y的最大值为6,则m的值为( )
A.1 B. C.或2 D.1或
【答案】D
【分析】本题考查了二次函数的图象和性质,本题中不知道是正数还是负数,所以要分情况讨论.二次函数的对称轴为,所以可知当时,二次函数有最大值;当时,二次函数有最小值,因为,所以可知当时,二次函数有最大值,可得关于的方程,解方程求出的值.
解:二次函数的对称轴为,
当时,二次函数有最大值,
解得:,
当时,二次函数有最小值,
二次函数的对称轴为,
,
当时,有最大值,
可得:,
解得:,
综上所述的值为或.
故选:D.
5.(2024·浙江温州·三模)已知二次函数,当时,函数的最大值是,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查二次函数的性质,依据题意,由,可得当时,取最大值是,又当时,函数的最大值是,故,进而计算可以得解.
解:由题意,,
当时,取最大值是.
又当时,函数的最大值是,
.
.
故选:C.
6.(23-24九年级上·重庆九龙坡·阶段检测)当时,二次函数的最小值为8,则的值为( )
A.或5 B.5或8 C.或8 D.0或5
【答案】C
【分析】分类讨论对称轴的位置即可求解.
解:二次函数的对称轴为直线
时,当时,二次函数有最小值
即:
解得:(舍去)
时,当时,二次函数有最小值
即:
解得:(舍去)
故:的值为或8
故选:C
【点拨】本题考查二次函数的最值问题.根据对称轴的位置确定二次函数的最值是解题关键.
7.(24-25八年级下·重庆北碚·期末)当时,二次函数的最小值为8,则a的值为( )
A.或5 B.0或6 C.或6 D.0或5
【答案】C
【分析】由,可知二次函数对称轴为直线,且图象开口向上,当时,,计算求出满足要求的值即可;当,即时,,计算求出满足要求的值即可.
解:,
∴二次函数对称轴为直线,且图象开口向上,
∴当时,,解得,或(舍去),
当,即时,,解得,或(舍去),
综上,a的值为或6,
故选:C.
【点拨】本题考查了二次函数的图象与性质,二次函数的最值.解题的关键在于对知识的熟练掌握与灵活运用.
8.(2025·内蒙古·模拟预测)已知二次函数(为常数),当时,函数有最大值,则的值为( )
A. B.1或 C.或 D.1或
【答案】C
【分析】本题考查了二次函数的最值、二次函数的性质以及解一元一次(一元二次)方程,分、以及三种情况找出关于的方程是解题的关键.将抛物线解析式变形为顶点式可得出抛物线开口方向及对称轴,分、以及三种情况画出函数图象,由当时,函数有最大值,即可得出关于的方程,解之即可得出结论.
解:,
抛物线开口向下,对称轴为直线.
当,即时,时取最大值(如图1所示),
,
解得:,(不合题意,舍去);
当,即时,时取最大值(如图2所示),
,
解得:;
当,即时,时取最大值(如图3所示),
,
解得:(不合题意,舍去),(不合题意,舍去).
综上所述,的值为或.
故选:C.
(2) 填空题(本大题共8小题,每小题4分,共32分)
9.(25-26九年级上·湖南长沙·期中)二次函数,当时, y的范围_____________.
【答案】
【分析】本题考查了二次函数的图象与性质,先根据开口确定最大值,再分别计算出,时的函数值,即可求解取值范围.
解:∵,,
∴开口方向向下,对称轴为直线:,在对称轴处取得最大值,
则越靠近对称轴的自变量所对应的函数值越大
∵,
∴当时,,
当时,;
当时,,
∴当时,y的范围是,
故答案为:.
10.(23-24九年级上·浙江台州·期中)已知点在二次函数的图像上,则的最大值______.
【答案】3
【分析】本题考查了二次函数的最值,根据,得到,计算即可.
解:∵点在二次函数的图像上,
∴,得到
∴,
∴最大值为3,
故答案为:3.
11.(23-24九年级上·全国·课后作业)已知二次函数,则当时,的最大值与最小值的差为________.
【答案】//
【分析】首先根据二次函数的性质得到开口向上,对称轴为,然后将和代入求解即可.
解:∵二次函数,
∵,
∴开口向上,对称轴为,
∴当时,y随x的增大而减小,当时,y随x的增大而增大,
∴当时,
∴当时,y取得最小值,即,
∵当时,即,
当时,即,
∴当时,y取得最大值4,
∴,
∴的最大值与最小值的差为.
故答案为:.
【点拨】此题考查了二次函数的性质,解题的关键是熟练掌握二次函数的性质.
12.(2026·辽宁·一模)已知抛物线,当时,函数的最大值是_____.
【答案】6
【分析】先将抛物线解析式配方,得到抛物线的开口方向和对称轴,根据开口向上的抛物线的性质,在给定范围内,代入端点计算后比较得到最大值.
解:对抛物线解析式配方得:,
,
抛物线开口向上,对称轴为直线,
已知的取值范围为,
分别代入端点计算函数值:当时,,
当时,,
比较得,
因此的最大值为.
13.(2025·辽宁沈阳·二模)已知二次函数,当时,无论取何值,二次函数的最大值与最小值的差都是一个定值,则的取值范围是______.
【答案】
【分析】本题考查了二次函数的图象和性质,由解析式可得抛物线开口向上,对称轴为直线,可得和的函数值相等,再根据无论取何值,二次函数的最大值与最小值的差都是一个定值,可得函数的最小值为顶点的纵坐标,最大值为对应的函数值,进而即可求解,掌握二次函数的图象和性质是解题的关键.
解:∵二次函数,
∴抛物线开口向上,对称轴为直线,且图象的点离对称轴的距离越近函数值越小,
∴和的函数值相等,
∵当时,无论取何值,二次函数的最大值与最小值的差都是一个定值,
∴函数的最小值为顶点的纵坐标,最大值为对应的函数值,
∴,
故答案为:.
14.(24-25九年级上·湖北武汉·期中)已知点是二次函数图象上一点,当时,b的最大值为4,则实数m的值为______.
【答案】或
【分析】分、、三种情况,根据b的最大值为4,结合二次函数的性质求解即可.
解:对于来说,
∵抛物线开口向下,对称轴为直线,
∴当时,y随着x的增大而增大,当时,y随着x的增大而减小,
①若,
当时,,
解得,
∵,
∴不合题意,舍去,
②若,
当时,,
解得,符合题意,
③若,
当时,,
即,
解得或,
∵,
∴符合题意,
综上可知,或,
故答案为:或
【点拨】此题考查了二次函数的最值问题,能根据二次函数的顶点式确定最值是解答本题的关键.
15.(2025·江苏泰州·二模)已知二次函数,当时,函数y的最大值为_______.
【答案】5
【分析】先求出二次函数的对称轴为直线,然后根据二次函数开口向上确定其增减性,并结合图象解答即可.
解:∵二次函数,
∴对称轴是:,
∵,
∴时,y随x的增大而增大,时,y随x的增大而减小,
由图象可知:在内,时,y有最大值,,
∴函数y的最大值为5,
故答案为:5.
【点拨】本题考查了二次函数的性质,二次函数的最值问题,二次函数的增减性,结合图象可得函数的最值是解题的关键.
16.(2026·江苏南通·一模)若时,二次函数的最小值为,则________________.
【答案】5
【分析】先判断二次函数开口方向,求出对称轴,根据对称轴与区间的位置关系分三种情况讨论,舍去不符合条件的解,即可得到正确结果.
解:∵ 二次函数的二次项系数为,
∴ 抛物线开口向上,对称轴为直线,
分三种情况讨论:
①当,即时,
在范围内,y随x的增大而增大,当时,y取得最小值,
,
解得,
∵ ,不符合条件,舍去;
②当,即时,
二次函数最小值在对称轴处取得,将代入得:
,
解得,均不在范围内,舍去;
③ 当,即时,
在范围内,y随x的增大而减小,当时,y取得最小值,
,
解得,符合的条件.
(三)解答题(本大题共4个小题,每小题9分,共36分)
17.(25-26八年级下·浙江杭州·阶段检测)在直角坐标系中,已知抛物线的表达式为.
(1)求抛物线的顶点坐标,并直接写出当满足什么条件时,随的增大而增大.
(2)当时,函数的最大值与最小值之和为,求的值.
【答案】(1)顶点坐标为,当时,随的增大而增大;(2)的值为或.
【分析】(1)把二次函数解析式化成顶点式即可求解;
(2)结合开口方向以及函数的对称轴再分类讨论即可.
(1)解:∵二次函数,
化成顶点式为:,
故抛物线的顶点坐标为:,当时,随的增大而增大;
(2)解:由(1)得:抛物线的对称轴为直线,当时,随的增大而增大;当时,随的增大而减少;
令,则,
解得:,,
∴抛物线与轴的交点为:,;
∵,
∴当时,则函数取最大值,最大值为,
当时,函数取最小值,最小值为,
∵函数的最大值与最小值之和为,
∴,
解得:或,(此时不符合题意,舍去)
当时,
则函数取最大值,最大值为,
当时,函数取最小值,最小值为,
∴函数的最大值与最小值之和为,不符合题意舍去,
当时,
则函数取最大值,最大值为,
当时,函数取最小值,最小值为,
∵函数的最大值与最小值之和为,
∴ ,
解得:或,(此时不符合题意,舍去,)
综上:或.
18.(24-25九年级上·浙江嘉兴·阶段检测)在平面直角坐标系中,有抛物线(为实数).
(1)若抛物线的对称轴为直线,求的值.
(2)点为该抛物线的顶点,点是否在的图象上?请说明理由.
(3)设函数在内的最大值为,最小值为,若,求的值.
【答案】(1)1;(2)在,理由见解析;(3)或
【分析】本题考查二次函数的性质、对称轴、最值等知识点,熟练掌握以上知识点,会用分类讨论的思想解决问题是解题的关键.
(1)根据对称轴为即可;
(2)将抛物线化为顶点式,得出点,代入判断即可;
(3)根据对称轴的位置分为四种情况进行分类讨论,①当时,在内随着的增大而减小;②当,且时,即,此时对称轴更接近;③当,且时,即,此时对称轴更接近; ④当时,即时,在内随着的增大而增大,分别确定最大值、最小值即可.
解:(1)由题意可得:,
解得;
(2),
,
当时,,所以点在的图象上;
(3),
①当时,即时,在内随着的增大而减小,
则最大值,最小值,
,
;
②当,且时,即,
则,
即,
(舍去);
③当,且时,即,
则,
(舍去),
④当时,即时,在内随着的增大而增大,
则,
,
综上,或.
19.(2025·浙江杭州·三模)在平面直角坐标系中,,在二次函数的图象上.
(1)当时,求该函数图象的顶点坐标.
(2)若,求的取值范围.
(3)若,且当时,有最小值,求的值.
【答案】(1)该函数图象的顶点坐标;(2);(3)的值是或
【分析】本题考查了二次函数的图象与性质,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.
(1)根据的值,得到在二次函数图象上,化成顶点式,得到顶点坐标;
(2)根据点坐标,表示出,代入到,得到结果;
(3)根据题意,得到解析式,结合题意,求得值即可.
(1)解:,
∴在二次函数图象上,
,
该函数图象的顶点坐标;
(2)解:∵,在二次函数的图象上
∴,,
,
∴
,
(3)解:,
,
,
,
该函数图象的对称轴为直线,
当时,该函数在处取到最小值,
,
解得,符合题意,
当时,该函数在处取到最小值,
,
解得,不合题意舍去,
当时,该函数在处取到最小值,
,
解得不合题意舍去,
综上所述,的值是或.
20.(2026·山东日照·模拟预测)已知抛物线.
(1)求该抛物线的顶点坐标;
(2)已知,是该抛物线上的两个点,且,求的值:
(3)当时,函数的最大值为32.
①求的值;
②若,是该抛物线上两点且位于其对称轴的两侧,在点和点之间的抛物线部分,最高点与最低点的纵坐标之差为2,求的取值范围.
【答案】(1);(2);(3);
【分析】(1)将函数解析式化为顶点式求解即可;
(2)求出抛物线的对称轴,根据抛物线对称性列方程计算即可;
(3)①分情况讨论:若时,则当时,的最大值为0,不符合题意;当时,由二次函数的性质可求出的值;
②求出点和点之间的抛物线上的最高点的纵坐标为2,求出,,由或可求出答案.
(1)解:∵,
∴该抛物线的顶点坐标是;
(2)解:∵抛物线的对称轴为,,是该抛物线上的两个点,且,
∴,
解得;
(3)解:①∵由(1)知该抛物线的对称轴为直线,
当时,抛物线开口向上,
∵,
∴当时,的最大值为32,则,解得;
当时,抛物线开口向下,,则当时,的最大值为0,这与的最大值为32相矛盾,故不符合题意.
综上,的值为2;
②由①知该抛物线的表达式为,
∵抛物线的对称轴为直线,顶点为,
∴的最小值为0.
∵,两点在对称轴两侧,
∴,
∵最高点与最低点的纵坐标之差为2,
∴点M和点N之间的抛物线上的最高点的纵坐标为2,
当时,得,解得,,
即抛物线上纵坐标为2的点为和,
当时,则,解得,
当时,则,得,解得,
综上,t的取值范围是.
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