含参数二次函数分类讨论的办法总结中学教育中考_中学教育-中考.pdf
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1、二次函数求最值参数分类讨论的方法 分类讨论是数学中重要的思想方法和解题策略,它是根据研究对象的本质属性的相同点和不同点,将对象分为不同种类然后逐类解决问题 一般地,对于二次函数y=a(xm)2+n,xt,s求最值的问题;解决此类问题的基本思路为:根据对称轴相对定义域区间的位置,利用分类讨论思想方法。为做到分类时不重不漏,可画对称轴相对于定义域区间的简图分类。表示对称轴在区间t,s的左侧,表示对称轴在区间t,s内且靠近区间的左端点,表示对称轴在区间内且靠近区间的右端点,表示对称轴在区间t,s的右侧。然后,再根据口诀“开口向上,近则小、远则大”;“开口向下,近则大、远则小”即可快速求出最值。含参数
2、的二次函数求最值的问题大致分为三种题型,无论哪种题型都围绕着对称轴与定义域区间的位置关系进行分类讨论 题型一:“动轴定区间”型的二次函数最值 例、求函数2()23f xxax在0,4x上的最值。分析:先配方,再根据对称轴相对于区间的位置讨论,然后根据口诀写出最值。解:222()23()3f xxaxxaa 此函数图像开口向上,对称轴x=a 、当 a0 时,0 距对称轴 x=a 最近,4 距对称轴 x=a 最远,x=0 时,miny=3,x=4 时,maxy=19-8a 、当 0a2 时,a 距对称轴 x=a 最近,4 距对称轴 x=a 最远,x=a 时,miny=3-a2,x=4 时,maxy
3、=19-8a 、当 2a4 时,a 距对称轴 x=a 最近,0 距对称轴 x=a 最远,tt+s2s x=a 时,miny=3-a2,x=0 时,maxy=3 、当 4a时,4 距对称轴 x=a 最近,0 距对称轴 x=a 最远,x=4 时,miny=19-8a,x=0 时,maxy=3 例 2、已知函数2()(21)3f xaxax在区间3,22上最大值为 1,求实数 a 的值 分析:取 a=0,a 0,分别化为一次函数与二次函数,根据一次函数、二次函数的性质分类讨论.解:1)若 a=0,则 f(x)=-x-3,而 f(x)在3,22上取不到最大值为 1,a 0 2)若 a 0,则2()(2
4、1)3f xaxax的对称轴为01 22axa()若3()12f,解得103a ,此时0233,2202x a3即23b ,min(35)3031ugbb 若-30b-31 0 解得3130b 与23b 矛盾;(2)若133ab 时,min()1063ayfa 即-10a-6 0 解得35a 与3,)a 矛盾;的相同点和不同点将对象分为不同种类然后逐类解决问题一般地对于二次函数求最值的问题解决此类问题的基本思路为根据对称轴相对定义域区间的位置利用分类讨论思想方法为做到分类时不重不漏可画对称轴相对于定义域区间的端点表示对称轴在区间的右侧然后再根据口诀开口向上近则小远则大开口向下近则大远则小即可快
5、速求出最值含参数的二次函数求最值的问题大致分为三种题型无论哪种题型都围绕着对称轴与定义域区间的位置关系进行分类讨论题诀写出最值解此函数图像开口向上对称轴当时距对称轴最近距对称轴最远时时当时距对称轴最近距对称轴最远时时当时距对称轴最近距对称轴最远时时当时距对称轴最近距对称轴最远时时例已知函数在区间上最大值为求实数的值分综上述:b-1 评注:此题属于“动轴动区间”型的二次函数最值,解决的关键是讨论对称轴与定义域区间的位置更便于我们分类类讨论,然后依据口诀,很快就可解决问题。最后,我们在得用分类讨论方法解题中要注意两个原则:一、分类不重不漏;二、一次分类只能按已确定的同一标准进行 二次函数分类讨论补
6、充习题 1已知函数 222f xxx,若Raaax,2,,求函数的最小值,并作出最小值的函数图象。2已知函数2()3f xx ,若()26f xkx 在区间 2,1上恒成立,求实数k的取值范围。3已知 k 为非零实数,求二次函数,122kxkxy(,2x的最小值。4已知3a,若函数 221f xxax在3,1上的最大值为 aM,最小值为 am,又已知函数 amaMag,求 ag的表达式。含参数的二次函数问题练习题 1、当41x时,求函数242xxy的最小值。2、已知函数 12axaxxf,若 0 xf恒成立,求实数a的取值范围。3、当20 x时,函数 3142xaaxxf在2x时,取得最大值,
7、求实数a的取值范围。4、已知函数322xxy,在mx 0时有最大值 3,最小值 2,求实数m的取值范围。5、已知函数 122pxxxf,当0 x时,有 0 xf恒成立,求实数p的取值范围。6、方程0122 xax至少的一个负数根,求实数a的取值范围。7、方程0322aaxx的两根都在2,0内,求实数a的取值范围。8、方程kxx232在 1,1上有实根,求实数k的取值范围。9、已知 2223ttxxxf,当31x时,有 0 xf恒成立,求实数t的取值范围。10、已知 txxxf232,当11x时,有 0 xf恒成立,求实数t的取值范围。的相同点和不同点将对象分为不同种类然后逐类解决问题一般地对于
8、二次函数求最值的问题解决此类问题的基本思路为根据对称轴相对定义域区间的位置利用分类讨论思想方法为做到分类时不重不漏可画对称轴相对于定义域区间的端点表示对称轴在区间的右侧然后再根据口诀开口向上近则小远则大开口向下近则大远则小即可快速求出最值含参数的二次函数求最值的问题大致分为三种题型无论哪种题型都围绕着对称轴与定义域区间的位置关系进行分类讨论题诀写出最值解此函数图像开口向上对称轴当时距对称轴最近距对称轴最远时时当时距对称轴最近距对称轴最远时时当时距对称轴最近距对称轴最远时时当时距对称轴最近距对称轴最远时时例已知函数在区间上最大值为求实数的值分11、已知 2234aaxxxf,当21x时,有 0
9、xf恒成立,求实数a的取值范围。12、已知 bbxxxf23,当12x时,有 0 xf恒成立,求实数b的取值范围。13、函数2()(0)f xaxbxc a的图象关于直线2bxa 对称。据此可推测,对任意的非零实数 a,b,c,m,n,p,关于 x 的方程 2()()0m f xnf xp 的解集不可能是 A.1,2 B 1,4 C 1,2,3,4 D 1,4,16,64 含参数的二次函数问题练习题答案:1、2miny;2、04a;3、21a;4、21m;5、1p 6、1a;7、23a;8、25169k;9、3t或9t;10、5t;11、132a;12、0b;13、D 13解析:设 txf则方
10、程 2()()0m f xnf xp,可化为02pntmt,若此方程有两个等根0t,则有 0txf,可以有选项 A,B,若02pntmt有两个不等根21,tt,则有 1txf,2txf;如图若 1txf的两根为21,xx,2txf的两根为43,xx,应有21,xx的中点与43,xx中点应相同,即241232,选项 C 符合要求,而选项 D 中26412164,则不满足。故选 D 二次函数在闭区间上的最值 一、知识要点:一元二次函数的区间最值问题,核心是函数对称轴与给定区间的相对位置关系的讨论。一般分为:对称轴在区间的左边,中间,右边三种情况.设f xaxbxc a()()20,求f x()在x
11、mn,上的最大值与最小值。分析:将f x()配方,得顶点为baacba2442,、对称轴为xba2 当a 0时,它的图象是开口向上的抛物线,数形结合可得在m,n上f x()的最值:(1)当 bamn2,时,f x()的最小值是fbaacbaf x 2442,()的最大值是f mf n()()、中的较大者。的相同点和不同点将对象分为不同种类然后逐类解决问题一般地对于二次函数求最值的问题解决此类问题的基本思路为根据对称轴相对定义域区间的位置利用分类讨论思想方法为做到分类时不重不漏可画对称轴相对于定义域区间的端点表示对称轴在区间的右侧然后再根据口诀开口向上近则小远则大开口向下近则大远则小即可快速求出
12、最值含参数的二次函数求最值的问题大致分为三种题型无论哪种题型都围绕着对称轴与定义域区间的位置关系进行分类讨论题诀写出最值解此函数图像开口向上对称轴当时距对称轴最近距对称轴最远时时当时距对称轴最近距对称轴最远时时当时距对称轴最近距对称轴最远时时当时距对称轴最近距对称轴最远时时例已知函数在区间上最大值为求实数的值分(2)当 bamn2,时 若bam2,由f x()在 mn,上是增函数则f x()的最小值是f m(),最大值是f n()若nba2,由f x()在 mn,上是减函数则f x()的最大值是f m(),最小值是f n()当a 0时,可类比得结论。二、例题分析归类:(一)、正向型 是指已知二
13、次函数和定义域区间,求其最值。对称轴与定义域区间的相互位置关系的讨论往往成为解决这类问题的关键。此类问题包括以下四种情形:(1)轴定,区间定;(2)轴定,区间变;(3)轴变,区间定;(4)轴变,区间变。1.轴定区间定 二次函数是给定的,给出的定义域区间也是固定的,我们称这种情况是“定二次函数在定区间上的最值”。例 1.函数yxx 242在区间0,3上的最大值是_,最小值是_。解:函数yxxx 224222()是定义在区间0,3上的二次函数,其对称轴方程是x 2,顶点坐标为(2,2),且其图象开口向下,显然其顶点横坐标在0,3上,如图 1 所示。函数的最大值为f()22,最小值为f()02。图
14、1 练习.已知232xx,求函数f xxx()21的最值。解:由已知232xx,可得032 x,即函数f x()是定义在区间032,上的二次函数。将二次函数配方得f xx()12342,其对称轴方程x 12,顶点坐标1234,且图象开口向上。显然其顶点横坐标不在区间032,内,如图 2 所示。函数f x()的最小值为f()01,最大值为f32194。图 2 的相同点和不同点将对象分为不同种类然后逐类解决问题一般地对于二次函数求最值的问题解决此类问题的基本思路为根据对称轴相对定义域区间的位置利用分类讨论思想方法为做到分类时不重不漏可画对称轴相对于定义域区间的端点表示对称轴在区间的右侧然后再根据口
15、诀开口向上近则小远则大开口向下近则大远则小即可快速求出最值含参数的二次函数求最值的问题大致分为三种题型无论哪种题型都围绕着对称轴与定义域区间的位置关系进行分类讨论题诀写出最值解此函数图像开口向上对称轴当时距对称轴最近距对称轴最远时时当时距对称轴最近距对称轴最远时时当时距对称轴最近距对称轴最远时时当时距对称轴最近距对称轴最远时时例已知函数在区间上最大值为求实数的值分2、轴定区间变 二次函数是确定的,但它的定义域区间是随参数而变化的,我们称这种情况是“定函数在动区间上的最值”。例 2.如果函数f xx()()112定义在区间tt,1上,求f x()的最小值。解:函数f xx()()112,其对称轴
16、方程为x 1,顶点坐标为(1,1),图象开口向上。如图 1 所示,若顶点横坐标在区间tt,1左侧时,有1 t,此时,当xt时,函数取得最小值f xf tt()()()min 112。图 1 如图 2 所示,若顶点横坐标在区间tt,1上时,有tt 11,即01 t。当x 1时,函数取得最小值f xf()()min11。图 2 如图 3 所示,若顶点横坐标在区间tt,1右侧时,有t 11,即t 0。当xt 1时,函数取得最小值f xf tt()()min 112 综上讨论,0110,11,1)1()(22mintttttxf 图 8 例 3.已知2()23f xxx,当1()xtttR,时,求()
17、f x的最大值 解:由已知可求对称轴为1x (1)当1t 时,2minmax()()23()(1)2f xf tttf xf tt ,(2)当11tt ,即01t 时,根据对称性,若2121 tt即102t 时,2max()()23f xf ttt 若2121 tt即112t 时,2max()(1)2f xf tt 的相同点和不同点将对象分为不同种类然后逐类解决问题一般地对于二次函数求最值的问题解决此类问题的基本思路为根据对称轴相对定义域区间的位置利用分类讨论思想方法为做到分类时不重不漏可画对称轴相对于定义域区间的端点表示对称轴在区间的右侧然后再根据口诀开口向上近则小远则大开口向下近则大远则小
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