二次函數在閉區間上的最值一一記住這幾點再也不用愁了

二次函數在閉區間上的最值是高中數學中出現最多的題型,好多問題通過轉化最後歸結為求二次函數在閉區間上的最值。

二次函數在閉區間上的最值,與拋物線的開口方向和對稱軸在區間上的位置有關。以開口向上的拋物線為例,給定區間[m,n],對稱軸可能在區間上,也可能位於區間的左右兩側,分三種情況討論:

二次函數在閉區間上的最值一一記住這幾點再也不用愁了

一、最小值的求法

(1)區間[m,n]在對稱軸的左側,如圖1,函數f(X)在區間[m,n]上單調遞減,最小值為f(n);

(2)區間[m,n]在對稱軸的右側,如圖2,函數f(X)在區間[m,n]上單調遞增,最小值為f(m);

(3)對稱軸在區間[m,n]內,如圖3,函數f(X)在區間[m,n]內先減後增,最小值在頂點處取得。

二次函數在閉區間上的最值一一記住這幾點再也不用愁了

二、最大值的求法

因為拋物線開口向上,最大值只可能在端點處取得。若對稱軸X>(m+n)/2,則最大值為f(m);若對稱軸X

二次函數在閉區間上的最值一一記住這幾點再也不用愁了

若拋物線開口向下,類比得出。

例1.求二次函數f(X)=X²一2Ⅹ+2,X∈[t,t+1]的最小值。

[思路探尋]對稱軸確定,區間在移動,可移動到對稱軸的左邊、右邊、包含對稱軸,依單調性求出最小值。

[解析]當t+1≤1即t≤O時,函數在區間[t,t+1]上單調遞減,最小值m=f(t+1)=t²+1;

當t≥1時,函數在區間[t,t+1]上單調遞增,最小值

m=f(t)=t²一2t+2;

當t<1

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[遷移]例1條件不變,改為求最大值。

[略解]f(t)一f(t+1)=t²一2t+2一[(t+1)²一2(t+1)+2=一2t+1

當一2t+1≥0即t≤1/2時,f(t)>f(t+1),最大值M=f(t)=t²一2t+2;

當一2t+11/2時,f(t)

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例2、求二次函數f(Ⅹ)=X²一2aX一1(X∈[0,2])的最大值。

[思路探尋]拋物線開口向上,最大值只可能在端點處得到。

[解析]f(2)一f(0)=4(1一a),

當a<1時,f(2)>f(0),

最大值M=f(2)=3一4a;

當a≥1時,f(2)

最大值M=f(0)=一1。

二次函數在閉區間上的最值一一記住這幾點再也不用愁了
二次函數在閉區間上的最值一一記住這幾點再也不用愁了

例3函數f(×)=X²+2X+3,X∈[m,O](m

[思路探尋]拋物線開口向上,對稱軸X=一1,f(0)=f(一2)=2,

f(一1)=3,作圖觀察易知一2≤m≤一1。

(解略)

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例4.設a>0,函數f(X)=一X²一aX+b+1(X∈[一1,1])的最大值為0,最小值為一4,求a,b的值。

[思路探尋]拋物線開口向下,對稱軸X=一a/2

[解析]當a≥2時一a/2≤一1,對稱軸在區間左邊,函數f(X)在區間[一1,1]上單調遞減,得f(一1)=0且f(1)=一4,求得a=2,b=一2;

當O


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