求二次函数的最大值或最小值,优先使用顶点。若函数写成 y=ax²+bx+c,先求对称轴 x=-b/(2a),再求顶点纵坐标 y=(4ac-b²)/(4a)。当 a 大于 0 时,这个纵坐标就是二次函数的最小值;当 a 小于 0 时,这个纵坐标就是二次函数的最大值。若函数写成顶点式 y=a(x-h)²+k,直接看 k:a 大于 0 时最小值是 k,a 小于 0 时最大值是 k。题目限定区间时,把区间两个端点和顶点一起代入比较,就能得到该区间里的二次函数的最大值或最小值。
一、顶点式求最值清单
- 把函数化为 y=a(x-h)²+k。
- 看 a:a 大于 0,二次函数的最小值为 k;a 小于 0,二次函数的最大值为 k。
- 看顶点坐标:顶点是 (h,k),最值对应纵坐标 k。
- 看定义域:若 h 位于区间内,使用上述结果;若 h 位于区间外,把区间端点代入比较。
二、一般式求最值清单
- 写出二次函数 y=ax²+bx+c。
- 求对称轴 x=-b/(2a)。
- 把对称轴代入函数,得到顶点纵坐标 y=(4ac-b²)/(4a)。
- 当 a 大于 0 时,y=(4ac-b²)/(4a) 是二次函数的最小值。
- 当 a 小于 0 时,y=(4ac-b²)/(4a) 是二次函数的最大值。
三、表格对照
| 函数形式 | 条件 | 读取方式 | 对应结果 |
|---|---|---|---|
| 顶点式 y=a(x-h)²+k | a 大于 0 | 直接看 k | 二次函数的最小值是 k |
| 顶点式 y=a(x-h)²+k | a 小于 0 | 直接看 k | 二次函数的最大值是 k |
| 一般式 y=ax²+bx+c | a 大于 0 | x=-b/(2a),y=(4ac-b²)/(4a) | 二次函数的最小值是 (4ac-b²)/(4a) |
| 一般式 y=ax²+bx+c | a 小于 0 | x=-b/(2a),y=(4ac-b²)/(4a) | 二次函数的最大值是 (4ac-b²)/(4a) |
四、区间题做法
- 列出区间两个端点的 x 值。
- 把端点代入函数,算出端点函数值。
- 若对称轴 x=-b/(2a) 位于区间内,计算顶点函数值。
- 把端点函数值和顶点函数值放在一起比较,取对应的最大值或最小值。
- 最终结果就是该区间内的二次函数的最大值或最小值。
五、快速记忆法
| 情况 | 记忆方式 |
|---|---|
| 顶点式 | 看 k,a 大于 0 取最小值,a 小于 0 取最大值 |
| 一般式 | 先求 x=-b/(2a),再代入求 y |
| 区间题 | 端点加顶点,一起比较 |
【常见问题】
问题1:二次函数的最大值或最小值用顶点式怎么求?
回答1:把二次函数化成顶点式 y=a(x-h)²+k。a 大于 0 时,二次函数的最小值是 k;a 小于 0 时,二次函数的最大值是 k。这个方法直接读取顶点纵坐标,适合快速求二次函数的最大值或最小值。
问题2:已知 y=ax²+bx+c 时,如何求二次函数的最大值或最小值?
回答2:先求对称轴 x=-b/(2a),再求顶点纵坐标 y=(4ac-b²)/(4a)。a 大于 0 时,这个值是二次函数的最小值;a 小于 0 时,这个值是二次函数的最大值。该方法是求二次函数的最大值或最小值的常用步骤。
问题3:二次函数的最大值或最小值在给定区间内怎么求?
回答3:先看区间内是否有对称轴 x=-b/(2a)。把区间端点和顶点一起代入函数,比较对应的函数值,就能得到该区间内的二次函数的最大值或最小值。这种方法适用于题目限定范围时求二次函数的最大值或最小值。
问题4:二次函数的最大值或最小值一定在顶点吗?
回答4:在全量定义域下,二次函数的最大值或最小值在顶点。顶点横坐标是 x=-b/(2a),顶点纵坐标对应二次函数的最大值或最小值。若题目限定区间,还要把区间端点代入比较,从而得到该区间内的二次函数的最大值或最小值。
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