崔莉
【摘要】二次函數(shù)作為初中數(shù)學教學中的重要內(nèi)容,是各地中考試卷中的必考內(nèi)容,受到了教師與學生們的共同重視.在考試中對二次函數(shù)知識的考察較為靈活,尤其是在對二次函數(shù)最值的考察,形式更加多變,計算也更加復雜,成為學生失分的重災區(qū).本文,系統(tǒng)性地總結歸納二次函數(shù)最值考察的相關題型與解題方法,對于學生而言,具有十分重要的意義[1].
【關鍵詞】二次函數(shù);最值問題;解題方法
1 定軸定區(qū)間類
定軸、定區(qū)間作為二次函數(shù)最值問題考察中最為簡單的類型,也是考題中最為常見的類型,學生在解答這類問題時,僅僅需要根據(jù)題目信息求得相應的函數(shù)解析式,而后根據(jù)解析式畫出相應的圖形,既可以得到最終的答案.在一些較為復雜的題目中不會直接給出相應的解析式,此時就需要學生根據(jù)題意進行計算[2].
例1 已知二次函數(shù) y=x2+bx+c經(jīng)過點A(7,0)以及坐標原點,現(xiàn)有一條直線AB,經(jīng)過y軸(0,-7),且線上有一動點C(x,y),1
(A)有最大值9.(B)有最小值9.
(C)有最大值8.(D)有最小值8.
解 對于本題而言,雖然沒有直接給出函數(shù)解析式,但是通過題目中給出的信息及圖象經(jīng)過的2個點,可以得到函數(shù)解析式中的b、c值,而后便可以根據(jù)解析式畫出相應的圖形,并將直線AB按照題意在圖形上畫出,尋找CD的長度與自變量之間的關系,根據(jù)關系式便可得到最值的大小.
因為函數(shù)y=x2+bx+c圖象經(jīng)過原點和A點,代入可得c=0,b= -7,即二次函數(shù)的表達式為y=x2-7x.
因直線AB經(jīng)過點(0,-7)A(7,0),可以設直線AB的方程為y=kx+b,代入后得到k=1,b-7,即直線AB的表達式為y=x-7.
因此,C(x,x-7),D(x,x2-7x).
因為1
同時,此函數(shù)的對稱軸為直線x=4,根據(jù)題意,動點C的x值范圍為1
2 定區(qū)間動軸類
定區(qū)間動軸類是考試中比較常見的問題,在面對這樣的題目時,就需要根據(jù)實際的問題進行分類討論[3].在這類題型中因為二次函數(shù)對稱軸存在不確定性,導致軸的位置可以在給定區(qū)間的左側(cè)、中間及右側(cè)三種情況,而當對稱軸在區(qū)間范圍內(nèi)時,其頂點往往是所求的最值.
例2函數(shù)y=-(x-m)2+m2+1在-2≤x≤1這一范圍內(nèi)存在最大值4,則m的值為()
(A)-74. (B)±3.
(C)2或-3.(D)2或3.
解 根據(jù)題目中x的范圍,可以得到二次函數(shù)y=-(x-m)2+m2+1圖象開口向下,在對稱軸處有最大值.下一步則需要對不同情況進行分析,首先,根據(jù)函數(shù)解析式可以得到其對稱軸為直線x= m,頂點為(m,m2+1).
當m<-2時,此時函數(shù)對稱軸在給定范圍的左側(cè),當x=-2時為最大值.
而后將y=4、x= -2帶入函數(shù),解得m=-74,而-74>-2,與題意不相符合,所以舍去.
當-2≤m≤1時,剛好將函數(shù)對稱軸包含在其中,因此,在x = m處存在最大值4,將y與x代入可以得到m=±3,因3>1,舍去,所以m的值為-3.
當m>1時,函數(shù)的對稱軸則出現(xiàn)在區(qū)間的右側(cè),此時則在x=1處存在最大值4,代入可以得到m=2,符合題意,所以本題正確答案為C.
3 定軸動區(qū)間類
定軸動區(qū)間的最值問題與定區(qū)間動軸問題具有十分類似,面對這一類型的問題,依舊要分為三種情況,分別進行討論.同時存在一些較為特殊的情況,需要確定自變量的取值范圍,而后挖掘其中的規(guī)律,減少分類討論的情況.
例3 二次函數(shù)y=-(x-1)2+5,當m≤x≤n,且mn<0時,有最小值為2m,有最大值為2n,則m+n為()
(A)52.(B)2.
(C)32. (D)12.
解 遇到這一題目時,應當充分挖掘題目中所給出的隱藏條件.通過題目中給出的m≤x≤n,且mn<0可得n>0,m<0,因此解題時只需判斷n與對稱軸1之間的大小關系,如此便可降低解題難度.
當m≤x≤n<1時,由函數(shù)的基本性質(zhì)可以得到當x=m時,為最小值,即2m=-(m-1)2+5,解得m=2或m=-2,其中m=2不符合題意,舍去.當x=n時得最大值,2n=-(n-1)2+5,解得n=2或n=-2,二者均布符合上述分析,所以均舍去.
m≤x≤n<1,x=m時取最小值,即2m=-(m-1)2+5,可得解得m=2或m=-2,其中m=2不符合題意,舍去.當x=1時,y值最大,為2n=-(1-1)2+5,n=52.
綜上可得,m=-2,n=52,所以m+n=-2+52=12,所以答案為D.
4 實際生活類
例4某商店中,一種籃球的進價為每個50元,出售時的單價則為60元,在這種情況下商店每個月可以賣出200個籃球,老板為了增加收入,于是調(diào)整了出售時的單價,而隨著售價的增加,銷售量卻逐步減少,而且每增加1元,其銷售量就會減少10個.根據(jù)市場情況,其最高價格不能超過72元,假設籃球價格上漲x元時商店的利潤為y元,那么:
(1)求商店每月利潤y與價格上漲x之間的關系;
(2)在籃球定價為多少元時,商店可以獲得最大的利潤.
解 (1)根據(jù)題意可以知道,y表示的為每個月出售籃球所獲得的利潤,x為籃球價格的漲幅,根據(jù)利潤=單價×數(shù)量可以得到關系式y(tǒng)=(60-50+x)(200-10x),進一步整理可以得到y(tǒng)=-10x2+100x+2000.
根據(jù)題意,籃球的售價不能超過72元,此時x的取值范圍則應小于或等于72-60=12,0
(2)根據(jù)第一問可以得知y與x之間的關系為y=-10x2+100x+2000,將其進一步化簡可以得到y(tǒng)=-10(x-5)2+2250,
根據(jù)二次函數(shù)的基本定理可以得到當x=5時,y存在最大值,為2250,同時x=5符合題目中給定的范圍,故當籃球的售價為65時,商店會獲得最大利潤,為2250元.
本題是常見的利潤最大化的題型,這類題目并不困難,需要學生準確地把握題目中給定的信息,并且找到正確的函數(shù)關系式,便可快速解答.
5 結語
二次函數(shù)最值問題作為初中數(shù)學考試中的重點題型,其考察方式也較為靈活.因此,在日常的教學中,教師應當積極鼓勵學生進行總結歸納,掌握各種題型的解題方法,以期在后續(xù)的考試中能夠快速的解決問題.
參考文獻:
[1]劉立海.初中數(shù)學二次函數(shù)的最值問題求解分析[J].數(shù)理化解題研究,2016(20):28.
[2]洪莎莎.基于初中數(shù)學二次函數(shù)中最值問題的思考[J].考試周刊,2020(98):69-70.
[3]潘永俊.基于核心素養(yǎng)的初中數(shù)學二次函數(shù)最值教學[J].新課程,2020(36):63.