二次函数性质的再研究
逍遥学能 2013-08-24 09:08
j.Co M
§二次函数性质的再研究
一、内容与解析
(一)内容:二次函数性质的再研究。
(二)解析:二次函数问题多以解答题的一个部分出现,主要考查利用二次函数的图像和性质研究最值、值域、单调性、求函数值等问题.特别是定轴动区间或(动轴定区间)问题是高考考查的热点也是难点,学本节时应加强练习,并能灵活运用数形结合的思想来解决问题.
二、目标及其解析:
(一)目标
(1)掌握二次函数的求最值、对称性和平移以及二次函数解析式的求法和二次函数的应用;
(二)解析
(1)二次函数是一重要的函数,掌握好二次函数,对学生学习以后的函数有重要的启发作用,学习时,要特别注意其性质的把握,这里面一个最关键的是对称轴。
三、问题诊断分析
研究二次函数问题一定注意问题成立的范围,超出范围的解是无效的.因此研究二次函数时,不仅要关注函数的解析式还要关注函数的定义域,这一点对初学者来说,是很容易犯错的。
四、支持条件分析
在本节课一次递推的教学中,准备使用PowerPoint 2003。因为使用PowerPoint 2003,有利于提供准确、最核心的文字信息,有利于帮助学生顺利抓住老师上课思路,节省老师板书时间,让学生尽快地进入对问题的分析当中。
五、教学过程
(一)研探新知:
(1)1.二次函数 的性质
图 像
开口方向① ②
顶点坐标③ ④
对 称 轴
单调区间单调递减区间
⑤调递增区间 单调递增区间
⑥单调递减区间
最 值当 ,取 得最小值为
当 ,取得最大值为
2.二次函数性质的应用
①如何确定二次函数的性质
②如何确定二次函数在闭区间上的值域或最值
3.二次函数的三种解析式
①顶点式:y=a(x-h)2+k (a≠0),其中点(h,k)为顶点,对称轴为x=h.如果已知顶点,则可设成这种形式.
②交点式:y=a(x-x1)(x-x2) (a≠0),其中x1,x2是抛物线与x轴的交点的横坐标.如果已知二次函数与x 轴的交点坐标,则可设成这种形式.
③一般式:y=ax2+bx+c(a≠0),若已知二次函数上任意3点坐标,可设为这种形式.
(二)类型题探究
题型一 二次函数的最值与解析式问题
例1 已知 ,函数 、 表示函数 在区间 上的最小值,最大值,求 、 表达式.
解析:由 ,知图像关于 对称,结合图像知,
当 ,即 时, ;
而当 ,即 时, ;
当 ,即 时, .
∴ .
当 ,即 时, ;
当 ,即 时, .
∴ .
题型二 二次函数的实际应用问题
例2 某租赁公司拥有汽车100辆.当每辆车的月租金为3000元时,可全部租出.当每辆车的月租金每增加50元时,未租出的车将会增加一辆.租出的车每辆每月需要维护费150元,未租出的车每辆每月需要维护费50元.(1)当每辆车的月租金定为3600元时,能租出多少辆车?(2)当每辆车的月租金定为多少元时,租赁公司的月收益最大?最大月收益是多少?
解析:(1)当每辆车的月租金定为3600元时,未租出的车辆数为: ,所以这时租出了88辆车;
(2)设每辆车的月租金定为 元,则租赁公司的月收益为:
,
整理得: ,
所以,当 时, 取最大值,其最大值为 ,
即当每辆车的月租金定为4050元时,租赁公司的月收益最大,最大收益为307050元.
设计意图:通过以上问题的探讨,使学生逐渐体会研究函数问题的一般方法。
(三)小结:
六、目标检测
一、选择题
1. 二次函数y=ax2+bx+c满足f(4)=f(1),那么( )
A. f(2)>f(3) B. f(2)<f(3)
C. f(2)=f(3) D. f(2)与f(3)的大小关系不能确定
1. C 解析:函数对称轴两侧的单调性与二次项系数的正负有关,结合对称轴的位置即可得到答案.
2. 一元二次方程 有一个正实数根和一个负实数根,则a的范围是( )
A. B. C. D.
2. C 解析:方程△=4-4a>0,设两根为 ,则 .∵ 异号,∴ ,结合两个不等式可得解.
3.函数 是单调函数,则( )
A. B. C. D.
3.A 解析:函数 的对称轴 ,∴函数 )是单调函数 ,
4.二次函数 ,若 ,则 等于( )
A. B. C. D.
4.D 解析:二次函数 对称轴 ,顶点坐标 ,所以 =
二、填空题
5.某汽车运输公司购买了一批豪华大客车投入运营.据市场分析,每辆客车营运的利润y与营运年数x(x∈Z)为二次函数关系(如图),则客车有营运利润的时间不超过________年.
5.7 解析:首先根据条件求出y=-(x-6)2+11,本题要求的“客车有营运利润的时间”实际上是求图像与x轴两个交点的横坐标之差.
6.若函数f(x)=x2+2(a-1)x+2在区间(-∞,4]上是减函数,那么实数a的取值范围是_____
6.a≤-3 解析:利用二次函数的单调区间与其对称轴的关系来解题,已知函数二次项系数为1>0,所以在对称轴的左侧该函数为减函数.该函数对称轴为 ,所给区间都在对称轴的左侧,即a≤-3
三、解答题
7.(1)求函数 (x∈N)的最小值.
(2)在区间 上,求函数 的最大值与最小值.
(3)在区间 上,求函数 的最大值与最小值.
7.解析:(1)因为 ,又因为 ∈N,所以当 =1或 =2时函数值都等于-9且最小.
(2)该函数的对称轴为x= ,所给区间 在对称轴的同侧,都在右侧,又二次项系数为1>0,所以在 上该函数为增函数,所以当 =2时,函数值最小,最小值为-9,当 =3时函数有最大值,最大值为-7
(3)所给区间在对称轴的异侧,所以在对称轴的时候对应的函数值最小,最小值为 ,当 时, ,当 时, ,所以该函数的最大值为 .
8.已知二次函数当x=4时有最小值-3,且它的图象与x轴两交点间的距离为6,求这个二次函数的解析式.
8. 解析:解法一:设二次函数解析式为y=ax2+bx+c(a≠0),由条件,可得抛物线的顶点为(4,-3),且过(1,0)与(7,0)两点,将三个点的坐标代入,得 解得
∴所求二次函数解析式为y= x2- x+ .
解法二:∵抛物线与x轴的两个交点坐标是(1,0)与(7,0),
∴设二次函数的解析式为y=a(x-1)(x-7),把顶点(4,-3)代入,得-3=a(4-1)(4-7),解得a= .
∴二次函数解析式为y= (x-1)(x-7),即y= x2- x+ .
解法三:∵抛物线的顶点为(4,-3),且过点(1,0),∴设二次函数解析式为y=a(x-4)2-3.
将(1,0)代入,得0=a(1-4)2-3,解得a= .
∴二次函数解析式为y= (x-4)2-3,即y= x2- x+ .
高考能力演练
9.若函数f(x)=x2+ax+b与x轴的交点为(1,0)和(3,0),则函数f(x)的单调性
A.在(-∞,2]上减少,在[2,+∞)上增加 B.在(-∞,3)上增加
C.在[1,3]上增加 D.不能确定
9. A 解析:由已知可得该函数的对称轴为 ,又二次项系数为1>0,所以在(-∞,2]上为单调递减函数,在[2,+∞)上为单调递增函数.
10.已知函数 ,且对任意的实数 都有 成立
(1)求实数 的值; (2)利用单调性的定义判断函数 在区间 上的单调性.
10.解析: (1) ,所以该函数的对称轴为 ,
根据函数解析式可知 ,所以 .
(2)由(1)可知 ,在 上该函数为增函数,下面就用定义去证明:
设 ,则
, , ,
即 ,故函数 在区间 上的增函数
11.已知函数f(x)=x2-2ax+a2+1,x∈[0,1],若g(a)为f(x)的最小值.
(1)求g(a); (2)当g(a)=5时,求a的值.
11.解析: f(x)=(x-a)2+1,
(1)当0≤a≤1时,g(a)=f(a)=1;
当a<0时,g(a)=f(0)=a2+1; 当a>1时,g(a)=f(1)=a2-2a+2.
∴g(a)=
(2)令 a=-2. 令 a=3.∴ 或 时,
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