二次函数的最值问题研究

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  二次函数是中学数学一个非常重要的内容,二次函数的最值问题一直都是高三复习和高考的重点、热点.这其中涉及到动轴定区间、定轴动区间以及动轴动区间等几种常见的情况,二次函数的最值问题主要是从二次函数的开口方向、对称轴、给定区间来进行研究,当这三者中有不确定因素时,往往需要配方、分类讨论与数形结合.在研究二次函数的最值问题时,既能提高学生综合应用函数性质的能力,又可以提高学生配方、计算的能力;更为重要的是可以培养学生分类讨论与数形结合的思想方法,促进学生研究性学习. 本文以具体实例说明具体的求解方法.
  一、 定轴动区间
  点评:通过以上两个例题发现:区间的长度不变,但由于区间位置的移动,影响二次函数的最值.那为什么求最值有时分三种情况讨论,有时候分两种情况讨论呢?通过观察发现:二次函数的最值总是在区间的端点或二次函数的顶点取到.在例1中,二次函数开口向上,最值在两个端点或函数顶点都可能取到,所以分三种情况讨论;而在例2中,最大值不可能在函数顶点时取得,只有可能在两个端点处取得,所以通过端点与区间中点距离的远近分两种情况来讨论.
  点评:在例4中,是二次函数的开口方向和对称轴都在变化,区间不变的最值问题;在例5中,先转化为分段函数,两题都是再根据对称轴与区间的位置关系进行分类讨论即可.在求最值时,分类是关键,结合图形去确定最值比较直观,但对学生的画图能力要求较高.在求二次函数动轴定区间的最值问题时,本质还是研究对称轴与区间的位置关系.
  三、 动轴动区间
  反思:本题是变轴变区间的类型,仍然从轴与区间的位置关系入手展开讨论.
  通过以上几个例题,对于可化为二次函数在某区间上的最值问题,基本分为动轴定区间、定轴动区间以及动轴动区间,三种题型解题思路都可以从二次函数的开口方向,对称轴与区间的位置关系来进行讨论.讨论时要理清思路,必要时画出草图,借助数形结合,可以清晰地进行分类并解决问题.
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