中考数学疑难问题教学剖析———二次函数中的条件最值

发表时间:2021/3/25   来源:《教学与研究》2021年1期   作者:王德贵 向菊萍
[导读] 二次函数的最值在实际应用中常与自变量的取值范围密切相关
        王德贵  向菊萍
        浙江省温岭市石桥头镇中学  317507
        浙江省温岭市箬横镇中心小学  317507   
        【摘要】二次函数的最值在实际应用中常与自变量的取值范围密切相关,是近年来常考的中考数学疑难问题,根据二次函数对称轴的位置,可分为对称轴在取值范围外和在取值范围内两种情形,通常解决此类问题的关键是根据点到对称轴距离的远近来确定最值。这类题充分体现了对数形结合、分类讨论等重要思想方法的考查。
        【关键词】二次函数;条件最值;教学
        
        二次函数(a≠0)在自变量x取值范围内的最值是近年来常考的中考数学疑难问题,是二次函数教学中的难点。根据二次函数对称轴的位置,可分为对称轴在取值范围外和在取值范围内两种情形,通常解决此类问题的关键是根据点到对称轴距离的远近来确定最值。在教学初期常常利用函数图像进行分类讨论,帮助学生突破难点加深理解。
       
        自变量x在取值范围m≤x≤n上的最值需要判断二次函数对称轴x=-的位置,一般可分为对称轴在取值范围外和在取值范围内两种情形:
        1.对称轴在取值范围外:
       
        
     
  
        注:a>0时,到对称轴距离越大的点对应的函数值越大;a<0时,到对称轴距离越大的点对应的函数值越小。
        
        下面就近年来两道中考题为例加以说明。
        
        例1.(2018年浙江省舟山中考)已知,点M为二次函数y=﹣(x﹣b)2+4b+1
图象的顶点,直线y=mx+5分别交x轴正半轴,y轴于点A,B.
        (1)判断顶点M是否在直线y=4x+1上,并说明理由.
        (2)如图1,若二次函数图象也经过点A,B,且mx+5>﹣(x﹣b)2+4b+1,根据图象,写出x的取值范围.
       
        【分析解答】(1)(2)略。
       

        例2.(2019年浙江省台州市中考)已知函数y=x2+bx+c(b,c为常数)的图象经过点(﹣2,4).(1)求b,c满足的关系式;
        (2)设该函数图象的顶点坐标是(m,n),当b的值变化时,求n关于m的函数解析式;
        (3)若该函数的图象不经过第三象限,当﹣5≤x≤1时,函数的最大值与最小值之差为16,求b的值.
  
        
        综上所述,求二次函数的条件最值可简要叙述为:若抛物线顶点在取值范围内则顶点为最值点(开口向上为最小值点,开口向下为最大值点),离对称轴较远的端点为另一个最值点(开口向上为最大值,开口向下为最小值);若抛物线顶点不在取值范围内,取值范围对应的两端点的值一个为最大值,另一个为最小值(开口向上,离对称较近的端点为最小值点,离对称轴较远的端点为最大值;开口向下,离对称较远的端点为最小值点,离对称轴较近的端点为最大值)。
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