.()一元二次函数的图像和性质—答案
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【典例精讲】——答案
题型一:二次函数的解析式的求法
例1.已知二次函数()f x 满足(2)1,(1)1f f =--=-且()f x 的最大值是8,求此二次函数的解析式。 解法一:利用二次函数的一般式
设2()(0)f x ax bx c a =++≠ 由题意得:24214841
a b c ac b a a b c ++=-⎧⎪-⎪=⎨⎪-+=-⎪⎩解得447a b c =-⎧⎪=⎨⎪=⎩ ∴所求二次函数为2y 447x x =-++ 解法二:设()2()f x a x m n =-+
(2)(1)f f =- ∴抛物线对称轴为2(1)122x +-=
= 12m ∴= 又根据题意函数有最大值为8n =
2
1()82y f x a x ⎛⎫∴==-+ ⎪⎝⎭
(2)1f =- 212812a ⎛⎫∴-+=- ⎪⎝⎭
解之得4a =- 2
21()484472f x x x x ⎛⎫∴=--+=-++ ⎪⎝⎭
解法三:利用双根式
由已知()10f x +=的两根为122,1x x ==-
故可设2()21f x ax ax a =---,又函数有最大值max 8y = 即2
4(21)84a a a a
---= 0()4a a ∴==-舍或 2()447f x x x ∴=-++
例2.设二次函数()f x 满足(2)(2)f x f x +=-,且()0f x =的两实数根平方和为10,图象过点
(0,3), 求()f x 的解析式.
解 设2()(0)f x ax bx c a =++≠
由(2)(2)f x f x +=-知,该函数图象关于直线2x =对称,
∴ ,22=-
a
b 即4b a =- ① 又∵图象过()03,点,∴c=3. ② 102)(2)(2212212221=--=-+=+a
c a b x x x x x x ∴22210b ac a -= ③
由①②③得1,4,3a b c ==-=
故24()3f x x x -=+
题型二:二次函数最值或值域问题
例3.已知函数2142a y x ax =-+-
+在区间[0,1]上的最大值是2,求实数a 的值. 解:()221224
a y x a a ⎛⎫=--+-+ ⎪⎝⎭,对称轴为 2a x = (1)当012a ≤≤,即02a ≤≤时,()2max 124y a a =-+,由()21224
a a -+= 得32a a ==或,与02a ≤≤矛盾,不合要求
(2)当02a <,即0a <时,y 在[0,1]上单调递减,有max (0)2y f ==,12642
a a ⇒-+=⇒=- (3)当12a >,即2a >时,y 在[0,1]上单调递增,有max (1)2y f ==,11012423
a a a ⇒-+-+=⇒= 综上,得1063
a a =-=或 例4.已知函数2(21)3(0)()a x a f x ax +--≠=在区间322⎡⎤-⎢⎥⎣⎦
,上的最大值为1,求实数a 的值。 解:因为是求闭区间上的最值,则最大值可能产生在抛物线的端点或顶点上。
即函数()f x 的最大值只能在132x =-或22x =或0122a x a
-=
处取得 (1)令3()12f -=,解得103a =-,此时01223322202a x a -⎡⎤==-∈-⎢⎥⎣⎦
, 故()f x 的最大值不可能在132
x =-处取得。 (2)令(2)1f =,解得34a =,此时032121122324
a x a -+-==-<=(对称轴靠近32-,开口向上) 故当34
a =时取得最大值1 (3)令12()12a f a
-=
,解得32a -±=,要使()f x 在0x 处取得最大值, 必需0a <且0322x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,
,所以32a --= 综上,所求的a
值为3342--或
例5.
已知函数28()x f x x +=-,求函数()f x 在区间[],1t t +上的最大值()h t 解:228(4)16()x x f x x +=--+=-
(1)当14t +<即3t <时,()f x 在[],1t t +上单调递增, 此时22()(1)(1)8(1)67h t f t t t t t =+=-+++=-++
(2)当41t t ≤≤+,即34t ≤≤时,()(4)16h t f ==
(3)当4t >时,()f x 在[],1t t +上单调递减。
此时2
()()8h t f t t t ==-+ 综上可知 2267(3)()16 (34)8(4)t t t h t t t t t ⎧-++<⎪=≤≤⎨⎪-+>⎩
例6.函数24()4f x x x -=-在闭区间[],1()t t t R +∈上的最小值为()g t
(1)试写出()g t 的函数表达式
(2)求()g t 的最小值
解:(1)()2
2()4428f x x x x =--=-- 当12t +<,即1t <时,()f x 在[],1t t +上是减函数2
()(1)27g t f t t t ∴=+=-- 当21t t ≤≤+,即12t ≤≤时,()(2)8g t f ∴==-
当2t >时,()f x 在[],1t t +上是增函数 2
()()44g t f t t t ∴==-- 从而2227(1)()-8 (12)44(2)t t t g t t t t t ⎧--<⎪=≤≤⎨⎪-->⎩
(2)当1t <时,22()27(1)88g t t t t =--=--≥-
当12t ≤≤时,()8g t =-
当2t >时,22()44(2)88g t t t t =--=--≥-
综上,()g t 的最小值为-8
题型三:已知二次函数的解析式,求其单调区间;已知二次函数的某一单调区间,求
参数的范围,这两类是常见题型,关键是利用二次函数的图像。
例7.已知二次函数24(1)3y ax a x =++-在[)2,+∞上递减,则a 的取值范围是 解:对称轴为4(1)2(1)2a a x a a
++=-=- 要想在[)2,+∞上递减,必需022(1)a a a <⎧⎪≤+⎨-⎪⎩ 102a a ⇒≥≤-或 所以12
a ≤- 题型四:二次函数的综合应用
例8.已知二次函数()y f x =的图象与x 轴交于A ,B 两点,且 ,32||=AB 它在y 轴上的截距 为4,又对任意的x 都有(1)(1)f x f x +=-。
(1)求二次函数的表达式;
(2)若二次函数的图象都在直线:l y x c =+的下方,求c 的取值范围.