吳國平:如何求解中考數學當中,函數最值類問題

2021-01-09 吳國平數學教育

雖然全國各地中考試卷都不太一樣,但很多熱門考點都差不多。我們認真去研究近幾年全國各地中考數學試卷,會發現很多地方都會把求函數最值問題作為壓軸題的考點。

中考數學壓軸題若考到最值問題,絕大部分都是與二次函數相結合。同時二次函數作為初中數學當中最為複雜、難度較高的函數,這就使最值問題更具有難度性、靈活性,突出考查學生綜合能力。

在初中數學學習裡,求函數的最大值與最小值很重要一部分內容,也是中考、高考數學當中常見的題型。其中二次函數求最值問題,更是慣穿著整個初中數學求最值的問題全部內容。

因此,今天我們就一起來講講與二次函數相關的求最值問題,特別是一些典型最值中考壓軸題型,如面積最值問題。

典型例題分析1:

已知二次函數y=x2+bx﹣4的圖象與y軸的交點為C,與x軸正半軸的交點為A,且tan∠ACO=1/4

(1)求二次函數的解析式;

(2)P為二次函數圖象的頂點,Q為其對稱軸上的一點,QC平分∠PQO,求Q點坐標;

(3)是否存在實數x1、x2(x1<x2),當x1≤x≤x2時,y的取值範圍為12/X2≤y≤12/X1?若存在,直接寫在x1,x2的值;若不存在,說明理由.

考點分析:

二次函數綜合題.

題幹分析:

(1)首先根據tan∠ACO=1/4,求出OA的值,即可判斷出A點的坐標;然後把A點的坐標代入y=x2+bx﹣4,求出b的值,即可判斷出二次函數的解析式.

(2)首先根據Q為拋物線對稱軸上的一點,設點Q的坐標為(﹣3/2,n);然後根據∠OQC=∠CQP、∠CQP=∠OCQ,可得∠OQC=∠OCQ,所以OQ=OC,據此求出n的值,進而判斷出Q點坐標即可.

(3)根據題意,分3種情況:

①當x1≤x2≤﹣3/2時;

②當x1≤﹣3/2≤x2時;

③當﹣3/2<x1≤x2時;然後根據二次函數的最值的求法,求出滿足題意的實數x1、x2(x1<x2),使得當x1≤x≤x2時,y的取值範圍為12/X2≤y≤12/X1即可。

解題反思:

(1)此題主要考查了二次函數綜合題,考查了分析推理能力,考查了分類討論思想的應用,考查了從已知函數圖象中獲取信息,並能利用獲取的信息解答相應的問題的能力.

(2)此題還考查了待定係數法求二次函數的解析式的方法,以及二次函數的最值的求法,要熟練掌握。

運用二次函數相關知識去解決最值問題,首先要把二次函數所有基礎知識掌握透徹,學會運用。如對於二次函數y=ax2+bx+c(a≠0)在自變量x取任意實數時的最值情況為:

同時,求二次函數相關最值問題,如果是在實際應用中,我們還要考慮自變量x的取值範圍等各種因素。如根據二次函數對稱軸的位置,函數在所給自變量x的範圍的圖象的位置。

解決二次函數綜合問題,很多時候都需要用到圖象,因此,解決二次函數綜合問題都會運用到數形結合等數學思想。

典型例題分析2:

如圖,拋物線y=﹣x2+bx+c交x軸於點A(﹣3,0)和點B,交y軸於點C(0,3).

(1)求拋物線的函數表達式;

(2)若點P在拋物線上,且S△AOP=4SBOC,求點P的坐標;

(3)如圖b,設點Q是線段AC上的一動點,作DQ⊥x軸,交拋物線於點D,求線段DQ長度的最大值.

考點分析:

二次函數綜合題。

題幹分析:

(1)把點A、C的坐標分別代入函數解析式,列出關於係數的方程組,通過解方程組求得係數的值;

(2)設P點坐標為(x,﹣x2﹣2x+3),根據S△AOP=4S△BOC列出關於x的方程,解方程求出x的值,進而得到點P的坐標;

(3)先運用待定係數法求出直線AC的解析式為y=x+3,再設Q點坐標為(x,x+3),則D點坐標為(x,x2+2x﹣3),然後用含x的代數式表示QD,根據二次函數的性質即可求出線段QD長度的最大值。

解題反思:

此題考查了待定係數法求二次函數、一次函數的解析式,二次函數的性質以及三角形面積、線段長度問題.此題難度適中,解題的關鍵是運用方程思想與數形結合思想。

二次函數在自變量的給定範圍內,對應的圖象是拋物線上的一段.那麼最高點的縱坐標即為函數的最大值,最低點的縱坐標即為函數的最小值。

解決二次函數最值問題,若遇見對稱軸和取值範圍都給定,可分為對稱軸在取值範圍內和不在取值範圍內兩種情形。

若對稱軸在取值範圍內,頂點為最值點,(開口向上為最小值,開口向下為最大值),離對稱軸較遠的一個端點為另一個最值點(前者是最大值則後者是最小值,否則為最大值)。

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