高中數學必考知識點:二次函數的單調性與最值問題

2020-12-12 劉老師談天說地

在高中一年級學習函數單調性的時候,同學們然會接觸到二次函數的單調性,其實對於二次函數的單調性問題,我們只需把握兩點就可以了——開口和對稱軸。

為什麼只需要把握這兩點就可以了呢?

因為任何一個二次函數在R上的圖像都是關於其對稱軸對稱的,開口向上或向下,對稱軸左右兩邊的單調性剛好是相反的,所以二次函數單調性討論起來非常簡單,只需要分析開口或對稱軸,然後看題目給的定義域,如果不作要求的話,定義域就是全體實數。

劉老師為大家歸納了關於二次函數單調性問題的所有情況,如圖:

在最值問題當中,我們需要根據題目所給的定義區間,再結合二次函數對稱軸的位置,綜合求解!

接下來,給大家習題講解,鞏固一下這一知識點:

看到這題,我們首先作出該函數的大致圖像,在分析單調性,根據區間求最值的時候,我們沒有必要把圖像畫的很細緻,最主要是抓住對稱軸和開口方向就可以了,甚至連y軸都不需要畫。

開口:向上;對稱軸x=1;所以它的單調遞減區間是(-無窮,1],單調遞增區間是[1,+無窮)。

先看第一問,題目給定的區間是[-2,0],可以在圖像上標出來,便清晰地看見函數在該區間上單調遞減!當然,代數能力比較好的同學,也可以直接用代數法計算,無需結合圖形:

所以可以按該思路去寫解題過程。

第二問,比較特殊,題中所給的區間[-2,3]剛好包含了對稱軸所在的位置,所以函數在這個小區間內,既有單調遞增部分,又有單調遞減部分,最小值肯定是在對稱軸x=1的時候取得,那判斷最大值,我們需要根據端點離對稱軸的位置來決定,離對稱軸越遠的點,所對應的函數值越大,所以這裡,-2對應的函數值最大。

所以,前兩問的解題步驟就很清晰了:

第3問是帶參數的區間,而且跨度是1個單位,所以必須分類討論!

也就是對稱軸與區間的關係,無非是圖中三種,那麼這樣一來,思路就非常清晰了:

這就是二次函數的單調性和最值的問題,字跡不夠工整,因為很久沒寫字了,希望大家見諒,有任何想交流的問題,歡迎在下方評論區留言!

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