顾颂恩
摘 要 解决二次函数动轴定区间求解最值问题,需要对轴的位置进行多次讨论,特别是针对二次函数开口未知的情况,讨论起来非常复杂易错。本文方法参考导数极值点思想:连续函数在定区间内的最值,必在极值点或者边界点处取得。二次函数的极值点为顶点,闭区间包括两个边界点,讨论以上三点函数取值情况,便可以了解二次函数在定区间内的最大最小值情况。故称这一方法为“三点法”。
关键词 三点法 二次函数 最值
中图分类号:R969.1 文献标识码:A
例1,已知函数f(x)=ax2+(2a-1)x+1上[,2]的最大值为3,求a的值。
法一:常规讨论
解: a=0∴f(x)=-x+1
∴f(x)在[,2]的最大值为
a>0,且>,時即a∈(0,),时
f(x)max=f()=3,解得a=(舍)
a>0且<,时
即a∈(,+∞)
此时f(x)max=f(2)=3解得a=
④a<0时,>,即a∈(-∞,-1)
f(x)max=f()=3,解得a=(舍)
⑤a<0时,,≤即a∈[-1,0)
此时f(x)max=f()=3解得a=
综上,a=或
诸如此类涉及多次分类讨论,其复杂性不言而喻,稍有一点出错就会导致扣分,下面使用“”“三点法”解决该题。
法二, 解假设在f()取最大值
∴f()=3
∴a=
对称x0=
如图,符合假设
∴a=成立。
假设在取最大值
f(2)=3
∴a=
对轴x0=0
如图,符合假设
假设在f(x0)取最大值
解得:a=,x0=2
不符合假设
综上:a=或
此方法可以迅速解出动轴空区间的问题,但它适用的条件为:已知区间为空区间 最值已知此方法成立的原理是:已知空区间和动抛物线,抛线在其空区间上,必定存在最大值与最小值,且最值的取值必为对轴横坐标或端点横坐标。
巩固练习:
已知f(x)=ax2+(2a1)x3在区间[,2]上最大值为1,求实数a的值。
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