李明刚
摘要:闭区间上二次函数的已知最值求参数问题最基本的求解策略是:利用数形结合的方法,对图像的对称轴与自变量取值范围的位置关系进行分类讨论。借助此策略,具体解决“定范围动轴”问题和“动范围定轴”问题。
关键词:二次函数 参数 最值 分类讨论
二次函数的最值问题,尤其是闭区间上的最值问题,无论是已知二次函数求最值,还是已知最值求(二次函数中的)参数,都是中考的一个热点。原因在于其能够综合的内容比较多,也足够复杂。
对于闭区间上的二次函数y=c(x-m)2+n(a≤x≤b),已知参数求最值,较为简单;而已知最值求参数,则让很多学生头疼。其实,后者(即含参二次函数的最值问题)最基本的求解策略是:利用数形结合的方法,对图像的对称轴与自变量取值范围的位置关系进行分类讨论。一般地,可以分对称轴在自变量取值范围的左侧(m≤a)、中间(a 下面,对此类问题的求解策略,分“自变量的取值范围给定(不含参),图像的对称轴变化(含参)”“图像的对称轴给定(不含参),自变量的取值范围变化(含参)”两种常见题型,具体举出无现实背景和有现实背景的例子来充分说明情况。 一、“定范围动轴”问题 例1(2018年潍坊市中考数学卷第9题改编)已知二次函数y=-(x-h)2(h为常数),当自变量x的值满足2≤x≤5时,函数值y的最大值为-1,则h的值为。 根据上述求解策略,分三种情况讨论: (1)当h≤2时,可得当x=2时y取最大值,即有-(2-h)2=-1,解得h1=1,h2=3(舍去); (2)当2 (3)当h≥5时,可得当x=5时y取最大值,即有-(5-h)2=-1,解得h3=4(舍去),h4=6。 综上,h的值为1或6。 例2(2017年扬州市中考数学卷第27题改编)农经公司以30元/千克的价格收购一批农产品进行销售,为了得到日销售量p(千克)与销售价格x(元/千克)之间的关系,经过市场调查获得部分数据如表1。若农经公司每销售1千克这种农产品需支出a元(a>0)的相关费用,当40≤x≤45时,农经公司日获利的最大值为2430元,求a的值。(日获利=日销售利润-日支出费用) 表1 销售价格x(元/千克)3035404550日销售量p(千克)6004503001500解答本题,首先要根据题意,得出日获利w与销售价格x之间的函数关系式。为此,可以先根据表1,得到日销售量p与销售价格x之间的函数关系式p=-30x+1500,再根据日获利=日销售利润-日支出费用,得到w=p(x-30)-pa=(-30x+1500)(x-30-a)=-30x2+(2400+30a)x-(1500a+45000)。其图像的对称轴方程为x=-2400+30a2×(-30)=40+12a。 接下来,根据上述求解策略,分三种情况讨论: (1)当40+12a≤40时,a≤0,与题意不符; (2)当40<40+12a<45时,0<a<10,可得当x=40+12a时w取最大值,即有3014a2-10a+100=2430,解得a1=2,a2=38(舍去); (3)当40+12a≥45时,a≥10,可得当x=45时w取最大值,即有2250-150a=2430,显然与题意不符。 综上所述,a的值为2。 二、“动范围定轴”问题 例3(2018年黄冈市中考数学卷第6题改编)当m≤x≤n时,函数y=x2-2x+1的最小值为1,最大值为4,求m、n的值。 根据上述求解策略,分三种情况讨论: (1)当m≥1时,可得当x=m时y取最小值,当x=n时y取最大值,即有(m-1)2=1,(n-1)2=4,解得m1=2,m2=0(舍去),n1=3,n2=-1(舍去); (2)当m<1 (3)当n≤1时,可得当x=m时y取最大值,当x=n时y取最小值,即有(m-1)2=4,(n-1)2=1,解得m1=-1,m2=3(舍去);n1=0,n2=2(舍去)。 综上,m=2,n=3或m=-1,n=0。 例4(2018年福建省中考数学A卷第23题改编)如图2,在足够大的空地上有一段长为a米的旧墙MN。某人利用旧墙和木栏围成一个矩形菜园ABCD,其中AD≤MN。已知矩形菜园的一边靠墙,另三边一共用了100米木栏。若矩形菜园ABCD面积的最大值为1200平方米,求a的值。 解答本题,首先可设AD=x m,根据题意得到矩形面积S=x100-x2=-12(x-50)2+1250(m2)。根据题意可得: