中考数学压轴题分析:二次函数区间最值问题
二次函数含参问题见的比较多了,本文内容选自2020年日照中考数学压轴题。题目非常典型,涉及二次函数在给定自变量取值范围(区间)内的最值问题,也就是常说的轴定区间动问题。对称轴是固定的,但是给定的范围却是变化的,因此需要进行分类讨论。
【中考真题】
(2020·日照)如图,函数的图象经过点,两点,,分别是方程的两个实数根,且.
(Ⅰ)求,的值以及函数的解析式;
(Ⅱ)设抛物线与轴的另一个交点为,抛物线的顶点为,连接,,,.求证:;
(Ⅲ)对于(Ⅰ)中所求的函数,
(1)当时,求函数的最大值和最小值;
(2)设函数在内的最大值为,最小值为,若,求的值.
【分析】
题(Ⅰ)先解方程组,再代入求二次函数的解析式。
题(Ⅱ)求出点A、B、C、D的坐标,然后利用三边成比例进行证明结论。
题(Ⅲ)1中,由于对称轴在给定的范围内,因此顶点D处取得最大值,点C处取得最小值。
题(Ⅲ)2中,区间的范围只有1个单位长度,可以分为t+1≤1,t≥1,以及点D在t和t+1之间三种情况进行讨论。前两种最值直接可以求,比较简单。
最后一种的话其实还需要分为两种情况,一种就是t离1近,此时x=t+1时取得最小值;另一种就是t+1离1近的时候,此时x=t时取到最小值。
本题的关键就是分类讨论。
【答案】解:,分别是方程的两个实数根,且,
用因式分解法解方程:,
,,
,,
,,
把,代入得,,解得,
函数解析式为.
证明:令,即,
解得,,
抛物线与轴的交点为,,
,,
对称轴为,顶点,即,
,,,
,
是直角三角形,且,
,
在和中,,,
,
;
解:抛物线的对称轴为,顶点为,
(1)在范围内,
当时,;当时,;
(2)①当函数在内的抛物线完全在对称轴的左侧,当时取得最小值,最大值,
令,即,解得.
②当时,此时,,不合题意,舍去;
③当函数在内的抛物线分别在对称轴的两侧,
此时,令,即解得:(舍,(舍;
或者,即(不合题意,舍去);
④当时,此时,,不合题意,舍去;
⑤当函数在内的抛物线完全在对称轴的右侧,当时取得最大值,最小值,
令,解得.
综上,或.